KR20230006369A - 와이어 결속기 - Google Patents

Abstract

M형상의 토션 라인을 형성하는 것이 가능한 와이어 결속기를 보다 콤팩트하게 하는 것이 가능한 신규 구조를 제공한다.
결속기(10)는 루프 형상으로 있는 와이어(7)의 양 단부를 비틀어서 M형상의 토션 라인(8)을 형성하기 위한 결속 유닛(12)을 갖춘다. 결속 유닛(12)은 중심선(C0) 주위로 회전하도록 구성된 헤드 축(14)과, 헤드 축(14)의 바깥둘레 측에 마련되는 내통(15a)과, 내통(15a)의 바깥둘레 측에 마련되는 외통(15b)을 포함하는 통 몸체(15)와, 헤드 축(14)의 중심선(C0) 주위의 외통(15b)의 회전 변위를 중심선(C0)의 방향으로의 내통(15a)의 변위로 변환하는 캠 기구(40)와, 외통(15b)을 헤드 축(14)의 중심선(C0) 주위로 회전시킴으로써 내통(15a)을 장척재(5) 측의 방향인 전방으로 제1 스트로크(S1)에 대해 전진시킴과 함께, 제2 스트로크(S2)에 대해 더 전진시키는 구동 기구(16)를 가진다.

Description

와이어 결속기{APPARATUS FOR BINDING WITH WIRE}

본 발명은 복수개의 장척재(長尺材)를 와이어로 결속시키는 와이어 결속기에 관한 것이다.

예를 들면, 제철압연 공장에서는 봉강, 강관, 형강 등의 장척재(조재(條材)라고도 함)는 소정 개수로 묶여져 출하된다. 이 때문에, 소정 개수의 장척재는 와이어에 의해 결속된다. 이 결속은 와이어 결속기에 의해 이루어진다. 와이어 결속기는 복수개의 장척재의 주위로 와이어를 끌어와서 루프 형상으로 하기 위한 가이드 트랙과, 루프 형상으로 있는 와이어의 양 단부를 비틀어서 토션 라인(torsion line)을 형성하기 위한 결속 유닛을 갖춘다. 특허문헌 1에는 와이어의 선단이 다른 장척재 다발에 스쳐서, 거기에 포함되는 장척재가 손상되는 것을 방지하는 것이 가능한 M형상의 토션 라인을 형성하는 와이어 결속기가 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 특개2020-111359호

본 개시는 M형상의 토션 라인을 형성하는 것이 가능한 와이어 결속기를 보다 콤팩트하게 하는 것이 가능한 신규 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 와이어 결속기는 와이어의 내보내기 및 되돌리기를 수행하는 공급기와, 복수개의 장척재의 주위로 상기 와이어를 끌어와서 루프 형상으로 하기 위한 가이드 트랙과, 루프 형상으로 있는 상기 와이어의 양 단부를 비틀어서 토션 라인을 형성하기 위한 결속 유닛을 갖추고, 상기 결속 유닛은 상기 공급기에 의해 내보내진 상기 와이어를 통과시키는 제1 통로, 및 상기 제1 통로를 통과하고 상기 가이드 트랙을 경유한 상기 와이어의 제1 선단부를 통과시키는 제2 통로가 마련되며, 중심선 주위로 회전하도록 구성된 헤드 축과, 상기 헤드 축의 바깥둘레 측에 마련되는 내통(內筒)과, 상기 내통의 바깥둘레 측에 마련되는 외통(外筒)을 포함하는 통 몸체와, 상기 헤드 축의 중심선 주위의 상기 외통의 회전 변위를 상기 중심선의 방향으로의 상기 내통의 변위로 변환하는 캠 기구와, 상기 외통을 상기 헤드 축의 중심선 주위로 회전시킴으로써 상기 내통을 상기 장척재 측의 방향인 전방으로 제1 스트로크에 대해 전진시킴과 함께, 제2 스트로크에 대해 더 전진시키는 구동 기구를 가지며, 상기 제1 스트로크의 전진에 의해 상기 내통의 제1 접촉부가 상기 제2 통로를 통과한 상기 와이어의 상기 제1 선단부를 전방으로 밀어서 전방을 향해 구부리고, 상기 제2 스트로크의 전진에 의해 상기 내통의 제2 접촉부가 상기 제1 통로 측에서 절단된 상기 와이어의 제2 선단부를 전방으로 밀어서 전방을 향해 구부린다.

이 와이어 결속기에 따르면, 구동 기구에 의해 외통이 회전함으로써 내통이 제1 및 제2 스트로크로 전진하고, 와이어의 토션 라인이 내측을 향한 M형상으로 형성된다. 이 때문에, 구동 기구의 회전을 통 몸체의 축방향 변위로 변환하기 위한 링크 기구가 불필요해지고, M형상의 토션 라인을 형성할 수 있는 와이어 결속기를 콤팩트하게 구성하는 것이 가능해진다.

또한, 바람직하게는 상기 헤드 축 및 상기 내통이 상기 중심선 주위로 일체 회전함과 함께, 상기 중심선의 방향으로 상대 변위가 가능하게 연결되고, 상기 헤드 축의 상기 중심선 주변의 회전을 규제하는 규제 기구를 더 갖추며, 상기 규제 기구에 의해 상기 헤드 축을 규제한 상태로 상기 구동 기구에 의해 상기 내통을 상기 중심선의 방향으로 변위시키는 것이 가능하고, 상기 규제 기구에 의한 상기 헤드 축의 규제를 해제한 상태로 상기 구동 기구에 의해 상기 헤드 축을 상기 중심선 주위로 회전시키는 것이 가능하다.

이 구성에 의해, 구동 기구에 의해 내통을 축방향으로 변위시키는 동작과, 구동 기구에 의해 헤드 축을 중심선 주위로 회전시키는 동작을 규제 기구에 의해 전환하는 것이 가능해진다. 이로써, 구동 기구가 가지는 하나의 모터 구동에 의해 M형상의 토션 라인을 형성할 수 있고, 와이어 결속기를 보다 콤팩트하게 할 수 있다.

또한, 바람직하게는 상기 내통이 상기 제1 스트로크 및 상기 제2 스트로크로 전진한 상태로 상기 내통을 전진시키는 측으로 상기 외통이 상기 중심선 주위로 회전하고, 상기 캠 기구가 상기 외통의 회전을 상기 내통에 전달함으로써 상기 내통 및 상기 헤드 축이 상기 중심선 주위로 회전한다.

이 구성에 의해, 구동 기구에 의해 헤드 축을 중심선 주위로 회전시킬 수 있다. 이로써, 구동 기구가 가지는 하나의 모터 구동에 의해 M형상의 토션 라인을 형성할 수 있고, 와이어 결속기를 보다 콤팩트하게 할 수 있다.

또한, 바람직하게는 상기 헤드 축 및 상기 내통이 상기 중심선 주위로 상대 회전이 가능하게 구성되고, 상기 헤드 축을 상기 중심선 주위로 회전시키는 회전 기구를 더 갖춘다.

이 구성에 의해, 구동 기구에 의해 외통을 중심선 주위로 회전시켜서 내통을 축방향으로 변위시킴과 함께, 회전 기구에 의해 헤드 축을 중심선 주위로 회전시키는 것이 가능해진다. 이로써, M형상의 토션 라인을 형성하는 것이 가능한 와이어 결속기에 대해, 구동 기구 및 회전 기구가 각각 모터를 가지는 구성으로 한 경우에 링크 기구가 불필요해져, 와이어 결속기를 보다 콤팩트하게 할 수 있다.

또한, 바람직하게는 상기 제1 접촉부와 상기 제2 접촉부는 상기 중심선을 중심으로 180° 떨어져서 마련되고, 상기 제1 접촉부는 상기 제2 접촉부보다도 전방에 위치한다.

이 구성에 의해, 와이어의 제1 선단부가 먼저 전방을 향해 구부러지고 나서 제2 선단부가 전방을 향해 구부러진다.

또한, 바람직하게는 상기 결속 유닛은 상기 와이어의 일부를 절단하기 위해, 상기 내통의 근방에 마련된 커터 블록을 더 가지며, 상기 제2 스트로크의 전진에 의해 상기 와이어 중 상기 제1 통로를 지나기 직전의 부분을 상기 내통과 상기 커터 블록으로 절단함과 함께, 절단됨으로써 얻어진 상기 제2 선단부를 상기 내통의 상기 제2 접촉부가 전방으로 밀어서 전방을 향해 구부린다.

이 구성에 따르면, 내통이 제2 스트로크에 대해 전진하는 동안에 와이어의 절단과 제2 선단부의 구부림이 실시된다.

또한, 바람직하게는 상기 제1 통로와 상기 제2 통로는 상기 제1 통로 및 상기 제2 통로가 함께 연결되는 슬릿을 거쳐 상기 헤드 축의 앞면에서 개구하고, 상기 슬릿 및 상기 개구는 상기 토션 라인을 형성할 때의 상기 제1 통로 및 상기 제2 통로에서의 상기 와이어의 위치보다도 상기 토션 라인을 형성하기 위해 상기 헤드 축이 회전하는 방향의 전방 측에 형성된다.

이 구성에 따르면, 토션 라인이 형성되면 헤드 축에 대하여 내통을 후퇴시키고, 헤드 축을 토션 라인을 형성하기 위한 회전방향과는 반대로 소회전시킴으로써, 토션 라인을 슬릿을 거쳐 헤드 축 앞면의 개구로부터 이탈시키는 것이 용이해진다.

또한, 바람직하게는 상기 내통의 안둘레 측에는 상기 와이어의 상기 제1 선단부를 위치시키는 제1 홈, 및 상기 제2 선단부를 위치시키는 제2 홈이 형성되고, 상기 제1 홈은 상기 헤드 축의 외주면(外周面)과의 사이에서 상기 제1 선단부를 끼운 상태로 하여 클램프를 가능하게 하는 홈 절단면 형상을 가지며, 상기 제2 홈은 상기 헤드 축의 외주면과의 사이에서 상기 제2 선단부를 끼운 상태로 하여 클램프를 가능하게 하는 홈 절단면 형상을 가진다.

이 구성에 따르면, 상기 제1 스트로크의 전진에 의해 내통의 제1 접촉부가 와이어의 제1 선단부를 전방으로 밀어서 전방을 향해 구부림과 함께, 내통과 헤드 축 사이에서 끼운 상태로 하여 제1 선단부가 클램프된다. 상기 제2 스트로크의 전진에 의해 내통의 제2 접촉부가 와이어의 제2 선단부를 전방으로 밀어서 전방을 향해 구부림과 함께, 내통과 헤드 축 사이에서 끼운 상태로 하여 제2 선단부가 클램프된다. 제1 및 제2 선단부가 전방을 향해 구부러진 와이어가, 상기와 같이 클램프된 상태로 헤드 축 및 통 몸체가 회전 기구에 의해 회전함으로써 상기 비틀기 라인이 형성된다.

본 개시의 와이어 결속기에 따르면, M형상의 토션 라인을 형성하는 것이 가능한 와이어 결속기에 대해 보다 컴팩트한 신규 구조를 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은 와이어 결속기의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 2a는 제1 실시형태에 따른 결속 유닛을 측면에서 보았을 경우의 구성도이다.
도 2b는 제1 실시형태에 따른 결속 유닛을 뒷부분에서 보았을 경우의 규제 기구의 구성도이다.
도 3은 결속 유닛의 일부를 장척재 다발 측에서 보았을 경우의 구성도이다.
도 4는 결속 유닛의 일부의 단면도이다.
도 5는 헤드 축 및 통 몸체의 앞쪽 부분을 나타내는 단면도이다.
도 6은 통 몸체가 제1 스트로크에 대해 전진한 상태의 도면이다.
도 7은 통 몸체가 제2 스트로크에 대해 전진한 상태의 도면이다.
도 8은 결속 동작(1)의 설명도이다.
도 9는 결속 동작(2)의 설명도이다.
도 10은 결속 동작(3)의 설명도이다.
도 11은 결속 동작(4)의 설명도이다.
도 12는 결속 동작(5)의 설명도이다.
도 13은 결속 동작(6)의 설명도이다.
도 14는 결속 동작(7)의 설명도이다.
도 15는 결속 동작(8)의 설명도이다.
도 16은 결속 동작(1)~(5)에서의 캠 기구 및 규제 기구의 상태 설명도이다.
도 17은 결속 동작(6)~(8)에서의 캠 기구 및 규제 기구의 상태 설명도이다.
도 18은 M형상 토션 라인의 설명도이다.
도 19는 제2 실시형태에 따른 결속 유닛을 측면에서 보았을 경우의 구성도이다.

〔와이어 결속기의 전체 구성에 대해〕

도 1은 와이어 결속기의 일례를 나타내는 측면도이다. 와이어 결속기(10)(이하, 결속기(10)라고 칭함)는 예를 들면 제철압연 공장에 설치되고, 봉강, 강관, 형강 등의 장척재(조재라고도 함)를 소정 개수로 묶기 위한 설비이다. 결속기(10)는 바닥 위에 설치되는 장치 프레임(25), 베이스(29), 가이드 트랙(11), 결속 유닛(12), 및 공급기(13)를 갖춘다. 장치 프레임(25)에 베이스(29)가 장착된다. 베이스(29)에 가이드 트랙(11), 결속 유닛(12), 및 공급기(13)가 탑재된다. 베이스(29)는 장치 프레임(25)의 상부에 요동이 가능하게 지지된다. 장치 프레임(25)과 베이스(29) 사이에 액츄에이터(26)가 개재된다. 액츄에이터(26)의 동작에 의해 결속 유닛(12)은 요동한다. 결속 유닛(12)이 제1 요동 위치에 있는 상태로 와이어(7)에 의한 장척재(5) 묶음의 결속이 이루어진다. 결속이 끝나면 결속 유닛(12)이 제2 요동 위치로 이동하고, 결속된 장척재(5) 다발이 도면 외의 반송 컨베이어 상에 올려져 반출된다.

가이드 트랙(11)은 와이어(7)를 유도하는 환상(環狀)의 가이드(28)를 가진다. 가이드(28)의 중심 측에 소정 수의 장척재(5)가 위치한다. 가이드(28)는 와이어 유도용 통로를 가지며, 이 통로는 절단면이 오목 형상이다. 이 오목 형상은 가이드(28)의 중심 측을 향해 개구한다. 공급기(13)에 의해 와이어(7)가 내보내짐으로써 와이어(7)는 결속 유닛(12)을 경유하여 가이드(28)를 따라 이동하고(도 1에서는 반시계방향으로 이동하고), 루프 형상이 된다. 루프 형상이 된 와이어(7)의 선단부가 유지된 상태로 공급기(13)가 와이어(7)를 되돌림으로써, 와이어(7)는 가이드(28)로부터 빠져 나와 장척재(5) 다발에 휘감긴다. 이와 같이, 가이드 트랙(11)은 다발 형상으로 있는 복수개의 장척재(5)의 주위에 와이어(7)를 끌어와서 루프 형상으로 한다.

공급기(13)는 도면 외의 모터에 의해 회전하는 휠(13a)을 가진다. 휠(13a)은 정회전 및 역회전한다. 휠(13a)이 정회전(도 1에서는 반시계방향으로 회전)함으로써 와이어(7)가 결속 유닛(12) 측으로 내보내진다. 휠(13a)이 역회전함으로써 와이어(7)는 결속 유닛(12) 측으로부터 되돌려진다. 이와 같이, 공급기(13)는 결속 유닛(12)에 대하여 와이어(7)의 내보내기 및 되돌리기를 수행한다.

결속 유닛(12)은 루프 형상으로 있고 장척재(5) 다발에 휘감긴 와이어(7)의 양 단부(端部)를 비틀어 토션 라인(8)(도 18 참조)을 형성한다.

〔결속 유닛에 대해〕

이하에서는 결속 유닛(12)의 상세한 구성에 대해 설명한다. 여기서는 제1 실시형태에 따른 결속 유닛(12)인 제1 결속 유닛(12A)의 구성에 대해 설명한다. 한편, 이하의 설명에서 간단히 "결속 유닛(12)"이라고 칭하는 경우는 제1 결속 유닛(12A), 및 뒤에서 설명할 제2 결속 유닛(12B)(도 19 참조)에서 공통되는 구성에 대해 설명했다.

도 2a는 제1 결속 유닛(12A)을 측면에서 보았을 경우의 구성도이다. 도 2b는 제1 결속 유닛(12A)을 뒤쪽에서 보았을 경우의 규제 기구의 구성도이다. 도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 제1 결속 유닛(12A)은 헤드 축(14), 통 몸체(15), 구동 기구(16), 규제 기구(17), 커터 블록(18), 및 스토퍼(27)를 가진다. 한편, 도 2a에서는 설명을 쉽게 하기 위해 중심선(C0) 주의의 구동 기구(16)의 위상을 도 1에 나타내는 실제 위상으로부터 공급기(13) 측으로 90도 회전시켜서 도시했다(뒤에서 설명할 도 4, 도 8~도 15, 및 도 19에서도 마찬가지로 했음).

〔헤드 축 및 통 몸체〕

도 3은 결속 유닛(12)의 일부를 장척재(5) 다발 측에서 보았을 경우의 구성도이다. 도 4는 제1 결속 유닛(12A)의 일부의 단면도이다. 도 5는 헤드 축(14) 및 통 몸체(15) 앞쪽 부분을 나타내는 단면도이다. 결속 유닛(12)에서 "축방향"이란, 헤드 축(14)의 중심선(C0)을 따른 방향이다. 중심선(C0)에 직교하는 방향이 "지름방향"이 되고, 중심선(C0)을 중심으로 하는 회전방향이 "둘레방향"이 된다. 장척재(5) 다발 측을 "앞"으로 정의하고, 다발 측과 반대 측을 "뒤"로 정의한다. 한편, 도 4에서는 설명을 쉽게 하기 위해, 중심선(C0) 주위의 규제 기구(17)의 위상을 도 1 및 도 2a에 나타내는 실제 위상으로부터 공급기(13) 측으로 90도 회전시켜서 도시했다(뒤에서 설명할 도 8~도 15에서도 마찬가지로 했음).

도 4에 나타내는 바와 같이, 헤드 축(14)은 직선 형상의 부재이다. 헤드 축(14)은 뒤쪽의 단부에서 원통 형상의 피계지(被係止)부(14c)를 가진다. 피계지부(14c)의 바깥둘레부에는 지름방향으로 움푹 들어간 오목부(14d)가 형성된다. 통 몸체(15)는 헤드 축(14)의 바깥둘레 측에 마련된 통 형상의 부재이다. 통 몸체(15)는 바깥둘레부에 마련한 한 쌍의 베어링(33, 33)을 통해 베이스(29)에 의해 회전이 가능하게 지지된다. 헤드 축(14)은 바깥둘레부에 마련한 베어링(35)을 통해 베이스(29)에 의해 회전이 가능하게 지지됨과 함께, 통 몸체(15)에 삽입됨으로써 상기 통 몸체(15)에 의해 지지된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 통 몸체(15)는 지름방향 내측에 위치하는 내통(15a)과, 지름방향 외측에 위치하는 외통(15b)으로 구성된다. 내통(15a)은 헤드 축(14)을 삽입하는 제1 관통 구멍(15e)을 가지며, 외통(15b)은 내통(15a)을 삽입하는 제2 관통 구멍(15f)을 가진다. 외통(15b)의 지름방향 외측에는 원환(圓環) 형상의 베벨기어(15c)가 고정된다. 베벨기어(15c)는 뒤에서 설명할 구동 기구(16)의 베벨기어(34b)와 맞물린다.

결속 유닛(12)에서는 내통(15a)을 외통(15b)의 제2 관통 구멍(15f)에 삽입하고, 헤드 축(14)을 내통(15a)의 제1 관통 구멍(15e)에 삽입한다. 내통(15a)은 제2 관통 구멍(15f)에 삽입된 상태로 헤드 축(14)의 축방향(중심선(C0)의 방향)으로 변위가 가능하게 구성된다. 외통(15b)은 축방향(중심선(C0)의 방향)으로 변위가 불가능하며, 제2 관통 구멍(15f)에 내통(15a)이 삽입된 상태로 중심선(C0) 주위로 회전이 가능하게 구성된다.

내통(15a)은 앞쪽에 와이어(7)의 일부 및 타부(他部)와 접촉이 가능한 제1 접촉부(31) 및 제2 접촉부(32)를 가진다. 제1 접촉부(31)는 제2 접촉부(32)보다도 전방에 위치한다. 제1 접촉부(31)와 제2 접촉부(32)는 중심선(C0)을 중심으로 180° 떨어져서 마련된다(도 3 참조). 제1 접촉부(31)는 내통(15a)의 전단(前端)의 일부에 의해 이루어진다. 이 일부에 대하여 180° 떨어진 내통(15a)의 앞부분에 와이어(7)의 지름 보다도 폭이 큰 노치(notch)가 마련된다. 이 노치의 뒷부분(바닥부)이 제2 접촉부(32)가 된다.

내통(15a)의 안둘레 측에는 제1 홈(19) 및 제2 홈(20)이 형성된다. 제1 홈(19) 및 제2 홈(20)의 홈 긴 쪽 방향은 중심선(C0)에 평행한다. 제1 홈(19)은 와이어(7)의 (구부러진) 제1 선단부(71)를 위치시킨다(도 7 참조). 제2 홈(20)은 와이어(7)의 (구부러진) 제2 선단부(72)를 위치시킨다. 한편, 와이어(7)의 선단부(71, 72)의 구부림에 대해서는 뒤에서 설명한다.

헤드 축(14) 및 내통(15a)은 헤드 축(14)의 외주면에 형성된 외치(外齒)와, 제1 관통 구멍(15e)의 내주면(內周面)에 형성된 내치(內齒)에 의해 연결부(30)를 구성한다. 연결부(30)는 헤드 축(14)의 상기 외치와, 제1 관통 구멍(15e)의 상기 내치가 스플라인 감합(嵌合)한 부위이며, 연결부(30)에 의해 헤드 축(14)과 내통(15a)이 연결된다. 이 때문에, 제1 결속 유닛(12A)에서 내통(15a)은 헤드 축(14)에 대하여 축방향(헤드 축(14)의 중심선(C0) 방향)으로 상대 변위가 가능함과 함께, 중심선(C0) 주위로 상대 회전이 불가능하다.

도 5에서 헤드 축(14)에는 와이어(7)를 통과시키는 제1 통로(21) 및 제2 통로(22)가 마련된다. 제1 통로(21) 및 제2 통로(22) 각각은 헤드 축(14)의 앞부분에 형성된 구멍에 의해 구성된다. 제1 통로(21) 및 제2 통로(22)는(도 3 참조) 중심선(C0)을 사이에 두고 지름방향의 한쪽 측 및 다른 쪽 측에 평행하게 마련된다. 제1 통로(21) 및 제2 통로(22) 각각은 헤드 축(14)을 관통한다. 도 5에서 제1 통로(21)는 공급기(13)(도 2 참조)의 휠(13a)이 정회전함으로써 내보내진 와이어(7)를 통과시킨다. 제2 통로(22)는 제1 통로(21)를 통과하고 상기 가이드 트랙(11)을 경유한 와이어(7)의 제1 선단부(71)를 통과시킨다.

제1 통로(21)를 구성하는 앞쪽의 벽면(21a)은 제1 통로(21)를 통과한 와이어(7)의 일부에 접촉이 가능하고, 상기 일부의 전방으로의 이동을 규제한다. 제2 통로(22)를 구성하는 앞쪽의 벽면(22a)은 제2 통로(22)를 통과한 와이어(7)의 일부에 접촉이 가능하고, 상기 일부의 전방으로의 이동을 규제한다. 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 통로(21) 및 제2 통로(22)는 공통된 슬릿(23)을 거쳐 헤드 축(14)의 앞면(14a)에서 개구한다. 즉, 구멍에 의해 구성된 제1 통로(21) 및 제2 통로(22)는 그 구멍의 긴 쪽 방향 이외에서도 개구한다. 앞면(14a)에서의 상기 개구의 부호는 "24"이다. 뒤에 설명하겠지만(도 14 참조), 와이어(7)의 양 선단부(71, 72)가 비틀어짐으로써 토션 라인(8)이 형성된다. 토션 라인(8)은 슬릿(23) 및 개구(24)를 통해 헤드 축(14)으로부터 이탈할 수 있다.

〔구동 기구〕

도 2a에 나타내는 바와 같이, 구동 기구(16)는 모터(감속기가 달린 모터)(34)를 가진다. 모터(34)는 그 출력 축(34a)에 베벨기어(34b)가 형성된다. 모터(34)는 도면 외의 제어장치에 의해 제어된다. 베벨기어(34b)는 외통(15b)에 고정된 베벨기어(15c)와 맞물린다. 출력 축(34a)이 중심선(C1) 주위로 한 방향(뒤에서 설명할 제1 방향(V1))으로 회전함으로써 베벨기어(15c)가 양의 방향(뒤에서 설명할 제1 방향(R1))으로 회전한다. 출력 축(34a)이 중심선(C1) 주위로 다른 방향(뒤에서 설명할 제2 방향(V2))으로 회전함으로써 베벨기어(15c)가 음의 방향(뒤에서 설명할 제2 방향(R2))으로 회전한다. 구동 기구(16)는 베벨기어(15c) 및 외통(15b)을 중심선(C0) 주위로 정/역(正/逆)회전시킴과 함께, 내통(15a)을 축방향으로 왕복 변위시킨다. 한편, 본 실시형태에서는 모터(34)의 축심(軸芯)(중심선(C1))을 외통(15b)의 축심(중심선(C0))에 대하여 직교시켜서 배치하고, 구동 기구(16)의 구동력을 베벨기어(34b, 15c)에 의해 외통(15b)으로 전달하는 구성으로 했는데, 구동 기구(16)의 구성은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 모터 축 중심 및 외통 축심이 평행해지도록 구동 기구를 배치해도 된다.

〔규제 기구〕

도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 규제 기구(17)는 액츄에이터(36)와 암 보디(arm body)(37)와 회전축(38)을 가진다. 규제 기구(17)에는 오목부(14d)가 형성된 헤드 축(14)의 피계지부(14c)가 포함된다. 암 보디(37)는 회전축(38)에 의해 요동이 가능하게 지지된다. 회전축(38)의 축심은 헤드 축(14)의 축심(중심선(C0))에 대하여 평행하다. 이로써 암 보디(37)는 중심선(C0)에 대하여 수직인 평면을 따라 요동한다. 회전축(38) 측과는 반대인 암 보디(37)의 단부에는 계지부(39)가 형성된다.

도 2b에 나타내는 바와 같이, 암 보디(37)는 계지부(39)가 오목부(14d)로 파고 들어가는 제1 위치(Q1)와, 계지부(39)가 오목부(14d)로부터 빠져 나오는 제2 위치(Q2) 사이에 요동이 가능하게 구성된다. 헤드 축(14)은 오목부(14d)에 계지부(39)가 파고 들어간 상태에서 중심선(C0) 주위의 회전이 규제된다. 헤드 축(14)은 오목부(14d)로부터 계지부(39)가 빠져 나온 상태에서, 규제 기구(17)에 의한 규제가 해제되어 중심선(C0) 주위로 회전이 가능해진다. 이와 같이, 제1 결속 유닛(12A)에서는 규제 기구(17)에 의해 헤드 축(14)이 중심선(C0) 주위로 회전이 가능한 상태와 회전이 불가능한 상태를 전환시킬 수 있다.

〔캠 기구〕

도 2a에 나타내는 바와 같이, 결속 유닛(12)은 추가로 캠 기구(40)를 가진다. 결속 유닛(12)의 통 몸체(15)는 내통(15a) 및 외통(15b)이 캠 기구(40)를 통해 연결된다. 캠 기구(40)는 내통(15a)에 마련된 핀(41) 및 베어링(42)과, 캠 홈(43)이 형성된 외통(15b)을 포함하는 원통 캠이다. 캠 기구(40)는 원동절인 외통(15b)의 중심선(C0) 주위의 회전을 종동절인 내통(15a)의 중심선(C0)의 방향(축방향)으로의 변위로 변환한다.

핀(41)은 내통(15a)의 외주면으로부터 지름방향 외측으로 돌출되어 마련된 축 형상의 부위이다. 베어링(42)은 핀(41)의 지름방향 외측에 끼워진다. 캠 홈(43)은 외통(15b)의 외주면에 형성된 나선 형상의 홈부이며, 핀(41) 및 베어링(42)이 삽입된다. 핀(41)은 베어링(42)을 통해 캠 홈(43)의 내벽에 접촉한다. 한편, 본 개시의 결속 유닛에서의 캠 기구의 구성은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 내통 측에 캠 홈을 마련하고, 외통 측에 핀을 마련해도 된다.

캠 기구(40)는 캠 홈(43)의 전단보다도 후방이면서 후단보다도 전방에 핀(41)이 위치하는 경우, 외통(15b)의 중심선(C0) 주위의 회전 변위를 내통(15a)의 축방향으로의 변위로 변환한다. 결속 유닛(12)에서는 외통(15b)이 제1 방향(R1)(도 3 참조)으로 변위되면 내통(15a)이 전방으로 변위되고, 외통(15b)이 제2 방향(R2)(도 3 참조)으로 회전하면 내통(15a)이 후방으로 변위된다.

캠 기구(40)는 핀(41)이 전방으로 변위되는 쪽으로 외통(15b)이 중심선(C0) 주위로 계속 회전하면, 핀(41)은 머지않아 캠 홈(43)의 전단에 도달한다. 내통(15a)은 핀(41)이 캠 홈(43)의 전단에 도달할 때까지는 전방으로 변위가 가능하지만, 그보다 더 전방으로 변위될 수는 없다. 캠 기구(40)는 캠 홈(43)에 의해, 핀(41)의 전후방향의 위치를 규제한다.

캠 기구(40)는 핀(41)이 캠 홈(43)의 전단에 위치한 상태로부터 핀(41)을 전방으로 변위시키는 쪽으로 외통(15b)이 더 회전하면 캠 홈(43)의 내벽이 핀(41)을 그 회전방향으로 가압하고, 그 결과 내통(15a) 및 외통(15b)이 일체가 되어 중심선(C0) 주위로 회전한다. 구체적으로는, 제1 결속 유닛(12A)에서는 핀(41)이 캠 홈(43)의 전단에 위치할 때에 외통(15b)이 제1 방향(R1)으로 회전하면 내통(15a)이 외통(15b)과 함께 제1 방향(R1)으로 회전한다(도 17의 (A) 도면 참조). 바꿔 말하면, 캠 기구(40)는 핀(41)이 캠 홈(43)의 전후방향에서의 중도부에 위치할 때는 외통(15b)의 회전 변위를 내통(15a)의 축방향 변위로 변환하는 역할을 하고, 핀(41)이 캠 홈(43)의 전단에 위치할 때는 외통(15b)의 회전을 그대로 내통(15a)에 전달하는 역할을 한다.

결속 유닛(12)에서는 핀(41)이 캠 홈(43)의 후단에 위치할 때의 내통(15a)의 위치를 대기 위치(P0)라고 칭하고, 핀(41)이 캠 홈(43)의 전단에 위치할 때의 내통(15a)의 위치를 제2 위치(P2)라고 칭한다(도 16 참조). 또한, 결속 유닛(12)에서는 대기 위치(P0)와 제2 위치(P2) 사이에 추가로 제1 위치(P1)를 설정했다(도 16 참조). 한편, 본 설명에서는 핀(41)의 위치에 따라 내통(15a)의 위치를 나타냈다.

결속 유닛(12)에서는 전후방향에서의 대기 위치(P0)로부터 제1 위치(P1)까지의 거리를 제1 스트로크(S1)로 하고, 전후방향에서의 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)까지의 거리를 제2 스트로크(S2)로 했다. 바꿔 말하면, 결속 유닛(12)에서는 전후방향에서의 캠 홈(43)의 길이가 제1 스트로크(S1) 및 제2 스트로크(S2)를 가산한 거리와 일치한다. 내통(15a)은 대기 위치(P0)로부터 제2 위치(P2)까지 변위되면, 제1 스트로크(S1) 및 제2 스트로크(S2)를 가산한 거리(S1+S2)만큼 전진한다.

결속 유닛(12)에서는 외통(15b)이 제1 방향(R1)으로 회전하면 내통(15a)은 대기 위치(P0)로부터 제2 위치(P2)에 도달할 때까지의 동안은 전진하고, 제2 위치(P2)에 도달한 후에는 외통(15b)과 함께 제1 방향(R1)으로 회전한다. 한편, 결속 유닛(12)에서는 외통(15b)이 제2 방향(R2)으로 회전하면 내통(15a)은 제2 위치(P2)로부터 대기 위치(P0)에 도달할 때까지의 동안은 후방으로 변위한다.

〔결속 유닛의 동작에 대해〕

도 2a의 상태로부터, 모터(34)의 출력 축(34a)(베벨기어(34b))이 출력 축(34a)의 중심선(C1) 주위로 소정 회전하면 내통(15a)은 전방으로 이동한다. 도 2a의 상태로부터, 핀(41)이 제1 위치(P1)에 위치한 상태로 모터(34)는 일단 정지한다. 이때, 내통(15a)은 헤드 축(14)을 남겨 두고, 제1 스트로크(S1)(도 5부터 도 6 참조)에 대해 전방으로 이동한다. 출력 축(34a)(베벨기어(34b))이 출력 축(34a)의 중심선(C1) 주위로 더 소정 회전하면 모터(34)는 다시 일단 정지한다. 이때, 내통(15a)은 헤드 축(14)을 남겨 두고, 제2 스트로크(S2)(도 6부터 도 7 참조)에 대해 전방으로 이동한다. 이상과 같이, 구동 기구(16)는 내통(15a)을 장척재(5) 측의 방향인 전방으로 제1 스트로크(S1)에 대해 전진시킴과 함께, 제2 스트로크(S2)에 대해 더 전진시킨다.

모터(34)의 출력 축(34a)(베벨기어(34b))이 중심선(C1) 주위로 소정 회전하면 내통(15a)은 후방으로, 제1 스트로크(S1)와 제2 스트로크(S2)의 합계 스트로크에 대해 이동한다. 한편, 구동 기구(16)는 이상과 같이 설명한 형태 이외이어도 된다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 내통(15a)이 전방으로 이동하기 전의 상태(대기 상태)에서는 제1 통로(21) 및 제2 통로(22)는 그 긴 쪽 방향 양측에서 내통(15a)에 의해 덮이지 않고 개구된다.

〔스토퍼 및 커터 블록〕

도 2a에서 스토퍼(27)와 커터 블록(18)은 중심선(C0)을 중심으로 180° 떨어져서 마련된다. 스토퍼(27)는 내통(15a)의 근방(지름방향 외측)에서 베이스(29)에 장착된다(고정된다). 공급기(13)로부터 결속 유닛(12)으로 내보내진 와이어(7)는 우선 헤드 축(14)의 제1 통로(21)를 통과하고, 가이드 트랙(11)에 의해 루프 형상이 되며, 그 후, 와이어(7)의 제1 선단부(71)가 제2 통로(22)를 통과하고, 선단(71a)이 스토퍼(27)에 접촉한다.

상기와 같이(도 5 및 도 6 참조), 제2 통로(22)를 통과한 와이어(7) 일부의 전방으로의 이동은 앞쪽의 벽면(22a)에 의해 규제된다. 이 때문에, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 전진하는 내통(15a)에 의해 와이어(7)의 제1 선단부(71)는 전방으로 밀려 전방으로 구부러진다.

도 2a에서, 커터 블록(18)은 공급기(13)로부터 내보내진 와이어(7)가 통과하는 위치에 베이스(29)에 장착된다(고정된다). 도 6부터 도 7에 나타내는 바와 같이, 커터 블록(18)은 와이어(7) 일부(제2 선단부(72) 측이 되는 부분)를 절단한다. 이 때문에 커터 블록(18)은 내통(15a)의 근방(지름방향 외측)에 마련된다. 와이어(7)의 절단에 대해서는 뒤에서 설명하겠지만, 상기와 같이, 제1 통로(21)를 통과하는 와이어(7) 일부의 전방으로의 이동은 앞쪽의 벽면(21a)에 의해 규제된다. 이 때문에, 내통(15a)이 전진하면 내통(15a) 선단의 일부(15d)(선단의 외주면의 일부(15d))와 커터 블록(18) 사이에서 와이어(7)가 절단(전단)된다.

상기와 같이, 내통(15a)의 안둘레 측에는 제1 홈(19) 및 제2 홈(20)이 마련된다. 제1 통로(21)와 둘레방향에 대해 동일한 위치에 제2 홈(20)이 마련된다. 제2 통로(22)와 둘레방향에 대해 동일한 위치에 제1 홈(19)이 마련된다. 내통(15a)이 제1 및 제2 스트로크(S1, S2)에 대해 전진한 상태로(도 7 참조) 제1 홈(19)과 헤드 축(14)의 외주면(14b)(외주면(14b) 중 제1 홈(19)과 지름방향으로 대향하는 부분) 사이에서 와이어(7)의 제1 선단부(71)는 끼인 상태가 된다. 이로써, 제1 선단부(71)는 내통(15a) 및 헤드 축(14)에 의해 클램프된 상태가 된다. 마찬가지로, 내통(15a)이 제1 및 제2 스트로크(S1, S2)에 대해 전진한 상태로 내통(15a)의 제2 홈(20)과 헤드 축(14)의 외주면(14b)(외주면(14b) 중 제2 홈(20)과 지름방향으로 대향하는 부분) 사이에서 제2 선단부(72)는 끼인 상태가 된다. 이로써, 제2 선단부(72)는 내통(15a) 및 헤드 축(14)에 의해 클램프된 상태가 된다.

상기와 같이 와이어(7)의 선단부(71, 72)가 클램프되기 때문에 제1 홈(19) 및 제2 홈(20)의 홈 깊이(홈의 지름방향의 치수) 및 홈 폭(홈의 둘레방향의 치수)은 와이어(7)의 지름보다도 약간 큰(최대 와이어(7) 지름의 20% 큰) 정도이다. 이상과 같이, 제1 홈(19)은 헤드 축(14)의 외주면(14b)과의 사이에서 제1 선단부(71)를 끼운 상태로 클램프를 가능하게 하는 홈 절단면 형상을 가진다. 제2 홈(20)은 헤드 축(14)의 외주면(14b)과의 사이에서 제2 선단부(72)를 끼운 상태로 클램프를 가능하게 하는 홈 절단면 형상을 가진다.

〔결속 동작에 대해〕

상기 구성을 갖추는 결속기(10)가 와이어(7)를 이용하여 장척재(5) 다발을 결속하는 동작에 대해 설명한다. 도 8부터 도 15는 결속 동작을 순서대로 설명하기 위한 도면이다. 도 16 및 도 17은 결속 동작의 각 타이밍에서의 캠 기구(40) 및 규제 기구(17)의 상태 설명도이다. 도 8에 나타내는 상태부터 도 15에 나타내는 상태까지 결속 동작이 순서대로 실행된다.

공급기(13)(도 2 참조)의 휠(13a)의 정회전에 의해 와이어(7)가 결속 유닛(12)으로 내보내진다. 와이어(7)는 헤드 축(14)의 제1 통로(21)를 거쳐(도 8 참조) 가이드 트랙(11)을 따라 루프 형상이 되고, 선단부(제1 선단부(71))가 제2 통로(22)를 통과한다. 제1 선단부(71)의 선단(71a)이 스토퍼(27)에 접촉한다. 이때, 도 8 및 도 16의 (A) 도면에 나타내는 바와 같이, 캠 기구(40)의 핀(41)(내통(15a))은 대기 위치(P0)에 위치한다. 또한 이때, 규제 기구(17)는 암 보디(37)가 제1 위치(Q1)에 위치하고, 계지부(39)가 오목부(14d)로 파고 들어가서 헤드 축(14) 및 내통(15a)의 회전을 규제한다. 한편, 핀(41)이 대기 위치(P0)에 위치한 상태(도 16의 (A) 도면 참조)에서는 외통(15b)을 중심선(C0) 주위로 제2 방향(R2)으로 회전시키고자 해도 외통(15b)(캠 홈(43))이 핀(41)에 의해 계지되기 때문에 외통(15b)은 제2 방향(R2)으로는 회전이 불가능하다.

다음으로, 도 9에 나타내는 바와 같이, 베벨기어(34b)가 제1 방향(V1)으로 소정 횟수만큼 회전하고, 외통(15b)이 제1 방향(R1)으로 회전됨과 함께, 내통(15a)(핀(41))이 제1 스트로크(S1)에 대해 전진하며, 핀(41)이 제1 위치(P1)에 위치한다(도 16의 (B) 도면 참조). 이때, 내통(15a)의 제1 접촉부(31)가 제1 선단부(71)를 전방으로 밀어서 전방을 향해 구부린다. 제1 선단부(71)는 제1 접촉부(31)와 헤드 축(14) 사이에서 끼여 유지된 상태가 된다.

다음으로, 도 10에 나타내는 바와 같이, 핀(41)이 제1 위치(P1)에 위치한 상태로 휠(13a)의 역회전에 의해 와이어(7)가 결속 유닛(12)으로부터 되돌려진다. 이로써, 장척재(5) 다발은 와이어(7)에 의해 죄어진다.

다음으로, 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 베벨기어(34b)가 제1 방향(V1)으로 소정 횟수만큼 더 회전하고, 제1 스트로크(S1)에 대해 이미 전진해 있던 내통(15a)(핀(41))이 전진하며, 최종적으로 제2 스트로크(S2)에 대해 전진한다(도 16의 (C) 도면 참조). 이로써, 내통(15a)의 제1 접촉부(31)가 제1 선단부(71)를 전방으로 더 밀어서 전방을 향해 더 구부린다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 내통(15a)이 제2 스트로크(S2)에 대해 전진하는 동안에 내통(15a) 선단의 일부와 커터 블록(18) 사이에서 와이어(7)가 절단(전단)된다. 와이어(7)는 절단됨으로써 제2 선단부(72)가 얻어진다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 상기 절단 후, 내통(15a)의 제2 스트로크(S2)에 대한 전진 동안에 내통(15a)의 제2 접촉부(32)가 제2 선단부(72)를 전방으로 밀어서 전방을 향해 구부린다. 내통(15a)이 제2 스트로크(S2)에 대해 전진하면 와이어(7)의 제1 및 제2 선단부(71, 72)는 내통(15a)과 헤드 축(14) 사이에 끼워져 클램프된 상태가 된다.

다음으로, 도 13에 나타내는 바와 같이, 계지부(39)가 제2 위치(Q2)에 위치함과 함께, 베벨기어(34b)가 제1 방향(V1)으로 소정 횟수만큼 더 회전하고, 외통(15b)이 제1 방향(R1)으로 더 회전한다. 이때, 도 17의 (A) 도면에 나타내는 바와 같이, 규제 기구(17)는 암 보디(37)를 제2 위치(Q2)로 회동(回動)시켜서 계지부(39)를 오목부(14d)로부터 빠져 나온 상태로 하고, 헤드 축(14)의 회전 규제를 해제한다. 또한 이때, 캠 기구(40)의 핀(41)(내통(15a))은 제2 위치(P2)에 위치한다. 이 때문에, 도 13에 나타내는 상태에서는 외통(15b)이 제1 방향(R1)으로 회전함으로써 헤드 축(14)이 내통(15a)과 함께 중심선(C0) 주위로 제1 방향(R1)으로 회전한다. 이때의 헤드 축(14)의 회전 수는 1.5~2회전이다. 이로써, 와이어(7)에는 토션 라인(8)이 형성된다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 토션 라인(8)은 전후방향을 따라 형성되고, 선단부(71, 72)는 선단(71a, 72a)이 앞쪽을 향하도록 유턴된 M자 형상을 가진다. 즉, M형상의 토션 라인(8)이 형성된다. 토션 라인(8)은 슬릿(23) 및 개구(24)로부터 전방으로 연장된다.

다음으로, 베벨기어(34b)가 제2 방향(V2)으로 소정 횟수만큼 소회전하고, 도 17의 (B) 도면에 나타내는 바와 같이, 외통(15b)(캠 홈(43))이 제2 방향(R2)으로 소회전한다. 이 소회전의 방향은 토션 라인(8)을 형성하는 경우의 회전방향(제1 방향(R1))과는 반대가 되는 제2 방향(R2)이다. 이때, 규제 기구(17)는 암 보디(37)를 제2 위치(Q2)에 회동시킨 채로 헤드 축(14)의 회전 규제를 해제한다. 이 때문에, 헤드 축(14)은 베벨기어(34b)가 제2 방향(V2)으로 소회전함으로써, 마찬가지로 소회전한다. 이 소회전에 맞춰, 상기 액츄에이터(26)(도 1 참조)에 의해 결속 유닛(12)을 요동시킨다. 이들 소회전의 동작 및 요동은 다음에 설명하는 바와 같이(도 15 참조), 토션 라인(8)을 헤드 축(14)으로부터 이탈시키기 위함이다. 즉, 상기와 같이(도 3 및 도 18 참조), 헤드 축(14)의 제1 통로(21)와 제2 통로(22)는 이들 제1 통로(21) 및 제2 통로(22)가 모두 연결되는 슬릿(23)을 거쳐 헤드 축(14)의 앞면(14a)에서 개구한다. 슬릿(23) 및 개구(24)는 토션 라인(8)을 형성할 때의 제1 통로(21) 및 제2 통로(22)에서의 와이어(7)의 위치(도 3 참조)보다도 토션 라인(8)을 형성하기 위해 헤드 축(14)이 회전하는 방향(도 3의 화살표(R1) 방향)의 전방 측에 형성된다. 따라서, 헤드 축(14)을 반대방향(도 3의 화살표(R2) 방향)으로 소회전시킨다. 그리고 헤드 축(14)이 장척재(5) 다발로부터 멀어지는 방향으로 결속 유닛(12)을 요동시킨다. 이로써, 도 14부터 도 15에 나타내는 바와 같이, 토션 라인(8)을 헤드 축(14)으로부터 이탈시킨다.

그 후, 도 14에 나타내는 바와 같이 베벨기어(34b)가 제2 방향(V2)으로 소정 횟수만큼 더 회전하고, 도 15에 나타내는 바와 같이 내통(15a)이 후퇴한다. 이때, 도 17의 (C) 도면에 나타내는 바와 같이, 규제 기구(17)는 암 보디(37)를 제1 위치(Q1)로 회동시켜서 계지부(39)가 오목부(14d)로 파고 들어간 상태로 하고, 헤드 축(14)의 회전을 규제한다. 이때의 후퇴 스트로크는 제1 스트로크(S1)와 제2 스트로크(S2)의 합계의 값이며, 핀(41)(내통(15a))은 대기 위치(P0)에 위치하여 상기 대기 상태가 된다.

이상과 같이 하여, 소정 개수의 장척재(5)가 와이어(7)에 의해 결속된 상태가 된다. 결속된 장척재(5) 다발이 반출 컨베이어에 의해 반출된다.

(결속 유닛의 제2 실시형태에 대해)

도 19는 제2 실시형태에 따른 결속 유닛을 측면에서 보았을 경우의 구성도이다. 본 개시의 와이어 결속기(10)는 전술한 제1 결속 유닛(12A)(도 2 참조) 대신에 도 19에 나타내는 제2 결속 유닛(12B)을 이용해도 된다. 제2 결속 유닛(12B)은 결속 유닛(12)의 제2 실시형태이다.

도 19에 나타내는 바와 같이, 제2 결속 유닛(12B)은 규제 기구(17) 대신에 회전 기구(50)를 갖추는 점, 및 내통(15a)과 헤드 축(14)을 연결하는 연결부(30)(도 2 참조)를 갖추지 않는 점에서 제1 결속 유닛(12A)과 다르다. 이 때문에, 제2 결속 유닛(12B)에서 내통(15a) 및 헤드 축(14)은 축방향(헤드 축(14)의 중심선(C0) 방향)으로 상대 변위가 가능함과 함께, 중심선(C0) 주위로 상대 회전이 가능하다.

제2 결속 유닛(12B)은 구동 기구(16)를 가진다. 제2 결속 유닛(12B)에서의 구동 기구(16)는 베벨기어(15c) 및 외통(15b)을 중심선(C0) 주위로 정/역회전시키고, 내통(15a)을 축방향으로 왕복 변위시킨다. 그러나 제2 결속 유닛(12B)에서의 구동 기구(16)는 헤드 축(14)을 중심선(C0) 주위로 정/역회전시킬 수 없다. 이 점에서 제2 결속 유닛(12B)에서의 구동 기구(16)는 제1 결속 유닛(12A)에서의 구동 기구(16)와 다르다.

회전 기구(50)는 모터(감속기가 달린 모터)(51)를 가진다. 모터(51)의 출력 축(52)에 헤드 축(14)이 동일한 축으로 고정된다. 모터(51)는 도면 외의 제어장치에 의해 제어된다. 출력 축(52)이 제1 방향(R1)으로 회전함으로써 헤드 축(14)이 제1 방향(R1)으로 회전하고, 출력 축(52)이 제2 방향(R2)으로 회전함으로써 헤드 축(14)이 제2 방향(R2)으로 회전한다. 회전 기구(50)는 헤드 축(14)을 중심선(C0) 주위로 정/역회전시킨다.

제2 결속 유닛(12B)은 회전 기구(50)에 의해 헤드 축(14)을 중심선(C0) 주위로 회전시킬 수 있다. 제2 결속 유닛(12B)에서, 내통(15a) 및 헤드 축(14)은 연결되지 않기 때문에 내통(15a)을 회전 기구(50)에 의해 구동시킬 수는 없다.

제2 결속 유닛(12B)에서는 구동 기구(16)에 의해, 내통(15a)을 제1 스트로크(S1) 및 제2 스트로크(S2)로 전진시켜서 와이어(7)의 절단 및 구부림을 실시함과 함께, 회전 기구(50)에 의해 헤드 축(14)을 회전시켜서 토션 라인(8)을 형성한다.

이와 같은 제2 결속 유닛(12B)은 종래의 결속 유닛과 같은 링크 기구를 갖추지 않아도 구동 기구(16)에 의해 와이어(7)의 절단 및 구부림을 실시함과 함께, 회전 기구(50)에 의해 토션 라인(8)을 형성할 수 있다. 이 때문에, 제2 결속 유닛(12B)을 갖춘 결속기(10)는 종래의 결속 유닛을 갖춘 결속기에 비해 콤팩트하게 구성할 수 있다.

〔본 개시의 결속기(10)에 관해〕

본 개시의 결속기(10)가 갖추는 결속 유닛(12)은 헤드 축(14)과 통 몸체(15)와 구동 기구(16)를 가진다. 헤드 축(14)에는 공급기(13)에 의해 내보내진 와이어(7)를 통과시키는 제1 통로(21), 및 제1 통로(21)를 통과하고 가이드 트랙(11)을 경유한 와이어(7)의 제1 선단부(71)를 통과시키는 제2 통로(22)가 마련되고, 중심선(C0) 주위로 회전하도록 구성된다. 헤드 축(14)의 바깥둘레 측에 마련되는 내통(15a)과, 내통(15a)의 바깥둘레 측에 마련되는 외통(15b)을 포함하는 통 몸체(15)와, 헤드 축(14)의 중심선(C0) 주위의 외통(15b)의 회전 변위를 중심선(C0)의 방향으로의 내통(15a)의 변위로 변환하는 캠 기구(40)와, 외통(15b)을 헤드 축(14)의 중심선(C0) 주위로 회전시킴으로써 내통(15a)을 장척재(5) 측의 방향인 전방으로 제1 스트로크(S1)에 대해 전진시킴과 함께, 제2 스트로크(S2)에 대해 더 전진시키는 구동 기구(16)를 가진다.

내통(15a)이 제1 스트로크(S1)에 대해 전진함으로써 내통(15a)의 제1 접촉부(31)가 제2 통로(22)를 통과한 와이어(7)의 제1 선단부(71)를 전방으로 밀어서 전방을 향해 구부린다. 내통(15a)이 제2 스트로크(S2)에 대해 더 전진함으로써 내통(15a)의 제2 접촉부(32)가 제1 통로(21) 측에서 절단된 와이어(7)의 제2 선단부(72)를 전방으로 밀어서 전방을 향해 구부린다. 이와 함께, 내통(15a)과 헤드 축(14) 사이에서 제1 및 제2 선단부(71, 72)가 끼인 상태가 되고, 클램프된다. 이와 같이, 양 선단부(71, 72)가 전방을 향해 구부러진 와이어(7)가 클램프된 상태로 구동 기구(16)가 헤드 축(14) 및 통 몸체(15)를 회전시킴으로써 와이어(7)에 토션 라인(8)이 형성된다.

이 결속기(10)에 따르면, 구동 기구(16)에 의해 외통(15b)이 회전함으로써 내통(15a)이 제1 스트로크(S1) 및 제2 스트로크(S2)로 전진함과 함께, 내통(15a) 및 헤드 축(14)이 회전하고, 와이어(7)의 토션 라인(8)이 내측을 향한 M형상으로 형성된다. 이 때문에, 구동 기구(16)의 회전을 통 몸체(15)의 축방향 변위로 변환시키기 위한 링크 기구가 불필요해지고, M형상의 토션 라인을 형성할 수 있는 결속기(10)를 콤팩트하게 구성하는 것이 가능해진다.

또한, 본 개시의 제1 결속 유닛(12A)은 헤드 축(14) 및 내통(15a)이 중심선(C0) 주위로 일체 회전함과 함께, 중심선(C0)의 방향으로 상대 변위가 가능하게 연결부(30)로 연결되고, 헤드 축(14)의 중심선(C0) 주위의 회전을 규제하는 규제 기구(17)를 더 갖춘다. 제1 결속 유닛(12A)은 규제 기구(17)에 의해 헤드 축(14)을 규제한 상태로 구동 기구(16)에 의해 내통(15a)을 중심선(C0)의 방향으로 변위시키는 것이 가능하고, 규제 기구(17)에 의한 헤드 축(14)의 규제를 해제한 상태로 구동 기구(16)에 의해 헤드 축(14)을 중심선(C0) 주위로 회전시키는 것이 가능하다.

제1 결속 유닛(12A)을 갖춘 결속기(10)는 구동 기구(16)에 의해 외통(15b)을 중심선(C0) 주위로 회전시켜서 내통(15a)을 축방향으로 변위시키는 동작과, 구동 기구(16)에 의해 외통(15b)을 중심선(C0) 주위로 회전시켜서 헤드 축(14)을 중심선(C0) 주위로 회전시키는 동작을 규제 기구(17)에 의해 전환하는 것이 가능해진다. 이로써, 하나의 모터를 가지는 구동 기구(16)에 의해, M형상의 토션 라인을 형성하는 것이 가능해지고, 결속기(10)를 보다 콤팩트하게 구성하는 것이 가능해진다.

또한, 본 개시의 제1 결속 유닛(12A)은 내통(15a)이 제1 스트로크(S1) 및 제2 스트로크(S2)로 전진한 상태(제2 위치(P2)에 위치하는 상태)로 내통(15a)을 전진시키는 쪽(제1 방향(R1))으로 외통(15b)이 중심선(C0) 주위로 회전하고, 캠 기구(40)가 외통(15b)의 회전을 내통(15a)에 전달함으로써 내통(15a) 및 헤드 축(14)이 중심선(C0) 주위로 회전한다.

이 구성에 의해, 구동 기구(16)에 의해 헤드 축(14)을 중심선 주위로 회전시킬 수 있다. 이로써, 구동 기구(16)가 가지는 하나의 모터(34)의 구동에 의해, M형상의 토션 라인을 형성할 수 있고, 결속기(10)를 보다 콤팩트하게 할 수 있다.

또한, 본 개시의 제2 결속 유닛(12B)은 헤드 축(14) 및 내통(15a)이 중심선(C0) 주위로 상대 회전이 가능하게 구성되고, 헤드 축(14)을 중심선(C0) 주위로 회전시키는 회전 기구(50)를 더 갖춘다.

제2 결속 유닛(12B)을 갖춘 결속기(10)는 구동 기구(16)에 의해 외통(15b)을 중심선(C0) 주위로 회전시켜서 내통(15a)을 축방향으로 변위시킴과 함께, 회전 기구(50)에 의해 헤드 축(14)을 중심선(C0) 주위로 회전시키는 것이 가능해진다. 이로써, M형상의 토션 라인을 형성하는 것이 가능한 와이어 결속기(10)에 있어서, 구동 기구(16) 및 회전 기구(50)가 각각 모터를 가지는 구성이어도 링크 기구를 사용할 필요가 없어, 결속기(10)를 보다 콤팩트하게 구성하는 것이 가능해진다.

이번에 개시한 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니다. 본 발명의 권리범위는 상술한 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 특허청구범위에 기재된 구성과 균등한 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.

5: 장척재 7: 와이어
8: 토션 라인 10: 와이어 결속기
11: 가이드 트랙 12: 결속 유닛
12A: 제1 결속 유닛 12B: 제2 결속 유닛
13: 공급기 14: 헤드 축
15: 통 몸체 15a: 내통
15b: 외통 15e: 제1 관통 구멍
15f: 제2 관통 구멍 16: 구동 기구
17: 규제 기구 18: 커터 블록
19: 제1 홈 20: 제2 홈
21: 제1 통로 22: 제2 통로
23: 슬릿 24: 개구
31: 제1 접촉부 32: 제2 접촉부
40: 캠 기구 50: 회전 기구
71: 제1 선단부 72: 제2 선단부
C0: 중심선 S1: 제1 스트로크
S2: 제2 스트로크

Claims (8)

1. 와이어의 내보내기 및 되돌리기를 수행하는 공급기와,
   복수개의 장척재(長尺材)의 주위에 상기 와이어를 끌어와서 루프 형상으로 하기 위한 가이드 트랙과,
   루프 형상으로 있는 상기 와이어의 양 단부(端部)를 비틀어서 토션 라인(torsion line)을 형성하기 위한 결속 유닛을 갖추고,
   상기 결속 유닛은
   상기 공급기에 의해 내보내진 상기 와이어를 통과시키는 제1 통로, 및 상기 제1 통로를 통과하고 상기 가이드 트랙을 경유한 상기 와이어의 제1 선단부를 통과시키는 제2 통로가 마련되며, 중심선 주위로 회전하도록 구성되는 헤드 축과,
   상기 헤드 축의 바깥둘레 측에 마련되는 내통(內筒)과, 상기 내통의 바깥둘레 측에 마련되는 외통(外筒)을 포함하는 통 몸체와,
   상기 헤드 축의 중심선 주위의 상기 외통의 회전 변위를 상기 중심선의 방향으로의 상기 내통의 변위로 변환하는 캠 기구와,
   상기 외통을 상기 헤드 축의 중심선 주위로 회전시킴으로써 상기 내통을 상기 장척재 측의 방향인 전방으로 제1 스트로크에 대해 전진시킴과 함께, 제2 스트로크에 대해 더 전진시키는 구동 기구를 가지며,
   상기 제1 스트로크의 전진에 의해 상기 내통의 제1 접촉부가 상기 제2 통로를 통과한 상기 와이어의 상기 제1 선단부를 전방으로 밀어서 전방을 향해 구부리고,
   상기 제2 스트로크의 전진에 의해 상기 내통의 제2 접촉부가 상기 제1 통로 측에서 절단된 상기 와이어의 제2 선단부를 전방으로 밀어서 전방을 향해 구부리는, 와이어 결속기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 헤드 축 및 상기 내통이 상기 중심선 주위로 일체 회전함과 함께, 상기 중심선의 방향으로 상대 변위가 가능하게 연결되고,
   상기 헤드 축의 상기 중심선 주위의 회전을 규제하는 규제 기구를 더 갖추며,
   상기 규제 기구에 의해 상기 헤드 축을 규제한 상태로 상기 구동 기구에 의해 상기 내통을 상기 중심선의 방향으로 변위시키는 것이 가능하고,
   상기 규제 기구에 의한 상기 헤드 축의 규제를 해제한 상태로 상기 구동 기구에 의해 상기 헤드 축을 상기 중심선 주위로 회전시키는 것이 가능한, 와이어 결속기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 내통이 상기 제1 스트로크 및 상기 제2 스트로크로 전진한 상태로 상기 내통을 전진시키는 쪽으로 상기 외통이 상기 중심선 주위로 회전하고, 상기 캠 기구가 상기 외통의 회전을 상기 내통에 전달함으로써 상기 내통 및 상기 헤드 축이 상기 중심선 주위로 회전하는, 와이어 결속기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 헤드 축 및 상기 내통이 상기 중심선 주위로 상대 회전이 가능하게 구성되고,
   상기 헤드 축을 상기 중심선 주위로 회전시키는 회전 기구를 더 갖추는, 와이어 결속기.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 접촉부와 상기 제2 접촉부는 상기 중심선을 중심으로 180° 떨어져서 마련되고, 상기 제1 접촉부는 상기 제2 접촉부보다도 전방에 위치하는, 와이어 결속기.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 결속 유닛은 상기 와이어의 일부를 절단하기 위해, 상기 내통의 근방에 마련된 커터 블록을 더 가지며,
   상기 제2 스트로크의 전진에 의해, 상기 와이어 중 상기 제1 통로를 지나기 직전의 부분을 상기 내통과 상기 커터 블록으로 절단함과 함께, 절단됨으로써 얻어진 상기 제2 선단부를 상기 내통의 상기 제2 접촉부가 전방으로 밀어서 전방을 향해 구부리는, 와이어 결속기.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 통로와 상기 제2 통로는 상기 제1 통로 및 상기 제2 통로가 모두 연결되는 슬릿을 거쳐 상기 헤드 축의 앞면에서 개구하고,
   상기 슬릿 및 상기 개구는 상기 토션 라인을 형성할 때의 상기 제1 통로 및 상기 제2 통로에서의 상기 와이어의 위치보다도, 상기 토션 라인을 형성하기 위해 상기 헤드 축이 회전하는 방향의 전방 측에 형성되는, 와이어 결속기.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 내통의 안둘레 측에는 상기 와이어의 상기 제1 선단부를 위치시키는 제1 홈, 및 상기 제2 선단부를 위치시키는 제2 홈이 형성되고,
   상기 제1 홈은 상기 헤드 축의 외주면(外周面)과의 사이에서 상기 제1 선단부를 끼운 상태로 클램프를 가능하게 하는 홈 절단면 형상을 가지며,
   상기 제2 홈은 상기 헤드 축의 외주면과의 사이에서 상기 제2 선단부를 끼운 상태로 클램프를 가능하게 하는 홈 절단면 형상을 가지는, 와이어 결속기.

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