(57)【要約】【課題】装置の小型化・省電力化を図りつつ、それでいてバンドの持ち替えなども不要で簡易・迅速にバンドを処理できる結束バンド処理装置および結束バンド処理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処理装置は、コイル状の圧延鋼帯に用いられる結束バンドを処理する結束バンド処理装置であって、フレームと、前記フレームに搭載される第１回動ロールと、前記第１回動ロールの上方に配置されるとともに、前記第１回動ロールとの間で前記結束バンドを狭み込む第２回動ロールと、前記第１回動ロールと前記第２回動ロールから押し出された前記結束バンドをガイドする第３回動ロールと、前記第１回動ロール、前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールの少なくとも１つを回動させる駆動機構と、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】
コイル状の圧延鋼帯に用いられる結束バンドを処理する結束バンド処理装置であって、
フレームと、
前記フレームに搭載される第１回動ロールと、
前記第１回動ロールの上方に配置されるとともに、前記第１回動ロールとの間で前記結束バンドを狭み込む第２回動ロールと、
前記第１回動ロールと前記第２回動ロールから押し出された前記結束バンドをガイドする第３回動ロールと、
前記第１回動ロール、前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールの少なくとも１つを回動させる駆動機構と、
を備えることを特徴とする結束バンド処理装置。
【請求項２】
前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールを搭載する移動フレームをさらに有し、
前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールは、前記移動フレームを介して前記第１回動ロールに対して接近または離間可能である請求項１に記載の結束バンド処理装置。
【請求項３】
前記移動フレームは押付圧調整装置を介して前記フレームに搭載され、
前記押付圧調整装置は、前記結束バンドにおける厚みの変化に起因して前記結束バンドに対する回動ロールの押付圧が変化した際に、当該押圧力が一定となるように当該押付力の調整を行う請求項２に記載の結束バンド処理装置。
【請求項４】
前記駆動機構は、
モータと、
前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールに接続して前記モータからの動力を前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールに伝達する第１駆動機構と、
前記駆動チェーンと接続されて、当該駆動チェーンを介して前記モータから動力を前記第１回動ロールに伝達する第２駆動機構と、
を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の結束バンド処理装置。
【請求項５】
前記第１駆動機構は、
第２回動ロールおよび前記第３回動ロールにそれぞれ設けられるギアと、
前記移動フレームに搭載され、前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールの移動に追従して移動する従動ギアと、
固定して配置される第１固定ギアと、
前記ギア、前記従動ギアおよび前記固定ギアを介して、前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールに前記モータからの動力を伝達する第１駆動チェーンと、
を含んでなる請求項４に記載の結束バンド処理装置。
【請求項６】
前記第２駆動機構は、
前記第１回動ロールに設けられたギアと、
固定して配置される第２固定ギアと、
前記ギアおよび前記第２固定ギアを介して、前記モータからの動力を前記第１回動ロールに伝達する第２駆動チェーンと、を含む請求項４または５に記載の結束バンド処理装置。
【請求項７】
前記第２回動ロールと前記第３回動ロールの間に配置されるとともに、前記第１回動ロールと対向して配置されて前記結束バンドの移動を規制する巻縮ガイドを更に有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の結束バンド処理装置。
【請求項８】
前記結束バンドの先端を検出するバンド検出センサーを更に有し、
前記バンド検出センサーの検出結果に基づいて、前記駆動機構を介した前記回動ロールの回転方向が切り替えられる請求項１〜７のいずれか一項に記載の結束バンド処理装置。
【請求項９】
コイル状の圧延鋼帯から切断された結束バンドの先端をロボットハンドで把持するステップと、
前記ロボットハンドが通過可能なように、第１回動ロールから第２回動ロールおよび第３回動ロールを離間させるステップと、
前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールが前記第１回動ロールから離間した状態で、前記ロボットハンドで把持された結束バンドを配置するステップと、
第２回動ロールおよび第３回動ロールを、前記第１回動ロールに近接させて前記結束バンドを挟持するステップと、
前記回動ロールを回転駆動させて前記挟持された結束バンドを巻縮させるステップと、
を備えることを特徴とする結束バンド処理方法。
【請求項１０】
前記挟持された結束バンドの先端を検出するステップを更に有し、
前記挟持された結束バンドを巻縮させるステップでは、前記回動ロールを逆転させつつ前記結束バンドの先端を検出し、当該先端が検出された後は前記回動ロールを正転させて前記結束バンドを巻縮させる請求項９に記載の結束バンド処理方法。
【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、より詳細には結束バンドの厚みが変化しても処理可能であり圧延鋼帯に傷がつくことなどが抑制された結束バンド処理装置および結束バンド処理方法に関する。
【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様々な結束バンド切断機が導入されている。
また、コイル状の圧延鋼帯から結束バンドを切断した後は、例えば特許文献１〜特許文献４に示すごとき結束バンド処理装置によって切断後の結束バンドを処理する技術も知られている。
【０００４】
まず特許文献１では、受容器を配したフレーム上に、包装に使用されたバンドを差込む導入口と、バンドを強制的に引き込む上下一対のロールと、引き込まれたバンドを直線状にガイドする固定刃と、固定刃と協働してバンド突出端を切断する回転刃を設けた構成が開示されている。
また、特許文献２では、巻き取りロボットハンドがフープバンドを渦巻き状に巻き取り、さらに、巻き取りロボットハンドが巻き取った渦巻き状のフープバンドをフープバンド押し潰し機構によって側方から押し潰して薄くする構成が開示されている。
【０００５】
さらに特許文献３および特許文献４では、結束バンドの巻縮時におけるガイドにも着目した構成が開示されている。
すなわち特許文献３では、回転ヘッドと、結束バンドの一端を把持する手段と、巻き付け時に結束バンドをガイドするガイド手段とが開示され、当該ガイド手段は開および閉位置の間を移動可能なガイドセクションを備えることが開示されている。
また、特許文献４では、駆動ナールロール１０１と従動ナールロール１２１の間に噛み込まれたストラップ２が、ストラップ配向辺３０の接当部１３０Ａに当たることでコイル状にカールされる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平１−１７０４５０号公報
【特許文献２】特開平１１−２４５９２５号公報
【特許文献３】ＵＳ２００７／００６３０９０Ａ１  米国公開公報
【特許文献４】特開昭５９−１８９０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した各特許文献に限らず現在の技術では市場のニーズを適切に満たしているとは言えず、上記各手法では以下に述べるごとき課題が存在する。
すなわち、例えば特許文献１では固定刃と協働してバンド突出端を切断する回転刃は有しているものの、その機構ではバンドの持ち替えが必要であり、さらにはシール部など厚みがあるバンドに対する処理が困難である。
【０００８】
また、特許文献２の構成では、バンドの切断位置と把持位置とが分かれているため、装置構成が大型化してしまう。
また、特許文献３の構成では、バンドの巻き取り後にプレスが必要であり、そのための矯正ガイドが必要となり、さらにはプレスを行うため消費電力が大きくなってしまう。
一方、特許文献４の構成では比較的簡易な構成でバンドの処理が行えるものの、巻き取り時に接当部１３０Ａを介してカールする構成であることから大きな動力を必要としてしまう点は特許文献３と同様である。
【０００９】
このように既存の技術においては、装置の小型化・省電力化を図りつつバンドの持ち替えなども不要で迅速にバンドを処理可能なものはなく、未だに改善の余地がある。
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、装置の小型化・省電力化を図りつつ、それでいてバンドの持ち替えなども不要で簡易・迅速にバンドを処理できる結束バンド処理装置および結束バンド処理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】
【００１０】
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処理装置は、（１）コイル状の圧延鋼帯に用いられる結束バンドを処理する結束バンド処理装置であって、フレームと、前記フレームに搭載される第１回動ロールと、前記第１回動ロールの上方に配置されるとともに、前記第１回動ロールとの間で前記結束バンドを狭み込む第２回動ロールと、前記第１回動ロールと前記第２回動ロールから押し出された前記結束バンドをガイドする第３回動ロールと、前記第１回動ロール、前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールの少なくとも１つを回動させる駆動機構と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
なお、前記（１）に記載の結束バンド処理装置においては、（２）前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールを搭載する移動フレームをさらに有し、前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールは、前記移動フレームを介して前記第１回動ロールに対して接近または離間可能であることが好ましい。
【００１２】
また、前記（２）に記載の結束バンド処理装置においては、（３）前記移動フレームは押付圧調整装置を介して前記フレームに搭載され、前記押付圧調整装置は、前記結束バンドにおける厚みの変化に起因して前記結束バンドに対する回動ロールの押付圧が変化した際に、当該押圧力が一定となるように当該押付力の調整を行うことが好ましい。
【００１３】
また、前記（１）〜（３）に記載の結束バンド処理装置においては、（４）前記駆動機構は、モータと、前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールに接続して前記モータからの動力を前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールに伝達する第１駆動機構と、前記駆動チェーンと接続されて、当該駆動チェーンを介して前記モータから動力を前記第１回動ロールに伝達する第２駆動機構と、を有することが好ましい。
【００１４】
また、前記（４）に記載の結束バンド処理装置においては、（５）前記第１駆動機構は、第２回動ロールおよび前記第３回動ロールにそれぞれ設けられるギアと、前記移動フレームに搭載され、前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールの移動に追従して移動する従動ギアと、固定して配置される第１固定ギアと、前記ギア、前記従動ギアおよび前記固定ギアを介して、前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールに前記モータからの動力を伝達する第１駆動チェーンと、を含んでなることが好ましい。
【００１５】
また、前記（４）または（５）に記載の結束バンド処理装置においては、（６）前記第２駆動機構は、前記第１回動ロールに設けられたギアと、固定して配置される第２固定ギアと、前記ギアおよび前記第２固定ギアを介して、前記モータからの動力を前記第１回動ロールに伝達する第２駆動チェーンと、を含むことが好ましい。
また、前記（１）〜（６）に記載の結束バンド処理装置においては、（７）前記第２回動ロールと前記第３回動ロールの間に配置され、前記第１回動ロールと前記第２回動ロールにより押し出された前記結束バンドの移動をガイドするガイド部材を更に有することが好ましい。
また、前記（１）〜（７）に記載の結束バンド処理装置においては、（８）前記結束バンドの先端を検出するバンド検出センサーを更に有し、前記バンド検出センサーの検出結果に基づいて、前記駆動機構を介した前記回動ロールの回転方向が切り替えられることが好ましい。
【００１６】
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処理方法は、コイル状の圧延鋼帯から切断された結束バンドの先端をロボットハンドで把持するステップと、前記ロボットハンドが通過可能なように、第１回動ロールから第２回動ロールおよび第３回動ロールを離間させるステップと、前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールが前記第１回動ロールから離間した状態で、前記ロボットハンドで把持された結束バンドを配置するステップと、第２回動ロールおよび第３回動ロールを、前記第１回動ロールに近接させて前記結束バンドを挟持するステップと、前記回動ロールを回転駆動させて前記挟持された結束バンドを巻縮させるステップと、を備えることを特徴とする。
【００１７】
なお、上記した結束バンド処理方法においては、前記挟持された結束バンドの先端を検出するステップを更に有し、前記挟持された結束バンドを巻縮させるステップでは、前記回動ロールを逆転させつつ前記結束バンドの先端を検出し、当該先端が検出された後は前記回動ロールを正転させて前記結束バンドを巻縮させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、装置の小型化・省電力化を図りつつ、それでいてバンドの持ち替えなども不要で簡易・迅速に結束バンドを処理することができる。また、処理する際には矯正ガイドやプレスも不要であるので、メンテナンスの頻度も抑制することができ装置寿命も高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態にかかる結束バンド処理装置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処理装置１００のうち移動フレームが上昇した場合を示す斜視図である。
【図３】実施形態にかかる結束バンド処理装置１００を示す正面図、側面図、背面図である。
【図４】図３における結束バンド処理装置１００のＡ‐Ａ断面図である。
【図５】図３における結束バンド処理装置１００のＢ‐Ｂ断面図である。
【図６】図３における結束バンド処理装置１００のＣ‐Ｃ断面図である。
【図７】図４における結束バンド処理装置１００のＥ‐Ｅ断面図である。
【図８】図４における結束バンド処理装置１００のＦ‐Ｆ断面図である。
【図９】実施形態にかかる結束バンド処理方法を説明するフローチャートである。
【図１０】実施形態にかかる結束バンド処理方法における動作遷移を説明する図である。
【図１１】結束バンドＢＤの一例を示す模式図である。
【図１２】結束バンドＢＤのシールＳがロールを乗り越える際の動作を示す模式図である。
【図１３】実施形態にかかるロールを回転させる駆動機構の構成を説明する模式図である。
【図１４】変形例１にかかる結束バンド処理装置２００の構成を説明する模式図である。
【図１５】変形例２〜４にかかる結束バンド処理装置３００〜５００の構成を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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、後述する結束バンドＢＤが結束バンド処理装置１００に対して挿入または押し出される方向をＸ方向、このＸ方向と直交する平面方向であって回動ロールの回転軸と平行な方向を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。
【００２１】
＜結束バンド処理装置＞
まず本発明の実施形態にかかる結束バンド処理装置１００について、図１〜図８を適宜参照しながら説明する。
図１および図３に示すとおり、実施形態にかかる結束バンド処理装置１００は、コイル状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。より具体的に結束バンド処理装置１００は、フレーム１０、第１回動ロール１１、第２回動ロール２１、第３回動ロール２２、および駆動機構３０を含んで構成されている。
【００２２】
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。フレーム１０には、後述する第１回動ロール１１や移動フレーム２０が搭載されるとともに、移動フレーム２０の動力源としての押付調整装置２３や駆動機構３０の動力源としてのモータＭが搭載されている。
第１回動ロール１１は、上述したとおりフレーム１０に搭載されている。本実施形態では、第１回動ロール１１は公知の軸受（不図示）を介してフレーム１０に固定されている。また、図６および図８に示すとおり、第１回動ロール１１の他端側にはギア３９が取り付けられており、後述するモータＭからの動力がギア３９を介して第１回動ロール１１に伝達されることで、第１回動ロール１１は回転運動を行うことができる。
【００２３】
なお、第１回動ロール１１の表面は、後述する結束バンドＢＤが圧接されることから、ローレット加工などが施されて摩擦力が高まっている。なお、ローレット加工としては、斜めローレット、平目ローレット、綾目ローレットのいずれでもよい。
また、摩擦力を高める上記処理としては、ローレット加工に限られず、例えばサンドブラストなど他の公知の粗面加工を施してもよい。
また、第１回動ロール１１の表面に、硬質ラバーなどの樹脂を巻き付けてもよい。これによっても上記した摩擦力を確保することが可能となる。
【００２４】
第２回動ロール２１は、第１回動ロール１１の上方に配置されるとともに、第１回動ロール１１との間で結束バンドＢＤを狭み込む機能を有している。第２回動ロール２１は、本実施形態では移動フレーム２０に搭載されて高さ（Ｚ）方向に昇降自在とされている。第２回動ロール２１は、公知の軸受（不図示）を介して移動フレーム２０に取り付けられている。また、図６および図７に示すとおり、第２回動ロール２１の他端側にはギア３３が取り付けられており、後述するモータＭからの動力がギア３３を介して第２回動ロール２１に伝達されることで、第２回動ロール２１は回転運動を行うことができる。
【００２５】
なお、第２回動ロール２１の表面は、第１回動ロール１１と同様に、ローレット加工などが施されて摩擦力が高まっている。なお、ローレット加工としては、斜めローレット、平目ローレット、綾目ローレットのいずれでもよい。
また、摩擦力を高める上記処理としては、ローレット加工に限られず、例えばサンドブラストなど他の公知の粗面加工を施してもよい。
また、第２回動ロール２１の表面に、硬質ラバーなどの樹脂を巻き付けてもよい。これによっても上記した摩擦力を確保することが可能となる。
【００２６】
第３回動ロール２２は、第１回動ロール１１と第２回動ロール２１から押し出された結束バンドＢＤをガイドする機能を備えている。また、第３回動ロール２２は、結束バンドＢＤの巻縮処理時に第１回動ロール１１及び第２回動ロール２１と隣接して配置される。第３回動ロール２２は、公知の軸受（不図示）などを介して移動フレーム２０に搭載され、高さ（Ｚ）方向に昇降自在とされている。また、図６および図７に示すとおり、第３回動ロール２２の他端側にはギア３２が取り付けられており、後述するモータＭからの動力がギア３２を介して第３回動ロール２２に伝達されることで、第３回動ロール２２は回転運動を行うことができる。
【００２７】
なお、第３回動ロール２２の表面は、第１回動ロール１１や第２回動ロール２１と同様に、ローレット加工などが施されて摩擦力が高まっている。なお、ローレット加工としては、斜めローレット、平目ローレット、綾目ローレットのいずれでもよい。
また、摩擦力を高める上記処理としては、ローレット加工に限られず、例えばサンドブラストなど他の公知の粗面加工を施してもよい。
【００２８】
また、第３回動ロール２２の表面に、硬質ラバーなどの樹脂を巻き付けてもよい。これによっても上記した摩擦力を確保することが可能となる。
また、上記した第１回動ロール１１、第２回動ロール２１および第３回動ロール２２はすべて同じ形態でもよいが、少なくとも１つを他と異ならせてもよい。例えば、第１回動ロール１１および第２回動ロール２１の表面はローレット加工しつつ、第３回動ロール２２の表面は硬質ラバーなどの樹脂で覆うようにしてもよい。また、第１回動ロール１１、第２回動ロール２１及び第３回動ロール２２の直径は互いに等しくしてもよいが、例えば第３回動ロール２２だけ他よりも大きい直径としてもよい。
【００２９】
図２および図３にも示されるとおり、本実施形態の第２回動ロール２１と第３回動ロール２２は、移動フレーム２０に搭載されて昇降するのでＺ方向の位置が可変とされている。換言すれば、本実施形態の第２回動ロール２１及び第３回動ロール２２は、移動フレーム２０を介して第１回動ロール１１に対して接近または離間が可能となっている。
なお図３〜図５に示すとおり、移動フレーム２０は、フレーム１０に対して昇降する部位を指し、本実施形態では押付圧調整装置２３および昇降台２４を介してフレーム１０に搭載されている。なお移動フレーム２０の材質に特に限定はないが例えばフレーム１０と同様の金属が好適である。
【００３０】
押付圧調整装置２３は、移動フレーム２０をＺ方向に沿って移動させる機能を備え、本実施形態では例えばエアシリンダが好適である。しかしながら押付圧調整装置２３はエアシリンダに限られず、例えば油圧式シリンダーや電動モータなどを適用してもよい。
そして後述するとおり、本実施形態の押付圧調整装置としてのエアシリンダ２３は、結束バンドＢＤのシールＳなど厚みの変化に起因して結束バンドＢＤに対する回動ロールの押付圧が変化した際に、当該押圧力が一定となるように当該押付力の調整を行うことが可能となっている。
昇降台２４は、移動フレーム２０を支持するとともにエアシリンダ２３によってＺ方向に移動（昇降）可能なように構成されている。なお昇降台２４の材質に特に限定はないが例えばフレーム１０や移動フレーム２０と同様の金属が好適である。
【００３１】
駆動機構３０は、上述した第１回動ロール１１、第２回動ロール２１および第３回動ロール２２の少なくとも１つを回動させる機能を有している。より具体的に本実施形態の駆動機構３０は、図１および図２にも示されるとおり、モータＭ、第１駆動機構および第２駆動機構を含んで構成されている。
モータＭは、本実施形態では電動モータが例示でき、工場内の商用電源から電力の供給を受けて動力を発生させる。また、モータＭの駆動軸にはギア３１が設けられており、上記した電力を受けてギア３１を回転駆動させる。
【００３２】
第１駆動機構は、第２回動ロール２１及び第３回動ロール２２に接続してモータＭからの動力（回転）を第２回動ロール２１及び第３回動ロール２２に伝達する機能を有している。より具体的に第１駆動機構は、モータＭのギア３１、第２回動ロール２１の一端に設けられたギア３３、第３回動ロール２２の一端に設けられたギア３２、移動フレームに搭載されてギア３２およびギア３３のＺ方向への移動に追従して移動する従動ギア（ギア３４、ギア３５）、位置が固定して配置される第１固定ギア（第１ギア３６、ギア３７）、これらをつなぐ第１駆動チェーン３８ａを含んで構成されている。
また図１や図３に示されるとおり、第１駆動機構は、第１駆動チェーン３８ａの弛みを取るテンショナー（弛み取り機構）４０を備えている。
【００３３】
一方で第２駆動機構は、第２駆動チェーン３８ｂと接続されて、当該第２駆動チェーン３８ｂを介してモータＭから動力を第１回動ロール１１に伝達する機能を有している。より具体的に第２駆動機構は、モータＭのギア３１、第１回動ロール１１の一端に設けられたギア３９、固定して配置される第２ギア３６（第２固定ギア）、これらをつなぐ第２駆動チェーン３８ｂを含んで構成されている。なお図８にも示されるとおり、第２ギア３６と上記した第１ギア３６は、軸を共通にした互いに異なるギアとなっている。
【００３４】
ここで図１、図７および図８を参照して、本実施形態の第１回動ロール１１、第２回動ロール２１および第３回動ロール２２の位置関係について詳述する。
まず平面（ＸＹ平面と平行な面）方向の位置関係に関して、移動フレーム２０に搭載された第２回動ロール２１と第３回動ロール２２は、その中心間の距離はＰとされている。なお本実施形態では、第１回動ロール１１、第２回動ロール２１および第３回動ロール２２は、すべて同じ直径Ｄを有している。
【００３５】
したがって、第２回動ロール２１および第３回動ロール２２の間には間隙が形成されるため、上記した中心間の距離ＰはＤよりも大きな値となっている（Ｐ＞Ｄ）。
そして平面方向に関し（Ｚ方向上方から俯瞰した場合）、上記した中心間の距離Ｐのちょうど中点に、第１回動ロール１１の中心軸が位置するようになっている。これにより、ロボットハンドＲＨで結束バンドＢＤの先端を把持して結束バンド処理装置１００へ搬送する形態に限られず、従来のように結束バンドＢＤの先端を回動ロールの間に押し込む形態にも対応することが可能となる。
【００３６】
一方、高さ（Ｚ）方向の位置関係に関しては、移動フレーム２０に搭載された第２回動ロール２１と第３回動ロール２２は、その中心軸が同じ高さとなるように位置付けられている。
また、図１に示すような、移動フレーム２０が下端にある位置（すなわち第１回動ロール１１、第２回動ロール２１および第３回動ロール２２が互いに最も近接した位置）となるとき、第１回動ロール１１の上端部（Ｚ方向で最も高い箇所）は、第２回動ロール２１及び第３回動ロール２２の下端部（Ｚ方向で最も低い箇所）よりも高い位置に配置される。これにより後述する結束バンドＢＤの処理時において適切に結束バンドＢＤが巻縮（カール）される。
【００３７】
なお、第２回動ロール２１と第３回動ロール２２は、その中心軸の位置が同じ高さとならないように配置されていてもよい。例えば平面方向に関して第１回動ロール１１が第３回動ロール２２側に偏心して配置される場合、第３回動ロール２２の中心軸のＺ位置は、第２回動ロール２１の中心軸のＺ位置よりも高くなるように配置されることが好ましい。逆に第１回動ロール１１が第２回動ロール２１側に偏心して配置される場合、第３回動ロール２２の中心軸のＺ位置は、第２回動ロール２１の中心軸のＺ位置よりも低くなるように配置されることが好ましい。
【００３８】
＜結束バンドの処理方法＞
次に図９〜図１１を用いて本実施形態に係る結束バンド処理方法を説明する。
本実施形態の結束バンド処理方法は、回動ロールを回転駆動させることによって結束バンドＢＤを巻縮させる処理であって、ロール状等の圧延鋼帯を結束する結束バンドＢＤが切断された後から開始される。
まず、圧延鋼帯のロールから切断された結束バンドＢＤの先端をロボットハンドＲＨで把持する。
【００３９】
このとき、切断された結束バンドＢＤの先端をロボットハンドＲＨで把持するため、従来の装置では結束バンドＢＤの先端が露出するように持ち替える動作が必要であった。しかしながら本実施形態では後述のとおり結束バンドＢＤの先端を把持しながら結束バンド処理装置１００へ搬送が可能なため非常に処理効率が高くなっている。
すなわち、結束バンド処理装置１００へ結束バンドＢＤが搬送される際には、図１０（ａ）に示すとおり、移動フレーム２０が上昇して第１回動ロール１１との間に空間が形成され、結束バンドＢＤの先端を把持したロボットハンドＲＨがこの空間内を通過する。換言すれば、ロボットハンドＲＨが通過可能なように、第１回動ロール１１から第２回動ロール２１および第３回動ロール２２を離間させる。
【００４０】
ここで、ロール状の圧延鋼帯から離間した結束バンドＢＤは、必ずしも真っ直ぐな状態となっているわけではなく、例えば図１１に示すような折り目がついた状態の場合も多い。さらに同図に示すとおり、結束バンドＢＤにはシールＳが設けられているので、結束バンドＢＤの長さ方向においても厚みが均一ではない。
このような場合、従来の結束バンド処理装置では、そもそも結束バンドＢＤを適切に装置内へ導入することすら困難であり、仮に装置内へ導入できたとしてもシールＳを乗り越えられず適切に結束バンドの処理ができないといった課題があった。
【００４１】
これに対して本実施形態では、図１０（ａ）に示すとおり、折り目がある結束バンドＢＤであっても適切に結束バンド処理装置１００内へ導入することが可能となっている。
次いで、第２回動ロール２１および第３回動ロール２２が離間した状態で、ロボットハンドで把持された結束バンドＢＤを第１回動ロール１１上に配置する。この動作の後又はこの動作と並行して、図９のステップ１に示すとおり移動フレーム２０を下降させることで、第２回動ロール２１および第３回動ロール２２を第１回動ロール１１に近接させて結束バンドＢＤを挟持する。
【００４２】
このとき、図９のステップ２に示すとおり、第１回動ロール１１上に結束バンドＢＤが配置されたか否かが検出される。具体的には、図１及び図２に示されるバンド検出センサー１２の検出結果に基づいて結束バンドＢＤの有無が検知される。
なおバンド検出センサー１２としては、例えば公知の光学センサーや押ボタン式スイッチなど適宜用いることができる。
【００４３】
そしてロボットハンドによる把持が解除された後、図９のステップ３及び図１０（ｂ）に示されるように、回動ロール（本例では、第１回動ロール１１、第２回動ロール２１および第３回動ロール２２のすべて）を逆転させる。
なお、これら回動ロールを逆転させるとき、押付圧調整装置としてのエアシリンダ２３は、回動ロールが第１の押圧力によって結束バンドＢＤを押圧するように調整する。この第１の押圧力としては、巻き戻しに必要な比較的低圧の圧力であって、結束バンドＢＤが回動ロール上でスリップしない程度の圧力をいう。
【００４４】
その後、図９のステップ４及びステップ５並びに図１０（ｃ）及び（ｄ）で示されるとおり、結束バンドＢＤの先端がバンド検出センサー１２で検出されるまで回動ロールが上記した逆転を継続し、結束バンドＢＤの先端がバンド検出センサー１２で検出されたら回動ロールの逆転が停止される。
このとき、図１０（ｄ）のように、当初は第２回動ロール２１側に位置していた結束バンドＢＤの先端は、第３回動ロール２２側に移動している状態となっていることが好ましい。
【００４５】
次いで、図９のステップ６に示すとおり、移動フレーム２０を下降して回動ロールが第２の押圧力によって結束バンドＢＤを挟持する。より具体的には、押付圧調整装置としてのエアシリンダ２３は、上記した第１の押圧力とは異なる第２の押圧力によって結束バンドＢＤを押圧するように調整する。この第２の押圧力としては、結束バンドＢＤを巻縮める為の比較的高い圧力をいう。
【００４６】
次いで、図９のステップ７および図１０（ｅ）〜（ｈ）で示されるとおり、回動ロールを正転させることで、挟持された結束バンドＢＤを巻縮させる。
このように本実施形態では、回動ロールで挟持された結束バンドＢＤを巻縮させるに際し、まず回動ロールを逆転させつつ結束バンドＢＤの先端を検出し、当該先端が検出された後は回動ロールを正転させて結束バンドＢＤを巻縮させることに特徴がある。
かような特徴を実現するため、本実施形態ではバンド検出センサー１２の検出結果に基づいて、駆動機構３０を介した回動ロールの回転方向が切り替えられている。
これにより、ロボットハンドＲＨで結束バンドＢＤの持ち替えを行わず迅速に結束バンドＢＤの巻縮処理に移行することができる。
【００４７】
なお、上記した図１０（ｂ）から（ｃ）の過程や図１０（ｆ）においては、結束バンドＢＤのシールＳが回動ロールの間を通過する。このとき従来の処理装置では、例えば結束バンドＢＤの上側に位置する回動ロールに対してＺ方向上向きの圧力が加わるので、最悪の場合には装置内の部品破損や損傷も起こり得た。
これに対して本実施形態では、図１２に示すとおり移動フレーム２０によって第２回動ロール２１と第３回動ロール２２はＺ方向上側に移動することができるようになっている。換言すれば、結束バンドＢＤにおける厚みの変化（シールの乗り越えなど）に起因して結束バンドＢＤに対する回動ロールの押付圧が変化した際でも、エアシリンダ２３によって当該押圧力が一定となるように当該押付力の調整が行われる。
【００４８】
また、移動フレーム２０によって第２回動ロール２１と第３回動ロール２２はＺ方向上側に移動したとしても、駆動機構３０によって第２回動ロール２１と第３回動ロール２２の回動は維持されることにも特徴がある。
この駆動機構３０による駆動力伝達の原理について、図１３を用いて説明する。
【００４９】
すなわち、図１３に示すとおり、本実施形態では上記したギア３１、ギア３６（第１固定ギア３６、第２固定ギア３６）、ギア３７およびギア３９はその位置が固定となっている。一方で、ギア３２、ギア３３、ギア３４及びギア３５は昇降台２４に搭載されてＺ方向への移動が可能となっている。
そしてギア３９を除くギア３１、第１ギア３６、ギア３７およびギア３２〜３５が第１駆動チェーン３８ａで接続されることで、ギア３２〜３５のＺ方向における位置に依らずモータＭからの動力が伝達され、その結果として第２回動ロール２１（ギア３３）や第３回動ロール２２（ギア３２）における回動の維持が可能となっている。
また、ギア３９と第２ギア３６（第２固定ギア）とが第２駆動チェーン３８ｂで接続されることで、モータＭからの動力が第１回動ロールへ伝達される仕組みとなっている。
【００５０】
そして図９のステップ８に示すとおり、不図示の光学センサーなどを用いて、結束バンドＢＤの巻縮処理が完了したか否かが検出される。この光学センサーの配置箇所は種々考えられるが、例えば第１回動ロール１１の近傍などが好適である。あるいは、モータＭの負荷をモニタリングしていて、この負荷の変動に基づいて回動ロール内における結束バンドＢＤの有無を判定してもよい。
このステップ８で結束バンドＢＤの巻縮処理が未だ完了していなければ、ステップ７で示した回動ロールの正転が続けられる。
一方でステップ８において結束バンドＢＤの巻縮処理が完了したと判定された場合には、ステップ９に移行して移動フレーム２０が上昇して次の結束バンドＢＤの受け入れを待つための待機状態となる。
【００５１】
以上説明した本発明の実施形態によれば、３本の回動ロールを駆動機構３０によって駆動することで、装置の小型化・省電力化を図りつつ、それでいて結束バンドＢＤの持ち替えなども不要で簡易・迅速に結束バンドを処理することが可能となっている。
【００５２】
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。以下、上述した実施形態に適用が可能な変形例について説明する。なお、以下の変形例においては、既述の構成と同じ機能・作用を奏するものは同じ参照番号を付し、その説明は適宜省略する。
【００５３】
＜変形例１＞
図１４は、本発明の変形例１にかかる結束バンド処理装置２００を示す模式図である。
変形例１にかかる結束バンド処理装置２００は、上記した実施形態の結束バンド処理装置１００に対して更に巻縮ガイド２５を具備する点に特徴がある。
すなわち、本変形例１の巻縮ガイド２５は、第２回動ロール２１と第３回動ロール２２の間に配置される。本変形例１の巻縮ガイド２５は、第１回動ロール１１と対向して配置されて結束バンドＢＤの移動を規制する機能を有している。
【００５４】
これにより、上記した結束バンドＢＤの巻縮処理において、回動ロール内部で結束バンドＢＤが巻縮ガイド２５にガイドされるため、最終的に綺麗な形状で結束バンドＢＤを巻縮処理することができる。
なお、巻縮ガイド２５の材質は特に制限はないが、例えばフレーム１０などと比べ特に表面が硬い金属が好適である。また、巻縮ガイド２５の幅（図１４の紙面奥行方向）は、結束バンドＢＤが適切にガイドされる限り特に制限はないが、例えば結束バンドＢＤの幅以上であることが望ましい。
【００５５】
＜変形例２〜４＞
図１５は、本発明の変形例２〜４にかかる結束バンド処理装置を示す模式図である。
上記した実施形態では、ギア３２とギア３３に対して同数のギア（ギア３４、ギア３５）を従動ギアとして用いていたが、異なる数のギアを従動ギアとしてもよい。すなわち図１５（ａ）に示す変形例２の結束バンド処理装置３００では、ギア３２とギア３３に対して１つのギアＧ１が従動ギアとして昇降台２４に搭載されている。
【００５６】
また上記した実施形態では、駆動機構３０によって第１回動ロール１１、第２回動ロール２１および第３回動ロール２２の全てを回転駆動（回動）させていた。しかしながら本発明はこの態様に限られず、第１回動ロール１１、第２回動ロール２１および第３回動ロール２２の少なくとも１つを駆動する形態であってもよい。
【００５７】
すなわち、図１５（ｂ）に示す変形例３の結束バンド処理装置４００では、駆動機構３０によって第１回動ロール１１と第３回動ロール２２が回動可能となっている。また、本変形例３では、ギア３２に対してギアＧ２が従動ギアとして昇降台２４に搭載されている。一方で第２回動ロール２１は、駆動機構３０による動力は伝達されないが自由に回動が可能となっている。
【００５８】
なお、変形例３では第１回動ロール１１と第３回動ロール２２を回動可能としたが、これに代えて第１回動ロール１１と第２回動ロール２１を回動可能としてもよいし、第２回動ロール２１と第３回動ロール２２を回動可能としてもよい。このうち第２回動ロール２１と第３回動ロール２２を回動可能とする場合には、単に第２駆動チェーン３８ｂを省くだけでよいので変更が容易というメリットもある。
【００５９】
一方、図１５（ｃ）に示す変形例４の結束バンド処理装置５００では、駆動機構３０によって第１回動ロール１１のみが回動可能となっている。一方で、第２回動ロール２１および第３回動ロール２２は、駆動機構３０による動力は伝達されないが自由に回動が可能となっている。
なお変形例４では第１回動ロール１１のみを回動可能としたが、これに代えて第２回動ロール２１のみ、又は第３回動ロール２２のみを回動可能としてもよい。
【００６０】
＜その他の変形例＞
上記した実施形態および変形例では、移動フレーム２０に２本の回動ロール（第２回動ロール２１と第３回動ロール２２）を搭載しつつ、フレーム１０に１本の回動ロールを設置する形態であった。しかしながら本発明はこの形態に限られず、移動フレーム２０に１本の回動ロール（第２回動ロール２１又は第３回動ロール２２）を搭載しつつ、フレーム１０に残り２本の回動ロールを設置する形態であってもよい。
よい。
【００６１】
なお上記した実施形態や変形例は一例であって、本願の趣旨を逸脱しない限りにおいて、実施形態および変形例の要素を適宜組み合わせて新たな結束バンド処理装置やそのシステムを構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上説明したように、本発明の結束バンド処理装置および結束バンド処理方法は、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処理を実行するのに適している。
【符号の説明】
【００６３】
１００〜５００  結束バンド処理装置
１０  フレーム
１１  第１回動ロール
１２  バンド検出センサー
２０  移動フレーム
２１  第２回動ロール
２２  第３回動ロール
２３  押付圧調整装置
２４  昇降台
２５  巻縮ガイド
３０  駆動機構
３１〜３９、Ｇ１、Ｇ２  ギア
４０  テンショナー（弛み取り機構）
ＢＤ  結束バンド
Ｓ    シール
Ｍ    モータ
【図１】
2017144443.tif 000003
【図２】
2017144443.tif 000004
【図３】
2017144443.tif 000005
【図４】
2017144443.tif 000006
【図５】
2017144443.tif 000007
【図６】
2017144443.tif 000008
【図７】
2017144443.tif 000009
【図８】
2017144443.tif 000010
【図９】
2017144443.tif 000011
【図１０】
2017144443.tif 000012
【図１１】
2017144443.tif 000013
【図１２】
2017144443.tif 000014
【図１３】
2017144443.tif 000015
【図１４】
2017144443.tif 000016
【図１５】
2017144443.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月3日(2017.4.3)
【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】
コイル状の圧延鋼帯に用いられる結束バンドを処理する結束バンド処理装置であって、
フレームと、
前記フレームに搭載される第１回動ロールと、
前記第１回動ロールの上方に配置されるとともに、前記第１回動ロールとの間で前記結束バンドを狭み込む第２回動ロールと、
前記第１回動ロールと前記第２回動ロールから押し出された前記結束バンドをガイドする第３回動ロールと、
前記第１回動ロール、前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールの少なくとも１つを回動させる駆動機構と、
前記結束バンドが前記フレーム内を通ってその先端が前記フレーム外に出た状態となるように、前記結束バンドを把持して当該結束バンドを前記第１回動ロール上に配置するロボットハンドと、
前記フレームのうち前記結束バンドの先端が出た側に配置されて、前記結束バンドの先端を検出するバンド検出センサーと、を備え、
前記結束バンドの把持を前記ロボットハンドが解除した後で、前記駆動機構は、前記結束バンドが第１方向に移動して当該結束バンドの先端が前記フレーム内に進入するように前記第１回動ロール、前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールの少なくとも１つを逆転させ、
前記逆転によって移動する前記結束バンドの先端を前記バンド検出センサーが検出した場合、前記駆動機構は、前記第１方向への前記結束バンドの移動を停止させ、前記逆転させた回動ロールを前記逆転とは反対きに正転させることで前記結束バンドを前記第１方向とは反対側の方向に沿って移動させながら巻縮させることを特徴とする結束バンド処理装置。
【請求項２】
前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールを搭載する移動フレームをさらに有し、
前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールは、前記移動フレームを介して前記第１回動ロールに対して接近または離間可能である請求項１に記載の結束バンド処理装置。
【請求項３】
前記移動フレームは押付圧調整装置を介して前記フレームに搭載され、
前記押付圧調整装置は、前記結束バンドにおける厚みの変化に起因して前記結束バンドに対する回動ロールの押付圧が変化した際に、当該押圧力が一定となるように当該押付力の調整を行う請求項２に記載の結束バンド処理装置。
【請求項４】
前記駆動機構は、
モータと、
前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールに接続して前記モータからの動力を前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールに伝達する第１駆動機構と、
前記駆動チェーンと接続されて、当該駆動チェーンを介して前記モータから動力を前記第１回動ロールに伝達する第２駆動機構と、
を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の結束バンド処理装置。
【請求項５】
前記第１駆動機構は、
第２回動ロールおよび前記第３回動ロールにそれぞれ設けられるギアと、
前記移動フレームに搭載され、前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールの移動に追従して移動する従動ギアと、
固定して配置される第１固定ギアと、
前記ギア、前記従動ギアおよび前記固定ギアを介して、前記第２回動ロール及び前記第３回動ロールに前記モータからの動力を伝達する第１駆動チェーンと、
を含んでなる請求項４に記載の結束バンド処理装置。
【請求項６】
前記第２駆動機構は、
前記第１回動ロールに設けられたギアと、
固定して配置される第２固定ギアと、
前記ギアおよび前記第２固定ギアを介して、前記モータからの動力を前記第１回動ロールに伝達する第２駆動チェーンと、を含む請求項４または５に記載の結束バンド処理装置。
【請求項７】
前記第２回動ロールと前記第３回動ロールの間に配置されるとともに、前記第１回動ロールと対向して配置されて前記結束バンドの移動を規制する巻縮ガイドを更に有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の結束バンド処理装置。
【請求項８】
コイル状の圧延鋼帯から切断された結束バンドの先端をロボットハンドで把持するステップと、
前記ロボットハンドが通過可能なように、フレームに搭載された第１回動ロールから第２回動ロールおよび第３回動ロールを離間させるステップと、
前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールが前記第１回動ロールから離間した状態で、前記ロボットハンドで把持された結束バンドを、前記結束バンドが前記フレーム内を通ってその先端が前記フレーム外に出た状態となるように前記第１回動ロール上に配置するステップと、
第２回動ロールおよび第３回動ロールを、前記第１回動ロールに近接させて前記結束バンドを挟持するステップと、
前記結束バンドが第１方向に移動して当該結束バンドの先端が前記フレーム内に進入するように、前記第１回動ロール、前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールの少なくとも１つを逆転させるステップと、
前記フレームのうち前記結束バンドの先端が出た側に配置されたバンド検出センターを用いて、前記逆転によって移動する前記結束バンドの先端を検出するステップと、
前記先端が検出された場合に、前記第１方向への前記結束バンドの移動を停止させ、次いで前記逆転させた回動ロールを前記逆転とは反対きに正転させることで前記結束バンドを前記第１方向とは反対側の方向に沿って移動させながら巻縮させるステップと、
を備えることを特徴とする結束バンド処理方法。
【手続補正２】
【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】
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処理装置は、（１）コイル状の圧延鋼帯に用いられる結束バンドを処理する結束バンド処理装置であって、フレームと、前記フレームに搭載される第１回動ロールと、前記第１回動ロールの上方に配置されるとともに、前記第１回動ロールとの間で前記結束バンドを狭み込む第２回動ロールと、前記第１回動ロールと前記第２回動ロールから押し出された前記結束バンドをガイドする第３回動ロールと、前記第１回動ロール、前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールの少なくとも１つを回動させる駆動機構と、前記結束バンドが前記フレーム内を通ってその先端が前記フレーム外に出た状態となるように、前記結束バンドを把持して当該結束バンドを前記第１回動ロール上に配置するロボットハンドと、前記フレームのうち前記結束バンドの先端が出た側に配置されて、前記結束バンドの先端を検出するバンド検出センサーと、を備え、前記結束バンドの把持を前記ロボットハンドが解除した後で、前記駆動機構は、前記結束バンドが第１方向に移動して当該結束バンドの先端が前記フレーム内に進入するように前記第１回動ロール、前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールの少なくとも１つを逆転させ、前記逆転によって移動する前記結束バンドの先端を前記バンド検出センサーが検出した場合、前記駆動機構は、前記第１方向への前記結束バンドの移動を停止させ、前記逆転させた回動ロールを前記逆転とは反対きに正転させることで前記結束バンドを前記第１方向とは反対側の方向に沿って移動させながら巻縮させることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、前記（４）または（５）に記載の結束バンド処理装置においては、（６）前記第２駆動機構は、前記第１回動ロールに設けられたギアと、固定して配置される第２固定ギアと、前記ギアおよび前記第２固定ギアを介して、前記モータからの動力を前記第１回動ロールに伝達する第２駆動チェーンと、を含むことが好ましい。
また、前記（１）〜（６）に記載の結束バンド処理装置においては、（７）前記第２回動ロールと前記第３回動ロールの間に配置され、前記第１回動ロールと前記第２回動ロールにより押し出された前記結束バンドの移動をガイドするガイド部材を更に有することが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
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処理方法は、コイル状の圧延鋼帯から切断された結束バンドの先端をロボットハンドで把持するステップと、前記ロボットハンドが通過可能なように、フレームに搭載された第１回動ロールから第２回動ロールおよび第３回動ロールを離間させるステップと、前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールが前記第１回動ロールから離間した状態で、前記ロボットハンドで把持された結束バンドを、前記結束バンドが前記フレーム内を通ってその先端が前記フレーム外に出た状態となるように前記第１回動ロール上に配置するステップと、第２回動ロールおよび第３回動ロールを、前記第１回動ロールに近接させて前記結束バンドを挟持するステップと、前記結束バンドが第１方向に移動して当該結束バンドの先端が前記フレーム内に進入するように、前記第１回動ロール、前記第２回動ロールおよび前記第３回動ロールの少なくとも１つを逆転させるステップと、前記フレームのうち前記結束バンドの先端が出た側に配置されたバンド検出センターを用いて、前記逆転によって移動する前記結束バンドの先端を検出するステップと、前記先端が検出された場合に、前記第１方向への前記結束バンドの移動を停止させ、次いで前記逆転させた回動ロールを前記逆転とは反対きに正転させることで前記結束バンドを前記第１方向とは反対側の方向に沿って移動させながら巻縮させるステップと、を備えることを特徴とする
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】