JP3146269B2 - 結束機 - Google Patents

結束機

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JP3146269B2
JP3146269B2 JP06771993A JP6771993A JP3146269B2 JP 3146269 B2 JP3146269 B2 JP 3146269B2 JP 06771993 A JP06771993 A JP 06771993A JP 6771993 A JP6771993 A JP 6771993A JP 3146269 B2 JP3146269 B2 JP 3146269B2
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修治 長谷川
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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、箱の梱包や積層された
紙の結束をバンドによって行う結束機に係り、特に、高
速型の結束機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば、特公平3−9004
号公報に示されているように、箱の梱包や積層された紙
の結束を行う際に、該箱や積層された紙(以下ワークと
いう)をバンドによって自動的に結束するようにした結
束機が知られている。この種の結束機は、バンドの導出
を行うための正転ローラ、バンドの引戻しを行うための
1次締めローラ、該1次締めローラによって引戻された
バンドに大きな引締力を与える2次締めローラを備え、
これら各ローラ夫々がバンドの通過を自在としたバンド
シュータに沿って配置されていると共に、前記ワークが
配置されるテーブル上に、前記正転ローラによって導出
されたバンドを前記ワークの周囲に案内する枠状のアー
チガイドを備えて成っている。
【0003】そして、この結束機における結束動作とし
ては、先ず、前記正転ローラによって、予めリールに巻
き取られているバンドをアーチガイドに導出し、該バン
ドをアーチガイドに沿わせた状態にしておくと共に、前
記アーチガイドの内部空間にワークを配置する。そし
て、バンドの先端部をワークの下側でクランプした状態
で、前記1次締めローラによってバンドを引戻し、これ
によってバンドをアーチガイドからワークの外側面に向
って所定量だけ引出す。その後、2次締めローラによる
引締め動作に切換え、前記2次締めローラによってバン
ドに大きな引締力を与えながら該バンドを引戻し、バン
ドをワークの周囲に接触させながら所定の引締め力で結
束する。そして、この状態で、バンドの一部を、クラン
プされているバンドの先端部に重合させて、この重合部
分を融着させると共に、バンドを所定位置で切断するこ
とによって結束動作が終了されるようになっている。こ
れにより、ワークを大きな結束力でもって結束すること
ができることになる。
【0004】尚、これらのローラによるバンドの送り及
び引戻し動作は、夫々のローラに対して接離可能な押え
ローラが配設されており、この押えローラが接触された
ローラが該押えローラとの間でバンドを挾持することに
よって行われるようになっている。
【0005】また、従来、この種の結束機における2次
締めローラの駆動方式としては、タイマ調整式とトルク
調整式とがある。前者のタイマ調整式は、2次締めロー
ラの回転速度を一定速度とし、ワークの大きさに応じて
2次締めローラによる引締め時間を設定するようにし、
この設定された引締め時間経過後に所定の引締め力が得
られるようにしたものである。一方、後者のトルク調整
式は、2次締めローラによる引締め時に、バンドがワー
クの周囲に巻付くことによって2次締めローラがバンド
に対してスリップし始めると所定の引締め力が得られた
と認識して2次引締めローラによる引締めを解除するよ
うにしたものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな2次締めローラの駆動方式にあっては、以下に述べ
るような課題があった。先ず、タイマ調整式では、ワー
クの大きさによって引き締め時間にばらつきが生じ、特
に、小さなワークにあっては引き締め時間が長くなって
しまって作業効率の低下に繋ってしまうことになる。そ
こで、2次締めローラを常時高速で回転させて引き締め
時間の短縮化を図ることが考えられる。ところが、これ
では、1次締めローラによる引戻し動作から2締めロー
ラによる引締め動作に移る際において、タイマが制御装
置からの信号を受けて該タイマが作動を開始するまでの
間のスキャンタイム間はタイマが作動されることなしに
2次締めローラによる引締め動作が行われてバンドが引
戻されることになって、その分だけタイマの誤差が生
じ、安定した引締め力を得ることができないことになっ
てしまう。
【0007】一方、トルク調整式では、2次締めローラ
による引締めを解除するタイミングを最適時期とするこ
とが難しく、環境温度や湿度等の諸条件によって引締め
を解除するタイミングに大きなばらつきを生じてしま
い、この方式でも安定した引締め力を得ることはできな
い。
【0008】本発明は、これらの点に鑑みてなされたも
のであって、2次締めローラによる引締め時間の短縮
化、特に、小さなワークを結束する際の引締め時間の短
縮化を図りながら安定した引締め力を得ることができる
結束機を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、被結束物の大きさを予め検出するよう
にし、この被結束物の大きさに応じて2次締めローラの
回転速度を変更するようにした。具体的に、請求項1記
載の発明は、被結束物を結束するためのバンドを通過可
能とするバンド通過手段と、被結束物配置空間の周囲に
枠状に配設されてバンドを案内するバンド案内手段と、
前記バンド通過手段からバンド案内手段に向ってバンド
を導出するように回転駆動される正転ローラと、前記バ
ンド案内手段に導入されたバンドを該バンド案内手段か
ら被結束物に向って所定量だけ引出すように前記正転ロ
ーラとは逆方向に回転駆動される1次締めローラと、前
記バンド案内手段から被結束物に向って所定量だけ引出
されたバンドを被結束物の周囲に巻き付けて所定の引締
め力で結束するように前記1次締めローラと同方向で且
つ該1次締めローラの回転トルクよりも高い回転トルク
でもって回転駆動される2次締めローラとを備えた結束
機を前提としている。そして、前記被結束物の大きさを
検知する被結束物検知手段と、該被結束物検知手段の出
力信号を受け、被結束物の大きさに応じて前記2次締め
ローラの回転速度を調整する2次締めローラ速度調整手
段とを備えさせるような構成としている。
【0010】請求項2記載の発明は、前記請求項1記載
の結束機において、バンド案内手段を、対向配置された
一対の縦板部と該縦板部の上端部間に跨る横板部とを備
えさせて被結束物配置空間の周囲に枠状に配設し、被結
束物検知手段を、前記バンド案内手段の縦板部に配設さ
れたセンサによって成し、該センサによって被結束物の
高さ寸法を検出するような構成としている。
【0011】請求項3記載の発明は、前記請求項1また
は2記載の結束機において、バンド案内手段を、対向配
置された一対の縦板部と該縦板部の上端部間に跨る横板
部とを備えさせて被結束物配置空間の周囲に枠状に配設
し、被結束物検知手段を、前記バンド案内手段の横板部
に配設されたセンサによって成し、該センサによって被
結束物の幅寸法を検出するような構成としている。
【0012】
【作用】上記の構成により、本発明では、以下に述べる
ような作用が得られる。請求項1記載の発明では、被結
束物の結束動作として、先ず、正転ローラの回転駆動に
より、バンド通過手段からバンド案内手段に向ってバン
ドが導出される。その後、1次締めローラの回転駆動に
より、前記バンド案内手段に導入されたバンドが該バン
ド案内手段から被結束物に向って所定量だけ引出され
る。更に、その後、2次締めローラの回転駆動により、
前記バンド案内手段から被結束物に向って所定量だけ引
出されたバンドが被結束物の周囲に巻き付けられて所定
の引締め力で結束される。このような結束動作の際、予
め、被結束物検知手段が前記被結束物の大きさを検知
し、該被結束物検知手段の出力信号が2次締めローラ速
度調整手段に送信され、該2次締めローラ速度調整手段
は、被結束物の大きさに応じて前記2次締めローラの回
転速度を調整する。これにより、被結束物の大きさに拘
りなく2次締め動作の時間を略一定にすることができる
ことになる。
【0013】請求項2記載の発明では、バンド案内手段
の縦板部に配設されたセンサによって被結束物の高さ寸
法を検出し、これに基いて被結束物の大きさを認識して
2次締めローラの回転速度を調整し、2次締め動作の時
間を略一定にすることができることになる。
【0014】請求項3記載の発明では、バンド案内手段
の横板部に配設されたセンサによって被結束物の幅寸法
を検出し、これに基いて被結束物の大きさを認識して2
次締めローラの回転速度を調整し、2次締め動作の時間
を略一定にすることができることになる。
【0015】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基いて説明
する。図1は、結束機1の内部構造を示している。この
図1において、2はバンドの送出し及び引戻しをガイド
するための本発明でいうバンド通過手段としてのバンド
シュータで、このバンドシュータ2の下側には、外周面
の一部がバンドシュータ2内に臨み該バンドシュータ2
の延長方向に所定間隔をもって配置された正転ローラ
3、1次締めローラ4及び2次締めローラ5が設けられ
ている。そして、前記正転ローラ3の回転軸3aには減
速機付モータ6(図2参照)の駆動軸が直結され、前記
回転軸3aに設けられた図示しない歯車が1次締めロー
ラ4の回転軸4aに設けられた図示しない歯車に噛合さ
れている。また、前記1次締めローラ4の歯車は正転ロ
ーラ3の歯車よりも大径に形成されている。このような
構成により、正転ローラ3に伝達された減速機付モータ
6の駆動力は各歯車を介して1次締めローラ4にも伝達
されることになり、これによって、正転ローラ3、1次
締めローラ4は常時夫々反対方向へ回転(図1において
正転ローラ3は反時計回り方向、1次締めローラ4は時
計回り方向に夫々回転)するように、また、単位時間当
りの回転数は正転ローラ3の方が大きくなるように構成
されている。
【0016】図1及び図2における7は正転押えロー
ラ、8は1次締め押えローラであって、この各押えロー
ラ7,8は、前記正転ローラ3及び1次締めローラ4の
夫々上方に位置してこの各ローラ3,4に対して前記バ
ンドシュータ2を挟んで対向する位置に配設されてい
る。また、この各押えローラ7,8は支持板9に軸支さ
れており、この支持板9の一端部(図1における左側端
部)には揺動調整機構10が連繋されている。この揺動
調整機構10は、モータ11の駆動軸11aに連結され
た図示しないカム板と該カム板の外周縁部に一部が当接
された昇降ロッド12とを有し、前記モータ11の駆動
軸11aの回転に伴ってカム板が回転して昇降ロッド1
2の昇降位置を設定することにより支持板9の揺動位置
を設定し、これによって、正転押えローラ7が正転ロー
ラ3に当接される状態と、1次締め押えローラ8が1次
締めローラ4に当接される状態とに切換えられるように
なっている。つまり、モータ11の駆動に伴う昇降ロッ
ド12の昇降位置によって、正転ローラ3によるバンド
の送り動作と1次締めローラ4によるバンドの引戻し動
作とが切換えられるようになっている。
【0017】一方、前記2次締めローラ5は、バンドシ
ュータ2内の後端部(図1における右側部)に外周面の
一部が臨まされ、前記正転ローラ3や1次締めローラ4
よりも低速高トルクで回転(図1における時計回り方向
に回転)するように構成され、2次締めローラ5の回転
軸5aは基板1aの裏面に取付けたブレーキ付ギヤード
モータから成る引締モータ13(図2参照)の駆動軸に
直結されている。また、この2次締めローラ5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を
貼設した大径のローラで成っている。
【0018】また、14は2次締め押えローラで、偏心
軸14aに軸承され、タイマーを接続したソレノイド1
5のロッド15aに一端を連結したクランク15bの他
端を前記偏心軸14aの先端に連結し、ソレノイド15
の励磁によるロッド15aの伸縮によって、2次締め押
えローラ14が2次締めローラ5の外周面に圧接離自在
となるように構成されている。
【0019】また、16はガイドシュータで、2次締め
ローラ5の外周の一部をバンド通過間隔を介して被蓋し
一端をバンドシュータ2の後端部に他端を前記2次締め
押えローラ14の外周の一部に臨ませて取付けられてい
る。
【0020】また、バンドシュータ2の上方には被結束
物としてのワークWを配置するためのテーブルTが配置
されており、また、このテーブルT上には正転ローラ3
によって導出されたバンドをワークWの外周側に案内し
て保持するための本発明でいうバンド案内手段としての
アーチガイド17が配設されている(図3参照)。この
アーチガイド17は、図3にも示すように、対向する一
対の縦板部17a,17aと該縦板部17a,17aの
上端部間に架設された横板部17bとから成る枠状の部
材であって、内部にバンドが導入可能な溝が形成されて
いる。
【0021】そして、本例の特徴とする構成の1つとし
てバンドが導入される前記アーチガイド17の縦板部1
7a,17aには、上下方向に所定間隔を存して配置さ
れたワーク高さ検知用のセンサ18(本発明でいう被結
束物検知手段)が複数個(本例のものは上下方向に3
個)設けられている。具体的には、このセンサ18は、
赤外線センサであってアーチガイド17の一対の縦板部
17a,17aのうち一方に発光部18aを、他方に受
光部18bを備え、アーチガイド17内にワークWが配
置された状態において光の遮断された部分を認識するこ
とによってワークWの高さを検知するようになってい
る。そして、このセンサ18の検知信号は、本結束機1
全体の制御を行っている制御ユニット19に送信され、
該制御ユニット19がワークWの高さ寸法に応じた制御
信号を、引締モータ13のモータコントローラ20に送
信することによって引締モータ13が所定回転速度でも
って回転されるようになっている。つまり、前記制御ユ
ニット19により本発明でいう2次締めローラ速度調整
手段が構成されている。そして、この回転速度の設定と
しては、ワークWの高さ寸法が小さい程、モータコント
ローラ20による引締モータ13の回転速度を高くする
ような制御が行われるようになっている。つまり、本例
では、センサ18を上下に3箇所設けたことにより、検
知されるワークWの高さ寸法としては4段階あり、各段
階に応じて引締モータ13の回転速度も4段階に切換え
られるようになっている。
【0022】次に、上述したように構成された結束機1
における結束運転動作について説明する。先ず、揺動調
整機構10により正転押えローラ7が正転ローラ3に当
接され、これによって、この両者3,7間にバンドが挾
持されて該バンドが図示しないリールから繰り出されて
バンドシュータ2を経てアーチガイド17に沿って導入
される。そして、このアーチガイド17に沿って導入さ
れたバンドの先端がテーブルTの下方に達したところ
で、図示しないクランプ機構によってこのバンドの先端
部がクランプされる。そして、この動作と略同時にコン
ベア若しくは作業者によってワークWがアーチガイド1
7内のワーク配置空間に配置される。このとき、センサ
18によってワークWの高さ寸法が検知されて、その検
知信号が制御ユニット19に送信される。この後、結束
動作に移る。この結束動作では、1次締め動作と2次締
め動作とによって行われる。先ず、1次締め動作では、
揺動調整機構10により、上記において当接されていた
正転押えローラ7と正転ローラ3との当接状態が解除さ
れ、同時に、1次締め押えローラ8が1次締めローラ4
に当接され、これによって、この両者4,8間にバンド
が挾持されて該バンドが引戻されて、バンドがアーチガ
イド17から脱してワークWの外側面に向って所定量だ
け引出される。このようにして、バンドが引出された
後、2次締め動作に切換えられる。この2次締め動作で
は、前記センサ18によって検知されたワークWの高さ
寸法に応じてモータコントローラ20が2次締めローラ
5の回転速度を調整する。具体的には、センサ18によ
るワークWの高さ寸法の検出により、ワークWの高さ寸
法が大きい場合には、2次締めローラ5の回転速度を比
較的低速度に設定し、ワークWの高さ寸法が小さい程、
2次締めローラ5の回転速度を高速に設定するようにし
ている。そして、実際に、この2次締め動作にあって
は、揺動調整機構10によって上記の1次締め動作にお
いて当接されていた1次締め押えローラ8と1次締めロ
ーラ4との当接状態が解除され、同時に、ソレノイド1
5が励磁されてロッド15aが下方へ延出され、クラン
ク15bの回動に伴って2次締め押えローラ14が所定
量だけ回転し、その外周面が2次締めローラ5に当接さ
れる。これによって、この両者5,14間にバンドが挾
持されて該バンドが高い引締力によって引戻されて、バ
ンドがワークWの外周部に接触されながら所定の引締め
力で結束される。そして、この状態でバンドの一部を、
クランプされているバンドの先端部に重合させて、この
重合部分を融着させると共に、バンドを所定位置で切断
することによって結束動作が終了されるようになってい
る。これにより、ワークWを大きな結束力でもって結束
することができることになる。
【0023】このように、本例の構成によれば、2次締
め動作の開始前にワークWの高さ寸法を検知して、この
ワークWの高さ寸法に応じて2次締めローラ5の回転速
度を変更可能とし、ワークWの高さ寸法が小さい程、2
次締めローラ5の回転速度を高くするようにしたため
に、如何なる大きさのワークWに対しても2次締め動作
の時間を略一定にすることができ、小さなワークWに対
して、2次締めローラ5による引締め時間の短縮化を図
ることができ、また、この引締め時間の安定化に伴って
引締め力も安定して得ることができる。
【0024】尚、本例では、ワークWの高さ寸法によっ
て該ワークWの大きさを認識するようにしていたが、本
発明は、これに限らず、ワークWの幅寸法や奥行き寸法
を検知できるようにし、この検知された寸法に基いて2
次締めローラ5の回転速度を変更するような構成として
もよい。つまり、請求項3記載の発明に係る実施例とし
て、アーチガイド17の横板部17bとテーブルTにセ
ンサの発光部と受光部とを配設するようにすれば、ワー
クWの幅寸法が検出でき、これによってワークWの大き
さを認識するようにもできる。また、この構成と上述し
た実施例のようにアーチガイド17の縦板部17aにセ
ンサ18を配設する構成とを組合わせればワークWの大
きさをより正確に認識することができる。
【0025】
【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
以下に述べるよう効果が発揮される。請求項1記載の発
明によれば、被結束物の大きさを検知する被結束物検知
手段と、該被結束物検知手段の出力信号を受け、被結束
物の大きさに応じて2次締めローラの回転速度を調整す
る2次締めローラ速度調整手段とを備えさせるような構
成としたために、被結束物の大きさに拘りなく2次締め
動作の時間を略一定にすることができることになり、小
さなワークWに対して、2次締めローラによる引締め時
間の短縮化を図ることができ、また、この引締め時間の
安定化に伴って引締め力も安定して得ることができる。
【0026】請求項2記載の発明によれば、被結束物検
知手段を、バンド案内手段の縦板部に配設されたセンサ
によって成し、該センサによって被結束物の高さ寸法を
検出するような構成としたために、この高さ寸法に基い
て被結束物の大きさを認識でき、簡単な構成でもって被
結束物の大きさを認識できる。
【0027】請求項3記載の発明によれば、被結束物検
知手段を、バンド案内手段の横板部に配設されたセンサ
によって成し、該センサによって被結束物の幅寸法を検
出するような構成としたために、この幅寸法に基いて被
結束物の大きさを認識でき、この場合にも簡単な構成で
もって被結束物の大きさを認識できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】結束機の内部構造を示す側面図である。
【図2】結束機の平面図である。
【図3】2次締めローラの回転速度制御系を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 結束機 2 バンドシュータ(バンド通過手段) 3 正転ローラ 4 1次締めローラ 5 2次締めローラ 17 アーチガイド(バンド案内手段) 17a 縦板部 17b 横板部 18 センサ(被結束物検知手段) 19 制御ユニット(2次締めローラ速度調整手段) W ワーク(被結束物)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−307008(JP,A) 特開 平4−114819(JP,A) 特開 平2−32917(JP,A) 特開 平3−240620(JP,A) 実開 昭51−40691(JP,U) 特公 平3−9004(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B65B 13/18 - 13/22 B65B 27/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被結束物を結束するためのバンドを通過
    可能とするバンド通過手段と、被結束物配置空間の周囲
    に枠状に配設されてバンドを案内するバンド案内手段
    と、前記バンド通過手段からバンド案内手段に向ってバ
    ンドを導出するように回転駆動される正転ローラと、前
    記バンド案内手段に導入されたバンドを該バンド案内手
    段から被結束物に向って所定量だけ引出すように前記正
    転ローラとは逆方向に回転駆動される1次締めローラ
    と、前記バンド案内手段から被結束物に向って所定量だ
    け引出されたバンドを被結束物の周囲に巻き付けて所定
    の引締め力で結束するように前記1次締めローラと同方
    向で且つ該1次締めローラの回転トルクよりも高い回転
    トルクでもって回転駆動される2次締めローラとを備え
    た結束機において、 前記被結束物の大きさを検知する被結束物検知手段と、 該被結束物検知手段の出力信号を受け、被結束物の大き
    さに応じて前記2次締めローラの回転速度を調整する2
    次締めローラ速度調整手段とを備えていることを特徴と
    する結束機。
  2. 【請求項2】 バンド案内手段は、対向配置された一対
    の縦板部と該縦板部の上端部間に跨る横板部とを備えて
    被結束物配置空間の周囲に枠状に配設されており、被結
    束物検知手段は、前記バンド案内手段の縦板部に配設さ
    れたセンサによって成り、該センサによって被結束物の
    高さ寸法を検出するように構成されていることを特徴と
    する請求項1記載の結束機。
  3. 【請求項3】 バンド案内手段は、対向配置された一対
    の縦板部と該縦板部の上端部間に跨る横板部とを備えて
    被結束物配置空間の周囲に枠状に配設されており、被結
    束物検知手段は、前記バンド案内手段の横板部に配設さ
    れたセンサによって成り、該センサによって被結束物の
    幅寸法を検出するように構成されていることを特徴とす
    る請求項1または2記載の結束機。
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