JP4647637B2 - 結束装置への結束テープ供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、外取り供給方式により結束テープを結束装置へ供給するための結束テープ供給装置に関する。結束テープにより結束する被結束物は、板状の物品たとえば段ボールを積み重ねたもの、角柱状の物品を積み重ねたもの等である。

板状の物品を積み重ねた被結束物Ｗの結束作業を自動的に行なう結束装置は、従来から種々検討されている（たとえば特許文献１，２参照）。図５には、段ボールを複数枚積み重ねた後、その被結束物Ｗの周りに結束テープ１を巻き回し、次いで結び目12を形成することで結束した被結束物Ｗの一束を示した。
被結束物Ｗの周りに巻き回す結束テープ１を、結束装置へ供給する方式には、内取りと呼ばれる供給方式と、外取りと呼ばれる供給方式とがあり、どちらの場合も結束テープ１を帯状の状態で円筒状に巻いたテープロールが用いられる。一般的に結束テープ１は幅が３〜４cmのプラスチック製（たとえばポリエチレン）の薄いテープである
図７には、芯材2bを中にして結束テープ１を帯状の状態で円筒状に巻き付けたテープロール２の外側端部1aから順に供給する外取り供給方式を示し、図８には、同様に結束テープ１を巻き付けたテープロール２の内側端部1bから順に供給する内取り供給方式を示した。内取り供給方式の場合、芯材2bを取り外したテープロール２がリール保持具23で保持され、一方、外取り供給方式の場合、芯材2bを付けたままでテープロール２がリール軸に装着される。

内取り供給方式の場合には、結束装置へ供給する結束テープ１の捻れをなくすことが困難であり、捻れた結束テープ１が被結束物Ｗの角部に来ると、角部に応力が集中して段ボールが変形する場合がある。段ボールに窪みが生じると、再使用する際に外観を損ねるばかりでなく、その組み立て作業に支障を来たす。これに対して外取り供給方式の場合、結束装置へ供給する結束テープ１の捻れをなくすことが容易である。

たとえば、外取り供給方式の具体的な構成として、幅３〜４cmの結束テープが取り出される方向と、結束テープを帯状の状態で円筒状に巻いたテープロールを装着するリールシャフト（以下、リール軸という）の回転軸が略直角になるようにしたリール（リール軸にテープロールを装着したもの）を具備し、さらにショックアブソーバー及びリール軸のブレーキを有する結束テープ供給装置が開示されている（特許文献３）。ショックアブソーバーはたとえば動滑車を用いたもので、結束テープの急激な取り出し及び取り出し停止等の変化を吸収する。

この特許文献３に記載の結束テープ供給装置によれば、被結束物Ｗの移動によって結束テープが引っ張られた時、重いテープロールが回転する前に動滑車の昇降により、少ない抵抗で結束テープが引き出される作用と、その後、被結束物Ｗが所定の位置に到達したことを示す結束装置からの信号によりリール軸のブレーキを作動させ、リールが慣性で回転して結束テープが余分に結束装置へ供給されるのを防止する作用を発揮できる。なお、ブレーキは動滑車の昇降による信号で解除されるようになっている。

ところで、被結束物Ｗを結束テープ１で結束する際、結び目を形成するには結び目形成器具（一般にビークと呼ばれる器具（特許文献２参照））が使用される。結束装置のビークの動作は以下である。
(a) 結束テープの拘束具側の端部と、結束テープの誘導具側の端部を把持する、
(b) 結束テープを環状に保持して輪を形成する、
(c) 結束テープを輪に通す、
(d) 輪を絞る、
(e) 結束テープを切断する、
という一連の動作を行なうことによって結び目を形成するものである。

この結束装置のビークを用い、結び目を形成する際、結束テープの長さ方向に切れ目が生じやすいのでこれを防止して結束テープの全幅を把持することが重要である。
本出願人は、結束テープの長さ方向に切れ目が生じるのを防止した結束方法を提案した（特許文献４）。この結束方法の場合、結束装置へ外取り供給方式により結束テープを供給するのに、図6に示したピンチロール20の駆動力によって結束テープ１を供給する結束テープ供給装置を用いている。図６中、２は結束テープ１を円筒状に巻き付けたテープロール、３はテープロール２を装着するリール軸、４は軸受けを示す。

この結束テープ供給装置の場合、駆動されるピンチロール20は、リールよりも結束装置側のテープ供給通路に配置され、結束テープ１は、より好ましくは、２個の固定ロール21と１個の可動ロール22からなる長さ調整装置を経て結束装置の誘導具まで導かれる。
特開平9-309506号公報 特開平10-194221号公報 特開2003-267304 号公報 特開2007-106483号公報

しかしながら、図6に示した結束テープ供給装置は、結束テープ１を上下ローラ間で挟み付ける力が過小となると、駆動されるピンチロール20により結束テープ１を引っ張り上げることができなくなり、結束テープを結束装置へ安定して供給することができない。また、結束テープの供給を停止する際、リールが慣性で回転して結束テープがテープ供給通路の途中に溜まることを防止するため、リール軸３とピンチロール20にそれぞれ制動をかけてその回転を止めるための制動器が必要となる。

したがって、ピンチロール20により安定して結束テープ１を結束装置へ供給することができるよう、上下ローラ間の挟み付ける力を調整する調整作業や、リールが慣性で回転して結束テープがテープ供給通路に余分に溜まることを防止するため、リール軸３とピンチロール20の制動器間の制動バランスを調整する調整作業が必須になる。
本発明は上記従来技術に鑑み、外取り供給方式により結束テープを結束装置へ供給するための結束テープ供給装置において、結束テープに過大な引張力が加わって被結束物に損傷が生じること、及びリールが慣性で回転して結束テープがテープ供給通路に余分に溜まることの両方を防止可能な調整作業の少ない結束テープ供給装置を提供することを目的とする。

本発明は、以下のとおりである。
１.リール軸にテープロールを装着してなるリールから外取り供給方式により結束テープを結束装置へ供給するための結束テープ供給装置であって、前記リール軸を回転可能に支持する軸受けと、前記リール軸に連結したテープ供給用駆動モータと、前記リールから供給される結束テープを被結束物の周りに巻き回す誘導具まで導くための誘導ローラと、を具備し、
前記結束テープが通るテープ供給通路の複数個所に、前記誘導ローラがその回転中心の方向と前記リール軸の回転中心の方向とが平行となるようにテープ供給通路の複数個所に配置されてなり、
前記テープ供給通路に隣接配置された誘導ローラ間に昇降自在な可動ローラを設け、そこに溜める結束テープの長さを変えること、
及び前記結束装置のワーク位置検知センサによりテーブル上を移動する被結束物の進行方向先端部が、上下に差し渡しされた結束テープの直前に来たことを検知するようにし、このワーク位置検知センサからのテープ供給開始信号に基づいて前記リール軸に連結したテープ供給用駆動モータの回転を開始するように電気回路を構成してなること、
及び前記結束装置に配置された結束完了信号を発生するセンサからの信号に基づいて、前記リール軸に連結したテープ供給用駆動モータの回転を停止するように電気回路を構成してなることを特徴とする結束装置への結束テープ供給装置。

本発明の結束テープ供給装置は、リール軸に連結したテープ供給用駆動モータの回転によりリールから結束テープを結束装置へ供給する構成とし、かつリールから供給される結束テープを被結束物の周りに巻き回す誘導具まで導くための誘導ローラを、テープ供給通路に配置してなる。
この構成によれば、以下の作用・効果を発揮できる。
（１）被結束物Ｗの移動によって結束テープ１が引っ張られる前に、結束装置に配置したワーク位置検知センサからのテープ供給開始信号に基づいて、リール軸に連結したテープ供給用駆動モータの回転を開始する。また、（２）その後、当該被結束物Ｗの結束が完了したことを示す結束完了信号を発生するセンサからの信号に基づき、リール軸に連結したテープ供給用駆動モータの回転を停止する。

したがって、本発明によれば、外取り供給方式により結束テープを結束装置へ供給するための結束テープ供給装置において、結束テープに過大な引張力が加わって被結束物に損傷が生じること、及びリールが慣性で回転して結束テープがテープ供給通路に余分に溜まることの両方を防止可能である。
また、本発明によれば、テープ供給通路に、駆動力によって結束テープを供給するピンチロールを配置せず、上記作用・効果を発揮できるため、上下ローラ間の挟み付ける力を調整する調整作業や、リール軸とピンチロールの制動器間の制動バランスを調整する調整作業が発生せず、調整作業の少ない結束テープ供給装置を実現できる。

本発明の結束テープ供給装置は、外取り供給方式により結束テープを結束装置へ供給する方式を採用した。以下に、外取り供給方式を採用した本発明例について図１〜４を参照して説明する。
本発明例の結束テープ供給装置は、図１に示したように、リール軸３に結束テープ１を円筒状に巻いたテープロール２を装着してなるリールと、リール軸３を回転可能に支持する軸受け４と、リール軸３に連結したテープ供給用駆動モータ５と、前記リールから供給される結束テープ１を被結束物Ｗの周りに巻き回す誘導具８まで導くための誘導ローラと、を具備してなる。

結束装置としては、図２に示したように、結束テープ１を被結束物Ｗの周りに巻き回す誘導具８が結束アーム７の先端部に取り付けられ、また結び目を形成する成器具（結束テープ１の拘束具９側の端部と、結束テープ１の誘導具８側の端部を把持するビーク：図示せず）が使用され、結束テープ１を被結束物Ｗの周囲に巻き回した後、結び目を形成する装置が好適である。この場合、テープ供給通路に回転自在に配置した誘導ローラ６は２組で、結束テープ１を被結束物Ｗの周りに巻き回す誘導具８の上方に位置している（図１、図２参照）。なお、図1で示した本発明例の結束テープ供給装置は、リールが軸受け４により片持ち支持されているが、リールの重量によっては両持ち支持としてもよい。

ここで、誘導ローラ６は、図１に示したように、結束テープ１が通るテープ供給通路の複数個所に、その回転中心の方向とリール軸３の回転中心の方向とが平行となるように配置されてなることが、結束テープ１に捻れを生じさせずに、リールから供給される結束テープ１を結束装置の誘導具８まで容易に導くことができるので好ましい。
また、昇降自在な可動ローラ（図示せず）を、結束テープ１が通るテープ供給通路に隣接配置された誘導ローラ６間に設け、そこに溜める結束テープ１の長さを変える装置も好ましい。このような可動ローラによれば、被結束物Ｗを結束するに要する結束テープ１の長さと、後述するようにしてテープ供給用駆動モータの回転を制御することで結束装置に供給する結束テープ１の長さとが、異なった場合でも、誘導ローラ６間に設けた可動ローラが昇降し、簡単な構成により、結束テープ１に過大な引張力が加わって被結束物Ｗに損傷が生じること、及び結束テープがテープ供給通路に余分に溜まることの両方を防止できる。

なお、図９には、本発明を適用可能な結束テープ供給装置の斜視図を示した。その際、図９中の駆動力によって結束テープ１を供給するピンチロール20は設けず、リール軸に連結したテープ供給用駆動モータの回転によりリールから結束テープを結束装置へ供給する構成とする。また、固定ロール21は、結束テープ１が通るテープ供給通路に配置した、本発明の誘導ローラとする。

この結束テープ供給装置から結束テープ１を供給される結束装置では、被結束物Ｗを結束するごとに、結束アーム７が原点位置に戻ってくる揺動式アームとなっている。なお、結束アーム７の原点位置とは、図２に示したように、被結束物Ｗの高さよりも結束アーム７先端の位置が高くなるよう、結束テープ１が上下に差し渡しされ、テーブル上を移動する被結束物と結束テープとが接触する前である。

また、結束アーム７の先端に設けた誘導具８は、結束テープ１を入口から出口に通過させる際、結束テープ１の一部に縮狭部11を形成する役目がある（図４参照方）。縮狭部11を形成するには、図３に示す状態から結束アーム７の先端に設けた誘導具８を旋回させ、図４に示す状態にする。
ところで、図２に示した状態から、被結束物Ｗの移動によって結束テープが引っ張られ、被結束物Ｗの周りに結束テープ１を巻き回す結束装置の場合、（１）被結束物Ｗの移動によって結束テープ１が引っ張られる前に、結束装置に配置したワーク位置検知センサからのテープ供給開始信号に基づいて、リール軸に連結したテープ供給用駆動モータの回転を開始する。また、（２）その後、当該被結束物Ｗの結束が完了したことを示す結束完了信号を発生するセンサからの信号に基づき、リール軸に連結したテープ供給用駆動モータの回転を停止する。

このようにするには、結束装置のワーク位置検知センサによりテーブル上を移動する被結束物Ｗの進行方向先端部が、上下に差し渡しされた結束テープの直前に来たことを検知するようにし、このワーク位置検知センサからのテープ供給開始信号に基づいてリール軸に連結したテープ供給用駆動モータの回転を開始するように電気回路を構成してなること、及び結束装置に配置された結束完了信号を発生するセンサからの信号に基づいて、前記リール軸に連結したテープ供給用駆動モータの回転を停止するように電気回路を構成してなることが、確実に上記した（１）、（２）の作用・効果を発揮できるので好ましい。

なお、結束完了信号を発生するセンサは、カム機構により結束アーム７を揺動させるメインシャフトの回転を検知するため、揺動式アームを採用した結束装置に設けられている。
次いで、本発明例の結束テープ供給装置の動作について図２〜５を参照しつつ説明する。

図２は結束テープ１が上下に差し渡しされ、テーブル上の被結束物Ｗと結束テープとが接触する前の工程、図３は被結束物Ｗの移動により被結束物Ｗの周りに結束テープ１を巻き回しする工程、図４は、結束アーム７の先端部に取り付けた誘導具８により縮狭部11を形成する工程を示した。この後、結び目を形成する工程を行う。
まず、被結束物Ｗを結束装置のテーブル上に置く。次いで、被結束物Ｗが、上下に差し渡された結束テープ１の手前に来たことを、結束装置に配置したワーク位置検知センサで検知したとき、被結束物Ｗの移動によって結束テープ１が引っ張られる前に、ワーク位置検知センサからのテープ供給開始信号に基づいてリール軸に連結したテープ供給用駆動モータの回転を開始する。

それ以降、被結束物Ｗの移動により被結束物Ｗの周りに結束テープ１を巻き回しする工程、誘導具８により縮狭部11を形成する工程、結び目を形成する工程を経て、一結束が完了するまでの間に、被結束物Ｗの形状に応じて決まる必要な長さの結束テープ１を、テープ供給用駆動モータの回転を制御することで結束装置に供給する。
この必要な結束テープ１の長さは、被結束物Ｗの形状（たとえば矩形の段ボールを重ねた直方体形状の場合、必要な結束テープ１の長さ＝（被結束物Ｗの高さ＋被結束物Ｗの進行方向長さ）×２＋結束部分の長さ）に応じて決まる。テープ供給用駆動モータの回転数は、リール外径を計れば、上記した必要な結束テープ１の長さから決定できる。

そして、当該被結束物Ｗの結束が完了したことを、結束アーム７を揺動させるメインシャフトの回転を検知するセンサで検知したとき、リール軸に連結したテープ供給用駆動モータの回転を停止する。
このように本発明によれば、外取り供給方式により結束テープを結束装置へ供給するための結束テープ供給装置において、結束テープに過大な引張力が加わって被結束物に損傷が生じること、及びリールが慣性で回転して結束テープがテープ供給通路に余分に溜まることの両方を防止可能である。また、本発明によれば、駆動力によって結束テープを供給するピンチロールをテープ供給通路に配置せず、上記作用・効果を発揮できるため、調整作業の少ない結束テープ供給装置を実現できる。

本発明例の結束テープ供給装置を示す斜視図である。 結束装置における結束工程を示す斜視図であり、テーブル上の被結束物と結束テープとが接触する前の工程を示す。 結束装置における結束工程を示す斜視図であり、被結束物の周りに結束テープを巻き回しする工程を示す。 結束装置における結束工程を示す斜視図であり、結束テープの一部に縮狭部を形成する工程を示す。 本発明例の結束テープ供給装置を用い、結束した被結束物を示す斜視図である。 従来の結束テープ供給装置の構成を示す斜視図である。 外取り供給方式を示す斜視図である。 内取り供給方式を示す斜視図である。 本発明を適用可能な結束テープ供給装置の斜視図である。

符号の説明

Ｗ 被結束物（ワーク）
１ 結束テープ
1a 外側端部
1b 内側端部
２ テープロール
2b 芯材
３ リール軸
４ 軸受け
５ テープ供給用駆動モータ
６ 誘導ローラ
７ 結束アーム
８ 誘導具
９ 拘束具
10 テーブル
11 縮狭部
12 結び目
20 ピンチロール
21 固定ロール
22 可動ロール

Claims (1)

1. リール軸にテープロールを装着してなるリールから外取り供給方式により結束テープを結束装置へ供給するための結束テープ供給装置であって、前記リール軸を回転可能に支持する軸受けと、前記リール軸に連結したテープ供給用駆動モータと、前記リールから供給される結束テープを被結束物の周りに巻き回す誘導具まで導くための誘導ローラと、を具備し、
   前記結束テープが通るテープ供給通路の複数個所に、前記誘導ローラがその回転中心の方向と前記リール軸の回転中心の方向とが平行となるように配置されてなり、
   前記テープ供給通路に隣接配置された誘導ローラ間に昇降自在な可動ローラを設け、そこに溜める結束テープの長さを変えること、
   及び前記結束装置のワーク位置検知センサによりテーブル上を移動する被結束物の進行方向先端部が、上下に差し渡しされた結束テープの直前に来たことを検知するようにし、このワーク位置検知センサからのテープ供給開始信号に基づいて前記リール軸に連結したテープ供給用駆動モータの回転を開始するように電気回路を構成してなること、
   及び前記結束装置に配置された結束完了信号を発生するセンサからの信号に基づいて、前記リール軸に連結したテープ供給用駆動モータの回転を停止するように電気回路を構成してなることを特徴とする結束装置への結束テープ供給装置。

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