(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋の途中部分を絞り、その絞り部位を結束する結束装置であって、
絞り位置にて、前部アームと後部アームとによって袋の途中部分を挟んで絞る構成のアーム対と、
前記アーム対を支持した状態で回動し、このアーム対を一方向に回動させる回動機構と、
結束位置に配置されており、前記アーム対によって絞られた後、そのアーム対と共に移動する袋の絞り部位を結束する結束機構とを有しており、
前記回動機構は、前記アーム対をそれぞれ前隣のアーム対の位置まで回動するように複数支持するとともに、前記アーム対が前隣のアーム対の位置まで回動する間を一周期として、この間に、前記アーム対の回動速度を予め決められたパターンで変化させ、前記アーム対と共に移動する袋の絞り部位が前記結束機構を通過する際に、前記回動速度を低くする構成であり、
袋の途中部分を絞って把持したアーム対が前記絞り位置を通過する際に、開いた状態にある後隣のアーム対における前部アームが袋を把持した前記アーム対に接近して前記絞り位置を通過し、その絞り位置が前記後隣のアーム対における前部アームと後部アームとの間に配置されることを特徴とする結束装置。
【請求項２】
請求項１に記載された結束装置であって、
前記回動機構は、回動させるアーム対の前記一周期中における最低速度を変更できるように構成されていることを特徴とする結束装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された結束装置であって、
前記回動機構は、アーム対が前記絞り位置にて袋を絞るときに、その回動速度を前記一周期中において低くすることを特徴とする結束装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載された結束装置であって、
前記回動されるアーム対は、カム機構の働きにより、前記絞り位置で袋を絞った後、その袋が前記結束位置で結束されるまでの間、絞り状態に保持されており、前記袋の結束が完了した後、絞り解除状態にされることを特徴とする結束装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載された結束装置であって、
アーム対の回動位置を検出する検出手段を備え、検出手段の出力信号によって前段の縦型製袋充填機を作動させ、これにより完成された袋が絞り位置にセットされることを特徴とする結束装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、袋の途中部分を絞り、その絞り部位を結束する結束装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これに関する従来の結束装置が特公平５−７２５７号公報に記載されている。前記結束装置はキャンディ等の商品を袋詰めした後、その袋の上部を絞って結束する装置であり、図７にその要部平面図が示されている。
前記結束装置１はその中央に回転軸２を備えている。前記回転軸２は立設されてその上下端が軸受け（図示されていない）によって支持されており、その回転軸２に円盤状のディスク３が同軸に取付けられている。なお、回転軸２は駆動装置の働きで図中右回りに定速で回転する。
【０００３】
前記ディスク３には周方向に等間隔で三組のアーム対４が連結されている。アーム対４は前部アーム４ａと後部アーム４ｂとから構成されており、各々のアーム４ａ，４ｂの基端部が水平に回動可能な状態でディスク３に連結されている。前部アーム４ａと後部アーム４ｂの先端部には対向する位置に略Ｖ字形の切り欠き４ｃ（絞り部４ｃ）が形成されており、両アーム４ａ，４ｂの絞り部４ｃが重なった状態（閉状態）で袋Ｗの上部がそのアーム対４の絞り部４ｃによって絞られる。なお、前記アーム対４はディスク３が回転することによるカム機構（図示されていない）の働きにより、開閉動作を行う構造であり、絞り位置Ｐから結束終了位置Ｅまでは閉状態を保持している。
【０００４】
前記ディスク３の外周にはギア３ｍが形成されており、そのギア３ｍに小径のピニオン５が噛合されている。前記ピニオン５には偏心した位置にピン５ｋが設けられており、そのピン５ｋがリンク６によって結束機構７の支持アーム７ａに連結されている。前記支持アーム７ａの基端部は前記回転軸２に相対回動可能な状態で支持されおり、その支持アーム７ａの先端に結束部７ｍが装着されている。この構造により、ディスク３が回動するとギア３ｍ、ピニオン５及びリンク６の働きにより、支持アーム７ａ及び結束部７ｍは結束位置Ｋで一定角度だけ水平方向に往復回動を行う。
前記結束機構７の結束部７ｍにはアーム対４の絞り部４ｃが移動する軌跡上に結束通路７ｔが形成されており、さらに結束通路７ｔの先に幅広の落下口７ｄが形成されている。なお、結束部７ｍの結束通路７ｔには粘着テープ（図示されていない）が渡されており、袋Ｗの絞り部位がその結束通路７ｔを通過する過程で粘着テープが巻かれ、その袋Ｗの絞り部位が結束される。
【０００５】
次に、前記結束装置１の動作説明を簡単に行う。
商品を収納した袋Ｗが絞り位置Ｐにセットされると、駆動装置が駆動され、回転軸２、ディスク３及びアーム対４が定速で回転する。このようにして、一対のアーム対４が絞り位置Ｐに到達すると、カム機構の働きによりアーム対４が閉じる方向に動作され、袋Ｗの上部がそのアーム対４の絞り部４ｃによって絞られる。この状態で、前記ディスク３が引き続き回転すると、袋Ｗはアーム対４に把持された状態でそのアーム対４と共に回動する。そして、前記袋Ｗを把持したアーム対４が結束機構７の結束部７ｍに接近すると、その結束機構７の支持アーム７ａがギア３ｍ、ピニオン５及びリンク６の働きで前記アーム対４と同方向に回動する。
【０００６】
これによって、結束機構７の結束部７ｍに対するアーム対４の絞り部４ｃの相対速度が低下し、そのアーム対４に把持された袋Ｗの絞り部位が結束部７ｍの結束通路７ｔをゆっくりと通過する。そして、袋Ｗの絞り部位が結束通路７ｔを通過する過程でその絞り部位に粘着テープが巻かれ、結束される。このように、袋Ｗの絞り部位が結束通路７ｔを低速で通過するため、粘着テープが確実に巻かれるとともに、袋Ｗの破れ等もある程度防止できる。
このようにして、前記袋Ｗの絞り部位が結束され、その絞り部位が落下口７ｄまで到達すると、カム機構の働きによりアーム対４が開く方向に動作し、袋Ｗはコンベア（図示されていない）まで自然落下する。その後、支持アーム７ａは、ギア３ｍ、ピニオン５及びリンク６の働きでアーム対４と反対方向に回動する。そして、次の袋Ｗが接近すると前述のように結束部７ｍによって袋Ｗの絞り部位が結束される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記結束装置１によると、結束機構７の結束部７ｍ及び支持アーム７ａを前記アーム対４と同方向に回動させて、結束通路７ｔ内の袋Ｗの送り速度を低速化する構造のため、前記アーム対４を回動させる機構の他に前記結束部７ｍを回動させるギア３ｍ、ピニオン５及びリンク６が必要になり、結束装置１の構造が複雑になるという問題がある。また、結束機構７をアーム対４と同方向及び逆方向に往復回動（揺動）させる必要があり、振動等が発生して高い処理能力を得ることができない。
【０００８】
本発明は、アーム対を不等速で回動させることで、高い処理能力を得ることができる結束装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、袋の途中部分を絞り、その絞り部位を結束する結束装置であって、絞り位置にて、前部アームと後部アームとによって袋の途中部分を挟んで絞る構成のアーム対と、前記アーム対を支持した状態で回動し、このアーム対を一方向に回動させる回動機構と、結束位置に配置されており、前記アーム対によって絞られた後、そのアーム対と共に移動する袋の絞り部位を結束する結束機構とを有しており、前記回動機構は、前記アーム対をそれぞれ前隣のアーム対の位置まで回動するように複数支持するとともに、前記アーム対が前隣のアーム対の位置まで回動する間を一周期として、この間に、前記アーム対の回動速度を予め決められたパターンで変化させ、前記アーム対と共に移動する袋の絞り部位が前記結束機構を通過する際に、前記回動速度を低くする構成であり、袋の途中部分を絞って把持したアーム対が前記絞り位置を通過する際に、開いた状態にある後隣のアーム対における前部アームが袋を把持した前記アーム対に接近して前記絞り位置を通過し、その絞り位置が前記後隣のアーム対における前部アームと後部アームとの間に配置されることを特徴とする。
本発明によると、回動機構は、アーム対をそれぞれ前隣のアーム対の位置まで回動するように複数支持するとともに、前記アーム対が前隣のアーム対の位置まで回動する間を一周期として、前記アーム対の回動速度を予め決められたパターンで変化させることができる。このため、結束機構側を固定した状態で、その結束機構に対する袋の送り速度を変化させることができる。これによって、従来、結束機構側を移動させるために必要とされたギア、ピニオン及びリンク等が必要なくなり、結束装置の構造を簡単にできる。また、結束機構が揺動しないため振動等が発生しなくなり、高い処理能力を得ることができる。さらに、回動機構は袋の絞り部位が結束機構を通過するときに、アーム対の回動速度を低くするため、結束が確実に行われるとともに、袋の破れ等も防止でき、結束を高品質で行える。
また、一のアーム対が袋を絞って把持し、その袋を絞り位置から離した後、速やかに次の袋をセットできる体制になり、袋を絞り位置にセットする時間を多く取れる。これによって、袋のセット時間を確保しながらアーム対の回転速度を高速にすることができ、結束装置の処理能力を高めることができる。
【００１０】
請求項２の発明によると、回動機構は、回動させるアーム対の一周期中における最低速度を変更できるように構成されていることを特徴とする。このため、袋の材質や厚みに応じて結束機構に対する袋の送り速度を変更できる。これによって、袋を損傷しないように、かつ速やかにその袋の絞り部位を結束することが可能になる。
【００１２】
請求項３の発明によると、回動機構は、アーム対が前記絞り位置にて袋を絞るときに、その回動速度を前記一周期中において低くすることを特徴とする。即ち、アーム対が袋を絞るときにそのアーム対の回動速度が低くなるため、袋が比較的ゆっくり絞られる。このため、きれいな絞り状態となる。
【００１３】
請求項４の発明によると、前記回動されるアーム対は、カム機構の働きにより、前記絞り位置で袋を絞った後、その袋が前記結束位置で結束されるまでの間、絞り状態に保持されており、前記袋の結束が完了した後、絞り解除状態にされることを特徴とする。
このように、アーム対はカム機構の働きで動作するため、動作信頼性が高くなる。
【００１４】
請求項５の発明によると、アーム対の回動位置を検出する検出手段を備え、検出手段の出力信号によって前段の縦型製袋充填機を作動させ、これにより完成された袋が絞り位置にセットされることを特徴とする。
このため、正しいタイミングで袋を絞り位置にセットできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１から図６に基づいて本発明の一の実施の形態に係る結束装置の説明を行う。本実施の形態に係る結束装置は食品等の物品を収納したプラスチック製の袋の上部物品未収納部分を絞って粘着テープで結束する装置であり、図１にその全体平面図、図２に全体正面図が示されている。図３（Ａ）は図２のＩＩＩＡ矢視図、図３（Ｂ）は図２のＩＩＩＢ矢視図である。図４（Ａ）は図２のＩＶＡ−ＩＶＡ矢視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ矢視図、図５は図４のＶ−Ｖ矢視図である。図６は前記結束装置の動作を表す平面図である。なお、結束装置の幅方向（図２における左右方向）をＸ軸方向、前後方向（図２における紙面垂直方向）をＹ軸方向、高さ方向をＺ軸方向として以下の説明を行う。
【００１６】
前記結束装置１０は、図１、図２等に示されるように、角形等に機枠１２を備えており、その機枠１２の下部四隅にその機枠１２を水平に保持する高さ調整機構１２ｈが取付けられている。
前記機枠１２の中央には縦（Ｚ軸方向）に主回転軸としての垂直主軸１４が設置されている。垂直主軸１４は回動体としての上下一対の回転円盤（上部円盤１５、下部円盤１６）を回転させるための軸であり、その垂直主軸１４の中央部が前記機枠１２の上面１２ｕに設置された軸受け部材１４ｕにより、また、その垂直主軸１４の下部が前記機枠１２の下部に設置された軸受け１４ｊにより回転自在に支持されている。前記軸受け部材１４ｕの上には後記する円盤状のカム板１９が載置されており、前記垂直主軸１４の上部はそのカム板１９から上方に突出している。そして、前記カム板１９から突出した垂直主軸１４の上部に前記上部円盤１５と下部円盤１６が水平に取付けられている。
【００１７】
前記上部円盤１５と下部円盤１６とは所定寸法離れて同軸に位置決めされている。また、その上部円盤１５と下部円盤１６には、複数組、本実施の形態では三組のアーム対２０とそのアーム対２０を開閉させるカム機構の従動部が装着されている。なお、前記アーム対２０は上部円盤１５、下部円盤１６の円周方向に１２０°位相をずらした状態で配置されている。
前記アーム対２０は袋Ｗの上部を挟んで絞る部材であり、前部アーム２１と後部アーム２２とから構成されている。前部アーム２１と後部アーム２２は上部円盤１５と平行に位置決めされた上下二枚の薄板２１ｔ，２２ｔによって形成されており（図２参照）、前部アーム２１の薄板２１ｔの間隔が後部アーム２２の薄板２２ｔの間隔よりも広くなっている。この構造により、前部アーム２１の先端部と後部アーム２２の先端部とが交差可能になる。なお、薄板２２ｔの間隔を薄板２１ｔの間隔よりも広く構成しても良い。
【００１８】
前部アーム２１の先端部と後部アーム２２の先端部とには、図１に示されるように、袋Ｗを挟んで絞るためのＶ字形等の凹部２１ｃ，２２ｃが形成されている。また、前部アーム２１の基端部にはその薄板２１ｔに対して直角に第一縦軸２３が連結されており、後部アーム２２の基端部にはその薄板２２ｔに対して直角に第二縦軸２４とが連結されている。前記第一縦軸２３と第二縦軸２４とは前記垂直主軸１４と平行になるように、上部円盤１５と下部円盤１６とによって回転可能に支持されている。また、第一縦軸２３及び第二縦軸２４はそれぞれ両円盤１５，１６の円周方向に等間隔（１２０°間隔）で配置されている。
前記上部円盤１５と下部円盤１６とには、図１、図２及び図３（Ａ），（Ｂ）に示されるように、第一縦軸２３に平行に第一カム軸２５が支持されており、第二縦軸２４に平行に第二カム軸２６が支持されている（図２参照）。
【００１９】
第一カム軸２５はその下端部が下部円盤１６の下側に突出しており、その下端部に直角に第一レバー２５ｒが取付けられている。そして、その第一レバー２５ｒの先端にコロ２５ｘが回転自在に装着されている。同様に、第二カム軸２６はその下端部が下部円盤１６の下側に突出しており、その下端部に直角に第二レバー２６ｒが取付けられている。そして、その第二レバー２６ｒの先端にコロ２６ｘが回転自在に装着されている。
【００２０】
前記第一レバー２５ｒのコロ２５ｘは、図２、図３（Ｂ）に示されるように、機枠１２に対して固定されたカム板１９の第一カム溝１９ａに収納されており、上部円盤１５、下部円盤１６が回転することによりその第一カム溝１９ａに沿って移動する。これによって、第一カム軸２５が第一レバー２５ｒの働きで両円盤１５，１６に対して正逆回転する。同様に、第二レバー２６ｒのコロ２６ｘはカム板１９の第二カム溝１９ｂに収納されており、上部円盤１５、下部円盤１６が回転することによりその第二カム溝１９ｂに沿って移動する。これによって、第二カム軸２６が第二レバー２６ｒの働きで両円盤１５，１６に対して正逆回転する。
【００２１】
第一カム軸２５には、図３（Ａ）に示されるように、大径の第一歯車２５ｗが取付けられており、その第一歯車２５ｗが第一縦軸２３に取付けられた小径の第二歯車２３ｗと噛合している。また、第二カム軸２６には、中径の第三歯車２６ｗが取付けられており、その第三歯車２６ｗが第二縦軸２４に取付けられた小径の第四歯車２４ｗと噛合している。
【００２２】
この構造により、上部円盤１５、下部円盤１６が回転し、コロ２５ｘと第一カム溝１９ａとの働きで第一レバー２５ｒが第一カム軸２５を中心に揺動すると、その揺動動作は第一歯車２５ｗ及び第二歯車２３ｗによって第一縦軸２３に伝達され、前部アーム２１が両円盤１５，１６に対して揺動する。同様に、コロ２６ｘと第二カム溝１９ｂとの働きで第二レバー２６ｒが第二カム軸２６を中心に揺動すると、その揺動動作は第三歯車２６ｗ及び第四歯車２４ｗによって第二縦軸２４に伝達され、後部アーム２２が両円盤１５，１６に対して揺動する。
【００２３】
即ち、上部円盤１５、下部円盤１６が回転することにより、コロ２５ｘ、第一カム溝１９ａ、第一レバー２５ｒ、第一カム軸２５、第一歯車２５ｗ及び第二歯車２３ｗ等の働きでアーム対２０が開閉動作を行う。ここで、前記カム板１９の第一カム溝１９ａ、コロ２５ｘ、第一レバー２５ｒ、第一カム軸２５、第一歯車２５ｗ及び第二歯車２３ｗが本発明のカム機構に相当し、カム板１９の第一カム溝１９ａを除いたものがカム機構の従動部に相当する。
また、前記カム板１９の第二カム溝１９ｂ、コロ２６ｘ、第二レバー２６ｒ、第二カム軸２６、第三歯車２６ｗ及び第四歯車２４ｗも本発明のカム機構に相当し、カム板１９の第二カム溝１９ｂを除いたものがカム機構の従動部に相当する。
【００２４】
ここで、前記カム機構の第一カム溝１９ａと第二カム溝１９ｂとの曲線形状及び第一歯車２５ｗと第二歯車２３ｗとのギア比、第三歯車２６ｗと第四歯車２４ｗとのギア比等は、アーム対２０が次の動作を行えるように設定される。
即ち、上部円盤１５、下部円盤１６の回転に伴い前記アーム対２０は、図１において、閉じた状態で絞り位置Ｐから開放位置Ｅの近傍まで回動し、開いた状態で開放位置Ｅから絞り位置Ｐの近傍まで右回動する。
【００２５】
次に、前記上部円盤１５、下部円盤１６を回転させる機構について説明する。前記機枠１２の上部には、図４に示されるように、等速回転軸３１がＹ軸方向に設けられている。等速回転軸３１はその両端部近傍が機枠１２の天井部に固定された前後の軸受け３１ａ，３１ｂによって支持されており、前部軸受け３１ａから突出した等速回転軸３１の前端部に第一スプロケット３１ｓが固定されている。そして、前記第一スプロケット３１ｓに駆動モータ３１ｍからの第一チェーン３１ｙが掛けられる。この構造により、駆動モータ３１ｍが等速回転することによって、前記等速回転軸３１が所定速度で等速回転する。
【００２６】
また、前記等速回転軸３１の前端には半径方向端部に凸片を備えるフランジ状の検出板３１ｅが取付けられており（図２参照）、その検出板３１ｅの凸片の通過を検出するセンサー３１ｆが機枠１２の上部に取付けられている。前記センサー３１ｆによって等速回転軸３１が所定の位置（所定の回転角度）にあるタイミングを検出することができる。
前記等速回転軸３１の後端部には略長方形をした溝部材３２が固定される。溝部材３２は不等速回転機構の構成部材であり、その裏面中央が等速回転軸３１に固定されている。そして、その等速回転軸３１が回転することにより溝部材３２はプロペラ状に回転する。前記溝部材３２には、図４（Ｂ）、図５に示されるように、その表面に等速回転軸３１の軸方向と直交する方向に延びる直線溝３２ｍが長手方向中央に形成されている。
【００２７】
前記機枠１２の内側には、前記溝部材３２と向かい合う位置に第二スプロケット３４ｓを備える円盤３４が配置されており、その円盤３４が等速回転軸３１と平行に機枠１２に設置された短軸３５に回転可能な状態で取付けられている。前記円盤３４の半径方向端部にはコロ３４ｒが短軸３５と平行に取付けられており、そのコロ３４ｒが前記溝部材３２の直線溝３２ｍに係合されている。
前記短軸３５は等速回転軸３１に対して水平方向（Ｘ軸方向）に偏心した状態で位置決めされており、その偏心量が偏心量調整機構としての短軸３５の雌ネジ部（図示されていない）とＸ軸方向に配置された送りネジ３５ｐとの螺合作用により調整可能になっている。
【００２８】
即ち、前記等速回転軸３１の等速回転は、溝部材３２の直線溝３２ｍ及びコロ３４ｒを介して円盤３４に不等速回転として伝達され、その円盤３４の回転速度は円盤３４が一回転する間にその回転角度に対して一周期のサインカーブ状曲線を描くように変化する。
前記円盤３４の第二スプロケット３４ｓは第二チェーン３４ｙによって不等速回転軸３６の第三スプロケット３６ｓに連結されている。
【００２９】
不等速回転軸３６は、図４（Ａ）に示されるように、機枠１２の下部に固定された軸受け３６ｊによって等速回転軸３１と平行（Ｙ軸方向）に支持されており、その不等速回転軸３６の先端に小径傘歯車３６ｗが固定されている。そして、その小径傘歯車３６ｗが前記垂直主軸１４の下部に固定された大径傘歯車１４ｗに噛合している。
【００３０】
前記小径傘歯車３６ｗと大径傘歯車１４ｗとのギア比は１：３に設定されている。このため、不等速回転軸３６が一回転すると垂直主軸１４は１２０°回転し、上部円盤１５、下部円盤１６に装着されている三組のアーム対２０はそれぞれ前隣のアーム対２０の位置まで移動する。そして、この間にそれらアーム対２０の回動速度Ｒは、図６に示されるように、その回動角度に対し、一周期のサインカーブ状曲線を描くように変化する。なお、図６中の点線は等速回転の速度Ｃを示す。
即ち、溝部材３２、コロ３４ｒ、円盤３４、第二スプロケット３４ｓ、第二チェーン３４ｙ、短軸３５、送りネジ３５ｐ、第三スプロケット３６ｓ及び不等速回転軸３６等が不等速回転機構として機能する。
ここで、前記不等速回転機構はそれぞれのアーム対２０が結束位置Ｋにあるときに垂直主軸１４の回転速度Ｒが最低となるように調整されている。
【００３１】
次に、アーム対２０で絞られた袋Ｗの絞り部位を結束する結束機構４０の説明を行う。
結束機構４０は袋Ｗの絞り部位に粘着テープを巻き付けてその絞り部位を結束する機器であり、図１に示されるように、粘着テープのロール４２と結束器本体４４とから構成されている。結束器本体４４は、図２に示されるように、後部アーム２２の薄板２２ｔの間に入り込める厚みで製作されており、機枠１２のサポート（図示されていない）によってアーム対２０と等しい高さに位置決めされている。この構造により、前記アーム対２０が回動してもそのアーム対２０と結束器本体４４とが干渉することがない。
【００３２】
また、前記結束器本体４４には、閉じた状態にあるアーム対２０のＶ字形の凹部２１ｃ，２２ｃの移動軌跡と重なる位置に細い結束通路４４ｔが円弧状に形成されており、その結束通路４４ｔの先に幅広の落下口４４ｄが形成されている。前記結束通路４４ｔには粘着テープが渡されており、袋Ｗの絞り部位がアーム対２０に把持されて結束通路４４ｔを通過する際に、その絞り部位に粘着テープが巻かれて結束される。即ち、結束通路４４ｔの部分が結束位置Ｋとなる。結束が完了すると粘着テープが切断され、袋Ｗが落下口４４ｄの開放位置Ｅまで移動した段階でアーム対２０が開放されて結束済みの袋Ｗはシュートを流れて下のコンベア（図示されていない）まで自然落下する。
【００３３】
次に、図１、図２及び図６（Ａ）〜（Ｆ）等を使用して、本実施の形態に係る結束装置１０の動作説明を行う。
先ず、駆動モータ３１ｍが駆動される。前記モータ３１ｍの回転は第一チェーン３１ｙ、第一スプロケット３１ｓによって等速回転軸３１に伝達され、その等速回転軸３１が所定速度で等速回転する。
等速回転軸３１が回転すると、その回転は溝部材３２及びコロ３４ｒを介して円盤３４に伝達され、その円盤３４は短軸３５を中心に不等速回転する。ここで、前記サインカーブ状曲線に従って変化する不等速回転の速度の最低値は等速回転軸３１に対する短軸３５の偏心量によって調整する。
【００３４】
前記円盤３４の不等速回転は第二スプロケット３４ｓ、第二チェーン３４ｙ及び第三スプロケット３６ｓによって不等速回転軸３６に伝達され、その不等速回転軸３６が円盤３４と同期して回転する。さらに、不等速回転軸３６の回転は小径傘歯車３６ｗ及び大径傘歯車１４ｗを介して垂直主軸１４に伝達され、垂直主軸１４は不等速回転軸３６の１／３の速度で右回りに不等速回転を行う。これによって、前記垂直主軸１４に取付けられた上部円盤１５、下部円盤１６及びアーム対２０が右回動する。
即ち、前記垂直主軸１４、上部円盤１５、下部円盤１６等が本発明の回動機構として機能する。
【００３５】
次に、図６（Ａ）に示されるように、一組のアーム対２０が袋Ｗの絞り位置Ｐにあるときを上部円盤１５、下部円盤１６の回動角度が０°として説明を行う。ここで、回動角度が０°のとき、絞り位置Ｐにあるアーム対２０をＮｏ２アーム対、そのＮｏ２アーム対より１２０°進んだ位相にあるアーム対２０をＮｏ１アーム対、また、Ｎｏ２アーム対より１２０°遅れた位相にあるアーム対２０をＮｏ３アーム対と呼ぶことにする。このとき、Ｎｏ１アーム対とＮｏ２アーム対はカム機構の働きにより、閉じた状態に保持されている。また、Ｎｏ３アーム対は同じくカム機構の働きにより開放された状態に保持されて、その前部アーム２１はＮｏ２アーム対に接近している。
【００３６】
回動角度が０°のときには上部円盤１５、下部円盤１６の回動速度Ｒ（Ｎｏ１からＮｏ３アーム対の回動速度Ｒ）は等速回転の速度Ｃ（速度グラフ中の点線）に略等しくなり、上部円盤１５、下部円盤１６が右回動するにつれて不等速回転機構の働きによりその回動速度Ｒは低下する。
上部円盤１５、下部円盤１６が回動すると、袋Ｗを把持した状態（閉じた状態）でＮｏ２アーム対は絞り位置Ｐを離れる。また、Ｎｏ３アーム対は開放された状態で絞り位置Ｐの方向に移動する。これにより、Ｎｏ３アーム対の前部アーム２１がＮｏ２アーム対に接近した状態で絞り位置Ｐを通過し、そのＮｏ３アーム対の前部アーム２１と後部アーム２２との間に絞り位置Ｐが配置される。即ち、Ｎｏ２アーム対が袋Ｗを絞り位置Ｐから離した後、速やかに次の袋Ｗがセットできる体制となる。
【００３７】
この体制になった際に、次の袋が絞り位置Ｐにセットされるようなタイミングでセンサー３１ｆから後記する縦型製袋充填機Ｈに対して信号が出力される。
そして、上部円盤１５、下部円盤１６が２０°右回動した状態（図６（Ｂ）参照）からＮｏ１アーム対に把持された袋Ｗの絞り部位が結束器本体４４の結束通路４４ｔを通過し始める。このとき、上部円盤１５、下部円盤１６の回動速度Ｒ、即ち、結束通路４４ｔに対する袋Ｗの送り速度は最低速度に近い値となる。
【００３８】
そして、上部円盤１５、下部円盤１６が３０°右回動した状態（図示されていない）で上部円盤１５、下部円盤１６の回動速度Ｒは最低速度になる。このとき、絞り位置ＰにはＮｏ３アーム対に対する袋Ｗがセットされる。
ここで、絞り位置Ｐに袋Ｗがセットされる様子を説明する。本結束装置１０の前段には縦型製袋充填機Ｈ（図２に一部図示）が設置されており、その縦型製袋充填機Ｈは前記タイミングでセンサー３１ｆが出力した信号を受けて１袋分に対応する処理動作を開始する。即ち、縦型製袋充填機Ｈは有底状態の筒状袋素材を一袋分繰出してその中に品物を充填する。次に、図２に示されるように、その筒状袋素材の品物充填部の上方をエンドシーラＨｓで挟圧してシールし、その部分をナイフで切断分離する。これで袋詰め品（以下、単に袋Ｗという）が完成する。完成した袋Ｗは縦型製袋充填機Ｈの袋押さえ部材Ｈｐによって挟持され絞り位置Ｐにセットされる。
【００３９】
前記上部円盤１５、下部円盤１６が３５°右回動した状態で（図６（Ｃ）参照）、Ｎｏ１アーム対に把持された袋Ｗの絞り部位が結束通路４４ｔ（結束位置Ｋ）を通過し終わる。即ち、前記上部円盤１５、下部円盤１６が２０°〜３５°まで回動する間にＮｏ１アーム対に把持された第一袋Ｗの絞り部位が結束通路４４ｔを通過し、その第一袋Ｗの絞り部位に粘着テープが巻かれて、結束が行われる。ここで、前記上部円盤１５、下部円盤１６が２０°〜３５°まで回動する間は不等速回転機構の働きによりその回動速度Ｒは最低速度及びその近傍に保持されるため、結束が確実に行われるとともに袋Ｗの破れ等も防止できる。なお、回動角度が３０°を超えると上部円盤１５、下部円盤１６の回動速度Ｒは徐々に上昇する。
【００４０】
前記上部円盤１５、下部円盤１６が４０°右回動した状態で（図６（Ｄ）参照）、Ｎｏ１アーム対は開放位置Ｅに到達し、カム機構の働きにより開き始める。これによって、そのＮｏ１アーム対に把持されている結束済みの袋Ｗは下のコンベア（図示されていない）まで自然落下する。
前記上部円盤１５、下部円盤１６がさらに右回動する過程で回動速度Ｒは上昇し、回動角度が９０°のときに（図示されていない）、その回動速度Ｒが最高となる。ここで、図６（Ｅ）は、上部円盤１５、下部円盤１６が８０°回動した状態を表している。
【００４１】
回動角度が９０°を超えると上部円盤１５、下部円盤１６の回動速度Ｒが低下し、開放されていたＮｏ３アーム対がカム機構の働きにより閉じ始める。図６（Ｆ）は、上部円盤１５、下部円盤１６が１１５°右回動した状態を表している。そして、回動角度が１２０°のときに、回動角度が０°のときと全く同じ状態となる。即ち、回動角度が０°のときにＮｏ１アーム対が配置されていた位置に同じ状態でＮｏ２アーム対が配置され、Ｎｏ２アーム対の位置にＮｏ３アーム対が配置されそのＮｏ３アーム対によって袋Ｗが絞られる。さらに回動角度０°のときにＮｏ３アーム対が配置されていた位置にＮｏ１アーム対が配置される。そして、以後、同様な手順が繰り返されて袋Ｗの絞りと結束が行われる。
【００４２】
このように、本実施の形態に係る結束装置１０によると、不等速回転機構によってアーム対２０の回動速度を予め決められたパターンで変化させることができるため、結束器本体４４を固定した状態で結束通路４４ｔ内の袋Ｗの送り速度を低速にできる。このため、従来、結束機構側を移動させるために必要であったギア、ピニオン及びリンク等が必要なくなり、結束装置をシンプル化できる。また、結束器本体４４が揺動しないため振動等が発生しなくなり、高い処理能力を得ることができる。さらに、回動機構は袋Ｗの絞り部位が結束通路４４ｔを通過するときに、アーム対２０の回動速度を最低にするため、結束が確実に行われるとともに袋Ｗの破れ等も防止でき、結束を高品質で行える。
【００４３】
また、不等速回転機構は等速回転軸３１に対する短軸３５の偏心量を調整できるようになっているため、アーム対２０の回動速度Ｒの最低値を変更できる。このため、袋Ｗの材質や厚みに応じて結束通路４４ｔに対する袋Ｗの送り速度を変更でき、袋Ｗを損傷しないように、かつ速やかにその袋Ｗの絞り部位を結束することが可能になる。
また、Ｎｏ２アーム対が第二袋Ｗを絞り位置Ｐから離した後、速やかに次の第三袋Ｗがセットできる体制となるため、袋Ｗを絞り位置Ｐにセットするための時間を多く取れ、余裕がある。このため、袋Ｗのセット時間を確保しながらアーム対２０の回動速度を高速にすることができ、結束装置の処理能力を高めることができる。
【００４４】
また、結束装置１０はアーム対２０が袋Ｗを絞る際にアーム対２０の回動速度Ｒが低下するため、袋Ｗが比較的ゆっくり絞られる。このため、きれいな絞り状態となり、また袋Ｗが破れることがない。
また、アーム対２０はカム機構の働きにより開閉動作を行うため、アーム対の動作の信頼性が高い。なお、本実施の形態に係るカム機構では歯車等を使用したが、レバーやリンクを使用しても良い。
また、結束装置１０はアーム対２０の動作と対応して信号を出力するため、次の袋Ｗを絞り位置Ｐにセットするタイミングを正確に把握できる。
【００４５】
なお、本実施の形態に係る結束装置１０ではカム機構を使用してアーム対２０の開閉動作を行うようにしたが、カム機構を使用せずにエアーシリンダ等を使用して所定タイミングでアーム対２０を開閉することも可能である。
また、不等速回転機構として溝部材３２とコロ３４ｒ、円盤３４等を使用したが、楕円歯車を使用してもよい。また、本実施の形態とは逆に、溝部材３２を第二スプロケット３４ｓ側に、コロ３４ｒ、円盤３４を等速回転軸３１側に設置しても良く、要は、偏心した平行な二軸と、その一方の軸の端側に偏心して設けられた回転可能な係合子（コロ、スライダー等）と、他方の軸の端側に設けられ、前記係合子が嵌まるとともに軸心と直交する方向に移動可能な形状（溝、長孔等）を有する係合部材とを備えれば良く、いずれか一方の軸を等速回転させることで、他方の軸に不等速回転をさせる。
また、不等速回転機構としてモータの回転速度制御を行う方式でも良い。この場合には、可変速軸の可変速パターンの設定変更が一層容易になる。
また、結束器として粘着テープを使用するものを採用したが、テープ以外の結束具を使用することも可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によると、結束機構側を固定した状態で結束通路内の袋の送り速度を低速にできるため、従来、結束機構側を移動させるために必要であったギア、ピニオン及びリンク等が必要なくなり、結束装置の構造を簡単にできる。また、結束機構が揺動しないため振動等が発生しなくなり、高い処理能力を得ることができる。さらに、不等速回転機構は袋の絞り部位が結束機構を通過するときに、アーム対の回動速度を最低にするため、結束が確実に行われるとともに袋の破れ等も防止でき、結束を高品質で行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一の実施の形態に係る結束装置の全体平面図である。
【図２】本発明の一の実施の形態に係る結束装置の全体正面図である。
【図３】図３（Ａ）は図２のＩＩＩＡ矢視図、図３（Ｂ）は図２のＩＩＩＢ矢視図である。
【図４】図４（Ａ）は図２のＩＶＡ‐ＩＶＡ矢視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ矢視図である。
【図５】図４（Ａ）のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】本発明の一の実施の形態に係る結束装置の動作を表す平面図及びアーム対の回動角度に対する回動速度を表すグラフである（Ａ〜Ｆ図）。
【図７】従来の結束装置の要部平面図である。
【符号の説明】
Ｗ      袋
１４    垂直主軸（回動機構）
１５    上部円盤（回動機構）
１６    下部円盤（回動機構）
２０    アーム対
２１    前部アーム
２２    後部アーム
３２    溝部材（不等速回転機構）
３２ｍ  直線溝
３４    円盤（不等速回転機構）
３４ｒ  コロ（不等速回転機構）
３５    短軸（不等速回転機構）
４４    結束器本体（結束機構）
４４ｔ  結束通路
【図１】
0003583311.tif 000002
【図２】
0003583311.tif 000003
【図３】
0003583311.tif 000004
【図４】
0003583311.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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