JPS62158623A - 円筒物端面包装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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一複数個の点におい
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二りが発生し、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ットし、押板の中
間位置で耳部内面にひだ形成杆を接してセットして、押
板の求心的滑動とひだ形成杆の連動によって、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で挾持しく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＼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を提起するものであ
る。

（問題点を解決するだめの手段、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ィスクを
取り付ける。

支持アームの取付方法の一実施例として、前記ディスク
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
、該ディスク面に沿っ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
軸線方向に向かって絞り込むように移動させると、包装
紙耳部自由端は、張力によって拘束された状態でコイル
端面に向って折り曲げられる。

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　／
　ｌ　ＯＯＯ）、包装紙耳部自由端に発生する比較的小
さな張力によって、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
によって拘束され、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、駆動スクリュー６−１
、スクリューブラケット６−２、軸受１４、摺動ブラケ
ット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だめに、
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
ット７−１、ガイドレール７−２、ブラケット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２２、その
架台２３、昇降フレームガイド２４及び流体圧シリンダ
ーピストンロンド取付具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２７−１、ブラケット２
６−１、可撓接手２６−２及び筒体２６の軸心を中心と
して、回動させるだめの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個のディスク４０
及び複数個のアーム５０の基部をディスク面内で半径方
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
ットで、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はカップリング、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（ＰＩ）１７）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
ラケット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、ブラケット２６−１、自在ジョイン）２６−
２及び流体圧シリンダー２８を介して、筒体２６の周り
に回動可能に敗り付けられる。

第２図乃至第５図は、本発明の支持アーム５０をディス
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ィスク４ｏ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
をディ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、チェーン４５及び傘歯車４２を介してアー
ム開閉ねじ４１が回転する。支持アーム取付ディスク４
０には、第２図及び第４図に示す如く、巾がＷ、長さが
取付ディスクの半径の約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、１
８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の回転によっ
て支持アーム５０は、案内ローラー４６及び案内レール
４８によって、取付ディスク４０の面に沿って半径方向
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７ｏ及び押え板５２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を極低摩際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の取付ディスク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５ｏ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＃４
５°であるが、包装紙引張強度の太きいものは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である。

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３
０〜５０哩を与えて、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７６、ラック５９及びピニ
オン５５を弁して、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、下部部材のつがみ面は第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、上部部材５３を凸面にすると、ひだ形成に好都
合なことが確績゛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°）、挟持装置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は及び解
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のロッドと軸支５７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＃擦係数の材量を選択しなければなら
ない。例えば、ＭＣナイ。

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
外周にプラタン）２６−１、可撓接手２６−２、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Ｍ捺スライド機構としては、摩擦係数が１／ｒｏｏ
ｏ〜２　／　１０００程度となるような機構でであって
、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ット又は電磁リフト
方式でもよい。

第１０図乃至第１２図は、本発明の一笑施例としてエア
ベアリング機構を示す。図において、７５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９
５に空気供給口Ｐを有し、小孔９３が設けられる。直径
りで囲まれた面積と、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だ複数個の支持アーム
５０を、ディスク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って、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。

従って複数個の支持アーム５０のディスク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。

包装紙の種類が変った場合には、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（Ｄｄ）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５０”ｋｌ付ディ
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２０Ｑ、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５ｏ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２ｏ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、ディスク４０の面に沿って外周方向
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、
ラック５９及びピニオン５５を介して、包装紙耳部の端
を挟持装置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具なる。

従って、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、ねじ付ブラケット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、チェーン４５及び第３図〜第５図に示す傘歯車４
２、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
付ディスク４０の面上で、半径方向に放射状に設けられ
た案内レール４日に沿って、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６１ＪＫは張力が発生する。

−刃本体取付フレーム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、コイル端面に向って連続的に引き薔せ
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７
０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の耳部の折シた＼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。従って第１３図（ｃ）にみるように包装紙６
１の端部は端部に沿っている。

更につかみ装置２ｏ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を辿っ
てθ＃９０°まで折たたまれると、包装紙挟持装置７０
の下部部材を流体圧シリンダー７１、案内ガイド７２及
びリンク機構７３を介して、下部掴み部材取付アーム５
４−２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５２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、コイル端面に沿って、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ッド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
な張力によシ拘束され、且つ、従来から困難であった折
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
持アーム取付ディスクの正面図、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１図Ｘ−Ｘ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１１．１
２図は本発明のエアベアリングの適用説明図、第１３図
は本発明の詳細な説明図、第１４図は従来例の説明図で
ある。 １０：固定機台　　　　１２：移動機台２ｏ：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　５ｏ：支持アームディスク　　
　　６０：被包装コイル ６１：コイル包装紙耳　７０：掴み装置部　　　　　　
　７５：エアベアリング８０：装入ヘッド 代理人　弁理士　　茶野木　立　夫 第１図 晃２図−１ 第２図−２ 集３図 第４図 第５図 ｑ 晃７図 〃 第８図−１策８図−２ （ｃＬ） β 亮９図

Claims (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、
   該回動筒にディスクを設けて、該ディスクの半径方向に
   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、該耳部掴み面にコイル軸
   とコイル端面との中間角度の傾斜を与えて形成し、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。