JPH0152245B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、薄鋼板等の円筒物（以下コイルとい
う）の出荷梱包における包装紙の折り込み作業
を、自動化省力化する円筒物端面包装装置に関す
るものである。

（従来の技術） コイルの包装紙の端面折り込み技術が従来から
各種提案されている。例えば特公昭52−19149号
公報は、コイル等の包装紙耳部を円周方向の複数
個の点において挾持し、コイル端面の中心方向に
寄せると共に、装置全体をコイル端面方向に移動
させることが提起されている。

又特開昭52−49189号公報は、先端に夫々凹凸
ローラーを取り付けた長い腕により、コイル包装
紙の耳部を内側と外側から包装紙の一番奥の点で
掴み、内外ローラー間で包装紙を掴んで、コイル
端面の中心方向に寄せると、内外ローラーと包装
紙の間に辷りが発生し、ひだが形成されることが
提起されている。

更に特開昭57−68315号公報は、コイル包装紙
の耳部のコイル円周方向外面に押板をセツトし、
押板の中間位置で耳部内面にひだ形成杆を接して
セツトして、押板の求心的滑動とひだ形成杆の連
動によつて、等間隔にラジアル方向のひだを形成
することを提案している。

本出願人らはさきに、特願昭59−272089号明細
書において、コイル包装紙の耳部に張力を与えな
がらコイル端面にひだを形成する装置を提案し
た。第１４図は従来例の模式図であるが、包装紙
６１の耳部をつかみ装置７０で挾持しａ、コイル
孔に指向して求心状に支持アームを移動するｂ。
このときつかみ部の水平折りぐせＲが残り、折り
たゝみ終了時につかみを解放すると、ｃに示すよ
うに、包装紙の逆折れが発生し、包装紙折込み端
を完全にコイル孔に装入できなくなる難点があ
る。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は本体取付フレームを極低摩擦スライド
機構を介して移動機台上に載置し、且つねじ機構
とカウンターバランス用流体圧シリンダーよりな
る円筒物軸心方向位置調整駆動機構に接続し、コ
イル包装紙の耳部を円周方向の複数個の点におい
て挾持し、前記カウンターバランス用液体圧シリ
ンダーに、本体取付フレームが被包装コイルの端
面から離れる方向に圧力をかけ、前記複数個の掴
み装置の支持アームを同時にコイル端面の中心方
向に寄せることにより、包装紙耳部に発生する張
力により、包装紙を拘束し、かつ装置全体が自動
的にコイル端面側に引き寄せられるようにして、
コイル端面にひだを規則正しく発生させる円筒物
端面包装装置において、折たゝみ終了時の包装紙
に逆折れの発生を防止する装置を提起するもので
ある。

（問題点を解決するための手段、作用） 本発明者らの経験によれば、円筒物の端面包装
装置において、ひだを規則正しく発生させて、整
然と折畳むためには、折畳過程において、包装紙
耳部自由端の拘束率をできるだけ大きくすること
が必要であるという知見を得ている。

即ち、本発明は固定機台にコイル軸心方向に位
置調整可能な移動機台を載置し、移動機台に本体
取付フレームを極低摩擦スライド機構を介して載
置し、且つねじ機構とカウンターバランス用流体
圧シリンダーよりなるコイル軸心方向位置調整駆
動機構に接続し、該フレームに昇降装置を介して
筒体を垂直方向に昇降自在に設け、該筒体に複数
個の支持ローラー及び回動駆動源を介して回動筒
を嵌装し、該回動筒に１個の支持アーム取付デイ
スクを取り付ける。

支持アームの取付方法の一実施例として、前記
デイスクの半径方向に複数個の放射状の長方形の
開孔を等間隔に穿設し、各開孔に摺動自在に支持
アーム基部を装着して、該デイスク面に沿つて支
持アームをコイル軸心方向に移動させる駆動源を
設け、支持アームを被包装コイルの端面に指向さ
せる。

各支持アームの先端に上部、下部部材からなる
包装紙耳部掴み装置を設け、前記上部部材に連結
して押え板を回動可能に設けて、コイル等の包装
紙耳部を円周方向の複数個の点において挾持し、
本体取付フレームのコイル軸心方向位置調整機構
カウンターバランス用流体圧シリンダーに、該フ
レームを被包装コイル端面から離れる方向に圧力
をかけた状態で、各支持アームをコイル端面中心
軸線方向に向かつて絞り込むように移動させる
と、包装紙耳部自由端は、張力によつて拘束され
た状態でコイル端面に向つて折り曲げられる。

本体取付フレームは、極低摩擦スライド機構を
介して移動機台上に載置されており、本体取付フ
レームと移動機台間の摩擦は非常に小さいので
（1/1000〜2/1000）、包装紙耳部自由端に発生する
比較的小さな張力によつて、本体取付フレーム全
体がコイル端面方向にひき寄せられ、その間に包
装紙耳部自由端は張力によつて拘束され、ひだは
規則正しく発生するのである。

以下、本発明を図面について詳述する。

本発明の円筒物端面包装装置は、第１図に示す
ように、コイル置台６２に載置した被包装コイル
６０の両端面に相対して設けられるが、以下説明
の便宜上一方の装置のみについて説明する。

第１図に示す如く、被包装コイルの一端面側の
床面上の固定機台１０上に、移動機台１２をコイ
ル軸心方向に移動可能に設ける。

移動機台１２は、モーター１３、駆動スクリユ
ー６−１、スクリユーブラケツト６−２、軸受１
４、摺動ブラケツト１５、ガイドレール１１を介
して、コイル寸法に対して包装紙耳部挾持装置の
初期位置を設定するために、コイル端面方向に水
平移動可能である。

更に移動機台１２上には、第１図及び第２図に
示すように、後述する極低摩擦スライド機構を介
して本体取付フレーム２０を載置する。

本体取付フレーム２０は、モーター１６、継手
４−１、軸受４−２及び４−３、駆動ねじ５、ね
じ付摺動ブラケツト７−１、ガイドレール７−
２、ブラケツト７−３及び第５図に示す流体圧シ
リンダー１７を介して、水平方向に位置調節可能
とする。

昇降フレーム２１は昇降用流体圧シリンダー２
２、その架台２３、昇降フレームガイド２４及び
流体圧シリンダーピストンロツド取付具２５を介
して、本体取付フレーム２０に昇降可能に取付け
られる。

昇降フレーム２１の円筒物端面側に、筒体２６
を、その軸心をコイル軸心方向に合せてその一端
を固定し、他端の外周に複数個の支持ローラー２
７−１、ブラケツト２６−１、可撓接手２６−２
及び筒体２６の軸心を中心として、回動させるた
めの１個の流体圧シリンダー２８を介して回動筒
２７を嵌装し、該回動筒２７に複数個の包装紙の
掴み装置７０、押え板５２、これらの支持アーム
５０、アーム５０の基部を、第２図乃至第５図に
示す如く、半径方向に拡縮可能に取付けた１個の
デイスク４０及び複数個のアーム５０の基部をデ
イスク面内で半径方向に同時に拡縮するための駆
動機構一式を取り付ける。

第１図及び第２図において、７−１はねじ付摺
動ブラケツトで、駆動軸５のねじと噛合し、ガイ
ドレール７−２上を摺動する。８はボールガイ
ド、９は固定ガイド、４−１はカツプリング、４
−２及び４−３は夫々軸受を示す。

流体圧シリンダ（以下シリンダという）１７
は、包装紙折畳終了後本体取付フレーム２０を、
モーター１６により右方向に動かして、初期位置
に復帰させる場合は、カウンターバランスＰ１の
役目を果し、包装紙折畳中は包装紙に所要の張力
を与える背圧Ｐ２の役目を果す。

本体取付フレーム２０のコイル軸心方向初期位
置の設定が終了すると、モーター１６を逆転し
て、ねじ付摺動ブラケツト７−１は、第１図に示
す位置まで戻し、包装紙耳部折畳過程で、包装紙
に発生する張力で、本体取付フレーム２０が、コ
イル端面方向に容易に動けるようにする。

第２図に示す如く、回動筒２７は複数個の支持
ローラー２７−１、ブラケツト２６−１、自在ジ
ヨイント２６−２及び流体圧シリンダー２８を介
して、筒体２６の周りに回動可能に取り付けられ
る。

第２図乃至第５図は、本発明の支持アーム５０
をデイスク４０への取付方法の一実施例について
の詳細を示す。

本発明の支持アーム取付デイスク４０には、第
３図乃至第５図に示す如く、半径方向に複数個の
長方形の孔４９を設け、この孔のふちに案内レー
ル４８を設けて、その上を案内ローラー４６を介
して、支持アーム５０の基部をデイスクの半径方
向に摺動させる。

第１図、第２図及び第３図に示す如く、モータ
ー２９の駆動により、チエーン４５及び傘歯車４
２を介してアーム開閉ねじ４１が回転する。支持
アーム取付デイスクには、第２図及び第４図に示
す如く、巾がＷ、長さが取付デイスクの半径の約
１／２程度の開孔部４９を半径方向に放射状に設け
る。この例では、20゜間隔で、18箇所設けている
が、必ずしも限定されない。

この各々の開孔部には、第３図、第４図及び第
５図に示す如く、案内ローラー４６−１乃至６、
４６−１′乃至６′及び案内レール４８−１、乃至
２、を取り付ける。

支持アーム開閉ローラー箱４４には、上記の各
案内ローラーが収納されている他に、めねじ箱４
７が直結されており、これに噛み合うアーム開閉
ねじ４１の回転によつて支持アーム５０は、案内
ローラー４６及び案内レール４８によつて、取付
デイスク４０の面に沿つて半径方向に拡大収縮す
る。

支持アーム５０の先端には、第６図乃至第９図
に示すように、包装紙掴み装置７０及び押え板５
２が取り付けられており、包装紙耳部を円周方向
の複数個の点で掴み、本体取付フレーム２０を極
低摩擦スライド機構を介して、移動機台上に支持
した状態で、モーター２９を駆動して複数個の支
持アーム５０を、同時にコイル端面中心軸線方向
に絞り込むように寄せる。

これにより、本体取付フレーム２０を、コイル
端面方向に引き寄せると共に、コイル端面に垂直
方向に襞を発生させ、シリンダー７１により、包
装紙の掴みを解放し、更に押え板５２で襞を押
え、第２図の流体圧シリンダー２８により、支持
アーム５０の取付デイスク４０を取り付けた回動
筒２７を回動させて襞を倒すものである。

第６図乃至第８図は、支持アーム５０の先端に
設けられた包装紙掴み装置７０の詳細を示す。

これ等の図において、挾持装置上部部材５３及
び下部部材５４は、包装紙の逆折れ防止のため、
コイルの軸心に対し折畳方向に適当な傾斜角度
（第８図−２ではβ≒45゜であるが、包装紙引張強
度の大きいものはβ＞45゜）で、包装紙耳部をそ
の端から若干内側の点で挾持し、包装紙自由端が
保持されるスペースを広くしてある。

又、挾持装置上部及び下部部材は、コイル端面
円周方向に適当な曲率（第８図−１図及び第８図
−２図では約30〜50mmを与えて、折畳時に襞を発
生し易くしている。上部部材５３はシリンダー７
６、ラツク５９及びピニオン５５を介して、回動
自在に軸支５８される。

本発明における上部部材３と下部部材５４の包
装紙耳部のつかみ面は、コイル軸とコイル端面と
の中間角度の傾斜が与えられている。即ち下部部
材５４は傾斜角βが形成され、上部部材５３はこ
れに当接するように設計される。傾斜角βは20〜
80゜、好ましくは45゜とする。

実験によると、前記上部、下部部材のつかみ面
は第８図−１に示すように、曲率Ｒを形成して、
下部部材５４を凹面に、上部得材５３を凸面にす
ると、ひだ形成に好都合なことが確認されてい
る。

包装紙耳部を掴み易くするために、第９図に示
す如く支持アーム５０の先端は、コイルの軸心に
対して傾斜させ（α≒45゜）、挾持装置７０を開い
た状態で、包装紙耳部に装入した後、上部部材を
回動させて下部部材との間で包装紙を挾持するよ
うにしている。

第９図において、シリンダー７１は案内ガイド
７２、リンク機構７３、支点７４、掴み装置下部
部材取付アーム５４−２を介して、挾持装置下部
部材の押し付け及び解放を行う。

又押え板５２は上部部材５３とヒンジ７７を介
して連結され、シリンダー５１のロツドと軸支５
７されており、コイル端面を押える作用をする。

上部部材５３及び下部部材５４は、包装紙耳部
掴み位置補正時に、包装紙を挾持した状態で若干
滑らせる必要があるので、適当な摩擦係数の材量
を選択しなければならない。例えば、MCナイロ
ンの如き材料がよい。

第１図及び第２図に示す如く、回動筒２７は筒
体２６の外周にブラケツト２６−１、可撓接手２
６−２、流体圧シリンダー２８及び支持ローラー
２７−１を介して、回動可能に嵌装される。

次に第１図及び第２図の記号７５で示す極低摩
擦スライド機構について説明する。

極低摩擦スライド機構としては、摩擦係数が1/
１０００〜2/1000程度となるような機構でであつて、
第１０図〜１２図に示すエアベアリング方式が適
当であるが、公知のホールスライドユニツト又は
電磁リフト方式でもよい。

第１０図乃至第１２図は、本発明の一実施例と
してエアベアリング機構を示す。図において、７
５は公知のエアベアリング、８はボールガイド、
９は固定ガイド、９０は本体支持機枠を示す。

第１０図に示す如くエアベアリング７５は、た
わみ膜９５に空気供給口Ｐを有し、小孔９３が設
けられる。直径Ｄで囲まれた面積と、たわみ膜に
ためこまれる空気圧の積により支持能力Ｗが決定
される。

第１１図に示す如くエアベアリングを作動させ
ると、本体取付フレーム２０は、ボールガイド８
を介して容易に浮上し、移動機台１２と本体支持
機枠９０との間にすき間ｔが形成される。

第１２図は、エアベアリング作動停止時を示し
ている。本発明を構成する基本的な作動は、先ず
極低摩擦スライド機構（一実施例としてエアベア
リング）により、本体取付フレーム２０を支持し
た状態で、第１図のモーター２９を起動して、コ
イル包装紙耳部を、その円周上において挾持した
掴み装置を取り付けた複数個の支持アーム５０
を、デイスク４０の面上で半径方向に放射状に設
けられた案内レールに沿つて、コイル外周方向か
ら軸心方向に絞り込むように、摺動させることで
ある。

その移動量Δxに対し、本体取付フレーム２０
は、包装紙耳部に発生する張力を介して、移動機
台上でΔyだけ、コイル端面側に引き寄せられる。

この場合シリンダー１７には包装紙に適した背
圧Ｐ２が与えられ、且つ、その背圧Ｐ２は支持ア
ームの求心運動に伴い、本体取付フレーム２０
を、コイル端面側に引き寄せる水平分力の変動に
対し、図示しない公知の制御回路を介して自動的
に調整される。

従つて複数個の支持アーム５０のデイスク４０
の面上における半径方向の求心運動の全過程にお
いて、包装紙耳部は常に適当な張力で拘束された
状態で、コイル端面中心方向に寄せられ、その過
程においてコイル端面に垂直方向に襞が規則正し
く発生する。

包装紙の種類が変つた場合には、第１図の流体
圧シリンダー１７の背圧Ｐ２を適当に変えればよ
い。

包装紙折込端をコイル孔に装入した後の固定方
法については、テープ貼り内周当金装入等公知の
技術で可能である。

本発明の端面包装装置の構成は上述の通りであ
るが、次に本発明の作動要領を説明する。

コイル６０（外径Ｄ、内径ｄ及び巾Ｂとする）
に、その巾Ｂより広い巾の包装紙を捲き付けて、
その端部をコイル端面から突出させ、突出部の長
さをコイルの肉厚１／２（Ｄ−ｄ）より大きく形
成して、コイル置台６２上に載置する。

先ず、エアベアリング７５を作動させ本体取付
フレーム２０を移動機台１２上に支持する。次
に、第１図に示す昇降装置２２によりコイル６０
と、端面包装装置の回動筒２７とを芯合せる。

次に、第１図及び第２図に示すモーター１３
で、移動機台１２を被包装コイルの巾Ｂ及び外径
Ｄに適した初期位置まで移動させる。此の場合、
移動ストロークは、支持アーム５０に取り付けら
れたコイル端面検出器により、自動的に設定され
る。

ついで第１図及び第９図に示す包装紙端部挾持
装置７０を開いた状態で、複数個の支持アーム５
０を取付デイスク４０の面上で、その中央部に収
縮させた状態で、第１図に示すシリンダー１７に
圧力Ｐ１をかけて、本体取付フレーム２０を、第
１図の左方向にそのストローク限まで移動させ
る。包装紙耳部の垂れ下りが特に大きい場合に
は、耳部内側に適当な圧力で空気を吹き付ける
と、支持アーム５０を装入し易くなる。

つぎに、シリンダー１７の圧力Ｐ１をカウンタ
ーバランス圧として、第１図及び第２図に示すモ
ーター１６により、本体取付フレーム２０を第１
図の右方向に動かすと同時に、モーター２９によ
り支持アーム５０をモーター１６に連動させて、
デイスク４０の面に沿つて外周方向に動かし、折
畳開始位置まで移動させる。（第１図の位置） 更に、第９図に示すシリンダー７６を作動させ
て、ラツク５９及びピニオン５５を介して、包装
紙耳部の端を挾持装置７０で円周方向の複数個の
点で挾持する。この場合、包装紙耳部には若干の
垂れ下りがあるので、円周方向の掴み位置が若干
異なる。

従つて、一旦挾持した後モーター１６により本
体取付フレーム２０を、コイル端面から離れる方
向に少し動かして、包装紙耳部円周方向の掴み位
置の補正を行う。かくして、折畳開始位置の設定
を終る。

本体取付フレーム２０のコイル軸心方向の位置
調節が終ると、ねじ付ブラケツト７−１は第１図
に示す位置まで戻す。

次に、第１図に示すシリンダー１７に、包装紙
の種類及び被包装コイルの外形寸法に応じて、適
当な背圧Ｐ２が維持されるようにして、第１図に
示すモーター２９を駆動し、チエーン４５及び第
３図〜第５図に示す傘歯車４２、アーム開閉ねじ
４１、支持アーム開閉案内ローラー箱４４及びめ
ねじ箱４７を介して、支持アーム５０を取付デイ
スク４０の面上で、半径方向に放射状に設けられ
た案内レール４８に沿つて、コイル外周方向から
軸心方向に絞り込むように摺動させる。

移動に伴い包装紙耳部６１には張力が発生す
る。一方本体取付フレーム２０は、移動機台１２
上にエアベアリング７５を介して載置されている
ので、上記張力により、本体取付フレーム２０
は、移動機台１２上を、第１図の左方向に引き寄
せられる。

即ち包装紙耳部自由端は、折畳全過程において
張力で拘束された状態で、コイル端面に向つて連
続的に引き寄せられる。この間に、コイル端面に
垂直方向に包装紙の襞が整然と発生する。

即ち第８図に示すように、本発明におけるつか
み装置７０の上部部材と下部部材は約45゜に傾斜
角が与えられているので、支持アーム５０の求心
移動に伴い、つかみ装置７０は包装紙６１の耳部
の折りたゝみ傾斜に順応して、つかみを解放した
ときに包装紙の逆折れを生ずることがない。従つ
て第１３図ｃにみるように包装紙６１の端部は端
面に沿つている。

更につかみ装置２０のつかみ面に、第８図−２
に示す如き曲率Ｒを設けるときは、ひだの形成が
容易である。

次に、包装紙耳部が第１図において、軌跡
OQRを辿つてθ≒90゜まで折たたまれると、包装
紙挾持装置７０の下部部材を流体圧シリンダー７
１、案内ガイド７２及びインク機構７３を介し
て、下部掴み部材取付アーム５４−２を支点７４
を中心にして、左回りに若干回動して包装紙の掴
みを解放する。

つづいて、支持アーム５０を更にコイル軸心方
向に若干寄せて、シリンダー５１により押え板５
２をコイル端面に押し付けて、回動筒２７を流体
圧シリンダー２８及び可撓接手２６−２を介し
て、コイル端面に沿つて、20゜〜30゜回動させてひ
だを倒す。

次に、支持アーム５０をコイル端面外周方向に
僅かに逃がした後、テープ貼り又は内周当金装入
等により、包装紙折込端の固定を行なう。

かくて内周当金装入ヘツド３０を元の位置に戻
し、つかみ装置７０を開にして、押え板５２の操
作用流体圧シリンダー５１を解放して、支持アー
ム５０を最初の位置に戻し、シリンダー１７に適
当な背圧Ｐ１をかけて、モーター１６により、本
体取付フレーム２０を最初の位置に戻して次のコ
イルを待つ。

（発明の効果） 本発明は、本体取付フレームを極低摩擦スライ
ド機構及びねじ機構とカウンターバランス用流体
圧シリンダーよりなるコイル軸心方向位置調整機
構を介して、移動機台上に載置し、包装紙の耳部
の自由端を、円周方向の複数個の点で挾持し、前
記コイル軸心方向位置調整機構のカウンターバラ
ンス用流体圧シリンダーに、包装紙の種類及び被
包装コイルの外径寸法範囲に適した背圧Ｐ２をか
けた状態で、挾持装置支持アームをコイル軸心方
向に寄せることにより、包装紙耳部に発生する張
力により、本体取付フレームがコイル端面方向に
寄せられるので、包装紙耳部自由端は、折畳作業
全過程を通じて、常に適切な張力により拘束さ
れ、且つ、従来から困難であつた折畳工程中の本
体取付フレームのコイル軸心方向の調整機構を不
要とするので、包装紙の種類及び被包装コイルの
外形寸法が、広範囲に変動する場合においても、
比較的簡単な機構と制御により、整然としたひだ
の形成を可能とし、美麗な包装荷姿を保証するも
のである。

更に包装紙耳部のつかみ角度を設けたので、つ
かみ部の折りぐせがなく、つかみ解放時の包装紙
の逆折れを防止しうる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体側面図、第２図−１は本
発明の支持アーム取付デイスクの正面図、第２図
−２は第２図−１のＡ部の部分拡大図、第２図−
３は第２図−１のＢ部の部分拡大図、第３図は第
１図Ｃ部の部分側面図、第４図は第１図Ｘ−Ｘ矢
視図及び第２図Ｙ−Ｙ矢視図、第５図は第４図の
平面図、第６図は本発明の掴み装置の側面図、第
７図は第６図の部分正面図、第８図−１、第８図
−２は第６図の部分説明図、第９図は第６図の作
用の説明図、第１０図はエアベアリングの説明
図、第１１，１２図は本発明のエアベアリングの
適用説明図、第１３図は本発明の作用の説明図、
第１４図は従来例の説明図である。 １０：固定機台、１２：移動機台、２０：本体
取付フレーム、２１：昇降フレーム、２６：筒
体、２７：回動筒、４０：支持アーム取付デイス
ク、５０：支持アーム、６０：被包装コイル、６
１：コイル包装紙耳部、７０：掴み装置、７５：
エアベアリング、８０：装入ヘツド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定機台に移動機台を載置し、移動機台に本
   体取付フレームを極低摩擦スライド機構を介して
   載置し、水平方向に位置調整可能に設けて位置調
   整駆動機構に接続し、前記本体取付フレームに筒
   体を設けて、垂直方向に昇降自在にし、該筒体に
   回動駆動源を有する回動筒を嵌装し、該回動筒に
   デイスクを設けて、該デイスクの半径方向に複数
   個の放射状の長方形の開孔を等間隔に穿設し、各
   開孔に摺動自在に支持アーム基部を装着して支持
   アーム駆動源を設け、支持アームの先端に上部、
   下部部材からなる包装紙耳部掴み装置を設け、前
   記下部部材のコイル端面側の肉厚を厚くしてコイ
   ル中心側との間に傾斜角βを形成し、前記上部部
   材に連結して押え板を回動可能に設けて、支持ア
   ームを円筒物端面中心軸線方向へ移動させること
   により、包装紙耳部自由端を張力で拘束しながら
   ひだを形成するようにしたことを特徴とする円筒
   物端面包装装置。