(57)【要約】【課題】旋回アームや鉛直ピストンロッドだけでなくロボットアームを使用した場合にも簡易で迅速に結束バンドを把持切断できる結束バンド把持切断装置および結束バンド把持切断方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明における結束バンド把持切断装置は、フレームと、前記フレームに固定される上刃と、前記フレーム内で移動可能に搭載されるとともに、１つの直線移動機構で互いが連結された一対の移動フレームと、前記移動フレームの一方に搭載され、前記上刃に対して接近することで当該上刃との剪断作用により結束バンドを切断する下刃と、前記移動フレームの一方に搭載されて前記下刃に対して移動可能な第１把持部材と、前記移動フレームの他方に固定された第２把持部材と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
前記フレームに固定される上刃と、
前記フレーム内で移動可能に搭載されるとともに、１つの直線移動機構で互いが連結された一対の移動フレームと、
前記移動フレームの一方に搭載され、前記上刃に対して接近することで当該上刃との剪断作用により結束バンドを切断する下刃と、
前記移動フレームの一方に搭載されて前記下刃に対して移動可能な第１把持部材と、
前記移動フレームの他方に固定された第２把持部材と、
を備えることを特徴とする圧延鋼帯の結束バンド把持切断装置。
【請求項２】
前記下刃および前記把持部材の少なくとも一方を、前記フレームと接続させるヒンジを有し、
前記ヒンジを介して前記下刃および前記把持部材の少なくとも一方が回転することで、前記圧延鋼帯の表面に存する凹凸に追従可能とされている請求項１に記載の結束バンド把持切断装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の結束バンド把持切断装置と、
前記結束バンド把持切断装置を移動させるマニュピレータと、
前記フレームの接続板と前記マニュピレータとの間に介在するフローティング装置と、
前記結束バンド把持切断装置、前記マニュピレータ、および前記フローティング装置を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする結束バンド把持切断システム。
【請求項４】
圧延鋼帯の結束に用いられる結束バンド把持切断方法であって、
前記圧延鋼帯に対し、フレームに固定された上刃を近接させるステップと、
前記上刃が前記圧延鋼帯に近接した状態で、前記フレームに搭載された下刃と前記結束バンドを把持するための把持部材とを前記結束バンドに向けて直線移動させるステップと、
前記把持部材によって前記結束バンドを把持しつつ、前記下刃を前記結束バンドの下面に潜り込ませ前記上刃との剪断作用によって前記結束バンドを切断するステップと、
を有することを特徴とする結束バンド把持切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル状等に巻かれた圧延鋼帯の結束用のストラップあるいはフープバンド（これらを総称して結束バンドと称する）の処理技術に関し、より詳細にはロボットアームを用いた結束バンドの把持切断処理に際し圧延鋼帯への損傷を抑制しつつ迅速に結束バンドを把持して切断を実行可能な把持切断装置および結束バンド把持切断システム並びに結束バンド把持切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業上において様々な用途に用いられる圧延鋼帯は、輸送上の制約などの理由からコイル状に巻かれた状態で搬送される。このときコイル状の圧延鋼帯は、搬送中などにおいて巻きつきが解けないように結束バンドにより拘束される。
一方、工場など搬送された先では、まず上述した結束バンドが切断された後で各種の処理工程へとコイル状の圧延鋼帯が送られることになる。
【０００３】
従来では人手により行われていた結束バンドの切断は、近年においては自動化の流れを受けて下記特許文献１および２に示す結束バンド切断機が導入されている。
かような結束バンド切断機では、切断後の処理迅速化などを目的として、切断時において同時に結束バンドを保持することまで要求されている。
【０００４】
まず特許文献１では、結束バンドの切断時における把持構造に着目し、共通のネジ軸１２を介して第１摺動部材２５と第２摺動部材２６が互いに近接することで、一対の把持子１９及び２０により結束バンドが挟持される構成が開示されている。
一方、特許文献２では、結束バンドの切断時における切断構造に着目し、やはり共通のネジ軸３１を介して第１摺動部材２５と第２摺動部材２６が互いに近接することで、上刃１９と下刃２０の剪断作用によって結束バンドが切断される構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５７−１２５１１６号公報
【特許文献２】特開昭５７−１０４５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
たしかに上記特許文献に記載の技術によれば、その従前の装置に比しては効率的に結束バンドの把持切断を実行することができるといえよう。しかしながら、上記特許文献に記載の技術をもってしても以下に述べる課題は残存しており未だ改善の余地はあると言える。
すなわち、上記した結束バンドの把持切断装置においては、結束バンドを把持する前に結束バンドの位置を検出する必要がある。そして近年では、製品競争力を増すためロボットアームを使用した迅速で正確な位置検出を行う構想が検討されている。
【０００７】
一方で上記した特許文献１や特許文献２の構成はロボットアームによる処理を想定しておらず、したがって特許文献１や特許文献２の構成ではロボットアームを用いた場合にも簡易で迅速に結束バンドの把持切断を行える最適な形態となっているとは言えない。
また、把持のための構成と切断のための構成が、互いに異なるネジ軸によって駆動されることに加え、それぞれのネジ軸で一対の摺動部材が摺動するため、装置規模が大型・複雑化してしまうという課題もある。
本発明は、上記した課題を一例に鑑みて為されたものであり、旋回アームや鉛直ピストンロッドだけでなくロボットアームを使用した場合にも簡易で迅速に結束バンドを把持切断できる結束バンド把持切断装置および結束バンド把持切断システム並びに結束バンド把持切断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる結束バンド把持切断装置は、（１）フレームと、前記フレームに固定される上刃と、前記フレーム内で移動可能に搭載されるとともに、１つの直線移動機構で互いが連結された一対の移動フレームと、前記移動フレームの一方に搭載され、前記上刃に対して接近することで当該上刃との剪断作用により結束バンドを切断する下刃と、前記移動フレームの一方に搭載されて前記下刃に対して移動可能な第１把持部材と、前記移動フレームの他方に固定された第２把持部材と、を備えることを特徴とする。
なお上記（１）の結束バンド把持切断装置においては、（２）前記下刃および前記把持部材の少なくとも一方を、前記フレームと接続させるヒンジを有し、前記ヒンジを介して前記下刃および前記把持部材の少なくとも一方が回転することで、前記圧延鋼帯の表面に存する凹凸に追従可能とされていることが好ましい。
【０００９】
さらに上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる結束バンド把持切断システムは、上記（１）または（２）に記載の結束バンド把持切断装置と、前記結束バンド把持切断装置を移動させるマニュピレータと、前記フレームの接続板と前記マニュピレータとの間に介在するフローティング装置と、前記結束バンド把持切断装置、前記マニュピレータ、および前記フローティング装置を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
さらに上記した課題を解決するため、本実施形態に係る結束バンド把持切断方法は、圧延鋼帯の結束に用いられる結束バンド把持切断方法であって、前記圧延鋼帯に対し、フレームに固定された上刃を近接させるステップと、前記上刃が前記圧延鋼帯に近接した状態で、前記フレームに搭載された下刃と前記結束バンドを把持するための把持部材とを前記結束バンドに向けて直線移動させるステップと、前記把持部材によって前記結束バンドを把持しつつ、前記下刃を前記結束バンドの下面に潜り込ませ前記上刃との剪断作用によって前記結束バンドを切断するステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、装置規模を大型・複雑化させることなく、旋回アームや鉛直ピストンロッドだけでなくロボットアームを使用した場合でも簡易で迅速に結束バンドを把持しつつこれを切断することが可能となる。また、上刃はフレームに固定されるので、交換やローテーションが容易に行うことができ、以って装置寿命を高めることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態にかかる結束バンド把持切断装置１００を示す斜視図である。
【図２】実施形態にかかる結束バンド把持切断装置１００を示す上面図、正面図、側面図である。
【図３】図２における結束バンド把持切断装置１００のＡ‐Ａ断面図である。
【図４】図３における結束バンド把持切断装置１００のＤ‐Ｄ断面図であり、移動フレーム１２側を見た図である。
【図５】図２における結束バンド把持切断装置１００のＢ‐Ｂ断面図である。
【図６】図２における結束バンド把持切断装置１００のＣ‐Ｃ断面図である。
【図７】実施形態にかかる結束バンド把持切断装置１００を底面側から見た図である。
【図８】実施形態にかかる結束バンド把持切断方法を説明する動作遷移図である。
【図９】実施形態にかかる結束バンド把持切断システムの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための実施形態について説明する。なお、以下の説明では、便宜的に、結束バンド把持切断装置１００の把持部材２３、２４や下刃２２が移動する方向をＸ方向、このＸ方向と直交する平面方向をＹ方向とし、これらＸ方向およびＹ方向と直交する高さ方向をＺ方向と定義して説明する。しかしながら本発明は上述した方向の定義付けに左右されるものではなく、特許請求の範囲を不当に減縮するものでないことは言うまでもない。なお、以下で詳述する構成以外の構成については、例えば上記した特開昭５７−１２５１１６号公報や特開昭５７−１０４５３７号公報など公知の構成を適宜参酌してもよい。
【００１４】
＜結束バンド把持切断装置＞
まず本発明の実施形態にかかる結束バンド把持切断装置１００について、図１〜図７を適宜参照しながら説明する。
図１に示すとおり、実施形態にかかる結束バンド把持切断装置１００は、コイル状等に巻かれた圧延鋼帯を結束する結束バンドを処理する機能を備えている。より具体的には、結束バンド把持切断装置１００は、フレーム１０、上刃２１、下刃２２、およびスライド機構３０を含んで構成されている。
【００１５】
フレーム１０は、例えば機械構造用炭素鋼などの金属で形成されている。このフレーム１０は、後述する上刃２１、下刃２２、スライド機構３０などを搭載する機能を備え、外形は直方体状となっている。
そしてフレーム１０の少なくとも下面（−Ｚ方向から見た底面）側は開放されており、そこから上刃２１、下刃２２および一対の把持部材（２３、２４）などが露出されている。換言すれば、フレーム１０は、結束バンド把持切断装置１００の先端部位を構成しており、図１（ｂ）に示すごとき上刃２１や下刃２２などが配置される下面側が結束バンドと接触する。
【００１６】
一方でフレーム１０は、下面側と反対側の上面側に接続板１１を具備しており、後に図９で示すように例えばマニュピレータＭＰ（一例としてロボットアームＲＡ）と接続板１１を介して連結される。このロボットアームＲＡの駆動機構は６自由度を有していてもよく、これにより上記した結束バンド把持切断装置１００の下面側が結束バンドで結束された圧延鋼帯の表面に倣うことが可能となっている。
なお接続板１１とロボットアームＲＡとの間に、弾性部材やスプリング機構などの公知の緩衝機構を介在させてもよい。
また、接続板１１と接続されるマニュピレータＭＰは上記したロボットアームＲＡに限られず、これに代えて従来の旋回アームや鉛直ピストンロッド（垂直駆動機構）など他の公知の機構を用いてもよい。
【００１７】
上刃２１は、フレーム１０に固定される。より具体的には、図１および図５に示されるとおり、上刃２１は、ネジなど公知の締結部材を介して固定具１４に締結されている。さらにこの固定具１４は、ネジなど公知の締結部材を介してフレーム１０に固定される。これにより、上刃２１がフレーム１０の下面側で露出するように固定され、後述する下刃２２と協働して剪断作用により結束バンドを切断することが可能となっている。
【００１８】
なお上刃２１の材質に特に限定はなく、例えばダイス鋼など公知の工具鋼を適用することができる。
また、本実施形態の上刃２１は、上記した締結部材を介して固定具１４に締結されているが、これに代えて溶接や接着剤などによって固定具１４に固着されていてもよい。
なお上刃２１の配置や形状については、図７を用いて後述する。
【００１９】
下刃２２は、フレーム１０に移動可能に搭載されており、上刃２１に対して接近することで当該上刃２１との剪断作用により結束バンドを切断する機能を備えている。より具体的には、下刃２２は、結束バンドの切断処理時において結束バンドの下面側（結束バンドと圧延鋼帯の間）に潜り込むことで、上刃２１との間で結束バンドを挟み込むことが可能となっている。
この下刃２２の材質に特に限定はないが、例えば上刃２１と同じ材質であるダイス鋼など公知の工具鋼が適用される。
【００２０】
本実施形態の下刃２２は、Ｘ方向に沿って移動可能な一対の移動フレームの一方（移動フレーム１２）に搭載されている。より具体的には、図１および図６に示されるように、下刃２２は、ヒンジ２７を介して移動フレーム１２の下端側に接続されている。これにより、例えば結束バンドで結束された圧延鋼帯の表面に微小な凹凸が存在する場合であっても、ヒンジ２７を介して移動フレーム１２に対して下刃２２が回転（ヒンジ２７を軸としてＹ軸周りに回転）することができ、これにより上記した凹凸に追従（これに倣って移動）することが可能とされている。
【００２１】
移動フレーム１２は、図１および図４などに示すとおり、後述するスライド機構３０と接続されており、このスライド機構３０の作用によってＸ方向に移動可能となっている。より具体的には、図４に示されるとおり、移動フレーム１２は、ネジなど公知の締結部材を介してスライド機構３０と接続されている。
また、図１にも示されるとおり、フレーム１０は、内部のうち±Ｙ方向の端部側に一対のスライド用レール１５（１５ａ、１５ｂ）を具備している。このスライド用レール１５は、フレーム１０内でＸ方向に延びるように配置されている。
【００２２】
一方で移動フレーム１２には、上記したスライド用レール１５に対応する一対の移動脚１２（１２ａ、１２ｂ）が設けられている。
移動脚１２は、例えばローラーなど公知のリニアガイド機構を有しており、これによりスライド用レール１５上で移動可能となっている。
なお、本実施形態の移動フレーム１２は、後述する把持部材２３および把持部材２４、弾性付与部材２８などを搭載していてもよい。
【００２３】
スライド機構３０は、本実施形態では直線移動機構としてフレーム１０に搭載され、下刃２２を上刃２１に対して直線移動させる機能を備えている。より具体的には、スライド機構３０は、図１〜図４に示されるように、フレーム１０内でＸ方向に延びるように配置されており、その端部側がそれぞれ移動フレーム１２および移動フレーム１３と接続されている。換言すれば、一対の移動フレーム（移動フレーム１２、移動フレーム１３）が、フレーム１０に搭載されるとともに、１つの直線移動機構（スライド機構３０）で互いが連結されている。
本実施形態のスライド機構３０は、例えばエアシリンダが用いられている。しかしながらスライド機構３０はエアシリンダに限られず、例えば油圧など他の流体圧シリンダでもよく、あるいは電動シリンダでもよい。
【００２４】
移動フレーム１３は、一対の移動フレームの他方として機能し、後述する把持部材２３を搭載してＸ方向に移動が可能とされている。より具体的に移動フレーム１３は、図１および図２に示されるとおり、下端側に移動脚１３（１３ａ、１３ｂ）を有しており、上記したスライド用レール１５（１５ａ、１５ｂ）上を当該移動脚１３によって移動することが可能となっている。
このように本実施形態では、移動フレーム１２と移動フレーム１３は、共通のスライド用レール１５上をＸ方向に沿って移動することが可能となっている。
【００２５】
かような結束バンド把持切断装置１００は、一対の把持部材（２３、２４）を更に含んで構成されてもよい。
このうち第１把持部材としての把持部材２４は、フレーム１０に搭載されており、下刃２２に対して移動可能に結束バンドを把持することができる。より具体的には、把持部材２４は、図３に示すとおり、移動フレーム１２の下端側に配置されている。このとき把持部材２４は、ヒンジ２５を介して移動フレーム１２に接続され、これによりヒンジ２５を介して把持部材２４が回転（ヒンジ２５を軸としてＹ軸周りに回転）することで圧延鋼帯の表面に存する上記凹凸に追従が可能とされている。
【００２６】
また、第２把持部材としての把持部材２３は、フレーム１０に搭載されており、下刃２２の移動に同期して移動して結束バンドを把持することができる。より具体的には、把持部材２３は、図３に示すとおり、一対の移動フレームの他方（移動フレーム１３）の下端側に配置されている。このとき把持部材２３は、ヒンジ２６を介して移動フレーム１３に固定され、これによりヒンジ２６を介して把持部材２３が回転（ヒンジ２６を軸としてＹ軸周りに回転）することで圧延鋼帯の表面に存する上記凹凸に追従が可能とされている。
また本実施形態では、対向して配置される一対の把持部材（２３、２４）がそれぞれヒンジを介して各々の移動フレームに接続されているので、上記した凹凸に追従する際にヒンジへ伝わる反力の影響を抑制することができる。
【００２７】
なお上記したヒンジは、下刃と把持部材のすべてに搭載されている例を説明したが、これに限られず下刃と把持部材のいずれかに搭載されていてもよい。すなわち、本実施形態のヒンジは、下刃および把持部材の少なくとも一方をフレームと接続させる機能を備えており、移動フレームに対して下刃および把持部材の少なくとも一方が回転することで圧延鋼帯の表面に存する凹凸に追従可能とされている。
【００２８】
また、本実施形態では、スライド機構３０が駆動することで移動フレーム１２および移動フレーム１３が互いに近接するように移動する。これにより、移動フレーム１２および移動フレーム１３にそれぞれ搭載される把持部材２４と把持部材２３も互いに近接するように移動することが可能となっている。換言すれば、本実施形態のスライド機構３０は、下刃２２とともに把持部材２３および把持部材２４を直線移動させることが可能となっている。
【００２９】
なお、本実施形態の把持部材２４は、弾性付与部材２８を介してスライド機構３０と接続されていてもよい。
より具体的には、図３に示されるとおり、ヒンジ２５は弾性付与部材２８と接続されるとともに、この弾性付与部材２８が移動フレーム１２の下部に固定されている。また、弾性付与部材２８は、移動フレーム１２のうち、スライド機構３０と把持部材２４の間に配置されている。
これにより、把持部材２４は、弾性付与部材２８および移動フレーム１２を介してスライド機構３０によってＸ方向に移動することが可能となっている。
【００３０】
この弾性付与部材２８は、スライド機構３０によって把持部材２４に伝達される力を一定にする機能を備えている。これにより、スライド機構３０が駆動して把持部材２４と把持部材２３とによって結束バンドを把持する際に、一定の力で結束バンドを挟持することが可能となる。
なお弾性付与部材２８は、本実施形態ではガススプリングが適用されている。しかしながら本実施形態の弾性付与部材２８はガススプリングに限られず、例えばゴムやバネなどの他の部材、あるいは油・空圧シリンダ―など公知のアクチュエータ機構を適宜用いてもよい。
【００３１】
ここで図７を用いて本実施形態の上刃２１、下刃２２および一対の把持部材（２３、２４）の配置関係について詳述する。
図７は、結束バンド把持切断装置１００を下面（底面）側から見た図である。
すなわちＺ方向から平面視した場合に、結束バンド把持切断装置１００の上刃２１、下刃２２および一対の把持部材（２３、２４）は一例として次のＡ〜Ｈに示す特徴を備えることができる。
なお以下の特徴Ａ〜Ｈは非限定的な例であって必須ではなく、結束バンド把持切断装置１００は、これら特徴のうち少なくとも１つを備える形態としてもよい。
【００３２】
Ａ．Ｙ方向に関して、上刃２１は、一対の把持部材（２３、２４）と下刃２２に挟まれるように配置される。また、上刃２１、把持部材２４および下刃２２はＹ方向に並ぶように配置されている。
Ｂ．把持切断処理前の初期位置において、上刃２１の左端は下刃２２の右端よりも＋Ｘ側に配置されている。
Ｃ．Ｘ方向に関して、下刃２２の右端２２ａと把持部材２４の右端２４ａは、実質的に等しい位置に配置されている。
【００３３】
Ｄ．図８にも示されるとおり、上刃２１のＸ方向における幅は、把持切断する結束バンドのＸ方向における幅よりも大きい。
Ｅ．一対の把持部材は、固定具１４の側面に倣ってＸ方向に向けて移動可能なように、所定の空間を開けて対向して配置されている。把持切断処理時において当該空間に結束バンドの一部が配置されることで、一対の把持部材によって結束バンドが挟持される。
Ｆ．スライド用レール１５（１５ａ、１５ｂ）がフレーム１０のうちＹ方向の両端にそれぞれ配置され、スライド用レール１５ａとスライド用レール１５ｂの間に上刃２１、下刃２２および一対の把持部材が配置される。
【００３４】
＜結束バンドの把持切断方法＞
次に図８を用いて本実施形態に係る結束バンド把持切断方法を説明する。
すなわち本実施形態の結束バンド把持切断方法は、以下のステップを含むことを特徴としている。
最初に、上記したロボットアームＲＡの駆動によって結束された圧延鋼帯ＭＲの表面にある結束バンドＢＤの位置が検出される。この結束バンドの位置検出態様としては、例えば結束バンド把持切断装置１００に内蔵された不図示の光学センサーなどで検出される。
【００３５】
そして結束バンドＢＤの位置が検出された後、圧延鋼帯ＭＲに対し、フレーム１０に固定された上刃２１を近接させるステップが実行される。より具体的には次の動作が実行される。すなわちロボットアームＲＡは、まず結束バンド把持切断装置１００を結束バンドＢＤの上方に配置する。さらに続けてロボットアームＲＡは、図８（ａ）においてＬで示される範囲内に結束バンドＢＤが位置するように、結束バンド把持切断装置１００を圧延鋼帯ＭＲの表面に向けて降下して結束バンドＢＤに上刃２１を近接させる。
【００３６】
なお、本実施形態における上記「Ｌ」とは、下刃２２の右端２２ａ及び把持部材２４の右端２４ａと、把持部材２３の左端２３ａとの間をいう。
また、一例として、上記において結束バンドＢＤに上刃２１が近接した際には、これらの間隔（隙間）は０〜１ｍｍ程度に設定されている。
【００３７】
次いで、図８（ａ）に示されるように、上刃２１が圧延鋼帯ＭＲに近接した状態で、フレーム１０に搭載された下刃２２と結束バンドＢＤを把持するための把持部材とを結束バンドＢＤに向けて直線移動させるステップが実行される。
すると、図８（ｂ）に示されるように、一対の把持部材（２３、２４）によって結束バンドＢＤが挟持されるとともに、下刃２２が継続して＋Ｘ方向に移動することで結束バンドＢＤの底面（結束バンドＢＤと圧延鋼帯ＭＲとの間）に潜り込み始める。
【００３８】
このとき結束バンドＢＤの上面は上刃２１と接触しており、結束バンドＢＤの上方への移動は当該上刃２１によって規制される。
なお結束バンドＢＤが一対の把持部材で挟持された後も下刃２２が継続して＋Ｘ方向に移動するが、把持部材２４は弾性付与部材２８を介して移動フレーム１２に取り付けられているので、結束バンドＢＤが把持部材２３と把持部材２４で挟持された後は把持部材２３と把持部材２４の間の距離はほぼ等しい状態が維持される。
【００３９】
そして、把持部材によって結束ＢＤバンドを把持しつつ、下刃２２を結束バンドＢＤの下面に潜り込ませ上刃２１との剪断作用によって結束バンドＢＤを切断するステップが実行される。
すなわち、図８（ｃ）に示されるとおり、下刃２２が継続して＋Ｘ方向に移動することで、上刃２１と下刃２２の剪断作用によって結束バンドＢＤは左端から切断されていく。
【００４０】
なお結束バンドＢＤは高張力によって圧延鋼帯ＭＲを結束しているため、図８（ｄ）に示すように下刃２２が上刃２１の右端側まで移動する前に結束バンドＢＤの切断は完了することになる。
また、結束バンドＢＤが切断される際も一対の把持部材（２３、２４）は依然として結束バンドＢＤを挟持しているため、切断後の結束バンドＢＤが飛散してしまうことが抑制されている。
【００４１】
また、結束バンドＢＤの位置が上述した「Ｌ」の範囲内であれば、次に示す動作が確実に実行されることになる。
すなわちこの場合においては、まず移動フレーム１２に回転可能に支持された下刃２２の右端２２ａ又は把持部材２４の右端２４ａが、結束バンドＢＤの端面あるいは側面に押し付けられてＸ方向への移動が停止する。その後、移動フレーム１３に回転可能に支持された把持部材２３の左端２３ａが、結束バンドＢＤの端面あるいは側面に当接してＸ方向への移動が停止する。そして最後に、移動フレーム１２に搭載された下刃２２が、結束バンドＢＤの下面に潜り込む。
なお把持部材２３の左端２３ａが先に結束バンドＢＤの端面あるいは側面に当接するときには、上記とは逆の順序でＸ方向への移動が停止された後に、移動フレーム１２に搭載された下刃２２が結束バンドＢＤの下面に潜り込むことになる。
【００４２】
このとき、上刃２１と下刃２２による剪断力および一対の把持部材による把持力は、図９の「Ｒ」で示すように移動フレーム１２と移動フレーム１３の間で循環することとなり、フレーム１０には悪影響を及ぼさない。したがって結束バンド把持切断装置１００と接続されるロボットアームＲＡには過大な力が伝達されることが抑制されるので、ロボットアームＲＡの可搬重量は結束バンド把持切断装置１００の重さを考慮する程度で足りることになる。
なお図９は、本実施形態にかかる結束バンド把持切断システムの構成を示す模式図である。本実施形態の結束バンド把持切断システムは、上記で詳述した結束バンド把持切断装置１００と、この結束バンド把持切断装置１００を移動させるマニュピレーＭＰと、フレーム１０の接続板１１とマニュピレータＭＰとの間に介在するフローティング装置ＦＤと、制御装置ＣＮＴＬと、を含んで構成されている。
【００４３】
本実施形態の制御装置ＣＮＴＬは、結束バンド把持切断装置１００、マニュピレータＭＰ、およびフローティング装置ＦＤの少なくとも１つを制御する機能を備えており、例えば演算機能を備えたコンピューターが適用可能である。なお、この制御装置ＣＮＴＬは、不図示のメモリを備えるとともに、上述した結束バンドの把持切断方法を実行するプログラムが格納されていてもよい。
【００４４】
また、本実施形態に好適なフローティング装置ＦＤは、ロボットアームの先端で結束バンド把持切断装置１００を担持する際に当該結束バンド把持切断装置１００をフローティング状態に保持する機能を備えている。これにより、圧延鋼帯ＭＲ表面の相対的に大きなうねりや傾きに対して追従することが可能となる。このフローティング装置ＦＤの具体例としては、例えば特開２００１−２３９４４７号公報や特開平７−５１９５４号公報など圧縮空気を用いた公知のエアー式フローティング機構を採用することができる。
【００４５】
そして本実施形態の結束バンド把持切断システムによれば、図９に示されるように、下刃２２、把持部材２３および把持部材２４のヒンジを介した回転量を小としつつ、結束バンドＢＤが位置付けられる範囲Ｌの値を小とし、さらに接続板１１とロボットアームＲＡとの間にフローティング装置ＦＤを設けることで、結束バンド把持切断装置１００の持ち上がり量を少なくしてロボットアームＲＡによる押え込み量を小とすることができる。
【００４６】
以上説明した本発明の実施形態によれば、装置・システム規模を大型・複雑化させることなく、旋回アームや鉛直ピストンロッドだけでなくロボットアームＲＡを使用した場合でも簡易で迅速に結束バンドを把持しつつこれを切断することが可能となる。また、上刃はフレームに固定されるので、交換やローテーションが容易に行うことができ、以って装置寿命を高めることもできる。
【００４７】
なお上記した実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
例えば、下刃２２のうち圧延鋼帯ＭＲと接触する底面に低摩擦処理を行ってもよい。低摩擦処理の一例としては、例えば潤滑油をコーティングしたり、フッ素樹脂をコーティングしたりすることができる。
また、一対の把持部材（２３、２４）のうち圧延鋼帯ＭＲと接触する底面にも、上記と同様の低摩擦処理を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上説明したように、本発明の結束バンド把持切断装置および結束バンド把持切断システム並びに結束バンド把持切断方法は、装置の小型化・省電力化を図りつつ、簡易で迅速に結束バンドの把持および切断処理を実行するのに適している。
【符号の説明】
【００４９】
１００  結束バンド把持切断装置
１０  フレーム
１１  接続板
１２、１３  移動フレーム
１４  固定具
１５、１５ａ、１５ｂ  スライド用レール
２１  上刃
２２  下刃
２３、２４  把持部材
２５、２６、２７  ヒンジ
２８  弾性付与部材
３０  スライド機構
ＢＤ  結束バンド
ＭＲ  圧延鋼帯
ＦＤ  フローティング装置
ＭＰ  マニュピレータ
ＲＡ  ロボットアーム
ＣＮＴＬ  制御装置
【図１】
2017149469.tif 000003
【図２】
2017149469.tif 000004
【図３】
2017149469.tif 000005
【図４】
2017149469.tif 000006
【図５】
2017149469.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2017149469.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月11日(2017.1.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
前記フレームに固定される上刃と、
前記フレーム内で移動可能に搭載されるとともに、１つの直線移動機構で互いが連結された一対の移動フレームと、
前記移動フレームの一方に搭載され、前記上刃に対して接近することで当該上刃との剪断作用により結束バンドを切断する下刃と、
前記移動フレームの一方に搭載されて前記下刃に対して移動可能な第１把持部材と、
前記移動フレームの他方に固定された第２把持部材と、
を備え、
前記第１把持部材及び前記第２把持部材は、前記フレームに固定された上刃に対してそれぞれ相対移動をすることを特徴とする圧延鋼帯の結束バンド把持切断装置。
【請求項２】
前記下刃および前記把持部材の少なくとも一方を、前記フレームと接続させるヒンジを有し、
前記ヒンジを介して前記下刃および前記把持部材の少なくとも一方が回転することで、前記圧延鋼帯の表面に存する凹凸に追従可能とされている請求項１に記載の結束バンド把持切断装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の結束バンド把持切断装置と、
前記結束バンド把持切断装置を移動させるマニュピレータと、
前記フレームの接続板と前記マニュピレータとの間に介在するフローティング装置と、
前記結束バンド把持切断装置、前記マニュピレータ、および前記フローティング装置を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする結束バンド把持切断システム。
【請求項４】
圧延鋼帯の結束に用いられる結束バンド把持切断方法であって、
前記圧延鋼帯に対し、フレームに固定された上刃を近接させるステップと、
前記上刃が前記圧延鋼帯に近接した状態で、前記フレーム内に移動可能に配置された移動フレームの一方に搭載された下刃、前記移動フレームの一方に搭載されて前記結束バンドを把持するための第１把持部材、及び前記移動フレームの他方に固定されて前記結束バンドを把持するための第２把持部材を前記結束バンドに向けて直線移動させ、且つ前記第１把持部材及び前記第２把持部材を前記フレームに固定された上刃に対してそれぞれ相対移動させるステップと、
前記第１把持部材及び前記第２把持部材によって前記結束バンドを把持しつつ、前記下刃を前記結束バンドの下面に潜り込ませ前記上刃との剪断作用によって前記結束バンドを切断するステップと、
を有することを特徴とする結束バンド把持切断方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる結束バンド把持切断装置は、（１）フレームと、前記フレームに固定される上刃と、前記フレーム内で移動可能に搭載されるとともに、１つの直線移動機構で互いが連結された一対の移動フレームと、前記移動フレームの一方に搭載され、前記上刃に対して接近することで当該上刃との剪断作用により結束バンドを切断する下刃と、前記移動フレームの一方に搭載されて前記下刃に対して移動可能な第１把持部材と、前記移動フレームの他方に固定された第２把持部材と、を備え、前記第１把持部材及び前記第２把持部材は、前記フレームに固定された上刃に対してそれぞれ相対移動をすることを特徴とする。
なお上記（１）の結束バンド把持切断装置においては、（２）前記下刃および前記把持部材の少なくとも一方を、前記フレームと接続させるヒンジを有し、前記ヒンジを介して前記下刃および前記把持部材の少なくとも一方が回転することで、前記圧延鋼帯の表面に存する凹凸に追従可能とされていることが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
さらに上記した課題を解決するため、本実施形態に係る結束バンド把持切断方法は、圧延鋼帯の結束に用いられる結束バンド把持切断方法であって、前記圧延鋼帯に対し、フレームに固定された上刃を近接させるステップと、前記上刃が前記圧延鋼帯に近接した状態で、前記フレーム内に移動可能に配置された移動フレームの一方に搭載された下刃、前記移動フレームの一方に搭載されて前記結束バンドを把持するための第１把持部材、及び前記移動フレームの他方に固定されて前記結束バンドを把持するための第２把持部材を前記結束バンドに向けて直線移動させ、且つ前記第１把持部材及び前記第２把持部材を前記フレームに固定された上刃に対してそれぞれ相対移動させるステップと、前記第１把持部材及び前記第２把持部材によって前記結束バンドを把持しつつ、前記下刃を前記結束バンドの下面に潜り込ませ前記上刃との剪断作用によって前記結束バンドを切断するステップと、を有することを特徴とする