JP2009506954A - 積み重ねられた物品のバンディング - Google Patents

Abstract

本発明は、積み重ねられた製品（５２）をバンディングするための方法と装置とに関する。バンド（２２）が、バンディング機械（１０）のリールから巻き出され、ループ（６２）が、バンド挿入／引き戻りユニット（３９）によって、積み重ねられた製品（５２）のために形成される。バンドの自由端が、引き戻し装置の中で固定され、バンド（２２）が、積み重ねられた製品のほうに引っ張られた後に、自由端は、貼り付けられ又は溶接され、引っ張られたループ（６２）は、切断される。プログラム制御された連続プロセスにおいて、及びバンド交換の前に、第一のバンド・リール（１８）のバンド（２２）の端部は検出され、バンド（２２）の残部は引き戻される。次に、準備の整った第二のバンド・リール（２０）のバンド蓄積部（２５）に装着されているバンド（２２）が、バンド挿入／引き戻りユニット（３９）の中に挿入され、束ね操作が遅延なく連続的に行なわれる。全自動的のバンド交換の終了は、光及び／又は音によって表示され、バンドは圧力なしに交換できる。

Description

本発明は、積み重ねられた物品をバンディングするための方法と装置に関し、バンドが、バンディング機械のバンド蓄積部を備えるリールから巻き出され、積み重ねられた物品のためのループが、バンド挿入／バンド引き戻しユニットによって形成され、及び引き戻し運動でバンドの自由端が、所定の位置で締め付けられ、積み重ねられた物品に押し当てると、自由端は、接着または溶接されて、固定されたループが切断される。

バンディング機械において、紙、プラスチック、複合材料のいずれかから成るバンド状のシートまたはフィルムが、積み重ねられた物品の周囲のループとして、外側境界線を形成するバンド・ガイドに導かれる。このバンド・ガイドは、バンドの剛性と、バンドで束ねられた積層体のサイズ及び用途とに応じて、開いた送り込みアーチ又は閉じた送り込みアーチのようになっている。柔らかいバンドに関しては、アーチを通過する間またはアーチを通過した後にバンドを締め付ける多数の手段が知られているが、バンドを固定するためには、バンドを自由な引き戻しを保障することが常に必要である。

バンドで束ねられる物品は、基本的に任意の望まれる構造から成るものでよく、例えば表面領域において、正方形、長方形、円形、又は台形であってもよい。少なくとも一つのバンドが適用されるが、複数のバンドの場合には、同時に、又は順々に適用される。

全自動のバンディング機械は、まず最初に、元々安定なループ、または形を維持させたループを形成し、次いで積み重ねられた物品がループの中に配置される。積み重ねられた物品は、ループを形成する前に所定の位置に配置することも出来る。自由端が所定の位置で締め付けられるバンドは、センサ制御によって、又は手動スイッチ又はフート・スイッチによって、物品の性質に応じてある程度ぴったりとフィットするまで引き戻される。次に、冒頭部で述べたように、所定の位置に締め付けられた端部は、固定されたバンドに接着または溶接された後に、ループは切断される。バンディングの基本原理は広く知られている。特許文献１には、冷間溶接を含むバンディング機械が記載されている。こうすることで、きれいで明確に閉じることが保証され、メンテナンスの必要性がより少なくなり、フィルムの重なりと加熱素子の交換が回避される。

自動化における進歩と個々の部品に対する改善にもかかわらず、バンドが巻き出されてしまったリールを交換せねばならない時には、連続生産が必ず中断される。監督者は、あるバンディング機械の設置場所に、ある時点において一時的に居る必要があり、実際の運転が中断されることに加え、追加のコストが生じる。

欧州特許出願公開第０５５１２４４号明細書

本発明者は、冒頭部に記載したタイプの方法と装置を提供することを目的として設定し、その目的により、連続操作と監督者に時間的な柔軟性とを保証する。

方法に関して目的は、プログラムによって制御された連続的な処理により、バンディング機械におけるバンド交換の前に、第一のバンド・リールからのバンドの端部を検出し、そのバンドの残りを引き戻し、準備の整った第二のバンド・リールのバンド蓄積部にセットされているバンドをバンド挿入／バンド引き戻しユニットの中に押し出し、バンディング操作を遅延なく継続する本発明によって達成される。特に、これに加え、この方法のさまざまな実施態様は、従属請求項の主題を成す。

本発明では、バンドの端部を検出してバンディング機械の制御用エレクトロニクスに伝達することが重要である。バンドの端部の監視は、センサで制御されることが好ましい。バンドは所定の位置まで引き戻されるが、その位置は、バンディング機械の第二のリールからバンドを詰まることなく挿入できると考えられる位置である。

バンド交換は、数秒で完全に自動的に行なわれるため、中断または詰まることなしに連続的に製造を行なうことができる。バンド交換がなされたことは、光及び／又は音によって知らされる。監督者は、使用済みのリールを交換してバンドをバンド蓄積部にセットするのに十分な時間があるため、使用中のリールは、任意のときに再び自動的に交換することができる。

バンドの端部が検出されると、残りをただちに引き戻すことができる。しかしバンドの残部を用いて少なくとも一つのループが形成されたままの状態にし、その後にバンドの残部を引き戻すことが好ましい。形成されたままの状態にされるループの数は、バンド端部監視手段から溶接・切断ユニットまでのバンドの長さと、積み重ねられた物品の周囲長とに依存する。バンディング機械のプログラム制御手段は、これらの情報から、バンドを引き戻すまでに形成して残すべきループの数を計算して制御する。ここでは、通常は一つから二つのループが形成される。

バンドを交換して新しいバンドを挿入した後、バンドと正確に一致して動く回転変換ローラを備える距離測定システムのセンサのスイッチがオンにされる。距離測定システムは、バンディング機械の送り込みアーチに供給されるべき所定のバンドの長さを測定する。この所定の長さは、バンドの交換後に第一のループを形成するために、一定の長さｘを一回だけバンドに付加する場合の最適値であり、この一回だけの一定の長さは、距離測定システムのセンサと溶接・切断ユニットとの間の距離に相当する。このようにすると、積み重ねられた物品のまわりに配置されたバンドの第一のループが、短すぎた状況を回避することができる。なぜならその後のループ形成とは異なり、表示光電セルの上流にバンド材料が存在しておらず、溶接・切断ユニットにバンドを挿入できないからである。

バンディング機械に関して、上記の目的は、バンディング機械がプログラムによって制御し作動させることのできる第一と第二のバンド・リールを備え、そのそれぞれがバンド蓄積部を持ち、これら二つのバンド蓄積部のそれぞれの後にバンド・チャネルが続き、これらバンド・チャネルは、Ｖ字形または放射状に収斂して共通のガイド-ローラ対に向かう構成であり、バンドをバンド挿入／バンド引き戻しユニットの駆動ローラに向けて前進させるとともに、バンドを引き戻して関係するバンド・チャネルの中に入れる手段を備えていることを特徴とする本発明によって達成される。特に、これに加え、バンディング機械のさまざまな実施態様が従属請求項の主題を成す。

バンドの端部を検出するセンサは、第一のリールと第二のリールのバンド蓄積領域に取り付けることが好ましい。このセンサは、このセンサから溶接・切断ユニットまでのバンドの長さを、可能な最大サイズの積み重ねられた物品のまわりに形成されるループよりも長くする上で適切な位置にある。したがって関係するリールに巻き付けられているバンドが最大限利用され、引き戻し可能なほんのわずかの量だけが残る。

バンド・チャネルは、二つの面を有する滑動路として、または駆動ローラも備えるローラ・コンベアとして、またはベルト式ガイドとして、適切に設計されている。ローラ・コンベアのバンド締め付け用駆動ローラ、またはベルト式ガイドのベルトが、バンドを前進または後退させる手段を同時に形成する。バンドを引き戻す操作の終了点で作動する、そのためバンド監視手段とも呼ばれるセンサが、バンド・チャネルの領域に配置されることが好ましい。

さらに、バンドの挿入を検出する判定センサが、バンド挿入／バンド引き戻しユニットと溶接・切断ユニットの間に適切に設置されるとともに、距離測定システムの回転変換ローラが、バンドの移動する方向に向かって見てバンド挿入／バンド引き戻しユニットの上流に適切に設置されている。

図面に示した実施態様を参照して本発明をより詳細に説明する。これら実施態様はまた、従属請求項の主題を成す。

図１は、ストッパ付きホイール１４上に高さを調節できる車台１２を備えるバンディング機械１０を示している。車台１２のクロス-ストラップ１６の上に、後方バンド・リール１８（図では見えない）と、それと同軸の前方バンド・リール２０が配置されている。軸方向に移動可能なそれぞれのバンド・リール１８、２０は、同様に移動可能なバンド蓄積部２４、２５を備えていて、そのバンド蓄積部を介してバンド２２が巻き出される。それぞれのバンド蓄積部２４、２５は、ここでは、三つの固定式方向転換ローラ２６と、張力が掛けられる軸回転可能なレバー２８に取り付けられた三つの方向転換ローラ３０とを備えている。非常に迅速に形成されるループの場合には、バンド蓄積部２４、２５は予備として機能し、レバー２８が持ち上げられる。図示していない別形例では、バンド蓄積部は収容部として設計することも出来る。

バンド蓄積部２５を備えるバンド・リール２０は動作位置にあり、対応する（見えない）バンド蓄積部２４を備える（やはり見えない）バンド・リール１８は予備の位置にある。移動可能なこれら二つのバンド・リール１８、２０のそれぞれは、制御可能なバンド挿入／バンド引き戻し手段（図示せず）を備えている。図２を参照のこと。

バンド２２は、バンド蓄積部２５の下流において、折り畳み式テーブル・パネル３６を備える機械収容部３４の中に配置されたバンド・チャネル３２の中に引き込まれる。この機械収容部３４はさらに、隠れている機械部品を備えている。それらは例えば、バンド挿入／バンド引き戻しユニット３９のバンド駆動ローラ３８、対応する位置にあるレバー４０を用いてバンド２２をバンド駆動ローラ３８に押しつけるかバンド駆動ローラ３８が自由に回転できるようにする移送ローラ４２、バンド２２と正確に一緒に動く回転変換ローラ４４、保持プレート４６、溶接・切断ユニット４８、及びここではディジタル制御手段でありバンド駆動ローラ３８と回転変換ローラ４４の駆動部に電気的に接続されている制御手段６０である。

積み重ねられた物品５２の領域内のバンド・ガイド部５０は、ここでは二つの支持用突起部５４によって開いた状態になっていて、支持用突起部５４は面対称に配置され、底部が開いた水平なチャネルによって容易に完成することが出来る。

バンド駆動ローラ３８は、バンド２２を高速でバンド・ガイド部５０を通過させる。バンド２２が送り込みアーチを形成すると、ここでは頂部が自由な状態であるバンドはその場で前端部が締め付けられる。するとバンド挿入／バンド引き戻しユニットのバンド駆動ローラ３８は反対方向に回転し、バンド２２を引っ張り、所定の位置に配置されている積み重ねられた物品５２に押し当てる。この操作を引き戻し運動と名づける。回転変換ローラ４４はループの正確な長さを決定し、ディジタル制御手段６０を利用してその長さを監視する。所定の長さに達すると、ディジタル制御手段は引き戻し運動をただちに停止させる。すると溶接・切断ユニット４８が動作を開始する。もちろん、バンド２２の戻り運動を他の何らかの手段で制御することもできる。

図１ではバンディング機械の全体を示し、図２では本発明の機能的に重要な部分を示す。バンド２２のためのリール１８とリール２０は、一つの平面内で一方が他方の上に配置されている。動作中の第一のバンド・リール１８のバンド２２は、バンド蓄積部２４の固定式方向転換ローラ２６と、軸回転可能なレバー２８に取り付けられた方向転換ローラ３０の上を移動し、さらに方向転換ローラ５６の上も移動して、バンド・チャネル３２の中に入る。バンド・チャネル３２は、二つの面を有する滑動路として設計されている。バンド・チャネル３２の入口には、バンド駆動ローラ３８'と移送ローラ４２'を備えるバンド挿入／バンド引き戻し手段３９'が設けられている。バンド駆動ローラ３８'と移送ローラ４２'は開いているため、バンド２２はこれらローラの間を自由に通過する。バンド・チャネル３２の出口の直後にガイド-ローラ対５８が存在していてバンド２２をバンド挿入／バンド引き戻しユニット３９へと誘導する。バンド挿入／バンド引き戻しユニット３９はバンド２２に送り込みアーチ６２を形成させ、バンド２２を所定の場所に締め付ける。その場所は、ここではバンド駆動ローラ３８と移送ローラ４２との間である。バンド挿入／バンド引き戻しユニット３９の駆動用モータは図示されていない。

判定センサ６４、ここでは光電セルが、バンドの挿入を監視する。判定センサ６４は、測定システムにやはり属する回転変換ローラ４４を制御する。

バンド蓄積部２４の領域にある別のセンサ６６が、バンド端部監視手段として、適切なときにバンド２２の端部を知らせる。バンドが少なくとも一つのループを形成するのに十分な材料が残される。

動作している第一のバンド・リール１８の上には準備の整った第二の予備バンド・リール２０がある。バンド・リール２０のバンド２２はバンド蓄積部２５にすでにセットされ、バンド・チャネル３３に導入されている。バンド・チャネル３３は、他方のバンド・チャネル３２に対してＶ字形に配置され、ガイド-ローラ・ペア５８の方を向いている。バンド・チャネル３３の入口には別のバンド挿入／バンド引き戻し手段３９"が配置されている。このバンド挿入／バンド引き戻し手段３９"は、バンド駆動ローラ３８"と移送ローラ４２"を同様に備えている。バンド駆動ローラ３８"と移送ローラ４２"は、静止したバンド２２を所定の位置に締め付ける。

バンド挿入／バンド引き戻し手段３９'、３９"は、バンド挿入／バンド引き戻しユニット３９とは異なって、バンディング・プロセスに直接関与することはなく、バンドの交換の場合には、巻き出されたバンド２２の残りを引き戻し、予備のバンド２２の前端部をバンド挿入／バンド引き戻しユニット３９まで挿入／させるだけである。

引き戻されるバンドの端部を検出するセンサ６８、７０がバンド・チャネル３２、３３の出口開口部の近くに設けられている。バンドがこれらセンサ６８、７０、ここでは光電セルの位置に到達すると、関係するバンド挿入／バンド引き戻しユニットがただちに停止する。

バンドの交換後に、形成された第一のループ６２に一定の長さｘが一回だけ付加される。この一回だけの一定の長さは、溶接・切断ユニット４８と判定センサ６４の間の距離に相当する。

図３は、バンド２２のための滑動路として設計されたバンド・チャネル３２、３３の断面図である。バンドの幅に合わせた溝７４がコア層７２に形成されている。この溝がカバー層７６と組み合わさることで、導入されたバンド２２のための自由空間は多く残っていない。

同じ軸上で互いに前後に配置されている二つのバンド・リールを備えるバンディング機械の図である。 本発明にとって重要であり、軸線が互いに平行で上下に配置されているバンド・リールを有する。バンディング機械の部分を示す。 滑動路を備えるバンド・チャネルを示す。

Claims (10)

1. 積み重ねられた物品（５２）をバンディングするための方法であって、
   バンディング機械（１０）のバンド蓄積部を備えるリールからバンド（２２）を巻き出し、前記積み重ねられた物品（５２）のためのループ（６２）をバンド挿入／バンド引き戻しユニット（３９）によって形成し、引き戻し運動でバンドの自由端が、所定の位置で締め付けられ、前記積み重ねられた物品（５２）に押し当てると、前記自由端を接着または溶接して、固定された前記ループ（６２）を切断する方法において、
   プログラムによって制御された連続的な処理により、バンド交換の前に、第一のバンド・リール（１８）からの前記バンド（２２）の端部を検出し、前記バンド（２２）の残りを引き戻し、準備の整った第二のバンド・リール（２０）のバンド蓄積部（２５）にセットされている前記バンド（２２）を前記バンド挿入／バンド引き戻しユニット（３９）の中に押し出し、前記バンディング操作を遅延なく連続的に実施することを特徴とする方法。
2. 前記端部が、センサ制御によって検出され、前記第一のバンド・リール（１８）から前記バンド（２２）の前進を停止させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 少なくとも一つの最終ループ（６２）が、バンド（２２）の端部が検出されてもさらに形成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 判定センサ（６４）が、バンドと一緒に動く回転変換ローラ（４４）を備え、バンドの所定の長さを測定する距離測定システムのスイッチを入れ作動させる、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記距離測定システムが、前記バンドの交換の後に前記バンドによって第一のループ（６２）を形成するために、前記距離測定システムの判定センサ（６４）と、溶接・切断ユニット（４８）との間の距離に相当する、一回だけの一定距離（ｘ）を付加することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 積み重ねられた物品（５２）をバンド（２２）でバンディングするためのバンディング機械（１０）であって、
   バンド予備部と、バンド挿入／バンド引き戻しユニット（３９）と、溶接・切断ユニット（４８）と、前記積み重ねられた物品（５２）の領域内にバンド・ガイド（５０）とを備えるバンディング機械（１０）において、
   プログラム制御して作動させることができ、各々がバンド蓄積部（２４、２５）を備える第一と第二のバンド・リール（１８、２０）を包含し、前記二つのバンド蓄積部の各々には、バンド・チャネル（３２、３３）が次に従い、及びこれらバンド・チャネルが、共通のガイド-ローラ対（５８）の方向でＶ字形または放射状に収束し、前記バンドを前記バンド挿入／バンド引き戻しユニット（３９）の駆動ローラ（３８）に向けて前進させるためと、前記バンドを関連するバンド・チャネル（３２、３３）の中に引き戻すためとの手段（３９'、３９"）を有することを特徴とする、バンディング機械（１０）。
7. 前記バンド（２２）の端部を検出するためのセンサ（６６、６７）が、前記第一と第二のバンド・リール（１８、２０）のバンド蓄積部（２４、２５）の領域に配置され、好ましくは、前記関係するセンサ（６６、６７）から前記溶接・切断ユニット（４８）までの前記バンド（２２）の長さが、束ねられるべき前記積み重ねられた物品（５２）の周囲に形成されるループ（６２）よりも長くなるように配置されることを特徴とする、請求項６に記載のバンディング機械（１０）。
8. 前記バンド・チャネル（３２、３３）が、二つの面を有する滑斜面として、又は駆動ローラも備えるローラ・コンベアとして、又はベルト式ガイドとして設計されていることを特徴とする、請求項６又は７に記載のバンディング機械（１０）。
9. 前記バンドの残部を引き戻すための操作の終了点で作動するセンサ（６８、７０）が、前記バンド・チャネル（３２、３３）の領域に配置されていることを特徴とする、請求項６から８のいずれか一項に記載のバンディング機械（１０）。
10. バンドを挿入するための判定センサ（６４）、好ましくは光電セルが、前記バンド挿入／バンド引き戻しユニット（３９）と前記溶接・切断ユニット（４８）との間に設置され、及び前記距離測定システムの回転変換ローラ（４４）が、前記バンド（２２）が移動する方向に向かって見て、前記バンド挿入／バンド引き戻しユニット（３９）の上流に設置されることを特徴とする、請求項６から９のいずれか一項に記載のバンディング機械（１０）。

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