JPH08164913A - 梱包機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源投入時にヒーターを急速に溶着適正温度
に昇温加熱するとともに、昇温後、該ヒーターを所望温
度に保持し、梱包作業時に前記ヒーターをバンド溶融の
適正温度から低下しないように昇温加熱し、ヒータート
ランス、ヒーター制御回路等を必要としない安価で、消
費電力が低く、かつ、作業能率の向上が図れる梱包機を
提供する。 【構成】 被梱包物Ｗの周囲に巻回されて締め付けられ
たバンドＢの先端部と後端部との重合部分をヒーター２
４により加熱溶融するものであって、前記ヒーター２４
への供給電力のデューティ比ｔｗ／Ｔを変更できる供給
電力変更手段１５を備え、該供給電力変更手段１５は制
御装置１３からの信号に基づき供給電力のデューティ比
ｔｗ／Ｔを変更制御し、梱包作業の開始と同時に所定時
間のみ供給電力のデューティ比ｔｗ／Ｔを大きくするべ
く制御装置１３によって制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被梱包物にポリプロピ
レン等の熱可塑性樹脂からなるテープ状のバンドを巻き
付けるとともに、その重合部分を溶着して結束する作業
を行う梱包機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、バンドを作業テーブル上に置
かれた被梱包物の周囲にループ状に引き回すべく送り出
した後、前記被梱包物の外周面に巻き付けるべくその送
出余剰分を引き戻して締め付け、その後、バンド端処理
機構に備えられたヒーターにより前記バンドの先端部と
後端部との重合部分を加熱して、その溶融部分をプレス
により圧着すると同時に冷却して接合するとともに、前
記バンドの後端を切断するようにされた梱包機は、既に
よく知られている。

【０００３】このような従来の梱包機においては、通
常、電源スイッチを入れ、作業開始スイッチを入れて梱
包作業を行うものであるが、梱包作業では、ヒーターに
よりバンドの先端部と後端部との重合部分を過不足なく
加熱して溶融させる必要があるために、電源入力時、あ
るいは、梱包作業時等のために前記ヒーターへの供給電
力を制御する種々の提案がなされている。

【０００４】例えば、電源スイッチがオンした後に前記
ヒーターが適正な作業温度に達するまでの待ち時間を短
縮するべく、前記電源スイッチがオン状態になった直後
からの所定時間、ヒーターへの供給電力をトランスの巻
線比等を変更して通常加熱時よりも増大させる急速加熱
制御を行うべく構成したものが提案されている。 ま
た、ＡＣ１００Ｖ電源の端子にトランスを介してヒータ
ーを接続し、更に、前記ＡＣ１００Ｖ電源の端子とトラ
ンスの一次側端子との間にヒーター制御回路を介装する
ことによって、前記トランスの巻線比を変更することな
く、電源スイッチのオン時に前記ヒータに高電圧を所定
時間印加して前記ヒーターが適正な作業温度に達するま
での待ち時間を短縮し、非梱包作業時には前記高電圧よ
り若干低い電圧に保持し、更に、梱包作業時に印加する
電圧を一定期間だけ非梱包作業時より上昇させるべく構
成したものが、本出願人により提案されている（特願平
６−１５１１８０号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の如き
梱包機においては、電源投入時及び梱包作業時にヒータ
ーがバンド溶融の適正温度に達するまでの加熱時間を短
縮できるものであるが、トランスを必要とし、該トラン
スの巻線比を変更して急速加熱を行うものにおては、一
次側の巻線抵抗の変化や漏れリアクタンス等の影響をも
考慮しなければ、ヒーターの温度の昇降について微妙な
制御ができないという問題点があり、また、トランスの
巻線比を変更しないで急速加熱を行うものにおいては、
加熱変更のためのヒーター制御回路を必要とし、かつ、
急速加熱への変更時（梱包作業時）には、ヒーター回路
を切り換えて、ヒーターに一時的に大電力を供給する必
要があることから、製造コストが高価となるとともに、
電力消費が高く、かつ、厳密な加熱制御ができ難いとい
う問題点があった。

【０００６】また、高速で自動もしくは半自動で梱包作
業を行うものにおいては、一回の梱包作業が開始されて
から次回の梱包作業が開始されるまでの時間、即ち、梱
包作業の一サイクルの時間が短いために、前記急速加熱
手段を備えていても、その急速加熱の開始時期が一回の
梱包作業の終了後に設定されていたこと等により、前回
の前記ヒーターによるバンドの溶融によって、前記ヒー
ターの温度が下がり、次回の梱包作業サイクルで前記ヒ
ーターによりバンドの重合部分を加熱しようとしても、
十分に昇温時間が取れないので、前記ヒーターがバンド
溶融の適正温度に達しないという不具合が生じるという
問題点があった。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、電源投入時にヒーターを
急速に溶着適正温度に昇温加熱するとともに、昇温後、
該ヒーターを所望温度に保持し、連続梱包作業時には、
前記ヒーターのバンド溶融による温度の低下を防ぎ、適
正温度になるまで奪われた熱の補充を行うことのできる
梱包機を提供することであり、更に、ヒータートランス
等を必要としない安価で、消費電力の低い、かつ、作業
能率の向上が図れる梱包機を提供することである。

【０００８】

【問題を解決するための手段】前記の目的を達成すべ
く、本発明に係る梱包機は、被梱包物の周囲に巻回され
て締め付けられたバンドの先端部と後端部との重合部分
をヒーターにより加熱溶融するものであって、前記ヒー
ターへの供給電力のデューティ比を変更できる供給電力
変更手段を備え、該供給電力変更手段は制御装置からの
信号に基づき供給電力のデューティ比を変更制御し、梱
包作業の開始と同時に所定時間のみ前記ヒーターへの供
給電力のデューティ比を大きくするべく制御装置によっ
て制御されることを特徴としている。

【０００９】

【作 用】前述の如く構成された本発明に係る梱包機
は、前記ヒーターへの供給電力のデューティ比を前記供
給電力変更手段で変更できるものであるから、該供給電
力のデューティ比の変更によって、前記ヒーターの発熱
量を増減することができる。そして、前記供給電力のデ
ューティ比を梱包作業の各行程と連動して変更制御する
ように構成したので、電源投入時にヒーターを急速に溶
着適正温度に昇温加熱するべく供給電力のデューティ比
を増加変更し、適正温度に昇温後、供給電力のデューテ
ィ比を通常の待機状態に変更して前記ヒーターを所望温
度に保持し、梱包作業時の作業開始信号に基づき供給電
力のデューティ比を増加変更して、連続作業時に、次の
梱包作業で前記ヒーターの温度がバンド溶融の適正温度
から低下してしまうのを防止することができる。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明に係る梱包機の一実施例の外
観を示す斜視図であり、図２は、図１の梱包機１の主要
部を示す断面図である。図示例の梱包機１は、下端にキ
ャスタ２が取り付けられた四本の支柱３と、それら四本
の支柱３の上端に載設された被梱包物Ｗが載置される作
業テーブル４と、該作業テーブル４の上面から上方に門
型に配置されたバンド案内用のアーチ部７と、前記各支
柱３の上部間を連結するように横設された前後左右四枚
の側板部５と、バンドリールユニット９を取り付けた底
板部６（図２）とを備え、前記作業テーブル４、前記四
枚の側板部５及び前記底板部６とで包囲された空間内部
にはバンド端処理機構２０が備えられている。前後左右
の四枚の側板部５のうちの正面に位置する前側板部５に
は、電源スイッチ１１、作業開始スイッチ１２等のスイ
ッチ類が設けられた操作パネル１０が取り付けられてい
る。

【００１１】前記梱包機１は、その機能を従来の梱包機
と略同様とするものであるが、概して自動もしくは半自
動の梱包作業に適用できるものがよく、前記バンドＢを
前記作業テーブル４上に置かれた被梱包物Ｗの周囲に引
き回すべく前記バンド案内用のアーチ部７に案内して送
りだした後、前記被梱包物Ｗの外周面に巻き付けるべく
その余剰分を引き戻して締め付け、その後、前記バンド
Ｂの先端部と後端部との重合部分を加熱してその溶融部
分を圧着接合すると共に、前記バンドＢの後端を切断す
るように構成されている。

【００１２】そして、前記した如くバンドＢの処理を行
うべく配置された前記バンド端処理機構２０は、電熱式
セラミックヒーター２４やそれが取り付けられた揺動ア
ーム２５等を備えた電熱ユニット２１の他、スライドテ
ーブル２７やそれが取り付けられた揺動アーム２６等を
備えたスライドユニット２２、中スライド３４やそれが
取り付けられた揺動アーム３３等からなる中スライドユ
ニット３５等を備えている。

【００１３】前記電熱ユニュト２１、前記スライドユニ
ット２２、及び、前記中スライドユニット３５は、共通
の支軸１９に揺動可能に支持されており、カム１８等に
よりコイルバネ３６等の付勢力に抗して前記バンドＢの
先端部と後端部との圧着接合が行われる部位Ｐに対して
所定のタイミングで選択的に進出及び退出するようにさ
れている。図２において、前記ヒーター２４は、進出位
置にあって前記バンドＢの先端部と後端部との重合部分
の間に挿入されている。前記の如きバンド処理機構２０
の詳細な作動及び機能それ自体は周知であり、本発明の
要旨に直接関係がないので、本明細書での詳細な説明は
省略する。

【００１４】図３は、前記ヒーター２４にＡＣ１００Ｖ
の電力を供給して発熱させる電気回路と、その供給電力
の量を制御するための制御回路である。図示の回路は、
供給電力の自動切り換え調整手段として機能するもので
あって、電源スイッチ１１と作業開始スイッチ１２から
の信号等を受けるＣＰＵ内蔵のコントロールユニット１
３を有し、該コントロールユニット１３からの一つの出
力信号がＬＥＤ１４の発光のオン・オフとしてソリッド
ステートリレー（ＳＳＲ）１５に出力されている。ま
た、前記ソリッドステートリレー（ＳＳＲ）１５と前記
ヒーター２４には交流電源（ＡＣ１００Ｖ）が接続され
ている。

【００１５】前記ソリッドステートリレー１５は、供給
電力変更手段を構成するものであって、前記コントール
ユニット１３からの信号を受けて前記ヒーター２４に供
給されるＡＣ１００Ｖの供給電力のデューティ比を変更
するものであり、このデューティ比の変更によって、前
記ヒーター２４の発熱量を制御する。そして、本実施例
においては、前記電源スイッチ１１と前記作業開始スイ
ッチ１２との何れかがオン状態にされたとき、前記コン
トロールユニット１３からの出力信号に基づいて前記ソ
リッドステートリレー１５が前記ヒーター２４への供給
電力のデューティ比を変更し、所定時間の間のみ通常の
待機加熱状態よりもデューティ比を大きくするものであ
り、これによって供給電力量を大きくして、前記ヒータ
ー２４の発熱量を高くして急速加熱を行うように制御さ
れる。

【００１６】前記供給電力のデューティ比の変更制御方
式の一例を図４に示す。該図４の制御方式は、オン・オ
フの周期制御で、かつ、周期一定制御（Ｔ＝一定）であ
って、一定周期（例えば２．５秒間）Ｔごとにオン（ｔ
ｗ）とオフを繰り返す制御で、前記ヒーター２４にチョ
ッパー処理された電力を印加するものである。デューテ
ィ比は、前記一定周期Ｔに対する電力オンの長さｔｗの
比、即ち、ｔｗ／Ｔで決まるものであり、電力オンの長
さｔｗをｔｗ₁ 、ｔｗ₂ …と変えることによってデュー
ティ比ｔｗ／Ｔを変更し、前記ヒーター２４への供給電
力量を変えて該ヒーター２４の発熱量を変更できるもの
である。本実施例においては、前記電力オンの長さｔｗ
を所定の長さ（例えば１秒間）ｔｗ₁ に制御することに
よって前記ヒーター２４の通常の待機加熱状態とし、前
記所定の長さｔｗ₁ より長い長さ（例えば２秒間）ｔｗ
₂ 、即ち、デューティ比を大きくして制御することによ
り急速加熱及び温度低下防止状態とするものである。

【００１７】そして、前記ソリッドステートリレー１５
と前記コントロールユニット１３による前記供給電力の
デューティ比ｔｗ／Ｔの制御は、前記コントロールユニ
ット１３に内蔵のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）が前
記電源スイッチ１１、作業開始スイッチ１２等からの信
号に基づいて実行するものである。次に、本実施例の梱
包機１の始動時、及び、梱包作業時における具体的な制
御の態様を図５のタイムチャートに基づいて説明する。

【００１８】まず、始動時において、例えば、梱包機１
の操作パネル１０に設けられている電源スイッチ１１を
時点ｔ₁ でオン状態とすると、前記コントロールユニッ
ト１３からの信号に基づき前記ソリッドステートリレー
１５が作動し、前記ヒーター２４に電力を供給すると共
に、時点ｔ₂ までの所定の時間、例えば、一分間、その
電力のデューティ比を前記ヒーター２４を急速加熱する
ためのデューティ比ｔｗ₂ ／Ｔとする。

【００１９】そして、前記所定の時間が経過した前記時
点ｔ₂ になると、前記コントロールユニット１３からの
信号に基づき前記ソリッドステートリレー１５は通常の
待機加熱のために供給電力のデューティ比を小さいデュ
ーティ比ｔｗ₁ ／Ｔにする。一方、梱包作業時におい
て、前記操作パネル１０に設けられている作業開始スイ
ッチ１２を時点ｔ₃ 、ｔ₃'…でオン状態にすると、他の
制御手段（説明省略）に基づいて前記バンド端処理機構
２０が駆動され梱包作業がスタートすると共に、前記コ
ントロールユニット１３からの信号に基づき前記ソリッ
ドステートリレー１５が時点ｔ₄ 、ｔ₄'…までの所定時
間、例えば、二秒間、供給電力のデューティ比を前記ヒ
ーター２４を急速加熱するためのデューティ比ｔｗ₂ ／
Ｔとする。

【００２０】そして、前記所定の時間が経過した前記時
点ｔ₄ 、ｔ₄'…になると、前記コントロールユニット１
３からの信号に基づき前記ソリッドステートリレー１５
が前記ヒーター２４を通常の待機加熱するために供給電
力のデューティ比を小さいデューティ比ｔｗ₁ ／Ｔにす
る。なお、図５の時点ｔ₅ 、ｔ₅'…は、各回の梱包作業
が終了して前記作業開始スイッチ１２がオフする時点で
あり、図５においては、前記時点ｔ₅ 、ｔ₅'…は前記ヒ
ーター２４への供給電力のデューティ比が小さくなる前
記時点ｔ₄ 、ｔ₄'…より遅く図示されているが、必要と
する梱包作業時間及び急速加熱時間との関係で、適宜変
更される場合もある。

【００２１】前記ソリッドステートリレー１５により大
きいデューティ比ｔｗ₂ ／Ｔの電力が供給されていると
きは、前記ヒーター２４は発熱量を大きくして急速加熱
されるものであり、前記コントロールユニット１３によ
り制御されて小さいデューティ比ｔｗ₁ ／Ｔの電力が供
給されているときは、前記ヒーター２４は発熱量を減少
させて、該ヒーター２４を待機時の定常加熱するもので
ある。

【００２２】以上説明したように、本実施例の梱包機１
は、前記操作パネル１０の前記作業開始スイッチ１２を
操作することで、前記バンド端処理機構２０が駆動さ
れ、梱包作業が開始されると同時に、前記ヒーター２４
への供給電力のデューティ比を大きくして該ヒーター２
４を所定期間の間、高発熱量の急速加熱状態とするの
で、前記バンドＢの先端部と後端部との重合部分を加熱
する前記ヒーター２４の使用前後おいて継続して該ヒー
ター２４に熱補充がなされ、溶融時点において前記ヒー
ター２４がバンドＢを溶融するに十分な適正温度に達
し、常に不具合なく梱包作業が実施できる。

【００２３】また、前記ヒーター２４に供給される電力
のデューティ比の変更は、制御装置１３に内蔵されてい
るマイクロコンピュータの制御によって前記ソリッドス
テートリレー１５が作動することによって実施されるも
のであるから、特別の装置を必要とせず、容易に制御が
できる。以上、梱包機の一実施例について説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱せずに、設
計において種々他の構成に変更できること勿論である。

【００２４】例えば、本発明の前記実施例は、供給電力
のデューティ比の変更制御方式としては、オン・オフの
周期制御で、かつ、周期一定制御（Ｔ＝一定）を採用し
ているが、この制御方式に限定されるものではなく、オ
ン・オフの周期制御の導通期間一定及び非導通期間一定
制御でも実施できるし、点弧パルス制御方式でも実施で
きるものである。

【００２５】また、本発明の前記実施例では、電力投入
時の前記ヒーター２４への急速加熱供給電力のデューテ
ィ比と梱包作業時の該ヒーター２４への温度低下防止供
給電力のデューティ比を同じデューティ比ｔｗ₂ ／Ｔと
して説明しているが、電力投入時及び梱包作業時におい
て前記ヒーター２４がそれぞれ必要とする適切な発熱量
を得るために、供給電力のデューティ比を異なる値に変
更してもよい。

【００２６】更に、本発明の前記実施例では、毎回の梱
包作業を前記梱包機１の前記操作パネル１０に設けられ
ている前記作業開始スイッチ１２を操作することによっ
て開始されるべく説明しているが、初回の梱包作業のみ
前記作業開始スイッチ１２を操作することとし、次回か
らの梱包作業は、前回の梱包作業の終了を確認する検知
手段を設け、この検知手段からの信号に基づいてオン状
態になるスイッチを設けて、このスイッチのオンにより
次回からの梱包作業が自動的に実施されるようにしても
良いものである。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明の梱包機は、バンドの先端部と後端部との重合部分を
加熱するヒーターへの供給電力を制御手段によって制御
することで、その電力のデューティ比を変更調節できる
ので、梱包機への電源投入時、及び、梱包作業時に前記
ヒーターが容易に必要とする発熱量を得ることができる
ものであると共に、ヒーターへの供給電力の制御に格別
な装置を必要としない。

【００２８】また、梱包作業が開始されると同時に、ヒ
ーターへの供給電力のデューティ比を大きくして該ヒー
ターを所定期間の間、高発熱量の急速加熱状態したの
で、前記ヒーターがその使用前後おいて継続して熱補充
がなされ、バンド溶融時点において前記ヒーターがバン
ド溶融のために十分な適正温度に達し、良好な梱包作業
が実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る梱包機の一実施例の外観を示す概
略斜視図。

【図２】図１の実施例の主要部を示す拡大断面図。

【図３】図１の実施例の梱包機の制御回路を示すブロッ
ク図。

【図４】図１の実施例の梱包機のヒーターへの供給電力
の変更制御方式の一例を示す図。

【図５】図１の実施例の梱包機の梱包作業と加熱制御の
タイムチャート。

【符号の説明】

１…梱包機 １３…コントロールユニット １５…ソリッドステートリレー（供給電力変更手段） ２４…ヒーター Ｗ…被梱包物 Ｂ…バンド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被梱包物Ｗの周囲に巻回されて締め付け
   られたバンドＢの先端部と後端部との重合部分をヒータ
   ー２４により加熱溶融するようにされた梱包機１におい
   て、 該梱包機１が前記ヒーター２４への供給電力のデューテ
   ィ比ｔｗ／Ｔを変更できる供給電力変更手段１５を備え
   ていることを特徴とする梱包機。
2. 【請求項２】 前記供給電力変更手段１５は、制御装置
   １３からの信号に基づき供給電力のデューティ比ｔｗ／
   Ｔを変更するものであって、梱包作業の開始と同時に所
   定時間のみ供給電力のデューティ比ｔｗ／Ｔを大きくす
   るべく前記制御装置１３によって制御されることを特徴
   とする請求項１記載の梱包機。