JP5028935B2 - 結束機及び巻付け具 - Google Patents

Description

本発明は、巻付け具に巻付けられた被覆線、ツイストタイなどの線状や帯紐状の結束具で袋口を結束するツイストタイ結束機に適用可能な結束機及び巻付け具に関するものである。

詳しくは、巻付け具における回転の有無が検知され、所定の監視設定時間内に巻付け具の回転有りが検出されなかった場合、結束具の引出しを停止することで、結束具の終端部が結束機の内部に浸入することを防止できるようにすると共に、結束具の終端部を結束機の外部に残存できるようにする。

従来、ユーザは、品物などが袋詰めされた袋の口に、線状や帯紐状の結束具（被覆線、ツイストタイ）を自動的に結束する為に、結束機を使用してきた。例えば、ユーザは、袋の口を捻るなどして束ねた後、当該袋の口を結束機の結束口に押し込む。このとき、結束機は、袋の口が結束口に押し込まれたことを感知して、巻付け具（リール）に巻き付けられたツイストタイを所定の長さ引出し、袋の口を周回するようにツイストタイを配置してカットする。カット後、ツイストタイの両先端部を先端Ｓ字形状の軸回転部材により保持し、この回転部材を所定数ほどスクリュー回転させる。これにより、ツイストタイがねじられると共に袋の口が結束される。このようにして、袋の口はツイストタイにより自動的に結束される。

このような従来例に関連して特許文献１には、結縛装置が開示されている。この結縛装置によれば、結縛ベース部を備え、スプール（リール）に巻き付けられた所定長の縛り材を捻って袋の袋口を縛るようになされる。これにより、自動的に縛り材で袋口を縛れるようになる。

特開Ｓ４４−１８４８０号公報（第２頁 図１）

ところで、従来例に係る特許文献１によれば、リールからほどくように縛り材が引出されて、結縛ベース部により縛り材で袋口を縛るようになされる。しかしながら、リールが縛り材によって引っ張られて回転する構成のため、リールから縛り材の終端部が離れても、結縛ベース部は縛り材で袋口を縛ろうとする。このため、縛り材の終端部が結縛ベース部の内部に浸入する場合が多い。これにより、縛り材の終端部が結縛ベース部の内部に残存し、故障の原因となるおそれがある。内部に残った縛り材の終端部を取り出す場合、結縛ベース部を一々分解しなければならないことも多い。

そこで、本発明はこのような従来例に係る課題を解決したものであって、縛り材（結束具）の終端部が結縛装置（結束機）の内部に浸入することを防止すると共に、結束具の終端部が結束機の外部に残存するようにした結束機及び巻付け具を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために本発明に係る請求項１に記載の結束機は、巻付け具に巻付けられた結束具を引出して所定長に切断し、当該結束具で袋口を結束する結束手段と、前記巻付け具における回転の有無を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された前記巻付け具の回転有無に基づいて、前記結束具の引出しを続行、又は当該結束具の引出しを停止するように前記結束手段を制御する制御手段とを備えた結束機であって、前記検知手段は、前記巻付け具の回転軸を中心とした円周上で、当該巻付け具に設けられた複数の目印と、前記目印を検知する検知部とを有し、前記検知部は、前記目印を検知して検知信号を前記制御手段へ出力し、前記制御手段は、前記検知信号に基づいて、前記結束具の引出しを停止するように前記結束手段を制御し、前記巻付け具の半径をｒとし、前記結束具の１回分の使用による引出し量をＬとし、隣接する２つの前記目印が成す角度をθとし、円周率をπとしたとき、３６０°×[Ｌ／（２×π×ｒ）]＞θを満たすように前記角度θが設定されることを特徴とするものである。

本発明に係る結束機によれば、結束手段は、巻付け具に巻付けられた結束具を引出して所定長に切断し、当該結束具で袋口を結束する。検知手段は、巻付け具における回転の有無を検知する。制御手段は、検知された巻付け具の回転有無に基づいて、結束具の引出しを続行、又は当該結束具の引出しを停止するように結束手段を制御する。検知手段は、巻付け具の回転軸を中心とした円周上で、当該巻付け具に設けられた複数の目印と、この目印を検知する検知部とを有している。検知部は、目印を検知して検知信号を制御手段へ出力する。制御手段は、検知信号に基づいて、結束具の引出しを停止するように結束手段を制御する。これらを前提にして、巻付け具の半径をｒとし、結束具の１回分の使用による引出し量をＬとし、隣接する２つの目印が成す角度をθとし、円周率をπとしたとき、３６０°×[Ｌ／（２×π×ｒ）]＞θを満たすように角度θが設定される。これにより、結束具が全て巻付け具から引出された場合、結束具の引出しを停止するので、結束具の終端部が結束機の内部に浸入することを防止できるようになる。

上述した課題を解決するために本発明に係る請求項４に記載の巻付け具は、当該巻付け具に巻付けられた結束具を引出して所定長に切断し、当該結束具で袋口を結束する結束機に装着可能な巻付け具であって、回転軸と、前記回転軸の両端に取付けられた円形状のガイド板とを備え、少なくとも一方の前記ガイド板には、前記回転軸を中心とした円周上に目印が複数の設けられ、前記円形状のガイド板の半径をｒとし、前記結束具の１回分の使用による引出し量をＬとし、隣接する２つの前記目印が成す角度をθとし、円周率をπとしたとき、３６０°×[Ｌ／（２×π×ｒ）]＞θを満たすように前記角度θが設定されていることを特徴とするものである。

本発明に係る巻付け具によれば、結束具を引出して所定長に切断し、当該結束具で袋口を結束する結束機に装着可能な場合であって、所定の監視設定時間内に、巻付け具の回転に応じて目印が検出される。これにより、巻付け具の回転の有無を検知できるようになる。

本発明に係る結束機によれば、検知された巻付け具の回転有無に基づいて、結束具の引出しを続行、又は当該結束具の引出しを停止するものである。

この構成によって、結束具の終端部が結束機の内部に浸入することを防止できるようになると共に、結束具の終端部を結束機の外部に残存できるようになる。

本発明に係る巻付け具によれば、結束具を引出して所定長に切断し、当該結束具で袋口を結束する結束機に装着可能な場合であって、少なくとも一方のガイド板には、回転軸を中心とした円周上に目印が複数設けられ、当該円形状のガイド板の半径をｒとし、結束具の１回分の使用による引出し量をＬとし、隣接する２つの目印が成す角度をθとし、円周率をπとしたとき、３６０°×[Ｌ／（２×π×ｒ）]＞θを満たすように角度θが設定されているものである。

この構成によって、目印と所定のセンサーとを組み合わせることにより、結束具の１回分の使用による引出し量に対応した巻付け具の回転の有無を検知できるようになる。これにより、検知された巻付け具の回転有無に基づいて、結束具の引出しを停止できるようになる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る結束機及び巻付け具の実施例について説明をする。

図１は、本発明に係る結束機１００の構成例を示す斜視図である。図１に示す結束機１００は、結束機１００の内部機構を保護する為のカバーが取り外されている状態である。結束機１００は、結束機構１、リール２、タグ送り機構３、支持台４、センサー７及び制御部４０から構成される。

結束機構１は結束手段の一例として機能し、支持台４に上下調整自在に係合されている。例えば、支持台４は支持棒３１を備え、この支持棒３１は支持台４に対して垂直に取付けられている。支持棒３１は、筒３１ａ及び棒部材３１ｂから構成され、この筒３１ａに棒部材３１ｂが上下動自在に挿入されて固定されている。結束機構１は、リール２に巻付けられたツイストタイ（結束具）１４を引出して所定長に切断し、当該ツイストタイ１４で袋口を結束する。

タグ送り機構３は結束機構１のリール２に対峙する一端側に取付けられている。タグ送り機構３は、図示しないタグを結束機構１の結束口１５に供給するものである。

リール２は支持台４に軸回転自在に固定されている。支持台４はリール支持部５を備え、このリール支持部５は支持台４に固定されている。このリール支持部５にリール２が軸回転自在に取付けられている。例えば、リール支持部５は、リール２の回転軸６を支持する為の半円弧部を有し、この半円弧部にリール２の回転軸６が係合されている。半円弧部の円周は、リール２の回転軸６の円周よりも若干大きく設計されている。これにより、リール２に巻き付けられたツイストタイ１４が結束機構１により引き出されると、リール２は、リール支持部５の半円弧部を利用しながら回転する。

リール２は、回転軸６と、回転軸６の両端に取付けられた円形状のリール外板（ガイド板）２ａ及び２ｂとを備えている。少なくとも一方のリール外板２ａには、回転軸６を中心とした円周上に等間隔で目印の一例を構成する貫通孔８が設けられている。

センサー７は、図中の破線円内のリール支持部５に取付けられ、センサー７と対応する位置に配置された貫通孔８との協働で検出手段の一例として機能する。センサー７及び貫通孔８により、リール２における回転の有無を検知する。

制御部４０はリール支持部５に取付けられ、制御手段の一例として機能する。制御部４０は、検知されたリール２の回転有無に基づいて、ツイストタイ１４の引出しを続行、又はツイストタイ１４の引出しを停止するように結束機構１を制御する。例えば、制御部４０は、所定の監視設定時間内に、リール２の回転有りが検出されなかった場合、ツイストタイ１４の引出しを停止する。

センサー７は検知部の一例として機能し、貫通孔８を検知して検知信号を制御部４０へ出力する。制御部４０は、この検知信号に基づいてツイストタイ１４の引出しを制御する。例えば、所定の監視設定時間にセンサー７により貫通孔８が検知されなかった場合、制御部４０はリール２の回転が無かったと判断し、ツイストタイ１４の引出しを停止するように結束機構１を制御する。これにより、ツイストタイ１４の終端部が結束機構１の内部に浸入することを防止できる。従って、ツイストタイ１４の終端部を結束機構１の外部に残存できるようになる。

なお、センサー７には、発光素子により発光した光が受光素子に当たるように双方の素子が向かい合った構造の透過型フォトセンサーを使用する。センサー７は、発光素子により発光された光が、貫通孔８を通過して受光素子で受光されることにより変化する受光素子の出力電流をとらえて制御部４０へ検知信号として出力する。

続いて、図１及び図２を参照して結束機１００の機能を説明する。図２Ａ〜Ｄは結束機１００の機能例を示す工程図である。図２Ａに示すタグ１０は、タグ送り機構３により結束機構１へ供給されたものである。タグ１０は袋口が束ねられた袋１３の近傍に配置される。例えば、ユーザは袋１３の袋口を束ね、この袋口を結束機構１の結束口１５に配置する。配置後、制御部４０は、袋口が結束口１５に配置されたことを感知して、タグ送り機構３にタグ１０を１枚ほど結束機構１に送るように要求する。この要求を受けて、タグ送り機構３は、タグ１０を１枚ほど結束機構１に供給する。結束機構１は、タグ送り機構３により供給されたタグ１０を受け取り、袋口の近傍に配置する。このとき、タグ１０の切り欠け１２ａ及び１２ｂを基準にして配置位置を調整する。このようにしてタグ１０は袋口の近傍に配置される。

図２Ｂは、タグ１０にツイストタイ１４を挿入する図である。例えば、結束機構１は、リール２に巻き付けられたツイストタイ１４を８０ｍｍ程度引出し、このツイストタイ１４の先端をタグ１０のタグ固定用孔１１ａに挿入する。

図２Ｃは、タグ１０に挿入後のツイストタイ１４の形状を規制した図である。例えば、結束機構１は、ツイストタイ１４の先端をタグ固定用孔１１ａに挿入した後、ツイストタイ１４の先端をタグ固定用孔１１ｂに挿入する。挿入後、結束機構１はツイストタイ１４の所定位置を切断し、ツイストタイ１４の全長を８０ｍｍ程度に設定する。切断後、結束機構１は、ツイストタイ１４の両端を袋１３に寄せると共に、ツイストタイ１４の形状をＵ字形状に規制する。

図２Ｄは、タグ１０を袋１３の袋口にツイストタイ１４により固定した図である。例えば、Ｕ字形状に規制されたツイストタイ１４の両先端部を、図２Ｃに示す先端Ｓ字形状のネジリアーム３０のＳ字部材３０ｂにより保持し、このネジリアーム３０の回転軸３０ａを所定数ほどスクリュー回転させる。これにより、ツイストタイ１４がねじられると共に、タグ１０が袋１３の袋口にツイストタイ１４により固定される。このようにして、袋１３の袋口を自動的に結束すると共にタグ１０を固定する。

図３は、図１に示した破線円内のセンサー７の取付け例を示す拡大図である。図３に示すセンサー７は、センサー７の発光素子と受光素子がリール外板２ａを挟むように、リール支持部５に取付けられている。また、センサー７の発光素子と受光素子とを直線で結んだ場合に、センサー７は、この直線がリール外板２ａの貫通孔８を通過するように取付けられている。

センサー７は反応出力端子９を備え、この反応出力端子９から回線が引き出され、この回線は制御部４０に接続されている。これにより、センサー７は、発光素子により発光された光が、貫通孔８を通過して受光素子で受光されることにより変化する受光素子の出力電流をとらえて検知信号として制御部４０へ出力できるようになる。

図４Ａ及びＢはリール２の構成例を示す説明図である。図４Ａに示すリール２は斜視図であり、ツイストタイ１４が巻き付けられていない状態である。リール外板２ａ及び２ｂは、樹脂射出成形機により同じ金型を使用して製造される。このため、リール外板２ａとリール外板２ｂは同形であり、これらの外板の各々には、貫通孔８が８個づつ設けられている。リール外板２ａ及び２ｂのどちらの貫通孔８を検知しても結果は同じなので、この例では、リール外板２ａの貫通孔８を検知している。リール２の半径は１００ｍｍ程度であり、リール２には、約１０００ｍのツイストタイ１４が巻き付けられる。

リール２の回転軸６には、図示しない引掛け部が設けられており、この引掛け部にツイストタイ１４の先端部が引っ掛けられて、ツイストタイ１４がリール２に巻き付けられている。リール２に巻き付けられたツイストタイ１４が全て消耗されると、引掛け部に引っ掛けられ先端部は、結束機構１によるツイストタイ１４の引出し力によって引き抜かれるようになっている。これにより、結束機構１やリール２に過剰な負荷がかからないようになる。

図４Ｂに示すリール２は正面図であり、リール外板２ａの円周Ｐが回転軸６を中心にして一点鎖線で８等分され、１区間の角度θが４５°に設定されている。この角度θは、リール２の半径をｒとし、ツイストタイ１４の引出し量をＬとし、隣接する２つの貫通孔８が成す角度をθとし、円周率をπとしたとき、
３６０°×[Ｌ／（２×π×ｒ）]＞θ ・・・（１）
を満たすように角度θが設定される。この例で、リール２の半径ｒを１００ｍｍとし、引出し量Ｌを８０ｍｍとしたとき、これらの値を式（１）に当てはめると、式（１）の左辺は４５．９°となる。従って、ツイストタイ１４を１回分使用した場合に、リール２が最低４５．９°回転するので、角度θを４５．９°以下に設定すれば貫通孔８を少なくとも１度は検出できることになる。

すなわち、リール２に巻き付けられたツイストタイ１４の半径がリール２の半径ｒと略等しい場合、換言すれば、このツイストタイ１４の使い始めは、リール２の回転量が、上述した４５．９°程度になる。この条件でリール２の回転を検知できるピッチに貫通孔８を配置する。なお、ツイストタイ１４を引出して使用していくにつれて、リール２に巻き付けられているツイストタイ１４の半径はリール２の半径よりも小さくなっていくので、ツイストタイ１４の１回分の使用量に対してリール２は、より多く回転する傾向を示すようになっていく。また、リール外板２ａからはみ出すまで、ツイストタイ１４がリール２に巻き付けられることは通常では考えられない。

８等分された一点鎖線と円周Ｐの交点には、貫通孔８が配置されている。これにより、ツイストタイ１４がリール２から引き出されてリール２が回転された場合、少なくとも１度は、リール２の貫通孔８がセンサー７を通過するようになる。

このように、本発明に係るリール２によれば、ツイストタイ１４を引出して切断し、当該ツイストタイ１４で袋口を結束する結束機１００に装着可能な場合であって、少なくとも一方のリール外板２ａには、回転軸６を中心とした円周上に等間隔で貫通孔８が設けられているものである。

従って、貫通孔８とセンサー７とを組み合わせることにより、リール２の回転の有無を検知できるようになる。これにより、検知されたリール２の回転有無に基づいて、ツイストタイ１４の引出しを停止できるようになる。

図５は、結束機構１の動作例（その１）を示す上面の構成図である。図５に示す結束機構１は、図１に示した結束機構１の内部構造を示したものであり、袋１３の袋口を結束する開始前の状態である。結束機構１は、図２Ａ〜Ｄに示した機能を有する。すなわち、結束機構１はタグ１０を袋１３の袋口にツイストタイ１４により固定する機能を有する。この機能を実現するために、結束機構１は、第１の作動板２０、第２の作動板２１、カールガイド２２、送りローラ２３、送り溝２４、第１のリンク２５、第２のリンク２６、第３のリンク２７、カッター２８、寄せアーム２９ａ及び２９ｂ、ネジリアーム３０及び連結棒３２を備える。なお、図示しないが、結束機構１は歯車、カムなどを複数備え、モータ４８の動力を複数の歯車やカムなどを使用して作動板２０及び２１などへ伝える。また、結束機構１は１個のモータ４８により駆動される。

作動板２０は、作動板２０の一端にローラを有し、作動板２０の中央に長孔２０ａを有している。作動板２０のローラは、図示しない歯車に備えられたカム溝に結合されている。作動板２０の長孔２０ａには規制用ボルト２０ｂなどが装着され、作動板２０は、長孔２０ａの長手方向へ移動自在に結束機構１の本体に結合されている。作動板２０の他端には、リンク２７の一端が回転自在に結合されている。リンク２７の他端には、カールガイド２２が結合されている。このカールガイド２２には、タグ１０が装着される。

このリンク２７はトルクリミッタ機能を有している。例えば、リンク２７は、軸回転可能な２組の部材及びバネから構成され、バネ力や摩擦力により２組の部材の軸回転を止めている。例えば作動板２０からの過大な駆動トルクが作用した場合に、２組の部材が向き合う方向へ移動する。これにより、過大な駆動トルクが逃げるので、駆動機構である歯車やカムなどが破損することを防げるようになる。

作動板２１は上述した作動板２０と同様に、作動板２１の一端にローラを有し、作動板２１の中央に長孔２１ａを有している。作動板２１のローラは、図示しない歯車に備えられたカム溝に結合されている。作動板２１の長孔２１ａには規制用ボルト２１ｂなどが装着され、作動板２１は、長孔２１ａの長手方向へ移動自在に結束機構１の本体に結合されている。

作動板２１の他端には、ハサミ状のリンク２５の一端が回転自在に結合されている。ハサミ状のリンク２５の一方の他端には、リンク２６が軸回転自在に結合されている。リンク２６の形状は略Ｄ形状であり、リンク２６は、略Ｄ形状の円弧部に凹部２６ａを有している。この凹部２６ａに対応させてカッター２８のローラ２８ａが配置されている。カッター２８のローラ２８ａは、バネ２８ｂを介してリンク２６に結合され、一定の方向へ引っ張られている。また、リンク２６には寄せアーム２９ａが固定されている。

ハサミ状のリンク２５の他方の他端には、連結棒３１が軸回転自在に結合され、この連結棒３１には、寄せアーム２９ｂが固定されている。この状態で２個の寄せアーム２９ａ及び２９ｂは、ツイストタイ１４の送り経路の一部を構成している。

また、作動板２１の他端側の位置する部位の付近には、ネジリアーム３０が軸回転自在に設けられている。このネジリアーム３０の回転軸３０ａの先端にはＳ字形状のＳ字部材３０ｂが取付けられており、このＳ字部材３０ｂは、ネジリアーム３０の回転軸３０ａによってスクリュー状に回転する。このように、結束機構１は構成され、タグ１０を袋１３の袋口にツイストタイ１４により固定する。

続いて、ツイストタイ１４を８０ｍｍ引出した状態の結束機構１を説明する。図６は、結束機構１の動作例（その２）を示す上面の構成図である。図６に示す結束機構１は、図５に示した状態からツイストタイ１４を８０ｍｍ引出した状態である。

この例で、結束機構１は、袋１３の袋口が結束口１５に押し込まれたことを感知して、図１に示したモータ４８を回転すると共に歯車を回転する。このとき、回転された歯車に備えられたカム溝に結合された作動板２０のローラが、カム溝の形状に従って移動する。このローラの移動と共に作動板２０は、作動板２０における長孔２０ａの長手方向（矢印Ｐ方向）へ移動する。

作動板２０が矢印Ｐ方向へ移動すると共に、リンク２７を介して結合されたカールガイド２２は、矢印Ｐ方向の反対方向である矢印Ｑ方向へ移動する。例えば、結束口１５に押し込まれた袋１３の袋口のサイズが大き過ぎて結束口１５からはみ出した場合、はみ出した袋１３によりカールガイド２２が定位置まで移動することができない。このとき、リンク２７に備えられたトルクリミッタ機能が作用して作動板２０等にかかる過大な駆動トルクを逃がすことができる。

カールガイド２２が矢印Ｑ方向へ移動後、カールガイド２２はツイストタイ１４の送り経路の一部を構成する。続いて送りローラ２３が矢印Ｖ方向へ回転すると共に、ツイストタイ１４が送り溝２４、一方の寄せアーム２９ａ、カールガイド２２、他方の寄せアーム２９ｂを経て図中の先端部の停止位置Ｒまで送り出される。この例で送出量は８０ｍｍである。このようにして、ツイストタイ１４が８０ｍｍ送出される。

続いて、送出されたツイストタイ１４を袋１３に結束した状態の結束機構１を説明する。図７は、結束機構１の動作例（その３）を示す上面の構成図である。図７に示す結束機構１は、図６に示した状態からツイストタイ１４を袋１３に結束した状態である。

この例で、図６に示した停止位置Ｒまでツイストタイ１４が送出された後、結束機構１は、作動板２１を矢印Ｑ方向へ移動させる。例えば、作動板２１は作動板２０と同様に、歯車に備えられたカム溝に結合された作動板２１のローラが、カム溝の形状に従って移動する。このローラの移動と共に作動板２１は、作動板２１における長孔２１ａの長手方向（矢印Ｑ方向）へ移動する。

作動板２１が矢印Ｑ方向へ移動すると共に、ハサミ状のリンク２５の一方の他端に結合されたリンク２６は、リンク２６の凹部２６ａの山部によりカッター２８のローラ２８ａを押す。これにより、カッター２８の刃が一定の方向へ移動されてツイストタイ１４を切断する。また、リンク２６に固定された寄せアーム２９ａの先端がネジリアーム３０の方向へ移動される。ハサミ状のリンク２５の他方の他端に結合された連結棒３１に固定された寄せアーム２９ｂの先端も同時に、ネジリアーム３０の方向へ移動される。このとき、２個の寄せアーム２９ａ及び２９ｂの先端が、ツイストタイ１４の各端部を保持した状態でネジリアーム３０の方向へ移動される。移動後、ツイストタイ１４の各端部がネジリアーム３０のＳ字部材３０ｂに装着される。ツイストタイ１４の各端部が装着された状態で、ネジリアーム３０の回転軸３０ａがスクリュー状に回転される。これにより、ツイストタイ１４がねじられて袋１３の袋口が結束される。

図８は、結束機１００の制御系の構成例を示すブロック図である。図８に示す結束機１００は、センサー７、制御部４０、信号処理部４６、モータ駆動部４７、モータ４８及びＬＥＤ４９を備える。センサー７、制御部４０及びモータ４８は、図1に示したものと同一である。

信号処理部４６はセンサー７に接続され、センサー７から検知信号Ｓ１を入力して検知データＤ１を制御部４０へ出力する。例えば、検出信号Ｓ１は、センサー７からの出力電流である。この例で、センサー７がリール２の貫通孔８を検知した場合、出力電流が所定値より大きくなる。信号処理部４６は、検出信号Ｓ１を二値（デジタル）化して３ビットの検知データＤ１を制御部４０へ出力する。

制御部４０は信号処理部４６に接続され、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＥＥＰＲＯＭ４３、Ｉ／Ｏポート４４及びシステムバス４５を有する。ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）４３はシステムバス４５を介してＣＰＵ（Central Processing Unit）４１に接続されている。ＥＥＰＲＯＭ４３には、結束機１００の制御用プログラムなどが保存されている。この制御用プログラムには、リール２の回転の有無の基準となる基準値が設定されている。この基準値は、センサー７からの出力電流に基づいて作成された検知データＤ１と比較される。

ＲＡＭ（Random Access Memory）４２はシステムバス４５を介してＣＰＵ４１に接続されている。結束機１００の電源起動時、ＲＡＭ４２には、制御用プログラムがＣＰＵ４１により展開される。

ＣＰＵ４１はＥＥＰＲＯＭ４３及びＲＡＭ４２に接続され、ＥＥＰＲＯＭ４３に保存された制御用プログラムを読み出してＲＡＭ４２に展開する。またＣＰＵ４１はＩ／Ｏ（Input/Output）ポート４４を介して、信号処理部４６及びモータ駆動部４７に接続されている。またＣＰＵ４１はＬＥＤ（Light Emitting Diode）４９に接続されている。ＣＰＵ４１は信号処理部４６から検知データＤ１を入力してＬＥＤ４９を点灯制御すると共に、モータ駆動部４７を駆動制御する。

この例で、センサー７は、リール２における回転の有無を、所定の監視設定時間内に検知して検知信号Ｓ１を信号処理部４６を介してＣＰＵ４１へ出力する。ＣＰＵ４１は、検知信号Ｓ１が変換された検知データＤ１と上述した基準値とを比較し、比較した結果、検知データＤ１が基準値を満たさないと判断した場合、ツイストタイ１４の引出しを停止する。

例えば、ＣＰＵ４１は、検知データＤ１が上述の基準値より大きければ、センサー７がリール２の貫通孔８を検知したと判断してツイストタイ１４の引出しを続行する。また、ＣＰＵ４１は、検知データＤ１が基準値より小さければ、センサー７がリール２の貫通孔８を検知しなかったと判断して点灯用のＬＥＤ制御データＤ３をＬＥＤ４９へ出力すると共に停止用のモータ制御データＤ２をモータ駆動部４７へ出力する。

モータ駆動部４７はＩ／Ｏポート４４及びモータ４８に接続され、Ｉ／Ｏポート４４を介してＣＰＵ４１からモータ制御データＤ２を入力し、このモータ制御データＤ２に基づいてモータ制御信号Ｓ２を作成し、このモータ制御信号Ｓ２をモータ４８へ出力する。例えば、モータ制御信号Ｓ２は、モータ４８を停止するものである。

モータ４８はモータ駆動部４７に接続され、モータ制御信号Ｓ２を入力し、このモータ制御信号Ｓ２に基づいて回転する。例えば、停止用のモータ制御信号Ｓ２の場合、モータ４８は回転を停止する。

ＬＥＤ４９はＣＰＵ４１に接続され、ＣＰＵ４１からＬＥＤ制御データＤ３を入力し、このＬＥＤ制御データＤ３に基づいて点灯する。例えば、点灯用のＬＥＤ制御データＤ３の場合、ＬＥＤ４９は点灯する。

これにより、モータ４８は停止すると共にＬＥＤ４９は例えば赤色に点灯する。従って、ＬＥＤ４９の赤色点灯と共に結束機構１が停止することによって、ユーザはツイストタイ１４が無くなったことを知ることができる。これにより、ツイストタイ１４の終端部が、結束機構１の送りローラ２３とカッター２８の間などに浸入することを防止できる。従って、ツイストタイ１４の終端部を結束機構１の外部に残存できるようになる。

なお、モータ４８を一旦停止した場合、図示しない結束機１００の主電源が切入りされたり、又はリセットボタンが押されることにより、ＣＰＵ４１はモータ４８の停止及びＬＥＤ４９の点灯を解除するように制御する。解除後、結束機１００は通常動作となる。すなわち、ユーザが結束機１００の結束口１５に袋１３を押し込むと、ＣＰＵ４１は、モータ駆動部４７を駆動させて結束処理を開始する。

続いて、ツイストタイ１４で袋１３の袋口を結束する結束機１００の動作例を説明する。図９は、結束機１００の動作例を示すフローチャートである。ツイストタイ１４の１回分の使用長を８０ｍｍとする。リール２には、ツイストタイ１４が１０回分の結束動作で消費する量に相当する８００ｍｍ程度巻き付けられているとする。

これらを袋口を結束する条件として、図９に示すステップＴ１で、ＣＰＵ４１は、図５に示した結束口１５に袋１３の袋口がユーザにより押し込まれたかを判定する。押し込まれなかったと判定した場合、再び袋口が押し込まれたかを判定する。押し込まれたと判定した場合、ステップＴ２へ移行する。

ステップＴ２で、ＣＰＵ４１はタグ１０を結束機構１へ送るようにタグ送り機構３を制御する。例えば、ＣＰＵ４１は、タグ１０を１枚送るように要求する制御信号をタグ送り機構３へ出力する。タグ送り機構３は、このタグ要求の制御信号を入力して、タグ１０を１枚ほど結束機構１へ送ってステップＴ３へ移行する。

ステップＴ３で、ＣＰＵ４１はリール２からツイストタイ１４を引出すように結束機構１を制御する。例えば、ＣＰＵ４１は結束機構１のモータ駆動部４７へ駆動信号を出力する。モータ駆動部４７は、この駆動信号に基づいてモータ４８を回転する。モータ４８が回転されることにより、図６に示した作動板２０が矢印Ｐ方向へ移動すると共に、作動板２０にリンク２７を介して結合されたカールガイド２２が矢印Ｑ方向へ移動する。カールガイド２２が矢印Ｑ方向へ移動後、カールガイド２２はツイストタイ１４の送り経路の一部を構成する。続いて送りローラ２３が回転すると共に、ツイストタイ１４が、送り溝２４、一方の寄せアーム２９ａ、カールガイド２２、他方の寄せアーム２９ｂを経て先端部の停止位置Ｒ（図６参照）まで送られる。この例で送り量は８０ｍｍである。このようにして、リール２からツイストタイ１４が引出される。続いてステップＴ４へ移行する。

ステップＴ４で、ＣＰＵ４１は所定の監視設定時間内にリール２の回転有無を検知する。例えば、監視設定時間は、結束開始時刻から例えば３秒間とする。この結束開始時刻は、袋１３の袋口が結束口１５に押し込まれたことを感知した瞬間の時刻である。ＣＰＵ４１は、センサー７の出力電流に基づいて作成された検知データＤ１と基準値とを結束開始時刻から３秒間比較し、比較した結果、検知データＤ１が基準値より大きければ、センサー７がリール２の貫通孔８を検知したと判断する。すなわち、リール２が回転したと判断してステップＴ５へ移行する。

ステップＴ５で、ＣＰＵ４１はツイストタイ１４を切断するように制御する。例えば、ＣＰＵ４１は結束機構１のモータ駆動部４７へ駆動信号を出力する。モータ駆動部４７は、この駆動信号に基づいてモータ４８を回転する。モータ４８が回転されることにより、作動板２１が矢印Ｑ方向へ移動すると共に、ハサミ状のリンク２５の一方の他端に結合されたリンク２６は、リンク２６の凹部２６ａの山部によりカッター２８のローラ２８ａを押す。これにより、カッター２８の刃が一定の方向へ移動されてツイストタイ１４が切断されてステップＴ６へ移行する。

ステップＴ６で、ＣＰＵ４１はツイストタイ１４を袋口へ結束するように制御する。例えば、モータ４８が回転されることにより、リンク２６に固定された寄せアーム２９ａの先端がネジリアーム３０の方向へ移動されると同時に、ハサミ状のリンク２５の他方の他端に結合された連結棒３１に固定された寄せアーム２９ｂの先端も、ネジリアーム３０の方向へ移動される。このとき、２個の寄せアーム２９ａ及び２９ｂの先端が、ツイストタイ１４の各端部を保持した状態でネジリアーム３０の方向へ移動される。移動後、ツイストタイ１４の各端部がネジリアーム３０のＳ字部材３０ｂに装着される。ツイストタイ１４の各端部が装着された状態で、ネジリアーム３０の回転軸３０ａがスクリュー状に回転される。これにより、ツイストタイ１４がねじられて袋１３の袋口が結束されると共にタグ１０が固定される。

また、ステップＴ４で、ＣＰＵ４１は検知データＤ１と基準値とを結束開始時刻から３秒間比較し、比較した結果、検知データＤ１が基準値より小さければ、センサー７がリール２の貫通孔８を検知しなかったと判断する。すなわち、リール２が回転しなかったと判断する。この例で、１１回目に結束機１００を使用した場合、上述した８００ｍｍを使い果たすので、リール２の引っ掛け部に引っ掛けられたツイストタイ１４の先端部が外れてリール２が回転しない。続いてステップＴ７へ移行する。

ステップＴ７で、ＣＰＵ４１はリール２が結束開始時刻から３秒間を過ぎて無回転状態が識別されたのでＬＥＤ４９を点灯する。例えば、点灯用のＬＥＤ制御データＤ３をＬＥＤ４９へ出力する。ＬＥＤ４９は、このＬＥＤ制御データＤ３を入力して例えば赤色に点灯してステップＴ８へ移行する。

ステップＴ８で、ＣＰＵ４１はモータ４８を停止してツイストタイ１４の引出しを停止する。例えば、ＣＰＵ４１は停止用のモータ制御データＤ２をモータ駆動部４７へ出力する。モータ駆動部４７は、このモータ制御データＤ２に基づいて、停止用のモータ制御信号Ｓ２を作成し、このモータ制御信号Ｓ２をモータ４８へ出力する。モータ４８はモータ制御信号Ｓ２を入力し、このモータ制御信号Ｓ２に基づいて回転を停止し、結束処理が終了となる。

なお、図示しない結束機１００の主電源が切入りされたり、又はリセットボタンが押されることにより、ＣＰＵ４１はモータ４８の停止及びＬＥＤ４９の点灯を解除するように制御する。例えば、ユーザは、ＬＥＤ４９が点灯して結束機１００が停止した場合、電源を一旦ＯＦＦにして空のリール２をリール支持部５から取外し、新品のリール２をリール支持部５に取り付ける。取付け後、ユーザは、電源をＯＮして新品のリール２ツイストタイ１４の先端を結束機構１に引き渡す。これにより、結束作業を開始できるようになる。

このように、本発明に係る結束機１００及びその制御方法によれば、検知されたリール２の回転有無に基づいて、ツイストタイ１４の引出しを続行、又はツイストタイ１４の引出しを停止するものである。

従って、ツイストタイ１４の終端部が結束機１００の内部に浸入することを防止できるようになると共に、ツイストタイ１４の終端部を結束機１００の外部に残存できるようになる。

なお、この実施例では、貫通孔８とフォトセンサーを用いてリール２の回転有無を検知する場合を示したが、これに限らず、磁石と磁気センサーを用いてもよい。この場合、リール２の貫通孔８の位置に磁石を取付け、フォトセンサーの替わりに磁気センサーを取付ける。磁石の場合、磁石の取付け位置が変更可能なので、リール２の回転を検知する間隔を変更できるようになる。また、目印は貫通孔８に限らず切り欠け等、センサー７で検知できるものなら何でもよい。また、警報する手段としてＬＥＤ４９を用いた場合について説明したが、これに限らず警報ブザーなどを使用することも考えられる。

また、結束具としてツイストタイを用いて説明したが、針金の如き芯線部材に帯状の被覆を施したツイストタイに限られることなく、断面が略円形状を成す被覆線を結束具として用いる場合にも、本発明は適用できる。また、被覆を施していない針金や、樹脂製の芯線を備えた被覆線、樹脂からのみなる線状部材や帯状部材などを結束具として用いる場合にも適用できる。

本発明は、巻付け具に巻付けられた被覆線、ツイストタイなどの結束具で袋口を結束するツイストタイ結束機に適用して好適なものである。

本発明に係る結束機１００の構成例を示す斜視図である。 Ａ〜Ｄは結束機１００の機能例を示す工程図である。 図１に示した破線円内のセンサー７の取付け例を示す拡大図である。 Ａ及びＢはリール２の構成例を示す説明図である。 結束機構１の動作例（その１）を示す上面の構成図である。 結束機構１の動作例（その２）を示す上面の構成図である。 結束機構１の動作例（その３）を示す上面の構成図である。 結束機１００の制御系の構成例を示すブロック図である。 結束機１００の動作例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 結束機構
２ リール（巻付け具）
２ａ、２ｂ リール外板（ガイド板）
６ 回転軸
７ センサー（検知部）
８ 貫通孔（目印）
１３ 袋
１４ ツイストタイ（結束具）
４０ 制御部（制御部）
４１ ＣＰＵ
１００ 結束機

Claims (4)

1. 巻付け具に巻付けられた結束具を引出して所定長に切断し、当該結束具で袋口を結束する結束手段と、
   前記巻付け具における回転の有無を検知する検知手段と、
   前記検知手段により検知された前記巻付け具の回転有無に基づいて、前記結束具の引出しを続行、又は当該結束具の引出しを停止するように前記結束手段を制御する制御手段とを備えた結束機であって、
   前記検知手段は、
   前記巻付け具の回転軸を中心とした円周上で、当該巻付け具に設けられた複数の目印と、
   前記目印を検知する検知部とを有し、
   前記検知部は、
   前記目印を検知して検知信号を前記制御手段へ出力し、
   前記制御手段は、
   前記検知信号に基づいて、前記結束具の引出しを停止するように前記結束手段を制御し、
   前記巻付け具の半径をｒとし、前記結束具の１回分の使用による引出し量をＬとし、隣接する２つの前記目印が成す角度をθとし、円周率をπとしたとき、
   ３６０°×[Ｌ／（２×π×ｒ）]＞θ
   を満たすように前記角度θが設定されることを特徴とする結束機。
2. 前記制御手段は、
   所定の監視設定時間内に、前記巻付け具の回転有りが検出されなかった場合、前記結束具の引出しを停止することを特徴とする請求項１に記載の結束機。
3. 前記制御手段は、当該制御手段によって点灯状態を制御されるＬＥＤを備え、前記結束具の引き出しを停止する際に、前記ＬＥＤを点灯させることを特徴とする請求項１に記載の結束機。
4. 巻付け具に巻付けられた結束具を引出して所定長に切断し、当該結束具で袋口を結束する結束機に装着可能な巻付け具であって、
   回転軸と、
   前記回転軸の両端に取付けられた円形状のガイド板とを備え、
   少なくとも一方の前記ガイド板には、
   前記回転軸を中心とした円周上に複数の目印が設けられ、
   前記円形状のガイド板の半径をｒとし、前記結束具の１回分の使用による引出し量をＬとし、隣接する２つの前記目印が成す角度をθとし、円周率をπとしたとき、
   ３６０°×[Ｌ／（２×π×ｒ）]＞θ
   を満たすように前記角度θが設定されていることを特徴とする巻付け具。

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