JP7320267B2 - 結束装置における結束テープ途切れ防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、乾麺、線香、針金といった各種の棒状物を集積させた被結束物を搬送バケットで搬送しながら結束テープで結束する結束装置において、リール状に巻いてテープケースに収納した結束テープが引き出され尽くして途切れ、結束装置が止まるのを防止する防止装置に関するものである。

本出願人は、この種の結束装置を下記特許文献１として提案している。これは、被結束物を搬送バケットに載せて間欠的に搬送し、特定の停止位置(これを結束位置とする)まで来たとき、被結束物の両端をチャックで掴んで回転させ、その間に結束位置の上方に装架したリール状に巻いてテープケースに収納した結束テープをテープ引出装置で引き出して上押さえ針と被結束物とで挟んで被結束物の外周に止め付け、被結束物を回転させて外周に巻き付けて結束し、余部を切断するものであった。そして、結束後は、包装等のために再度搬送バケットで搬送していた。つまり、被結束物を搬送しながら結束していたのである。

特開２０１６―２１６０５号公報

この場合のテープケース(以下、ケースという)とは、心棒を有して両端に円板を取り付けた断面Ｈ型をしたディスク状のものをいうのであるが、これにフィルム状に巻いて収容した結束テープをテープリールと称する。従来は、ケースの装架は一つであったから、結束テープが引き出されてしまうと、結束テープは途切れてしまって結束ができなくなる。そこで、新しいケースに交換しなければならなかった。したがって、ケースの交換が再々必要で、タイムロスが大きいし、この間、監視も必要であった。

そこで、本発明は、結束テープを巻いたケースを二基設け、それぞれのケースから引き出された結束テープを重合させて非接着の状態で二枚重ねの状態にしておき、一枚のみを流動させて結束し、この結束テープがなくなる前に他方の未使用の結束テープと接着し、二枚の結束テープを一枚にして連続して引き出せるようにして結束テープの途切れによってケース交換が必要になることに基づくタイムロスを少なくしたものである。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、所定量の被結束物を搬送バケットで間欠搬送するとともに、搬送バケットの上方に熱溶着性の結束テープをリール状に巻いて収納したテープケースを装架しておき、搬送バケットの特定の停止位置で被結束物をリフトで持ち上げ、両端をチャックで掴んで回転させ、テープケースから結束テープをテープホルダーで引き出して被結束物の外周に巻き付けて結束する結束装置において、テープケースを結束テープの搬送方向前後に二基設け、各テープケースから結束テープを引き出して二枚重ねにしてハンドチャック内に通し、一枚の結束テープはハンドチャックを出たところで留め、他の結束テープは引き出して被結束物を結束するとともに、ハンドチャックの上流にそれぞれの結束テープの存在を感知するテープセンサーを設け、結束している側の結束テープの無が感知されると、ハンドチャック内に設けたテープ溶着器を作動させて他の結束テープと接着し、二枚の結束テープを連続して引き出して結束して行くことを特
徴とする結束装置におけるテープ途切れ防止装置を提供したものである。

また、本発明は、以上の結束テープ途切れ防止装置において、請求項２に記載した、結束テープによる被結束物への巻き付けを、ハンドチャックの下流に搬送バケットの搬送方
向に固設される横フレームと、横フレームの下方に支点軸を中心にウエイトの重量で上下に揺動する揺動アームを設けるとともに、横フレームと揺動アームに結束テープを転回して案内する下方側アイドルローラを分けて取り付け、揺動アームの上流でブレーキによって結束テープの流れを止め、巻き付けの際の結束テープの引張力で揺動アームを持ち上げて引張力を締付力として被結束物を結束する手段を提供する。さらに、請求項３に記載した、揺動フレームの重量が調整できる構成を提供する。

請求項１の手段をとることにより、一方の結束テープの引き出しが終了するときには、既に他の新規な結束テープと接着されているるのであるから、結束テープは継ぎ目では二重になるものの、連続して引き出され、テープリールを収納したケースの補充の手間は省ける。したがって、この間の監視も特に必要ないし、タイムロスも生じない。請求項２の手段によれば、被結束物に対する結束テープの締付力がウエイトの重量で決まり、設定が容易であるし、請求項３の手段によれば、締付力を加減できる。

結束装置の正面図である。 結束装置の平面図である。 結束装置の結束テープ引き出し部分の要部正面図である。 結束装置の結束テープ引き出し部分の要部正面図である。 テープ接着器の説明図である。 各要素の動作タイミングを示すタイムチャートである。

図１は結束装置の側面図、図２は平面図であるが、結束装置は両端で上下に折り返すチェーンコンベア(以下、コンベア)１を有しており、これにＶ字形又はＵ字形をしたバケット２を二列に取り付けたもので、バケット２に結束前の集積した被結束物３を載せて搬送する。移送するバケット２の終端(上動から下動に反転する点)の少し前の位置が被結束物３を結束する結束位置４となる。

結束位置４付近では、結束テープケース(ケース)５、結束テープ引出装置６、シール、カッター７等が設けられている。ケース５はリール状に巻いた結束テープ(以下、テープ)８を収納するもので、これから繰り出されたテープ８はその下で結束位置４の上方に設けられた結束テープ引出装置(以下、テープ引出装置)６を構成して被結束物３に接離して搖動運動をするテープホルダー９を介して被結束物３に押し付けられる。結束位置４には開閉する三つの爪からなるチャック１０がコンベア１の上方に対向して設けられており、コンベア１の下には被結束物３をチャック１０の芯の位置まで持ち上げるリフト１１も設けられている。さらに、チャック１０の傍には結束した後のテープ８を溶着して切断するシール、カッター７が設けられている。

次に、結束する場合について説明すると、被結束物３はコンベア１に載せられて上手側(図１で左側、以下、方向を指称するときにはこれを基準にする)から下手側に向って移送される。このとき、チャック１０の爪は下方を開放して開いた状態にあり、被結束物３の通過を許容する。被結束物３が結束位置４まで来ると、リフト１１が持ち上がり、被結束物３はチャック１０の芯の位置まで持ち上げられ、同時に爪が閉じて被結束物３を掴む。このとき、チャック１０側から結束テープ８を上から押さえて被結束物３に押さえ付ける。図外の上押さえ針を突出させる。チャック１０が被結束物３を掴むと、チャック１０は被結束物３と共に少なくとも一回転以上回転し、これに伴ってテープ８はケース５から引っ張り出されて被結束物３の外周に巻き付けられ、かつ、被結束物３を締め付ける。この間、テープホルダー９は元の位置に戻る。

図３はテープ８の張り掛けを示す正面図、図４はその要部の正面図であるが、テープ８は次のように張り掛けられる。本体フレーム１２からスタンド１３を搬送方向に二基立ち上げ、それぞれにケース５を装架し、各ケース５には各々リール状に巻いたテープ８を収納しておき、これを引き出して本体フレーム１２に設けられる複数の上方側アイドルローラ１４に掛け回して二枚重ねに合流させ、その下流に設けられるハンドチャック１５に誘導して中を通し、テープ引出装置６のテープホルダー９に導いておくのである。この場合、結束するのは一つのケース５から出たテープ８であり、他のケース５に収容されているテープ８はハンドチャック１５を超えた辺りで留めている。テープ８の二枚重ねは、熱溶着性の接着剤が付いている表面と付いていない裏面とを重ね合わせてあるだけであるから、格別に力でも加えない限り、くっ付くことはない。つまり、留まっているテープ８は流動しているテープ８に擦られても動くことはない。ただ、惰性等で流動するのを防止するためにハンドチャック１５の下流にテープストッパー１６を設けている。

また、被結束物３を結束するときに、テープ８にある程度の締付力を与えて結束を安定させるための締付力付与機構１７をテープホルダー９の上流に設けている。具体的には、本体フレーム１２を支えるコラム１８に横フレーム１９を直角に取り付けるとともに、横フーム１９の下方に支点軸２０を中心に末端部が上下に揺動する揺動アーム２１を取り付けるのである。揺動アーム２１にはピン２２が立設されており、これにウエイト２３が挿通されている。揺動アーム２１は、支点軸２０に連係されて内蔵するモーターと動力が接続、切断するクラッチモーター２４の作動によって揺動が可能か不可能かになる。加えて、横フレーム１９と揺動アーム２１に分けて複数の下方側アイドルローラ２５を取り付けておく。

テープ８の張り掛けは、揺動アーム２１の最後(末端)の下方側アイドルローラ２５から横フレーム１９の最後の下方側アイドルローラ２５を経てテープホルダー９に導いておく。この他、ハンドチャック１５の上流にはテープ８の流れを監視するテープセンサー２６が設けられており、クラッチモーター２４を挟む流路の上流と下流にはテープ８の挿通を遠隔操作で閉止、流動させる二つブレーキ２７を設けておく。

結束について説明すると、被結束物３を載せた搬送バケット２を結束位置４で停止させるが、このとき、上方のブレーキ２７は開放してテープ８の流動は許容される状態になっている。次に、テープホルダー９が作動してテープ８をケース５から引き出してその端を被結束物３の外周の一点に止着する。次いで、リフト１１が上がるから、チャック１０は口を閉じて被結束物３を掴んで回転させる(このとき、リフト１１は下がっている)。すると、被結束物３は回転してテープ８を外周に巻き付ける。この間、テープホルダー９は上部を支点にして３０°程度揺動し、巻き付けを安定させる。チャック１０が回転しているときは上流のブレーキ２７は閉止させてあるから、テープ８の引っ張りで揺動アーム２１が支点軸２０を中心に上方に持ち上がる。

テープ８が被結束物３の外周に何回か巻き付けられて揺動アーム２１が上方に一杯に持ち上がると、シール、カッター７のヒーターでシールされるとともに、余部がカットされる。テープ８がカットされてその張力がなくなると、上流のブレーキ２７は開放するようになっており、揺動アーム２１は自重とウエイト２３の重量で下降する。これを確実にするため、下降のときはクラッチモーター２４のモーターが支点軸２０と動力的に接続して強制的、かつ安定的に行われるようになっている。これで結束のサイクルが終了したこと
なり、以下、上記した工程を繰り返すことになる。

ところで、以上の結束において、テープ８は上流のブレーキ２７が閉止していることか
ら、被結束物３へのテープ６の巻き量は揺動アーム２１の上昇位置と下方位置(原点位置)
のストローク分に限られて一定になる。また、締付力は揺動アーム２１の自重とウエイト２３の重量ということになるが、ウエイト２３の重量を変更することで締付力を調整できる。さらに、原点位置は、揺動アーム２１の位置を横フレーム１９に取り付けられる位置センサー２８によって確認し、確実に定位置に復帰するようになっている。この間のシーケンスを図６のタイムチャートで示す。

上記したハンドチャック１５の内部にはテープ８を熱溶着(接着)するテープ接着器２９が設けられている。図５はテープ接着器２９を示す正面断面図であるが、テープ８を挿通
する二枚のプレートからなるガイド３０の一部に窓３１を開け、ここにヒートブロック３２を突入できるようにしておく。ヒートブロック３２は前後に動くようになっており、前進すると窓３１の中に突入して二枚重ねのテープ８をガイド３０に押し付けて接着する。なお、ヒートブロック３２の動きは、テープ接着器２９の上流に設けたテープセンサー２６がテープ８の無を感知したときである。このとき(或いは所定時間後)にヒートブロック３２を電磁力や流体圧力で前進させるのであるが、同時に溶着温度に加熱する。ただ、ヒートブロック３２は常時加熱させてもよく、その場合はレスポンスが鋭敏になる。

テープ８同士が接着した場合でも、しばらくは接着前の状態、つまり、今までのテープ８による結束が続く。しかし、接着した部分が被結束物３にかかると、二枚のテープ８が重なった状態で結束が行われ、その後、結束していたテープ８はなくなり、新たに接着されたテープ８に切り替わる。ただ、これによると、二枚重ねのテープ８による結束が行われることがあるが、接着部分は二枚重ねの部分の僅かな長さであり、その隣接部分は片持ち状のテープ片であるから、この部分がカットされると、切れ端が飛散したりすることがある。そこで、テープセンサー２６の信号等によって二枚重ねの部分が結束にかかるときは、十分な回数で巻き、接着部分を完全に中に閉じ込めるようにしておく。なお、二枚重ねの部分で結束すると、結束形態が通常のものと異なるから、製品としないこともある。

以後は、この切り替わったテープ８で結束を続けるが、従来の一つのケース５であれば、テープ８の引き出しが終了してなくなると、当然に結束が不能になる。そこで、監視等によつてその前に新しいケース５を補充しなければならない。しかし、これによると、途切れを予測しての補充の手間が省け、その分のタイムロスはなくなる。ただ、新しいテープ８が尽きる前には、次の新しいテープ８を巻いたケース５を補充しておく必要があるが、この補充したケース５のテープ８は引き出して二枚重ねにし、ハンドチャック１５に通しておく必要がある。

ところで、テープ８の張り掛けをもう一度見てみると、二つのケース５に巻かれたテープ８は各々引き出されて上方側アイドルローラ１４に掛け回されてその存在をテープセンサー２６で監視されながらハンドチャック１５に入る。そして、ブレーキ２７からクラッチモーター２４を介して横フレーム１９と揺動アーム２１に交互に設けられた下方側アイドルローラ２５を転回してテープ引出装置６の揺動アーム２１に至る。この間、適宜の位置に上記したブレーキ２７も設けられているし、揺動アーム２１にはピン２２が設けられており、これにウエイト２３を通しているのは上記したとおりである。

１ 搬送コンベア
２ 搬送バケット
３ 被結束物
４ 結束位置
５ 結束テープケース
６ テープ引出装置
７ シール、カッター
８ 結束テープ
９ テープホルダー
１０チャック
１１リフト
１２本体フレーム
１３スタンド
１４上方側アイドルローラ
１５ハンドチャック
１６テープストッパー
１７締付力付与機構
１８コラム
１９横フレーム
２０支点軸
２１揺動アーム
２２ピン
２３ウェイト
２４クラッチモーター
２５下方側アイドルローラ
２６テープセンサー
２７ブレーキ
２８位置センサー
２９テープ接着器
３０ガイド
３１窓
３２ヒートブロック

Claims (2)

1. 所定量の被結束物を搬送バケットで間欠搬送するとともに、搬送バケットの上方に熱溶着性の結束テープをリール状に巻いて収納したテープケースを装架しておき、搬送バケットの特定の停止位置で被結束物をリフトで持ち上げ、両端をチャックで掴んで回転させ、テープケースから結束テープをテープホルダーで引き出して被結束物の外周に巻き付けて結束する結束装置において、テープケースをハンドチャックの上流に二基設け、各テープケースから結束テープを引き出して二枚の結束テープをハンドチャック内に通し、一枚の結束テープはハンドチャックを出たところでテープストッパーで留めて惰性で前記一枚の結束テープが流動するのを防止し、他の結束テープを引き出して被結束物を結束するとともに、ハンドチャックの上流にそれぞれの結束テープの存在を感知するテープセンサーを設け、結束している側の結束テープの無が感知されると、ハンドチャック内に設けたテープ溶着器を作動させて他の結束テープと接着し、二枚の結束テープを連続して引き出して結束し、
   ハンドチャックの下流に搬送バケットの搬送方向に固設される横フレームと、横フレームの下方に支点軸を中心にウエイトの重量で上下に揺動する揺動アームを設けるとともに、横フレームと揺動アームに結束テープを転回して案内する下方側アイドルローラを分けて取り付け、揺動アームの上流でブレーキによって結束テープの流れを止め、巻き付けの際の結束テープの引張力で揺動アームを持ち上げて引張力を締付力として被結束物を結束する結束装置におけるテープ途切れ防止装置。
2. 揺動フレームの重量が調整できる請求項１に記載の結束装置におけるテープ途切れ防止装置。