JP4960643B2 - 自動結束機 - Google Patents

Description

本発明は、金属フープなどの結束材を用いて金属帯コイルを結束するための自動結束機に関するものである。

金属ワイヤや金属フープなどの結束材を用いて金属帯コイルを結束する作業は、作業員がハンディ型結束機を用いて行うこともあるが、近年は自動結束機を用いて行うことが多い。自動結束機は、供給装置から送出された結束材を金属帯コイルに捲回して結束材同士を二重に重畳させたうえ、この重畳部にスポット溶接、かしめなどを施して接合し、その後結束材を切断することによって、金属帯コイルを結束することができる。

しかしながら、自動結束機を用いて結束した場合には、結束材の送出途中にトラブルが発生するなどして結束材が金属帯コイルを周回せずに結束材同士の重畳部が形成されないことがある。このような場合には、溶接やかしめを行っても結束材同士が確実に接合されないので、結束不良が発生する。結束不良となった金属帯コイルはその後の運搬にて荷崩れや散在等の事故を引き起こす危険がある。そこで、従来は結束不良を防止するために、自動結束機の近傍に監視員を配したり、監視カメラにより監視したりしていたので、このための作業員が必要になるという問題があった。

また、自動結束機においては、金属帯コイルに結束材を捲回した後に、供給装置のローラを逆回転させ結束材を捲き戻して金属帯コイルを締め付けるが、金属帯コイルの反発力に抗して締め付けることになるので、結束材の最終捲き戻し部分にはローラ面のローレットマークなどの圧痕(以下、ローラ疵という)が形成されてしまう。このローラ疵の形成された部分が、接合装置によって固着されるべき接合部に位置した場合には、溶接不良、かしめ不良となって接合強度が低下し、やはり結束不良を招いてしまう。このため従来は、図４に示すように、ローラ疵部分４１が電極などの接合手段２６間の接合部２９を超えるように結束材４を捲回していた。結束材４の接合部２９からの超過部分の長さＬは４５０ｍｍ程度と長く、その分結束材４を無駄に消費していた。このようにローラ疵部分４１を接合部２９から超えるように捲回させる場合においても、結束材４送出時にスリップが発生したようなときには、ローラ疵部分４１の位置を正確に制御することができないので、やはり結束不良を招いてしまうという問題があった。
なお、従来の金属帯コイルの結束機として特許文献１、２に開示されたものがある。
特開平５−１４７６１０号公報 (図１) 特開２０００−２５５５１２号公報 (図１)

本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、結束不良の発生しない自動結束機を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するためになされた本発明の自動結束機は、金属フープ又は金属ワイヤ結束材送出用のローラを有する供給装置と、供給装置から送出された金属フープ又は金属ワイヤ結束材を金属帯コイルの外周に捲回させる案内レールと、金属帯コイルの外周を捲回して重ねられた結束材同士の重畳部をスポット溶接またはかしめによって接合する接合装置とを備える自動結束機において、
前記接合装置に、結束材同士の重畳部を検出するための非接触式の金属板二枚送り検出器による重畳部検出手段を接合手段の下流に配設したことを特徴とするものである。

上記した発明において、供給装置のローラに、金属帯コイルの外周に捲回された金属フープ又は金属ワイヤ結束材を捲き戻して金属帯コイルを締め付けるための逆転機能を備えたうえ、
接合装置には、捲き戻し時のローラの押圧によって金属フープ又は金属ワイヤ結束材に形成されたローラ疵部分が前記重畳部に入り込むのを防止して、捲回された結束材の先端を停止させるストッパーを設けることができる。

また、非接触式の金属板二枚送り検出器による重畳部検出手段を上位計算機に接続したうえに、この上位計算機に結束材送出制御部を接続し、当該金属フープ又は金属ワイヤ結束材送出制御部には、上位計算機からの信号を受けて供給装置を停止させる機能を設けることができ、
上位計算機に、重畳部形成不良が発生したときに異常を報知する警報器を接続することができ、
さらに、上位計算機が非接触式の金属板二枚送り検出器による重畳部検出手段によって重畳部形成不良を判断し、金属フープ又は金属ワイヤ結束材送出制御部の供給装置に捲き戻しを指令する金属フープ又は金属ワイヤ結束材捲き戻し手段を設けることができる。

請求項１に係る発明は、重畳部検出手段が、重畳部が正常に形成されたことを確認し、そのうえで重畳部を固着するので、結束不良の発生を防止することができる。
請求項２に係る発明は、ローラ疵部分を重畳部の手前に留めて接合部に入り込むのを防止することができるので、接合不良を発生させることがない。
請求項３に係る発明は、結束材供給開始後設定時間経過しても重畳部検出手段が結束材を検出しなかった場合に、上位計算機からの信号を受けた結束材送出手段が供給装置を停止させることができる。
請求項４に係る発明は、警報装置が重畳部形成不良の発生を報知するので、作業員は速やかに対策を講ずることができる。
請求項５に係る発明は、重畳部形成不良が発生したときに結束材捲き戻し手段が供給装置に結束材の捲き戻しを指令するので、供給装置は結束材を一旦捲き戻したうえで再度送出し直すことができる。

以下に、本発明の最良の実施形態について、図面に基づき説明する。
図１は本発明に係る自動結束機の概略構成を示す図、図２は当該自動結束機の要部構成を示す図である。図において、１は結束材４の供給装置、２は結束材４の接合装置、３は結束材４の案内レールである。結束材４として、金属フープ、金属ワイヤなどを用いることができる。

供給装置１は、案内レール３を囲って形成されたフレーム１０上に設置された上流側供給部１１と、接合装置２の機内に設置された下流側供給部１２とからなり、それぞれの供給部１１、１２は結束材送り用のローラ１３を備えている。これらのローラ１３は、モータ（図示していない）により正逆転可能なものであって、そのローラ面には、結束材４送出時あるいは捲き戻し時のスリップを防止するために、ローレット加工が施してある。

金属帯コイル５はコイルカー７に乗せられて移動するが、フレーム１０内には金属帯コイル５の外周に結束材４を捲回するための案内レール３が配設されている。案内レール３は、金属帯コイル５の下側に位置される下側レール３１と、その上部に配置される上側レール３２とからなる。

接合装置２として、スポット溶接機、かしめ機を用いることができる。この接合装置２は、必要に応じて上下に昇降することができる。接合装置２の内部には下流側供給部１２
が設けられた斜め傾斜する結束材４の導入路２１と、これに連通する水平状の通路２２とが形成されている。水平状の通路２２には、例えば接合用の窓部２３ａを有する案内金具２３を差し込んで通路２２を上下に二分することによって、導入路２１から取り込んだ結束材４を送出する結束材送出通路２４と、金属帯コイル５を捲回した結束材４が戻る戻り通路２５とに分断することができる。したがって、送出通路２４を通過した結束材４は金属帯コイル５を捲回したうえ戻り通路２５に戻ることができる。結束材４は、窓部２３ａを介して重畳部２８を形成することができる。そして、窓部２３ａの上下には、一対の電極やかしめ工具などの接合手段２６が対向して配置されている。

戻り通路２５には捲回された結束材４が突き当たるストッパー２７が設けられている。よって、金属帯コイル５に捲回された結束材４は先端がストッパー２７により制止されて、図３に示すような結束材４同士の重畳部２８を形成する。ストッパー２７は、結束材４が前の金属帯コイル５を締め付けた際に形成された結束材４のローラ疵部分が重畳部２８に入り込まないように、接合手段２６からの距離Ｌが決定されて設けられている。

ストッパー２７の手前には通路２２を挟んで一対の重畳部検出手段６が配置されている。重畳部検出手段６として、市販の非接触式の金属板二枚送り検出器（例えばＫＥＹＥＮＣＥ社製ＤＤ８６０、センサヘッドＤＨ−２１４）を用いることができる。また、重畳部検出手段６として、結束材４の厚み測定器を用いることができる。

重畳部検出手段６は、上位計算機８に接続されており、この上位計算機８には供給装置１につながる結束材送出制御部９が接続されている。当該結束材送出制御部９には、上位計算機８からの信号を受けて供給装置１に次の結束材４の送出を指令する結束材送出手段９１と、上位計算機８からの信号を受けて供給装置１に結束材４の捲き戻しを指令する結束材捲き戻し手段９２とが設けられている。また、上位計算機８には、重畳部形成不良が発生したときに異常を報知する警報器８１が接続されている。上位計算機８は接合装置２と接続することもできる。

以上のように構成された自動結束機において、金属帯コイル５を結束するに際しては、供給装置１から送出した結束材４を接合装置２の送出通路２４を通過させて金属帯コイル５の外周に捲回する。そして、その先端を戻り通路２５内に導いて接合手段２６の間で重畳部２８を形成する。捲回された結束材４の先端は最適位置に設置されたストッパー２７に突き当たって制止されるので、前の金属帯コイル５を締め付けたときに結束材４に形成されたローラ疵部分４１は、図３に示すように、重畳部２８の手前で留められて、重畳部２８内に入り込むことはない。したがって、重畳部２８が接合手段２６の間に位置することはない。

そして、非接触式の重畳部検出手段６が結束材４の重畳が正常に行われたことを検出した場合にはこれを上位計算機８に送信する。上位計算機８は、この信号を結束材捲き戻し手段９２に伝達し、供給装置１は結束材４を捲き戻して金属帯コイル５を締め付ける。上位計算機８が接合装置２とつながっている場合には、上位計算機８からの信号により接合装置２が溶接、かしめなどを行って、結束材４を接合する。上位計算機８が接合装置２とつながっていない場合には、警報装置８１が異常を報知していないことを確認したうえで、オペレータが接合装置２を作動させて接合部２９を形成して結束材４を固着する。その後結束材４を切断することによって、結束作業が完了する。

結束作業が完了した場合には、重畳部検出手段６が設定時間経過後に結束材４の不存在を上位計算機８に伝達するので、上位計算機８からの信号を受けた結束材送出手段９１が供給装置１に次の結束材４の送出を指令し、供給装置１はこの指令を実行する。

結束材送出手段９１が指令を発して所定の時間経過しても重畳部２８が形成されない場合には、重畳部検出手段６は上位計算機８にこれを伝達し、上位計算機８は、この信号を警報装置８１と結束材捲き戻し手段９２とに伝達する。警報装置８１は重畳部２８形成に異常があったことを報知する。結束材捲き戻し手段９２は、供給装置１に結束材４の捲き戻しを指令し、供給装置１はこれを実行する。捲き戻しが完了したばあいには再び結束材４を送出して重畳部２８を形成する。重畳部２８が形成されれば、重畳部検出手段６がこれを検知して警報装置８１の異常報知が停止されるので、重畳部２８の固着を行うことができる。

結束材４の送り出し時にスリップが発生した場合にも、重畳部検出手段６が重畳部２８が正常に形成されたことを検知するまで結束材４が送り出されるので、重畳部２８の形成不良が発生することはない。また、ローラ疵部分４１は重畳部２８に入り込むことがないので、溶接不良やかしめ不良などの接合不良を発生することがない。以上のようにストッパー２７を最適位置に設置したことにより、接合部２９からの超過部分の長さＬを従来の半分以下に短縮して、結束材４を節約することができた。
よって、本発明は、結束不良の発生しない自動結束機を提供するものとして、工業的価値大なるものである。

本発明に係る自動結束機の概略構成図である。 自動結束機の要部構成図である。 本発明に係る結束材重畳部の説明図である。 従来の結束材重畳部の説明図である。

符号の説明

１ 供給装置、２ 接合装置、４ 結束材、６ 重畳部検出手段、１３ ローラ、２７ストッパー、２８ 重畳部、４１ ローラ疵部分

Claims (5)

1. 金属フープ又は金属ワイヤ結束材送出用のローラを有する供給装置と、供給装置から送出された金属フープ又は金属ワイヤ結束材を金属帯コイルの外周に捲回させる案内レールと、金属帯コイルの外周を捲回して重ねられた結束材同士の重畳部をスポット溶接またはかしめによって接合する接合装置とを備える自動結束機において、
   前記接合装置に、結束材同士の重畳部を検出するための非接触式の金属板二枚送り検出器による重畳部検出手段を接合手段の下流に配設したことを特徴とする自動結束機。
2. 供給装置のローラに、金属帯コイルの外周に捲回された金属フープ又は金属ワイヤ結束材を捲き戻して金属帯コイルを締め付けるための逆転機能を備えたうえ、
   接合装置には、捲き戻し時のローラの押圧によって金属フープ又は金属ワイヤ結束材に形成されたローラ疵部分が前記重畳部に入り込むのを防止して、捲回された結束材の先端を停止させるストッパーを設けたことを特徴とする請求項１に記載の自動結束機。
3. 非接触式の金属板二枚送り検出器による重畳部検出手段を上位計算機に接続したうえに、この上位計算機に結束材送出制御部を接続し、当該金属フープ又は金属ワイヤ結束材送出制御部には、上位計算機からの信号を受けて供給装置を停止させる機能を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動結束機。
4. 上位計算機に、重畳部形成不良が発生したときに異常を報知する警報器を接続したことを特徴とする請求項３に記載の自動結束機。
5. 上位計算機が非接触式の金属板二枚送り検出器による重畳部検出手段によって重畳部形成不良を判断し、金属フープ又は金属ワイヤ結束材送出制御部の供給装置に捲き戻しを指令する金属フープ又は金属ワイヤ結束材捲き戻し手段を設けたことを特徴とする請求項４に記載の自動結束機。

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