JP2935621B2

JP2935621B2 - 梱包機

Info

Publication number: JP2935621B2
Application number: JP18408393A
Authority: JP
Inventors: 彬長島; 忠成近藤
Original assignee: Kyoritsu Co Ltd
Current assignee: Kyoritsu Co Ltd
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1993-07-26
Publication date: 1999-08-16
Anticipated expiration: 2014-08-16
Also published as: JPH0740918A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、梱包機に関し、特に、
被梱包物にポリプロピレン等の熱可塑性樹脂からなるテ
ープ状のバンドを巻き付けるとともにその重合部分を溶
着接合して結束する作業を自動的または半自動的に行う
ことができるようにされた梱包機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、梱包作業の効率化及び省力化を
図るため、被梱包物に熱可塑性樹脂からなるテープ状の
バンドを掛け回し、該バンドの引締めを行い、このバン
ドの両端突き合わせ重合部分を加熱溶融圧着せしめると
ともに、その切断までを行う作業を自動的又は半自動的
に行うようにした梱包機が既に実用化されている。

【０００３】そして、梱包機本体の上部に、下向きに略
コ字状に形成された筒状体からなり、被梱包物の周囲に
バンドＢを配置せしめるバンド案内アーチが設置された
全自動式の梱包機が知られており（例えば、特開平１−
２１３１０７号公報、特開昭６２−１４６１１７号公報
参照）、このような自動式梱包機によれば、バンドはバ
ンド案内アーチに誘導されて被梱包物の周囲を巻回せし
められて、自動的にセットされるようになっている。一
方、半自動式梱包機は、予め設定した長さをもって供給
（フィード）されたバンドの先端を、人為的に作業テー
ブル下面の所定位置にセットされるようになされたもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の如き従来の梱包
機においては、被梱包物が作業台上に載置されていない
にも拘らず、誤操作等によりバンドの引締め（バックフ
ィード）が行われる場合がある（以下、空締めとい
う）。このような空締めが行われた場合、バンドがスラ
イドテーブル等に巻付いて縛着されてしまい、次の梱包
作業が不可能となってしまうという不都合があった。そ
のため、スライドテーブル等のバンドが巻付く部位にフ
ライス加工等を用いて細長状の切欠き（または溝部）を
形成せしめ、空締めが行われた場合には、その都度、前
記切欠き部位でナイフ等を用いて巻縛されたバンドの切
断を行わなければならなかった。

【０００５】このように、従来の梱包機は、スライドテ
ーブル等にフライス加工を施す等、加工数が多く製作ま
たは人的コストが高価なものであったのみならず、空締
めによりスライドテーブル等が損耗し易く、また、巻縛
バンドの切除作業等により作業能率が低下するなどの問
題点があった。本発明は、このような問題に鑑みてなさ
れたものであって、その目的は、特に、空締めによるス
ライドテーブル等のバンドの巻縛を防止することが可能
となり、そのため、作業能率が向上するとともに、スラ
イドテーブル等の損耗を抑止することができ、しかも、
全体を安価に構成することができるようにされた、梱包
機を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成すべ
く、本発明に係わる梱包機は、被梱包物の外周に卷回せ
しめられるバンドのフィード、並びに、バックフィード
等の作業を行うようにした梱包機において、前記バンド
のフィード及びバックフィードを行う駆動源であるフィ
ード・バックフィード用ステッピングモータを備えると
ともに、前記バンドをバックフィードさせる長さが所定
値に達するとバックフィードを終了させる手段を備えた
ことを特徴としている。

【０００７】

【作用】前述の如く構成された本発明に係わる梱包機
においては、フィード・バックフィード用ステッピング
モータからの駆動力により、まずバンドが供給（フィー
ド）され、被梱包物の外周に卷回せしめられた後、バン
ドの引締め（バックフィード）が行われる。このとき、
バックフィードされるバンドの量が所定値αより小さい
間はバックフィードが連続して行われる。そして、所定
値αに達すると空締めが行われたと認められ、それ以上
のバンドの引締めは行われないでバックフィード作業は
終了する。

【０００８】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例を説明す
る。図１は本発明に係わる一実施例梱包機の内部全体を
示すために天板を取り外した平面概略図、図２は正面概
略図、図３は図２のIII-III矢視側面概略図である。図
１〜３において、本図示例の梱包機１は、下端部にキャ
スタ２、２、…を装備した支柱３、３、…と、該支柱
３、３、…の各上端に水平状に載架貼設せしめられた天
板４と、四側面を囲繞して貼設せしめられた側板５と、
該側板５の適宜箇所に開放自在に設けられた点検口等
（図示せず）とからなる、略箱状の梱包機本体１０を枠
部材として備えている。また、前記の支柱３、３、…、
天板４は、例えば、アルミ押し出し成形材で一体的に形
成されている。

【０００９】前記梱包機本体１０内部には、バンドコイ
ルを装填可能なバンドリール６がその中心軸６ａを横向
きにして設置されている。また、前記梱包機本体１０内
部における、前記バンドリール６設置側とは反対側（図
１、２では右側）上方部には、水平横方向に延びる板状
の支持板１１が横架固設されるとともに、該支持板１１
の上面には略コ字状の水平断面を有するフレーム１２が
載置固定せしめられている。該フレーム１２の左右の側
板１２ａ、１２ｂ間には、バンドＢを把持、押圧、溶
融、切断等の作業を行わしめる種々のカムやアームから
なる、バンド供給端処理手段Ｋ（詳細は後述する）が配
設されている。また、前記フレーム１２の左側板１２ａ
の外側面には、前記バンド供給端処理手段Ｋを駆動せし
める減速機７付きのカム駆動用ステッピングモータＭ₁
が列設されるとともに、前記右側板１２ｂの外方側に、
正逆回転可能なフィード・バックフィード用ステッピン
グモータＭ₂、フィード・バックフィードローラ８、ロ
ッカーローラ９等からなるバンド供給・引締め（フィー
ド・バックフィード）手段Ｆが並設され固定されてい
る。

【００１０】次に、本図示例の梱包機１の詳細について
説明する。図４は図２の要部拡大図、図５は図３の要部
拡大図である。まず、前記バンド供給端処理手段Ｋにつ
いて説明する。前記カム駆動用ステッピングモータＭ₁
からの駆動力は、前記減速機７で減速せしめられ、ころ
がり軸受１３に軸支されたカムシャフト１４に伝達され
るようになっている。該カムシャフト１４は、前記フレ
ーム１２の両側板１２ａ、１２ｂ間に跨設せしめられ、
前記右側板１２ｂにはころがり軸受１５により軸支せし
められている。

【００１１】図４に示すように、ヒータカム２１、前ク
ランプカム２２、プレスカム２３、スライドカム２４、
後クランプカム２５、中スライドカム２６が、前記カム
シャフト１４に嵌挿せしめられ、キー１６により固定せ
しめられている。前記各カム２１〜２６のそれぞれは、
プレスで所定のカム形状に打ち抜き成形された同形状の
板材を二枚重ね合わせて形成されている。そして、互い
に隣接する前記各カム２１〜２６同志間に形成された間
隙には、該各カム２１〜２６と同芯状に前記カムシャフ
ト１４に挿通せしめられた、プラスチック製等の同形状
の円形板材スペーサ１７、１７…が介装せしめられると
ともに、該スペーサ１７、１７、…、及び前記各カム２
１〜２６は、ボルト１８、１８により共締め固定されて
いる。

【００１２】前記左右側板１２ａ、１２ｂ間には、前記
前クランプカム２２の回転に追従して上下動を行う前ク
ランプ４０が配設されている。該前クランプ４０は、門
形形状の断面を有するスプリング嵌挿部４１と、該スプ
リング嵌挿部４１に一体成形され、かつ基端部には枢止
軸４２に回動自在に係止可能な切り欠きリング部４３ａ
が形成された細長板状のアーム部４３と、前記スプリン
グ嵌挿部４１の上部にボルト等により固定せしめられた
ヘッド部４５から構成されている。この前クランプ４０
は、アルミ等の押し形成形材から成形せしめられ、ま
た、前記ヘッド部４５にはバンドを供給するときの案内
のためのガイド孔４４が穿設されている。

【００１３】前記スプリング嵌挿部４１の門形断面の左
右両脚部の内側面には、該スプリング嵌挿部４１から横
方向（図５の右方向）に、前記アーム部４３と平行に延
設せしめられたスチール製のカムローラ支持部材５１、
５１が取付けられている。該カムローラ支持部材５１、
５１の上部には、緩衝作用をなすスプリング部材４６が
嵌挿せしめられるとともに、その下部には、前記前クラ
ンプカム２２に追従して揺動するカムローラ５２が挟装
されている。そして、前記カムローラ支持部材５１の前
記前クランプ４０のアーム部４３に枢止された基端部５
１ａには、前記カムローラ５２を前記前クランプカム２
２に押圧すべく付勢するスプリング部材５３が、前記支
持板１１との間に介装されている。

【００１４】同様にして、プレス５５並びに後クランプ
５６も、前記前クランプ４０とほぼ同一の構成となって
おり、それぞれ前記プレスカム２３、前記後クランプカ
ム２５に追従して揺動するカムローラ５７、５８が備え
られている（構成の詳細は省略する）なお、前記プレス
５５の上端側部にはバンド切断用のカッタ部材５９が一
体に固着されている。

【００１５】また、図５に示すように、前記側板１２
ａ、１２ｂ間の上端部近傍には、ヒータ部材６１、スラ
イド部材６２、中スライド部材６３が、揺動自在に配置
されている。前記ヒータ部材６１は、上端部に位置せめ
られる板状のヒータプレート６４と、該ヒータプレート
６４の下面に固定され下方向に延びるヒータアーム６５
とからなり、該ヒータアーム６５は前記側板１２ａ、１
２ｂ間に跨設された枢止軸３０に揺動自在に軸支されて
いる。そして、このヒータアーム６５は、カムローラ７
１を介して前記ヒータカム２１に連動して揺動可能に取
付けられている。

【００１６】同様にして、前記スライド部材６２は、前
記枢止軸３０に軸支せしめられたスライドアーム６６の
上端部に、板状のスライドテーブル６７が固定されてい
る。前記スライドアーム６６は、カムローラ７２を介し
て前記スライドカム２４に連動して揺動可能に取付けら
れている。さらに、前記枢止軸３０に対して、前記ヒー
タ部材６１及び前記スライド部材６２の配置とは反対側
には、前記中スライド部材６３が配設せれている。すな
わち、該中スライド部材６３は、前記枢止軸３０に軸支
せしめられた中スライドアーム７３の上端部に、リミッ
トスイッチＬが固着された中スライド７４が固定されて
構成されている。前記中スライドアーム７３は、カムロ
ーラ７５を介して前記中スライドカム２６に連動して揺
動可能に取付けられている。なお、前記ヒータ部材６
１、スライド部材６２、中スライド部材６３の前記各々
のアーム６５、６６、７３の下端部には、前記各カムロ
ーラ７１、７２、７５を前記ヒータカム２１、前記スラ
イドカム２４、前記中スライドカム２６に押圧すべく付
勢せしめるスプリング部材７６、７６、７６が、前記支
持板１１との間に介装せしめられている。

【００１７】次に、バンド供給・引締め手段Ｆについて
説明する。図６は、フィード・バックフィード用ステッ
ピングモータＭ₂の縦断面図である。図示例のステッピ
ングモータＭ₂は、モータ本体８１と、出力軸８２の突
出側に前記モータ本体８１に一体的に固定せしめられた
ギアケース８３とから構成されている。該ギアケース８
３内には、ころがり軸受８４、８５を介して前方（図６
の左側）に突出せしめられたフィード・バックフィード
ローラ軸８６が軸支されている。該フィード・バックフ
ィードローラ軸８６の前記ギアケース８３内の端部近傍
には、前記出力軸８２の先端部に刻設された歯部８７と
噛合せしめられるフィード・バックフィードローラ回動
ギア８８が固設される一方、前記フィード・バックフィ
ードローラ軸８６の外端部には、前記フィード・バック
フィードローラ８が固設されている。また、前記ギアケ
ース８３の周辺部近傍には、前記フィード・バックフィ
ードローラ８の前端部外側に取付けられるバンド案内カ
バー９８を固定するための取付軸８９が、前方に突出し
て嵌挿せしめられている。そして、前記ロッカーローラ
９が、図示しない押圧手段により常時、前記フィード・
バックフィードローラ８に圧接すべく取付けられている
（図４参照）。

【００１８】そして、図４からもわかるように、前記バ
ンドリール６に巻装された前記バンドＢは、ツイストロ
ーラ９２、アイドルローラ９３を介して前記フィード・
バックフィードローラ８及び前記ロッカーローラ９の圧
接部を通過し、筒状のバンドガイド部材９４内部、前記
前クランプ４０のガイド孔４４、前記プレス５５と前記
中スライド７４との間隙、前記後クランプ５６と前記ス
ライドテーブル６７との間隙、等を順々に通過して前記
天板４から外部上方に出る。次に、被梱包物の周囲をル
ープ状（バンドアーチが設置されていれば、その内部を
通過してループが形成される）に掛け回された前記バン
ドＢの先端部は、前記スライドテーブル６７の側方に形
成されたバンド導入口９５から再び前記梱包機１内部に
導入され、前記スライドテーブル６７と前記中スライド
７４との間隙を通り、前記リミットスイッチＬに当接し
てセットが完了するように構成されている。

【００１９】次に、このように構成された本発明の一実
施例の梱包機の作用について説明する。まず、図示しな
い制御装置のスタートスイッチを操作して前記フィード
・バックフィード用ステッピングモータＭ₂を作動させ
ると、前記フィード・バックフィードローラ８が回転を
開始して前記バンドＢを送り出してフィード（供給）
し、該バンドＢは、前述した如く、被梱包物の周囲を距
離をおいて周回せしめられ、前記リミットスイッチＬに
接触せしめられて前記フィード・バックフィード用ステ
ッピングモータＭ₂を停止させ、前記バンドＢのセット
は完了する。

【００２０】次に、前記カム駆動用ステッピングモータ
Ｍ₁が起動されて前記前クランプカム２２が回転し、そ
の従動節である前記カムローラ５２の作動により前記ア
ーム部４３が前記枢止軸４２を中心に上方に揺動して前
記前クランプ４０が上昇し、該前クランプ４０の上端面
と前記スライドテーブル６７の下面とで前記バンドＢの
供給先端部をクランプ（拘止）する。それと同時に、前
記カム駆動用ステッピングモータＭ₁が停止し、前記フ
ィード・バックフィード用ステッピングモータＭ₂が起
動し、供給（フィード）方向とは逆向きの引締め（バッ
クフィード）方向に回転を始め、高速・低トルク駆動に
より一次引締めが行われる。そして、前記バンドＢが被
梱包物の外周面に当接して所定値の張力が前記バンドＢ
に作用すると、図示しない張力センサ等により、前記フ
ィード・バックフィード用ステッピングモータＭ₂は、
自動的に運転モードが切り換えられて、低速・高トルク
駆動回転せしめられ二次引締めが行われる。この一次及
び二次引締め期間を通して前記カム駆動用ステッピング
モータＭ₁の作動は停止位置に保持せしめられている。

【００２１】続いて、二次引締めによる前記バンドＢの
負荷張力が、張力センサの設定上限値に達すると、前記
カム駆動用ステッピングモータＭ₁が再起動する。それ
により、前記後クランプカム２５が作動し、前記後クラ
ンプ５６が上昇する。そして、前記バンドＢの重合部分
の後方部は、前記後クランプ５６の上面と前記スライド
テーブル６７の下面とによりクランプせしめられる。

【００２２】次に、前記バンドＢの巾方向において互い
に対向して取付けられた前記ヒータプレート６４及び前
記中スライド７４を支持固定せしめる前記ヒータアーム
６５及び前記中スライドアーム７３は、前記ヒータカム
２１及び前記中スライドカム２６の回転運動に追従して
作動せしめられる前記カムローラ７１、７５を介して、
前記枢止軸３０を回転中心にして互いに連動して進退す
べく回転を行う。すなわち、前記中スライド７４が前記
バンドＢの重合部分から退出する向き（図５の右方向）
にスライドせしめられると、それと同時に、（該中スラ
イド７４にガイドされて）前記ヒータプレート６４も同
方向（図５の右方向）にスライドせしめられる。このよ
うにして、該ヒータプレート６４は、前記中スライド７
４の位置（図４参照）に替わって、互いに距離をおいて
上下に緊張状態で配置された前記バンドＢの重合部分の
間隙に挿入せしめられるとともに、その直後に前記プレ
スカム２３及び前記カムローラ５７の作動により上昇せ
しめられる前記プレス５５との同時挟圧により、前記バ
ンドＢの重合部分の対向面の溶融圧着が行われる。ここ
で、前記プレス５５は、前記バンドＢの重合部分に最初
は軽く押圧され、続いて、一旦降下せしめられる。それ
と同時に、前記ヒータプレート６４はバンド重合部分か
ら（図５で見て左側へ）抜脱退出せしめられ、続いて、
前記プレス５５が再度上昇し前記カッタ部材５９により
前記バンドＢの前記前クランプ４０側が切断される。そ
して、前記プレス５５は前記バンドＢの重合部分に強く
押圧せしめられ、その状態で該バンド重合部分は所定時
間（例えば１〜１.７秒）冷却され、前記プレス５５は
下降せしめられる。なお、前記プレス５５を上昇させた
一回目の押圧作動時、並びに冷却期間中は、前記カム駆
動用ステッピングモータＭ₁は停止位置に保持されてい
る。

【００２３】最後に、前記全工程期間中、前記天板４の
上面とほぼ同一水平面の位置に保持されていた前記スラ
イドテーブル６７は、前記スライドカム２４の従動節で
ある前記カムローラ７２、及び前記スライドアーム６６
等を介して、前記枢止軸３０を回転中心にして退出方向
（図５の左方向）に回転せしめられる。次に、図７〜９
により、前述した本発明の一実施例の梱包機を用いて、
実際に、被梱包物にバンドが引締められる場合と、空締
めが行われる場合とを対比させてその作用を説明する。

【００２４】図７は被梱包物Ｃの周囲に前記バンドＢを
巻回せしめる供給（フィード）が終了した状態を模式的
に示す作動説明図、図８は前記バンドＢの一次引締めが
終了した状態を模式的に示す作動説明図である。また、
図９は空締めが行われたときの作動説明図である。図７
に示すように、前記バンドＢは、前記被梱包物Ｃの周囲
から適宜の距離をおいて巻回がなされるように、予め設
定された長さｌ₁だけフィードが行われる（以下、バン
ド・フィード長さといい、前記バンドＢが前記梱包機１
の天板４から外部に出た位置を起点にその送り出し先端
までの長さとする）。このバンド・フィード長さｌ₁の
フィード制御は、前記フィード・バックフィード用ステ
ッピングモータＭ₂の加減速、停止等の制御を行う制御
手段、すなわち図示しない制御装置のマイコンのシーケ
ンサにより行われる。このように、フィード長さｌ
₁は、予め設定した長さに対応したパルス信号（パルス
数）をセットしておけば、前記フィード・バックフィー
ド用ステッピングモータＭ₂により正確に前記バンドを
設定した長さにフィードさせることができる。

【００２５】次に、前記バンドＢの一次引締めが行われ
る（図８）。このとき、前記バンドＢが前記梱包機１の
外部に出た位置を起点としてその先端までの長さ（以
下、バックフィード時長さという）をｌ₂とすれば、前
記バンドＢは、前記バンド・フィード長さｌ₁と前記バ
ンド・バックフィード時長さｌ₂の差Ｄ（ｌ₁ーｌ₂）
に等しい分だけ一次引締めが行われる。すなわち、ｌ₁
とｌ₂の差Ｄは前記バンドＢをバックフィードさせた長
さに相当し、これが大きければ大きい程、より小さい被
梱包物Ｃを引締めたことになる。したがって、図９に示
すように、空締めが行われた場合には、バンド・バック
フィード時長さｌ₂’はきわめて小さくなり、前記差Ｄ
は大きくなって前記バンド・フィード長さｌ₁に近似す
る。

【００２６】そこで、本発明による梱包機は、前記バン
ド・フィード長さｌ₁と前記バンド・バックフィード時
長さｌ₂の差Ｄ（ｌ₁ーｌ₂）が、所定値α（例えば、
１５０ｍｍ）に達すると、空締めが行われたと自動的に
判断して、制御手段である前記マイコンが制御信号を出
し、それ以上の引締めを行わないでバックフィードを終
了させるようにしている。そして、通常の作業と同様
に、前記バンドＢの結束作業が行われ、空締めされ小さ
なループ状となったバンドの輪は、スライドテーブル等
に強固に縛着したりすることなく、容易にそのまま取り
除かれて、何の中断もなしに連続して梱包作業が続けら
れる。

【００２７】このように、本発明による梱包機は、ステ
ッピングモータをフィード・バックフィード用のモータ
として用いるとともに、バックフィードさせるバンドの
最大量を予め設定したことにより、特に、空締めの際に
バンドがスライドテーブル等に巻縛されなくなり、した
がって、巻縛されたバンドの切断・除去等の作業のため
梱包作業を中断させずにすむので作業能率が向上し、し
かも、スライドテーブル等の損耗を抑止することができ
る。また、ステッピングモータは、高速低トルク並びに
低速高トルクの両機能をその速度ートルク特性として備
えたものであり、しかも、起動、停止、逆転、加速、減
速を入力信号に追従して完全に行わせることができるの
で梱包機には好適である。さらに、ステッピングモータ
は、フィードバック制御を行う必要がなく開ループ制御
が行われるため制御回路構成が簡単であり、したがっ
て、ステッピングモータ自体も構成が簡単でかつコンパ
クトとなっている。そのため、全体を簡単かつ安価に構
成することができる。

【００２８】以上、本発明の一実施例を詳述したが、本
発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の
設計変更を行うことができる。たとえば、本図示例にお
いては、カム駆動用のモータとしてステッピングモータ
Ｍ₁を用いているが、誘導電動機等の他のモータを用い
ても良いことは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明によれば、空締めによるスライドテーブル等のバンド
の巻縛を防止することが可能となり、そのため、作業能
率が向上するとともに、スライドテーブル等の損耗を抑
止することができ、しかも、全体を安価に構成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる梱包機の内部全体を
示すために天板を取り外した平面概略図。

【図２】図１で示した梱包機の正面概略図。

【図３】図２のIII-III矢視側面概略図。

【図４】図２の要部拡大図。

【図５】図３の要部拡大図。

【図６】本発明一実施例の梱包機に供されるフィード・
バックフィード用ステッピングモータＭ₂の縦断面図。

【図７】本発明一実施例の梱包機を用いて、被梱包物に
バンドのフィードが行われた状態を模式的に示す作動説
明図。

【図８】図７の状態からバンドの一次引締めが終了した
状態を模式的に示す作動説明図。

【図９】本発明一実施例の梱包機を用いて、空締めが行
われたときの作動説明図。

【符号の説明】

α 所定値（バンドＢの最大バックフィード量）ＢバンドＣ被梱包物Ｍ₂フィード・バックフィード用ステッピングモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65B 13/00 - 13/34 B65B 27/00 - 27/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被梱包物Ｃの外周に卷回せしめられるバ
ンドＢのフィード、並びに、バックフィード等の作業を
行うようにした梱包機において、前記バンドＢのフィード及びバックフィードを行う駆動
源であるフィード・バックフィード用ステッピングモー
タＭ₂を備えるとともに、前記バンドＢをバックフィー
ドさせる長さＤが所定値αに達するとバックフィードを
終了させる手段を備えたことを特徴とする梱包機。