(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材コイルの軸線を垂直にした状態で線材コイルを結束する竪型線材コイル結束装置において、
支持フレームに弾性体を介して配設され線材コイルを載せ、垂直方向、水平方向又は垂直と水平の中間方向に振動を与えるように振動モータが設けられたコイル受け台と、
該コイル受け台に載せられた線材コイルを線材コイルの軸線方向に圧縮する圧縮ユニットと、
該コイル受け台に載せられた線材コイルの外周に接触して、
バンド供給ユニットから供給され、上側バンド通路ユニットの上側バンド通路を下げて下側バンド通路ユニットの下側バンド通路と係合して形成されたバンド通路に通されたバンドを引き締めて上下バンドの重なり部を接合して切断する結束ヘッドを有する結束ユニットと、
該結束ユニットの両側に配設され、
線材コイルの径方向に前進、後進自在の支えフレームによって線材コイルの径方向の変形を防止するコイル保持ユニットと、を有し、
前記線材コイル導入側の支えフレームは非導入側の支えフレームよりも前進、後進のストロークが大きく構成されていることを特徴とする竪型線材コイル結束装置。
【請求項２】
前記振動モータが回転板に取り付けられ、該回転板を回転させることによって振動方向を変えられるようにしたことを特徴とする請求項1の竪型線材結束装置。
【請求項３】
前記バンドが合成樹脂であることを特徴とする請求項１又は２の竪型線材コイル結束装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋼線等の線材コイルをバンド等で結束する線材コイル結束装置に関する。より詳しくは線材コイルの軸線を垂直（竪型）にした状態で線材コイルを圧縮して、バンド等で結束する竪型線材コイル結束装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
線材圧延等によって所定の径に圧延された線材は、ポーリング式巻取機や、レーイング式巻取機などによってコイル状に巻取られ、輸送取り扱いなどのためにフープなどで結束されて目的地にまで搬送される。
また、結束にあたっては、輸送中に線材コイルの荷姿が乱れないように緊密なものにされなければならず、線材コイルを等間隔に２〜４箇所フープを用いた結束方法が多く採用されていた。
【０００３】
結束には、手動結束装置、横型自動結束装置、竪型結束装置などがあるが、結束時に強圧縮が得られること、線材に疵が付きにくいこと、線材コイルの荷姿改善を行いやすく緩みが生じがたいこと、などの理由で、竪型結束装置が用いられることがある。竪型とは、結束時におけるドーナツ状のコイルの向きを、コイル軸が垂直になるように竪型結束装置にセットして結束を行う装置である。
【０００４】
従来の結束装置は、例えば、特開平２０００−１４２６１７公報に示されるように、円筒形を呈する線材コイルの線材をその径(Ｙ)方向に沿って振動しつつ両端の圧縮板によりその軸(Ｘ)方向に沿って圧縮する工程と、次に、軸(Ｘ)方向に沿った圧縮を解除して、線材コイルの線材をその径(Ｙ)方向に沿って振動する工程と、その後、線材コイルの線材を径(Ｙ)方向に沿って振動しつつ圧縮板によりその軸(Ｘ)方向に沿って再度圧縮する工程とからなる線材コイルの結束装置が開示されている。
【０００５】
また、特開平９−６７０６８号公報に示されるように、コイル状物をコイル軸線方向から一対の圧縮部材を押し当てて所定の圧縮力で圧縮する圧縮装置と、圧縮後のコイル状物を番線により結束する結束装置と、コイル状物を所定角度回転させる回転手段とを備え、圧縮部材のコイル状物の押し当て面に弾性部材を取り付け、またコイル圧縮時の圧縮力を調整可能な圧縮力制御手段と、コイル結束時の結束力を調整可能な結束力制御手段とを有するコイル自動結束設備が開示されている。
更に、特開平７−３２９９２６号公報に示されるように、線材コイルの側面を支持する側面支持体と、側面支持体の片端側に設けられ且つ線材コイルの片側端面を支持する片側端面支持体と、側面支持体および片側端面支持体を９０°回転させる回動機構をそなえると共に、側面支持体の他端側に線材コイルの他側端面を支持する他側端面支持体を設け、他側端面支持体は待避位置と他側端面支持位置との間で回動可能になっている構成とした竪型結束機用線材コイル給集材装置が開示されている。
【０００６】
結束をコイルの軸心を垂直にして行う立型（竪型）方式には、例えば下記のものがある。特開平７−３２９９２５号公報に示されるように、線材コイルをそのコイル中心軸方向が載置面に対して垂直方向となる縦向きに載置したのち外周側からコイル中心軸に向けて円弧状押圧板により圧縮して線材コイルをその外径側より整形し、かつまた線材コイル内に向けてセンターガイドを挿入すると共に線材コイルの端面側を端面圧縮体によりコイル中心軸方向に圧縮し、センターガイドと線材コイルの内径側との間に介在されるフープガイドにフープを通して線材コイルの内径側と外径側とに周回させたフープにより線材コイルを結束する線材コイルの結束装置が開示されている。
【０００７】
また、特開平７−８９５１４号公報に示されるように、線材コイルをのせる受圧板、上方から加圧する加圧板、側方を規制する成形ガイドに結束手段を加えてなる立型の結束機において、受圧板をツルマキバネで支持するとともに、受圧板の下に振動モータをとりつけて、線材コイルに加圧時に上下方向の振動を加える線材コイル結束機が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば、特開平７−８９５１４号公報に開示された結束機は、受圧板をツルマキバネで支持するとともに、受圧板の下に振動モータをとりつけて、線材コイルの加圧時に上下方向の振動を加えるのみであったので、線材コイルの圧縮が不十分であり、搬送中に線材コイルが弛んで線材間が擦れて傷が発生したり、線材コイルの形状が変形する等の問題点があった。
本発明は従来技術の問題点を解決すべく、線材コイル搬送中の線材の擦り傷発生を防止し、搬送中の線材コイルの変形を防止し、バンドによる線材の傷発生を防止し、梱包容積を小さくして搬送コストを削減する結束装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の竪型線材コイル結束装置は、
線材コイルの軸線を垂直にした状態で線材コイルを結束する竪型線材コイル結束装置において、
支持フレームに弾性体を介して配設され線材コイルを載せ、垂直方向、水平方向又は垂直と水平の中間方向に振動を与えるように振動モータが設けられたコイル受け台と、
該コイル受け台に載せられた線材コイルを線材コイルの軸線方向に圧縮する圧縮ユニットと、
該コイル受け台に載せられた線材コイルの外周に接触して、
バンド供給ユニットから供給され、上側バンド通路ユニットの上側バンド通路を下げて下側バンド通路ユニットの下側バンド通路と係合して形成されたバンド通路に通されたバンドを引き締めて上下バンドの重なり部を接合して切断する結束ヘッドを有する結束ユニットと、
該結束ユニットの両側に配設され、
線材コイルの径方向に前進、後進自在の支えフレームによって線材コイルの径方向の変形を防止するコイル保持ユニットと、を有し、
前記線材コイル導入側の支えフレームは非導入側の支えフレームよりも前進、後進のストロークが大きく構成されていることを特徴とする。
請求項２の竪型線材コイル結束装置は、請求項１において、
前記振動モータが回転板に取り付けられ、該回転板を回転させることによって振動方向を変えられるようにしたことを特徴とする。
請求項３の竪型線材コイル結束装置は、請求項１又は２において、
前記バンドが合成樹脂であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
コイル受け台に載せられた線材コイルは、圧縮ユニットの圧縮フレームで圧縮される。このとき、支持フレームにツルマキバネ等の弾性体を介して配設されるコイル受け台の脚部に伝わる振動方向を任意に変えられるように、ボルトで取付けられた振動モータによって、線材コイルの軸線と、垂直方向又は水平方向又は垂直と水平の中間方向など任意の方向に振動を加えることができるので、結束コイルの梱包密度を更に高くすることができる。
振動モータは１台としてもよく、また３台以上としてもよい。
また、２台の振動モータを使用する場合、１台は軸線に垂直方向、他の１台は水平方向又は垂直と水平の中間方向に振動を与えるように振動モータを設け、これらを順次作動させて操作の能率化を図ることもできる。更に、振動モータの振動方向を時間と共に回転させることも好ましい。
【００１１】
更に、線材コイルに圧縮及び振動を加えられるとき径方向に変形しないように、線材コイル外周にコイル保持ユニットの支えフレームを設けている。支えフレームは、油圧シリンダーよって前進、後退自在に設けられており、コイル受け台上への線材コイルの出し入れが容易である。
本発明の結束装置は、結束時において圧縮と同時に線材コイルに多方向に振動を与えて梱包密度を高めることができので、搬送中の線材の弛みを防止することができる。
更に、本発明の結束装置は、搬送中の線材の擦り傷発生を防止でき、梱包容積を小さくして搬送コストを削減することができる。
なお、合成樹脂バンドを用いて線材コイルを結束することにより、上記の作用効果をさらに高めることができる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の結束装置にかかる一実施例を示し、さらに詳細に説明する。
図１は、本発明の竪型線材コイル結束装置１の一実施例を示す正面図である。
図２は、図１に示す竪型線材コイル結束装置１のＡ−Ａ視の概略平面図である。
図３は、結束後の線材コイルの外観を示す斜視図である。
図４は、振動モータの取付け状態を示す概略説明図である。
図５は、振動モータの一回転手段を示す減速ユニツトの正面図である。
【００１３】
図１、図２において、コイル受け台２に載せられた線材コイル３は、圧縮ユニット４の圧縮フレーム５で圧縮される。圧縮フレーム５は、側柱６に取付けちれた油圧シリンダー７で、圧縮力を下方向に付勢するようにされている。圧縮フレーム５によって、コイルの軸線９方向（垂直）に圧縮された線材コイル３は、図３に示すように、本発明の実施例の結束装置では４ヶ所をバンド８で結束されているので、線材９間の弛みが少ない状態となっている。
すなわち、梱包密度が高く、且つ堅固な状態の線材コイル３を得ることができる。従って、線材コイル３搬送中においては線材の動きが少ないため、線材間の擦れが少なく、擦り傷や線材コイル３の変形を少なくすることができるという作用効果がある。
【００１４】
又、本発明の結束装置は、図１、図４に示すように、支持フレーム１０にバネ１１を介して配設されるコイル受け台２の脚部２ａに伝わる振動方向を任意に変えられるように、ボルト１２で取付けられた振動モータ１３によって、線材コイル軸線９と、垂直方向又は水平方向又は垂直と水平の中間方向など任意の方向に振動を加えることができるので、結束コイルの梱包密度を更に高くすることができる。
なお、図１においては、２台の振動モータ１３を設けた例を示しているが、振動モ−タは１台としてもよく、また３台以上としてもよい。
【００１５】
図４には、線材コイル軸線９に対して、垂直方向に振動を加える場合(イ)、垂直と水平の中間、例えば軸線９に対して３０°方向に振動を加える場合(口)の、それぞれの振動モータ１３の取付け状態を示している。線材コイルの軸線９に対して、垂直方向に振動を加える場合(イ)は、コイル受け台２の長手方向に対して、振動モータ１３の振動方向がほぼ並行状態になるように取り付ける。
線材コイルの軸線９に対して、垂直と水平の中間振動を加える場合(ロ)は、振動モータ１３の振動方向を軸線９と約６０°傾けて取り付ける。
【００１６】
また、２台の振動モータ１３を使用する場合、１台は軸線９に垂直方向、他の１台は水平方向又は垂直と水平の中間方向に振動を与えるように振動モータ１３を設け、これらを順次作動させて操作の能率化を図る場合もある。
【００１７】
更に、結束コイルをより密に圧縮するためには、振動モータ１３の振動方向を回転させることも好ましい。振動方向を回転させる手段は、様々なものが考えられるが、本発明の実施例で示す回転手段の一例を図５を用いて説明する。
すなわち、図５に示すように、振動モータ１３を回転板１４にボルト１２等で取付け、その回転板１４を、ウオーム１５とウオーム歯車１６等の減速歯車等で構成する減速ユニット１７で回転させて、振動モータ１３の振動方向を変えることができる。
なお、減速ユニット１７は、図示しないパルスモータ等で駆動させることができる。回転板１４はウオーム歯車１６とキー１９で連結され、コイル受け台２の脚部２ａの丸穴２ｂに回転自在に嵌合され、ボルト２０で脚部２ａに取付けられる蓋板２１によって水平方向の移動を規制されている。
【００１８】
図１、図２において示すように、線材コイル３は、線材コイル３に圧縮及び振動を加えられるとき径方向に変形しないように、コイル保持ユニット２２に設けられた支えフレーム２３で規制されている。支えフレーム２３は、ベット２４に取付けられた油圧シリンダー２５、３９、４０によって前進、後退自在に設けられている。
また、図２において示すように、コイル保持ユニット２２は、各結束ユニット２６の両側に配設されて確実に線材コイル３を保持する。
なお、線材コイル３は、図２において、矢印Ｐの方向から入って、結束後元の位置へ戻される。このとき、線材コイル３の出し入れ作業がスムーズに行われるように、図２における平面視で右側のコイル保持ユニット２２に設けられた支えフレーム２３、２３、２３、２３は、それぞれ別の油圧シリンダー２５、３９で前進、後退を行うようになっている。
その理由は、図２において、線材コイル３の出し入れ時には、入り口側を大きく解放し、線材コイル３に傷を付けないように油圧シリンダー２５のストロークを大きく取るためである。
これに対し、図２における平面視で左側のコイル保持ユニット２２、２２に設けられた支えフレーム２３、２３、２３，２３は、２台の支えフレーム２３、２３を一体的にコイル保持ユニット２２に設け、油圧シリンダー４０によって前進、後退を行う。
【００１９】
線材コイル３の結束作業は、図１において示す、上側、下側バンド通路ユニット２７、２８と結束ヘッド２９等で構成される結束ユニット２６によって行なわれる。
線材コイル３の結束作業を行うときは、架台３０に取付けられたロッドレスシリンダー３１によって上側バンド通路ユニット２７の上側バンド通路３２が下降して、下側バンド通路ユニット２８の下側バンド通路３３と係合してバンド８の通路を形成する。
バンド８は、図示しないバンド供給ユニットから結束ユニット２６内の結束ヘッド２９に供給され、上側バンド通路３２を通って下側バンド通路３３を通り、再び、結束ヘッド２９に入って保持される。
【００２０】
この状態で、結束ヘッド２９は、エアーシリンダー３５によって前進して、線材コイル３の外周に接触した状態になる。
次に、バンド８を引き締めて、結束ヘッド２９内において上下バンドの重なり部を接合して余剰バンドを切断する。接合方法としては、公知のスポット溶接法、シーム溶接法、などが挙げられるが、バンドの種類によっては、摩擦溶接、超音波溶接なども適用できる。
尚、下側バンド通路３３は固定されており、結束ヘッド２９は公知のものを使用できる。
【００２１】
線材コイル３を結束するバンドとしては、従来、針金やスチール製バンドが広く使用されている。しかし、これらが線材９に接触する部分に傷が発生して品質管理上大きな問題点になる場合は、合成樹脂バンドを採用することによって前記の問題点を解消することもできる。
合成樹脂としては、本発明では、結束バンド用に用いられている市販のものでよく特に限定するものではないが、バンド強度、上下バンド間の接合性等、を考慮すれば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、等が好ましく用いられる。
【００２２】
以上の構成とすることにより、本発明の竪型線材コイル結束装置は、搬送中における線材の傷の発生を完全に防止することができる。又、搬送中の線材コイルの変形も防止することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の竪型線材コイル結束装置は、線材コイルを圧縮中に多方向の振動を与えることができ、梱包密度を高くして搬送中の線材の擦り傷や線材コイルの変形を防止することができる。
又、バンドによる線材の傷はバンドの材質を合成樹脂にすることにより防止できる。
そして、梱包密度を高くすることによって梱包容積を小さくすることができ、搬送コストを削減することができる。
さらに、４ヶ所のバンドで同時に結束することにより結束時間を短縮することができる。
このように本発明の結束装置は品質面等で従来の結束装置にない数々の長所を有する優れた特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の結束装置の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ視の概略平面図である。
【図３】結束後の線材コイルの外観を示す斜視図である。
【図４】振動モータの取付け状態を示す概略説明図である。
【図５】振動モータの一回転手段を示す減速ユニツトの正面図である。
【符号の説明】
１：    本発明の結束装置
２：    コイル受け台
２ａ：  脚
２ｂ：  丸穴
３：    線材コイル
４：    圧縮ユニット
５：    圧縮フレーム
６：    側柱
７：    油圧シリンダー
８：    バンド
９：    軸線
１０：  支持フレーム
１１：  バネ
１２：  ボルト
１３：  振動モータ
１４：  回転板
１５：  ウオーム
１６：  ウオーム歯車
１７：  減速ユニット
１９：  キー
２０：  ボルト
２１：  蓋板
２２：  コイル保持ユニット
２３：  支えフレーム
２４：  ベツド
２５：  油圧シリンダー
２６：  結束ユニット
２７：  上側バンド通路ユニット
２８：  下側バンド通路ユニット
２９：  結束ヘッド
３０：  架台
３１：  ロッドレスシリンダー
３２：  上側バンド通路
３３：  下側バンド通路
３４：  バンド供給ユニット
３５：  エアーシリンダー
３８：  合成樹脂バンド
３９、４０：  油圧シリンダー
【図１】
0003796145.tif 000002
【図２】
0003796145.tif 000003
【図３】
0003796145.tif 000004
【図４】
0003796145.tif 000005
【図５】
0003796145.tif 000006