JP3044131B2 - 二次引締の制御方法及び装置 - Google Patents

二次引締の制御方法及び装置

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JP3044131B2
JP3044131B2 JP4192006A JP19200692A JP3044131B2 JP 3044131 B2 JP3044131 B2 JP 3044131B2 JP 4192006 A JP4192006 A JP 4192006A JP 19200692 A JP19200692 A JP 19200692A JP 3044131 B2 JP3044131 B2 JP 3044131B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、梱包機における二次引
締の制御方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】梱包機におけるバンドの引締め工程は、
梱包機本体内のバンド供給機構により本体外へ繰り出さ
れ、本体外のバンド案内アーチあるいは人手により被梱
包物周囲に配置されたバンドをこのバンド先端をプレス
部材で把持し、本体内のバンド引締めを行う機構により
被梱包物に巻回し(一次引締め)、ついで緊締するよう
引締める(二次引締)という細分化すれば二工程により
行われ、また、被梱包物へのバンド緊締力の強さは被梱
包物の種類により調節し得る構成が採られている。例え
ば、ふとん等の柔軟性のあるものは、被梱包物の外形寸
法よりもかなり大きな引締め幅が必要であり、ダンボー
ル、木箱等の硬いものでは被梱包物周囲にバンドがたる
まない程度の引締めで必要充分な強度といえる。そし
て、これらの引締め強度の調整は、設定した引締工程の
開始又は終了を調整又は検知する手段により行われてい
る。
【0003】このような引締工程の引締の制御手段とし
ては、一例として特公平3−9004号のようにバンド
引き戻し(一次引締)を行う逆転駆動ローラと、この逆
転駆動ローラにバンドを介して摺接し、従動回転する逆
転タッチローラを設け、さらに前記逆転駆動ローラに比
し、テンションモータにより低速高トルクで回転駆動さ
れるテンションローラと、このテンションローラに圧接
離自在のテンションタッチローラとを設け、前記逆転タ
ッチローラでバンドを引き戻して(一次引締)被梱包物
に巻回したことを検知する検知手段により前記テンショ
ンタッチローラがテンションローラにタイマーによる設
定時間バンドを介して圧接して被梱包物を緊締し(二次
引締)、このタイマーの設定時間満了後、テンションロ
ーラへのタッチローラの圧接を解除するようにしたもの
が開示されている。
【0004】さらに他の引締工程の制御方法及び装置と
しては、特開昭59−199408号のように、引締め
ローラの駆動軸と同期回転するマグネットの回転数を検
出する回転検出部を設け、バンドの引締め完了で前記ロ
ーラの回転数が設定値まで減少したこと又は停止を検出
して駆動源との間に介設された電磁クラッチへの通電を
断つようにしたものが提案されている。この場合のバン
ド引締力は電磁クラッチの引締設定電圧による設定引締
トルクによって得られ、この設定引締トルクまで被梱包
物に対してバンドが引締められるとテンションモータの
回転力を引締ローラの駆動軸に伝動するアーマチュアが
電磁クラッチのロータの磁力に抗して滑り始め、テンシ
ョンモータの回転力が引締ローラの駆動軸に伝動しなく
なり、前記駆動軸と同期回転するマグネットの回転速度
が低下するので、前記検出部の検知信号により電磁クラ
ッチへの通電を断ち、駆動軸への動力伝達を停止する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の梱包機における
二次引締の制御手段においては、被梱包物に対して必要
以上の引締力が設定された場合、バンドの破断やテンシ
ョンモータの過負荷などの不具合が生じるという問題点
があった。
【0006】例えばタイマーによる設定時間バンドを引
締める装置においては、ダンボール、木箱等の硬い被梱
包物に対して必要以上の時間バンドを引締めると、テン
ションモータに過負荷となり急激に過大電流が流れ、さ
らにバンドの破断強度以上に引締められるとバンドが破
断し、PPバンドではその破断部がたんざくのように細
かい縦割れ状態に破断するので、その破断部をカッター
などで切捨て、バンドを梱包機に再度設定しなければな
らないという煩わしさがあった。また、ふとん等の柔軟
性のある被梱包物に対して必要以上の時間バンドを引締
めるとバンドの破断は生じないがテンションモータには
過負荷となり過大電流が流れる。
【0007】また、引締ローラの駆動軸と同期回転する
マグネットの回転数減少を検知する回転検出部の検知信
号により電磁クラッチへの通電を遮断する装置において
は、ダンボール、木箱等の硬い被梱包物に対して必要以
上の時間バンドを引締めると前者の装置と同様に、テン
ションモータに急激に過大電流が流れ、さらにバンドの
破断強度以上に引締められるとバンドが破断する。すな
わち、バンドを被梱包物に必要以上の引締力で緊締する
とバンドにかかる引張力により引締ローラの回転が低速
になるため前記検出部の検知信号により電磁クラッチへ
の通電を遮断するが、引締ローラの回転が低速になって
から電磁クラッチへの通電が遮断するまでの僅かな時間
の間のテンションモータの回転慣性力によりバンドが破
断する。例えば、通常70〜80kgfの引締力を設定し
て梱包するが、硬い被梱包物ではテンションモータの回
転慣性力で急激に130kgfの引締力に達してしまう。
【0008】本発明は、叙上の問題点を解決するために
開発されたもので、テンションモータの過負荷やバンド
の破断を防ぐことを可能とする二次引締の制御方法を提
供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の梱包機における二次引締の制御方法は、本
体外へ供給されたバンド先端を把持し、このバンドを引
き戻して被梱包物に巻回する一次引締工程と、この引き
戻されたバンドをテンションモータ52の回転駆動力に
よって被梱包物に引締めて、緊締する二次引締工程と、
この引締められたバンドの供給端を把持してバンド重合
部を接着するバンド接合手段における梱包工程におい
て、前記モータ52のカレントトランスの二次側電圧を
AD(アナログディジタル)変換してマイクロコンピュ
ータに入力し、この入力したデータにより前記モータ
流れる電流が設定値に達したことを検知する検知手段の
検知信号により、前記一次引締工程終了で作動するタイ
マの設定時間満了前においても前記モータへの印加を断
ち、前記二次引締工程を終了するものである。
【0010】そして、この二次引締の制御方法を実現す
るための制御装置は、前記モータ52のカレントトラン
スの二次側電圧をAD変換してマイクロコンピュータに
入力し、この入力したデータにより前記モータに流れる
電流が設定値に達したことを検知する検知手段と共に、
又は、前記一次引締工程終了で作動するタイマの設定時
間満了により設定時間の経過により前記モータへの印加
を断つタイマを備え、前記検知手段の検知信号により、
前記タイマによる設定時間の満了前にあっても前記モー
タ52への印加を断ち、前記二次引締工程を終了するよ
う構成されている。
【0011】なお、前記設定値を前記モータ52に過負
荷を生じない電流値に設定することもできる。
【0012】また、前記設定値を変更自在に設けて前記
二次引締工程におけるバンド引締力を調整自在に制御す
ることもできる。
【0013】
【作用】上記のように構成されたバンド二次引締の制御
方法及び装置において、一次引締工程でバンドが引き戻
され、被梱包物周囲に巻回した後、この引き戻されたバ
ンドを二次引締工程でモータ52の回転駆動力によって
被梱包物に引締めて緊締すると、バンドにかかる引張力
によりモータ52に負荷がかかりモータ52に流れる電
流が変化する。この電流の変化は二次引締め力に正比例
的な相関関係があるのでバンドにかかる引張力が大きく
なるにつれてモータ52に流れる電流値が上昇し設定値
に到達すると、モータの電流を検知する検知手段の検知
信号で、モータ52への印加を断ちモータ52の回転が
停止し、次工程のバンド接着工程に移行する。したがっ
てモータ52には過大電流が流れることなく適正な引締
力が得られる。すなわち木箱等の固い被梱包物に対して
もバンドは破断せず、モータ52に過負荷が生じない。
またふとんなどの柔らかい被梱包物に対してもモータ5
2に過負荷が生じることがなく、また、前記設定値によ
り被梱包物に応じた充分な二次引締を行うことができ
る。
【0014】
【実施例】本考案の梱包機における二次引締の制御方法
の実施例を図1及び図2の装置の実施例に基づいて図面
を参照して説明する。図1において、1はバンドシュー
タで、このバンドシュータ1に臨み所定間隔を以って正
転駆動ローラ10及び逆転駆動ローラ20が配置してあ
り、正転駆動ローラ10の駆動軸11に減速機付モータ
15を直結し、前記駆動軸11に設けた歯車19を逆転
駆動ローラ20の軸21に設けた前記歯車19より大径
の歯車26に噛合する。従って、正転駆動ローラ10、
逆転駆動ローラ20は常時それぞれ反対方向へ回転して
いる。
【0015】13、23は、遊動ローラたる正逆転タッ
チローラで、略同様の構成から成り、正転タッチローラ
13の作動機構を示す図2により、両正逆転タッチロー
ラに関連する構成について説明すると、両正逆転タッチ
ローラは、偏心軸86,85に軸承され該軸86,85
の先端には作動杆90,95の上端を回動自在に取付け
ると共に、作動杆90,95の下端をL字状連動杆9
1,96の屈曲片に設けた孔部92(92)に遊嵌し、
スプリング93,(93)を介して、作動杆90,95
に連結する。作動杆90の下端は、転子94,97を有
する腕杆98,99の先端に取付ける。腕杆98,99
の一端は機台により突設した軸100に回動自在に軸承
し、他端にスプリング101,(101)を係止して、
バンドシュータ1方向に付勢する(図1及び図2)。
【0016】102及び103はカムで公知のバンドグ
リッパー、図示せざるヒータ及び、センタープレス等を
動作せしめるカム軸4を延設した軸上に取付け、前記腕
杆98,99の転子94,97と当接せしめて連動杆9
1,96、従って作動杆90,95と関連動作するよう
構成する。
【0017】尚、上記カム102,(102)により連
動杆91,96を介して作動杆90,95が正逆転タッ
チローラ13,23を正転駆動ローラ10,逆転駆動ロ
ーラ20へ圧接する圧接力は、作動杆90,95の下端
に外装したスプリング93(93)の下部のナット89
(89)を回転させることによってスプリング93(9
3)の抗力を調整することによってある程度可変であ
る。
【0018】51はバンドの二次引締用のテンションロ
ーラで、前記逆転駆動ローラ及び逆転タッチローラに対
してバンド供給方向後方に配置され、バンドシュータ1
の後端部に円周の一部を臨まされ、前記正転駆動ローラ
10よりも低速高トルクで回転するよう構成され、テン
ションローラ51の駆動軸22は基板5の裏面に取付け
たブレーキ付ギヤードモータから成るテンションモータ
52に直結されている。このテンションローラ51は金
属製ローラの外周にウレタン等の摩擦抵抗の大きい弾性
体53を貼設した大径のローラで、この弾性体53から
成る外周面の幅方向中央に、切り込みを入れ、ここに前
記弾性体よりも摩擦抵抗が少なく、且つ硬度の高い材
料、例えばテフロン(コーティング)系のスラストワッ
シャを流用して成る環状部材60を埋設し、この環状部
材60を前記弾性体53の外周から微かに例えば0.2
〜0.3mm突出させる。
【0019】又、54はテンションタッチローラで、偏
心軸58に軸承され、タイマーT1を接続したソレノイ
ド55のロッド56に一端を連結したクランク57の他
端を偏心軸58の先端に連結し、ロッド56の伸縮によ
り、テンションタッチローラ54外周をテンションロー
ラ51外周に圧接離自在に構成されている。
【0020】尚、59はガイドシュータで、テンション
ローラ51の外周の一部をバンド通過間隙を介して被蓋
し一端をバンドシュータ1の後端部に他端を前記テンシ
ョンタッチローラ54の外周の一部に臨ませて取付けら
れている。
【0021】前記タイマーT1の設定時間は被梱包物に
巻回されたバンドをさらに、強く引締めるに必要な時間
として設定され、このタイマーT1の設定時間の長さが
バンドの二次引締力の強さとなる。
【0022】なお、前記テンションモータ52内に流れ
る電流は梱包バンドの二次引締力と一定の正比例的な相
関関係があるので、梱包バンドの二次引締力の大きさの
変化によりテンションモータ52の電流は変化する。こ
のテンションモータ52の電流を測定してあらかじめ設
定した電流値に到達したときにこの電流値を検知する図
示せざるモータ電流検知手段をテンションモータ52に
接続する。そしてテンションモータ52の電流が前記設
定値に到達し、前記モータの電流検知手段により検知し
た検知信号を発生する場合、その時がたとえタイマーT
1の設定時間内であっても前記検知信号によりテンショ
ンモータ52への印加を断ちモータ52の回転を停止す
るように設けている。なお、前記モータ電流検知手段の
設定値はテンションモータの過負荷を生じない一定の値
にしておく。
【0023】前記モータ電流検知手段の一例としては、
モータに流れる電流の変化によりモータのカレントトラ
ンスの二次側の電圧が比例的に変化するので、この電圧
をAD(アナログデジタル)変換してマイクロコンピュ
ータへ入力し、この入力データにより演算してモータの
電流を検知するものである。
【0024】なお、一例として、前記モータ電流検知手
段により検知した電流値と、本実施例の装置における二
次引締手段による二次引締力との正比例的な相関関係を
示すデータを以下に示す。
【0025】
【表1】
【0026】次に上記実施例の作用について述べる。
今、バンドが図示せざる梱包機本体上のバンド案内アー
チを介して、あるいは人手により被梱包物周囲に配置さ
れ、バンド先端がスライドテーブル8の下方に到達して
いる。正転駆動ローラ10及び正転タッチローラ13間
には、カム102の凸部が転子94を押下げる位置でな
いため、少なくともバンド一枚分の厚みを越える間隙を
有しており、バンドシュータ1内のバンドには影響を与
えない。逆転駆動ローラ20及び逆転タッチローラ23
の関係も同様である。ここで、起動スイッチによりカム
軸4が回動し、バンド溶着機構50のバンド先端把持機
構によりバンド先端が把持される。同時にカムも回転し
ているため、転子97、腕杆99、連動杆96を介して
作動杆95が押し下げられ、偏心軸が弧状に回動しこの
偏心軸に軸承された逆転タッチローラ23が押し下げら
れ逆転駆動ローラ20に圧接される。従って、バンドシ
ュータ1内のバンド供給端側は回転駆動する一対のロー
ラによって高速で引戻される(一次引締め)。
【0027】逆転駆動ローラ20、逆転タッチローラ2
3によるバンド引戻しと同時にテンションモータ52に
よって前記逆転駆動ローラ及び逆転タッチローラに対し
てバンド供給方向後方に配置されたテンションローラ5
1がすでに回転を始めており、引き戻されるバンドはガ
イドシュータ59内でテンションローラ51の弾性体5
3外周に突出した摩擦係数の低い環状部材60上を円滑
に摺りながら走行する。
【0028】バンドがアーチから脱出し、被梱包物へ巻
回されると、これを検知する信号(タイマーその他任意
の手段による)で、タイマーT1を介して、ソレノイド
55が励磁され、クランク57を介して偏心軸58上の
テンションタッチローラ54がテンションローラ51へ
圧接される。この時、弾性体53上の環状部材60は、
タッチローラ54の圧接により両ローラ、テンションタ
ッチローラ54とテンションローラ51の弾性体53が
圧接する部位およびこの弾性体53にバンドが巻き付い
た周面において、弾性体53内にバンドを介して圧入さ
れる状態となり、摩擦抵抗の大きい弾性体53の周面に
よってタイマーT1の設定時間内バンドが引き締められ
る。また前記信号で、カム軸4が回転し腕杆99が擺動
して逆転タッチローラ23と逆転駆動ローラ20との圧
接が解除されカム軸4が停止する。
【0029】一方、前記タイマーT1の設定時間満了前
に、木箱等の硬い被梱包物に対してバンドが必要以上に
強く緊締しようとすると、バンドにかかる引張力により
テンションローラ51を介してテンションモータ52に
負荷がかかり、そのためテンションモータ52の電流は
急激に上昇しテンションモータ52に接続した図示せざ
るモータ電流検知手段の設定値に到達し、これを検知す
るモータ電流検知手段の検知信号で、テンションモータ
52への印加を断ちテンションモータ52の回転が停止
し、次いで後述するタイマーT1の設定時間満了後の梱
包工程と同様のバンド接着工程へと移行する。したがっ
て、バンドは破断することなく被梱包物に適正な引締力
で緊締し、かつテンションモータ52に過大電流が流れ
ないのでテンションモータ52に過負荷が生じない。な
お、ふとん等の柔らかい被梱包物に対してバンドが必要
以上に強く緊締しようとすると、テンションモータ52
の電流は硬い被梱包物に対するような急激な上昇でなく
徐々に上昇するのであるが、タイマーT1の設定時間満
了前にテンションモータ52の電流がモータ電流検知手
段の設定値に到達すると、前記硬い被梱包物の場合と同
様に、モータ電流検知手段の検知信号でテンションモー
タ52が停止し次工程へ移行する。
【0030】一方、前記タイマーT1の設定時間満了で
被梱包物に対してバンドが強く巻回され、同時に引締終
了信号を発し、この信号でテンションモータ52が停止
し、又、カム軸4が再び回転しバンド供給端側が把持さ
れ、ソレノイド55の励磁が解除され、前記カム軸4の
回転で腕杆99が擺動して、逆転タッチローラ23と逆
転ローラ20との圧接が解除されバンドシュータ1内の
各ローラ間にバンドに接触しない程度の間隙が形成さ
れ、さらに回転を続けるカム軸4によってバンド溶着機
構50による、供給端側の切断バンド重合部の溶着が行
われる。カム軸4の回転は、公知のバンド供給端側の把
持と同時にカムの回転により逆転ローラ20及び逆転タ
ッチローラ23のバンドへの圧接解除が行われ、旧位に
復帰し、さらに公知のバンド切断溶着の各工程が終了す
る。
【0031】一方カム軸4の回転は、カムを回転するた
め、正転駆動ローラ10及び正転タッチローラ13が図
2に示す状態になり、両ローラ間でバンドを圧接し、バ
ンドを本体上面へと供出する。タイマーにより所定長さ
のバンドが供給され、再びカム102が回転することに
よりバンド供給が完了すると、カム軸4と連動する図示
せざるリミットカムが作動し、カム軸4へ減速機を介し
てモータの回転を伝達するクラッチをOFFとし、前記
カム軸4の回転を停止し、各機構は旧位に復帰する。
【0032】前述、正転タッチローラ13と正転ローラ
10の圧接でバンドはガイドシュータ59内のテンショ
ンローラ51外周面を経て、バンドシュータ1内を通過
し、本体外へ供給される際ガイドシュータ59内でバン
ドは弾性体53の外周に突出した摩擦抵抗の少ない環状
部材60の突縁に沿って走行するためテンションローラ
51との摩擦もなく、何の抵抗も与えられていないので
円滑に該部を通過する。
【0033】タイマーその他の制御手段により、再びカ
ム軸4が回転して、作動杆90を介して偏心軸86が回
動し、正転タッチローラ13と正転ローラ10の圧接が
解除され梱包の一工程が終了する。
【0034】なお、本発明の二次引締の制御方法は、二
次引締力の設定調整が前述実施例のようなタイマーT1
の設定時間の長さを変更する装置に限らず、従来技術で
示した電磁クラッチによる装置、あるいは他の引締終了
検知手段によるものにも適用される。
【0035】さらに、以上の実施例では二次引締力の設
定調整は梱包機に設けた引締終了検知手段で行い、本発
明の二次引締の制御方法をテンションモータ52の過負
荷保護のための安全装置として用いるものとして説明し
たが、本発明の二次引締の制御方法はテンションモータ
52の電流値を検知するモータ電流検知手段の設定値を
変更自在に設けることにより、引締終了検知手段として
用いることができる。
【0036】例えば、図1及び図2で示した前述実施例
の装置においてタイマーT1を接続せず、前記モータ電
流検知手段を変更自在に設けると、テンションモータ5
2の電流値とバンドの二次引締力との間に正比例的な相
関関係があるので、前記設定値を所望の二次引締力に対
応するテンションモータ52の電流値を検知するように
設定すると被梱包物に巻回したバンドの引張力によりテ
ンションモータ52に負荷がかかりテンションモータ5
2の電流が前記設定値に達するとすぐにモータ電流検知
手段による検知信号でテンションモータ52への印加を
断ちテンションモータ52の回転が停止する。したがっ
て各二次引締力の設定値においてテンションモータ52
への過負荷は生じない。
【0037】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0038】(1)二次引締め力に正比例的な相関関係
のあるモータの電流値はバンドにかかる引張力により上
昇するが、モータに過負荷を生じない設定値に到達する
とモータ電流検知手段が検知信号を発し、この検知信号
によりモータへの印加を断ち、モータの回転が停止する
ので、二次引締工程におけるモータの過負荷やバンドの
破断を防止することを可能とする二次引締の制御手段を
提供することができた。
【0039】(2)前記設定値を変更自在に設け、所望
の引締力に達したとき瞬時にモータへの印加を断ちモー
タの回転を停止するので、モータの回転駆動力による如
何なる二次引締め手段を用いた梱包機においても適用可
能でかつモータへの過負荷やバンドの破断を防止するこ
とを可能とする二次引締力を調整自在な二次引締の制御
手段を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の要部正面図を示すものであ
る。
【図2】本発明の実施例の部分断面図を示すものであ
る。
【符号の説明】
1 バンドシュータ 4 カム軸 5 基板 8 スライドテーブル 10 正転駆動ローラ 11 駆動軸 13 正転タッチローラ 15 減速機付モータ 19 歯車 20 逆転駆動ローラ 21 軸 22 駆動軸 23 逆転タッチローラ 26 歯車 50 バンド溶着機構 51 テンションローラ 52 テンションモータ 53 弾性体 55 ソレノイド 56 ロッド 57 クランク 58 偏心軸 59 ガイドシュータ 60 環状部材 86,85 軸 89 ナット 90,95 作動杆 91,96 L字状連動杆 92 孔部 93 スプリング 94,97 転子 98,99 腕杆 100 軸 101 スプリング 102,103 カム T1 タイマー

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本体外へ供給されたバンド先端を把持
    し、このバンドを引き戻して被梱包物に巻回する一次引
    締工程と、この引き戻されたバンドをモータの回転駆動
    力によって被梱包物に引締めて、緊締する二次引締工程
    と、この引締められたバンドの供給端を把持してバンド
    重合部を接着する梱包方法において、 前記モータのカレントトランスの二次側電圧をAD変換
    してマイクロコンピュータに入力し、この入力したデー
    タにより前記モータに流れる電流が設定値に達したこと
    を検知する検知手段の検知信号により、前記一次引締工
    程終了で作動するタイマの設定時間満了前であっても、
    前記モータへの印加を断ち、前記二次引締工程を終了す
    ることを特徴とする二次引締の制御方法。
  2. 【請求項2】 前記設定値を前記モータに過負荷を生じ
    ない電流値に設定した請求項1記載の二次引締の制御方
    法。
  3. 【請求項3】 前記設定値を変更自在に設けて前記二次
    引締工程におけるバンド引締力を制御する請求項1記載
    の二次引締の制御方法。
  4. 【請求項4】 本体外へ供給されたバンド先端を把持
    し、このバンドを引き戻して被梱包物に巻回する一次引
    締手段と、この引き戻されたバンドをモータの回転駆動
    力によって被梱包物に引締めて緊締する二次引締手段
    と、この引締められたバンドの供給端を把持してバンド
    重合部を接着するバンド接着手段とから成る梱包機にお
    いて、前記一次引締工程終了で作動するタイマを設けると共
    に、 前記モータのカレントトランスの二次側電圧をAD
    変換してマイクロコンピュータに入力し、この入力した
    データにより前記モータに流れる電流が設定値に達した
    ことを検知する検知手段を設け、前記検知手段の検知信
    号により、前記タイマの設定時間満了前においても前記
    モータへの印加を断ち、前記二次引締め手段による二次
    引締工程を終了することを特徴とする二次引締の制御装
    置。
  5. 【請求項5】 前記設定値が前記モータに過負荷を生じ
    ない一定の電流値である請求項4記載の二次引締の制御
    装置。
  6. 【請求項6】 前記設定値が変更自在である請求項4記
    載の二次引締の制御装置。
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