(57)【要約】  自動バンド結束工具は、スライドブロック（１）と、ガイドレール（２）と、第１ガイド爪（３）と、第２ガイド爪（４）と、シャーシー（５）と、テンションホイール（６）と、切断カッター（７）と、ステッピング材料供給機構（８）と、材料押進ロッド（９）とを有し、第１ガイド爪（３）及び第２ガイド爪（４）が回動中心ピンを介してシャーシー（５）に取り付けられ、切断カッター（７）及びテンションホイール（６）がシャーシー（５）内に取り付けられ、ガイドレール（２）がシャーシー（５）に隣接し、スライドブロック（１）がガイドレール（２）と係合する。自動バンド結束方法は、ステッピング材料供給機構（８）が結束バンド（２０）を装着して結束周期ごとに既定ピッチで結束バンドを搬送し、材料押進ロッド（９）が結束バンド（２０）をスライドブロック（１）まで押して予め位置決めし、スライドブロック（１）が結束バンド（２０）を、プリ位置決め位置から結束作業位置までスライドさせ、結束バンド（２０）のバンド本体を第１ガイド爪（３）及び第２ガイド爪（４）内のガイド溝で巻かせ、結束バンド尾部を結束バンドヘッド部の孔に通らせ、テンションホイール（６）を回動させて結束バンドを緊張させ、切断カッター（７）により緊張になっている結束バンドを切断する。結束バンド工具の材料供給剪断押進機構は、さらに開示されている。該自動バンド結束工具は、単体のナイロン結束バンドの自動結束にも連設結束バンドの自動結束にも適する。
2021509384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライドブロックと、ガイドレールと、第１ガイド爪と、第２ガイド爪と、シャーシーと、テンションホイールと、切断カッターと、ステッピング材料供給機構と、材料押進ロッドとを有する自動バンド結束工具であって、
前記第１ガイド爪及び前記第２ガイド爪は、回動中心ピンを介して前記シャーシーに取り付けられ、
前記切断カッター及び前記テンションホイールは、前記シャーシー内に取り付けられ、
前記ガイドレールは、前記シャーシーに隣接し、
前記スライドブロックは、前記ガイドレールと係合して前記ガイドレールの長手方向に沿ってスライドし、
前記第１ガイド爪、前記第２ガイド爪、前記スライドブロック及び前記ガイドレールの対称中心面は、前記自動バンド結束工具の中心面に設けられ、
前記ステッピング材料供給機構は、前記シャーシー又は前記自動バンド結束工具のハウジングに取り付けられ、結束周期ごとに、既定ピッチで、装着される結束バンドを、結束バンドの対称中心面を前記自動バンド結束工具の中心面と重ね合わせる位置まで搬送することができ、
前記材料押進ロッドは、前記シャーシー又は前記自動バンド結束工具のハウジングに取り付けられ、前記自動バンド結束工具の中心面に位置する前記結束バンドを前記スライドブロックに押して予め位置決めし、前記スライドブロックにより、前記結束バンドをプリ位置決め位置から結束作業位置までスライドさせる
ことを特徴とする自動バンド結束工具。
【請求項２】
前記ステッピング材料供給機構は、前記結束バンドを回動割出送りするように構成される間欠割出運動するホイール、又は前記結束バンドを水平ステッピング移動させるように構成される水平ステッピング移動する材料駆動ピン、又は前記結束バンドを揺動ステッピング搬送するように構成される往復に揺動する材料駆動ピンを含み、
前記間欠割出運動するホイール、前記水平ステッピング移動する材料駆動ピン及び前記往復に揺動する材料駆動ピンは、いずれも、結束周期ごとに、１本の前記結束バンドを、結束バンドの対称中心面を前記自動バンド結束工具の中心面と重ね合わせる位置まで搬送することができる
ことを特徴とする請求項１に記載の自動バンド結束工具。
【請求項３】
前記ホイールの外円周に前記結束バンドのヘッド部の形状に合わせる複数の倣い窪みが設けられ、各前記倣い窪みが既定ピッチで前記ホイールの外円周に均一に配置されることを特徴とする請求項２に記載の自動バンド結束工具。
【請求項４】
前記スライドブロック及び前記ガイドレールが、前記ホイールの円周の内側に位置し、前記材料押進ロッドが、前記ホイールの円周の外側に取り付けられ、前記ホイールの中心に接近する方向へ前記結束バンドを前記スライドブロックに押すように構成され、
或いは、前記スライドブロック及び前記ガイドレールが、前記ホイールの円周の外側に位置し、前記材料押進ロッドが、前記ホイールの円周の内側に取り付けられ、前記ホイールの中心から離間する方向へ前記結束バンドを前記スライドブロックに押すように構成される
ことを特徴とする請求項２に記載の自動バンド結束工具。
【請求項５】
前記スライドブロックは、前記ガイドレールと係合し、
前記ガイドレールは、前記スライドブロックの５つの空間自由度を拘束し、前記スライドブロックが前記ガイドレールでスライドしかできないように構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の自動バンド結束工具。
【請求項６】
前記スライドブロックに、前記結束バンドのヘッド部を係止するように構成される凸リブ、又は前記結束バンドのヘッド部を係止するように構成される前記結束バンドのヘッド部の形状に合わせる倣い窪みが設けられることを特徴とする請求項１に記載の自動バンド結束工具。
【請求項７】
前記結束バンドは、連設結束バンドであり、
前記自動バンド結束工具は、前記連設結束バンドにおける各結束バンドを前記連設結束バンドにおける結束バンド連設板から分離する材料剪断カッターをさらに有し、
前記材料剪断カッターが前記スライドブロック又は前記材料押進ロッドに取り付けられ、
前記材料剪断カッターに凸リブが設けられる
ことを特徴とする請求項２に記載の自動バンド結束工具。
【請求項８】
前記材料剪断カッターは、エア動力又は電気動力により駆動されることを特徴とする請求項７に記載の自動バンド結束工具。
【請求項９】
前記結束バンドは、連設結束バンドであり、
前記ホイールに位置決め柱が設けられ、前記連設結束バンドの結束バンド連設板に前記位置決め柱とはまり合う位置決め孔が設けられ、
或いは、前記ホイールに位置決め孔が設けられ、前記連設結束バンドの結束バンド連設板に前記位置決め孔とはまり合う位置決め柱が設けられる
ことを特徴とする請求項８に記載の自動バンド結束工具。
【請求項１０】
前記ホイールに、前記ホイールの周方向に沿って均一に配置される複数のピッチピンが設置され、前記ホイールに、輪郭が前記ピッチピンの外周面に当接し、前記ホイールを回動駆動するインデックスカムがさらに枢接され、
或いは、前記ホイールに、前記ホイールの周方向に沿って均一に配置されるピッチピン及び前記ピッチピンに外挿されるピッチローラが設置され、前記ホイールに、輪郭が前記ピッチローラの外周面に当接し、前記ホイールを回動駆動し又は前記ホイールをロックして、前記ホイールの間欠割出運動を実現するように構成されるインデックスカムがさらに枢接され、
或いは、前記ホイールの円周に内歯が設けられ、ギヤが前記ホイールの内歯と噛合することにより、前記ホイールを駆動又はロックして、前記ホイールの間欠割出運動を実現し、
或いは、前記ホイールに円周に外歯が設けられ、ギヤが前記ホイールの外歯と噛合することにより、前記ホイールを駆動又はロックして、前記ホイールの間欠割出運動を実現し、
或いは、前記ホイールに、前記ホイールの周方向に沿って間隔をあけて配置される複数のピッチピンが設置され、前記自動バンド結束工具が、前記シャーシーに枢接され、前記ピッチピンを動かして回動送りするインデックスカムと、前記シャーシーに弾性的に接続され、前記ホイールをロックするように常に隣り合う２つの前記ピッチピンの間に係入する傾向があるロックブロックと、をさらに有し、
或いは、前記ホイールの円周に、ラチェット歯が均一に設けられ、ラチェット爪を設置して前記ホイールを回動駆動し、ロックブロックを設置して前記ホイールをロックして、前記ホイールの間欠割出運動を実現し、
或いは、前記ホイールの円周に、不完全歯部と凹円弧部とが交互に均一に設けられ、不完全ギヤの歯を設けて前記ホイールの不完全歯部と噛合させて前記ホイールを回動駆動し、前記不完全ギヤの外凸円弧部が前記ホイールの凹円弧部とはまり合って前記ホイールをロックして、前記ホイールの間欠割出運動を実現し、
或いは、前記ホイールに、径方向溝と凹円弧部とが交互に均一に設けられ、駆動ピンと外凸円弧部とが取り付けられる駆動盤が設置され、前記駆動盤における駆動ピンが前記ホイールの溝と噛合して前記ホイールを回動駆動し、前記駆動盤における外凸円弧部が前記ホイールの凹円弧部とはまり合って前記ホイールをロックして、前記ホイールの間欠割出運動を実現する
ことを特徴とする請求項２又は請求項９に記載の自動バンド結束工具。
【請求項１１】
前記ステッピング材料供給機構は、水平ステッピング移動する材料駆動ピンを備え、材料ガイド板と、材料供給エアシリンダと、材料駆動ピンエアシリンダとをさらに備え、
前記材料ガイド板は、前記シャーシーに固設され、前記連設結束バンドをガイドするように構成され、
前記材料供給エアシリンダは、前記シャーシーに取り付けられ、
前記材料駆動ピンエアシリンダは、前記材料供給エアシリンダの動力出力端に取り付けられ、
前記材料駆動ピンは、前記材料駆動ピンエアシリンダの動力出力端に固設され、
前記材料供給エアシリンダは、前記材料駆動ピンエアシリンダを直線で１前記既定ピッチを押進するように構成され、
前記材料駆動ピンエアシリンダは、前記材料駆動ピンを前記連設結束バンドの結束バンド連設板における位置決め孔に挿入し、前記連設結束バンドを水平ステッピング移動させて駆動するように構成される
ことを特徴とする請求項２又は請求項７に記載の自動バンド結束工具。
【請求項１２】
前記結束バンド連設板を前記材料ガイド板に押し付けるように構成される材料押圧部材をさらに有し、
前記材料押圧部材は、前記シャーシーに取り付けられる
ことを特徴とする請求項１１に記載の自動バンド結束工具。
【請求項１３】
前記材料押圧部材は、材料押圧板と、前記材料押圧板に枢接される材料押圧ローラとを備え、
前記材料押圧板と前記シャーシーとの間にバネが接続され、
前記バネの付勢により、前記材料押圧ローラが前記結束バンド連設板を前記材料ガイド板に押し付け、又は前記材料押圧ローラが前記結束バンド連設板を前記ホイールに押し付ける
ことを特徴とする請求項１２に記載の自動バンド結束工具。
【請求項１４】
前記ステッピング材料供給機構は、往復に揺動する材料駆動ピンを備え、材料ガイド板と、揺動ホルダと、材料駆動ピンエアシリンダとをさらに備え、
前記材料ガイド板は、前記シャーシーに固設され、前記連設結束バンドをガイドするように構成され、
前記揺動ホルダは、前記シャーシーに枢接されるとともに材料ガイド方向に沿って往復に揺動することができ、
前記材料駆動ピンエアシリンダが、前記揺動ホルダに取り付けられ、前記材料駆動ピンが、前記材料駆動ピンエアシリンダの動力出力端に固設され、
前記揺動ホルダは、１前記既定ピッチ揺動するように構成され、
前記材料駆動ピンエアシリンダは、前記材料駆動ピンを前記連設結束バンドの結束バンド連設板における位置決め孔に挿入し、前記連設結束バンドを揺動送りして駆動するように構成される
ことを特徴とする請求項８に記載の自動バンド結束工具。
【請求項１５】
前記ステッピング材料供給機構、前記第１ガイド爪、前記スライドブロック、前記材料押進ロッド及び前記切断カッターは、エア動力又は電気動力により駆動されることを特徴とする請求項１に記載の自動バンド結束工具。
【請求項１６】
前記第２ガイド爪は、エア動力又は電気動力により駆動され、又は手動引き金によりリンクを介して駆動されることを特徴とする請求項１に記載の自動バンド結束工具。
【請求項１７】
前記シャーシーに取り付けられるスクラップ箱をさらに有し、前記スクラップ箱が切断スクラップを収集するように構成されることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の自動バンド結束工具。
【請求項１８】
前記スクラップ箱は、底部にスクラップ出口が設けられ、前記スクラップ出口にスクラップ箱ドアが設置され、前記スクラップ箱ドアがドア回動軸を介して前記スクラップ箱の箱本体に枢接されることを特徴とする請求項１７に記載の自動バンド結束工具。
【請求項１９】
請求項１〜６、１５、１６のいずれか１項に記載の自動バンド結束工具を利用して単体の結束バンドで結束するとき、
結束バンドをステッピング材料供給機構に配置し、ステッピング材料供給機構を動作させて、結束バンドを、結束バンドの対称中心面を自動バンド結束工具の中心面と重ね合わせる位置まで搬送するステップＳ１と、
材料押進ロッドを動作させて、結束バンドをスライドブロックまで押して予め位置決めするステップＳ２と、
スライドブロックを運動させて、結束バンドを、ステップＳ２におけるプリ位置決め位置から結束作業位置までスライドさせ、スライドブロックのスライド過程において、結束バンドのバンド本体を第１ガイド爪及び第２ガイド爪内のガイド溝で巻かせ、結束バンド尾部を結束バンドヘッド部の孔に通らせるように第１ガイド爪を回動させるステップＳ３と、
テンションホイールを回動させて結束バンドを緊張させ、切断カッターにより緊張になっている結束バンドを切断するステップＳ４と、
結束バンドヘッド部をスライドブロックから脱離させ、スライドブロックを、ガイドレールに沿って結束位置からプリ位置決め位置に戻すステップＳ５と、
を含むことを特徴とする自動バンド結束方法。
【請求項２０】
請求項２〜１４のいずれか１項に記載の自動バンド結束工具を利用して連設結束バンドで結束するとき、
結束バンドをステッピング材料供給機構に配置し、ステッピング材料供給機構を動作させて、結束バンドを、結束バンドの対称中心面を自動バンド結束工具の中心面と重ね合わせる位置まで搬送するステップＳ１０と、
材料剪断カッターを動作させて、ステップＳ１０における既定位置まで運動した結束バンドを連設結束バンドの結束バンド連設板から分離するステップＳ２０と、
材料押進ロッドを動作させて、ステップＳ２０における結束バンド連設板から分離された結束バンドをスライドブロックに押して予め位置決めするステップＳ３０と、
スライドブロックを運動させて、結束バンドを、ステップＳ３０におけるプリ位置決め位置から結束作業位置までスライドさせ、スライドブロックのスライド過程において、結束バンドのバンド本体を第１ガイド爪及び第２ガイド爪内のガイド溝で巻かせ、結束バンド尾部を結束バンドヘッド部の孔に通らせるように第１ガイド爪を回動させるステップＳ４０と、
テンションホイールを回動させて結束バンドを緊張させ、切断カッターにより緊張になっている結束バンドを切断するステップＳ５０と、
結束バンドヘッド部をスライドブロックから脱離させ、スライドブロックを、ガイドレールに沿って結束位置からプリ位置決め位置に戻すステップＳ６０と、
を含むことを特徴とする自動バンド結束方法。
【請求項２１】
間欠割出機構と、材料剪断機構と、材料押進機構と、スライドブロック機構とを有し、
順に、以下のように動作し、
前記間欠割出機構が、１回で１本の結束バンドを前記材料剪断機構の作業位置まで搬送し、
前記材料剪断機構が、結束バンドを連設結束バンドの結束バンド連設板から分離し、
前記材料押進機構が、分離された結束バンドをスライドブロック内に押入して位置決めし、
スライドブロック機構が、結束バンドを、プリ位置決め位置から結束作業位置までスライドさせ、
前記間欠割出機構、材料剪断機構、材料押進機構及びスライドブロック機構のいずれも、電気動力により駆動され、コントローラにより時系列に動作し、
間欠割出機構、材料剪断機構、材料押進機構が１つのモータにより駆動されて時系列に動作する
ことを特徴とする結束バンド工具の材料供給剪断押進機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年２月２日に中国専利局に提出された、出願番号が２０１８１０１０６６４３２であり、名称が「自動バンド結束工具」である中国出願、及び２０１９年１月２９日に中国専利局に提出された、出願番号が２０１９１００８７８０８０であり、名称が「結束バンド工具の材料供給剪断押進機構及び自動バンド結束方法」である中国出願に基づいて優先権を主張し、その全ての内容が、参照により本出願に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、結束設備の技術分野に属し、殊に、結束バンド工具の材料供給剪断押進機構、自動バンド結束工具及び自動バンド結束方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般のプラスチック結束バンドは、ヘッド部がスクエアなものである。従来の自動バンド結束工具は、結束バンドのスクエアなヘッド部を利用して位置決めを行って自動結束作業を実現するものである。これに対して、自動車、電車、オートバイ及びその他の一部の交通手段では、一体化固定結束バンドが広く使用されている。上記の一体化固定結束バンドは、一般の結束バンド機能を備えるものとヘッド部固定要素との組み合わせにより構成される。結束バンドヘッド部の固定要素は、おもに、車体フレーム又は家電のハウジングにかけられる。通常の一体化固定結束バンドのヘッド部要素として、おもに、杉先端状と蝶状の組み合わせ型、杉先端状と翼状の組み合わせ型、矢印状と蝶状の組み合わせ型、又は矢印状と翼状の組み合わせ型、ロック孔付きの平板型等が挙げられる。一体化固定結束バンドのヘッド部の形状が不規則で、多種類であるため、大部分の一体化固定結束バンドは、振動盤による材料供給に適しないとともにパイプにより材料供給することもできないので、自動工具による位置決め及び自動材料供給が比較的に困難である。既に市販の各種の自動結束バンド機器及び工具は、設計理念及び方法が一体化固定結束バンドの自動化に適しない。自動車ケーブルハーネス業界の大型グローバル企業の話により、複数の有名な自動車メーカ及び自動車ケーブルハーネス業界のグローバル企業は、自社又はいくつの有名な工具メーカと提携して、過去３０年間にわたって一体化固定結束バンドに適する自動バンド結束工具の研究、開発を試みていたが、３０年余の努力が実を結ばなかった。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、結束バンドの手作業の労働強度が高く、効率が低下するという技術的課題を解決できる自動バンド結束工具を提供することを目的とする。
【０００５】
本開示は、おもに、異なる形状のヘッド部を備える単体又は連設の一体化固定結束バンド又はラベル付き結束バンドの自動結束のために設計されるものであるが、形状の規則のヘッド部を備える単体又は連設の一般の結束バンドの自動結束作業にも適する。これからの説明を簡単にするため、異なるタイプの結束バンドを単に結束バンドと称する。
【０００６】
本開示に係る自動バンド結束工具は、スライドブロックと、ガイドレールと、第１ガイド爪と、第２ガイド爪と、シャーシーと、テンションホイールと、切断カッターと、ステッピング材料供給機構と、材料押進ロッドとを有し、前記第１ガイド爪及び前記第２ガイド爪が、回動中心ピンを介して前記シャーシーに取り付けられ、前記切断カッター及び前記テンションホイールが、前記シャーシー内に取り付けられ、前記ガイドレールが、前記シャーシーに隣接し、前記スライドブロックが、前記ガイドレールと係合して前記ガイドレールの長手方向に沿ってスライドし、前記第１ガイド爪、前記第２ガイド爪、前記スライドブロック及び前記ガイドレールの対称中心面が前記自動バンド結束工具の中心面に設けられ、前記ステッピング材料供給機構が、前記シャーシー又は前記自動バンド結束工具のハウジングに取り付けられ、結束周期ごとに、既定ピッチで、装着される結束バンドを、結束バンドの対称中心面を前記自動バンド結束工具の中心面と重ね合わせる位置まで搬送することができ、前記材料押進ロッドが、前記シャーシー又は前記自動バンド結束工具のハウジングに取り付けられ、前記自動バンド結束工具の中心面に位置する前記結束バンドを前記スライドブロックに押して予め位置決めし、前記スライドブロックにより、前記結束バンドをプリ位置決め位置から結束作業位置までスライドさせる。
【０００７】
前記ステッピング材料供給機構は、前記結束バンドを回動割出送りするように構成される間欠割出運動するホイール、又は前記結束バンドを水平ステッピング移動させるように構成される水平ステッピング移動する材料駆動ピン、又は前記結束バンドを揺動ステッピング搬送するように構成される往復に揺動する材料駆動ピンを含む。
【０００８】
前記間欠割出運動するホイール、前記水平ステッピング移動する材料駆動ピン及び前記往復に揺動する材料駆動ピンは、いずれも、結束周期ごとに、１本の前記結束バンドを、結束バンドの対称中心面を前記自動バンド結束工具の中心面と重ね合わせる位置まで搬送することができる。
【０００９】
前記ホイールの外円周に前記結束バンドのヘッド部の形状に合わせる複数の倣い窪みが設けられ、各前記倣い窪みが既定ピッチで前記ホイールの外円周に均一に配置される。
【００１０】
好ましくは、前記スライドブロック及び前記ガイドレールが、前記ホイールの円周の内側に位置し、前記材料押進ロッドが、前記ホイールの円周の外側に取り付けられ、前記ホイールの中心に接近する方向へ前記結束バンドを前記スライドブロックに押すように構成され、
或いは、前記スライドブロック及び前記ガイドレールが、前記ホイールの円周の外側に位置し、前記材料押進ロッドが、前記ホイールの円周の内側に取り付けられ、前記ホイールの中心から離間する方向へ前記結束バンドを前記スライドブロックに押すように構成される。
【００１１】
好ましくは、前記スライドブロックは、前記ガイドレールと係合し、前記ガイドレールは、前記スライドブロックの５つの空間自由度を拘束し、前記スライドブロックが前記ガイドレールでスライドしかできないように構成される。
【００１２】
好ましくは、前記スライドブロックに、前記結束バンドのヘッド部を係止するように構成される凸リブ、又は前記結束バンドのヘッド部を係止するように構成される前記結束バンドのヘッド部の形状に合わせる倣い窪みが設けられる。
【００１３】
好ましくは、前記結束バンドは、連設結束バンドであり、前記自動バンド結束工具は、前記連設結束バンドにおける各結束バンドを前記連設結束バンドにおける結束バンド連設板から分離する材料剪断カッターをさらに有し、前記材料剪断カッターが前記スライドブロック又は前記材料押進ロッドに取り付けられる。
【００１４】
前記材料剪断カッターに凸リブが設けられる。
【００１５】
好ましくは、前記材料剪断カッターは、エア動力又は電気動力により駆動される。
【００１６】
好ましくは、前記結束バンドは、連設結束バンドであり、前記ホイールに位置決め柱が設けられ、前記連設結束バンドの結束バンド連設板に前記位置決め柱とはまり合う位置決め孔が設けられ、
或いは、前記ホイールに位置決め孔が設けられ、前記連設結束バンドの結束バンド連設板に前記位置決め孔とはまり合う位置決め柱が設けられる。
【００１７】
好ましくは、前記ホイールに、前記ホイールの周方向に沿って均一に配置される複数のピッチピンが設置され、前記ホイールに、輪郭が前記ピッチピンの外周面に当接し、前記ホイールを回動駆動するインデックスカムがさらに枢接され、
或いは、前記ホイールに、前記ホイールの周方向に沿って均一に配置されるピッチピン及び前記ピッチピンに外挿されるピッチローラが設置され、前記ホイールに、輪郭が前記ピッチローラの外周面に当接し、前記ホイールを回動駆動し又は前記ホイールをロックして、前記ホイールの間欠割出運動を実現するように構成されるインデックスカムがさらに枢接され、
或いは、前記ホイールの円周に内歯が設けられ、ギヤが前記ホイールの内歯と噛合することにより、前記ホイールを駆動又はロックして、前記ホイールの間欠割出運動を実現し、
或いは、前記ホイールに円周に外歯が設けられ、ギヤが前記ホイールの外歯と噛合することにより、前記ホイールを駆動又はロックして、前記ホイールの間欠割出運動を実現し、
或いは、前記ホイールに、前記ホイールの周方向に沿って間隔をあけて配置される複数のピッチピンが設置され、前記自動バンド結束工具が、前記シャーシーに枢接され、前記ピッチピンを動かして回動送りするインデックスカムと、前記シャーシーに弾性的に接続され、前記ホイールをロックするように常に隣り合う２つの前記ピッチピンの間に係入する傾向があるロックブロックと、をさらに有し、
或いは、前記ホイールの円周に、ラチェット歯が均一に設けられ、ラチェット爪を設置して前記ホイールを回動駆動し、ロックブロックを設置して前記ホイールをロックして、前記ホイールの間欠割出運動を実現し、
或いは、前記ホイールの円周に、不完全歯部と凹円弧部とが交互に均一に設けられ、不完全ギヤの歯を設けて前記ホイールの不完全歯部と噛合させて前記ホイールを回動駆動し、前記不完全ギヤの外凸円弧部が前記ホイールの凹円弧部とはまり合って前記ホイールをロックして、前記ホイールの間欠割出運動を実現し、
或いは、前記ホイールに、径方向溝と凹円弧部とが交互に均一に設けられ、駆動ピンと外凸円弧部とが取り付けられる駆動盤が設置され、前記駆動盤における駆動ピンが前記ホイールの溝と噛合して前記ホイールを回動駆動し、前記駆動盤における外凸円弧部が前記ホイールの凹円弧部とはまり合って前記ホイールをロックして、前記ホイールの間欠割出運動を実現する。
【００１８】
好ましくは、前記ステッピング材料供給機構は、水平ステッピング移動する材料駆動ピンを備え、材料ガイド板と、材料供給エアシリンダと、材料駆動ピンエアシリンダとをさらに備え、前記材料ガイド板は、前記シャーシーに固設され、前記連設結束バンドをガイドするように構成され、前記材料供給エアシリンダは、前記シャーシーに取り付けられ、前記材料駆動ピンエアシリンダは、前記材料供給エアシリンダの動力出力端に取り付けられ、前記材料駆動ピンは、前記材料駆動ピンエアシリンダの動力出力端に固設され、
前記材料供給エアシリンダは、前記材料駆動ピンエアシリンダを直線で１前記既定ピッチを押進するように構成され、前記材料駆動ピンエアシリンダは、前記材料駆動ピンを前記連設結束バンドの結束バンド連設板における位置決め孔に挿入し、前記連設結束バンドを水平ステッピング移動させて駆動するように構成される。
【００１９】
好ましくは、前記結束バンド連設板を前記材料ガイド板に押し付けるように構成される材料押圧部材をさらに有し、
前記材料押圧部材が前記シャーシーに取り付けられる。
【００２０】
好ましくは、前記材料押圧部材は、材料押圧板と、前記材料押圧板に枢接される材料押圧ローラとを備え、前記材料押圧板と前記シャーシーとの間にバネが接続され、前記バネの付勢により、前記材料押圧ローラが前記結束バンド連設板を前記材料ガイド板に押し付け、又は前記材料押圧ローラが前記結束バンド連設板を前記ホイールに押し付ける。
【００２１】
好ましくは、前記ステッピング材料供給機構は、往復に揺動する材料駆動ピンを備え、材料ガイド板と、揺動ホルダと、材料駆動ピンエアシリンダとをさらに備え、前記材料ガイド板は、前記シャーシーに固設され、前記連設結束バンドをガイドするように構成され、前記揺動ホルダは、前記シャーシーに枢接されるとともに材料ガイド方向に沿って往復に揺動することができ、前記材料駆動ピンエアシリンダが、前記揺動ホルダに取り付けられ、前記材料駆動ピンが、前記材料駆動ピンエアシリンダの動力出力端に固設され、
前記揺動ホルダは、１前記既定ピッチ揺動するように構成され、前記材料駆動ピンエアシリンダは、前記材料駆動ピンを前記連設結束バンドの結束バンド連設板における位置決め孔に挿入し、前記連設結束バンドを揺動送りして駆動するように構成される。
【００２２】
好ましくは、前記ステッピング材料供給機構、前記第１ガイド爪、前記スライドブロック、前記材料押進ロッド及び前記切断カッターは、エア動力又は電気動力により駆動される。
【００２３】
好ましくは、前記第２ガイド爪は、エア動力又は電気動力により駆動され、又は手動引き金によりリンクを介して駆動される。
【００２４】
好ましくは、前記シャーシーに取り付けられるスクラップ箱をさらに有し、前記スクラップ箱が切断スクラップを収集するように構成される。
【００２５】
好ましくは、前記スクラップ箱は、底部にスクラップ出口が設けられ、前記スクラップ出口にスクラップ箱ドアが設置され、前記スクラップ箱ドアがドア回動軸を介して前記スクラップ箱の箱本体に枢接される。
【００２６】
本開示は、さらに、結束バンドの手作業が効率が低下する技術的課題を解決できる自動バンド結束方法を提供することを目的とする。
【００２７】
本開示に係る自動バンド結束方法は、単体の結束バンドの結束に適用され、
結束バンドをステッピング材料供給機構に配置し、ステッピング材料供給機構を動作させて、結束バンドを、結束バンドの対称中心面と自動バンド結束工具の中心面とが同一面になる位置まで搬送するステップＳ１と、
材料押進ロッドを動作させて、結束バンドをスライドブロックまで押して予め位置決めするステップＳ２と、
スライドブロックを運動させて、結束バンドを、ステップＳ２におけるプリ位置決め位置から結束作業位置までスライドさせ、スライドブロックのスライド過程において、結束バンドのバンド本体を第１ガイド爪及び第２ガイド爪内のガイド溝で巻かせ、結束バンド尾部を結束バンドヘッド部の孔に通らせるように第１ガイド爪を回動させるステップＳ３と、
テンションホイールを回動させて結束バンドを緊張させ、切断カッターにより緊張になっている結束バンドを切断するステップＳ４と、
結束バンドヘッド部をスライドブロックから脱離させ、スライドブロックを、ガイドレールに沿って結束位置からプリ位置決め位置に戻すステップＳ５とを含む。
【００２８】
本開示は、さらに、手動結束バンドの作業効率が低下で、連設結束バンドの結束に不便であるという技術的課題を解決できるもう一種の自動バンド結束方法を提供することを目的とする。
【００２９】
本開示に係る自動バンド結束方法は、連設結束バンドの結束に適用され、
結束バンドをステッピング材料供給機構に配置し、ステッピング材料供給機構を動作させて、結束バンドを、結束バンドの対称中心面と自動バンド結束工具の中心面とが同一面になる位置まで搬送するステップＳ１０と、
材料剪断カッターを動作させて、ステップＳ１０における既定位置まで運動した結束バンドを連設結束バンドの結束バンド連設板から分離するステップＳ２０と、
材料押進ロッドを動作させて、ステップＳ２０における結束バンド連設板から分離された結束バンドをスライドブロックに押して予め位置決めするステップＳ３０と、
スライドブロックを運動させて、結束バンドを、ステップＳ３０におけるプリ位置決め位置から結束作業位置までスライドさせ、スライドブロックのスライド過程において、結束バンドのバンド本体を第１ガイド爪及び第２ガイド爪内のガイド溝で巻かせ、結束バンド尾部を結束バンドヘッド部の孔に通らせるように第１ガイド爪を回動させるステップＳ４０と、
テンションホイールを回動させて結束バンドを緊張させ、切断カッターにより緊張になっている結束バンドを切断するステップＳ５０と、
結束バンドヘッド部をスライドブロックから脱離させ、スライドブロックを、ガイドレールに沿って結束位置からプリ位置決め位置に戻すステップＳ６０とを含む。
【００３０】
本開示は、下記の有益な効果を有する。
【００３１】
該自動バンド結束工具を利用して結束操作を行うとき、結束バンドをステッピング材料供給機構に配置し、ステッピング材料供給機構の間欠の材料供給の特徴を利用して、結束バンドを１本ずつ結束バンドの対称中心面と自動バンド結束工具の中心面とが同一面になる位置まで搬送し、そして、材料押進ロッドを動作させて、結束バンドをスライドブロックまで押して予め位置決めし、そして、スライドブロックを運動させて、結束バンドを、プリ位置決め位置から結束作業位置までスライドさせ、スライドブロックのスライド過程において、結束バンドのバンドを第１ガイド爪及び第２ガイド爪内のガイド溝で巻かせ、第１ガイド爪を回動させて、結束バンド尾部を結束バンドヘッド部の孔に通らせ、最後に、テンションホイールを回動させて結束バンドを緊張させ、切断カッターにより緊張になっている結束バンドを切断する。連設結束バンドを用いて結束操作を行う場合、材料押進ロッドの動作の前に結束バンドを結束バンド連設板から分離してから結束操作を実現するように、該自動バンド結束工具に材料剪断カッターを設置してもよい。
【００３２】
本開示は、さらに、結束バンドの手作業が効率低下で、連設結束バンドの結束に不便である技術的課題を解決できる結束バンド工具の材料供給剪断押進機構を提供することを目的とする。
【００３３】
本開示に係る結束バンド工具の材料供給剪断押進機構は、間欠割出機構と、材料剪断機構と、材料押進機構と、スライドブロック機構とを有し、順に、以下のように動作し、前記間欠割出機構が、１回で１本の結束バンドを前記材料剪断機構の作業位置まで搬送し、前記材料剪断機構が、結束バンドを連設結束バンドの結束バンド連設板から分離し、前記材料押進機構が、分離された結束バンドをスライドブロック内に押入して位置決めし、スライドブロック機構が、結束バンドを、プリ位置決め位置から結束作業位置までスライドさせ、前記間欠割出機構、材料剪断機構、材料押進機構及びスライドブロック機構のいずれも、電気動力により駆動され、コントローラにより時系列に動作し、間欠割出機構、材料剪断機構、材料押進機構が１つのモータにより駆動されて時系列に動作する。
【００３４】
本開示に係る結束バンド工具の材料供給剪断押進機構、自動バンド結束工具及び自動バンド結束方法は、結束バンドの自動結束を実現でき、人工結束作業の労働強度が大きいかつ結束効率が低いという欠陥を改善した。そして、該自動バンド結束工具は、単体又は連設のヘッド部形状の不規則の一体化固定結束バンドの自動結束作業に適するとともに、単体又は連設のヘッド部形状の規則の一般のナイロン結束バンドの自動結束作業にも適し、汎用性が優れ、結束操作が極めて便利である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本開示における実施例による、連設結束バンドに適用する自動バンド結束工具の斜視図である。
【図２】本開示における実施例による、単体結束バンド又は連設結束バンドに適用する自動バンド結束工具の斜視図である。
【図３】本開示における実施例による、結束バンドが装着され、材料押圧板が開放され、スライドブロック及びガイドレールがホイールの円周の内側に位置し、材料押進ロッドがホイールの上方に位置するときの、連設結束バンドに適用する自動バンド結束工具の斜視図である。
【図４】本開示における実施例による、結束バンドが装着され、材料押圧板により圧下され、スライドブロック及びガイドレールがホイールの円周の内側に位置し、材料押進ロッドがホイールの上方に位置するときの、連設結束バンドに適用する自動バンド結束工具の斜視図である。
【図５】本開示における実施例による、結束バンドが装着され、ホイールがスライドブロック及びガイドレールの上方に位置し、材料押進ロッドがホイールの円周の内側に位置するときの、単体結束バンド又は連設結束バンドに適用する自動バンド結束工具の斜視図である。
【図６】図７に対応する平面図である。
【図７】本開示に係る、ホイールとしてステッピング材料供給機構を利用し、スライドブロック及びガイドレールがホイールの円周の内側に位置し、材料押進ロッドがホイールの上方に位置するときの、自動バンド結束工具の正面図である。
【図８】図９に対応する平面図である。
【図９】本開示に係る、ホイールとしてステッピング材料供給機構を利用し、スライドブロック及びガイドレールがホイールの円周の内側に位置し、材料押進ロッドがホイールの上方に位置し、結束バンドが装着されるときの、自動バンド結束工具の正面図である。
【図１０】図８におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１１】ギヤによりホイールの間欠割出運動を駆動するときの、図１０におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１２】材料剪断カッターにより結束バンドを連設板から分離するときの、図８におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１３】材料押進ロッドにより結束バンドをスライドブロックに押入し、材料剪断カッターが退避するときの、図８におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１４】スライドブロックにより結束バンドを第１ガイド爪及び第２ガイド爪内のガイド溝に押入するときの、図８におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１５】第１ガイド爪の引き動作により、結束バンドの尾部を結束バンドのヘッド部の孔に挿入するときの、図８におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１６】切断カッターにより緊張になっている結束バンドを切断し、第２ガイド爪が開放され、結束バンドがスライドブロックから脱離しようとするときの、図８におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１７】トグル機構及びエアシリンダを用いて材料剪断カッターを駆動する場合の、図８におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１８】インデックスカムによりホイールを回動駆動するときの、図１５におけるＣ−Ｃ線に沿う断面拡大図である。
【図１９】インデックスカムによりホイールをロックするときの、図１６におけるＤ−Ｄ線に沿う断面拡大図である。
【図２０】インデックスカムによりホイールを回動駆動するときの、図１６におけるＤ−Ｄ線に沿う断面拡大図である。
【図２１】図２２に対応する平面図である。
【図２２】本開示における実施例による、ホイールがスライドブロック及びガイドレールの上方に位置し、材料押進ロッドがホイールの円周の内側に位置するときの、自動バンド結束工具の正面図である。
【図２３】材料押進ロッドがホイールの円周の内側に位置するときの、図２１におけるＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図２４】本開示における実施例による、水平移動ステッピング材料供給機構を用いる場合の、連設結束バンドに適用する自動バンド結束工具の斜視図である。
【図２５】水平移動ステッピング材料供給機構を用い、連設結束バンドに適用するもの、図２６に対応する平面図である。
【図２６】本開示における実施例による自動バンド結束工具の図２５におけるＦ−Ｆ線に沿う断面正面図である。
【図２７】水平移動ステッピング材料供給機構を用い、材料駆動ピンが退避状態となるときの、図２６におけるＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【図２８】水平移動ステッピング材料供給機構を用い、材料駆動ピンが連設結束バンドの連設板の位置決め孔に挿入されるときの、図２６におけるＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【図２９】水平移動ステッピング材料供給機構を用い、材料駆動ピンにより連設結束バンドを１ピッチ送るときの、図２６におけるＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【図３０】本開示における実施例による、往復に揺動する材料駆動ピンによって材料供給を行う場合の、自動バンド結束工具の正面図である。
【図３１】材料駆動ピンにより連設結束バンドを押動しようとするときの、図３０におけるＨ−Ｈ線に沿う断面図である。
【図３２】材料駆動ピンにより連設結束バンドを１ピッチ送るときの、図３０におけるＨ−Ｈ線に沿う断面図である。
【図３３】本開示における実施例による、連設結束バンドに適用する完全電動式自動バンド結束工具の斜視図である。
【図３４】本開示における実施例による完全電動式自動バンド結束工具の正面図である。
【図３５】図３４に対応する平面図である。
【図３６】本開示における実施例による、外殻が外された完全電動式自動バンド結束工具の斜視図である。
【図３７】本開示における実施例による、外殻、ガイド爪、テンションホイール機構が外され、おもにホイールの割出、材料剪断カッター、及び材料押進ロッドによる協働動作を示す、完全電動式自動バンド結束工具の斜視図である。
【図３８】ホイールの割出動作が完了したばかり、材料剪断カッターカムが材料剪断カッターエジェクタロッドリンクに作用しようとするときの、図３５におけるＴ−Ｔ線に沿う断面図である。
【図３９】材料剪断カッターカムが材料剪断カッターエジェクタロッドリンクに作用しようとし、材料剪断カッターエジェクタロッドにより材料剪断カッターを上へ押動し、材料剪断カッターにより結束バンドを結束バンド連設板から分離するときの、図３５におけるＴ−Ｔ線に沿う断面図である。
【図４０】材料押進ロッドカムが材料押進ロッドリンクに作用しようとし、材料押進ロッドにより結束バンド及び材料剪断カッターを下へ押動し、結束バンドがスライドブロック内で位置決めされるときの、図３５におけるＴ−Ｔ線に沿う断面図である。
【図４１】図３８、図３９、図４０に対応する右側面図である。
【図４２】本開示における実施例による、スライドブロックにおける一部の凸リブと、図における矢印の方向においてガイドレール内で上下にスライド可能な材料剪断カッターとを一体に構成される、ガイドレール、スライドブロック及び材料剪断カッターの組立を示す斜視図である。
【図４３】外殻、ガイド爪、テンションホイール機構が外され、おもにホイールの割出、材料剪断カッター、及び材料押進ロッドからなる協働動作機構を示し、スライドブロックが結束バンドのプリ位置決め位置に位置するときの、図３４に対応する背面図である。
【図４４】外殻、ガイド爪、テンションホイール機構が外され、おもにホイールの割出、材料剪断カッター、及び材料押進ロッドからなる協働動作機構を示し、スライドブロックが結束バンドとともに結束位置まで送られたときの、図３４に対応する背面図である。
【図４５】材料押進ロッドが上端に退避し、結束バンドがスライドブロック内で位置決めされるときの、図３５におけるＴ−Ｔ線に沿う断面図である。
【図４６】図４５に対応する底面図である。
【図４７】第２ガイド爪を閉じ、スライドブロックが（結束バンドとともに）結束作業位置まで送られたときの、図３５におけるＴ−Ｔ線に沿う断面図である。
【図４８】第１ガイド爪が内へ揺動し、結束バンドの尾部を結束バンドのヘッド部の孔に挿入するときの、図３５におけるＴ−Ｔ線に沿う断面図である。
【図４９】テンションホイールがモータの駆動により結束バンドを引っ張り、切断カッターがモータの駆動により結束バンドを切断し、第２ガイド爪が開放され、結束バンドのヘッド部がスライドブロックから脱離するときの、図３５におけるＴ−Ｔ線に沿う断面図である。
【図５０】外殻が外され、リンク機構を介して第２ガイド爪が引き金と接続され、第２ガイド爪が開き状態にあり、スライドブロックが結束バンドのプリ位置決め位置に位置し、テンションホイールがモータによって駆動されることを示す、図３４に対応する背面図である。
【図５１】外殻が外され、第２ガイド爪が引き金及びリンクの駆動により閉じられ、スライドブロックにより結束バンドを結束位置まで送り、テンションホイールがモータにより駆動されることを示す、図３４に対応する背面図である。
【図５２】外殻が外され、第２ガイド爪が引き金及びリンクの駆動により閉じられ、スライドブロックにより結束バンドを結束位置まで送り、第１ガイド爪がカムの駆動により内へ引かれ、テンションホイールがモータにより駆動されることを示す、図３４に対応する背面図である。
【図５３】外殻が外され、第２ガイド爪がカムにより駆動され、第２ガイド爪が開き状態にあり、スライドブロックが結束バンドのプリ位置決め位置に位置することを示す、図３４に対応する背面図である。
【図５４】外殻が外され、第２ガイド爪がカムにより駆動され、第２ガイド爪が閉じ状態にあり、スライドブロックが結束バンドを結束位置まで送ることを示す、図３４に対応する背面図である。
【図５５】カムによりピッチローラを駆動し、ロックブロックによりホイールをロックする、図３７及び図４１に示す間欠割出機構の代替案を示す。
【図５６】不完全ギヤによりホイールを駆動又はロックする、図３７及び図４１に示す間欠割出機構の代替案を示す。
【図５７】飛行機ヘッド形状、キノコヘッド形状、杉先端形状等のヘッド部形状の不規則の一体化固定結束バンド、ラベル付き結束バンド、及びヘッド部形状が規則の一般の結束バンドの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
ここで、図１〜図３２は、おもに、スライドブロック、第１ガイド爪、第２ガイド爪、テンションホイール、切断カッター、ステッピング材料供給機構、材料剪断カッター及び材料押進ロッドが電気動力又はエア動力により駆動される設計案を示す。図３３〜図５６は、おもに、スライドブロック、第１ガイド爪、第２ガイド爪、テンションホイール、切断カッター、ステッピング材料供給機構（間欠割出機構）、材料剪断カッター及び材料押進ロッドが全電動駆動される設計案を示す。
【００３７】
図面におけるＡ−Ａ断面、Ｅ−Ｅ断面、Ｆ−Ｆ断面、Ｇ−Ｇ断面は自動バンド結束工具の中心面であり、予め位置決めされた結束バンドの対称中心面でもある。
【００３８】
以下、図面及び具体的な実施形態を参照しながら本開示をさらに説明する。
【００３９】
図１、図３、図４、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７、図１８、図１９及び図２０に示すように、本実施例による自動バンド結束工具は、スライドブロック１と、ガイドレール２と、第１ガイド爪３と、第２ガイド爪４と、シャーシー５と、テンションホイール６と、切断カッター７と、ステッピング材料供給機構８と、材料押進ロッド９とを有する。第１ガイド爪３及び第２ガイド爪４は、回動中心ピンを介してシャーシー５に取り付けられる。切断カッター７及びテンションホイール６は、シャーシー５内に取り付けられる。ガイドレール２は、シャーシー５に固設される。スライドブロック１は、ガイドレール２と係合してガイドレール２の長手方向に沿ってスライド可能である。スライドブロック１は、ガイドレール２の長手方向に沿ってスライド可能であり、その他の５つの空間自由度がガイドレール２により拘束される。第１ガイド爪３、第２ガイド爪４、スライドブロック１及びガイドレール２の対称中心面は、同一面となるように自動バンド結束工具の中心面に設けられる。ここで、図８に示すＡ−Ａ断面及び図２５に示すＦ−Ｆ断面は、該自動バンド結束工具の中心面である。
【００４０】
図１０、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６に示すように、エアシリンダ固定ホルダ１０２がシャーシー５に取り付けられ、スライドブロックエアシリンダ１０１のシリンダチューブがエアシリンダ固定ホルダ１０２に取り付けられる。スライドブロックエアシリンダ１０１のピストンロッドが接続スリーブ１０３を介してスライドブロック１と接続され、スライドブロック１が、スライドブロックエアシリンダ１０１によりガイドレール２においてスライドするように駆動される。スライドブロック１に垂直方向のガイド溝が設けられ、材料剪断カッター３０は、スライドブロック１に取り付けられてスライドブロック１の垂直方向のガイド溝内でスライド可能であり、即ち、材料剪断カッター３０は、スライドブロック１内で上下にスライド可能である。材料剪断カッター３０は、スライドブロック１とともにガイドレール２の長手方向に沿ってスライド可能である。材料剪断カッターエアシリンダ３０１は、シリンダチューブを介してエアシリンダ固定ホルダ１０２に取り付けられ、材料剪断カッターエアシリンダ３０１の作用ロッドが材料剪断カッターエジェクタロッド３０２として機能する。材料剪断カッターエアシリンダ３０１のピストンロッドがはみ出すとき、材料剪断カッター３０が上へ押動されて結束バンド２０を結束バンド連設板２０２から分離し、材料を剪断することを実現する。或いは、材料剪断カッター３０は、材料押進ロッド９に取り付けられて材料押進ロッド９とともに上下にスライドする。単体の結束バンドに対して、前記材料剪断カッター３０が不要である。
【００４１】
図１、図３、図４、図６〜図２０に示すように、具体的に、ステッピング材料供給機構８は、間欠割出運動可能なホイール８０１である。ホイール８０１は、少なくとも３つのセンタリングホイール８０６又は軸受を介してシャーシー５又は自動バンド結束工具のハウジング１０に取り付けられ、ホイール８０１の円周に結束バンド２０のヘッド部の形状に合わせる倣い窪み８０７が均一に配置され、各倣い窪み８０７にそれぞれ１本の結束バンドが装着される。結束に用いられる結束バンドが連設結束バンドである場合、ホイール８０１に位置決め柱８０２が設けられ、連設結束バンドの結束バンド連設板２０２に、位置決め柱８０２を挿入することができるように位置決め柱８０２とはまり合うことができる位置決め孔２０３が設けられる。材料押圧板５０１、材料押圧ローラ５０２は、バネの付勢により、連設結束バンドの結束バンド連設板２０２を材料ガイド板８２１に押し付ける（バネを図示しない）。ホイール８０１は、結束周期ごとに、固定のピッチで１本の結束バンド２０を、結束バンドの対称中心面と自動バンド結束工具の中心面とが同一面になる位置まで搬送する。材料剪断カッターエアシリンダ３０１により、材料剪断カッターエジェクタロッド３０２を介して、材料剪断カッター３０を突き出し、材料剪断カッター３０により結束バンド２０を結束バンド連設板２０２から分離する。材料押進ロッド９が材料押進エアシリンダ９０１の作用ロッドの端部に固定取付され、材料押進エアシリンダ９０１のシリンダチューブが材料押進エアシリンダホルダ９０２に取り付けられ、材料押進エアシリンダホルダ９０２がシャーシー５又はハウジング１０に固定取付される。スライドブロック１は、ガイドレール２と係合し、スライドブロック１の５つの空間自由度がガイドレール２により拘束され、スライドブロック１がガイドレール２においてスライドしかできない。スライドブロック１に、結束バンド２０のヘッド部を係止するための凸リブ１０４が設計される。材料押進ロッド９は、分離された結束バンドヘッド部２０１をスライドブロック１に押して予め位置決めする。
【００４２】
図１３〜図１７に示すように、結束バンドヘッド部２０１がスライドブロック１に押されて予め位置決めされたあと、材料押進ロッド９が上に向かって上端点に退避する。スライドブロック１は、スライドブロックエアシリンダ１０１の駆動により、結束バンド２０をガイドレール２の右端から左端まで即ち結束バンド２０がプリ位置決め位置から結束位置まで移動させるようにスライドする。前記スライドブロック１のスライド過程において、結束バンド２０のバンド本体が第１ガイド爪３と第２ガイド爪４内のガイド溝で巻かれる。さらに、第１ガイド爪３が第１ガイド爪回動軸３１の回りに回動することによって、結束バンド２０の尾部を結束バンドヘッド部２０１の孔に通らせる。そして、テンションホイール６の回動により結束バンド２０を緊張させ、切断カッター７により緊張になっている結束バンド２０を切断する。そして、結束バンド２０のヘッド部は、前記スライドブロック１から脱離され、スライドブロック１は、結束バンドのプリ位置決め位置に退避し、次の結束周期まで待機する。 なお、本実施例では、該自動バンド結束工具は、上記のようにホイール８０１に位置決め柱８０２が設けられ、結束バンド連設板２０２に位置決め孔２０３が設けられるように構成されるが、これに限定されず、その他の設計を用いてもよい。例えば、ホイール８０１に位置決め孔が設けられ、結束バンド連設板２０２に位置決め柱が設けられてもよく、結束バンド連設板２０２のホイール８０１に対する位置決めを実現できればよい。
【００４３】
なお、本実施例では、「第１ガイド爪３、第２ガイド爪４、スライドブロック１及びガイドレール２の対称中心面が同一面である又は重ね合わせるように自動バンド結束工具の中心面に設置される」とは、第１ガイド爪３、第２ガイド爪４、スライドブロック１及びガイドレール２の対称中心面を重ね合わせて設置するとともに、該重ね合わせ面を自動バンド結束工具の中心面と重ね合わせる（図８におけるＡ−Ａ線に沿う断面及び図２５におけるＦ−Ｆ線に沿う断面は、前記自動バンド結束工具の中心面である）。つまり、スライドブロック１が結束バンド２０を右から左へスライドさせるように駆動する場合、結束バンド２０は、第１ガイド爪３に到着したとき、第１ガイド爪３のガイド溝の底面に沿って円弧状に巻かれ、さらに移動すると、第２ガイド爪４のガイド溝の底面に沿って円弧状に巻かれる。これよって結束操作を実現する。
【００４４】
なお、本実施例では、上記のようにスライドブロック１に凸リブを設けて結束バンド２０のヘッド部を位置決めするように構成されるが、これに限定されず、その他の設計を用いてもよい。例えば、スライドブロック１に、結束バンド２０のヘッド部の形状に合わせる倣い窪み１０４を設けてもよく、結束バンド２０のヘッド部に対する位置決めを実現できればよい。
【００４５】
図１７に示すように、本実施例では、材料剪断カッターエアシリンダ３０１のピストンロッドと材料剪断カッター３０との間にトグル機構３０３を設置してもよい。このようにして、材料剪断カッター３０の剪断力が増大し、連設結束バンドにおける各結束バンド２０を結束バンド連設板２０２から確実かつすばやく切り落とすことができるので、本実施例による自動バンド結束工具の作業の信頼性を向上させることができる。
【００４６】
図１７に示すように、本実施例では、材料剪断カッターエアシリンダ３０１は水平に設置され、トグル機構３０３が材料剪断カッターエアシリンダ３０１のピストンロッドと材料剪断カッターエジェクタロッド３０２との間に接続される。ピストンロッドが水平方向においてはみ出したり引っ込んだりすると、材料剪断カッターエジェクタロッド３０２が上下方向において運動する。このようにして、ハウジング１０が縦方向において占める空間が大幅に抑えられ、該自動バンド結束工具は、構成全体としてよりコンパクトになる。
【００４７】
図１０と図１１に示すように、本実施例では、ホイール８０１に内歯又は外歯が設けられ、これによって、該ホイール８０１がギヤ８１１の駆動により間欠割出運動可能になる。
【００４８】
なお、本実施例では、ホイール８０１の間欠割出運動が上記のギヤ機構により駆動されるが、これに限定されず、その他の設計を用いてもよい。具体的に、図１５、図１６、図１８、図１９及び図２０を参照できる。具体的に、ホイール８０１は、インデックスカム８０４により駆動されて間欠割出運動を行う。図１８及び図２０に示すように、インデックスカム８０４がカム軸８０５に外挿され、カム軸８０５により動力がインデックスカム８０４に伝達される。インデックスカム８０４の輪郭の上昇縁がホイール８０１に固定される１つのピッチローラ８０３と接触し、このとき、インデックスカム８０４の回動によりホイール８０１を回動駆動する。図１９に示すように、インデックスカム８０４の輪郭の等半径縁は、ホイール８０１に固定される２つのピッチローラ８０３と接触し、このとき、ホイール８０１が止まってロックされる状態となる。ホイール８０１及びインデックスカム８０４の回動方向は、図１８、図１９及び図２０における矢印に示される。該インデックスカム８０４は、２つの機能を有するカムである。
【００４９】
なお、本実施例では、上記のように、スライドブロック１及びガイドレール２がホイール８０１の円周の内側に位置し、材料押進ロッド９がホイール８０１の円周の外側に位置するように構成されるが、これに限定されず、その他の設計を用いてもよい。具体的に、図２、図５、図２１、図２２、図２３を参照できる。具体的に、スライドブロック１及びガイドレール２がホイール８０１の円周の外側に位置し、材料押進ロッド９がホイール８０１の円周の内側に位置する。そして、ホイール８０１の円周外面に、結束バンドヘッド部２０１の形状に合わせる複数の倣い窪み８０７が均一に配置され、各倣い窪み８０７内に１本の結束バンド２０が装着される。ホイール８０１は回動するごとに１既定ピッチ進み、材料押進ロッド９により結束バンドヘッド部２０１をスライドブロック１に押して予め位置決めする。
【００５０】
本実施例では、間欠割出運動するホイール８０１を利用して結束バンド２０の自動結束を実現する自動バンド結束工具の構成は、単体の結束バンドに適用されるとき、ホイール８０１が「カートリッジクリップ」に相当する。操作者が手動で材料を供給して単体の結束バンドを１本ずつホイール８０１に装着でき、とても便宜である。
【００５１】
なお、本実施例では、該自動バンド結束工具は、上記の間欠割出運動するホイール８０１を用いて結束バンド２０のステッピング送り動作を実現するが、これに限定されず、その他の設計を用いてもよい。具体的に、図２４〜図２９を参照できる。具体的に、ステッピング材料供給機構８は、水平ステッピング運動する材料駆動ピン８２６と、材料ガイド板８２１と、材料供給エアシリンダ８２３と、材料供給エアシリンダホルダ８２２と、材料駆動ピンエアシリンダ８２５とを備える。材料ガイド板８２１は、シャーシー５に固設され、連設結束バンドの送りをガイドする。材料供給エアシリンダ８２３は、シャーシー５に取り付けられる。材料駆動ピンエアシリンダ８２５は、材料供給エアシリンダ８２３の動力出力端に取り付けられる。材料駆動ピン８２６は、材料駆動ピンエアシリンダ８２５の動力出力端に固設される。そして、連設結束バンドの水平ステッピング移動を駆動するように、材料供給エアシリンダ８２３は、材料駆動ピンエアシリンダ８２５を直線で１既定ピッチ押進することに用いられ、材料駆動ピンエアシリンダ８２５は、材料駆動ピン８２６を連設結束バンドの結束バンド連設板２０２における位置決め孔に挿入することに用いられる。
【００５２】
このような水平ステッピング移動を利用して連設結束バンドの前送りを実現する方式は、構成が簡単で、コストが比較的に低い。そして、エア動力の駆動は、環境汚染がほとんど生じない。
【００５３】
図２４〜図２９に示すように、本実施例では、該自動バンド結束工具は、結束バンド連設板２０２を材料ガイド板８２１に押し付けるための材料押圧部材を有する。材料押圧部材はシャーシー５に取り付けられる。具体的に、材料押圧部材は、材料押圧板５０１と、材料押圧板５０１に枢接される材料押圧ローラ５０２とを含む。材料押圧板５０１とシャーシー５との間にバネが接続され、バネの付勢により、材料押圧ローラ５０２が結束バンド連設板２０２を材料ガイド板８２１に押し付けることができる。
【００５４】
このような水平ステッピング移動を利用する自動バンド結束工具の作業は、以下の通りである。初期状態では、材料押圧板５０１及び材料押圧ローラ５０２がバネの付勢により連設結束バンドの結束バンド連設板２０２を材料ガイド板８２１に押し付け、そして、材料駆動ピンエアシリンダ８２５が押出し、材料駆動ピン８２６を連設結束バンド連設板２０２における位置決め孔に挿入する。ここで、材料供給エアシリンダ８２３のストロークが連設結束バンドのピッチに等しく設定され、材料供給エアシリンダ８２３により直線で連設結束バンドを１ピッチ押動する。１回の材料供給が完了したあと、材料駆動ピンエアシリンダ８２５は、材料駆動ピン８２６を退避させるように駆動し、材料供給エアシリンダ８２３は、材料駆動ピンエアシリンダ８２５及び材料駆動ピン８２６を退避させるように駆動し、次回の材料供給まで待機する。
【００５５】
図２４〜図２９に示すように、本実施例では、材料駆動ピンエアシリンダ８２５が材料駆動エアシリンダホルダ８２４を介して材料供給エアシリンダ８２３のピストンロッドに固設される。
【００５６】
また、本実施例では、該自動バンド結束工具は、結束バンド２０のステッピング送り動作を実現するため、上記の間欠割出運動するホイール８０１及び水平ステッピング運動する材料駆動ピン８２６を利用できるが、その他の設計を用いてもよい。具体的に、図３０、図３１及び図３２を参照できる。具体的に、ステッピング材料供給機構８は、往復に揺動する材料駆動ピン８２６と、材料ガイド板８２１と、揺動ホルダ８３４と、揺動ホルダ回動軸８３７と、材料駆動ピンエアシリンダ８２５とを備える。揺動ホルダ８３４は、揺動ホルダ回動軸８３７を介してシャーシー５に枢接されるとともに、材料ガイド方向に沿って往復に揺動することができる。材料駆動ピンエアシリンダ８２５が揺動ホルダ８３４に取り付けられ、材料駆動ピン８２６が材料駆動ピンエアシリンダ８２５のピストンロッドに固設される。
【００５７】
図３０〜図３２に示すように、このような揺動送りを利用する自動バンド結束工具も、上記の材料押圧部材を有し、材料押圧原理及び材料押圧過程が同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５８】
このような揺動ステッピング移動を利用する自動バンド結束工具の作業は、以下の通りである。初期状態では、材料押圧板５０１及び材料押圧ローラ５０２がバネの付勢により連設結束バンドの結束バンド連設板２０２を材料ガイド板８２１に押し付け、そして、材料駆動ピンエアシリンダ８２５のピストンロッドがはみ出し、材料駆動ピン８２６を連設結束バンドの結束バンド連設板２０２における位置決め孔に挿入する。そして、揺動ホルダ８３４の揺動により、連設結束バンドを１ピッチ押動し、材料供給を実現する。１回の材料供給が完了したあと、材料駆動ピンエアシリンダ８２５は、材料駆動ピン８２６を退避させるように駆動し、揺動ホルダ８３４は、材料駆動ピンエアシリンダ８２５及び材料駆動ピン８２６を退避させるように駆動し、次回の材料供給まで待機する。
【００５９】
本実施例では、ステッピング材料供給機構８が、電気動力により駆動されてもよく、エア動力により駆動されてもよく、電気動力とエア動力との組み合わせにより駆動されてもよい。
【００６０】
また、本実施例では、第１ガイド爪３、スライドブロック１、材料押進ロッド９、切断カッター７及び材料剪断カッター３０が、電気動力により駆動されてもよく、エア動力により駆動されてもよく、電気動力とエア動力との組み合わせにより駆動されてもよい。
【００６１】
図２３に示すように、本実施例では、第２ガイド爪４が、エア動力により駆動されてもよく、電気動力により駆動されてもよい。さらに、第２ガイド爪４と引き金１１との間にリンクを設置し、引き金１１を手動操作してリンクを動かし、第２ガイド爪４を、第２ガイド爪回動軸４１の回りに回動させてもよい。ここで、引き金１１は、引き金中心軸１１８の回りに回動する。
【００６２】
図２３に示すように、本実施例では、該自動バンド結束工具は、シャーシー５に取り付けられる切断スクラップを収集するためのスクラップ箱１２をさらに有する。このようにして、切断スクラップに対する効果的な収集が実現され、スクラップによる環境汚染が抑えられるとともにスクラップの跳ね上がりによる人身傷害のリスクが低減されるので、安全性が大幅に高められる。
【００６３】
具体的に、スクラップ箱１２は、テンションホイール６の下方に設置され、シャーシー５における結束バンド２０の尾部がはみ出す通路と連通する。そして、スクラップ箱１２は、底部にスクラップ出口が開設され、スクラップ出口に、ドア回動軸１２２を介してスクラップ箱１２の箱本体に枢接されるスクラップ箱ドア１２１が設置される。
【００６４】
該自動バンド結束工具は、一定時間の作業を行ったあと、スクラップ箱ドア１２１を回動させて開くことによって、スクラップ箱１２におけるスクラップに対する一括処理を実現する。
【００６５】
該自動バンド結束工具により、形状が不規則のヘッド部を備える一体化固定結束バンドの自動結束が実現される。そして、図１に示すように、一般の結束バンドを用いて自動結束操作を行う場合、スライドブロック１における凸リブ又は倣い窪み１０４及びホイール８０１における倣い窪み８０７を、一般の結束バンドのヘッド部に合わせる形状に形成させてもよい。このようにして、該自動結束バンド工具は、形状が規則のヘッド部を備える一般の結束バンドの自動結束に適するようになる。
【００６６】
本実施例では、結束バンド２０は、ナイロン結束バンドであってもよい。
【００６７】
また、本実施例は、自動バンド結束方法をさらに提供する。該自動バンド結束方法は、単体の結束バンドを用いて結束を行う場合、下記のステップを含む。
【００６８】
Ｓ１では、結束バンド２０をステッピング材料供給機構８に配置し、ステッピング材料供給機構８を１ピッチ回動するように間欠割出運動させて、結束バンド２０を、結束バンド２０の対称中心面を自動バンド結束工具の中心面と重ね合わせる位置まで搬送する。
【００６９】
Ｓ２では、材料押進ロッド９を動作させて、結束バンド２０をスライドブロック１まで押して予め位置決めする。
【００７０】
Ｓ３では、スライドブロック１を運動させて、結束バンド２０を、ステップＳ２におけるプリ位置決め位置から結束作業位置までスライドさせ、スライドブロック１のスライド過程において、結束バンド２０のバンド本体を第１ガイド爪３及び第２ガイド爪４内のガイド溝で巻かせ、結束バンド尾部を結束バンドヘッド部２０１の孔に通らせるように第１ガイド爪３を回動させる。
【００７１】
Ｓ４では、テンションホイール６を回動させて結束バンド２０を緊張させ、切断カッター７により緊張になっている結束バンド２０を切断する。
【００７２】
Ｓ５では、結束された結束バンドヘッドをスライドブロック１から脱離させ、スライドブロック１を、結束バンドの結束作業位置から結束バンドがプリ位置決め位置に戻す。
【００７３】
連設結束バンドを用いて自動バンド結束工具で結束を行う場合、先に材料剪断カッター３０により、プリ位置決め位置に移動してきた結束バンド２０を結束バンド連設板２０２から分離し、そして、スライドブロック１のスライドにより、上記の分離された結束バンドのバンド本体を第１ガイド爪３及び第２ガイド爪４におけるガイド溝に搬送する。
【００７４】
図３３〜図３６に示すように、本実施例では、第１ガイド爪３、スライドブロック１、材料押進ロッド９、切断カッター７及び材料剪断カッター３０のいずれもモータにより駆動される。図３３は本開示における実施例の斜視図であり、図３４はその正面図であり、図３５はその平面図であり、図３６は外殻を外して内部の主要部品のレイアウトを示す斜視図であり、ホイール８０１、材料押進ロッド９及び材料剪断カッター３０が１つのモータ８００により駆動される連動機構を示す。モータ１００、減速ボックス１１０、モータ６００、減速ボックス６１０、モータ８００、ギヤボックス８１３は、いずれもシャーシー５に取り付けられる。
【００７５】
図３７〜図４１に示すように、本実施例では、ホイール８０１、材料押進ロッド９及び材料剪断カッター３０が１つのモータ８００（図３６を参照）により駆動される連動機構とスライドブロック１との運動関係を主に示し、その他の部品を省略する。
【００７６】
図３７は、ホイール８０１、材料押進ロッド９、材料剪断カッター３０及びスライドブロック１の組立を示す斜視図であり、モータ８００、ギヤボックス８１３及びハウジング等のその他の部品を省略する。図３６と図３７に示すように、モータ８００の動力はギヤボックス８１３によりギヤ軸８１２（ギヤ軸８１２が減速ボックス８１３の出力軸である）に伝達され、ギヤ軸８１２にギヤ８２０が外挿され、ギヤ８２０により動力がインデックスカム８０４及びカム軸９０７に伝達される。具体的に、カム軸９０７に、その軸方向に沿って間隔をあけて材料剪断カッターカム３０８と材料押進ロッドカム９０８とが設置され、材料剪断カッターカム３０８及び材料押進ロッドカム９０８がカム軸９０７に固定外挿され、材料剪断カッターエジェクタロッドリンク３０５及び材料押進ロッドリンク９０４がリンク中心軸９０５の軸線の回りに回動可能に設置される。インデックスカム８０４とホイール８０１の軸線は、空間において垂直するように立体交差して配置される。インデックスカム８０４は、一周回動するごとにホイール８０１が１ピッチ回動し、よってホイール８０１が間欠割出運動する。該インデックスカム８０４は、自己ロック機能も備える２つの機能を有するカムである。
【００７７】
図３８は、インデックスカム８０４のホイール８０１に対する割出動作が完了したばかりである状態を示す。このとき、ギヤ８２０は、インデックスカム８０４を続けて回動させるように駆動し、ホイール８０１がインデックスカム８０４によりロックされて停止する。カム軸９０７は、ギヤ８２０の駆動により、材料剪断カッターカム３０８の上昇縁がカムローラ３０７に作用するように駆動することで、材料剪断カッターエジェクタロッドリンク３０５を、リンク中心軸９０５の時計回りに回動させる。これによって、材料剪断カッターエジェクタロッドリンク３０５が、ピン軸３０４を介して材料剪断カッターエジェクタロッド３０２の上への運動を駆動し、材料剪断カッターエジェクタロッド３０２が、材料剪断カッター３０を、スライドブロック１内で上へスライドして結束バンド２０を結束バンド連設板２０２から分離するように駆動する。
【００７８】
図３９は、材料剪断カッター３０が、結束バンド２０を結束バンド連設板２０２からすでに切断、分離した状態を示す。このとき、ギヤ８２０は、インデックスカム８０４を続けて回動させるように駆動し、ホイール８０１がインデックスカム８０４によりロックされて停止する。カム軸９０７は、ギヤ８２０の駆動により、材料押進ロッドカム９０８の上昇縁がカムローラ９０６に作用するように駆動することで、材料押進ロッドリンク９０４を、リンク中心軸９０５の反時計回りに回動させる。これによって、材料押進ロッドリンク９０４が、ピン軸９０３を介して材料押進ロッド９の下への運動を駆動し、材料押進ロッド９が、切断された結束バンド２０を材料剪断カッター３０の底板へ押圧する。このとき、材料剪断カッターカム３０８の下降縁はカムローラ３０７と接触し、材料剪断カッターエジェクタロッド戻しバネ３０９により材料剪断カッターエジェクタロッド３０２を下方へ引っ張って元の位置に戻す。
【００７９】
図４０は、材料押進ロッド９が、切断された結束バンド２０及び材料剪断カッター３０をともに下に向かってスライドブロック１内へ押して位置決めする状態を示す。このとき、ギヤ８２０は、インデックスカム８０４を続けて回動させるように駆動し、ホイール８０１がカム８０４によりロックされて停止する。このとき、カム軸９０７は、ギヤ８２０の駆動により、材料押進ロッドカム９０８の下降縁がカムローラ９０６と接触するように駆動し、材料押進ロッド戻しバネ９０９により材料押進ロッド９を上へ引っ張って元の位置に戻す。
【００８０】
モータ８００の作業過程において、動力が、ギヤボックス８１０を経由して中間のギヤ８２０に出力され、これによって、中間のギヤ８２０と噛合する上方のギヤ８２０及び下方のギヤ８２０を回動させる。ここで、下方のギヤ８２０は、インデックスカム８０４を回動駆動し、インデックスカム８０４でホイール８０１の割出送りを実現する。また、上方のギヤ８２０は、カム軸９０７を回動駆動し、材料剪断カッターカム３０８は、カム軸９０７の回動とともに回動し、材料剪断カッター３０を上昇させて、材料切断動作を実現する。また、材料押進ロッドカム９０８は、カム軸９０７の回動とともに回動し、材料押進ロッド９の押下動作を実現する。ホイール８０１が回動送りされ、そして、材料剪断カッター３０が上昇して材料を切り、さらに、材料押進ロッド９が材料剪断カッター３０を下へ押し、最後に、材料押進ロッド９が最高位置（図３８）に退避することによって、１つの作業サイクルが終わる。したがって、材料供給、材料切断及び材料剪断カッター３０の戻りが実現される。複数の作業サイクルの繰り返しにより、連設結束バンドの自動切断動作が実現される。
【００８１】
このような全電力駆動の設計により、ホイール８０１による材料供給、材料剪断カッター３０の上昇による材料切断及び材料押進ロッド９の材料押圧動作は、１つのモータ８００の駆動で実現される。そして、各ステップは、順に行われ、互いに干渉しないので、動力装置のコストが抑えられるとともに、レイアウトがよりコンパクトになり、自動化が比較的に高くなる。さらに、ギヤ８２０の連続回動過程において、上記の動作を完成できるので、コントロールのロジックが簡略化される。
【００８２】
図４１は、図３８、図３９及び図４０に対応する右側面図であり、矢印方向が結束バンド２０の材料供給方向を表す。
【００８３】
図４２〜図４４に示すように、本実施例では、図４２は、スライドブロック１と、ガイドレール２と、材料剪断カッター３０と、結束バンド２０と、スライドブロック１を駆動するための揺動アーム１１１、ピン軸１１２及びリンク１１３との組立関係を示す斜視図である。図４３及び図４４は、該自動バンド結束工具の部分構成の模式図である。
【００８４】
図４２に示すように、材料剪断カッター３０は、Ｌ字形に形成され、垂直部分と水平部分とを含む。垂直部分は、材料を剪断するための剪断部であり、水平部分は、ガイドレール２においてスライドするスライド部である。４本の凸リブ１０４のうち、２本の凸リブ１０４がスライドブロック１と一体に形成され、その他の２本の凸リブ１０４が材料剪断カッター３０と一体に形成されて材料剪断カッター３０とともに図４２に示す矢印方向でスライドブロック１に対して上下にスライド可能に構成される。
【００８５】
又は、４本の凸リブ１０４は、全部材料剪断カッター３０と一体に形成されて、材料剪断カッター３０とともに図４２における矢印に示す方向でスライドブロック１に対して上下にスライド可能に構成される。
【００８６】
又は、４本の凸リブ１０４は、全部スライドブロック１と一体に形成される。
【００８７】
図４３に示すように、材料剪断カッターエジェクタロッド３０２及び材料押進ロッド９が元の位置に戻ったあと、モータ１００が減速ボックス１１０を介して揺動アーム１１１を駆動して反時計回りの方向（図４３における矢印の方向）で回動させ、揺動アーム１１１がピン軸１１２を介してリンク１１３を駆動する。リンク１１３は、ピン軸１１４を介して、スライドブロック１を結束バンド２０とともにプリ位置決め位置からガイドレール２に沿って結束位置までスライドさせ、即ち図４３における右側から左側へ運動し、図４４に示す位置まで運動するように駆動する。
【００８８】
図４４に示すように、結束が完了したあと、結束バンドヘッド部２０１がスライドブロック１から脱離し、モータ１００が揺動アーム１１１を駆動して時計回り方向（図４４における矢印の方向）で回動させ、揺動アーム１１１がピン軸１１２を介してリンク１１３を駆動する。リンク１１３は、ピン軸１１４を介して、スライドブロック１を結束バンド２０とともに結束位置からガイドレール２に沿ってプリ位置決め位置までスライドさせるように駆動する。
【００８９】
本実施例では、図５０〜図５２は、該自動バンド結束工具の縦断面模式図である。引き金１１は、図５０〜図５２に示すように、Ｌ形を呈し、引き金中心軸１１８を介してシャーシー５に枢接され、シャーシー５からはみ出している引き部とシャーシー５の内部に位置する接続部とを備える。具体的に、第２ガイド爪リンク４３は、一端に長孔が開設され、ピン軸４５が該長孔に挿着されるとともに引き金１１の一端に固設される。第２ガイド爪リンク４３の中部がリンク中心軸４４を介してシャーシー５に枢接される。第２ガイド爪リンク４３は、他端にも長孔が開設され、該長孔にピン軸４２が挿着され、該ピン軸４２が第２ガイド爪４の端部に固設される。第２ガイド爪４は、Ｗ形に形成され、第２ガイド爪中心軸４１に外挿され、第２ガイド爪中心軸４１がシャーシー５に固定取付される。
【００９０】
図５０〜図５２に示すように、引き金１１を利用して第２ガイド爪４の第１ガイド爪３に対する閉じを実現する原理は、以下の通りである。引き金１１の引き部を引き、引き金１１を引き金中心軸１１８の回りに回動させる。接続部は、引き金１１の回動により、ピン軸４５を介して、第２ガイド爪リンク４３をリンク中心軸４４の反時計回りに回動させるように駆動する。そして、第２ガイド爪リンク４３は、ピン軸４２を介して、第２ガイド爪４を第２ガイド爪中心軸４１の時計回りに回動させるように駆動する。よって、第１ガイド爪３に対する閉じが実現される。
【００９１】
図４５〜図４９は、該自動バンド結束工具の自動結束構成を示すものである。図４５〜図４９に示すように、本実施例では、図４５、図４７、図４８及び図４９が図３５におけるＴ−Ｔ線に沿う断面図である。図４５において、第２ガイド爪４は開き状態となり、このとき、結束バンド２０がスライドブロック１内で位置決めされ、プリ位置決め位置に位置している。結束作業は、以下のようになる。図４７に示すように、引き金１１を引いて第２ガイド爪４を第１ガイド爪３に対して閉じ、スライドブロック１は、結束バンド２０を、ガイドレール２の右端から左端までスライドさせ、即ち、プリ位置決め位置から結束作業位置までスライドさせるように駆動する。スライドブロック１がスライドするうちに、結束バンド２０のバンド本体は、第１ガイド爪３及び第２ガイド爪４内のガイド溝で巻かれる。図４８に示すように、第１ガイド爪３は、モータ６００の駆動により第１ガイド爪中心軸３１の回りに回動して結束バンド２０の尾部を結束バンドヘッド部２０１の孔に通らせる。テンションホイール６は、モータ６００の駆動により回動して結束バンド２０を緊張させる。切断カッター７は、モータ６００の駆動により緊張になっている結束バンド２０を切断する。よって、結束を完成させる。図４９に示すように、結束が完了したあと、第２ガイド爪４が開けられ、結束バンドヘッド部２０１がスライドブロック１から脱離したあと、モータ１００は、揺動アーム１１１を時計回りに回動するように駆動する。揺動アーム１１１は、ピン軸１１２を介してリンク１１３を駆動し、リンク１１３は、ピン軸１１４を介して、スライドブロック１を結束バンドのプリ位置決め位置に戻るように駆動する。そして、次の結束周期まで待機する。
【００９２】
図３６、図５０、図５１及び図５２に示すように、図３６において、モータ６００は、減速ボックス６１０を介して周期コントロールギヤ６２０を駆動する。周期コントロールギヤ６２０が緊張ギヤ６３０を駆動する。周期コントロールギヤ６２０にセンシング部６２１が設けられ、周期コントロールギヤ６２０の端面にセンサ６２２が配置される。センサ６２２は、センシング部６２１を検出すれば信号を送信し、モータ６００の作動を停止させる。周期コントロールギヤ６２０は、結束緊張周期ごとに、一周回動する。第１ガイド爪カム３８は、周期コントロールギヤ６２０と同軸に固定連結される。図５０〜図５２に示すように、第１ガイド爪カム３８は、従動リンク３６を従動リンク中心軸３７の反時計回りに回動させるように駆動する。従動リンク３６は、ピン軸３５を介して、リンク３３をリンク中心軸３４の時計回りに回動させるように駆動する。リンク３３は、ピン軸３２を介して、前記第１ガイド爪３を第１ガイド爪中心軸３１の反時計回りに回動させるように駆動する。第１ガイド爪３が第１ガイド爪中心軸３１の反時計回りに回動することによって、結束バンド尾部を結束バンドヘッド部の孔に通らせる。本実施例では、第１ガイド爪３及び第２ガイド爪４は、バネを利用して復位する。
【００９３】
なお、本実施例では、センサ６２２が磁気センサである場合、センシング部６２１として磁気センサに対応する磁石を利用することが可能であり、センサ６２２が近接センサである場合、センシング部６２１として近接センサに対応する突起を利用することが可能であり、センサ６２２が光電センサである場合、センシング部６２１として光電センサに対応する孔を利用することが可能である。
【００９４】
図５３及び図５４に示すように、本実施例では、引き金１１の代わりに、第２ガイド爪カム４７で前記第２ガイド爪４を駆動する。第２ガイド爪カム４７は、周期コントロールギヤ６２０と同軸に固定連結され、反時計回りの方向（図５３及び図５４に示す矢印の方向）で回動する。第２ガイド爪カム４７がローラ４６を駆動し、ローラ４６がピン軸４５に外挿され、ピン軸４５が第２ガイド爪リンク４３に固設され、リンク中心軸４４がシャーシー５に固設される。ローラ４６は、第２ガイド爪リンク４３をリンク中心軸４４の反時計回りに回動させるように駆動する。第２ガイド爪リンク４３は、ピン軸４２を介して、第２ガイド爪４を第２ガイド爪中心軸４１の時計回りに回動させるように駆動して、第１ガイド爪３に対して閉じる。戻しバネ１１９により第２ガイド爪４を戻し、引き金戻しバネ１１７（図１２〜図１７を参照）により引き金１１を戻す。
【００９５】
図５５に示すように、本実施例では、ホイール８０１を駆動する機構の代替案を主に示す。図５５において、インデックスカム（単動式）８０４がピッチローラ８０３に作用し、ロックブロック８０９がピン軸８１４に外挿されるとともにピン軸８１４の回りに揺動でき、ピン軸８１４がシャーシー５に固設される。バネ８１５の押力で、ロックブロック８０９の２つの傾斜面を２つの隣り合うピッチローラ８０３の円周外面に密接させる。カム８０４は、一周回動するごとに、ホイール８０１のピッチピン８０８を動かして１ピッチ回動させる。ロックブロック８０９は、割出したあとのホイールをロックする。ホイール８０１がロックされる状態で、インデックスカム８０４が続けて回動すると、順に、以下の作動を行う。カム３０８の上昇縁の作用より材料剪断カッターエジェクタロッド３０２が上昇し、材料剪断カッターエジェクタロッド戻しバネ３０９が材料剪断カッターエジェクタロッド３０２にかけられ、材料剪断カッターエジェクタロッド戻しバネ３０９が材料剪断カッターエジェクタロッド３０２を下方に引っ張って元の位置に戻す。また、カム３０８の頂点により材料剪断カッターエジェクタロッド３０２を最高点に押したとき又は最高点に押したあと、カム９０８の上昇縁により材料押進ロッド９を下へ運動させ、材料押進ロッド戻しバネ９０９が材料押進ロッド９にかけられ、材料押進ロッド戻しバネ９０９により材料押進ロッド９を上へ運動させて元の位置に戻す。図５５に示す構成はラチェット機構の作動原理と類似する。
【００９６】
図５６に示すように、カムの代わりに、不完全ギヤ８１０の噛合を利用してホイール８０１の間欠割出運動を駆動する。不完全ギヤ８１０の円周には、１つの歯と外凸円弧部としか備えず、ホイール８０１に、均一に配置されるとともに不完全ギヤ８１０の歯と噛合できる複数の凹歯部が設けられる。さらに、ホイール８０１に、均一に配置されるとともに不完全ギヤ８１０の外凸円弧部に合わせる複数の凹円弧部が設けられる。不完全ギヤ８１０の歯がホイール８０１における凹歯部と噛合するとき、不完全ギヤ８１０の外凸円弧部がホイール８０１の凹円弧部と接触せず、ホイール８０１が割出運動状態となる。不完全ギヤ８１０の歯が前記ホイール８０１における凹歯部と噛合しないとき、不完全ギヤ８１０の外凸円弧部がホイール８０１の凹円弧部と接触し、ホイール８０１が割出ロック状態となる。不完全ギヤ８１０が回動し続けると、順に、以下の作動を行う。カム３０８の上昇縁の作用により材料剪断カッターエジェクタロッド３０２が上昇し、カム９０８の上昇縁の作用により材料押進ロッド９が下へ運動する。不完全ギヤ８１０をホイール８０１の円周の外側に設置してもよい。不完全ギヤ８１０がホイール８０１の円周の外側に設置される場合、その作動原理がジェネバ機構の作動原理と類似する。或いは、上記の不完全ギヤ８１０とホイール８０１とからなる不完全ギヤ機構の代わりに、ジェネバ機構を用いる。即ち、ホイール８０１に、均一に配置される径方向溝と均一に配置される凹円弧部とが設置され、そして、不完全ギヤ８１０の代わりに駆動盤が設置され、駆動盤に駆動ピンと外凸円弧部とが取り付けられる。駆動盤における駆動ピンがホイール８０１の溝と噛合して前記ホイール８０１を回動駆動する。駆動盤における外凸円弧部とホイール８０１の凹円弧部とがはまり合うとき、ホイールがロックされ、ホイールの間欠割出運動が実現される。
【００９７】
このような、図５５及び図５６に示す不完全ギヤ８１０又は単動式のインデックスカム８０４を利用してホイール８０１に対する割出送りを実現する設計により、割出機構の製造難易度が低減され、したがって該自動バンド結束工具の制造コストが抑えられる。そして、不完全ギヤ８１０又はインデックスカム８０４をホイール８０１の内部に設置することにより、外部の空間が大幅に省かれ、該自動バンド結束工具がよりコンパクトになる。
【００９８】
図５７に示すように、本実施例では、飛行機ヘッド形状、キノコヘッド形状、杉先端形状等のヘッド部形状の不規則の一体化固定結束バンド、ラベル付き結束バンド、及びヘッド部形状の規則の一般の結束バンド（図面における最下端の結束バンド２０は、ヘッド部形状の規則の一般の結束バンドである）が示される。具体的な結束バンドヘッド部形状に対応してスライドブロック１、又は材料剪断カッター３０、又はスライドブロック１及び材料剪断カッター３０の両方に凸リブ１０４を合理的に配置すれば、本開示は、各種のヘッド部形状の不規則の連設結束バンド、又はラベル付き結束バンド、又はヘッド部形状の規則の一般の結束バンドに対する自動結束を実現できる。
【００９９】
図３３及び図３６に示すように、本実施例では、自動バンド結束工具のコントローラ０００は、ケーブル００１を介して外部電源と連通し、各モータ又は電磁弁のオン、オフ動作又は起動、停止をコントロールする。該自動バンド結束工具が高空又は野外の作業で独立して使用することができるように、電池及びコントローラ０００をすべてハウジング１０内に内蔵し、又は充電可能な電池とハウジングとをスナップフィット又はねじを介して接続して自動バンド結束工具と一体に形成させることが可能である。
【０１００】
上記の明細書の開示及び示唆をもとに、当業者は上記の実施形態に対して適当に変更や改良することもできる。このため、本開示は、上記に開示、説明された具体的な実施形態に限定されず、本開示に対する一部の改良や変更も本開示の特許請求の範囲の保護範囲に属する。また、本明細書ではいくつの特定の用語を使用したが、これらの用語は、説明を簡単にするためのものに過ぎず、本開示を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本開示に係る結束バンド工具の材料供給剪断押進機構、自動バンド結束工具及び自動バンド結束方法は、結束バンドの自動結束を実現でき、人工結束作業の労働強度が大きいかつ結束効率が低いという欠陥を改善した。そして、本開示は、異なるヘッド部形状を備える単体又は連設の連設結束バンド又はラベル付き結束バンドの自動結束のために設計されるものであるが、ヘッド部形状の規則の単体又は連設の一般の結束バンドの自動結束作業にも適し、汎用性が優れ、結束操作が極めて便利である。
【符号の説明】
【０１０２】
０００  コントローラ
００１  ケーブル
１  スライドブロック
１０１  スライドブロックエアシリンダ
１０２  エアシリンダ固定ホルダ
１０３  接続スリーブ
１０４  凸リブ
１００  モータ
１１  引き金
１１０  減速ボックス
１１１  揺動アーム
１１２  ピン軸
１１３  リンク
１１４  ピン軸
１１７  引き金戻しバネ
１１８  引き金中心軸
１１９  戻しバネ
２  ガイドレール
２０  結束バンド
２０１  結束バンドヘッド部
２０２  結束バンド連設板
２０３  位置決め孔
３  第１ガイド爪
３１  第１ガイド爪中心軸
３２  ピン軸
３３  リンク
３４  リンク中心軸
３５  ピン軸
３６  従動リンク
３７  従動リンク中心軸
３８  第１ガイド爪カム
３０  材料剪断カッター
３０１  材料剪断カッターエアシリンダ
３０２  材料剪断カッターエジェクタロッド
３０３  トグル機構
３０４  ピン軸
３０５  材料剪断カッターエジェクタロッドリンク
３０７  カムローラ
３０８  材料剪断カッターカム
３０９  材料剪断カッターエジェクタロッド戻しバネ
３１  第１ガイド爪回動軸
４  第２ガイド爪
４１  第２ガイド爪中心軸
４２  ピン軸
４３  第２ガイド爪リンク
４４  リンク中心軸
４５  ピン軸
４６  ローラ
４７  第２ガイド爪カム
５  シャーシー
５０１  材料押圧板
５０２  材料押圧ローラ
５０３  材料押圧ローラ軸
６  テンションホイール
６００  モータ
６１０  減速ボックス
６２０  周期コントロールギヤ
６２１  センシング部
６２２  センサ
６３０  緊張ギヤ
７  切断カッター
８  ステッピング材料供給機構
８００  モータ
８０１  ホイール
８０２  位置決め柱
８０３  ピッチローラ
８０４  インデックスカム
８０５  カム軸
８０６  センタリングホイール
８０７  倣い窪み
８０８  ピッチピン
８０９  ロックブロック
８１０  不完全ギヤ
８１１  ギヤ
８１２  ギヤ軸
８１３  ギヤボックス
８２０  ギヤ
８１４  ピン軸
８１５  バネ
８２１  材料ガイド板
８２２  材料供給エアシリンダホルダ
８２３  材料供給エアシリンダ
８２４  材料駆動エアシリンダホルダ
８２５  材料駆動ピンエアシリンダ
８２６  材料駆動ピン
８３４  揺動ホルダ
８３７  揺動ホルダ回動軸
９  材料押進ロッド
９０１  材料押進エアシリンダ
９０２  材料押進エアシリンダホルダ
９０３  ピン軸
９０４  材料押進ロッドリンク
９０５  リンク中心軸
９０６  カムローラ
９０７  カム軸
９０８  材料押進ロッドカム
９０９  材料押進ロッド戻しバネ
１０  ハウジング
１２  スクラップ箱
１２１  スクラップ箱ドア
１２２  ドア回動軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【国際調査報告】
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