JPH05278708A - 結束機用バンドリール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 バンドコイルを縦型に保持して、騒音のない
バンド供給を、バンド要求に過不足なく鋭敏に反応しな
がら円滑に行うと共に、駆動モータの必要以上の正逆転
アクションを防止し、併せて、バンドコイルの装填を安
全容易に実施する。 【構成】 垂直方向に回転するリールドラム１０と、正
・逆回転するサーボモータと、バンドの緊張、弛緩によ
り搖動するダンサーロール２０と、根本部をドラムステ
ーに軸支され、かつ常時弾性部材で引張れる搖動アーム
３０と、搖動アームの回動角に応じた起動電流をサーボ
モータに送るポテンショメータとを具備して、バンドの
供給を円滑に行い、フレーム５にアームブレーキ４０を
設けて、ダンサーロール２０の頻繁なハンティング動作
を防ぐ。リールドラム１０をフレーム５上に保持する水
平保持台と、ドラム縦横転倒装置を具備して、バンドコ
イルの装填を容易ならしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バンドを用いて物品を
結束する結束機にバンドをその要求に応じて自動的に送
り出すバンドリールの改良に関し、より詳しくは、弾性
部材で一方に引張られた搖動アーム先端のダンサーロー
ルを介して、バンド張力の有無と大きさにより中立点を
中心として揺れ動くアームの角度を検出し、リールの回
転を円滑に制御する張力制御型のバンドリールに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、バンドリールはバンドを用い
て物品を結束する結束機と表裏一体の形で発展し、鋼製
帯用あるいはＰ・Ｐバンド用ともに広く用いられてきた
が、比較的小型の梱包結束機用のバンドリールは、単な
るブレーキ機能をもつだけの無駆動のバンドリールであ
り、例えば実開昭59−168305号公報、実開昭60−105304
号公報、さらには実開平２−37803 号公報に見られるよ
うな態様で実施されてきた。しかしながら、結束機械や
結束装置の高速、完全自動化によるバンド使用の多様な
要求には追随できず、供給不足、過剰供給等によるトラ
ブルが多発し、不適当な状態に立ち至ってきた。

【０００３】また、比較的大型の自動結束装置に適用す
るバンドリールとして、正逆回転可能なエアモータ駆動
の動力駆動式バンドリールが見られるが、これは、エア
モータの排気音が高く、その騒音処理に苦慮するところ
が大きく問題であった。

【０００４】さらに、大型の自動結束機等に使用するバ
ンドのコイルは、重量も比較的大きく、最大のものは数
10Kgにも及ぶものがあり、その貯蔵、運搬はバンドコイ
ルを集約して横型（水平方向）に積載して行うのが一般
的であり、バンドリールへの装填も当然水平横型の状態
で行われることが好ましく、バンドリールも横型が多く
採用されてきたが、バンドコイルの水平駆動によるバン
ド送給作動は、バンドコイルの弛み部分のもつれを生じ
て高速バンド供給には適さないものであった。さりと
て、縦型のバンドリールも若干見られるが、バンドコイ
ルの縦型バンドリールへの装填は、前述のごとく作業員
の手作業による場合大変苦労すると共に安全上も問題を
孕んでいた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のような状況に鑑
み、本発明はバンドリールに関して次の諸点すなわち、
（１） バンドを結束機に供給するに際して、バンドコ
イルを縦型に保持して、結束機のバンド要求に対して鋭
敏に感知し自動的に過不足なく、かつ静かで騒音のない
状態で、トラブルのない円滑なバンド供給を遂行するバ
ンドリール、（２） バンド供給の過不足なきバンドリ
ール駆動制御において、ダンサーロールを採用したとき
該ダンサーロールの中立点付近における過敏なハンティ
ング動作を防止し駆動用サーボモータの不必要な正逆転
起動アクションを抑止するはたらきをもつバンドリー
ル、（３） バンド縦型送給駆動に対してバンドの装填
は横型状態で容易かつ安楽に実施できる形のバンドリー
ル、を提供することを大きな課題として、本発明者は鋭
意真剣な研究、試行を積重ねて、ここにその達成を見る
に至った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するために次の手段を適用して対処した。

【０００７】バンドコイルを保持して垂直方向に回転す
るリールドラムと、該リールドラムを正・逆回転するサ
ーボモータと、前記リールドラムから結束機に至るバン
ドをその中間で支持しバンドの緊張、弛緩により搖動す
るダンサーロールと、このダンサーロールを先端部に軸
支し根本部をドラムステーに軸支され、かつバンド供給
方向に対向する側に常時弾性部材によって引張られる搖
動アームと、該搖動アーム回動角を検出してその回動角
に応じた起動電流をサーボモータに送るごとく指令する
ポテンショメータとを具備せしめて、バンドの供給を結
束機の要求に鋭敏に反応しながら過不足なく円滑に行う
ごとく構成したものである。

【０００８】また、前記搖動アームの中立点付近のフレ
ームにアームブレーキを設けて、搖動アームの中立点付
近におけるダンサーロールの頻繁なハンティング動作を
防止し、サーボモータの必要以上の正逆転切換えアクシ
ョンを抑止するごとく構成した。

【０００９】さらに、バンドコイルを保持して垂直方向
に回転するリールドラムをフレームに対して垂直、水平
に回動可能に支持する軸受部並びに支持軸と、リールド
ラムを水平にフレーム上に保持する水平保持台と、前記
リールドラムを水平位置あるいは垂直位置にセットする
ためのセット孔ならびにセットピンとを含むドラム縦横
転倒装置を具備せしめて、リールドラムにバンドコイル
を装填する際にリールドラムを横に転倒してその装填を
容易ならしめ、バンド供給作動時にはリールドラムを縦
に復元して、円滑でトラブルのないバンド供給を行うご
とく構成したものである。

【００１０】

【発明の作用】本発明の結束機用バンドリール（以下単
に本リールという）の作用についてその要点を述べる。

【００１１】常時バンド供給方向に対向する側に弾性部
材（本実施例ではスプリングを適用したがエアシリンダ
を適用してもよい）で引張られている搖動アームが、そ
の先端部に設けたダンサーロールを介して、リールドラ
ムと結束機とのバンド供給量バランスを保ちながら搖動
するその搖動角度をポテンショメータで検出し、搖動ア
ーム中立点付近ではポテンショメータの出力信号が小さ
く（完全中立点では０）中立点から結束機側に回動する
と（＋）の出力信号が増し、サーボモータの正転をその
角度によって増加する。また結束機方向の反対側に回動
（弾性部材により中立点より反対の方向に搖れる）のと
きは（−）の出力信号が増大して、サーボモータを逆転
し回動角の増大と共に逆転は強くなる。このようにして
バンド供給が少ないときは多くバンドを供給するごとく
サーボモータを正転し、バンド供給が多すぎるとサーボ
モータは逆転してバンドの弛みを回復することでバンド
供給過不足のない状態を維持しながらバンド供給が実施
される。結束機が、バンド送給から引戻し・引締め作動
に入ると大量のバンドが引戻されるので本リールにおい
ては早速リールドラムの逆転が施されて余剰バンドの弛
みをいち早く吸収するものである。

【００１２】さて、前述の鋭敏な結束機バンド要求への
対応も、搖動アームの中立点付近における頻繁なハンテ
ィング動作によるザーボモータの正逆転切換えアクショ
ンを伴うことには若干の問題があるので、中立点付近に
おけるハンティング動作の早期収斂を期すと共にバンド
供給の微小変動はネグレットする方向で対処し、まずフ
レームに設けたアームブレーキで微小搖動を抑止し、併
せて、ポテンショメータの検出出力信号にも電気制御的
な不感帯（出力電流値がある定められた値になるまでは
サーボモータ駆動信号を発しないようにする）を設ける
ことで対応している。このことによって、搖動アームの
中立点付近における動きが鈍く、かつ微小搖動に対して
サーボモータが起動しないことによって、ハンティング
動作が防止されると共にサーボモータの正逆転切換起動
アクションが抑止される。ただし、電気制御的な不感帯
を設けることは必ずしも必須ではなく、アームブレーキ
のみで充分成果は達せられるものである。

【００１３】つぎに、バンド供給時のバンド“もつれ”
を防止するためにバンドコイルを垂直方向に回転させて
バンド供給を行うことが好ましくこれを適用したとき、
バンドコイルのリールドラムへの装填が問題であるが、
ドラム縦横転倒装置によって容易に対応される。すなわ
ち、バンド供給作動時の垂直方向倒立の状態から、セッ
トピンを取り除いてリールドラムを横に転倒（支持軸を
中心としてリールドラムを回動）させて水平保持台に支
持させ、セットピンを水平位置のセットピン孔にセット
して、リールドラムの前面プレートを脱し、バンドコイ
ルを装填し、前面プレートをセットして、セットピンを
外し、支持軸を中心として再びリールドラムを倒立させ
てセットピンを倒立位置に対応するセットピン孔にセッ
トする。支持軸の位置がリールドラムのほぼ重心位置に
あるので、バンドコイルの重量が比較的大きくても、倒
立作業は容易に手動処理可能である。

【００１４】

【実施例】以下本発明の好適な１実施例を、図面に従っ
て詳しく説明する。

【００１５】本リール１の正面図を図１に示し、その背
面図を図２に、側面図を図３にそれぞれ示したが、本リ
ール１はフレーム５にリールドラム10、ダンサーロール
20、搖動アーム30、アームブレーキ40、ポテンショメー
タ50、サーボモータ60、ドラム縦横転倒装置70を設けて
構成しており、リールドラム10に装填したバンドコイル
90を垂直方向に、原則的に巻戻し（バンド95を過剰供給
気味の場合や、結束機がバンド引戻し、引締めを行うと
きは、バンド95を逆に戻き取る）ながら円滑なバンド95
の結束機（図示せず）への供給を自動的に行うものであ
る。

【００１６】フレーム５は、図４にその正面図、図５に
側面図としてそれぞれ示したように本リール１を安定的
に直立定置するためのベース55を設けて、アンカーボル
ト締付孔を付設しており、該ベース55に垂直に構築され
るものである。上部にはドラム縦横転倒装置70の軸部7
5、倒立時または横倒し時の位置をそれぞれセットする
ためのセットピン孔76、リールドラム10を横倒ししたと
き水平にこれを保持するための水平保持台79を設けてお
り、中央部には、アームブレーキ40を収容するブレーキ
収納孔45を設けている。

【００１７】リールドラム10は、図１、図２、図３およ
び図１のＡ−Ａ矢視断面図として示した図６のリールド
ラム駆動系詳細図で判るように、ドラムステー80に嵌着
されたドラム軸11にドラム部（前面プレート12と後面プ
レート13およびドラムコア89で構成される）が玉軸受18
を介して軸着され、セットリング14、16によって係止さ
れると共に、ドラム部は締付具19によって前面プレート
12と後面プレート13が結合される。そして軸部17に設け
た歯車15が歯車68と噛合ってサーボモータ60の出力軸65
の回転力により駆動されるものである。なお、前面プレ
ート12および後面プレート13の内側の一部には、硬質有
機樹脂による摩擦板88を取り付けて、バンドコイル90の
摺動およびバンド95の乱れを防止している。さらに、前
面プレート12および後面プレート13の形状は原則的に円
形なるも、適宜肉抜き、形状変化を施してバンドコリル
90の状況が目視できるよう配慮している。

【００１８】ドラムステー80は、図７に正面図、図８に
図７のＢ−Ｂ矢視断面図としての側面断面図、さらに図
９に図７のＣ−Ｃ矢視によるプレート71の平面図として
それぞれ示した各図、並びに図３、図６を参照していた
だければよく判るように、モータ軸孔81、歯車軸孔82、
ポテンショメータ収容孔83、ドラム軸孔84を穿ってお
り、両側面にプレート71、71を取付けて、該プレート71
の軸受部75においてフレーム５の軸受部75と共に、支持
軸78を軸着することによって、回動可能にしている。し
かして、ドラムステー80はそのモータ軸孔81にサーボモ
ータ60の出力軸65を嵌し、歯車軸孔82に歯車68の歯車軸
67を嵌着し、さらに前述したドラム軸11をドラム軸孔84
に嵌着している。したがって、リールドラム10は、前記
ドラムステー80とフレーム５の軸受部75を軸支する支持
軸78を中心として、フレーム５上で回動し（この関係部
分をドラム縦横転倒装置という）倒立、転倒するもので
ある。なお、ドラムステー80の上部には、本リール１を
吊り上げる際の便をはかって吊金具９を具備せしめてい
る。またこの吊金具９は、リールドラム10を横倒しある
いは垂直倒立する際の把持ホルダーの役をも果たすもの
である。さらにその一部はアーム引張装置36のスプリン
グを収容するスペースとして活用している。

【００１９】ダンサーロール20は、図10に正面図、図11
に図10のＤ−Ｄ矢視による側面断面図として示したが、
搖動アーム30の先端部に形成したダンサーロール軸31に
軸着され、バンド95のリールドラム10と結束機とを結ぶ
バンド経路の中間に介在せしめて、バンド95の張力を感
知し搖動アーム30の搖動角として捕らえ、ポテンショメ
ータ50に伝達するものである。

【００２０】搖動アーム30は、図１、図２、図６および
同図６のＥ−Ｅ矢視による搖動アーム軸部詳細図として
の図12によってよく理解されるように、ドラム軸11にド
ラムステー80の間隙部においてアーム軸部33によって軸
支され、歯車34を介して搖動アーム30の回動角（搖動
角）をカップリング51を経てポテンショメータ50に伝達
される。なお、搖動アーム30の搖動位置を検出する位置
検出スイッチ35を、バンド緊張側（バンド95が引張られ
る側）および弛緩側（バンド95が弛んで、搖動アーム30
がそのアーム引張装置36によって一杯に引張られる側）
の終点、さらに、搖動アーム30の中立点に、それぞれ設
置して、搖動アーム30のそれぞれの位置における停留時
間によって、バンドコイル90の量およびバンド95の供給
状態を感知するごとく構成している。また、前記搖動ア
ーム30の搖動終点には、フレーム５の対応する位置（こ
の位置は若干の調整可能とする）にアームストッパー39
を設けて、後記アーム引張装置36の安全装置としてい
る。さてアーム引張装置36は、図12でよく判るように、
ケース内（吊金具９の内部利用）にスプリングを内蔵せ
しめて、歯のないスプロケット状ロールとチェンで搖動
アーム30をバンド95の供給方向に対向する形で設置して
いるが、スプリングに代えてエアシリンダによる弾力作
動を行ってもよい。

【００２１】アームブレーキ40は、図１および図２でよ
く判るように、フレーム５の中間部に設けたブレーキ収
納孔45に収容装着され、搖動アーム30の中立点付近にお
いて該搖動アーム30と接触して適当な摩擦抵抗を付与
し、搖動アーム30の中立点付近における微小搖れを抑止
し、所謂ハンティング動作を防止するものである。アー
ムブレーキ40自体は、筒内にスプリングで押圧された先
端半円形突起物をもって構成しているが、その構造は簡
単なものである。

【００２２】ポテンショメータ50は、公知のものを採用
しており、図６で判るように、また前記［００２０］で
述べたように、搖動アーム30の回動角をカップリング51
で伝達され、この回動角に応じたプラス、マイナスの対
応量電流をサーボモータ60に送るごとく指令するもので
ある。なお必要に応じて電気制御的不感帯を設けて搖動
アーム30の中立点付近の微小搖動への対処をする。

【００２３】サーボモータ60は公知のものであるが、図
３、図６で判るようにドラムステー80にその出力軸65を
モータ軸孔81に装嵌して取付けられ、リールドラム10の
正転および逆転を、ポテンショメータ50の指令による電
流増減に伴って適切に駆動するものである。このサーボ
モータ60は、従来のエアモータに比較してその駆動が極
めて静かであり、周囲の作業環境改善に大きく寄与する
ものである。

【００２４】ドラム縦横転倒装置70は、図７、図８およ
び図12、図13で判るように、支持軸78でフレーム５の軸
受部75とドラムステー80に取付けたプレート71の軸受部
75と共に軸着され、従ってフレーム５とドラムステー80
の関係を回動可能状態に構成したものであって、このド
ラム縦横転倒装置70によってリールドラム10全体を垂直
に保ち、あるいは横に転倒してこれを水平保持台79によ
って保持するよう構成しており、この垂直、水平各位置
に対応するセットピン孔76、76にセットピン77を装填す
ることによって、それぞれの姿勢がセットされるもので
ある。なお、図13に示すドラム縦横転倒装置70の詳細図
でよく判るように、セットピン孔76、76は、支持軸78を
中心としてθ⇒（本実施例では90⇒）の回動に対応する
よう設定している。

【００２５】図14には、前述のドラム縦横転倒装置70に
よってリールドラム10を水平に転倒した態様を示した。
この状態において、バンドコイル90のリールドラム10へ
の装填を実施すると極めて容易に達成できる。

【００２６】さて、本リール１の作動について説明す
る。まず、本リール１がリールドラム10を垂直の状態か
ら、セットピン77をセットピン孔76から引抜いて、吊金
具９を手で横方向に引倒してリールドラム10を横に転倒
して水平保持台79に託し、セットピン77を再びセットピ
ン孔76に挿入し横方向セットを終る。つぎに、締付具19
をゆるめて脱し、前面プレート12を取り脱し、ドラムコ
ア89に、巻戻しの方向を確認してバンドコイル90を装填
し、前面プレート12を取付け、締付具19を嵌装して締付
け、バンドコイル90の装填を終る。かくて、セットピン
77をセットピン孔76から脱し、吊金具９を持上げてリー
ルドラム10を垂直に倒立させる。このとき、リールドラ
ム10はバンドコイル90を装填しても、支持軸78付近がほ
ぼ重心となっているので大きな力を要せず容易に倒立で
きるものである。かくして、本リール１の駆動電源スイ
ッチ（図示せず）を投入し、バンド95のエンドを引き出
してダンサーロール20を経由し、結束機に送り込む。こ
のとき、本リール１はすべて運転可能状態にあり、バン
ド95の引き出しも容易に追従してくれる訳である。かく
て本リール１は結束機のバンド要求に対して即応態勢に
あり、バンド95が結束機に引かれると、ダンサーロール
20が緊張側に引張られ、搖動アーム30が緊張側に回動す
るので、ポテンショメータ50の指令に基づきサーボモー
タ60が正転をはじめてバンド95を送り出す。そして送り
出し量が多過ぎてバンド95が弛み搖動アーム30が反対側
にアーム引張装置36によって回動すると、リールドラム
10の回転を逆転してバンド95を巻取るべく、ポテンショ
メータ50の指令に基づきサーボモータ60が、回動角に応
じた電流によって逆転するので、バンド95の弛みは解消
され、再び搖動アーム30が緊張側に回動してバンド95の
送り出しが、リールドラム10によってなされる。なお、
搖動アーム30が中立点付近においては微小搖動すなわち
ハンティング現象は、アームブレーキ40の作用によって
防止され、さらに、ポテンショメータ50に不感帯を設け
たときは一層その収斂効果は顕著となる。さて、結束機
がバンド95の被結束物外周をとりまくバンド案内枠への
送給を終えるとバンド引戻し、引締めの作動に移るが、
このときのバンド95の引戻し量は、当然にダンサーロー
ル20のバンド弛緩として感知するところであり、搖動ア
ーム30がダンサーロール20の弛緩側20にアーム引張装置
36によって引戻され、リールドラム10は逆回転してその
弛緩バンドを巻取るものである。かくして、本リール１
は結束機の作動に鋭敏に反応して、バンド95の送給を、
過不足なく円滑に達成するものである。

【００２７】

【発明の効果】本発明の実施により、次のような効果が
達成され、結束機の進展に対応するバンドリールとして
大きく貢献するものである。 （１）バンドの供給が自動結束機のバンド要求に対して
鋭敏に反応した形で迅速かつ円滑に行われ、バンド供給
にまつわるトラブルを皆無とする。 （２）静かで騒音のない安定した形でバンド供給がなさ
れ、バンド供給の過不足のないバランスを司る搖動アー
ムが、コントロールされた経済的な作動を行うので、バ
ンドリールの保守上好適な操業を続行する。 （３）バンドコイルの装填が安全容易にでき、作業性を
向上させる。

【図面の簡単な説明】

【総括】図面はすべて本発明の実施例を示すものであ
る。

【図１】本リールの正面図である。

【図２】本リールの背面図である。

【図３】本リールの側面図である。

【図４】フレームの正面図である。

【図５】フレームの側面図である。

【図６】図１のＡ−Ａ矢視によるリールドラム駆動系お
よび搖動アーム軸部の詳継断面図である。

【図７】ドラムステーの正面図である。

【図８】ドラムステーの側面断面図であり、図７のＢ−
Ｂ矢視による。

【図９】ドラムステーに取付けるプレートの平面図であ
り、図７のＣ−Ｃ矢視による。

【図10】ダンサーロールの正面図である。

【図11】図10のＤ−Ｄ矢視によるダンサーロールの側面
断面図である。

【図12】搖動アーム軸部の詳細断面図であり図６のＥ−
Ｅ矢視による。

【図13】ドラム縦横転倒装置の詳細図である。

【図14】リールドラムを水平に横倒しした態様図であ
る。

【符号の説明】

１ 本リール ５ フレーム ９
吊金具 10 リールドラム 11 ドラム軸 12
前面プレート 13 後面プレート 14 セットリング 15
歯車 16 セットリング 17 軸部 18
玉軸受 19 締付具 20 ダンサーロール 30
搖動アーム 31 ダンサーロール軸 33 アーム軸部 34
歯車 35 位置検出スイッチ 36 アーム引張装置 39
アームストッパー 40 アームブレーキ 45 ブレーキ収納孔 50
ポテンショメータ 51 カップリング 55 ベース 60
サーボモータ 65 出力軸 67 歯車軸 68
歯車 70 ドラム縦横転倒装置 71 プレート 73
取付孔 74 取付ねじ 75 軸部 76
セットピン孔 77 セットピン 78 支持軸 79
水平保持台 80 ドラムステー 81 モータ軸孔 82
歯車軸孔 83 ポテンショメータ収容孔 84
ドラム軸孔 88 摩擦板 89 ドラムコア 90
バンドコイル 95 バンド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結束機のバンド要求に対してバンドを自
   動的に繰り出し、供給過剰バンドを巻戻す駆動型バンド
   リールにおいて、バンドコイルを保持して垂直方向に回
   転するリールドラムと、該リールドラムを正・逆回転駆
   動するサーボモータと、前記リールドラムから結束機に
   至るバンドをその中間で支持し該バンドの緊張、弛緩に
   より搖動するダンサーロールと、該ダンサーロールを先
   端部で軸支し根本部をドラムステーに軸支され、かつバ
   ンド供給方向に対向する側に常時弾性部材で引張られる
   搖動アームと、該搖動アームの回動角を検出しその回動
   角に応じた起動電流をサーボモータに送るごとく指令す
   るポテンショメータとを具備せしめて、バンドの供給を
   結束機の要求に鋭敏に反応しながら過不足なく円滑に行
   い、バンド供給時のトラブルを防止するごとく構成した
   ことを特徴とする結束機用バンドリール。
2. 【請求項２】 請求項１の結束機用バンドリールにおい
   て、ダンサーロールを支持する搖動アームの中立点付近
   のフレームにアームブレーキを設けて、該搖動アームの
   中立点付近におけるダンサーロールの頻繁なハンティン
   グ動作を防止し、サーボモータの必要以上の正逆転切換
   え作動を抑止するごとく構成したことを特徴とする結束
   機用バンドリール。
3. 【請求項３】 結束機のバンド要求に対してバンドを自
   動的に繰り出し、供給過剰バンドを巻戻す駆動型バンド
   リールにおいて、バンドコイルを保持して垂直方向に回
   転するリールドラムをフレームに対して垂直、水平に回
   動可能に支持する軸受部並びに支持軸と、前記リールド
   ラムを水平にフレーム上に保持する水平保持台と、前記
   リールドラムを水平位置あるいは垂直位置にセットする
   ためのセット孔ならびにセットピンを含むドラム縦横転
   倒装置を具備せしめて、リールドラムにバンドコイルを
   装填する際は横に転倒してその装填を容易ならしめ、バ
   ンド供給時は縦に復元して円滑なバンド供給を行うごと
   く構成したことを特徴とする結束機用バンドリール。