(57)【要約】【課題】コンパクトで安価な設計で、結束したときの結束紐に捩れ部が生じない結束装置を提供することである。【解決手段】筒状の紐ロールＲを、モータ１９で回転駆動される回転テーブル１８に載置し、紐ロールＲの内径側の結束紐Ｓの繰り出し直径を、荷重センサ２３で紐ロールＲの重量を測定することにより検出して、結束時の結束紐Ｓの所定の繰り出し長さに相当する検出した繰り出し直径における結束紐Ｓの巻回し数を求め、求めた結束紐Ｓの巻回し数に対応する回転数だけ、回転テーブル１８を結束紐Ｓの巻き出し方向へ回転駆動させることにより、紐ロールＲから繰り出される結束紐Ｓに元から捩れが発生しないようにし、コンパクトで安価な設計で、結束したときの結束紐Ｓに捩れ部が生じないようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が扁平な結束紐を巻回した筒状の紐ロールの内径側または外径側から、前記結束紐の一端を所定の繰り出し長さずつ繰り出して被結束物を結束する結束装置において、前記筒状の紐ロールを、その軸の回りに回転させる回転支持部材に支持し、前記紐ロールの内径側または外径側での結束紐の繰り出し位置の繰り出し直径を検出する繰り出し直径検出手段を設けて、前記所定の繰り出し長さに相当するこの検出した繰り出し直径における前記結束紐の巻回し数を求め、この求めた結束紐の巻回し数に対応する回転数だけ、前記回転支持部材を結束紐が繰り出されるときの巻き出し方向へ回転駆動するようにしたことを特徴とする結束装置。
【請求項２】
前記回転支持部材を、前記紐ロールを載置して水平面内で回転駆動される回転テーブルとした請求項１に記載の結束装置。
【請求項３】
前記繰り出し直径検出手段を、前記紐ロールの重量を測定して、その嵩比重と前記結束紐の繰り出しによって変化しない外形寸法とから、前記繰り出し直径を演算によって検出するものとした請求項１または２に記載の結束装置。
【請求項４】
前記紐ロールと前記回転支持部材との全体重量を一緒に測定し、この一緒に測定した全体重量から、予め求めた前記回転支持部材の重量を差し引いて、前記紐ロールの重量を求めるようにした請求項３に記載の結束装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扁平な結束紐を巻回した筒状の紐ロールから、結束紐の一端を所定の繰り出し長さずつ繰り出して被結束物を結束する結束装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
結束装置には、結束紐を巻回した筒状の紐ロールの内径側または外径側から、結束紐の一端を所定の繰り出し長さずつ繰り出して被結束物を結束するタイプのものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたものでは、筒状の紐ロールを、その内径に嵌挿される芯棒を有する紐容器に納めて、外径側から結束紐の一端を繰り出し、結束紐のたるみを防ぐ紐たるみ取りレバーと紐掛けアーム等を通して、所定の繰り出し長さずつ結束部に送給するようにしている。
【０００３】
前記筒状の紐ロールとして供される結束紐には、樹脂、紙、金属箔およびこれらを繊維強化したもの等で形成された断面が扁平なものがよく用いられ、紐ロールは特許文献１に記載されたもののように、筒軸を上下方向に向けて結束装置の紐容器に固定して納められることが多い。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３５００７号公報（第２−４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した断面が扁平な結束紐を巻回した筒状の紐ロールを用いる従来の結束装置では、紐ロールの内径側や外径側から結束紐を所定の繰り出し長さだけ繰り出す際に、紐ロールから巻き出される巻回し数と同じ数だけ扁平な結束紐に捩れが発生する。このように結束紐が捩れた状態で結束部に送給されると、被結束物を結束したときに扁平な結束紐に捩れ部が生じる問題がある。
【０００６】
この被結束物を結束したときに生じる結束紐の捩れ部は、被結束物の見栄えを悪くするのみでなく、被結束物が軟らかい段ボールシートや書物などの紙製品等であったり、軟らかい紙製などの箱等による梱包物である場合は、捩れ部が被結束物に食い込んで被結束物を損傷する恐れがある。また、捩れ部が被結束物に食い込んだ結束紐は、取り外すときにも手間がかかり、自動ラインで結束紐を取り外す場合は、結束紐を取り外すことができずにライントラブルとなることもある。
【０００７】
このような結束したときの結束紐に捩れ部が生じるのを防止するためには、繰り出し時に発生する結束紐の捩れを、結束部に送給する間に捩じり戻すことが考えられるが、結束紐を送給途中で捩じり戻す機構は複雑で広いスペースを必要とし、結束装置が大がかりで高価なものとなる。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、コンパクトで安価な設計で、結束したときの結束紐に捩れ部が生じない結束装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、断面が扁平な結束紐を巻回した筒状の紐ロールの内径側または外径側から、前記結束紐の一端を所定の繰り出し長さずつ繰り出して被結束物を結束する結束装置において、前記筒状の紐ロールを、その軸の回りに回転させる回転支持部材に支持し、前記紐ロールの内径側または外径側での結束紐の繰り出し位置の繰り出し直径を検出する繰り出し直径検出手段を設けて、前記所定の繰り出し長さに相当するこの検出した繰り出し直径における前記結束紐の巻回し数を求め、この求めた結束紐の巻回し数に対応する回転数だけ、前記回転支持部材を結束紐が繰り出されるときの巻き出し方向へ回転駆動する構成を採用した。
【００１０】
すなわち、筒状の紐ロールを、その軸の回りに回転させる回転支持部材に支持し、紐ロールの内径側または外径側での結束紐の繰り出し位置の繰り出し直径を検出する繰り出し直径検出手段を設けて、所定の繰り出し長さに相当するこの検出した繰り出し直径における結束紐の巻回し数を求め、求めた結束紐の巻回し数に対応する回転数だけ、回転支持部材を結束紐が繰り出されるときの巻き出し方向へ回転駆動することにより、紐ロールから繰り出される結束紐に元から捩れが発生しないようにし、コンパクトで安価な設計で、結束したときの結束紐に捩れ部が生じないようにした。
【００１１】
前記回転支持部材を、前記紐ロールを載置して水平面内で回転駆動される回転テーブルとすることにより、回転支持部材への紐ロールのセットを容易に行なうことができる。
【００１２】
前記繰り出し直径検出手段を、前記紐ロールの重量を測定して、その嵩比重と前記結束紐の繰り出しによって変化しない外形寸法とから、前記繰り出し直径を演算によって検出するものとすることにより、安価な荷重センサを用いて、繰り出し直径を安定して検出することができる。
【００１３】
前記紐ロールと前記回転支持部材との全体重量を一緒に測定し、この一緒に測定した全体重量から、予め求めた前記回転支持部材の重量を差し引いて、前記紐ロールの重量を求めることにより、回転する紐ロールの重量を測定する荷重センサ等の出力を、ブラシ等の回転接点端子や無線送受信機等を用いることなく、信号ケーブルのみで取り出すことができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の結束装置は、筒状の紐ロールを、その軸の回りに回転させる回転支持部材に支持し、紐ロールの内径側または外径側での結束紐の繰り出し位置の繰り出し直径を検出する繰り出し直径検出手段を設けて、所定の繰り出し長さに相当するこの検出した繰り出し直径における結束紐の巻回し数を求め、求めた結束紐の巻回し数に対応する回転数だけ、回転支持部材を結束紐が繰り出されるときの巻き出し方向へ回転駆動することにより、紐ロールから繰り出される結束紐に元から捩れが発生しないようにしたので、コンパクトで安価な設計で、結束したときの結束紐に捩れ部が生じないようにすることができる。
【００１５】
前記回転支持部材を、紐ロールを載置して水平面内で回転駆動される回転テーブルとすることにより、回転支持部材への紐ロールのセットを容易に行なうことができる。
【００１６】
前記繰り出し直径検出手段を、紐ロールの重量を測定して、その嵩比重と前記結束紐の繰り出しによって変化しない外形寸法とから、繰り出し直径を演算によって検出するものとすることにより、安価な荷重センサを用いて、繰り出し直径を安定して検出することができる。
【００１７】
前記紐ロールと回転支持部材との全体重量を一緒に測定し、この一緒に測定した全体重量から、予め求めた回転支持部材の重量を差し引いて、紐ロールの重量を求めることにより、回転する紐ロールの重量を測定する荷重センサ等の出力を、ブラシ等の回転接点端子や無線送受信機等を用いることなく、信号ケーブルのみで取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１に示すように、この結束装置１は、段ボールシートを環状に折り畳んで両端を接着した箱原形体Ａに加工するフォルダグルワ２の排出端側に設置されている。加工されてホッパ３に投入される箱原形体Ａは、ホッパ３の底からコンベア４で１枚ずつ排出され、山積み装置５で所定枚数だけ積重ねられて、コンベア６から結束装置１のコンベア７に送り込まれ、積重ねられた箱原形体Ａの山が、後述する断面が扁平な結束紐Ｓで結束される。
【００１９】
図２に示すように、前記結束装置１は、コンベア７の左右両側に配置された紐供給部８と、コンベア７の下側に配置された左右２つの結束部９と、左右の各紐供給部８から供給される結束紐Ｓを左右の各結束部９に送給する送給部１０と、結束される箱原形体Ａの山を上方から押さえ付けるプレス１１とで基本的に構成されており、各紐供給部８から送り出しガイド１２を通して供給される結束紐Ｓは、送給部１０に設けられた固定紐ガイド１３ａ、１３ｂ、紐たるみ取りレバー１４の先端ガイド１４ａ、固定紐ガイド１５および紐掛けアーム１６の先端ガイド１６ａを通して各結束部９に送給され、コンベア７上の箱原形体Ａの山を左右２条で結束する。
【００２０】
前記各送給部１０の紐たるみ取りレバー１４は、結束時に駆動源１４ｂによって下方へ回動され、結束後にコイルばね１７で略直立の基準位置に戻されるようになっている。紐たるみ取りレバー１４は、下方へ回動するときに、結束紐Ｓを先端ガイド１４ａと各固定紐ガイド１３ｂ、１５との間に溜められたループ長さ分だけ結束部９に送給し、基準位置に戻るときに、次の結束時に必要な所定の長さ分の結束紐Ｓを、後述する紐供給部８にセットされた紐ロールＲから繰り出す。
【００２１】
前記紐掛けアーム１６も基軸１６ｂの回りに回動されるようになっている。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、紐掛けアーム１６は、結束部９の位置に搬送された箱原形体Ａの山がプレス１１で押さえ付けられるときに、コンベア７の搬送方向上流側へ下向きに回動され、箱原形体Ａの山に結束紐Ｓを搬送方向へ巻き回す。こののち、結束部９が箱原形体Ａの山に巻き回された結束紐Ｓを締結する。前記紐たるみ取りレバー１４の下方への回動は、この紐掛けアーム１６の回動とタイミングを合わせて行なわれる。
【００２２】
図４および図５に示すように、前記紐供給部８は、断面が扁平な樹脂製の結束紐Ｓを巻回した筒状の紐ロールＲを載置して、その軸の回りに回転させる回転支持部材としての回転テーブル１８と、回転テーブル１８を水平面内で回転駆動するモータ１９とをケーシング２０に収納したものである。モータ１９は支持台２１を介して、垂直なガイドレール２２に上下動自在に取り付けられ、支持台２１は荷重センサ２３を介してケーシング２０の底で受けられている。この荷重センサ２３は、紐ロールＲの重量Ｗと、回転支持部材である回転テーブル１８、モータ１９および支持台２１の重量を併せた全体重量を測定し、後述するように、結束紐Ｓの繰り出し直径ｄを検出する繰り出し直径検出手段として使用される。
【００２３】
また、前記回転テーブル１８の下面外周部には、１８０°の位相で２つの検出片２４が取り付けられ、回転テーブル１８の外周側へ内向きに張り出すケーシング２０のフランジ２０ａの下面には、回転テーブル１８の回転に伴って円軌道を描く各検出片２４を検出する光センサ２５が取り付けられている。したがって、光センサ２５は回転テーブル１８の回転数Ｎを１／２回転単位で検出する。
【００２４】
前記荷重センサ２３と光センサ２５の検出出力は、それぞれの信号ケーブル２３ａ、２５ａによってコントローラ（図示省略）に入力される。コントローラは、前記紐たるみ取りレバー１４が基準位置に戻されて、所定の長さ分の結束紐Ｓが紐ロールＲの内径側から繰り出されるときに、紐たるみ取りレバー１４の駆動源１４ｂの停止信号を受けてモータ１９を駆動し、後述するように、繰り出される結束紐Ｓに捩れが発生しないように、回転テーブル１８を所定の回転数だけ結束紐Ｓの巻き出し方向へ回転させる。なお、コントローラに入力される荷重センサ２３の検出出力は、測定される全体重量から回転テーブル１８等の重量を差し引いて紐ロールＲの正味の重量を求めるために、回転テーブル１８に紐ロールＲを載せない状態での出力を零とするように、予め零点補正されている。また、コントローラには、結束装置１に送り込まれる箱原形体Ａの寸法と、その山の積み重ね枚数も入力されている。
【００２５】
図６は、前記コントローラが回転テーブル１８を所定の回転数だけ回転させるアルゴリズムを示す。まず、コントローラは、次に結束される箱原形体Ａの寸法と山の積み重ね枚数から、結束に必要な結束紐Ｓの繰り出し長さＬを算出する（ステップ１）。つぎに、荷重センサ２３から入力される紐ロールＲの重量Ｗから、紐ロールＲの内径側での結束紐Ｓの繰り出し直径ｄを、次式を用いて算出する（ステップ２）。
ｄ  ＝√[Ｄ2−４Ｗ／（π・γ・Ｈ）]                                  （１）
ここに、Ｄ、Ｈは、それぞれ結束紐Ｓの繰り出しによって変化しない紐ロールＲの外径と高さであり、γは紐ロールＲの嵩比重である。また、πは円周率である。これらの値は、予めコントローラに記憶されている。
【００２６】
さらに、コントローラは、前記繰り出し長さＬと繰り出し直径ｄとから、繰り出し長さＬに相当する繰り出し直径ｄにおける結束紐Ｓの巻回し数ｎを、次式を用いて算出する（ステップ３）。
ｎ  ＝Ｌ／（π・ｄ）                                                  （２）
【００２７】
こののち、コントローラは、前記紐たるみ取りレバー１４の駆動源１４ｂの停止信号を受けて、回転テーブル１８の回転を開始し（ステップ４）、光センサ２５で検出される回転テーブル１８の回転数Ｎを１／２回転単位でカウントする（ステップ５）。つぎに、コントローラは、カウントした回転数Ｎを結束紐Ｓの巻回し数ｎと比較し（ステップ６）、回転数Ｎが巻回し数ｎ以上となったときに、回転テーブル１８の回転を終了する（ステップ７）。
【００２８】
以上のステップを各結束毎に繰り返すことにより、図３に示したように、捩れの発生していない結束紐Ｓが、送り出しガイド１２を通して繰り出され、この捩れのない状態を保って、前記送給部１０から結束部９に送給される。
【００２９】
図７（ａ）、（ｂ）は、上述した結束装置１で結束した実施例の被結束物である箱原形体Ａの山を示す。なお、図８（ａ）、（ｂ）は、比較例として、固定したままで回転しない紐ロールＲから結束紐Ｓを繰り出す従来の結束装置で結束された箱原形体Ａの山を示す。比較例のものは、結束時の紐ロールＲからの繰り出し長さに対応する結束紐Ｓの巻回し数と同じ数の捩れが結束した結束紐Ｓに生じ、この捩れ部が段ボールシートの箱原形体Ａに食い込んで、被結束物の角部を損傷している。これに対して、実施例のものは、結束紐Ｓに全く捩れが生じていないので被結束物の荷姿が良く、その角部も良好に保持されている。
【００３０】
上述した実施形態では、回転支持部材としての水平な回転テーブルに載置した紐ロールの内径側から結束紐を繰り出し、内径側の繰り出し直径を紐ロールの重量測定で検出するようにしたが、結束紐は紐ロールの外径側から繰り出してもよく、繰り出し直径は光センサや接触式センサ等を用いて直接検出するようにしてもよい。紐ロールの回転支持部材も水平な回転テーブルに限定されることはなく、紐ロールの支持面が垂直または傾斜したものとすることもできる。
【００３１】
また、上述した実施形態では、フォルダグルワで加工された段ボールシート製箱原形体の山を結束するようにしたが、本発明に係る結束装置は、扁平な結束紐を紐ロールから繰り出して結束するものであればよく、結束紐の送給部や結束部は実施形態のものに限定されることはない。さらに、被結束物の種類、形態も限定されることはなく、特に、軟らかい段ボールシートや書物などの紙製品等や、紙製などの箱等による梱包物に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態の結束装置を設置したフォルダグルワの排出端側を示す側面図
【図２】図１の結束装置を示す正面図
【図３】ａ、ｂは、それぞれ図２の結束装置の結束部を示す側面図
【図４】図２の結束装置の紐供給部を示す正面図
【図５】図４の側面図
【図６】図４の回転テーブルを回転する制御アルゴリズムを示すフローチャート
【図７】ａは図２の結束装置で結束した被結束物の実施例を示す外観斜視図、ｂはａの要部拡大斜視図
【図８】ａは従来の結束装置で結束した被結束物の比較例を示す外観斜視図、ｂはａの要部拡大斜視図
【符号の説明】
【００３３】
１  結束装置
２  フォルダグルワ
３  ホッパ
４  コンベア
５  山積み装置
６、７  コンベア
８  紐供給部
９  結束部
１０  送給部
１１  プレス
１２  送り出しガイド
１３ａ、１３ｂ  固定紐ガイド
１４  紐たるみ取りレバー
１４ａ  先端ガイド
１４ｂ  駆動源
１５  固定紐ガイド
１６  紐掛けアーム
１６ａ  先端ガイド
１７  コイルばね
１８  回転テーブル
１９  モータ
２０  ケーシング
２０ａ  フランジ
２１  支持台
２２  ガイドレール
２３  荷重センサ
２３ａ  信号ケーブル
２４  検出片
２５  光センサ
２５ａ  信号ケーブル
【図１】
2006036269.tif 000003
【図２】
2006036269.tif 000004
【図３】
2006036269.tif 000005
【図４】
2006036269.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006036269.tif 000008
【図７】
2006036269.tif 000009
【図８】
2006036269.tif 000010