JP2017171353A - 圧縮梱包装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 線材保持ユニットが、コンパクトな構造で結束線材１を外方向へ引き出すことを可能とする。
【解決手段】 線材保持ユニットを、単一の駆動モータ６６からの駆動力によりリンク機構６２を駆動して引掛部材６１を作動させる。引掛部材６１は、リンク機構６２により駆動され、第一側壁１２（第二側壁１３）の内面よりも外側にあらかじめ設定してある第一始動位置（第二始動位置）から、第一線材挿通用スリット１２ａ（第二線材挿通用スリット１３ａ）を介して第一側壁１２（第二側壁１３）の内側へ侵入し、結束線材１を引っ掛け、第一側壁１２（第二側壁１３）の外方向へ引っ張って保持する。
【選択図】 図１４

Description

この発明は、ペットボトルなどの廃棄物をまとめて圧縮し、針金などの結束線材を用いて周囲を結束して梱包する圧縮梱包装置に関する。

従来のこの種の圧縮梱包装置としては、例えば、特許文献１に開示された構成のものが知られている。なお、以下に括弧を付して示す符号は、同文献１にて構成要素に付された符号である。
同文献１の圧縮結束装置は、配線補助手段（６０）を備えている。この配線補助手段（６０）は、結束線材としての針金（３１）を圧縮室（２０）における第１の側壁（２０ａ）、第２の側壁（２０ｂ）及び扉（２２）に沿って配線するための装置であり、その構造は同文献１の明細書段落「００２５」及び図８に開示され、また動作は同明細書段落「００３９」乃至「００４３」、図１８乃至図２０に開示されている。

すなわち、配線補助手段（６０）は、フック（６４ａ）を備えたフック板（６４）を圧縮室（２０）における第１の側壁（２０ａ）及び第２の側壁（２０ｂ）の近傍に配設し、各フック板（６４）をそれぞれ縦駆動部（６１）によって上下に移動させるとともに、横駆動部（６６）によって横方向へ移動させることで、フック（６４ａ）に針金（３１）を引っ掛けて引き出し、第１の側壁（２０ａ）及び第２の側壁（２０ｂ）に沿って配線する構成となっている。なお、同文献１には明記されていないが、横駆動部（６６）は第１の側壁（２０ａ）の近傍と、第２の側壁（２０ｂ）の近傍のそれぞれに設けられていることは明白である。

特開２０１０−１７９９３５号公報

上述したとおり、特許文献１の配線補助手段（６０）は、各側壁（２０ａ，２０ｂ）の近傍にそれぞれ設置された横駆動部（６６）に加えて、縦駆動部（６１）からの駆動力を受けてフック板（６４）が作動する構成となっているので、各駆動部（６６，６１）からの駆動力をフック板（６４）へ伝達するための機構を組み込む必要があり、必然的に構造が複雑かつ大形化する欠点があった。具体的には、縦駆動部（６１）からの駆動力を各側壁（２０ａ，２０ｂ）の近傍に設けられたフック板（６４）へ伝達するために、長尺な横杆（６２）が枠体（１０）の上方を横断するように配設されている（同文献１の図２、図８を参照）。

本発明はこのような従来技術の問題を解決するためになされたもので、コンパクトな構造で結束線材を外方向へ引き出すことのできる圧縮梱包装置の提供を目的とする。

本発明に係る圧縮梱包装置は、
梱包対象物が充填される圧縮室と、
圧縮室内を前後方向に移動自在であり、圧縮室内に充填された梱包対象物を、前進動作により前方へ押圧し圧縮していく押圧圧縮部材と、
圧縮室の一方の側面を形成する第一側壁と、
圧縮室の他方の側面を形成する第二側壁と、
第一側壁の外側に結束線材を繰り出す第一線材供給源と、
第二側壁の外側に結束線材を繰り出す第二線材供給源と、
第一側壁に前後方向へ延びるように形成され、第一線材供給源から繰り出された結束線材が挿通できる第一線材挿通用スリットと、
第二側壁に前後方向へ延びるように形成され、第二線材供給源から繰り出された結束線材が挿通できる第二線材挿通用スリットと、を備え、
第一線材供給源から繰り出された結束線材と第二線材供給源から繰り出された結束線材とを結合し、第一線材挿通用スリット及び第二線材挿通用スリットを通して当該結束線材を圧縮室内へ送り込み、圧縮室内で圧縮される梱包対象物の前端面から両側面にかけて当該結束線材が巻き付くように配置するとともに、当該結束線材を圧縮室内で圧縮された梱包対象物の背面に延ばし、当該結束線材により当該梱包対象物を結束する構成となっている。

さらに、本発明に係る圧縮梱包装置は、
押圧圧縮部材の先頭部分を横方向に貫通するとともに同部材の前面に開口して設けられた線材通路と、
あらかじめ設定した梱包位置に押圧圧縮部材を停止させた状態で、第一線材供給源から繰り出された結束線材を、第一線材挿通用スリット、線材通路及び第二線材挿通用スリットを通して第二側壁の外側まで延ばし、第二線材供給源から繰り出された結束線材と重ね合わせ、さらにこれら各結束線材をあらかじめ設定した重合保持位置まで延ばして保持する線材延出手段と、
第二線材供給源から繰り出された結束線材を、重合保持位置よりも上流側のあらかじめ設定した支持位置（上流側支持位置）で折り返して支持する上流側線材支持手段と、
第二線材供給源から繰り出された結束線材を、重合保持位置よりも下流側のあらかじめ設定した支持位置（下流側支持位置）で折り返して支持する下流側線材支持手段と、
第一線材供給源から繰り出された結束線材と第二線材供給源から繰り出された結束線材とを、重合保持位置よりも上流側でかつ上流側支持位置までの領域（上流側捩り結合領域）で捩って結合する上流側線材捩り結合手段と、
第一線材供給源から繰り出された結束線材と第二線材供給源から繰り出された結束線材とを、重合保持位置よりも下流側でかつ下流側支持位置までの領域（下流側捩り結合領域）で捩って結合する下流側線材捩り結合手段と、
第一線材供給源から繰り出された結束線材と第二線材供給源から繰り出された結束線材とを、重合保持位置で切断する線材切断手段と、
単一の駆動モータ（第一線材保持用モータ）によって駆動され、押圧圧縮部材の線材通路に一部が配置された結束線材を引っ掛け、第一側壁の外方向へ引っ張って保持する第一線材保持手段と、
単一の駆動モータ（第二線材保持用モータ）によって駆動され、押圧圧縮部材の線材通路に一部が配置された結束線材を引っ掛け、第二側壁の外方向へ引っ張って保持する第二線材保持手段と、を備えている。

上述したとおり、本発明に係る圧縮梱包装置は、第一線材保持手段及び第二線材保持手段が、それぞれ単一の駆動モータによって駆動するため、駆動モータからの駆動力をこれら第一線材保持手段や第二線材保持手段に伝達するための機構をコンパクトに構成することが可能となる。

ここで、第一線材保持手段は、先端部に結束線材を引っ掛けるための鈎部を有した引掛部材と、この引掛部材を作動して鈎部に下記の（イ）又は（ロ）の動作を実行させるリンク機構と、当該リンク機構を駆動する第一線材保持用モータとを含み、
第二線材保持手段は、先端部に結束線材を引っ掛けるための鈎部を有した引掛部材と、この引掛部材を作動して鈎部に下記の（ハ）又は（ニ）の動作を実行させるリンク機構と、当該リンク機構を駆動する第二線材保持用モータとを含む構成とすることができる。

（イ）第一側壁の内面よりも外側にあらかじめ設定してある第一始動位置から、第一線材挿通用スリットを介して第一側壁の内側へ侵入し、結束線材を引っ掛け、第一側壁の外方向へ引っ張って保持する。
（ロ）結束線材の保持位置から退避して当該結束線材の保持状態を解除し、第一始動位置へ戻る。
（ハ）第二側壁の内面よりも外側にあらかじめ設定してある第二始動位置から、第二線材挿通用スリットを介して第二側壁の内側へ侵入し、結束線材を引っ掛け、第二側壁の外方向へ引っ張って保持する。
（ニ）結束線材の保持位置から退避して当該結束線材の保持状態を解除し、第二始動位置へ戻る。

また、第一線材保持手段及び第二線材保持手段は、押圧圧縮部材が後退して線材通路から抜け出た後であって、次サイクルにおける梱包対象物の圧縮動作が開始される前に、結束線材の保持状態を解除する構成とすることが好ましい。
仮に、各保持手段により結束線材を引っ張り保持した状態で、次サイクルにおける梱包対象物の圧縮動作が開始されると、前方へ押されてきた梱包対象物が結束線材に当接したとき、当該梱包対象物が結束線材から剪断作用を受けて傷つくおそれがある。そこで、上述した構成とすることで、梱包対象物の損傷を回避することができる。

また、本発明に係る圧縮梱包装置は、下流側支持位置を、重合保持位置に対し接近又は離間するように移動できる構成とすることが好ましい。
このように構成することで、圧縮された梱包対象物を囲繞する結束線材の全周長さを、下流側支持位置を移動調整するだけで変更することができる。具体的には、下流側支持位置を重合保持位置に対して接近させれば、上述した下流側捩り結合領域が短くなる分だけ、梱包対象物を囲繞する結束線材の全周長さが長くなる。一方、下流側支持位置を重合保持位置に対して離間させれば、上述した下流側捩り結合領域が長くなる分だけ、梱包対象物を囲繞する結束線材の全周長さが短くなる。

このようにして梱包対象物を囲繞する結束線材の全周長さを変更することで、圧縮された梱包対象物から結束線材が受ける反発力を調整することが可能となる。
例えば、夏期は冬季に比べて炭酸飲料用のペットボトルが多く廃棄される傾向にあり、かかる炭酸飲料用のペットボトルはミネラルウォーターなどのペットボトルに比べて厚みがあって硬いため、夏期は梱包対象物から結束線材が受ける反発力が大きくなることが予測される。

そこで、夏期は、下流側支持位置を重合保持位置に対して接近させ、梱包対象物を囲繞する結束線材の全周長さを長くすることで、梱包対象物から結束線材が受ける反発力を緩和することができる。逆に、冬季は、下流側支持位置を重合保持位置に対して離間させ、梱包対象物を囲繞する結束線材の全周長さを短くすることで、結束線材による梱包対象物の梱包状態を引き締めることができる。

また、本発明に係る圧縮梱包装置は、圧縮室の先端部を開閉する扉を備え、
梱包位置の変更に対応して、線材延出手段、上流側線材支持手段、下流側線材支持手段、上流側線材捩り結合手段、下流側線材捩り結合手段及び線材切断手段を、圧縮室の前後方向へ移動できる構成とすることが好ましい。

梱包位置は、圧縮した梱包対象物を結束線材により結束して梱包するための作業位置である。
ところで、梱包対象物の内容に応じて圧縮量に対する密度は異なるため、同程度の密度に各種梱包対象物を圧縮して梱包するためには、梱包位置を適宜変更させることが好ましい。

一方、第一線材供給源から繰り出された結束線材を、押圧圧縮部材に形成した線材通路を通して第二側壁の外側まで延ばす動作を実行するために、押圧圧縮部材の梱包位置が変化したときは、それに対応して線材延出手段の位置も調整する必要がある。さらに、上流側線材支持手段、下流側線材支持手段、上流側線材捩り結合手段、下流側線材捩り結合手段及び線材切断手段の各手段は、線材延出手段と関連して動作するために、これら各手段も線材延出手段とともに位置調整が必要となる。

このような各構成要素の関係を踏まえ、線材延出手段、上流側線材支持手段、下流側線材支持手段、上流側線材捩り結合手段、下流側線材捩り結合手段及び線材切断手段を、圧縮室の前後方向へ移動できる構成とすれば、梱包位置を適宜変更して押圧圧縮部材を作動させ、種々の異なる特性の梱包対象物を一台の装置で同程度の密度に圧縮梱包したり、任意の密度に圧縮することが可能となり、高い汎用性を備えることができる。

以上説明したように、本発明によれば、第一線材保持手段及び第二線材保持手段が、それぞれ単一の駆動モータによって駆動するため、コンパクトな構造で結束線材を外方向へ引き出すことができる。

本発明の実施形態に係る圧縮梱包装置の全体構造を説明するための側面断面図である。 本発明の実施形態に係る圧縮梱包装置の全体構造を説明するための平面断面図である。 押圧圧縮ブロックの先頭部分を拡大して示す側面図である。 線材延出ユニットを示す正面断面図である。 同じく、線材延出ユニットを示す正面断面図である。 線材延出ユニットを示す平面断面図である。 同じく、線材延出ユニットを示す平面断面図である。 （ａ）は線材結合・切断ユニットの構成を拡大して示す平面図、（ｂ）は上流側線材捩り結合部材を拡大して示す平面図である。 線材結合・切断ユニットの機能を説明するための平面図である。 圧縮室内で梱包された梱包対象物を排出する動作を示す平面断面図である。 図１０に続く、圧縮室内で梱包された梱包対象物を排出する動作を示す平面断面図である。 図１１に続く、圧縮室内で梱包された梱包対象物を排出する動作を示す平面断面図である。 線材保持ユニットを説明するための平面断面図である。 線材保持ユニットの構成を示す正面断面図である。 （ａ）は線材保持ユニットの構成を示す斜視図、（ｂ）は同じく背面図である。 線材保持ユニットの動作を説明するための模式図である。 線材保持ユニットの動作を説明するための拡大正面図である。 同じく、線材保持ユニットの動作を説明するための拡大正面図である。 梱包位置の変更に対応できる装置構造を示す平面断面図である。 本発明の他の実施形態を示す平面断面図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る圧縮梱包装置の全体構造を説明するための側面断面図、図２は同じく平面断面図である。
本実施形態に係る圧縮梱包装置は、廃棄物等の梱包対象物を圧縮し、結束線材１によって結束して塊状とする機能を有し、圧縮室１００、押圧圧縮ブロック２００、第一線材供給源３０１及び第二線材供給源３０２からなる線材供給ユニット、線材延出ユニット４００、線材結合・切断ユニット５００、第一線材保持手段６０１及び第二線材保持手段６０２からなる線材保持ユニットの各構成要素を備えている。

〔圧縮室〕
圧縮室１００は、図１及び図２に示すように、底壁１０、天井壁１１、第一側壁１２、第二側壁１３により四角筒状に構成された枠体１０１の内部空間に形成されている。枠体１０１（すなわち、圧縮室１００）は前後方向に延びており、その先端部（図１の右端部）は圧縮梱包された梱包対象物の排出口１０１ａとなっている。本実施形態では、この排出口１０１ａに扉１４が設置してある。扉１４は、支持枠１５により上下方向へ移動自在に支持されており、駆動シリンダ１６からの駆動力を受けて上方向へ移動して排出口１０１ａを解放するとともに、下方向への移動をもって排出口１０１ａを閉塞する。

枠体１０１の天井壁１１には、梱包対象物の投入口１１ａが形成されており、この投入口１１ａの上方にホッパ１７と称する梱包対象物を投入するための構成ユニットが連結されている。梱包対象物としては、資源ゴミと称する新聞、雑誌などの紙製廃棄物や、ペットボトルなどのプラスチック製廃棄物を主としているが、これに限定されるものではない。なお、ホッパ１７には、廃棄物をそのまま投入する構成のもの、梱包対象物を内部で細かく粉砕する機能を備えたものなど、所望の形態に廃棄物を梱包するために各種構成のものが開発されている。

第一側壁１２と第二側壁１３は互いに対向している。そして、第一側壁１２には、投入口１１ａよりも前方の領域に、複数の第一線材挿通用スリット１２ａが前後方向へ延びるように形成してある。また、第二側壁１３には、第一線材挿通用スリット１２ａと対向して前後方向へ延びる複数の第二線材挿通用スリット１３ａが形成してある。本実施形態では、図１に示すように５本の第一線材挿通用スリット１２ａが高さ方向へ等間隔に並べて形成してあり、第二線材挿通用スリット１３ａも同様に５本形成されている。なお、各線材挿通用スリット１２ａ，１３ａの形成本数は各５本に限定されものではなく、梱包対象物を結束する結束線材１の本数に合わせて任意に設定することができる。本実施形態の圧縮梱包装置は、５本の結束線材１によって梱包対象物を結束する仕様となっている。
これらの各線材挿通用スリット１２ａ，１３ａは、結束線材１を挿通するとともに、後述する線材延出ユニット４００による結束線材１の延出動作や、線材保持ユニットによる結束線材１の保持動作を実現するために機能する。

〔押圧圧縮ブロック〕
押圧圧縮ブロック２００は、ホッパ１７から圧縮室１００に投入された梱包対象物を、圧縮室１００内で押圧して圧縮する押圧圧縮部材としての機能を有している。
押圧圧縮ブロック２００は、図１及び図２に示すように、ブロック駆動シリンダ２０からの駆動力を受けて圧縮室１００内を前後方向（図１の左右矢印方向）に移動する。そして、前進動作によって、ホッパ１７から圧縮室１００に投入された梱包対象物を前方へ押圧し、扉１４との間で圧縮していく。

押圧圧縮ブロック２００の先頭部分には、図３に拡大して示すように、複数の線材通路２１が設けてある。ここで、線材通路２１は、上述した各線材挿通用スリット１２ａ，１３ａと同じ高さ位置に同じ本数だけ形成してある。すなわち、本実施形態では５本の線材通路２１が高さ方向へ等間隔に並べて形成されている。

線材通路２１は、押圧圧縮ブロック２００の先頭部分を横方向に貫通している。また押圧圧縮ブロック２００の前面は横方向に切り欠かれ、線材通路２１に連通する開口を形成している。この開口は、結束線材１を線材通路２１から抜き出すための線材抜き出しスリット２２として機能する。

圧縮室１００の投入口１１ａを介してホッパ１７から投入された梱包対象物は、押圧圧縮ブロック２００の前進動作により圧縮室１００の前方へと押圧されていき、扉１４との間で圧縮される。このとき、投入口１１ａは、押圧圧縮ブロック２００の上面で閉塞されている。なお、投入口１１ａに開閉扉を設け、その開閉扉の開閉によって圧縮室１００内への梱包対象物の投入量を調整することもできる。
押圧圧縮ブロック２００の前進動作は、圧縮された梱包対象物からの反発力があらかじめ設定した値に到達した時点で終了し、その後に押圧圧縮ブロック２００が、圧縮室１００内を後退して元の位置へ戻る。押圧圧縮ブロック２００が後退すると、再び投入口１１ａが開口して梱包対象物が圧縮室１００内へ投入される。

押圧圧縮ブロック２００の前進及び後退動作を繰り返すことで、押圧圧縮ブロック２００と扉１４の間で圧縮された梱包対象物の容積が増大していく。そして、押圧圧縮ブロック２００と扉１４の間で圧縮された梱包対象物の全長が、あらかじめ設定した目標値に到達したとき、押圧圧縮ブロック２００の前進動作を終了し、あらかじめ設定してある梱包位置２３まで押圧圧縮ブロック２００を後退させる。この梱包位置２３は、上記目標値に到達したときの押圧圧縮ブロック２００の位置よりも僅かながら後方の位置に設定される。

梱包位置２３は、圧縮した梱包対象物を結束線材１により結束して梱包するための作業位置である。したがって、梱包位置２３に停止した押圧圧縮ブロック２００における線材通路２１の側方には、第一側壁１２及び第二側壁１３に形成した各線材挿通用スリット１２ａ，１３ａが開口している。また、この梱包位置２３に合わせて、後述する線材延出ユニット４００や線材結合・切断ユニット５００も設置されている（図２参照）。なお、図面には、梱包位置に停止した押圧圧縮ブロック２００における先端面の位置を、梱包位置２３として示している。

梱包位置２３に押圧圧縮ブロック２００が停止した状態で、押圧圧縮ブロック２００と扉１４の間で圧縮された梱包対象物の背面に、線材通路２１を通して結束線材１が巻き付けられる。そして、線材通路２１内の結束線材１は、その後の押圧圧縮ブロック２００の後退動作に伴い線材抜き出しスリット２２を介して線材通路２１から抜け出る。

〔線材供給ユニット〕
図２に示すように、圧縮室１００を構成する枠体１０１の両側方には、第一側壁１２の外側に結束線材１を繰り出す第一線材供給源３０１と、第二側壁１３の外側に結束線材１を繰り出す第二線材供給源３０２とが設置してある。これらの各線材供給源３０１，３０２は、針金などの無端状の結束線材１を巻回したリールで構成されている。ここで、第一線材供給源３０１には、第一側壁１２に形成した各第一線材挿通用スリット１２ａの中央高さ位置に合わせて、複数のリールが配設してあり、各リールからそれぞれ第一側壁１２の外側へと結束線材１が繰り出される。同様に、第二線材供給源３０２には、第二側壁１３に形成した各第二線材挿通用スリット１３ａの中央高さ位置に合わせて、複数のリールが配設してあり、各リールからそれぞれ第二側壁１３の外側へと結束線材１が繰り出される。

〔線材延出ユニット〕
図４〜図７は線材延出ユニットを示しており、図４及び図５は装置を正面側（図１の右方向）から看た図、図６及び図７は平面断面図である。
線材延出ユニット４００は、押圧圧縮ブロック２００が梱包位置２３に停止している状態において、第一線材供給源３０１から繰り出された結束線材１を、第一側壁１２の第一線材挿通用スリット１２ａから押圧圧縮ブロック２００の線材通路２１を経て、さらに第二側壁１３の第二線材挿通用スリット１３ａを通して、第二側壁１３の外側に向かって延出させる線材延出手段としての機能を有している。

第一側壁１２の外側部位には、第一側壁１２（すなわち、圧縮室１００の軸方向）と直交する方向に延びるガイドレール４０が上下に設置してあり、これらのガイドレール４０に案内されて摺動支持部材４１が第一側壁１２と直交する方向へ摺動自在となっている。摺動支持部材４１には、第一側壁１２の第一線材挿通用スリット１２ａに対向して複数本（本実施形態では５本）の突出しロッド４２の基端部が固定されている。各突出しロッド４２の先端部には、Ｕ字形状をした線材保持部材４３が設けてある。Ｕ字状に分かれた線材保持部材４３の各先端部（２箇所）には、結束線材１を軸方向に移動自在とした状態で保持するための保持ローラ４４がそれぞれ回転自在に取り付けてある。

上述した構成の線材延出ユニット４００は、図６に示すように、各突出しロッド４２の先端部に設けた線材保持部材４３が、第一側壁１２の第一線材挿通用スリット１２ａを介して、梱包位置２３に停止した押圧圧縮ブロック２００の線材通路２１と対向するように位置決めされている。

押圧圧縮ブロック２００が圧縮室１００内に投入された梱包対象物を圧縮する動作を繰り返している間、摺動支持部材４１は後退位置に停止し、線材保持部材４３は圧縮室１００の外側位置で待機している（図６参照）。所要量の梱包対象物の圧縮作業が終了し、押圧圧縮ブロック２００が梱包位置２３に停止すると、摺動支持部材４１がガイドレール４０に沿って摺動する。この動作により、線材保持部材４３は、第一側壁１２の第一線材挿通用スリット１２ａ、押圧圧縮ブロック２００の線材通路２１及び第二側壁１３の第二線材挿通用スリット１３ａを通して、第二側壁１３の外側へと移動する（図７参照）。

この移動過程で、線材保持部材４３の先端部に取り付けた保持ローラ４４に、まず第一線材供給源３０１から繰り出された結束線材１が当接し、第二側壁１３の外側へ向かって押し延ばされていく。続いて、第二線材供給源３０２から繰り出された結束線材１が、第一線材供給源３０１から繰り出された結束線材１と重ね合う状態で保持ローラ４４に保持され、その後は各結束線材１が重なり合った状態で第二側壁１３の外側へ向かって押し延ばされていく。

このようにして、第二側壁１３の外側にあらかじめ設定してある重合保持位置４５まで各結束線材１を押し延ばし、線材保持部材４３が各結束線材１の延出頂部を当該位置に保持する。重合保持位置４５には、後述する線材結合・切断ユニット５００が設けてあり、当該位置で、重なり合った各結束線材１の延出頂部が切断される。

〔線材結合・切断ユニット〕
図８及び図９は線材結合・切断ユニットの構成を示す図である。
線材結合・切断ユニット５００は、第二側壁１３の外側に設置してあり、各線材供給源３０１，３０２から繰り出され、線材延出ユニット４００によって重なり合った状態で押し延ばされて、その延出頂部が重合保持位置４５に保持された各結束線材１に対し、次のように機能する。すなわち、重合保持位置４５で各結束線材１を切断し、かつ切断端の上流側にある各結束線材１を捩り結合するとともに、切断端の下流側にある各結束線材１も捩り結合する。なお、ここで結束線材１の上流側とは各線材供給源３０１，３０２に近い側をいい、下流側とは各線材供給源３０１，３０２から遠い側をいう。

線材結合・切断ユニット５００は、第二側壁１３の第二線材挿通用スリット１３ａに対向して配設した複数枚（本実施形態では５枚）のユニット基盤５０１を備え、各ユニット基盤５０１に上流側線材支持手段５０２、下流側線材支持手段５０３、上流側線材捩り結合部材５０４、下流側線材捩り結合部材５０５の各構成要素が設けられている。

上流側線材支持手段５０２は、上流側位置決め盤５０、上流側装着板５１及び上流側線材支持ローラ５２の各構成部材を備えている。
上流側位置決め盤５０は、ユニット基盤５０１に固定されるか、又はユニット基盤５０１と一体の構成となっている。この上流側位置決め盤５０には、複数の位置決め孔５３（ねじ孔）が形成されている。図９に示す構成では、第二側壁１３（すなわち、圧縮室１００の軸方向）と直交する方向、さらに具体的には各結束線材１が線材延出ユニット４００により押し延ばされてくる方向に、一定間隔で二列の位置決め孔５３が形成されている。

上流側装着板５１は、上流側位置決め盤５０に形成した任意の位置決め孔５３に対して、ボルトなどの締結部材５４を用いて締結することで、上流側位置決め盤５０の任意の位置に固定される。この上流側装着板５１に、上流側線材支持ローラ５２が回転自在に組み込まれている。

この上流側線材支持ローラ５２の設置位置は、第二線材供給源３０２から繰り出された結束線材１を、重合保持位置４５よりも上流側で折り返して支持する上流側支持位置５５となる。この上流側支持位置５５は、上流側位置決め盤５０に対する上流側装着板５１の締結位置を変更することで、重合保持位置４５に対して接近又は離間するよう移動させることができる（図９（ａ）（ｂ）参照）。

下流側線材支持手段５０３も、上述した上流側線材支持手段５０２と同様の構成となっている。すなわち、下流側線材支持手段５０３は、下流側位置決め盤５０、下流側装着板５１及び下流側線材支持ローラ５２の各構成部材を備えている。

下流側位置決め盤５０は、ユニット基盤５０１に固定されるか、又はユニット基盤５０１と一体の構成となっている。この下流側位置決め盤５０には、複数の位置決め孔５３（ねじ孔）が形成されている。図９に示す構成では、第二側壁１３（すなわち、圧縮室１００の軸方向）と直交する方向、さらに具体的には各結束線材１が線材延出ユニット４００により押し延ばされてくる方向に、一定間隔で二列の位置決め孔５３が形成されている。

下流側装着板５１は、下流側位置決め盤５０に形成した任意の位置決め孔５３に対して、ボルトなどの締結部材５４を用いて締結することで、下流側位置決め盤５０の任意の位置に固定される。この下流側装着板５１に、下流側線材支持ローラ５２が回転自在に組み込まれている。

この下流側線材支持ローラ５２の設置位置は、第二線材供給源３０２から繰り出された結束線材１を、重合保持位置４５よりも下流側で折り返して支持する下流側支持位置５６となる。この下流側支持位置５６は、下流側位置決め盤５０に対する下流側装着板５１の締結位置を変更することで、重合保持位置４５に対して接近又は離間するよう移動させることができる（図９（ａ）（ｂ）参照）。

上流側線材捩り結合部材５０４（上流側線材捩り結合手段）は、図８（ｂ）に拡大して示すように、図示しない駆動モータによって回転駆動されて、重合保持位置４５よりも上流側で各結束線材１を周面に巻き付け、図９に示すように、上流側支持位置５５までの領域（上流側捩り結合領域）を捩って各結束線材１を結合する。

下流側線材捩り結合部材５０５（下流側線材捩り結合手段）も、上述した上流側線材捩り結合部材５０４と同様の構成となっている。すなわち、下流側線材捩り結合部材５０５は、図示しない駆動モータによって回転駆動されて、重合保持位置４５よりも下流側で各結束線材１を周面に巻き付け、図９に示すように、下流側支持位置５６までの領域（下流側捩り結合領域）を捩って各結束線材１を結合する。

また、線材結合・切断ユニット５００は、重合保持位置４５で各結束線材１を切断する線材切断手段５０６を備えている。かかる線材切断手段５０６の構造はすでに公知であるため、詳細な説明は省略する（例えば、特許文献１の図７を参照）。

さて、所要量の梱包対象物の圧縮作業が終了して押圧圧縮ブロック２００が梱包位置２３に停止した後、各線材供給源３０１，３０２から繰り出された結束線材１が、線材延出ユニット４００により押し延ばされて、その延出頂部が重合保持位置４５に保持される。そして、線材切断手段５０６が重合保持位置４５で各結束線材１を切断し、かつ切断端の上流側にある各結束線材１を上流側線材捩り結合部材５０４が捩り結合するとともに、切断端の下流側にある各結束線材１を下流側線材捩り結合部材５０５が捩り結合する。

これら一連の動作をもって、下流側線材捩り結合部材５０５により捩り結合されて一本に繋がった結束線材１が、圧縮された梱包対象物の周囲を囲繞して梱包形態が完成する（図１０参照）。また、各線材供給源３０１，３０２から繰り出された各結束線材１は、上流側線材捩り結合部材５０４によって捩り結合されることで一本に繋がり、その中間部分は押圧圧縮ブロック２００の線材通路２１に配置されている。

上述した構成の線材結合・切断ユニット５００は、特に下流側線材支持手段５０３において、重合保持位置４５に対し下流側支持位置５６を変更することで、圧縮された梱包対象物を囲繞する結束線材１の全周長さを任意に変更することが可能となる。

すなわち、下流側支持位置５６を図９（ａ）の位置から同図（ｂ）の位置に変更すれば、重合保持位置４５に対して下流側支持位置５６が接近し、下流側捩り結合領域がＬ１からＬ２へと短くなる。その結果、当該領域にある二本の結束線材１の長さ（すなわち、Ｌ１−Ｌ２の二倍の長さ）だけ、梱包対象物を囲繞する結束線材１の全周長さが長くなる。

逆に、下流側支持位置５６を図９（ｂ）の位置から同図（ａ）の位置に変更すれば、重合保持位置４５に対して下流側支持位置５６が離間し、下流側捩り結合領域がＬ２からＬ１へと長くなる。その結果、当該領域にある二本の結束線材１の長さ（すなわち、Ｌ１−Ｌ２の二倍の長さ）だけ、梱包対象物を囲繞する結束線材１の全周長さが短くなる。

このようにして梱包対象物を囲繞する結束線材１の全周長さを変更することで、圧縮された梱包対象物から結束線材１が受ける反発力を調整することが可能となる。

なお、本実施形態では、上流側線材支持手段５０２についても、重合保持位置４５に対して上流側支持位置５５を変更できる構成としたが、かかる上流側支持位置５５は一箇所に固定した構成としてもよい。

〔梱包対象物の排出動作〕
図１０〜図１２は圧縮室内で梱包された梱包対象物を排出する動作を示す図である。
線材結合・切断ユニット５００による各結束線材１の切断及び捩り結合が終了すると、線材延出ユニット４００の摺動支持部材４１が後退して、線材保持部材４３が圧縮室１００の外側位置へと戻る（図１０参照）。この状態で、扉１４が上方向へ移動して圧縮室１００の先端部にある排出口１０１ａが開く。続いて、押圧圧縮ブロック２００が前進して、結束線材１により梱包され塊となった梱包対象物を排出口１０１ａから押し出す（図１１参照）。

このとき、第一線材供給源３０１から押圧圧縮ブロック２００の線材通路２１を通って第二線材供給源３０２へと繋がる結束線材１は、押圧圧縮ブロック２００が前進動作によって引っ張られた状態にある。そこで、本実施形態では、梱包された梱包対象物を排出口１０１ａから押し出した後、押圧圧縮ブロック２００を僅かに後退させて、上記結束線材１の緊張状態を解く（図１２参照）。

〔線材保持ユニット〕
図１３〜図１８は線材保持ユニットを説明するための図である。
線材保持ユニットは、第一線材保持手段６０１と第二線材保持手段６０２で構成されている。図１３及び図１４に示すように、第一線材保持手段６０１は、圧縮室１００における排出口１０１ａの近くであって、第一側壁１２の外側に設置されている。また、第二線材保持手段６０２は、圧縮室１００における排出口１０１ａの近くであって、第二側壁１３の外側に設置されている。

各線材保持手段６０１，６０２は、同様の構成をしている。すなわち、図１５に示すように、各線材保持手段６０１，６０２は、支持枠体６０に複数の引掛部材６１とこれを駆動するリンク機構６２を組み込むとともに、駆動力伝達機構６５を介してリンク機構６２に駆動力を伝える単一の駆動モータ（第一線材保持用モータ、第二線材保持用モータ）６６を搭載した構成となっている。

引掛部材６１とこれを駆動するリンク機構６２は、第一線材保持手段６０１にあっては、第一側壁１２の第一線材挿通用スリット１２ａと対向する位置に複数組が設けられている（図１４参照）。同様に、第二線材保持手段６０２にあっては、第二側壁１３の第二線材挿通用スリット１３ａと対向する位置に複数組が設けられている。

引掛部材６１は、先端部に結束線材１を引っ掛けるための鈎部６１ａを有している。リンク機構６２は、図１６に示すように、駆動リンク部材６３と従動リンク部材６４を含んでいる。従動リンク部材６４の全長は、駆動リンク部材６３よりも長い。

駆動リンク部材６３は、基端部６３ａが支持枠体６０に回転自在に支持され、この基端部６３ａが駆動モータ６６からの駆動力をもって回転する。これに伴い、駆動リンク部材６３の先端部６３ｂが旋回する。駆動リンク部材６３の先端部６３ｂには、引掛部材６１の基端部分が回転自在に連結されている。

従動リンク部材６４は、基端部６４ａが支持枠体６０に回転自在に支持され、先端部６４ｂに引掛部材６１の中腹部分が回転自在に連結されている。この従動リンク部材６４は、駆動リンク部材６３の回転力を引掛部材６１を介して受け、基端部６４ａを中心に先端部６４ｂが揺動する。

引掛部材６１は、基端部分が駆動リンク部材６３によって小さく旋回させられるとともに、中腹部分が従動リンク部材６４によって大きく揺動させられる。これら各部の動作により、引掛部材６１の先端部に形成した鈎部６１ａは、図１６に一点鎖線で示すような軌道６７に沿って移動する。

図１７及び図１８は第二線材保持手段における引掛部材の先端部に形成した鈎部の動作を示す図である。
鈎部６１ａは、図１７の（ａ）〜（ｃ）に示す連続動作をもって、結束線材１の引っ張って保持する状態を形成する。すなわち、同図（ａ）に示すように第二側壁１３の内面１３ｂよりも外側にあらかじめ設定してある第二始動位置６８から、第二線材挿通用スリット１３ａを介して第二側壁１３の内側へ侵入し、同図（ｂ）に示すように結束線材１を引っ掛け、同図（ｃ）に示すように第二側壁１３の外方向へ引っ張って保持する。

また、駆動モータ６６が逆転することで、鈎部６１ａが軌道６７に沿って逆方向へ移動し、図１８（ａ）に示すように結束線材１の保持位置から退避して結束線材１の保持状態を解除し、同図（ｂ）に示すように第二始動位置６８へ戻る。

なお、第一線材保持手段６０１における引掛部材６１の先端部に形成した鈎部６１ａの動作は、上述した動作説明において、第二側壁１３を第一側壁１２に、第二線材挿通用スリット１３ａを第一線材挿通用スリット１２ａに、第二始動位置を第一始動位置に読み替えた内容となる。

上述したように、第一線材保持手段６０１及び第二線材保持手段６０２は、コンパクトな構成のリンク機構６２を介して、それぞれ単一の駆動モータ６６からの駆動力が伝達されて駆動する。

第一線材保持手段６０１及び第二線材保持手段６０２により結束線材１を引っ張って保持する動作（図１７（ｃ）参照）は、既述したように、梱包された梱包対象物を排出口１０１ａから押し出した後、図１２に示すように押圧圧縮ブロック２００を僅かに後退させることで、結束線材１の緊張状態を解いた状態にしてから実行する。このように緊張状態が解かれた結束線材１は、大きな引張力を必要とすることなく、引掛部材６１により第一側壁１２（第二側壁１３）の外方向へ引っ張り出すことができ、さらに引っ張り保持状態を解除した後も保持していた位置に残る。

引掛部材６１により結束線材１を第一側壁１２（第二側壁１３）の外方向へ引っ張って保持している状態で、押圧圧縮ブロック２００を後退させると、線材通路２１に配置された結束線材１が線材抜き出しスリット２２を通って線材通路２１から抜け出る（図１３参照）。このとき、結束線材１が線材抜き出しスリット２２のエッジ部分の引っ掛かったとしても、引掛部材６１が当該結束線材１を両側方で引っ張り保持しているので、当該結束線材１は確実に線材通路２１から抜け出ることができる。

線材通路２１に配置された結束線材１が線材通路２１から抜け出た後に、図１８（ａ）（ｂ）に示したように鈎部６１ａを結束線材１の保持位置から退避させて、結束線材１の保持状態を解除する。このように保持状態を解除した後も、結束線材１はそのまま第一側壁１２及び第二側壁１３の外方向へ引っ張り出された位置に留まり、次サイクルにおける梱包対象物の圧縮動作の開始を待つ。

〔梱包位置の変更〕
図１９は梱包位置の変更に対応できる装置構造を示す図である。
本実施形態の圧縮梱包装置は、上述した線材延出ユニット４００と線材結合・切断ユニット５００が、図示しない移動ユニットに搭載されて、移動用駆動シリンダ７００からの駆動力をもって圧縮室１００の前後方向へ移動できる構成となっている。

既述したように、梱包対象物の内容に応じて圧縮量に対する密度は異なるため、同程度の密度に各種梱包対象物を圧縮して梱包するためには、梱包位置２３を適宜変更させることが好ましい。

一方、第一線材供給源３０１から繰り出された結束線材１を、押圧圧縮ブロック２００の線材通路２１を通して第二側壁１３の外側まで延ばす動作を実行するためには、梱包作業に際して押圧圧縮ブロック２００が停止する梱包位置２３の変化に対応して、線材延出ユニット４００の位置も移動調整する必要がある。さらに、線材延出ユニット４００と関連して動作する線材結合・切断ユニット５００も、線材延出ユニット４００とともに位置調整が必要となる。

図１９に示す本実施形態の装置構造によれば、これら線材延出ユニット４００及び線材結合・切断ユニット５００の位置を、梱包位置２３に合わせて適宜移動させることができるので、種々の異なる特性の梱包対象物を一台の装置で同程度の密度に圧縮梱包したり、任意の密度に圧縮することが可能となり、高い汎用性を備えることができる。

〔他の実施形態〕
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変形実施や応用実施が可能である。
例えば、図２０に示すように、圧縮室１００の排出口１０１ａに扉を設けず、常時排出口１０１ａが開いた構造とすることもできる。このような構成とした場合は、前サイクルで圧縮梱包済みの梱包対象物の塊が扉１４の役目をして、当該梱包対象物の塊と押圧圧縮ブロック２００との間で、梱包対象物の圧縮が行われる。

１：結束線材
１００：圧縮室、１０１ａ：排出口、
１０：底壁、１１：天井壁、１２：第一側壁、１３：第二側壁、１０１：枠体、
１４：扉、１５：支持枠、１６：駆動シリンダ、
１１ａ：投入口、１７ホッパ、
１２ａ：第一線材挿通用スリット、１３ａ第二線材挿通用スリット、
２００：押圧圧縮ブロック、
２０：ブロック駆動シリンダ、２１：線材通路、２２：線材抜き出しスリット、
２３：梱包位置、
３０１：第一線材供給源、３０２：第二線材供給源、
４００：線材延出ユニット、
４０：ガイドレール、４１：摺動支持部材、４２：突出しロッド、４３：線材保持部材、４４：保持ローラ、４５：重合保持位置、
５００：線材結合・切断ユニット、５０１：ユニット基盤、５０２：上流側線材支持手段、５０３：下流側線材支持手段、５０４：上流側線材捩り結合部材、５０５：下流側線材捩り結合部材、５０６：線材切断手段、
５０：上流側位置決め盤（下流側位置決め盤）、５１：上流側装着板（下流側装着板）、５２：上流側線材支持ローラ（下流側線材支持ローラ）、５３：位置決め孔、５４：締結部材、５５：上流側支持位置、５６下流側支持位置、
６０１：第一線材保持手段、６０２：第二線材保持手段、
６０：支持枠体、６１：引掛部材、６１ａ：鈎部、６２：リンク機構、６３：駆動リンク部材、６４：従動リンク部材、６５：駆動力伝達機構、６６：駆動モータ（第一線材保持用モータ，第二線材保持用モータ）、
７００：移動用駆動シリンダ

Claims (5)

1. 梱包対象物が充填される圧縮室と、
   前記圧縮室内を前後方向に移動自在であり、前記圧縮室内に充填された梱包対象物を、前進動作により前方へ押圧し圧縮していく押圧圧縮部材と、
   前記圧縮室の一方の側面を形成する第一側壁と、
   前記圧縮室の他方の側面を形成する第二側壁と、
   前記第一側壁の外側に結束線材を繰り出す第一線材供給源と、
   前記第二側壁の外側に結束線材を繰り出す第二線材供給源と、
   前記第一側壁に前後方向へ延びるように形成され、前記第一線材供給源から繰り出された結束線材が挿通できる第一線材挿通用スリットと、
   前記第二側壁に前後方向へ延びるように形成され、前記第二線材供給源から繰り出された結束線材が挿通できる第二線材挿通用スリットと、を備え、
   前記第一線材供給源から繰り出された結束線材と前記第二線材供給源から繰り出された結束線材とを結合し、前記第一線材挿通用スリット及び第二線材挿通用スリットを通して当該結束線材を前記圧縮室内へ送り込み、前記圧縮室内で圧縮される梱包対象物の前端面から両側面にかけて当該結束線材が巻き付くように配置するとともに、当該結束線材を前記圧縮室内で圧縮された梱包対象物の背面に延ばし、当該結束線材により当該梱包対象物を結束する構成の圧縮梱包装置において、
   前記押圧圧縮部材の先頭部分を横方向に貫通するとともに同部材の前面に開口して設けられた線材通路と、
   あらかじめ設定した梱包位置に前記押圧圧縮部材を停止させた状態で、前記第一線材供給源から繰り出された結束線材を、前記第一線材挿通用スリット、前記線材通路及び前記第二線材挿通用スリットを通して前記第二側壁の外側まで延ばし、前記第二線材供給源から繰り出された結束線材と重ね合わせ、さらにこれら各結束線材をあらかじめ設定した重合保持位置まで延ばして保持する線材延出手段と、
   前記第二線材供給源から繰り出された結束線材を、前記重合保持位置よりも上流側のあらかじめ設定した支持位置（上流側支持位置）で折り返して支持する上流側線材支持手段と、
   前記第二線材供給源から繰り出された結束線材を、前記重合保持位置よりも下流側のあらかじめ設定した支持位置（下流側支持位置）で折り返して支持する下流側線材支持手段と、
   前記第一線材供給源から繰り出された結束線材と前記第二線材供給源から繰り出された結束線材とを、前記重合保持位置よりも上流側でかつ前記上流側支持位置までの領域（上流側捩り結合領域）で捩って結合する上流側線材捩り結合手段と、
   前記第一線材供給源から繰り出された結束線材と前記第二線材供給源から繰り出された結束線材とを、前記重合保持位置よりも下流側でかつ前記下流側支持位置までの領域（下流側捩り結合領域）で捩って結合する下流側線材捩り結合手段と、
   前記第一線材供給源から繰り出された結束線材と前記第二線材供給源から繰り出された結束線材とを、前記重合保持位置で切断する線材切断手段と、
   単一の駆動モータ（第一線材保持用モータ）によって駆動され、前記押圧圧縮部材の線材通路に一部が配置された結束線材を引っ掛け、前記第一側壁の外方向へ引っ張って保持する第一線材保持手段と、
   単一の駆動モータ（第二線材保持用モータ）によって駆動され、前記押圧圧縮部材の線材通路に一部が配置された結束線材を引っ掛け、前記第二側壁の外方向へ引っ張って保持する第二線材保持手段と、を備えたことを特徴とする圧縮梱包装置。
2. 前記第一線材保持手段は、先端部に結束線材を引っ掛けるための鈎部を有した引掛部材と、この引掛部材を作動して前記鈎部に下記の（イ）又は（ロ）の動作を実行させるリンク機構と、当該リンク機構を駆動する前記第一線材保持用モータとを含み、
   前記第二線材保持手段は、先端部に結束線材を引っ掛けるための鈎部を有した引掛部材と、この引掛部材を作動して前記鈎部に下記の（ハ）又は（ニ）の動作を実行させるリンク機構と、当該リンク機構を駆動する前記第二線材保持用モータとを含むことを特徴とした圧縮梱包装置。
   （イ）前記第一側壁の内面よりも外側にあらかじめ設定してある第一始動位置から、前記第一線材挿通用スリットを介して前記第一側壁の内側へ侵入し、前記結束線材を引っ掛け、前記第一側壁の外方向へ引っ張って保持する。
   （ロ）前記結束線材の保持位置から退避して当該結束線材の保持状態を解除し、前記第一始動位置へ戻る。
   （ハ）前記第二側壁の内面よりも外側にあらかじめ設定してある第二始動位置から、前記第二線材挿通用スリットを介して前記第二側壁の内側へ侵入し、前記結束線材を引っ掛け、前記第二側壁の外方向へ引っ張って保持する。
   （ニ）前記結束線材の保持位置から退避して当該結束線材の保持状態を解除し、前記第二始動位置へ戻る。
3. 前記第一線材保持手段及び第二線材保持手段は、前記押圧圧縮部材が後退して前記線材通路から抜け出た後であって、次サイクルにおいて梱包対象物の圧縮動作の開始される前に、前記結束線材の保持状態を解除することを特徴とする請求項１又は２の圧縮梱包装置。
4. 下流側支持位置を、前記重合保持位置に対し接近又は離間するように移動できる構成としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の圧縮梱包装置。
5. 前記圧縮室の先端部を開閉する扉を備え、
   前記梱包位置の変更に対応して、前記線材延出手段、前記上流側線材支持手段、前記下流側線材支持手段、前記上流側線材捩り結合手段、前記下流側線材捩り結合手段及び前記線材切断手段を、前記圧縮室の前後方向へ移動できる構成としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の圧縮梱包装置。

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