(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被結束物を結束するストラップにレーザ光を照射してマーキングするマーキング部を有する結束装置であって、
被結束物の周囲を周回するように前記ストラップを供給するレール溝状のストラップシュートと、
前記ストラップシュートの一部に取り付けられ内部に供給されたストラップの外周面にレーザを照射する開口部を備えたレーザ光露光部と、
前記レーザ光露光部の内方側に設けられ一方向側にスライドしてレーザ光露光部の開口部を開閉するシュートゲート部と、
前記レーザ光露光部の外方側に設けられストラップの外周面にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、を備え、
前記レーザ光露光部の内部に供給されたストラップを、
その幅方向側からサイドガイドに押圧固定するストラップ幅方向押圧部及びその内周面側から外方の前記開口部へ押圧固定するストラップ面矯正押圧部を有し、
前記シュートゲート部は、
開閉用シリンダ（１３ａ）を介して、シュートゲート（１３ｂ）を、
本体フレーム（２０ａ）の内方側にスライド自在に取り付けられており、
そのスライド駆動されるシュートゲート（１３ｂ）によって、レーザ光露光部の開口部を開閉するとともに、ストラップの種類やサイズに応じて、前記開口部の間隔を調整できることを特徴とする結束装置。
【請求項２】
前記ストラップ面矯正押圧部は、ストラップの内周面を押圧する押圧機構を備えたストラップ押圧部材と、
前記ストラップ押圧部材を内方又は外方へ進退させる駆動手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の結束装置。
【請求項３】
前記ストラップ面矯正押圧部の内方側に、ストラップに照射されるレーザ光の漏洩を防止するためのレーザ光遮蔽部が進退可能に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の結束装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコイル状の被結束物などを結束するストラップに、被結束物の識別管理記号などの情報を、レーザ光を用いてマーキングするための結束装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルなどの被結束物を結束するストラップの表面に製品管理番号などを刻印にて表示する方法としては、刻印ポンチを鋼板面に打ち込んで印字する自動刻印機や、レーザ光を利用したレーザマーキング装置などがある。
しかし、自動刻印機によるものでは騒音の発生や、刻印ポンチの消耗、文字サイズや刻印方向の変化に対応出来ないといった欠点がある。そのため、刻印状態が鮮明で自動化が容易なレーザマーキング装置による方法が検討されてきた。
【０００３】
そして、このようなレーザマーキング技術に関連して、例えば、特許文献１（特開昭５７−１４２７８５号公報）には、材料搬送ラインの上方に跨設した架台上にレーザビーム発生装置および該装置より照射されたビームを自動的にスキャニングするスキャニング装置を搭載した移動台車を設置し、移動台車には位置決め用材料検知センサーを、スキャニング装置には材料表面との距離設定用センサーをそれぞれ設け、上記移動台車およびスキャニング装置を電気的に制御する自動制御装置によりレーザビームをスキャニングして刻印する自動刻印装置が記載されている。
また、特許文献２（特開２００７−５０９０３号公報）には、ストラップを被結束物の周囲を周回するように供給する環状に形成されたストラップシュートと、内部に供給されているストラップの外周面の一部をレーザ光に対して露呈可能にする露呈手段と、露呈している部分のストラップを所定位置に位置決めする位置決め装置と、位置決めされた状態でストラップの外周面にレーザ光発射口が向くように設けられたレーザ印字装置とを具備した結束装置が記載されている。
【特許文献１】特開昭５７−１４２７８５号公報
【特許文献２】特開２００７−５０９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の自動刻印装置では、高精細な図を手送りで走査入力する操作において、入力位置を目視確認できないことに加えて、スキャニング装置とレーザ発振のタイミングを取りながら刻印するためにデータのやり取りが複雑化し、移動台車の制御を高精度で行う必要があるという問題点があった。
また、特許文献２の結束装置では、ストラップにおける幅方向の位置決めがなされるものの、歪みや撓みの大きいストラップのレーザ照射面を平面に保持する押圧機構を有していないために、印字精度に問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は前記従来の課題を解決するためになされたもので、ストラップ表面へのレーザ光照射時において、ストラップ固定に際してストラップ位置決め精度を確保し、ストラップのレーザ光照射面の撓みを除去し、識別管理記号などの情報のストラップへのマーキング精度を向上させた結束装置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】
【０００６】
（１）本発明の結束装置は、
被結束物を結束するストラップにレーザ光を照射してマーキングするマーキング部を有する結束装置であって、
被結束物の周囲を周回するように前記ストラップを供給するレール溝状のストラップシュートと、
前記ストラップシュートの一部に取り付けられ内部に供給されたストラップの外周面にレーザを照射する開口部を備えたレーザ光露光部と、
前記レーザ光露光部の内方側に設けられ一方向側にスライドしてレーザ光露光部の開口部を開閉するシュートゲート部と、
前記レーザ光露光部の外方側に設けられストラップの外周面にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、を備え、
前記レーザ光露光部の内部に供給されたストラップを、
その幅方向側からサイドガイドに押圧固定するストラップ幅方向押圧部及びその内周面側から外方の前記開口部へ押圧固定するストラップ面矯正押圧部を有し、
前記シュートゲート部は、
開閉用シリンダ（１３ａ）を介して、シュートゲート（１３ｂ）を、
本体フレーム（２０ａ）の内方側にスライド自在に取り付けられており、
そのスライド駆動されるシュートゲート（１３ｂ）によって、レーザ光露光部の開口部を開閉するとともに、ストラップの種類やサイズに応じて、前記開口部の間隔を調整できることを特徴とする。
【０００７】
（２）本発明の結束装置は、前記（１）において、前記ストラップ面矯正押圧部は、ストラップの内周面を押圧する押圧機構を備えたストラップ押圧部材と、前記ストラップ押圧部材を内方又は外方へ進退させる駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
（３）本発明の結束装置は、前記（１）又は（２）において、前記ストラップ面矯正押圧部の内方側に、ストラップに照射されるレーザ光の漏洩を防止するためのレーザ光遮蔽部が進退可能に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の結束装置は、レーザ光露光部に供給されたストラップをその内周面側から外方へ押圧固定してレーザ光を照射してマーキングを行うので、ストラップ表面へのレーザ光照射時において、ストラップ固定に際してストラップ位置決め精度を確保しストラップのレーザ光照射面の撓みを除去することができるので、ストラップへの識別管理記号などの情報のマーキング精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本実施形態の結束装置は、鋼板コイルなどの被結束物を結束するストラップの外周面にレーザ光を照射してマーキングするマーキング部を有し、レール溝状のストラップシュートが被結束物の周囲を周回するようにストラップを供給し、レーザ光露光部がストラップシュートの一部に取り付けられ内部に供給されたストラップの外周面にレーザを照射する開口部を備えており、シュートゲート部がレーザ光露光部の内方側に設けられ一方向側にスライドしてレーザ光露光部の開口部を開閉するようになっており、レーザ光照射部がレーザ光露光部の外方側に設けられストラップの外周面にレーザ光を照射するように構成されている。
このような結束装置は、ストラップ幅方向押圧部によって、レーザ光露光部の内部に供給されたストラップを、その幅方向側からサイドガイドに押圧固定する。
また、ストラップ面矯正押圧部によって、ストラップの内周面側から外方へ押圧固定する機能を有する。
このような結束装置においては、ストラップ面矯正押圧部は、押圧機構を備えたストラップ押圧部材によってストラップの内周面を押圧するとともに、駆動手段によってストラップ押圧部材を内方又は外方へ進退させるようになっているものであることが好ましい。
また、この結束装置は、ストラップ面矯正押圧部の内方側に、レーザ光遮蔽部を進退可能に設け、ストラップに照射されるレーザ光の漏洩を防止することができるようにすることが好ましい。
【００１１】
本実施形態の結束装置は、鉄鋼製造設備における線材コイルや鋼板コイル（以下コイルという）などを結束するためのストラップに、予めその出荷先や重量等の製造情報（コイル情報）などを印字するためのマーキング装置を備えており、ストラップは、レール溝状に形成されたストラップシュートの内部に供給され、マーキング装置によってその外周面にマーキングされた後にコイルに巻き付けられるようになっている。
【００１２】
ストラップシュートはコイルの周囲を周回するように全体が環状を呈し、環状の一部が切り欠かれ、その切欠部にレーザ露光部が設けられている。
【００１３】
レーザ光露光部は、その外方及び内方側を略矩形状に開口させて設けたレーザ光照射用の開口部を備えており、レーザ光照射部から照射されるレーザ光を、この略矩形状の開口部を通して照射することによって、ストラップの外周面に所定の記号や文字などのコイル情報をマーキングできるようになっている。
【００１４】
シュートゲート部は、レーザ光露光部の内方側に設けられており、一方向側にスライドさせることによって、レーザ光露光部の開口部を開閉し、供給されたストラップの外周面に照射するレーザ光の照射状態などを制御するための部材であり、エアーシリンダなどの駆動部を介して駆動される。
【００１５】
ストラップ幅方向押圧部は、レーザ光露光部の内部に供給されたストラップをその幅方向側からサイドガイドの側壁に押圧固定する部材であり、これによって、レーザ光露光部に供給されたストラップをその幅方向での位置決めが可能となる。
【００１６】
ストラップ面矯正押圧部は、レーザ光露光部の内部に供給されたストラップをその内周面側から押圧することにより、外方に位置する開口部に固定して、レーザ光露光部で幅方向位置決めされたストラップの撓みを矯正して平面に保持させることができる。
ストラップ幅方向押圧部やストラップ面矯正押圧部の押圧駆動源としては、エアーシリンダや油圧シリンダ、電動モータなどを用いることができ、実施形態の結束装置全体を制御する制御部によって、その押圧状態を制御するようになっている。
【００１７】
レーザ光照射部は、レーザ光露光部の外方側（図１では、ストラップシュートの左側外方）に設けられ、レーザ発振器からのレーザ光を照射してストラップ外周面にコイル情報をマーキングすることができるようになっている。
【００１８】
また、本実施形態の結束装置において、ストラップ面矯正押圧部は、ストラップの内周面側を押圧する押圧機構を備えたストラップ押圧部材と、ストラップ押圧部材をレーザ光照射用の開口部方向に進退させる駆動手段と、を備えることもできる。
すなわち、ストラップ押圧部材をレーザ光照射用の開口部方向に進退させる駆動手段を備えることで、レーザ光露光部の内部に供給されマーキング作業を終えた後に退避させて、ストラップの内周面方向（図２において下方）を解放して、コイル周面への巻き付け（ストラップ引戻し（結束））時の干渉を防止することができる。
【００１９】
ストラップ押圧部材は、空気圧シリンダなどの押圧機構を備えた部材であり、ストラップをその内周面側から外方へ押圧して、レーザ光が照射されるレーザ光照射面を矯正して平面に保持させるとともに、レーザ光照射を精密に行うことができるように機能する。
【００２０】
駆動手段は、レーザ光露光部の内部に供給されたストラップを押圧するストラップ押圧部材を、前記レーザ光露光部の開口部方向に進退させるためのエアシリンダやモータなどの駆動機構を備えて構成されている。
【００２１】
また、本実施形態の結束装置は、ストラップ面矯正押圧部の内方側には、ストラップに照射されるレーザ光の漏洩を防止するためのレーザ光遮蔽部を、進退可能に設けることができる。これによって、結束装置の稼働時においてはレーザ光の漏洩を遮蔽して安全性を確保するとともに、コイルへの結束時にはストラップ引戻しにおけるストラップの移動通路を確保し作業性を良好にすることができる。レーザ光遮蔽部は、例えば、レーザ光露光部から漏洩するレーザ光を遮蔽するためのシールド部材と、このシールド部材をストラップ面矯正押圧部に対して進退可能にスライド駆動させるための遮蔽用シリンダとを有して構成される。
こうして、レーザ光遮蔽部は実施形態の結束装置を制御する制御部を介して所定のタイミングで動作させることができる。
【実施例】
【００２２】
図１は本実施例の結束装置の構成を示す側面図であり、図２は結束装置の正面図であり、図３は図２の部分拡大図である。
本実施例の結束装置２０は、図示するように、マーキング部１０が結束装置２０のストラップシュート２１の高さ方向の略中央位置に取り付けられており、ストラップシュート２１がコイルの周囲に湾曲状に配置され、その内部に走行搬送されたコイル２２に、帯鋼などからなるストラップ２３を巻回して結束する機能を有している。
【００２３】
また、マーキング部１０は、図に示すように、結束装置２０の本体フレーム２０ａに配置され、ストラップ２３が走行供給されるレール溝状に形成されるストラップシュート２１と、ストラップシュート２１にその表裏面側が略矩形状に開口して設けられたレーザ光露光部１２と、レーザ光露光部１２に挿入されたストラップ２３の表面側をスライド開閉してレーザ光が照射される開口部１２ｂを形成させるためのシュートゲート部１３と、レーザ光露光部１２に供給されたストラップ２３をその内周面側から押圧してその撓みを平面に矯正固定するためのストラップ面矯正押圧部１４と、ストラップ２３を位置決めプレート１６ａによりその幅方向側からレーザ光露光部１２の下部に固定されたサイドガイド１２ａに押圧固定してストラップの幅方向位置決めを行うためのストラップ幅方向押圧部１６と、レーザ光露光部１２にコイル２２の製造情報などに対応したレーザ光を照射するためのレーザ光照射部１７と、この照射されるレーザ光が下方に漏洩するのを防止するためのレーザ光遮蔽部１８などを有している。
なお、レーザ光露光部１２に対向するレーザ光照射部１７の左右の本体フレーム２０ａには、それぞれレーザ光により照射されるストラップ２３のマーキング状態をモニタリングするための監視カメラ１９、１９ａなどが、必要に応じて設けられている。
【００２４】
ストラップ面矯正押圧部１４は、移動用シリンダ１４ｃ、１４ｄを備え、横方向に伸縮駆動して、ストラップ押圧部材１４ｂをストラップの幅方向に沿って左右方向に進退させるとともに、押圧用シリンダ１４ａを備え、上下方向に伸縮駆動して、レーザ光露光部１２に配置されたストラップ２３の内周面側を外方に押圧して、ストラップの位置決めを行う。
なお、レーザ光露光部１２の下部には、ストラップ２３を幅方向の片側に当接して位置決めするための、サイドガイド１２ａが固定配置されている。
【００２５】
ストラップ幅方向押圧部１６は、ストラップ面矯正押圧部１４の移動用シリンダ１４ｃの右端に設けられて左右にスライドする位置決めプレート１６ａと、レーザ光露光部１２の開口部１２ｂの下方に垂下して設けられたサイドガイド１２ａと、からなり、位置決めプレート１６ａとサイドガイド１２ａとの間で、ストラップ２３の幅方向の両端を挟圧することで、ストラップ２３を幅方向で位置決めすることができる。
【００２６】
また、シュートゲート部１３のシュートゲート１３ｂは、開閉用シリンダ１３ａを介して、本体フレーム２０ａの内方側（図示では下方）にスライド自在に取り付けられており、そのスライド駆動されるシュートゲート１３ｂによって、レーザ光露光部１２の開口部１２ｂ間隔が調整できるようになっている。
【００２７】
レーザ光遮蔽部１８は、本体フレーム２０ａに取り付けられた遮蔽用シリンダ１８ａによって、その先端のシールド部材１８ｂが、レーザ光露光部１２下部に配置されるストラップ押圧部材１４ｂ方向に進退できるように配置されており、これによって必要な時にレーザ光からの遮蔽が可能となり、不要な時に退却してストラップ引戻し時に干渉しないようにすることができる。
【００２８】
なお、ストラップ押圧部材１４ｂやシュートゲート１３ｂ、シールド部材１８ｂを駆動するための各駆動部（押圧用シリンダ１４ａ、移動用シリンダ１４ｃ、１４ｄ、開閉用シリンダ１３ａ、遮蔽用シリンダ１８ａ）は、結束装置２０に設けられた制御部（図示せず）などにより制御される。このような制御部に設けられ制御プログラムなどを介して、ストラップ２３のレーザマーキングにおける各操作プロセスに応じて、それぞれの駆動部（押圧用シリンダ１４ａ、移動用シリンダ１４ｃ、１４ｄ、開閉用シリンダ１３ａ、遮蔽用シリンダ１８ａ）が、連携動作するようになっている。
【００２９】
ここで、図４は本実施例における結束装置のマーキングプロセスを説明する部分正面図であり、図５はその平面図である。
以下、図面を参照しながら、結束装置２０に配置されたマーキング部１０におけるマーキング動作（１：待機状態、２：ストラップ供給、３：ストラップ幅方向位置決め、４：レーザマーキング）について、それぞれ説明する。
【００３０】
１：待機状態（図４（ａ）、図５（ａ）参照）
マーキング部１０の待機時、及びストラップ引戻し時においては、図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、ストラップ押圧部材１４ｂ、シュートゲート１３ｂ、シールド部材１８ｂは、それぞれの待機状態に保持される。すなわち、ストラップ面矯正押圧部１４における移動用シリンダ１４ｃ、１４ｄを駆動させることで、ストラップ押圧部材１４ｂをレーザ光露光部１２直下の位置に配設する。
また、シュートゲート部１３のシュートゲート１３ｂは、開閉用シリンダ１３ａを介して、ストラップ２３の種類やサイズなどに応じて、その開口部１２ｂを形成させるための動作量などが設定されるようになっている。
【００３１】
２：ストラップ供給（図４（ｂ）、図５（ｂ））
（１）ストラップ供給時において、移動用シリンダ１４ｄを駆動させることによって、位置決めプレート１６ａとサイドガイド１２ａとの間で、ストラップ供給用ガイドとなる幅方向の隙間を形成させる。
（２）次に、レーザマーキング時におけるレーザ光漏れを防止するために、遮蔽用シリンダ１８ａを前進伸長（左方向）して、レーザ光露光部１２の下部をシールド部材１８ｂによって遮蔽するように配置する。
（３）ストラップシュート２１を介して、ストラップ２３が、結束装置２０のレーザ光露光部１２に供給される。
【００３２】
３：ストラップ幅方向で位置決め（図４（ｃ）、図５（ｃ））
レーザ光露光部１２に供給されたストラップ２３は、以下のようにストラップ幅方向に位置決めされる。
（１）移動用シリンダ１４ｃを前進伸長させて（右方向）所定位置に設定することによって、供給されるストラップ２３のストラップ幅方向を規制する。
（２）ストラップの内周面を押付け、上方へ規制するための押圧用シリンダ１４ａを前進（上方向）駆動させる。こうして、ストラップ厚み方向規制するとともに、レーザ光露光部１２に配置されたストラップ２３のレーザ光照射面を平面に矯正し、レーザの照射準備が完了する。
【００３３】
４：レーザマーキング（図４（ｄ）、図５（ｄ））
（１）上記３：のように、位置決め状態を保持させながら、開閉用シリンダ１３ａを後退駆動（矢印右方向）させることによって、レーザ光露光部１２に所定幅の開口部１２ｂを形成させる。
（２）レーザ光照射部１７を介して、コイル２２の製造情報に関わるデータを、レーザ光露光部１２に配置されたストラップ２３にレーザマーキングする。
【００３４】
すなわち、本実施例の結束装置２０においては、以下（ａ）〜（ｅ）に示すような特徴を備えることができる。
（ａ）レーザマーキング時に、レーザ光露光部１２に設けたシュートゲート１３ｂが、外周面の幅方向で片方にスライドして開口部１２ｂを形成すること。
（ｂ）位置決めプレート１６ａがストラップ幅方向にスライドして、ストラップ幅方向の位置決めが行われること。
（ｃ）ストラップ押圧部材１４ｂは、幅方向の位畳決めプレート１６ａの移動用シリンダ１４ｃに取り付けられていること。
（ｄ）ストラップの位置決めは、ストラップ幅方向の位置決めプレ一ト１６、及びストラップ押圧部材１４ｂにて形成されること。
（ｅ）レーザ光露光部１２に送られるストラップ２３のストラップ送り量は、ストラップシュート２１に取り付けられるセンサ（ＬＳ又はＰＨ）などにより、その位置を検出することで制御できること。
【００３５】
以上説明したように、本発明の結束装置によると、ストラップシュートのレーザ光露光部に供給されているストラップが、位置決めプレート１６ａとサイドガイド１２ａとにより幅方向位置決めされるとともに、そのレーザ光照射されるストラップ面が、ストラップ押圧部材により平面に調整された状態でマーキングすることができる。すなわち、結束装置においては、ストラップ面矯正押圧部とストラップ幅方向押圧部によって、平面に調整され、幅方向の位置決めが決定されるため、ストラップへのレーザ光によるマーキングが実施されるため、ストラップの表面に精密かつ明瞭なレーザマーキングが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の結束装置は、コイルなどの被結束物を結束するストラップの外周面を平面に保持して、その被結束物に関わる識別管理記号などを鮮明かつ確実にマーキングすることのできる結束装置として産業上広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施形態の結束装置が適用される結束装置の構成を示す側面図である。
【図２】実施形態の結束装置の正面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】実施例の結束装置のマーキングプロセスを説明する正面図である。
【図５】実施例の結束装置のマーキングプロセスを説明する平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  マーキング部
１２  レーザ光露光部
１２ａ  サイドガイド
１２ｂ  開口部
１３  シュートゲート部
１３ａ  開閉用シリンダ
１３ｂ  シュートゲート
１４  ストラップ面矯正押圧部
１４ａ  押圧用シリンダ
１４ｂ  ストラップ押圧部材
１４ｃ、１４ｄ  移動用シリンダ
１６  ストラップ幅方向押圧部
１６ａ  位置決めプレート
１７  レーザ光照射部
１８  レーザ光遮蔽部
１８ａ  遮蔽用シリンダ
１８ｂ  シールド部材
１９、１９ａ  監視カメラ
２０  結束装置
２０ａ  本体フレーム
２１  ストラップシュート
２２  コイル
２３  ストラップ
【図１】
0005070020.tif 000002
【図２】
0005070020.tif 000003
【図３】
0005070020.tif 000004
【図４】
0005070020.tif 000005
【図５】
0005070020.tif 000006