JP3146269B2 - 結束機 - Google Patents

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。