JP4966807B2

JP4966807B2 - 自動結束機

Info

Publication number: JP4966807B2
Application number: JP2007259032A
Authority: JP
Inventors: 辰治服部
Original assignee: 大同マシナリー株式会社
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-10-02
Also published as: JP2009083921A

Description

この発明は、複数の被結束材をワイヤで結束する自動結束機に関するものである。

鋼材等の長尺な資材(被結束材)を工場から出荷する際には、運搬時の荷崩れを防止すると共に運搬を容易にするため、自動結束機によって運搬に適した所定単位数の被結束材をワイヤで結束して荷造りが行なわれる(例えば、特許文献１参照)。自動結束機では、環状のガイドフレームに被結束材を挿通し、このガイドフレームに沿わせてワイヤを供給手段で送り込むことで、被結束材の外周にワイヤをループ状に巻き掛けている。そして、自動結束機では、被結束材の外周に巻き掛けたワイヤの先端を位置決め手段により保持した状態で、供給手段を逆駆動することで該ワイヤを送り込み方向と反対の引き出し方向へ引張ってワイヤを引き絞った後に、該ワイヤの交差部を捻り合わせることで、ワイヤで被結束材を緊縛状態で結束するようになっている。
特開２００４−２１７２３２号公報

ところで、前記自動結束機では、供給手段によりワイヤが十分に送り込まれず、または送り込まれたものの先端が曲がって位置決め手段により先端が固定されないまま、ワイヤを引き出し方向へ引張ることで、ワイヤが被結束材の外周に引き絞られることなく、案内手段から引き出されることがある。また、位置決め手段の摩耗等による経時劣化によって、位置決め手段によるワイヤの先端の保持力が弱くなると、ワイヤを引き出し方向へ引張った際に、位置決め手段からワイヤの先端が外れる可能性もある。そして、ワイヤが案内手段から引き戻された状態のまま結束作業を進行しても、被結束材をワイヤで結束することは当然できず、結束不良に繋がる問題が指摘される。

すなわち本発明は、従来の技術に係る自動結束機に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、ワイヤによる被結束材の引き締め不良を検出し得る自動結束機を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の自動結束機は、
環状に形成されたガイドフレームを有し、該ガイドフレームの内部に挿通した被結束材の外周にワイヤをループ状に囲うように案内する案内手段と、
前記案内手段にワイヤを送り込む供給手段と、
前記案内手段に案内されて被結束材の外周を囲って送り込み側のワイヤと交差したワイヤの先端部を保持する位置決め手段と、
前記ワイヤを前記案内手段)への送り込み方向と反対の引き出し方向へ引張って、前記被結束材の外周にワイヤを引き付ける引き締め手段と、
前記案内手段でループ状に案内された前記ワイヤの交差部より送り込み側で該ワイヤを切断する切断手段と、
前記被結束材の外周に引き付けられたワイヤの交差部を保持して、該交差部を捻り合わせる捻り手段とを備えた自動結束機において、
前記引き締め手段によるワイヤの引き出し方向への引張り時に、該引き締め手段が、被結束材の外周にワイヤが当接する引き締め完了位置を越えて作動したことを検出する検出手段を設け、
前記検出手段の検出時に、前記切断手段で前記ワイヤの先端部を切断して、前記供給手段によりワイヤを前記案内手段に再度送り込むよう構成したことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、引き締め手段によるワイヤの引き出し方向への引張り時に、該引き締め手段が、被結束材の外周にワイヤが当接する引き締め完了位置を越えて作動したことを検出手段で検出する構成であるので、位置決め手段によるワイヤの先端の保持不良に起因する引き締め工程における引き締め不良を検出することができる。また、検出手段の検出に基づいて再結束を行なうに先立ち、切断手段でワイヤの先端部を切断する構成であるので、案内手段の挿通不良や位置決め手段による保持不良の原因の一つである曲がったワイヤの先端部を除去することができる。

請求項２に係る発明では、前記引き締め手段が、前記ワイヤの供給源と前記供給手段との間に設けられ、固定プーリと、この固定プーリに対して進退移動可能に配設された移動プーリと、この移動プーリを進退移動させる移動手段とからなり、
前記引き締め手段は、前記供給源から抵抗部を介して引き込んで固定プーリと移動プーリとの間に巻き掛けたワイヤが前記供給手段へ送り込まれる際には、移動プーリにおける原点から固定プーリに対する近接移動を許容し、移動プーリを移動手段で固定プーリから離間移動することで、ワイヤを引き出し方向へ引張り、固定プーリと前記原点との間の引き締め完了位置から移動プーリを原点に復帰させることで、供給源からワイヤを引き込むよう構成し、
前記抵抗部は、前記引き締め手段によるワイヤの引張り時と比べて、前記供給源からのワイヤの引き込み時の抵抗が小さくなるように設定したことを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、引き締め手段によるワイヤの引張り時の抵抗と比べて、供給源からのワイヤの引き込み時の抵抗を小さく設定するだけの簡単な構成で、検出手段の検出に基づく再結束に際して、ワイヤの先端の位置を特に調節することなく、切断手段でワイヤの先端部を切断することができる。

請求項３に係る発明では、前記供給手段が、正駆動することでワイヤを前記案内手段に送り込むと共に、逆駆動することでワイヤを前記引き出し方向へ引張る引き締め手段としても機能し、
前記検出手段の検出時に、前記ワイヤを前記供給手段で前記送り込み方向へ繰り出した後に、前記切断手段で該ワイヤの先端部を切断するよう構成したことを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、供給手段が引き締め手段を兼ねているので、構成を簡略化できる。

請求項４に係る発明では、前記供給手段が、正逆方向に回転駆動されるローラを備え、前記検出手段は該ローラの回転数から前記引き締め手段としての供給手段が引き締め完了位置を越して作動したか否かを検出するよう構成したことを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、検出手段がローラの回転数から引き締め完了位置を越して作動したか否かを検出するよう構成としたので、位置決め手段によるワイヤの先端の保持不良に起因する引き締め工程における引き締め不良を検出することができる。

請求項５に係る発明では、前記供給手段によりワイヤを再度送り込む前に、切断したワイヤの先端部を排出する排出機構を備えていることを要旨とする。
請求項５に係る発明によれば、排出機構によって切断手段で切断したワイヤを除去するので、供給手段によりワイヤを送り込む際に邪魔にならない。

本発明に係る自動結束機によれば、位置決め手段によってワイヤの先端部が保持されず、引き締め手段の作動時にワイヤが被結束材の外周に引き付けられることなく案内手段から引き出された際に、ワイヤによる被結束材の引き締め不良を検出手段により検出できる。

次に、本発明に係る自動結束機につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。

図１に示すように、実施例に係る自動結束機１０は、被結束材Ｈ(図３参照)の外周にワイヤＷを案内する案内手段１６と、この案内手段１６にワイヤＷを送り込む供給手段２０と、ワイヤＷの先端部を保持する位置決め手段２６とを備えている。自動結束機１０は、案内手段１６にワイヤＷを供給手段２０で送り込むことで、案内手段１６の内部に挿通した被結束材Ｈの外周にワイヤＷをループ状に囲うように巻き掛け、送り込み側のワイヤＷと交差したワイヤＷの先端部を位置決め手段２６により保持するようになっている。また自動結束機１０は、ワイヤＷを案内手段１６への送り込み方向と反対の引き出し方向へ引張って被結束材Ｈの外周に引き付ける引き締め手段３４と、ワイヤＷを交差部より送り込み側で切断する切断手段４２と、被結束材Ｈの外周に巻き掛けられたワイヤＷの交差部を保持して該交差部を捻り合わせる捻り手段５０とを備えている。そして自動結束機１０は、ワイヤＷの先端部を位置決め手段２６により保持した状態で、引き締め手段３４により引き出し方向へワイヤＷを引張って被結束材Ｈの外周に引き付けた後、ワイヤＷの交差部を捻り手段５０で捻り合わせることで、ワイヤＷで被結束材Ｈを緊縛状態で結束するようになっている。

前記自動結束機１０は、引き締め手段３４によるワイヤＷの引き出し方向への引張り時に、該引き締め手段３４が、被結束材Ｈの外周にワイヤＷが当接する引き締め完了位置Ｐ２(図３参照)を越えて作動したことを異常として検出する検出手段７０を備えている。また自動結束機１０は、検出手段７０の異常検出に基づいて、ワイヤＷによって被結束材Ｈを引き締めていない引き締め不良を判定し、切断手段４２でワイヤＷの先端を切断した後に、供給手段２０によってワイヤＷを案内手段１６へ送り込んで再度結束を行なうようになっている。図２に示すように、案内手段１６、供給手段２０、位置決め手段２６、切断手段４２および捻り手段５０は、架台１２の一側部に傾動可能に配設された基台１４に配設され、基台１４を介して１つのユニットとして構成されると共に、被結束材Ｈの位置に合わせて案内手段１６の位置を調節可能となっている。

前記引き締め手段３４は、ワイヤＷの供給源１１(図３参照)と供給手段２０との間に設けられ、ワイヤＷを引き出し方向へ引張るだけでなく、結束に用いるワイヤＷを供給源１１から引き出す手段としても機能するようになっている。また、自動結束機１０には、供給源１１と引き締め手段３４との間に、供給源１１から引き締め手段３４へ渡るワイヤＷを案内保持すると共に、ワイヤＷを制動可能な抵抗部６２が設けられている。なお、引き締め手段３４および抵抗部６２は、架台１２の上部に設けられている。

図２に示すように、案内手段１６は、環状に形成されたガイドフレーム１８を主体として、このガイドフレーム１８の内部に図示しないコンベヤ等の搬送手段により被結束材Ｈが挿通される。ガイドフレーム１８には、その内周面に形成されて、ワイヤＷを誘導する案内溝(図示せず)と、半径方向に貫通形成された挿通口１８ａとが設けられる。ガイドフレーム１８における挿通口１８ａの外側には、供給手段２０によって送り出されたワイヤＷを挿通口１８ａを介して案内溝に案内する第１ガイド部５６と、案内溝に沿って誘導されてガイドフレーム１８の内部に挿通した被結束材Ｈの外周を囲んだワイヤＷの先端部を案内する第２ガイド部５８とが、基台１４に配設されている。第１ガイド部５６および第２ガイド部５８は、互いに接離する方向へ揺動可能に配設されると共に、開閉シリンダ５７,５９に夫々接続され、対応の開閉シリンダ５７,５９に夫々駆動されて互いに近接して挿通口１８ａを覆った被覆状態と、互いに離間して挿通口１８ａを開放した退避状態とに変位するよう構成される。そして、案内手段１６では、第２ガイド部５８および挿通口１８ａを介して案内溝に送り込まれるワイヤＷの送り込み側と、挿通口１８ａおよび第２ガイド部５８を介してガイドフレーム１８の外側へ突出したワイヤＷの先端部とが交差するようになっている。

前記供給手段２０は、主ピンチローラ２２と、この主ピンチローラ２２に対向配置した補助ピンチローラ２４と、主ピンチローラ２２を回転駆動するモータ(図示せず)とから構成されている。供給手段２０は、主ピンチローラ２２と補助ピンチローラ２４との間にワイヤＷを挟持し、主ピンチローラ２２をモータにより回転することで、ワイヤＷを案内手段１６へ向けて送り込むよう構成される。また供給手段２０は、主ピンチローラ２２をモータの駆動により回転させると共にワイヤＷの移動に伴う補助ピンチローラ２４の回転を許容する送り込み状態と、主ピンチローラ２２および補助ピンチローラ２４の回転を規制してワイヤＷの移動を阻む停止状態と、ワイヤＷの移動に伴う主ピンチローラ２２および補助ピンチローラ２４の自由回転を許容する自由状態とに切替え可能となっている。ここで、供給手段２０は、案内手段１６に対するワイヤＷの送り込み時に前記送り込み状態となり、引き締め手段３４によるワイヤＷの引張り時に前記自由状態となり、引き締め手段３４による供給源ＷからのワイヤＷの引き込み時に前記停止状態となるように切替えられる。

前記位置決め手段２６は、案内手段１６におけるガイドフレーム１８に送り込まれたワイヤＷの先端部が挿通口１８ａから突出する進路上に配置して、第１ガイド部５６に設けられた位置決め部２８と、この位置決め部２８に対して接離可能に配設され、位置決め部２８との間でワイヤＷの先端部を挟持する挟持ヘッド３０と、この挟持ヘッド３０を位置決め部２８に対して進退移動させる挟持シリンダ３２とから構成される(図２参照)。位置決め手段２６は、位置決め部２８にワイヤＷの先端を突き当てて送り込み方向へのワイヤＷの移動を規制すると共に、位置規制したワイヤＷの先端部を位置決め部２８と挟持ヘッド３０で挟持して、ワイヤＷの引き出し方向への移動を規制するようになっている。なお、挟持ヘッド３０は、第１ガイド部５６および第２ガイド部５８が挿通口１８ａから退避した退避状態のもとで、挟持シリンダ３２により被結束材Ｈへ向けて作動され、捻り合わせが完了したワイヤＷの各端末を被結束材Ｈ側へ押さえ込む整端手段としても機能するようになっている。

前記引き締め手段３４は、架台１２に固定した固定フレーム１２ａに回転可能に設置された固定プーリ３６と、この固定プーリ３６に対して進退移動可能に架台１２に配設した移動フレーム１２ｂに回転可能に設置された移動プーリ３８と、移動フレーム１２ｂに接続され、該移動フレーム１２ｂを進退移動させる移動シリンダ(移動手段)４０とから構成される(図１参照)。引き締め手段３４は、固定プーリ３６が供給手段２０側に配置され、移動プーリ３８が供給源１１側に配置され、抵抗部６２を介して供給源１１から引き込んだワイヤＷが、固定プーリ３６と移動プーリ３８との間に巻き掛けられる。なお、実施例の自動結束機１０では、固定プーリ３６と移動プーリ３８との間にワイヤＷが複数回巻き掛けられている。

前記引き締め手段３４は、供給手段２０による案内手段１６へのワイヤＷの送り込み時に、ワイヤＷの送り込み方向の移動に伴って移動フレーム１２ｂの移動が許容され、移動プーリ３８が原点Ｐ０から固定プーリ３６側へ近接移動して、ワイヤＷの送り込みが完了すると移動プーリ３８が送り込み完了位置Ｐ１に位置するようになっている(図３参照)。ここで、引き締め手段３４では、供給手段２０による案内手段１６へのワイヤＷの送り込み時に、移動フレーム１２ｂが一定距離(原点Ｐ０から送り込み完了位置Ｐ１)だけ移動するように設定され、ガイドフレーム１８へワイヤＷが一定距離だけ送り込まれるようになっている。また、引き締め手段３４は、移動シリンダ４０で移動フレーム１２ｂを固定プーリ３６側から離間移動して、送り込み完了位置Ｐ１にある移動プーリ３８を固定プーリ３６から離間させることで、ワイヤＷを引き出し方向へ引張るようになっている。引き締め手段３４は、移動プーリ３８が引き締め完了位置Ｐ２まで離間移動すると、ワイヤＷが被結束材Ｈの外周に当接してワイヤＷの引き出しができなくなり、ワイヤＷの引張り抵抗が大きくなることを検知して、移動シリンダ４０を停止して移動プーリ３８が停止される。ここで、引き締め完了位置Ｐ２は、ワイヤＷが被結束材Ｈの外周に当接して該被結束材Ｈを締め付け、これ以上締め付け不能な状態まで引き締め手段３４によってワイヤＷを引張ったときの引き締め手段３４の作動状況であり、実施例では移動プーリ３８の位置が対応する。そして引き締め手段３４は、移動シリンダ４０で移動プーリ３８を引き締め完了位置Ｐ２から原点Ｐ０まで移動させて、供給源１１からワイヤＷを引き込んで、次の結束に備えるようになっている。

前記切断手段４２は、案内手段１６と供給手段２０との間に配置されている。切断手段４２は、供給手段２０から案内手段１６に渡るワイヤＷの経路に位置して、該ワイヤＷの挿通を許容する筒状の移動刃４４と、この移動刃４４におけるワイヤＷの導出側に接して設けられた固定刃４６と、移動刃４４を移動させる切断シリンダ４８とから構成される。切断手段４２は、切断シリンダ４８でワイヤＷを挿通した移動刃４４を供給手段２０と案内手段１６とを結ぶ経路から退避するように移動することで、移動刃４４と固定刃４６の間でワイヤＷを断ち切るようになっている。

前記自動結束機１０は、前記引き締め不良を判定した際に切断手段４２でワイヤＷの先端部を切断した後に、供給手段２０によるワイヤＷの送り込みに先立って、第１開閉シリンダ５７および第２開閉シリンダ５９を駆動して、第１ガイド部５６および第２ガイド部５８を被覆状態から退避状態に移行させて、切断したワイヤＷの先端部をワイヤＷの経路から排出するようになっている。すなわち、第１ガイド部５６、第２ガイド部５８、第１開閉シリンダ５７および第２開閉シリンダ５９は、切断したワイヤＷの先端部をワイヤＷの経路から排出する排出機構としても機能する。

また、捻り手段５０は、ワイヤＷの交差部を把持するクランピングジョー５２と、このクランピングジョー５２を回転させる捻りモータ５４とを備え、ワイヤＷの交差部を把持したクランピングジョー５２を回転することで、該交差部を捻り合わしてワイヤＷの両端末を連結するようになっている。

前記抵抗部６２は、供給源１１側に設けられ、上下方向に対向配置された一対の第１挟持ローラ６４,６４と、引き締め手段３４側に設けられ、水平方向に対向配置された一対の第２挟持ローラ６６,６６と、第２挟持ローラ６６と引き締め手段３４との間に位置し、ワイヤＷが挿通される孔部６８が形成された筒状部材６７とから構成される(図１参照)。抵抗部６２では、一対の第１挟持ローラ６４,６４および一対の第２挟持ローラ６６,６６の夫々でワイヤＷを挟持して案内すると共に、筒状部材６７の孔部６８にワイヤＷを挿通することで、ワイヤＷに所要の抵抗を付与するようになっている。また抵抗部６２は、筒状部材６７の孔部６８に挿通したワイヤＷを保持または解放可能な保持手段６９を備えている。そして抵抗部６２は、供給手段２０によるワイヤＷの送り込み時および引き締め手段３４によるワイヤＷの引張り時に、保持手段６９で孔部６８に挿通したワイヤＷの移動を規制してワイヤＷを制動するよう構成される。これに対して、引き締め手段３４による供給源１１からのワイヤＷの引き込み時には、抵抗部６２は、保持手段６９が孔部６８から退避して孔部６８に挿通したワイヤＷの移動が許容され、孔部６８による抵抗が主にかかるようになっている。ここで、孔部６８によるワイヤＷへの抵抗とは、ワイヤＷの径に対して孔部６８の径を大小したり、孔部６８に対するワイヤＷの導出入の角度を適宜に設定すること等によって調節される。

前記検出手段７０は、引き締め手段３４における移動プーリ３８の原点Ｐ０に対応する位置に設けられている。検出手段７０としては、光や磁気等を利用した近接スイッチやその他のセンサが採用され、検出手段７０は、引き締め手段によるワイヤＷの引張り時に、原点Ｐ０における移動プーリ３８の有無を検出するよう構成される。すなわち、検出手段７０は、移動プーリ３８が引き締め完了位置Ｐ２を越えて原点Ｐ０まで作動した際に、当該移動プーリ３８を検出するようになっている。

前記自動結束機１０では、引き締め手段３４が送り込み完了位置Ｐ２から原点Ｐ０まで作動した際に該引き締め手段３４によりワイヤＷが引き戻される量が、供給手段２０がワイヤＷの先端が位置決め部２８に突き当たるまで作動した際のワイヤＷの送り込み量より少なくなるように設定されている。実施例の自動結束機１０では、引き締め手段３４により供給源１１からワイヤＷを引き出す抵抗を、引き締め手段３４によりワイヤＷを引き出す抵抗より小さくなるように設定して、ワイヤＷにおける前記引き戻される量が前記送り込む量より少なくなるように調節される。

〔実施例の作用〕
実施例に係る自動結束機１０の作用について、先ず、被結束材Ｈが正常に結束される場合について説明する。自動結束機１０は、結束開始前の初期状態では、ワイヤＷの先端が切断手段４２における移動刃４４の導出側に整合する位置にあり、移動プーリ３８は原点Ｐ０に位置し、固定プーリ３６と移動プーリ３８との間にワイヤＷが若干弛みを持たせた状態で巻き掛けられている(図３(ａ)参照)。

前記自動結束機１０では、案内手段１６におけるガイドフレーム１８の内部に被結束材Ｈが搬送手段によって挿通されると、ガイドフレーム１８に供給手段２０でワイヤＷを送り込む送り込み工程が行なわれる。送り込み工程では、抵抗部６２における孔部６８に挿通したワイヤＷが保持手段６９で保持されると共に、移動プーリ３８の固定プーリ３６に対する近接移動が許容されたもとで、供給手段２０のモータが駆動され、主ピンチローラ２２の回転につれてワイヤＷが第１ガイド部５６およびガイドフレーム１８の挿通口１８ａを介して案内溝に沿って送り込まれる(図３(ｂ)参照)。移動プーリ３８は、送り込み工程の初期段階では固定プーリ３６と移動プーリ３８との間のワイヤＷの弛み分が送り込まれるまでは移動せず、この弛みが解消されるとワイヤＷの送り込みにつれて固定プーリ３６側へ移動する。ここで、移動フレーム１２ｂは、原点Ｐ０から送り込み完了位置Ｐ１までだけ移動し、一定距離のワイヤＷの送り出しが許容される構成であるので、供給手段２０によるワイヤＷの過剰な送り込みを防止できる。送り込み工程は、ワイヤＷがガイドフレーム１８の案内溝に誘導されて被結束材Ｈの外周をループ状に囲って、ワイヤＷの先端がガイドフレーム１８の挿通口１８ａおよび第２ガイド部５８から突出して送り込み側のワイヤＷと交差して位置決め部２８に突き当たった状態で終了される(図３(ｃ)参照)。このとき、移動プーリ３８は、送り込み完了位置Ｐ１にある。

前記自動結束機１０は、挟持シリンダ３２で作動された挟持ヘッド３０により位置決め部２８との間にワイヤＷの先端部を挟持することで、ワイヤＷの先端を位置決めする位置決め工程(図３(ｃ)参照)を行なった後、ワイヤＷを引き出し方向へ引張る引き締め工程(図３(ｄ)参照)を行なう。引き締め工程では、抵抗部６２における孔部６８に挿通したワイヤＷが保持手段６９で保持されると共に、供給手段２０における両ピンチローラ２２,２４の自由回転が許容されたもとで、移動シリンダ４０によって移動プーリ３８が送り込み完了位置Ｐ１から原点Ｐ０側へ移動することで、固定プーリ３６と移動プーリ３８との間隔が広がり、ワイヤＷが引き出し方向へ引張られる。ワイヤＷは、位置決め手段２６によって先端部が保持されているので、被結束材Ｈの外周に引き締められる。そして、自動結束機１０は、ワイヤＷを被結束材Ｈの外周に対して所要の引き締め状態となるまで引き締め手段３４で引張ると、ワイヤＷが被結束材Ｈの外周に当接してワイヤＷの引き出し抵抗が上昇することを検知して、移動シリンダ４０を停止して引き締め工程を終了する(図４(ａ)参照)。このとき、移動プーリ３８は、送り込み完了位置Ｐ１と原点Ｐ０との間の引き締め完了位置Ｐ２で停止される。

前記自動結束機１０は、クランピングジョー５２によってワイヤＷの交差部を把持した後に、切断手段４２でワイヤＷの送り込み側を切断する切断工程を行なう。ここで、切断工程では、ワイヤＷの交差部がクランピングジョー５２で把持されているので、引き締め工程において被結束材Ｈの外周に引き締めたワイヤＷが緩むことはなく、引き締め状態を保ったまま、切断および切断後の捻り合わせ工程に移行できる。位置決め手段２６によるワイヤＷの先端保持を解除した後、クランピングジョー５２を捻りモータ５４で回転することで、クランピンクジョー５２で把持したワイヤＷの交差部を捻り合わせて、ワイヤＷの端末を連結すると共に、ワイヤＷを被結束材Ｈの外周に更に引き絞る(図４(ｂ))。この捻り合わせ工程によって、被結束材ＨがワイヤＷにより緊縛される。そして、整端工程において、第１開閉シリンダ５７および第２開閉シリンダ５９を駆動して、第１ガイド部５６および第２ガイド部５８を互いに離間させて退避状態とした後に、挟持シリンダ３２で作動された挟持ヘッド３０によりワイヤＷの両端末を被結束材Ｈに押しつけることで、ワイヤＷの端末が搬送時に邪魔にならないように処理される。

最後に、自動結束機１０は、移動シリンダ４０によって移動プーリ３８を引き締め完了位置Ｐ２から原点Ｐ０に移動させて、供給源１１からワイヤＷを引き込む引き込み工程を行なうことで、次回の結束に用いるワイヤＷを固定プーリ３６と移動プーリ３８との間に用意する(図４(ｃ))。引き込み工程では、供給手段２０の両ピンチローラ２２,２４を回転規制することで、ワイヤＷの先端側を保持する一方、抵抗部６２の保持手段６９が孔部６８に挿通したワイヤＷを解放することで、移動プーリ３８を固定プーリ３６から離間移動させて固定プーリ３６と移動プーリ３８との間を広げると、供給源１１からワイヤＷが引き出される。この際、ワイヤＷの引き込み抵抗が小さく設定されているので、引き締め手段３４には、移動プーリ３８の引き締め完了位置Ｐ２から原点Ｐ０までの移動量より僅かに多くのワイヤＷが供給源１１から引き出されることで、固定プーリ３６と移動プーリ３８との間にワイヤＷが若干弛んだ状態で巻き掛けられる。ここで、引き込み工程では、抵抗部６２の孔部６８によってワイヤＷに抵抗がかかっているが、この抵抗の大小によってワイヤＷの弛み状態を調節することができる。そして、移動プーリ３８が原点Ｐ０まで復帰すると、引き込み工程が終了して初期状態に戻る(図３(ａ)参照)。

次に、自動結束機１０において、位置決め手段２６によるワイヤＷの先端の保持不良が発生した場合について説明する。供給手段２０によるワイヤＷの送り込み量が足らない等に起因して位置決め手段２６でワイヤＷの先端が保持されていないときや、引き締め工程の開始持に位置決め手段２６でワイヤＷの先端を保持していても引き締め手段３４によるワイヤＷの引っ張りにより、位置決め手段２６からワイヤＷが外れてしまうことがある(図５(ａ)参照)。このような、ワイヤＷの先端の保持不良が発生した際には、引き締め工程において、ワイヤＷが被結束材Ｈの外周に引き付けられることはなく、ガイドフレーム１８から抜け出るので、引き締め手段３４は引き締め完了位置Ｐ２を越えて作動する(図５(ｂ)参照)。すなわち、引き締め工程において、引き締め手段３４は、移動シリンダ４０によって移動プーリ３８が送り込み完了位置Ｐ１から原点Ｐ０へ向けて移動する際に、ワイヤＷが被結束材Ｈに当接しないから引き出し抵抗が上昇しないので、引き締め完了位置Ｐ２で停止されることなく、原点Ｐ０まで移動することで、検出手段７０によって移動プーリ３８の存在が検出される。自動結束機１０は、引き締め工程における検出手段７０による移動プーリ３８の検出により、ワイヤＷの先端の保持不良が発生し、ワイヤＷによる被結束材Ｈの引き締めが完了していないことを判定でき、当該不良判定に基づいて自動結束機１０は再度結束を行なう。

前記自動結束機１０は、前記不良判定に基づく再結束に際して、供給手段２０によるワイヤＷの再度の送り込みに先立って、ワイヤＷの先端を切断手段４２により切断して、排出機構により除去する(図５(ｃ)参照)。ところで、ワイヤＷの先端の保持不良が発生している場合は、引き締め手段３４によるワイヤＷの引張りによって、ワイヤＷが案内手段１６から引き出されるが、案内溝の挿通抵抗や供給手段２０の両ピンチローラ２２,２４による抵抗がワイヤＷにかかる。ここで、引き締め工程でワイヤＷが案内手段１６から引き出されるときの抵抗は、前記引き込み工程において供給源１１からのワイヤＷの引き込み時に抵抗部６２によりワイヤＷに付加される抵抗より大きくなるように設定されているので、ワイヤＷは固定プーリ３６と移動プーリ３８との間で張られた状態を保ったまま、移動プーリ３８の移動量分だけ引き出し方向へ戻される。すなわち、送り込み工程では、固定プーリ３６と移動プーリ３８との間の弛み分と移動プーリ３８における原点Ｐ０から送り込み完了位置Ｐ１までの移動量とを足した分のワイヤＷが送り込まれるが、引き締め工程でワイヤＷが案内手段１６から引き出されるときは、移動プーリ３８における送り込み完了位置Ｐ１から原点Ｐ０までの移動量分のワイヤＷが引き出される。このため、ワイヤＷの先端は、結束開始前の初期状態である移動刃４４の導出側に整合する位置より案内手段１６側へ前記弛み分だけ突き出た状態で停止される(図５(ｂ)Ａ部拡大図参照)。従って、自動結束機１０は、ワイヤＷの先端の保持不良が発生している引き締め工程におけるワイヤＷの引き出し時の抵抗と比べて、供給源１１からのワイヤＷの引き込み時の抵抗を小さく設定するだけの簡単な構成で、前記不良判定に基づく再結束に際して、ワイヤＷの先端の位置を特に調節することなく、切断手段４２でワイヤＷの先端部を切断することができる。

前記自動結束機１０は、ワイヤＷの先端部を切断除去した後、送り込み工程、位置決め工程および引き締め工程を順次行ない、引き締め工程が正常に終了した場合は、クランピングジョー５２によってワイヤＷの交差部を把持した後、切断工程、捻り工程および整端工程を順次行なう。なお、自動結束機１０は、引き締め工程で検出手段７０が異常を再度検出した際には、結束作業を停止して、異常を報知する。

前述した自動結束機１０によれば、引き締め手段３４の移動プーリ３８が引き締め完了位置Ｐ２を越えた原点Ｐ０まで作動したことを検出手段７０で検出することで、引き締め工程における引き締め不良を検出することができる。すなわち、自動結束機１０は、ワイヤＷの引き締め不良が発生した際に、次の工程に進めることなく、再度結束作業を最初の送り工程から行なうことで、ワイヤＷによる被結束材Ｈの確実な結束を図って結束不良を抑制できる。

前記自動結束機１０は、検出手段７０の異常検出に基づいて再結束を行なう際に、切断手段４２でワイヤＷの先端を切断する構成であるので、案内手段１６の挿通不良や位置決め手段２６による固定不良の原因の一つである曲がったワイヤＷの先端を予め除去することができる。このように、供給手段２０によるワイヤＷの送り込みに先立ってワイヤＷの先端を整えておくことで、案内手段１６によるワイヤＷの誘導が円滑に行なわれると共に、位置決め手段２６による先端部の保持の確実性を向上することができる。すなわち、位置決め手段２６によるワイヤＷの先端部の保持不良が発生する可能性を低減し得るから、引き締め工程が適切に行なわれ、ワイヤＷによって被結束材Ｈをより確実に結束することができる。

(変更例)
本発明は、実施例の構成に限定されず、以下の如く変更することも可能である。
(１)実施例の自動結束機では、供給手段と引き締め手段とを別々の機構により構成したが、供給手段が引き締め手段を兼ねる構成であってもよい。変更例１の供給手段は、進退移動するシリンダと、このシリンダにギヤ機構を介して連結された一対のピンチローラとから構成され、シリンダを原点位置から送り込み完了位置へ向けて前進移動(正駆動)することで、一対のピンチローラがワイヤを案内手段へ送り込むよう回転される。また、供給手段では、シリンダを送り込み完了位置から原点へ向けて後退移動(逆駆動)することで、一対のピンチローラがワイヤを案内手段から引き出すよう回転される。そして、シリンダの原点に対応する位置には、検出手段が設けられている。ワイヤの引き締め工程において、送り込み完了位置と原点との間の位置し、被結束材の外周にワイヤが当接する締め付け完了位置を越えてシリンダが原点まで作動したことを検出手段で検出することで、位置決め手段でワイヤの先端の保持不良が発生し、ワイヤによる被結束材の引き締めが完了していないことを判定できる。変更例１では、シリンダの作動によって進退移動する作動部の原点に対応する位置に検出手段を設けてある。この際、変更例の自動結束機は、シリンダを僅かに前進移動して、ワイヤを案内手段への送り込み方向へ少し繰り出した後に、切断手段でワイヤの先端を切断してから再度結束を行なう。

(２)変更例１の供給手段は、シリンダとピンチローラを組合わせたが、ピンチローラをモータによって正逆回転させる構成も採用し得る。変更例２の供給手段は、一対のピンチローラ(ローラ)と、ピンチローラの少なくとも一方を正逆回転するモータとから構成され、ピンチローラを正回転駆動することで、案内手段へワイヤを送り込み、ピンチローラを逆回転駆動することで、ワイヤを案内手段から引き出すようになっている。変更例２の検出手段は、ピンチローラの端面における中心から偏倚した検出位置に設けた被検出部と、被検出部の回転軌跡に相対する位置に設けられ、被検出部を検出する検出部とを備え、被検出部が検出部に対向した回数からピンチローラの回転数が求められる。また変更例の検出手段は、ピンチローラの回転数から引き締め手段としての供給手段の作動状況が求められ、ワイヤの引張り時に、被結束材の外周にワイヤが当接するのに要する回転数を越えてワイヤを送り込みに要した回転数までピンチローラが回転した際に、すなわち引き締め工程において送り込み工程と同じ回転数だけピンチローラが回転した際に位置決め手段でワイヤの先端の保持不良が発生し、ワイヤによる被結束材の引き締めが完了していないことを判定するようになっている。

(３)実施例および変更例１において、検出手段の位置は、特に原点ではなく、引き締め手段が引き締め完了位置を越えて作動したことを検出できる位置であればよい。

(４)実施例の引き締め手段は、ワイヤを案内手段から引き出し方向へ引張るだけでなく、結束に用いるワイヤを供給源から引き出す手段としても機能するが、変更例１または２において供給手段が引き締め手段を兼ねる場合は、供給手段で供給源からワイヤを引き出してもよい。すなわち、実施例における固定プールおよび移動プーリの構成は、変更例１または２において省いてもよい。

本発明の好適な実施例に係る自動結束機を示す側面図である。実施例の自動結束機の部分拡大図である。実施例の自動結束機における結束の流れを示す工程図であって、(ａ)は結束開始前の初期段階を示し、(ｂ)は送り込み工程を示し、(ｃ)は位置決め工程を示し、(ｄ)は引き締め工程を示す。実施例の自動結束機における結束の流れを示す工程図であって、(ａ)は締め付け工程の終了時を示し、(ｂ)は切断工程および捻り込み工程を示し、(ｃ)は引き込み工程を示す。実施例の自動結束機における引き締め不良が発生した場合を示す概略図であって、(ａ)は締め付け工程において位置決め手段からワイヤの先端が外れた状態を示し、(ｂ)は移動プーリが原点まで復帰した状態を示し、(ｃ)は切断工程を示す。

符号の説明

１１供給源，１６案内手段，１８ガイドフレーム，２０供給手段，
２６位置決め手段，３４引き締め手段，３６固定プーリ，３８移動プーリ，
４０移動シリンダ(移動手段)，４２切断手段，５０捻り手段，
５６第１ガイド部(排出機構)，５７第１開閉シリンダ(排出手段)，
５８第２ガイド部(排出機構)，５９第２開閉シリンダ(排出手段)，６２抵抗部，
７０検出手段，Ｈ被結束材，Ｗワイヤ，Ｐ０原点，Ｐ２引き締め完了位置

Claims

環状に形成されたガイドフレーム(18)を有し、該ガイドフレーム(18)の内部に挿通した被結束材(H)の外周にワイヤ(W)をループ状に囲うように案内する案内手段(16)と、
前記案内手段(16)にワイヤ(W)を送り込む供給手段(20)と、
前記案内手段(16)に案内されて被結束材(H)の外周を囲って送り込み側のワイヤ(W)と交差したワイヤ(W)の先端部を保持する位置決め手段(26)と、
前記ワイヤ(W)を前記案内手段(16)への送り込み方向と反対の引き出し方向へ引張って、前記被結束材(H)の外周にワイヤ(W)を引き付ける引き締め手段(34)と、
前記案内手段(16)でループ状に案内された前記ワイヤ(W)の交差部より送り込み側で該ワイヤ(W)を切断する切断手段(42)と、
前記被結束材(H)の外周に引き付けられたワイヤ(W)の交差部を保持して、該交差部を捻り合わせる捻り手段(50)とを備えた自動結束機において、
前記引き締め手段(34)によるワイヤ(W)の引き出し方向への引張り時に、該引き締め手段(34)が、被結束材(H)の外周にワイヤ(W)が当接する引き締め完了位置(P2)を越えて作動したことを検出する検出手段(70)を設け、
前記検出手段(70)の検出時に、前記切断手段(42)で前記ワイヤ(W)の先端部を切断して、前記供給手段(20)によりワイヤ(W)を前記案内手段(16)に再度送り込むよう構成した
ことを特徴とする自動結束機。
前記引き締め手段(34)は、前記ワイヤ(W)の供給源(11)と前記供給手段(20)との間に設けられ、固定プーリ(36)と、この固定プーリ(36)に対して進退移動可能に配設された移動プーリ(38)と、この移動プーリ(38)を進退移動させる移動手段(40)とからなり、
前記引き締め手段(34)は、前記供給源(11)から抵抗部(62)を介して引き込んで固定プーリ(36)と移動プーリ(38)との間に巻き掛けたワイヤ(W)が前記供給手段(20)へ送り込まれる際には、移動プーリ(38)における原点(P0)から固定プーリ(36)に対する近接移動を許容し、移動プーリ(38)を移動手段(40)で固定プーリ(36)から離間移動することで、ワイヤ(W)を引き出し方向へ引張り、固定プーリ(36)と前記原点(P0)との間の引き締め完了位置(P2)から移動プーリ(38)を原点(P0)に復帰させることで、供給源(11)からワイヤ(W)を引き込むよう構成し、
前記抵抗部(62)は、前記引き締め手段(34)によるワイヤ(W)の引張り時と比べて、前記供給源(11)からのワイヤ(W)の引き込み時の抵抗が小さくなるように設定した請求項１記載の自動結束機。
前記供給手段(20)は、正駆動することでワイヤ(W)を前記案内手段(16)に送り込むと共に、逆駆動することでワイヤ(W)を前記引き出し方向へ引張る引き締め手段としても機能し、
前記検出手段(70)の検出時に、前記ワイヤ(W)を前記供給手段(20)で前記送り込み方向へ繰り出した後に、前記切断手段(42)で該ワイヤ(W)の先端部を切断するよう構成した請求項１記載の自動結束機。
前記供給手段(20)は、正逆方向に回転駆動されるローラを備え、前記検出手段(70)は該ローラの回転数から前記引き締め手段としての供給手段(20)が引き締め完了位置を越して作動したか否かを検出するよう構成した請求項３記載の自動結束機。
前記供給手段(20)によりワイヤ(W)を再度送り込む前に、切断したワイヤ(W)の先端部を排出する排出機構(56,57,58,59)を備えている請求項１記載の自動結束機。