(57)【要約】結束機は：−ワイヤまたはストラップ形態の結束要素（３）を、１つまたは複数の対象物の周囲に送り込み、その後、結束要素を後退させて、それを上記対象物の周囲で固縛するための送り装置と；−結束要素の先端における第１の部分と、上記対象物の周囲に送り込まれる結束要素の一部（３ａ）の終端における隣接する第２の部分との間で溶接部を形成し、それによってこの結束要素の一部を対象物の周囲にループ状に固定するためのレーザ溶接装置とを備える。レーザ溶接装置は、結束要素の引張り強度を軽減するために、上記第２部分の終端で領域（３０）上にレーザビームを向けて、送り装置は、この領域を引張応力の影響下に置くために結束要素を後退させ、それによって結束要素を破断させる。【選択図】図２ｅ
2020508260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−ワイヤまたはストラップ形態の細長い結束要素（３）を１つまたは複数の対象物（１６）を巻いて受け入れ、その後、前記結束要素（３）を後退させて、それを前記空間（４）に受け入れた１つまたは複数の対象物（１６）の周囲で固縛するように構成される空間（４）の周囲にループ状に送り込むための送り装置（５）と；
−前記結束要素の一部（３ａ）を前記空間（４）の周囲にループ状に送り込んだ後に、第１の結束要素部（７ａ）を前記結束要素の先端で握持して係止するための把持装置（１１）と；
−溶接部（８）を前記空間（４）の周囲にループ状に送り込まれる前記結束要素の前記一部（３ａ）の前記終端で前記第１の結束要素部（７ａ）と隣接する第２の結束要素部（７ｂ）との間に形成し、それによって前記結束要素のこの一部（３ａ）を前記１つまたは複数の対象物（１６）の周囲にループ状に固定するためのレーザ溶接装置（１２）と；
−電子制御装置（６０）とを備える結束機であり、
前記電子制御装置（６０）は、前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）の引張り強度を軽減するために、前記レーザ溶接装置（１２）を制御して、レーザビーム（１４）を前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）を横断した領域（３０）上に向けるように構成されることを特徴とする結束機であって、前記電子制御装置（６０）は、前記領域（３０）を引張応力の影響下に置き、それによって前記結束要素を前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で破断させるために、前記送り装置（５）を制御して、前記結束要素（３）を後退させるように構成される結束機。
【請求項２】
前記電子制御装置（６０）は、前記レーザ溶接装置（１２）を制御して、前記領域（３０）を前記レーザビーム（１４）の影響下で前記結束要素に切り込むことなく加熱することによって、前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で、前記結束要素（３）の前記引張り強度を軽減するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の結束機。
【請求項３】
前記電子制御装置（６０）は、前記領域（３０）を加熱するために、前記レーザ溶接装置（１２）を制御して、前記レーザビームの焦点がずれている状態で前記領域（３０）の上で前記レーザビーム（１４）を走査させるように構成されることを特徴とする、請求項２に記載の結束機。
【請求項４】
前記電子制御装置（６０）は、前記レーザ溶接装置（１２）を制御して、前記レーザビーム（１４）の前記影響の下前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）を横断する１つまたは複数の凹部（３２；３２ '）を形成し、それにより前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）を横断する破断線（３３）を提供することによって、前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端において前記結束要素（３）の前記引張り強度を軽減するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の結束機。
【請求項５】
前記結束機（１）は、前記第２の結束要素部（７ｂ）が前記第１の結束要素部（７ａ）に重なり合った状態で、前記第１の結束要素部（７ａ）に対して前記第２の結束要素部（７ｂ）を押し込むための押し込み装置（２１）を備え、前記電子制御装置（６０）は、前記第１および第２の結束要素部（７ａ、７ｂ）間の前記溶接部（８）が前記レーザ溶接装置（１２）によって形成されるときに、前記押し込み装置（２１）を制御して、一瞬の間、前記第２の結束要素部（７ｂ）を、前記第１の結束要素部（７ａ）に対して押し込まれた状態を保つように構成されることを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の結束機。
【請求項６】
−前記結束機（１）は、前記第１の結束要素部（７ａ）を支持するための支持部材（２２）を備え；
−前記押し込み装置（２１）は、前記支持部材（２２）と共働するように構成される押し込み部材（２３）を備え、前記第１および第２の結束要素部（７ａ、７ｂ）は、前記押し込み部材（２３）と前記支持部材（２２）との間の空間に受け入れることができ、前記押し込み部材（２３）は、前記押し込み部材（２３）が前記支持部材（２２）から後退するような後退した第１の位置と、前記第１および第２の結束要素部（７ａ、７ｂ）を共に押し込むために、前記押し込み部材（２３）を前記支持部材（２２）に対して押圧するような前進した第２の位置との間で、前記支持部材（２２）に対し可動であり；
−前記押し込み部材（２３）は、通路（２５）を備えており、それを通して前記レーザ溶接装置（１２）の前記レーザ溶接ヘッド（１３）からのレーザビーム（１４）を、前記押し込み部材（１７）が前記第２の位置にあり、前記第１および第２の結束要素部（７ａ、７ｂ）を前記押し込み部材（２３）と前記支持部材（２２）との間に共に押し込むように保つときに、前記第２の結束要素部（７ｂ）上の領域に向け得ることを特徴とする、請求項５に記載の結束機。
【請求項７】
前記把持装置（１１）はクランプ部材（２６）を備え、前記クランプ部材（２６）が前記支持部材（２２）から後退して、前記第１の結束要素部（７ａ）が前記クランプ部材（２６）と前記支持部材（２２）との間に通すことができる後退した位置と、前記クランプ部材（２６）と前記支持部材（２２）との間に前記第１の結束要素部（７ａ）を握持して係止するために、前記クランプ部材（２６）を前記支持部材（２２）に対抗して押圧する前進した位置との間で、前記支持部材（２２）に対し可動であることを特徴とする、請求項６に記載の結束機。
【請求項８】
前記支持部材（２２）は、互いに対向して位置する第１および第２支持ジョー（２７ａ、２７ｂ）を備え、前記第１および第２の支持ジョー（２７ａ、２７ｂ）は、前記第１および第２の支持ジョー（２７ａ、２７ｂ）が前記第１の結束要素部（７ａ）の支持体を形成する前進した支持位置と、前記第１および第２の結束要素部（７ａ、７ｂ）が第１および第２の支持ジョー（２７ａ、２７ｂ）間の間隙（２８）を通過できるようにするために、第１および第２の支持ジョー（２７ａ、２７ｂ）が互いから後退する後退した解放位置との間で、互いに対して可動であることを特徴とする、請求項６又は７に記載の結束機。
【請求項９】
前記結束機（１）はバンド掛け機であり、前記結束要素（３）は金属またはプラスチック材料からなるストラップであることを特徴とする、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の結束機。
【請求項１０】
前記結束機（１）はワイヤ結束機であり、前記結束要素（３）は金属材料からなるワイヤであることを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の結束機。
【請求項１１】
前記ワイヤまたはストラップ形態の細長い結束要素（３）の一部（３ａ）を１つまたは複数の対象物の周囲にループ状に固定するための方法であり、前記方法は：
−前記１つまたは複数の対象物を結束機（１）の対象物受容空間（４）に位置付ける工程と；
−前記結束要素（３）を前記結束機（１）に含まれる送り装置（５）を用いて前記空間（４）の周囲にループ状に送り込む工程と；
−前記結束要素の一部（３ａ）を前記空間（４）の周囲にループ状に送り込んだ後に、第１の結束要素部（７ａ）を前記結束要素（３）の前記先端で握持して係止する工程と；
−前記結束要素（３）を前記送り装置（５）を用いて後退させて、それを前記１つまたは複数の対象物の周囲で固縛する工程と；
−前記結束機（１）に含まれるレーザ溶接装置（１２）を用いて、前記空間（４）の周囲にループ状に送り込まれる前記結束要素の前記一部（３ａ）の前記終端で、前記第１の結束要素部（７ａ）と隣接する第２の結束要素部（７ｂ）との間に溶接部（８）を形成し、それによってこの前記結束要素の一部（３ａ）を前記１つまたは複数の対象物の周囲にループ状に固定する工程とを備え、
前記レーザ溶接装置（１２）からのレーザビーム（１４）は、前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）の前記引張り強度を軽減するために、前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）横断する領域（３０）上へ向けられることを特徴とする方法において、前記結束要素（３）は、前記領域（３０）を引張応力の影響下に置くために、前記送り装置（５）を用いて後退し、それによって前記結束要素（３）を前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で破断させる方法。
【請求項１２】
前記第１および第２の結束要素部（７ａ、７ｂ）間の前記溶接部（８）は、第１の工程で前記レーザ溶接装置（１２）によって形成され、そこですぐに、前記レーザビーム（１４）は、続く第２の工程において前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記領域（３０）上に向けられることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）の前記引張り強度は、前記レーザビーム（１４）の前記影響下で前記結束要素に切り込むことなく前記領域（３０）を加熱することによって軽減することを特徴とする、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記レーザビーム（１４）は、前記領域（３０）を加熱するために、前記レーザビームの焦点がずれている状態で前記領域（３０）の上で走査されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端における前記結束要素（３）の前記引張り強度は、前記レーザビーム（１４）の前記影響下の前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で、前記結束要素（３）を横断する１つまたは複数の凹部（３２；３２ '）を形成し、それによって前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）を横断する破断線（３３）を提供することによって軽減することを特徴とする、請求項１１または１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載の結束機に関する。本発明は、１つまたは複数の対象物の周囲に細長い結束要素の一部をループ状に固定するための請求項１１の前提部に記載の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ストラップまたはワイヤ形態の結束要素を対象物または複数の対象物の束の周囲にループ状にあてがい、結束要素を対象物／束の周囲で固縛し、その後、結束要素の重複部分を連結して、結束要素を対象物／束の周囲に固定するための自動結束機は、多くの異なる構成において公知である。米国特許第６４０３９１７号明細書（特許文献１）には、レーザ溶接装置が、ストラップ形態で結束要素の重複部分の間に溶接部を形成するために使用され、それによって結束要素を対象物または複数の対象物の束の周囲にループ状に固定する結束機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６４０３９１７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述のタイプの新規かつ有利な結束機を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、本目的は、請求項１に記載の特徴を有する結束機を用いて実現される。
【０００６】
本発明の結束機は：
−ワイヤまたはストラップ形態の細長い結束要素を１つまたは複数の対象物に巻いて受け入れ、その後、結束要素を後退させて、それを上記空間に受け入れた１つまたは複数の対象物の周囲で結束要素を固縛するように構成される空間の周囲にループ状に送り込むための送り装置と；
−上記空間の周囲に結束要素の一部をループ状に送り込んだ後に、結束要素の先端で第１の結束要素部を握持して係止するための把持装置と；
−上記空間の周囲にループ状に送り込まれる結束要素の一部の終端で、上記第１の結束要素部と隣接する第２の結束要素部との間に溶接部を形成し、それによって、この結束要素の一部を上記１つまたは複数の対象物の周囲にループ状に固定するためのレーザ溶接装置とを備え、レーザ溶接装置および送り装置は、結束機に含まれる電子制御装置を用いて制御される。
【０００７】
本発明によれば、レーザ溶接装置および送り装置は、上記１つまたは複数の対象物の周囲にループ状に固定した結束要素の一部を結束要素の残存部から解放するためにも使用される。これは、レーザ溶接装置を、第２の結束要素部の終端で結束要素の引張り強度を軽減させるために、第２の結束要素部の終端で結束要素を横断した領域上へレーザビームを向けるように作製して、ここで、送り装置は、上記領域を引張応力の影響下に置くために、結束要素を後退させ、それによって結束要素を第２の結束要素部の終端で破断させるように作製されることで実現される。これによって、別個の切断部材が結束要素を切断するために必要とされず、それは結束機の複雑性を軽減することになる。さらに、本発明による解決策により、結束要素は、レーザビームが結束要素を通して切断する必要なしに破断させ得て、それは工程を非常に素早く、かつ貫通するレーザビームによって第２の結束要素部の下で結束要素のループ部の一部に損傷を与える危険を冒さずに実行できることを意味する。
【０００８】
本発明の一実施形態によると、電子制御装置は、レーザ溶接装置を制御して、上記領域を上記レーザビームの影響の下結束要素に切り込むことなしに加熱することによって、結束要素の引張り強度を第２の結束要素部の終端で軽減するように構成される。結束要素がレーザビームの影響の下蒸発して取り除かれる代わりに、レーザビームの影響の下加熱されるという事実は、レーザビームによって生じる火花の生成が回避され、または少なくとも最小限に抑えられることを意味する。
【０００９】
本発明による結束機のさらに有利な特徴は、以下の説明および従属請求項から明らかとなる。
【００１０】
本発明は、請求項１１に記載の特徴を有する方法にも関する。
【００１１】
本発明による方法のさらに有利な特徴は、以下の説明および従属請求項から明らかとなる。添付図面を参照して、実施例として引用される本発明の好ましい実施形態の具体的な説明は下記に従う。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による結束機の概略図である、
【図２ａ】対象物の周囲に結束要素をループ状に固定する工程中にそれぞれの段階で見られるような、図１の結束機に含まれる複数の部分のうち部分的に分けた概略図である、
【図２ｂ】対象物の周囲に結束要素をループ状に固定する工程中にそれぞれの段階で見られるような、図１の結束機に含まれる複数の部分のうち部分的に分けた概略図である、
【図２ｃ】対象物の周囲に結束要素をループ状に固定する工程中にそれぞれの段階で見られるような、図１の結束機に含まれる複数の部分のうち部分的に分けた概略図である、
【図２ｄ】対象物の周囲に結束要素をループ状に固定する工程中にそれぞれの段階で見られるような、図１の結束機に含まれる複数の部分のうち部分的に分けた概略図である、
【図２ｅ】対象物の周囲に結束要素をループ状に固定する工程中にそれぞれの段階で見られるような、図１の結束機に含まれる複数の部分のうち部分的に分けた概略図である、
【図２ｆ】対象物の周囲に結束要素をループ状に固定する工程中にそれぞれの段階で見られるような、図１の結束機に含まれる複数の部分のうち部分的に分けた概略図である、
【図２ｇ】対象物の周囲に結束要素をループ状に固定する工程中にそれぞれの段階で見られるような、図１の結束機に含まれる複数の部分のうち部分的に分けた概略図である、
【図２ｈ】対象物の周囲に結束要素をループ状に固定する工程中にそれぞれの段階で見られるような、図１の結束機に含まれる複数の部分のうち部分的に分けた概略図である、
【図３ａ】前進した支持位置に支持部材の２つのジョーを伴って見られるような、図１の結束機に含まれる支持部材の模式的な正面図である、
【図３ｂ】後退した解放位置に支持部材のジョーを伴って見られるような、支持部材の模式的な正面図である、
【図４】結束要素のループ部が結束要素の残存部から解放される前の結束要素上の加熱領域を図示している、１つまたは複数の対象物の周囲にループ状に巻かれて固定されるストラップ形態の結束要素の一部を上方から見た平面図である、
【図５】結束要素のループ部が結束要素の残存部から解放されるときに見られるような、図４に対応する平面図である、
【図６】図５の線ＶＩ〜ＶＩにしたがって切断された図である、
【図７】結束要素のループ部が結束要素の残存部から解放される前の結束要素上の破断線を図示している、１つまたは複数の対象物の周囲にループ状に巻かれて固定されるストラップ形態の結束要素の一部を上方から見た平面図である、
【図８】図７の線ＶＩＩＩ〜ＶＩＩＩにしたがって切断された図である、
【図９】結束要素のループ部が結束要素の残存部から解放される前の結束要素上の破断線の代替形式を図示している、１つまたは複数の対象物の周囲にループ状に巻かれて固定されるストラップ形態の結束要素の一部を上方から見た平面図である、
【図１０】図９の線Ｘ〜Ｘにしたがって切断された図である、
【図１１】１つまたは複数の対象物の周囲にループ状に巻かれて固定されるワイヤ形態の結束要素の一部を上方から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態による結束機１に含まれる部分のうちいくつかを、極めて概略的に図１に示す。結束機１は：
−ワイヤまたはストラップ形状の細長い結束要素３を、１つまたは複数の対象物に巻いて受け入れるように構成された空間４の周囲にループ状に案内するためのガイドトラック２と；
−結束要素３を供給コイル６から、上記ガイドトラック２の中へ、かつガイドトラックに沿って上記空間４の周囲にループ状に送り込み、その後、結束要素３を後退させて、上記空間４に受け入れられた１つまたは複数の対象物の周囲で結束要素３を固縛するための送り装置５と；
−結束要素を送り装置５によって後退させるときに、結束要素３の一部を一時的に蓄積し、そのうえ、その後に結束要素が送り装置５によって前方へ送り込まれるときに、結束要素の蓄積部分を解放するためのアキュムレータ９と；
−上記の１つまたは複数の対象物の周囲に結束要素３を固定するためのシーリングユニット１０とを備える。
【００１４】
例えばガイドトラック２は、上記空間４に面した長手方向の開口部を備えたレール形状を有し得る。明確にするため、ガイドトラック２は図２ｅ〜２ｇにおいて省略されている。
【００１５】
図示の実施形態では、送り装置５は２つの回転可能な送りローラ５ａ、５ｂを備え、それらは互いに対向して位置し、送りローラ間のニップ部に受け入れられる結束要素３の一部の両側と接触するように構成される。送りローラ５ａ、５ｂのうち少なくとも一方は、結束要素３をその長手方向に移動するために、可逆駆動モータの形態をしたアクチュエータ（図示せず）によって回転可能に可動させている。駆動モータは電動モータであることが好ましいが、別の方法として油圧または空気圧モータであってもよい。送り装置５は、結束要素３を送り込みかつ後退させるための他のいかなる好適なタイプのアクチュエータも備え得る。
【００１６】
上述のシーリングユニット１０に含まれる複数の部分のうちいくつかは、図２ａ〜２ｈに極めて概略的に示されている。シーリングユニット１０は：
−上記空間の周囲に結束要素の一部３ａをループ状に送り込んだ後に、結束要素の先端で第１の結束要素部７ａ（図２ｂおよび２ｃを参照）を握持して係止するための把持装置１１と；
−上記空間４の周囲でループ状に送り込まれる結束要素の一部３ａの終端で、上記第１の結束要素部７ａと隣接する第２の結束要素部７ｂとの間に、溶接部８（図２ｅ〜２ｈを参照）を形成し、それによって、上記１つまたは複数の対象物の周囲に結束要素のこの一部３ａをループ状に固定するためのレーザ溶接装置１２（図２ａを参照）とを備える。
【００１７】
レーザ溶接装置１２はレーザ溶接ヘッド１３を備え、第１および第２の結束要素部７ａ、７ｂ間の上記溶接部８は、レーザ溶接ヘッドから放射されるレーザビーム１４（図２ｄを参照）を用いて形成される。レーザ溶接装置１２は、所望の目標領域に放射されたレーザビーム１４を向けて集中させるような従来型の手段を備える。
【００１８】
結束機１は、結束機の動作を制御するための電子制御装置６０（図１に極めて概略的に図示した）をさらに備える。電子制御装置６０は、レーザ溶接装置１２に接続しており、レーザ溶接装置を制御して、レーザ溶接装置のレーザビーム１４を結束要素３の所望の一部に向かって集中させるように構成される。電子制御装置６０は、送り装置５にも接続しており、その動作を制御するようにも構成される。
【００１９】
レーザ溶接装置１２は、前記第２の結束要素部７ｂの前記終端で前記結束要素３の引張り強度を軽減するために、レーザビーム１４（図２ｅを参照）を第２の結束要素部７ｂの終端で、すなわち、送り装置５に対向する第２の結束要素部７ｂの終端で結束要素３を横断して延在する領域３０（図４、７および９を参照）上へ向けるようにも構成されて、そこで、図２ｇに示すように、送り装置５は、上記領域３０を引張応力の影響下に置くために、結束要素３を後退させ、それによって結束要素を第２の結束要素部７ｂの終端で破断させるように構成される。これによって、対象物または複数の対象物１６の周囲に巻かれて配置される結束要素のループ部１５は、結束要素の残存部３ｂから解放される。
【００２０】
レーザ溶接ヘッド１３は、レーザ溶接ヘッドから放射したレーザビーム１４の方向および動作を制御するための１つまたは複数のコンピュータ制御の走査ミラーを備え得る。別の方法として、レーザビーム１４の方向および動作は、レーザ溶接ヘッド１３全体のコンピュータ制御の動作によって制御され得る。レーザ溶接ヘッド１３は集束レンズ１７を備え、それを通してレーザビーム１４がレーザ溶接ヘッドから出てくる。
【００２１】
レーザ溶接装置１２は、第１および第２の結束要素部７ａ、７ｂ間に溶接部８を形成するため、また第２の結束要素部７ｂの終端で結束要素３の引張り強度を軽減するに使用されるレーザビーム１４を発生させるのに必要なレーザ出力を生み出す、ためのレーザ源１８を更に備える。レーザ源１８は、溶接に一般的に使用されるいかなるタイプのものでもよい。図示の実施例では、レーザ源１８は、光ファイバケーブル１９を介してレーザ溶接ヘッド１３に接続しており、光ファイバケーブル１９は、レーザ源１８によって生み出されるレーザ出力をレーザ溶接ヘッド１３に案内するように構成される。光ファイバケーブル１９は、集束光学素子を含む光コネクタ２０を用いて、レーザ溶接ヘッド１３に従来の方法で接続している。レーザ溶接ヘッド１３から放射されるレーザビーム１４の焦点は、光コネクタ２０の集束光学素子に含まれる１つまたは複数の光学部材のコンピュータ制御された動作によって調整され得る。
【００２２】
図２ａ〜２ｈに示すシーリングユニット１０は、第２の結束要素部７ｂが第１の結束要素部７ａに重なり合った状態で、第２の結束要素部７ｂを第１の結束要素部７ａに対して押し込むための押し込み装置２１を備え、押し込み装置２１は、第１および第２の結束要素部７ａ、７ｂ間の溶接部８がレーザ溶接装置１２によって形成されるときに、一瞬の間、第２の結束要素部７ｂが第１の結束要素部７ａに対して押し込まれた状態を保つように構成される。図示の実施例では、シーリングユニット１０は、第１の結束要素部７ａを支持するための支持部材２２を備え、押し込み装置２１は、支持部材２２によって共働するように構成され、かつ、シーリングユニット１０のハウジング２４に可動に取り付けられる押し込み部材２３を備える。第１および第２の結束要素部７ａ、７ｂは、押し込み部材２３と支持部材２２との間の空間に受け入れることができ、押し込み部材２３は、押し込み部材２３が支持部材２２から後退する後退した第１の位置（図２ａ〜２ｃおよび２ｈを参照）と、押し込み部材２３が第１および第２の結束要素部７ａ、７ｂを共に押し込むために支持部材２２に対抗して押圧される前進した第２の位置（図２ｄ〜２ｇを参照）との間で、支持部材２２に対し可動である。押し込み部材２３は、通路２５を備えており、押し込み部材２３が上記第２の位置にあり、第１および第２の結束要素部７ａ、７ｂを押し込み部材２３と支持部材２２との間に共に押し込み続けるときに、通路２５を通して前記レーザ溶接装置（１２）の前記レーザ溶接ヘッド（１３）からのレーザビーム１４を、第１および第２の結束要素部７ａ、７ｂ間の溶接部８を形成するために、前記第２の結束要素部（７ｂ）上の領域に向け得る。押し込み部材２３はアクチュエータ（図示せず）を用いて上記第１と第２の位置との間で可動であり、それは電気、空気圧、または油圧で駆動し得る。
【００２３】
電子制御装置６０は、レーザ溶接装置１２を制御し、第１の工程において溶接部８を第１および第２の結束要素部７ａ、７ｂ間に形成して、その後に、レーザ溶接装置１２を制御し、続く第２の工程において結束要素３の引張り強度を第２の結束要素部７ｂの終端で軽減させるように構成される。押し込み部材２３は、レーザビーム１４が第２の結束要素部７ｂの終端で上述の領域３０上に向けられるときに、その前進した第２の位置に留まるように構成されることが好ましい。押し込み部材２３は、送り装置５が第２の結束要素部７ｂの終端で結束要素を破断するために結束要素３を後退させるときに、一瞬の間、その前進した第２の位置に留まるように構成されることが好ましい。この場合、結束要素３の張力は、押し込み部材２３および支持部材２２によって少なくとも部分的に吸収される。別の方法として、押し込み部材２３は、送り装置５が第２の結束要素部７ｂの終端で結束要素を破断するために結束要素３を後退させるときに、一瞬の間、その後退した第１の位置にあるように構成され得る。後者の方法の場合、結束要素３の張力は、第１および第２の結束要素部７ａ、７ｂ間の溶接部８によって吸収される。
【００２４】
図２ａ〜２ｈに示すシーリングユニット１０では、把持装置１１は、ハウジング２４に可動に取り付けられるクランプ部材２６を備える。クランプ部材２６は、クランプ部材２６が支持部材２２から後退して、第１の結束要素部７ａをクランプ部材２６と支持部材２２との間に通すことができる後退した位置（図２ａ、２ｂ、および２ｈを参照）と、クランプ部材２６と支持部材２２との間に第１の結束要素部７ａを握持して係止するために、クランプ部材２６を支持部材２２に対抗して押圧する前進した位置（図２ｃ〜２ｇを参照）との間で、支持部材２２に対し可動である。クランプ部材２６はアクチュエータ（図示せず）を用いて上記の後退した位置と前進した位置との間で可動であり、アクチュエータは電気、空気圧、または油圧で駆動し得る。
【００２５】
図２ａ〜２ｈに示す実施形態では、押し込み部材２３とクランプ部材２６との間に通路３５が存在し、レーザ溶接装置１２のレーザ溶接ヘッド１３からのレーザビーム１４を、この通路３５を通じて第２の結束要素部７ｂの終端で上述の領域３０に向け得る。
【００２６】
図３ａおよび３ｂに示すように、支持部材２２は、互いに対向して位置する第１および第２の支持ジョー２７ａ、２７ｂを備え得て、支持ジョー２７ａ、２７ｂは、支持ジョー２７ａ、２７ｂが第１の結束要素部７ａの支持体を形成する前進した支持位置（図３ａを参照）と、第１および第２の結束要素部７ａ、７ｂが互いに連結された後に、支持ジョー２７ａ、２７ｂ間の間隙２８を通過できるようにするために、支持ジョー２７ａ、２７ｂが互いに後退する後退した解放位置（図３ｂを参照）との間で、互いに対し可動である。図示の実施例では、各支持ジョー２７ａ、２７ｂは、枢動アーム２９ａ、２９ｂに取り付けられ、その回転において、シーリングユニット１０のハウジング２４に枢着される。ゆえに、この場合には、支持ジョー２７ａ、２７ｂは、支持および解放位置との間で枢転可能である。別の方法として、支持ジョーは、支持および解放位置との間で直線的に可動できる。支持ジョー２７ａ、２７ｂは、アクチュエータ（図示せず）を用いて支持および解放位置との間で可動であり、アクチュエータは、電気、空気圧、または油圧で駆動し得る。
【００２７】
把持装置１１および押し込み装置２１は、勿論、図２ａ〜２ｈに示す設計に加えて、他のいかなる好適な設計も有し得る。把持装置１１および押し込み装置２１の動作は、電子制御装置６０によって制御される。
【００２８】
第１の別の方法によれば、電子制御装置６０は、レーザ溶接装置１２を制御して、上記レーザビーム１４の影響の下第２の結束要素部７ｂの終端で上述の領域３０を加熱することによって、結束要素３を切断または貫通せずに、第２の結束要素部７ｂの終端で結束要素３の引張り強度を軽減するように構成される。第２の結束要素部７ｂの終端で領域３０を加熱するために、レーザ溶接装置１２は、領域３０（図４の点線で概略的に図示）上でレーザビーム１４を走査するように作製され、領域３０は、結束要素３の長手方向端部３１ａ、３１ｂ間に延在する。レーザビーム１４が結束要素３に切り込むことなく問題の領域３０を加熱するのを確実にするために、レーザビーム１４の焦点は、例えば第２の結束要素部７ｂの終端で領域３０に当てるときに、上述の光コネクタ２０の集束光学素子を用いて、レーザビームの焦点がずれるように調整される。領域３０がレーザビーム１４によって素早く加熱されるとき、図２ｇに示すように、送り装置５を作動させて、送り装置５と第２の結束要素部７ｂとの間の結束要素で発生する引張応力の影響の下結束要素３が加熱領域３０で破断するような力を伴って、結束要素３を後方に引く。
【００２９】
第２の別の方法によれば、電子制御装置６０は、レーザ溶接装置１２を制御して、レーザビーム１４の影響の下第２の結束要素部７ｂの終端で結束要素３を横断する１つまたは複数の凹部３２、３２ ’を形成し、それによって第２の結束要素部７ｂの終端で結束要素を横断する破断線３３を提供することによって、第２の結束要素部７ｂの終端における結束要素３の引張り強度を軽減させるように構成される。この場合には、レーザビーム１４によって、結束要素３に切り込みを行うが、それにより切断することはない。例えば、凹部３２、３２ 'は、結束要素３の厚みの約半分に相当する深さを有し得る。レーザビーム１４は、凹部３２、３２ 'を形成するときに、結束要素３の長手方向端部３１ａ、３１ｂのいずれかに到達するのを防ぐことが好ましい。破断線３３を、図７および８に示すように、第２の結束要素部７ｂの終端で結束要素３を横断して互いに同一線上に配置されるいくつかのより短い凹部３２によって形成するか、または、図９および１０に示すように、第２の結束要素部７ｂの終端で結束要素３を横断して延在する１つのより長い凹部３２ 'によって形成し得る。破断線３３がレーザビーム１４によって形成されるときに、送り装置５を作動させて、送り装置５と第２の結束要素部７ｂとの間の結束要素で発生する引張応力の影響の下結束要素３が破断線３３で破断するこのような力を伴って、結束要素３を後方に引く。
【００３０】
電子制御装置６０は、１つの単一電子制御ユニットによって、または、２つ以上の相互に共働する電子制御ユニットによって実装され得る。
【００３１】
結束機１はバンド掛け機の形態を有し得て、結束要素３は金属またはプラスチック材料からなるストラップである。この場合、レーザ溶接装置１２は、第２の結束要素部７ｂが第１の結束要素部７ａに重なり合った重ね継手として溶接部８を形成するように構成される。図４〜９に示す実施例では、溶接部８は、平面図に図示するように楕円形状を有する。しかしながら、重なり合う結束要素部７ａ、７ｂ間の溶接部８は、勿論、他のいかなる好適な構成も有し得る。
【００３２】
別の方法として、結束機１はワイヤ結束機の形態を有し得て、結束要素３は金属またはプラスチック材料からなるワイヤである。この場合、レーザ溶接装置１２は、第１および第２の結束要素部７ａ、７ｂ間の境界面で長手継手として溶接部８を形成するように構成され、第２の結束要素部７ｂは、図１１に示すように、第１の結束要素部７ａと並列に、かつ、第１の結束要素部７ａの側面に位置する。
【００３３】
ストラップ形態の結束要素３を上述した結束機１を用いて対象物１６の周囲にループ状に固定するための動作シーケンスを、ここで図２ａ〜２ｈを参照して説明する。図２ａ〜２ｈに示す実施形態では、レーザ溶接装置１２は、第２の結束要素部７ｂが第１の結束要素部７ａに重なり合った重ね継手として溶接部８を形成するように構成される。
【００３４】
第１の工程では、送り装置５のモータは、結束要素３を、供給コイル６から前方に向けて、クランプ部材２６の中の通路３４（図２ａを参照）を通してガイドトラック２内へ送り込むために、第１の方向に作動する。結束要素３の送り込み中には、クランプ部材２６はその後退した位置にあり、押し込み部材２３はその後退した第１の位置にあり、支持ジョー２７ａ、２７ｂは支持位置にある。結束要素３は、対象物１６の周囲でループ状にガイドトラック２で前方へ送り込まれる。その次に、結束要素３の先端がガイドトラック２を出て、クランプ部材２６と支持部材２２（図２ｂを参照）との間の間隙を通過し、そこですぐに、結束要素３の先端が停止部材（図示せず）を始動させて、送り装置５のモータが停止する。続いて、クランプ部材２６は、結束要素３の先端で第１の結束要素部７ａを握持するために、その前進した位置に移動して、それによってクランプ部材２６と支持部材２２との間の第１の結束要素部７ａを係止する。その後、図２ｃに示すように、送り装置５のモータは、結束要素３を後方に引っ張り、それによって対象物１６の周囲で結束要素３を締めるために逆回転する。図２ｂおよび２ｃに示すように、シーリングユニット１０は、ガイドトラック２に対して可動であり、結束要素３を対象物の周囲で締めるときに、対象物１６の方へ移動するように構成される。結束要素３が対象物１６の周囲で固縛されるときに、押し込み部材２３と支持部材２２（図２ｄを参照）との間に第１および第２の結束要素部７ａ、７ｂを共に押し込むために、送り装置５のモータを停止させ、押し込み部材２３をその前進した第２の位置に移動させる。その次に、結束要素部７ａ、７ｂの間に溶接部８を形成するために、レーザ溶接装置１２を作動させて、相互に重なり合う結束要素部７ａ、７ｂ上にレーザビーム１４を集中させ、それによって結束要素を対象物１６の周囲にループ状に固定する。その後に、図２ｅに示すように、結束要素３の引張り強度を第２の結束要素部７ｂの終端で軽減させるために、レーザ溶接装置１２を作動させて、レーザビーム１４を第２の結束要素部７ｂの終端で結束要素３を横断する領域３０上へ向ける。押し込み部材２３と送り装置５との間に延在する結束要素の一部は、有利なことに、レーザビーム１４を上記領域３０上に向けるときに、一瞬の間、弛んだ状態に保たれる。その後、図２ｇに示すように、送り装置５は、上記領域３０を引張応力の影響下に置くために、結束要素３（図２ｆを参照）を後退させて、それによって、結束要素に第２の結束要素部７ｂの終端で破断させるように構成される。最後に、クランプ部材２６をその後退した位置に戻して、押し込み部材２３をその後退した第１の位置に戻し、そこですぐに、シーリングユニット１０から結束要素のループ部１５を解放するために、支持ジョー２７ａ、２７ｂが解放位置へ移動する。
【００３５】
上記動作シーケンスと類似した動作シーケンスが、１つまたは複数の対象物の周囲で金属ワイヤ形態の結束要素３をループ状に固定するのに使用され得る。金属ワイヤの場合、第２の結束要素部７ｂは、第１の結束要素部７ａと並列かつ第１の結束要素部７ａの側面の位置に案内されて、レーザビームを第１および第２の結束要素部７ａ、７ｂ間の境界面に向けるときに、押し込み部材２３を、第１および第２の結束要素部７ａ、７ｂを互いに近い定位置に保つように構成されるクランプ部材と置き換える。
【００３６】
本発明は、勿論、上記実施形態において、いかなる方法であれ制限されない。それどころか、その修正に対する多くの可能性は、添付の特許請求の範囲に記載したような本発明の基本的な着想を逸脱することなく、当該技術分野における当業者には明らかとなる。例えば、本発明による結束機は、コンパクティング機によって圧縮したワイヤからなるコイルを結束するために、コンパクティング機と協動するように設計され得る。コンパクティング機と協動する場合、いくつかのシーリングユニットは、圧縮したワイヤからなるコイル周辺の異なる位置で結束要素のループ部をあてがうために、コンパクティング機に装着され、かつ同時に使用され、各結束要素のループ部は、コイルの内側に沿って、その中の中心軸方向の開口部を通り、かつコイルの外側に沿って延在する。
【図１】
2020508260.tif 000003
【図２ａ】
2020508260.tif 000004
【図２ｂ】
2020508260.tif 000005
【図２ｃ】
2020508260.tif 000006
【図２ｄ】
2020508260.tif 000007
【図２ｅ】
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【図２ｆ】
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【図２ｇ】
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【図２ｈ】
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【図３ａ】
2020508260.tif 000012
【図３ｂ】
2020508260.tif 000013
【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】
2020508260.tif 000019
【図１０】
2020508260.tif 000020
【図１１】
2020508260.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月12日(2019.9.12)
【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】
−ワイヤまたはストラップ形態の細長い結束要素（３）を１つまたは複数の対象物（１６）を巻いて受け入れ、その後、前記結束要素（３）を後退させて、それを前記空間（４）に受け入れた１つまたは複数の対象物（１６）の周囲で固縛するように構成される空間（４）の周囲にループ状に送り込むための送り装置（５）と；
−前記結束要素の一部（３ａ）を前記空間（４）の周囲にループ状に送り込んだ後に、第１の結束要素部（７ａ）を前記結束要素の先端で握持して係止するための把持装置（１１）と；
−溶接部（８）を前記空間（４）の周囲にループ状に送り込まれる前記結束要素の前記一部（３ａ）の前記終端で前記第１の結束要素部（７ａ）と隣接する第２の結束要素部（７ｂ）との間に形成し、それによって前記結束要素のこの一部（３ａ）を前記１つまたは複数の対象物（１６）の周囲にループ状に固定するためのレーザ溶接装置（１２）と；
−電子制御装置（６０）とを備える結束機であり、
前記電子制御装置（６０）は、前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）の引張り強度を軽減するために、前記レーザ溶接装置（１２）を制御して、レーザビーム（１４）を前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）を横断した領域（３０）上に向けるように構成されることを特徴とする結束機であって、前記電子制御装置（６０）は、前記領域（３０）を引張応力の影響下に置き、それによって前記結束要素を前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で破断させるために、前記送り装置（５）を制御して、前記結束要素（３）を後退させるように構成される結束機。
【請求項２】
前記電子制御装置（６０）は、前記レーザ溶接装置（１２）を制御して、前記領域（３０）を前記レーザビーム（１４）の影響下で前記結束要素に切り込むことなく加熱することによって、前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で、前記結束要素（３）の前記引張り強度を軽減するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の結束機。
【請求項３】
前記電子制御装置（６０）は、前記領域（３０）を加熱するために、前記レーザ溶接装置（１２）を制御して、前記レーザビームの焦点がずれている状態で前記領域（３０）の上で前記レーザビーム（１４）を走査させるように構成されることを特徴とする、請求項２に記載の結束機。
【請求項４】
.
前記電子制御装置（６０）は、前記レーザ溶接装置（１２）を制御して、前記レーザビーム（１４）の前記影響の下前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）を横断する１つまたは複数の凹部（３２；３２ '）を形成し、それにより前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）を横断する破断線（３３）を提供することによって、前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端において前記結束要素（３）の前記引張り強度を軽減するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の結束機。
【請求項５】
前記結束機（１）は、前記第２の結束要素部（７ｂ）が前記第１の結束要素部（７ａ）に重なり合った状態で、前記第１の結束要素部（７ａ）に対して前記第２の結束要素部（７ｂ）を押し込むための押し込み装置（２１）を備え、前記電子制御装置（６０）は、前記第１および第２の結束要素部（７ａ、７ｂ）間の前記溶接部（８）が前記レーザ溶接装置（１２）によって形成されるときに、前記押し込み装置（２１）を制御して、一瞬の間、前記第２の結束要素部（７ｂ）を、前記第１の結束要素部（７ａ）に対して押し込まれた状態を保つように構成されることを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の結束機。
【請求項６】
−前記結束機（１）は、前記第１の結束要素部（７ａ）を支持するための支持部材（２２）を備え；
−前記押し込み装置（２１）は、前記支持部材（２２）と共働するように構成される押し込み部材（２３）を備え、前記第１および第２の結束要素部（７ａ、７ｂ）は、前記押し込み部材（２３）と前記支持部材（２２）との間の空間に受け入れることができ、前記押し込み部材（２３）は、前記押し込み部材（２３）が前記支持部材（２２）から後退するような後退した第１の位置と、前記第１および第２の結束要素部（７ａ、７ｂ）を共に押し込むために、前記押し込み部材（２３）を前記支持部材（２２）に対して押圧するような前進した第２の位置との間で、前記支持部材（２２）に対し可動であり；
−前記押し込み部材（２３）は、通路（２５）を備えており、それを通して前記レーザ溶接装置（１２）の前記レーザ溶接ヘッド（１３）からのレーザビーム（１４）を、前記押し込み部材（１７）が前記第２の位置にあり、前記第１および第２の結束要素部（７ａ、７ｂ）を前記押し込み部材（２３）と前記支持部材（２２）との間に共に押し込むように保つときに、前記第２の結束要素部（７ｂ）上の領域に向け得ることを特徴とする、請求項５に記載の結束機。
【請求項７】
前記把持装置（１１）はクランプ部材（２６）を備え、前記クランプ部材（２６）が前記支持部材（２２）から後退して、前記第１の結束要素部（７ａ）が前記クランプ部材（２６）と前記支持部材（２２）との間に通すことができる後退した位置と、前記クランプ部材（２６）と前記支持部材（２２）との間に前記第１の結束要素部（７ａ）を握持して係止するために、前記クランプ部材（２６）を前記支持部材（２２）に対抗して押圧する前進した位置との間で、前記支持部材（２２）に対し可動であることを特徴とする、請求項６に記載の結束機。
【請求項８】
前記支持部材（２２）は、互いに対向して位置する第１および第２支持ジョー（２７ａ、２７ｂ）を備え、前記第１および第２の支持ジョー（２７ａ、２７ｂ）は、前記第１および第２の支持ジョー（２７ａ、２７ｂ）が前記第１の結束要素部（７ａ）の支持体を形成する前進した支持位置と、前記第１および第２の結束要素部（７ａ、７ｂ）が第１および第２の支持ジョー（２７ａ、２７ｂ）間の間隙（２８）を通過できるようにするために、第１および第２の支持ジョー（２７ａ、２７ｂ）が互いから後退する後退した解放位置との間で、互いに対して可動であることを特徴とする、請求項６又は７に記載の結束機。
【請求項９】
前記結束機（１）はバンド掛け機であり、前記結束要素（３）は金属またはプラスチック材料からなるストラップであることを特徴とする、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の結束機。
【請求項１０】
前記結束機（１）はワイヤ結束機であり、前記結束要素（３）は金属材料からなるワイヤであることを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の結束機。
【請求項１１】
前記ワイヤまたはストラップ形態の細長い結束要素（３）の一部（３ａ）を１つまたは複数の対象物の周囲にループ状に固定するための方法であり、前記方法は：
−前記１つまたは複数の対象物を結束機（１）の対象物受容空間（４）に位置付ける工程と；
−前記結束要素（３）を前記結束機（１）に含まれる送り装置（５）を用いて前記空間（４）の周囲にループ状に送り込む工程と；
−前記結束要素の一部（３ａ）を前記空間（４）の周囲にループ状に送り込んだ後に、第１の結束要素部（７ａ）を前記結束要素（３）の前記先端で握持して係止する工程と；
−前記結束要素（３）を前記送り装置（５）を用いて後退させて、それを前記１つまたは複数の対象物の周囲で固縛する工程と；
−前記結束機（１）に含まれるレーザ溶接装置（１２）を用いて、前記空間（４）の周囲にループ状に送り込まれる前記結束要素の前記一部（３ａ）の前記終端で、前記第１の結束要素部（７ａ）と隣接する第２の結束要素部（７ｂ）との間に溶接部（８）を形成し、それによってこの前記結束要素の一部（３ａ）を前記１つまたは複数の対象物の周囲にループ状に固定する工程とを備え、
前記第１および第２の結束要素部（７ａ、７ｂ）間の前記溶接部（８）の前記形成後に、前記レーザ溶接装置（１２）からのレーザビーム（１４）は、前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）の前記引張り強度を軽減するために、前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）横断する領域（３０）上へ向けられることを特徴とする方法において、前記結束要素（３）は、前記領域（３０）を引張応力の影響下に置くために、前記送り装置（５）を用いて後退し、それによって前記結束要素（３）を前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で破断させる方法。
【請求項１２】
前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）の前記引張り強度は、前記レーザビーム（１４）の前記影響下で前記結束要素に切り込むことなく前記領域（３０）を加熱することによって軽減することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記レーザビーム（１４）は、前記領域（３０）を加熱するために、前記レーザビームの焦点がずれている状態で前記領域（３０）の上で走査されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端における前記結束要素（３）の前記引張り強度は、前記レーザビーム（１４）の前記影響下の前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で、前記結束要素（３）を横断する１つまたは複数の凹部（３２；３２ '）を形成し、それによって前記第２の結束要素部（７ｂ）の前記終端で前記結束要素（３）を横断する破断線（３３）を提供することによって軽減することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【国際調査報告】
2020508260.tif 000022
2020508260.tif 000023
2020508260.tif 000024