JP3798032B2 - 金属帯コイルの包装装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、金属帯コイルの包装装置に関し、詳細には、金属帯コイルのコイル端面の形状変化等に対しても均一な折り伏せ形状を得て確実に包装することが可能な包装装置である。
【0002】
【従来の技術】
鋼帯等の金属帯コイルは、発錆防止、当て疵防止等のために包装紙によって包装され出荷されている。従来、この包装作業は手作業によって行われていたが、その包装作業の一例を図16を参照して説明する。
金属帯コイル1は、コイル台車あるいはチェーンコンベア等のコイル搬送設備2上に載置されて所定ピッチで搬送されてくる(A)。作業員は搬送ラインの両側に待機していて、所定の作業を行う。まず、コイル1はその外周に包装紙3が巻き付けられる(B)。次いで、包装紙3の長尺な耳3aが折曲げられ(C)、耳伏せされ(D)、その先端部をコイル中心部のコイル内径部1aに押し込み(E)、最後にコイル内径部1aの内周面側にテープを貼り付けて固定する(F)。
【0003】
この包装作業は多大な労力と時間を要し、その自動化が強く要請されているので、従来より自動包装装置がいくつか提案されている(例えば、特開昭61ー21310号公報、特開昭61ー21312号公報、特開昭61ー21313号公報、特開昭61ー21314号公報、特開昭62ー208325号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来装置は、金属帯コイル1の外径が2m程度と大きな径であるため、設備が大きくなり、かつスペースや設備費の点で問題がある。
また、包装紙3の端部を全てコイル内径部に押し込んでテープで貼る作業を自動的に行うため、例えば、コイル内径部1aが小径とされたコイルの包装を行う際には、自動包装化を図ることが難しい。
【0005】
また、長尺に形成された耳伏せ部の先端部をテープによりコイル内径部1aに貼り付ける際、押し込まれた先端部の内径がコイル内径部1aの径より小径となってしまい、両者の確実な貼り付けがむずかしい。このことから、コイル内径部1aに包装紙3とコイル1との間に間隙が生じてしまうことが考えられ、外部からの結露水、雨水等が侵入してしまい防錆の面で問題があるが、従来装置にあっては、この問題を解決するための手段が何等記載も開示もされていない。 さらに、コイル1の端面1bが部分的に突出している状態、即ちテレスコ巻き状態とされたコイルを包装する場合では、さらに長尺な耳伏せ部の先端部とコイル内径部1aとの貼り付けがむずかしくなり、確実な包装作業を行うことができない。
【0006】
本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、金属帯コイルのコイル端面の形状変化等に対しても常に均一な折り伏せ形状を得て確実に包装することができる金属帯コイルの包装装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の金属帯コイルの包装装置は、両端面から短尺な耳部を突出させるように外周に外周紙が巻き付けられ、かつ両端面を覆うように端面紙が装着された金属帯コイルをそのコイル端面側を突出させた状態で載置しているコイル載置台と、前記コイル端面に対して進退移動可能となるように配設された移動台車と、前記金属帯コイルの軸線と一致するように前記移動台車の所定位置に配設された支持シャフトと、この支持シャフトに全ての基端部が軸線方向に移動自在となるように係合して所定ピッチで放射状に配設されかつ前記全ての基端部を同期させて軸線方向に移動することにより各先端部がコイル半径方向に同一円周上で拡径もしくは縮径される複数の拡縮アームと、前記支持シャフトに係合する複数の拡縮アームの基端部を軸線方向に移動せしめる拡縮機構と、各拡縮アームの先端部に配設され拡縮アームのコイル半径方向内方への移動により前記耳部をコイル端面側に折曲することが可能な耳折り機構と、所定の拡縮アームの前記耳折り機構より基端側に配設され前記耳部の内周面に接着剤を塗布することが可能な接着剤塗布手段と、全ての拡縮アームを同時に正逆方向の所定の角範囲に旋回させる旋回機構とを備えてなることを特徴とする装置である。
【0008】
【作用】
上記のように構成されたこの発明によれば、コイル載置台に載置されたコイルの端面に向けて移動台車を前進させる。そして、拡縮機構の作動により支持シャフトに係合している全ての拡縮アームの先端部をコイル端面から突出している耳部の近傍に位置させ、旋回機構及び接着剤塗布手段の同時作動によって接着剤を吐出していくことにより、耳部の内周面に接着剤が塗布されていく。
【0009】
そして、さらに移動台車の微小前進及び拡縮機構を作動させていくことにより、耳折り機構によって耳部の所定位置がコイル端面側に同時に折曲げ接着されていく。
さらに、旋回機構を作動させていくことにより全ての耳折り機構が旋回していき、形成された全ての耳伏せ部は、同時にコイル端面側に折り伏せられていく。
【0010】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図を参照して説明する。
図1に示すものは、コイル1を被覆する本発明に係る包装紙5であり、コイル1の外周面に巻き付けられた外周紙6と、コイルの両端面1b、1bにそれぞれ配設されている端面紙7とで構成されている。
【0011】
外周紙6は、コイル端面1bから突出する耳部6aの突出量が短く設定された紙が使用されている。また、端面紙7は、コイル1の外径と略同一径の円形紙が使用されているとともに、その中央部にはコイル内径部1a内に押し込まれてその内周面にテープで貼り付けられることが容易な円形切り込み部7aが形成されている。
【0012】
図2は、コイル搬送路に沿って配設されている本発明の包装装置の平面配置を示すものである。上記構成の包装紙5が事前に巻き付けられたコイル1は、チェーンコンベア形式のコイル搬送路(コイル載置台)8に、コイル端面1bを搬送路8の幅方向に突出させた状態で載置されながら上流側から搬送されてくる。そして、コイル搬送路8は、コイル搬送路8を挟み込むように配設された一対の包装装置10、10にコイル1がその両端面1bを対向させ、かつコイルリフタ11がコイル1の直下に位置した時点で所定時間停止する。その所定の停止時間内において、包装装置10、10はコイル1の包装作業を行う。
【0013】
前記コイルリフタ11は、図3及び図4に示すように、コイル搬送路8の搬送スキッド12上に載置されて停止しているコイル1を、所定の基準高さH(直径の異なる数種類のコイルが全て一致する軸高さ)まで上昇させる装置である。このコイルリフタ11は、基礎部13に固定された架台14中央の鉛直方向に筒状のガイド部15が設けられ、このガイド部15内に、鉛直方向に摺動自在とされた昇降スキッド16が配設されている。また、昇降スキッド16の下部はシリンダ17のロッド17bとヒンジ連結されており、シリンダ17の基端部17aは下部架台14aにヒンジ連結されている。そして、ロッド17bの伸長により、昇降スキッド16は搬送スキッド12を通過してコイル搬送路8の上方まで上昇していく構造とされている。
【0014】
包装装置10は、図5に示すように、コイル1の端面1bまで進退移動可能とされている移動台車20と、コイル1の軸線と一致するように移動台車20に配設された拡縮軸(支持シャフト)31と、この拡縮軸31に放射状に配設されている複数組の拡縮アーム50と、複数組の拡縮アーム50を拡径もしくは縮径させる拡縮機構30と、各拡縮アーム50の先端部に配設されている耳折り機構60と、所定の拡縮アーム50に対して耳折り機構60より半径方向内方に配設されている接着剤塗布手段70と、全ての拡縮アーム50を同時に正逆方向に所定の角範囲に旋回させる旋回機構40とで概略構成されている。
【0015】
移動台車20は、図5及び図6に示すように、基礎部13に固定されたベース21上に、コイル搬送路8と直交する方向に延在する複数本のレール22が敷設され、これらレール22上に台車本体23の下端部に設けられたスライド部23aが摺動自在に載置されている。また、台車本体23の下部には、ナット24が固着されている。このナット24には、外周ねじが切られた移動軸25が螺合しており、移動軸25の左端側は、軸受け部26により回転自在に支持されている。また、移動軸25の中間部には、歯車27が同軸上に固定されており、この歯車27は、ベース21上に配設された駆動モータ28に直結している歯車28aと噛合している。
【0016】
台車本体23には、前述した全ての拡縮アーム50を同時に拡径もしくは縮径させる拡縮機構30と、全ての拡縮アーム50を同時に正逆方向に所定の角範囲で旋回させる旋回機構40が搭載されている。
拡縮機構30は、図5に示すように、軸受け部31a、31bにより回転自在に支持され、台車本体23上部に水平方向に延在する外周ねじが切られた拡縮軸31が主要構成部材とされている。この拡縮軸31の左端部には、第1スプロケット32が同軸上に固定されているとともに、台車本体23に固定された駆動モータ33には、第2スプロケット33aが直結されている。そして、これら第1及び第2スプロケット32、33aには、チェーン34が巻装されている。また、拡縮軸31には移動ナット35が螺合しており、この移動ナット35には、後述する複数の拡縮アーム50の移動座51と連結する連結部材36が固着されている。
【0017】
旋回機構40は、図5に示すように、軸線を一致させて前記拡縮軸31を内部に配設した旋回筒体41が構成部材とされている。この旋回筒体41には、一本の長尺なスリット42が軸線に沿って形成されており、このスリット42を通過した状態で旋回筒体41内部から連結部材36が外部に突出している。また、旋回筒体41の左側外周には、図5及び図6に示すように、軸線と直交する方向に連結板43が固着されている。そして、この連結板43の先端部は、油圧作動等の旋回シリンダ44のロッド44bとヒンジ連結され、旋回シリンダ44の基端部44aは台車本体23にヒンジ連結されている。なお、連結板43の回転角範囲は、77°程度に設定されている。また、図中符号45は、矢印A方向への旋回筒体41の旋回を規制するストッパーである。
【0018】
複数組の拡縮アーム50は、図5及び図7に示すように、ピッチαが18°に設定されて放射状に20組配設されており、旋回筒体41の外周に摺動自在に配設された筒状の移動座51と板状のフレーム部材55との間に、平行に離間しながらヒンジ連結された2本の第1リンク部材52と、旋回筒体41の右端外周に固着された固定座53と第1リンク部材52間にヒンジ連結された短尺な第2リンク部材54とで構成されたリンク機構である。
【0019】
耳折り機構60は、図8に示すように、各拡縮アーム50の先端部に配設されたフレーム部材55に配設され、主要構成部材である直方体形状を有する耳折りハンド69が水平状態から鉛直状態まで回動自在に配設されている。
すなわち、フレーム部材55には上下面を水平方向に延在させた支持板61が固着され、この支持板61の左側下部には貫通孔62aを穿設した支持ブロック62が固着されている。そして、貫通孔62aには移動棒64が挿通されており、この移動棒64には支持ブロック62の右側面に一端部が当接する圧縮コイル63aが外挿されている。また、この移動棒64の左端部には、図11に示すように、座金65aを介してナット65bが螺合しており、これにより、移動棒64の右方向への移動が規制されている。また、支持板61の右側下部には、移動棒64の右端部と固着されている連結部材66を挟んで平行離間し、かつそれぞれにピン孔67aが穿設された一対のスライダ67が、支持板61の下面に摺動自在に配設されている。そして、一対のスライダ67のピン孔67aには回転ピン68が挿入され、この回転ピン68に、前述した耳折りハンド69の連結部69aが回転自在に連結されている。さらに、一対のスライダ67、67間には、耳折りバンド69が水平状態となると、鉛直状態に復元させるように付勢力を与えるねじりコイル63bが配設されている。
【0020】
さらに、接着剤塗布手段70は、図7及び図8に示すように、所定の拡縮アーム50に72°のピッチをあけて配設され、耳折り機構60より半径方向内側にノズル71aが耳折り部60を下方から臨むように配設されている塗布ガン71と、台車本体23の下部に配設された接着剤供給部72と、接着剤供給部72から塗布ガン71に接着剤を供給する供給ホース73とで構成されている。ここで、図中符号74a、74bは、ノズル71aと包装紙5との接触を防止するためにフレーム部材55に固着されたプロテクターである。なお、接着剤としては、加熱溶融した状態で接着剤供給部72から供給されて冷却によって硬化するホットメルト接着剤等が使用されている。
【0021】
そして、コイル搬送設備2、一対の包装装置10、10及びコイルリフタ11は、図10に示すように、制御装置80によってシーケンス制御が行われる。
すなわち、制御装置80には、予め包装されるコイル1の直径寸法、幅寸法等のコイル情報や包装装置10、10の装置基準位置を記憶している上位計算機81から、それらの数値に基づいた演算信号が送られてきており、制御装置80は、リフトシリンダ17に対して昇降スキッド16が所定の基準高さHまで上昇するように伸縮作動指令を供給し、台車駆動モータ28及びアーム駆動モータ33に対して正逆転駆動指令を供給し、旋回シリンダ44に対して伸縮作動指令を供給し、塗布ガン71に対して作動停止指令を供給し、コイル搬送設備2に対して作動停止指令出力を供給する。これらの制御は、予め設定された所定のシーケンス処理により実行される。
【0022】
次に、上記実施例の動作を説明する。先ず、外周に外周紙6を巻き付けてコイル端面1bから短尺な耳6aを突出させ、かつコイル端面1bに端面紙7を装着したコイル1を、コイル搬送設備2の上流側の搬送スキッド12上に載置して搬送してくる。
そして、コイル1が包装装置10,10間のコイルリフタ11の直上まで移動してくると、コイルリフタ11近傍に配設された位置センサ(図示せず)からの入力信号により、制御装置80はコイル搬送設備2に停止信号を供給する。
【0023】
次に、制御装置80はリフトシリンダ17に伸長作動信号を供給し、コイル1を載置した昇降スキッド16を上昇させ、コイル1を拡縮軸31の軸線と一致する所定の基準高さHに位置させる。
次に、移動台車20の台車駆動モータ28に正転駆動信号を供給し、歯車28aの回転動を歯車27を介して移動軸25に伝達し、さらにナット24を介して台車本体23に対して直線動として伝達していくことにより、スライド部23aをレール22上で摺動させながら、放射状に配設された全ての拡縮アーム50がコイル端面1bのエッジ1cの近傍に位置するように、移動台車20を所定量前進させていく(図11参照)。
【0024】
上記移動台車の前進制御と並行して、もしくは前進制御の前制御として、制御装置80は拡縮機構30のアーム駆動モータ33に正転駆動信号を供給し、第2スプロケット33aの回転動をチェーン34を介して第1スプロケット32、拡縮軸31に伝達していき、移動ナット35を拡縮軸31の軸線方向に沿って左側に移動させることにより、第1リンク部材52及び第2リンク部材54を横倒し状態とさせながら全ての拡縮アーム50の先端の耳折り機構60をコイル半径方向の内方に移動させていき、耳折り機構60と塗布ガン71との間に、コイル端面1bから突出している耳部6aを位置させる(図12参照)。
【0025】
次に、制御装置80は塗布ガン71に作動指令を供給するとともに、旋回シリンダ44に伸長作動指令を供給していく。これにより、各塗布ガン71は、旋回しながら耳部6aの内周面6bに向けて接着剤74を吐出していき、内周面6bの全周に接着剤74を塗布する(図12参照)。
次に、制御装置80はアーム駆動モータ33に正転駆動信号を供給し、移動ナット35をさらに左側に移動させて全ての拡縮アーム50の耳折り機構60をコイル半径方向の内方に移動させていき(図13参照)、その当接面69aで耳部6aを下側に押圧していく。そして、さらにアーム駆動モータ33及び台車駆動モータ28に正転駆動信号を同時に供給していき、移動台車20を微小前進させて圧縮コイル63aの付勢力により耳折りハンド69をコイル端面1b側に押圧しながら、耳折りハンド69をエッジ1cに係合させて回転ピン68回りに徐々に鉛直状態となるように回動させ、耳部6aをコイル端面1b側に折り込んでいく(図14参照)。これにより、折り曲げられた耳部6aは、耳部6aの内周面6bに接着剤74が塗布されているので、耳部6aは端面紙7の外周側に確実に接着され接着部6cが形成されていく。また、接着部6c、6c間には、耳山が形成される。
【0026】
次に、旋回シリンダ44に伸長作動指令を供給し、全ての拡縮アーム50を、図6に示す矢印A方向にピッチα×1/2程度旋回させる。これにより、耳山が減少して端面紙7への接着部6cの接着領域が拡大していくとともに、折り伏せられる耳伏せ部6eが均一な形状で形成されていく。
次に、旋回シリンダ44に退縮作動指令を供給し、全ての拡縮アーム50を、図6に示す矢印B方向に逆旋回させていく。これにより、全ての各耳折りハンド69は、同時に耳伏せ部6eをコイル端面1b側に確実に折り伏せていき、図15に示すように、コイル1は内周面6b(外周紙の裏面)や内面に接着されている接着剤74も外部に露出させず、常に均一な折り目形状の美しいものとして包装されていく。
【0027】
そして、制御装置80は、コイル搬送設備2を再作動させ、かつ一対の包装装置10、10及びコイルリフタ11を初期状態とし、前述した動作を繰り返し実行することにより、コイル搬送設備2に搬送されてきたコイル1を連続して包装していく。
以上のように、本実施例は、移動台車20をコイル端面1bまで前進させ、拡縮機構30の作動により全ての拡縮アーム50の先端部をコイル端面1bから突出している耳部6aの近傍に位置させ、旋回機構40の作動及び接着剤塗布手段70による接着剤74の吐出により耳部6aの内周面6bに接着剤74を塗布ししていき、さらに移動台車20の微小前進及び拡縮機構30の作動により耳部6aの所定位置をコイル端面1b側に折曲げ接着していき、旋回機構40の作動により形成された耳伏せ部6eをコイル端面1b側に確実に折り伏せていくだけの簡単な動作を行う装置なので、複雑な操作や機構を必要とせず、小スペースで小型設備が可能な装置を提供することができるとともに、コイル端面1bがテレスコ巻き形状となっていたとしても、コイル1の周囲には間隙が生じなく確実に包装されて防錆対策が確実になされる。
【0028】
また、腰の強い厚手の包装紙5を使用しても、均一な折り目形状が得られながら確実に包装作業を行うことができる。
なお、図1に示すように、外周紙6の重なり部6iの内側は、巻きぐせのためコイル端面1b側へ垂れる場合がある。そこで、本実施例においては、所定の耳折りハンド69を重なり部6iの直上に配設して作業を行うと、正常な折り伏せ形状を得ることができる。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、両端面から短尺な耳部を突出させるように外周に外周紙が巻き付けられ、かつ両端面を覆うように端面紙が装着された金属帯コイルを、そのコイル端面側を突出させた状態で載置しているコイル載置台と、コイル端面に対して進退移動可能となるように配設された移動台車と、金属帯コイルの軸線と一致するように前記移動台車の所定位置に配設された支持シャフトと、この支持シャフトに、全ての基端部が軸線方向に移動自在となるように係合して所定ピッチで放射状に配設され、かつ全ての基端部を同期させて軸線方向に移動することにより各先端部がコイル半径方向に同一円周上で拡径もしくは縮径される複数の拡縮アームと、支持シャフトに係合する複数の拡径アームの基端部を軸線方向に移動せしめる拡縮機構と、各拡縮アームの先端部に配設され、拡縮アームのコイル半径方向内方への移動により耳部をコイル端面側に折曲することが可能な耳折り機構と、所定の拡縮アームの前記耳折り機構より基端側に配設されて耳部の内周面に接着剤を塗布することが可能な接着剤塗布手段と、全ての拡縮アームを同時に正逆方向の所定の角範囲に旋回させる旋回機構とを備えた構成であるので、複雑な操作や機構を必要とせず、小スペースで小型設備が可能な安価な包装装置を提供することができるとともに、自動化された包装作業を容易に行うことができる。しかも、コイル端面がテレスコ巻き形状となっていたとしても、コイルの周囲には間隙が生じなく確実に包装されて防錆対策を確実に行うことができる。
【0030】
また、腰の強い厚手の包装紙を使用しても、均一な折り目形状が得られながら確実に包装作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る外周紙と端面紙とからなる包装紙を示す斜視図である。
【図2】本発明の包装装置の他の設備との配置関係を示す概略図である。
【図3】本発明の包装装置と並設されるコイル載置台を示す側面図である。
【図4】搬送路に配設されたコイルリフタを示す断面正面図である。
【図5】本発明の包装装置全体を示す側面図である。
【図6】本発明の包装装置の旋回機構を示す一部省略背面図である。
【図7】本発明に係る拡縮アームを示す図である。
【図8】本発明に係る耳折り機構及び接着剤塗布手段を示す側面図である。
【図9】耳折り機構を平面視した状態を示す図である。
【図10】制御装置の接続関係を示すブロック図である。
【図11】耳折り機構及び接着剤塗布手段が耳部の近傍まで移動する状態を示す図である。
【図12】接着剤塗布手段が耳部の内周面に接着剤を塗布する状態を示す図である。
【図13】耳折り機構が耳部を折り曲げる状態を示す図である。
【図14】耳折り機構が耳部の折り曲げた箇所をコイル端面に接着する状態を示す図である。
【図15】本発明により包装された金属帯コイルを示す斜視図である。
【図16】金属帯コイルの従来の包装工程を示す説明図である。
【符号の説明】
1 金属帯コイル
2 コイル搬送設備
1b コイル端面
1c エッジ
5 包装紙
6 外周紙
6a 短尺な耳部
6b 耳の内周面
6c 接着部
6d 耳伏せ部
8 コイル搬送路(コイル載置台)
10 包装装置
11 コイルリフタ
16 昇降スキッド
20 移動台車
23 台車本体
28 台車駆動モータ
30 拡縮機構
31 拡縮軸(支持シャフト)
33 アーム駆動モータ
35 移動ナット
40 旋回機構
41 旋回筒体
44 旋回シリンダ
50 拡縮アーム
60 耳折り機構
69 耳折りハンド
69b 当接面
70 接着剤塗布手段
71 塗布ガン
74 接着剤
80 制御装置
H コイルの基準高さ位置
α 複数組の拡縮アームが配置されているピッチ

Claims (1)

  1. 両端面から短尺な耳部を突出させるように外周に外周紙が巻き付けられ、かつ両端面を覆うように端面紙が装着された金属帯コイルを、そのコイル端面側を突出させた状態で載置しているコイル載置台と、
    前記コイル端面に対して進退移動可能となるように配設された移動台車と、
    前記金属帯コイルの軸線と一致するように前記移動台車の所定位置に配設された支持シャフトと、
    この支持シャフトに、全ての基端部が軸線方向に移動自在となるように係合して所定ピッチで放射状に配設され、かつ前記全ての基端部を同期させて軸線方向に移動することにより、各先端部がコイル半径方向に同一円周上で拡径もしくは縮径される複数の拡縮アームと、
    前記支持シャフトに係合する複数の拡縮アームの基端部を軸線方向に移動せしめる拡縮機構と、
    各拡縮アームの先端部に配設され、拡縮アームのコイル半径方向内方への移動により前記耳部をコイル端面側に折曲することが可能な耳折り機構と、
    所定の拡縮アームの前記耳折り機構より基端側に配設され、前記耳部の内周面に接着剤を塗布することが可能な接着剤塗布手段と、
    全ての拡縮アームを同時に正逆方向の所定の角範囲に旋回させる旋回機構とを備えてなることを特徴とする金属帯コイルの包装装置。
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