JP6228447B2 - 自動梱包機のバンド誘導アーチ - Google Patents

Description

この発明は、熱可塑性樹脂（例えば、ポリプロピレン）で形成された結束用のバンドを被梱包物の外周に案内する自動梱包機のバンド誘導アーチに関する。

被梱包物を熱可塑性樹脂のバンドで巻締め、この樹脂バンドの両端を溶着させて巻締め状態を維持する自動梱包機は、樹脂バンドを誘導アーチで誘導して被梱包物の周囲に配置する。

そのバンド誘導アーチは、門型の固定ガイドと、その固定ガイドの内側に配置される環状の可動ガイドを組み合わせて構成されている。この固定ガイドと可動ガイドは、起立姿勢にしてアーチフレームに取り付けられる。アーチフレームは、被梱包物を載置するテーブル上に配置されるフレームである。

可動ガイドは、互いに切り離された左下可動ガイドと右下可動ガイドを下部に有している。その左下可動ガイドと右下可動ガイドが互いに切り離された箇所にバンド入口及びバンド出口が設けられ、バンド入口から導入された樹脂バンドをバンド出口に導くバンド誘導路がバンド誘導アーチに形成される。

そのバンド誘導路は、バンド誘導アーチの下部においては左下可動ガイドと右下可動ガイドに形成され、バンド誘導アーチのその他の箇所（下部を除く領域）においては固定ガイドと可動ガイドの間に形成される。

また、バンド誘導アーチのバンド入口近くには、樹脂バンドを駆動ローラとピンチローラで挟んで送り出す送り出し兼引き戻し機構が設けられる。

さらに、その機構によって送り出された樹脂バンドをバンド入口に案内する入口ガイドと、被梱包物を巻き締めた後に樹脂バンドの巻締め箇所を後続箇所から切り離し、巻き締めた樹脂バンドの先端と後端を溶着させる切断溶着機構が設けられる。

さらに、バンド出口と切断溶着機構を通過した樹脂バンドの先端を検出するリミットスイッチなどの検出装置が切断溶着機構の近くに設けられる。

かかるバンド誘導アーチの可動ガイドは、誘導路開放機構により横移動させて固定ガイドの内側から抜け出す位置に退避させられるようになっている。

送り出し兼引き戻し機構によってバンド誘導アーチのバンド誘導路に送り込まれた樹脂バンドが被梱包物の周りを１周取り巻くと樹脂バンドの先端が検出装置による検出点に到達する。その到達を検出装置が検出し、そこからの検出信号に基づいて送り出し兼引き戻し機構による樹脂バンドの送り込みが停止される。

次いで、バンド誘導アーチの可動ガイドが固定ガイドの内側から退避してバンド誘導路を解放し、その後、送り出し兼引き戻し機構が被梱包物を取り巻いた樹脂バンドを引き戻す。その動作によって被梱包物を取り巻いた樹脂バンドが所定の張力が付与されるまで巻締められ、その後、余長部の切り離しと、巻締めた樹脂バンドの両端の溶着がなされる。

このように構成された自動梱包機のバンド誘導アーチのひとつに、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。

その特許文献１のバンド誘導アーチは本出願人が提案したものであって、可動ガイドと固定ガイドのバンド誘導部を樹脂バンドに対して線接触する構造にすることで誘導される樹脂バンドのガイドとの接触面積を減少させている。

その接触面積減少により誘導される樹脂バンドの走行性を良くし、誘導アーチに対する樹脂バンドの装填不良を防止する。

特開２０１１−２８０７８３号公報

自動梱包機用の樹脂バンドは、コイル状に巻かれている。その樹脂バンドのコイルは、図５に示すように、規定のコイル幅になるところまで樹脂バンドＢを螺旋状に巻き、規定のコイル幅になった位置で巻きつけの方向をターンさせて下層の螺旋巻き層上に上層の螺旋巻き層を重ねている。

コイルの両端において巻きつけの方向ターンが順次繰り返えされて螺旋巻き層が多層に巻き重ねられ、長尺の樹脂バンドが連続的に巻きとられたコイルとなっている。以下ではこれを螺旋巻きコイルと言う。その螺旋巻きコイルが梱包機のサプライリールにセットされ、巻き戻しながら供給される。

この螺旋巻きコイルは、コイルの両端の巻きつけの方向がターンした箇所において樹脂バンドに塑性変形によるゆがみが生じる。

そのゆがみは、巻きつけの方向がターンした箇所では樹脂バンドの幅方向各部に加わる張力に差が生じるためにバンドが組成変形して生じるものである。

樹脂バンドのゆがみは、樹脂バンドが主に幅方向に屈曲したものになる。その屈曲の代表的な形状を図６と図７に示す。図６は円弧状屈曲、また、図７はＳ字状屈曲と称されるものであって、これらのゆがみにより樹脂バンドＢの見かけ上の幅が増加する（屈曲の状況によっては樹脂バンドの見かけ上の厚みも増加する）。

前記特許文献１のバンド誘導アーチは、可動ガイドと固定ガイドのバンド誘導部に凸部や薄板で構成した誘導面を設けることで誘導される樹脂バンドの可動ガイドとの接触面積を減少させているが、このような構造であっても、樹脂バンドが屈曲しているとその樹脂バンドの装填に支障がでることがある。

屈曲した樹脂バンドは走行中に蛇行してバンド誘導路の誘導面や周囲の壁などに接触し、そのために大きな移動抵抗を受けて先端が検出装置の位置まで到達しないことがある。特に、市販されている樹脂バンドは、厚みが０．３ｍｍ〜０．６ｍｍ程度と薄くて所謂腰が弱いため、幅方向屈曲を原因とする装填不良が起こりやすい。

そのトラブルが発生したときには、樹脂バンドを次回供給の先端となる位置で切断し、装填不良部を除去する。こうして除去された装填不良部は、廃棄処分するかバンドメーカに再生用材料として戻す方法が採られており、樹脂バンドの利用に無駄が生じている。

この発明は、その不具合をなくすために、樹脂バンドの幅方向ゆがみに起因した装填不良を抑制することを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明は、自動梱包機のバンド誘導アーチを下記の通りに構成した。
即ち、門型の固定ガイドと、その固定ガイドの内側に配置される、下部が左下可動ガイドと右下可動ガイドで構成された環状の可動ガイドと、この可動ガイドを横移動させて前記固定ガイドの内側から抜け出す位置に退避させる誘導路開放機構を有し、さらに、バンド入口及びバンド出口を備えたバンド誘導路を有し、そのバンド誘導路は一部が前記固定ガイドと可動ガイドとの間に形成され、残りの一部が前記可動ガイドの左下可動ガイドと右下可動ガイドに形成され、
前記固定ガイドと可動ガイドとの間に形成されるバンド誘導路の誘導面が前記固定ガイドの内周面と前記可動ガイドの外周面にそれぞれ設けられた凸部の頭頂面で構成されたバンド誘導アーチを改善の対象にして、そのバンド誘導アーチの前記固定ガイドの前記凸部に、その凸部をバンド進行方向に切り離す凹部をバンド進行方向に間隔をあけて複数設けた。

かかるバンド誘導アーチは、前記凹部を、前記バンド誘導路に誘導される樹脂バンドの進行方向前方に向かって深さが次第に増大した後に深さが次第に浅くなるＶ字状の凹部にするのが好ましい。

このバンド誘導アーチは、前記可動ガイドの左下可動ガイドと右下可動ガイド間に前記バンド入口とバンド出口を設け、起立姿勢にしてアーチフレームに取り付ける。

また、バンド誘導路に誘導された樹脂バンドの先端が所定位置に到達したことを検出する検出装置と、被梱包物を巻き締めた樹脂バンドの巻締め箇所を後続箇所から切り離し、巻き締めた樹脂バンドの先端と後端を溶着させる切断溶着機構をバンド出口に近接した位置に設置する。

そしてさらに、バンド入口の手前に駆動ローラとピンチローラで樹脂バンドを挟んで送り出す送り出し兼引き戻し機構と、この機構によって送り出された樹脂バンドをバンド入口に案内する入口ガイドを設けて自動梱包機を構成する。

この発明の自動梱包機のバンド誘導アーチは、頭頂面が誘導面となる固定ガイドの内周面の凸部に、その凸部をアーチ長手方向に切り離す凹部を設けており、バンド誘導路内を走行する樹脂バンドがその凹部の設置点において凹部に入り込み、次いで、その凹部から出てバンド出口に向かう。

このときの凹部への入出により、バンド誘導路内を走行している樹脂バンドの先端部が厚み方向に揺動し、その揺動が樹脂バンドの走行によってバンド後部にも伝播する。

バンド誘導路には、上記凹部がバンド進行方向に間隔をあけて複数設けられており、各凹部を通過する度に上記先端部の揺動とその揺動の後部への伝播が起こる。これにより、誘導される樹脂バンドの厚み方向への揺動が装填中のバンドの長手方向各部において発生し、移動抵抗を増大させる走行中の樹脂バンドのガイドとの摩擦や摩擦による静電気が抑制され、さらに、樹脂バンドが高速走行することでガイドとの間に生じる負圧部も減少する。

そのために、樹脂バンドのアーチに対する装填が支障なく進行し、樹脂バンドの無駄な使用が防止される。

この発明のバンド誘導アーチの一例を示す正面図である。 図１のバンド誘導アーチの分解斜視図である。 例示のバンド誘導アーチの固定ガイドと可動ガイドの図１のIII−III線部における断面図である。 例示のバンド誘導アーチの固定ガイドと可動ガイドの図１のIV−IV線部における断面図である。 自動梱包機に利用される樹脂バンドの螺旋巻きコイルの概要を示す斜視図である。 自動梱包機に利用される樹脂バンドのゆがみの一例を示す平面図である。 自動梱包機に利用される樹脂バンドのゆがみの他例を示す平面図である。

以下、この発明の自動梱包機用バンド誘導アーチの実施の形態を、添付図面の図１〜図４に基づいて説明する。

図２の１は、門型のアーチフレームである。このアーチフレーム１は、固定フレーム２と可動フレーム３を組み合わせたものであって、被梱包物Ｗを載置するテーブル（図示せず）上に配置される。

４は、固定ガイド５と可動ガイド６を組み合わせて構成されるバンド誘導アーチである。このバンド誘導アーチ４は、アーチフレーム１によって支持される。

固定ガイド５は、アーチフレームの固定フレーム２に固定されるガイドであって、左固定縦ガイド５ａと、上固定ガイド５ｂと、右固定縦ガイド５ｃを組み合わせて構成されている。

可動ガイド６は、左下可動ガイド６ａと、左可動縦ガイド６ｂと、上可動ガイド６ｃと、右可動縦ガイド６ｄと、右下可動ガイド６ｅを組み合わせて構成されている。

この可動ガイド６は、可動アーチ取り付け台７上に設置されるアーチフレームの可動フレーム３に取り付けられる。可動アーチ取り付け台７は、アーチフレームの固定フレーム２に取り付けられたスライドシャフト８ａに横移動可能に支持されており、そのスライドシャフト８ａと、スライドシャフト８ａにスライド自在に外嵌されるブッシュ８ｂを含む誘導路開放機構８（その駆動源は図示せず）により横移動させて固定ガイド５の内側から抜け出す位置に退避させることができる。ブッシュ８ｂは可動アーチ取り付け台７に固定されている。

この可動ガイド６の、左下可動ガイド６ａの図１における右端にバンド入口９が設けられ、右下可動ガイド６ｅの図１における左端にバンド出口１０が設けられる。

この固定ガイド５と可動ガイド６を組み合わせたバンド誘導アーチ４には、バンド誘導路１１が設けられている。そのバンド誘導路１１は、一部が固定ガイド５と可動ガイド６との間に形成され、残りの一部が可動ガイドの左下可動ガイド６ａと右下可動ガイド６ｅにそれぞれ形成されている。

固定ガイド５と可動ガイド６との間に形成されるバンド誘導路１１の誘導面は、固定ガイド５の内周面と可動ガイド６の外周面にそれぞれ設けられた凸部１２，１３（図４参照）の頭頂面によって形成され、その頭頂面間の空間がバンド誘導路１１となっている。

図示のバンド誘導アーチ４の固定ガイドと可動ガイドに設けた凸部１２，１３は、２者をバンド誘導路１１の幅方向中央部に設置して互いに対向させているが、前掲の特許文献１が示しているように、片方の凸部を複数にして他方の凸部から左右に位置をずらして配置することもある。

なお、左下可動ガイド６ａと右下可動ガイド６ｅに形成されるバンド誘導路１１は、一側面の開放した溝で形成されているが、この位置のバンド誘導路１１も凸部間の空間で形成することができる。

固定ガイド５に設けられた凸部１２には、その凸部１２をバンド進行方向に切り離す凹部１４がバンド進行方向に間隔をあけて複数設けられている。

その凹部１４が、本発明を特徴づける要素である。その凹部１４は、バンド誘導路１１に誘導される樹脂バンドの進行方向前方に向かって深さが次第に増大した後に深さが次第に浅くなるＶ字状の凹部にしている。そのような形状の凹部１４は、誘導アーチによって誘導される樹脂バンドの先端の進入と進出がスムーズに進行し、樹脂バンドの移動抵抗を増加させる心配がない。

なお、例示のバンド誘導アーチを用いて構成される自動梱包機には、バンド入口９の近辺に、樹脂バンドＢを駆動ローラ１５ａとピンチローラ１５ｂで挟んで送り出す送り出し兼引き戻し機構１５が設けられる。

また、その送り出し兼引き戻し機構１５によって送り出された樹脂バンドＢをバンド入口９に案内する入口ガイド１６と、被梱包物を巻き締めた後に樹脂バンドの巻締め箇所を後続箇所から切り離し、巻き締めた樹脂バンドの先端と後端を溶着させる切断溶着機構１７が設けられる。

さらに、バンド出口１０と切断溶着機構１７を通過した樹脂バンドの先端を検出する検出装置（図のそれはリミットスイッチ）１８が切断溶着機構１７の近くに設けられる。

切断溶着機構１７は、シールプレート１７ａと、そのシールプレートの下方に配置される２個のクランプ１７ｂ、１７ｃと、その２個のクランプ１７ｂ、１７ｃ間に配置した加圧器１７ｄを組み合わせたものであって、切断刃を兼ねた片側のクランプ１７ｂが樹脂バンドの余長部（次回供給の先端となる位置）を切り離す。

また、シールプレート１７ａと加圧器１７ｄが、切り離された樹脂バンドの上下に重なった先端と後端を挟みつけ、加熱して溶着させる。

送り出し兼引き戻し機構１５のピンチローラ１５ｂは、フィードアーム１５ｃに取り付けられており、フィードアーム１５ｃを支えた支軸１５ｄを支点にして回動することができる。そのピンチローラ１５ｂは、フィードテンションスプリング１５ｅによって駆動ローラ１５ａ側に向けて付勢されている。

バンド誘導アーチ４に樹脂バンドが装填されると、検出装置１８が供給された樹脂バンドＢの先端を検出して送り出し兼引き戻し機構１５による樹脂バンドの供給が停止する。そしてさらに、送り出し兼引き戻し機構１５の駆動ローラ１５ａを逆転して被梱包物を取り巻いた樹脂バンドが、フィードテンションスプリング１５ｅに付勢されたピンチローラ１５ｂによって所定の張力が付与されるところまで引き戻される。

それによって樹脂バンドが巻締められ、その後、余長部の切り離しと、巻締めた樹脂バンドの両端の溶着がなされる。

例示のバンド誘導アーチ４は、上述したように、バンド誘導路１１を構成する固定ガイド５の誘導面を固定ガイド５の内周に設けた凸部１２の誘導面によって構成し、さらに、凸部１２に、その凸部１２をバンド進行方向に切り離す凹部１４をバンド進行方向に間隔をあけて複数設けている。

その凹部１４の働きにより、樹脂バンドの先端部が厚み方向に揺動し、その揺動が樹脂バンドの走行によってバンド後部にも伝播する。そのために、誘導アーチに誘導される樹脂バンドは、長手方向各部が揺動しながら走行し、これにより、樹脂バンドのガイドとの摩擦や摩擦による静電気が抑制され、さらに、樹脂バンドが高速走行することでガイドとの間に生じる負圧部も減少し、移動抵抗が軽減されて樹脂バンドの装填不良が抑制される。

１ アーチフレーム
２ 固定フレーム
３ 可動フレーム
４ バンド誘導アーチ
５ 固定ガイド
５ａ 左固定縦ガイド
５ｂ 上固定ガイド
５ｃ 右固定縦ガイド
６ 可動ガイド
６ａ 左下可動ガイド
６ｂ 左可動縦ガイド
６ｃ 上可動ガイド
６ｄ 右可動縦ガイド
６ｅ 右下可動ガイド
７ 可動アーチ取り付け台
８ 誘導路開放機構
８ａ スライドシャフト
８ｂ ブッシュ
９ バンド入口
１０ バンド出口
１１ バンド誘導路
１２，１３ 凸部
１４ 凹部
１５ 送り出し兼引き戻し機構
１５ａ 駆動ローラ
１５ｂ ピンチローラ
１５ｃ フィードアーム
１５ｄ 支軸
１５ｅ フィードテンションスプリング
１６ 入口ガイド
１７ 切断溶着機構
１７ａ シールプレート
１７ｂ，１７ｃ クランプ
１７ｄ 加圧器
１８ 検出装置
Ｗ 被梱包物
Ｂ 樹脂バンド

Claims (2)

1. 門型の固定ガイド（５）と、その固定ガイドの内側に配置される、下部が左下可動ガイ
   ド（６ａ）と右下可動ガイド（６ｅ）とで構成された環状の可動ガイド（６）と、この可
   動ガイドを横移動させて前記固定ガイド（５）の内側から抜け出す位置に退避させる誘導
   路開放機構（８）を有し、さらに、バンド入口（９）及びバンド出口（１０）を備えたバ
   ンド誘導路（１１）を有し、そのバンド誘導路（１１）は一部が前記固定ガイド（５）と
   可動ガイド（６）との間に形成され、残りの一部が前記可動ガイド（６）の左下可動ガイ
   ド（６ａ）と右下可動ガイド（６ｅ）に形成され、前記固定ガイド（５）と可動ガイド（
   ６）との間に形成されるバンド誘導路（１１）の誘導面が前記固定ガイド（５）の内周面
   と前記可動ガイド（６）の外周面にそれぞれ設けられた凸部（１２，１３）の頭頂面で構
   成された自動梱包機のバンド誘導アーチ（４）であって、前記固定ガイド（５）の前記凸
   部（１２）に、その凸部（１２）をバンド進行方向に切り離す凹部（１４）を、バンド進行方向に間隔をあけて複数設け、その凹部（１４）を、前記バンド誘導路（１１）に誘導される樹脂バンドの進行方向前方に向かって深さが次第に増大した後に深さが次第に浅くなるＶ字状の凹部にし、なおかつ、その凹部（１４）を、前記凸部（１２）のバンド進行方向に延びた直線部に配置した自動梱包機のバンド誘導アーチ。
2. 頭頂面によって前記バンド誘導路（１１）の誘導面を構成する前記凸部（１２，１３）
   が前記バンド誘導路（１１）の幅方向中央部にそれぞれ設置されて互いに対向している請
   求項１に記載の自動梱包機のバンド誘導アーチ。

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