JPH026686B2 - - 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（以下金属コイル
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） 金属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。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は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、包装紙に常に張力を与え
ながら、コイル端面の中心方向に寄せることによ
り、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） 本発明は、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、水平方向位置調整可能に設けて位置調
整駆動機構に接続し、本体取付フレームに昇降装
置を介して筒体を垂直方向に昇降自在に設け、筒
体に回動駆動源を有する回動筒を嵌装し、回動筒
に支持アーム取付デイスクを設けて前記デイスク
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
部を装着して支持アーム駆動源を設け、支持アー
ムを被包装コイルの端面に指向し、支持アームの
先端に上部、下部部材から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、支持アームの円筒物端面中心軸線方向
への移動により、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円筒物端面包
装装置である。

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。

このような考え方で本発明者らは、先に特開昭
57−68315号公報で、包装紙耳部の外側を押え板
で内側をひだ形成杆で拘束しながら折畳む方法及
び装置を提起している。本発明は、更に設備費の
低減及びサイクルタイムの短縮をねらつて、包装
紙耳部自由端を張力のみによつて拘束しながらひ
だを規則正しく発生させる装置を提起するもので
ある。

即ち本発明は、本体取付フレームを極低摩擦ス
ライド機構を介して機台上に載置し、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、挾持装置の支持アームを円筒物端面軸心方向
に寄せることにより、本体取付フレーム全体が円
筒物端面方向にひき寄せられる際に包装紙耳部に
発生する張力により、包装紙耳部自由端を拘束し
ながら、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、固定機台１０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。

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。この移動機台上に本体取
付フレーム２０を極低摩擦スライド機構７５を介
して載置し、且つ水平方向に位置調節可能とす
る。

本発明の移動機台１２は、モータ１３、駆動ス
クリユー６−１、スクリユーブラケツト６−２、
軸受１４、摺動ブラケツト１５、ガイドレール１
１を介して、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２図乃至第４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。又移動
機台１２は、モータ１６を載置し、モータ１６は
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を介して、本体取付フ
レーム２０の位置調整駆動力を供給している。

第２図、第３図及び第４図において、７−１は
ねじ付摺動ブラケツトで、アーム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。

一方移動機台１２は、第５図に示すように、流
体圧シリンダ（以下シリンダという）１７を設け
て、本体取付フレーム２０の水平方向の位置調整
時のカウンターバランスP₁、及び包装紙の張力
に適した背圧P₂の役目を果す。即ち第２図及び
第３図に示す如く、モータ１６により、本体取付
フレーム２０を図の右方向に移動させる場合に
は、モータ１６の回転が継手４−１、軸受４−２
及び４−３及び駆動ねじ５を介して本体取付フレ
ーム２０の下部のブラケツト７−３をねじ付摺動
ブラケツト７−１で押してやる。この場合第５図
のシリンダー１７にはP₂はかけずにP₁のみがカ
ウンターバランスの役目を果す。

本体取付フレーム２０の水平方向の位置の設定
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４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、第３図及び第
４図の左方向に容易に動けるようにする。

本発明の本体取付フレーム２０は、昇降装置２
２を介して、筒体２６を垂直方向に高さ調整可能
に取り付け、筒体２６の先端に、包装紙の掴み装
置７０、押え板５２及びそれらの支持アーム取付
デイスク４０を備えた回動筒２７を、回動装置２
８と共に取り付ける。

更に本発明の筒体２６は、アーム３１を介して
内周当金装入ヘツド３０が、コイル内径ｌに設計
されて設けられ、コイル端面方向に伸縮自在であ
る。第１図において、２１は昇降フレーム、２４
はフレームガイド、２５はピストンロツド取付
具、２３は昇降装置架台である。

本発明の支持アーム取付デイスク４０には、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、支持アーム基部５０をデ
イスクの半径方向に摺動させる。

第６図乃至第１０図に本発明の支持アーム取付
デイスクの詳細を示す。第１図及び第７図に示す
モーター２９の駆動により、チエーン４５及び傘
歯車４２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４０には、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案内ローラー４６−１，４
６−２，４６−３，４６−４，４６−５，４６−
６及び４６−１′，４６−２′，４６−３′，４６
−４′，４６−５′，４６−６′がデイスクの面に
沿つて、半径方向に摺動するように、案内レール
４８−１，４８−２、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４７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の先端には後述するように、包
装紙掴み装置７０及び押え板５２が取り付けられ
ているので、包装紙耳部を掴んだ状態で、モータ
ー２９を駆動すれば、包装紙はコイル端面中心軸
線方向に折り畳まれる。

本発明の包装紙掴み装置７０は、支持アーム５
０に設けられている。第１１図及び第１２図に示
すように、５３は挾持装置上部部材、５４は挾持
装置下部部材、５５はピニオン、５６はシリン
ダ、５９はラツクである。本発明の支持アーム５
０はコイル６０の端面に指向しているが支持アー
ム先端は好ましくはα＝45゜に設計される。押え
板５２は下部部材５３と、同軸線上にヒンジ７７
に固定されるが、シリンダー５１のロツドと軸支
５７されている。挾持装置下部部材５４はコイル
軸心と平行に設けられ、上部部材５３が回動自在
に軸支５８される。

即ちシリンダ７６は、ピニオン５５とラツク５
９とを介して、上部部材５３と下部部材５４とに
より包装紙耳部を挾持する。上部部材及び下部部
材の掴み部は、摩擦係数の大きい材料が望まし
い。例えばローレツト目付けをした硬質ゴムがよ
い。シリンダ５１はコイル端面に押え板５２を押
し付けるように作用する。

次に本発明の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1/10
００〜2/1000程度となるような機構であつて、第１
３〜１５図に示すエアベアリング方式が適当であ
るが、公知のボールスライドユニツト又は電磁リ
フト方式でもよい。第１３図乃至第１５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、９１は公知のベアリング、９２
はボールガイド、９０は本体支持機枠を示す。

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、たわみ膜内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。

エアベアリングの作動時は、移動基台１２と本
体支持機枠９０との間にすき間ｔが形成され、本
体取付フレーム２０はボールガイド９２を介して
極めて容易に移動可能となる。第１５図はエアベ
アリング作動停止時を示している。即ちシリンダ
ー１７に包装紙の引張力に適した適当な背圧P₂
をかけながら、モーター２９を起動して、支持ア
ーム５０をデイスク４０の面に半径方向に放射状
に設けられた案内レールに沿つて、外周方向から
中心方向に摺動させると、本体取付フレーム２０
は極低摩擦スライド機構７５を介して移動機台上
に載置されているので、支持アーム５０がデイス
ク４０の面上で、第１図に示すΔxだけ求心方向
に移動する。

移動に伴い、本体取付フレーム２０は、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
ているので、支持アーム５０がデイスク４０の面
上の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折
りたたまれるので、ひだの発生が規則正しく行わ
れる。

即ち、本体取付フレームは移動機台上に、極低
摩擦スライド機構を介して支持されているので、
上記張力により、本体取付フレーム全体から移動
機台上を、第１図の左方向に移動して、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
イル端面に包装紙のひだが発生する。

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は外径Ｄ、内径ｄ及び巾Ｂを与えら
れて、コイル側面包装筒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内外側面厚さ
（Ｄ−ｄ／２）より大きく形成されて、コイル置
台６２上に載置される。

先ずコイル軸心Ｏと、端面包装装置の中心とが
芯合せされる。次にモーター１３で、移動機台１
２を被包装コイルの巾Ｂ、外径Ｄに適した初期位
置まで移動させる。

ついで包装紙端部挾持装置７０を開いた状態
で、コイル径最小の状態でシリンダー１７に圧力
P₁をかけて、本体取付フレーム２０を第１図の
左方向に移動させ、支持アームを包装紙突出部
（以下耳部とする）の適当な位置まで装入する。
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。

次にシリンダー１７にカウンターバランス圧力
P₁とかけて、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、デイスク
４０の面にそつて外周方向に動かし、折畳開始位
置まで移動させ（第１図の位置）、更に第７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して、折
畳開始初期位置の設定を終る。

次に、シリンダ１７に包装紙の種類に適した背
圧P₂をかけながら、第１図に示すモーター２０
を駆動し、第８図〜第１０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
箱４４及びめねじ箱４７を介して、支持アーム５
０を取付デイスク４０の面に沿つて、半径方向に
コイル軸心方向に動かす。

移動に伴い包装紙耳部６１には張力が発生す
る。背圧P₂は包装紙の種類によつて適当に選択
されるとよい。本体取付フレーム２０は、移動機
台１２上に極低スライド摩擦機構を介して載置さ
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
移動する。即ち包装紙耳部自由端は、折たたみ全
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
イル端面に包装紙のひだが整然と発生する（第１
８図ｂ，ｃ参照）。

即ち本発明においては、モータ２９によつて支
持アームを求心的に縮小すると、包装紙耳部は張
力下に軌跡ORを辿つてひだが形成される。これ
は極低摩擦スライド機構としてのエアベアリング
に空気圧を作動させ、移動機台上の装置全体を若
干浮かせ、包装紙耳部を挾持した状態で、支持ア
ームをコイル孔軸芯方向に寄せることにより行わ
れる。

この時支持アームを取付デイスクに沿つてΔx
だけコイル軸心方向に動かすとシリンダー１７に
は適当な背圧P₂がかけられるので包装紙耳部に
張力が発生する。背圧P₂は包装紙の種類によつ
て、適当に選択される。

次に包装紙耳部がθ≒90゜まで折りたたまれる
と、包装紙挾持装置７０の下部部材を流体圧シリ
ンダー５６により、右側にずらして包装紙の掴み
を解放する（第１８図ｄ参照）。

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、押え板５２をコイル端面に押し
付けて、回動筒２７を流体シリンダー２８によ
り、通常の機構を介して、コイル端面に沿つて、
20゜〜30゜回動させてひだを倒す（第１８図ｅ参
照）。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、内周当金装入装置によ
り、内周当金（リング）をコイル孔に装入して、
包装紙耳部折たたみ部を固定する（第１８図ｆ参
照）。

かくて内周当金装入ヘツド３０を元の位置に戻
し、挾持装置７０を開にして、押え板５２の操作
用流体シリンダー５１を解放して、支持アーム５
０を最初の位置に戻し、シリンダー１７に適当な
背圧を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。

第１８図に本発明の作動のフローを示す。図に
おいてａは折たたみ準備完了（θ＝０）を示し、
ｂは折たたみ中期間（θ＝45゜）、ｃは折たたみ終
了直前（θ≒90゜）、ｄは包装紙の掴み解放時（θ
≒90゜）、ｅは支持アームをコイル端面中心方向に
寄せ、シリンダー５１により押え板をコイル端面
に押し付けた状態で、シリンダー２８により支持
アーム取付デイスクをまわしてひだを倒す。ｆは
押え板の押えを解放して、コイル端面中心に寄せ
られた支持アーム５０を、内周当金装入ヘツド３
０と干渉しないところまで拡げた後、内周当金を
装着した内周当金装入ヘツドをコイル孔に押入し
て、内周当金で包装紙折込端を固定して、円筒物
の端面包装を終る。

（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
ド機構を介して載置し、この水平方向位置調整機
構のカウンターバランスシリンダーに、包装紙の
種類に適した背圧P₂をかけた状態で、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
て、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、本体取付フレームを
円筒物端面方向に引寄せ、その際の張力により耳
部自由端は、折たたみ始めから終りまで、拘束さ
れるので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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体側面図、第２図は第１図
ａ部の正面図、第３図、第４図は第１図ａ部の側
面図、第５図は第１図の部分側面図、第６図は本
発明の支持アーム取付デイスクの正面図、第７図
は第６図の部分正面図、第８図は第１図ｃ部の部
分側面図、第９図は第１図Ｘ−Ｘ矢視図、第１０
図は第９図の平面図、第１１図は本発明の掴み装
置の側面図、第１２図は第１１図の部分正面図、
第１３図はエアベアリングの説明図、第１４，１
５図は本発明のエアベアリングの適用説明図、第
１６，１７図は本発明の作用の説明図、第１８図
イは本発明の作用のフロー図、ロはイの正面図、
ハは部分図である。 １０：固定機台、１２：移動機台、２０：本体
取付フレーム、２６：筒体、２７：回動筒、３
０：内周当金装入ヘツド、４７：支持アーム取付
デイスク、５０：支持アーム、６０：被包装コイ
ル、６１：コイル包装紙耳部、７０：掴み装置、
７５：エアベアリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、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、本体取付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筒体に回
   動駆動源を有する回動筒を嵌装し、回動筒に支持
   アーム取付デイスクを設け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
   着して支持アーム駆動源を設け、支持アームを被
   包装コイルの端面に指向して、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、支持アームの円筒物端面中心軸線方向
   への移動により、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。 ２ 被包装コイルのコイル孔に指向する内周当金
   装入ヘツドを、アームを介して筒体に摺動可能に
   設けた特許請求の範囲第１項記載の円筒物端面包
   装装置。