JPH0740921A

JPH0740921A - 梱包機

Info

Publication number: JPH0740921A
Application number: JP5179262A
Authority: JP
Inventors: Akira Nagashima; 彬長島; Tadashige Kondo; 忠成近藤; Keisuke Ishii; 敬介石井
Original assignee: Kyoritsu Noki Co Ltd
Current assignee: Kioritz Corp
Priority date: 1993-07-20
Filing date: 1993-07-20
Publication date: 1995-02-10
Also published as: DE4425703C2; DE4425703C5; DE4425703A1; US5513482A

Abstract

(57)【要約】【目的】カム駆動用のモータのみならず、プレス、ヒ
ータ、スライド等の作動用カムをも小型化することが可
能となり、しかも、作動用カムの損耗を少なくしてその
長寿命化が図ることができるとともに、カム交換等の煩
雑なメンテナンス作業を極力省くことが可能となり、ま
た、全体を簡単かつ安価に構成することができ、かつ、
省エネルギーを図ることができる、梱包機を提供するこ
と。【構成】被梱包物の外周に卷回せしめられるバンドＢ
の送り出し、引締め等の作業を行うバンド供給・引締め
手段Ｆと、複数のカム２１、２２、２３、２４、２５、
２６の作動により前記バンドＢの把持、押圧、溶融、切
断等の作業を行う機構を備えたバンド供給端処理手段Ｋ
と、前記カム２１、２２、２３、２４、２５、２６を駆
動せしめるカム駆動用のステッピングモータＭ₁とが設
けられてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、梱包機に関し、特に、
被梱包物にポリプロピレン等の熱可塑性樹脂からなるテ
ープ状のバンドを巻き付けるとともにその重合部分を溶
着接合して結束する作業を自動的または半自動的に行う
ことができるようにされた梱包機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、梱包作業の効率化及び省力化を
図るため、被梱包物に熱可塑性樹脂からなるテープ状の
バンドを掛け回し、該バンドの引締めを行い、このバン
ドの両端突き合わせ重合部分を加熱溶融圧着せしめると
ともに、その切断までを行う作業を自動的又は半自動的
に行うようにした梱包機が既に実用化されている。

【０００３】このような従来の梱包機にあっては、バン
ドの引締め作動として、高速かつ低トルクでバンドの引
締めを行う一次引締め、及び低速かつ高トルクでの二次
引締めの二段階による引締めが行われることが一般的で
ある（例えば、特公平４−１３２０５号公報参照）。そ
して、これら従来の梱包機は、それぞれタイミングをず
らせてバンド結束用のプレス、ヒータ、スライド等を作
動せしめるカムを回転駆動させる、例えば誘導電動機等
の電動モータを設けるとともに、該電動モータと前記各
作動用カム間に電磁クラッチ等を介装させ、バンド引締
め時は、前記電磁クラッチにより前記電動モータの駆動
力を断続させるようにした梱包機が知られている（例え
ば、特公平３−６９７７４号公報、特開昭６４−５８６
１３号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の如き従来の梱包
機においては、誘導電動機等の電動モータを電磁クラッ
チを介してロックし停止させると、電動モータに常時一
定電流が流れ続けることから、過度の温度上昇を招いた
り、しかも、電磁クラッチを駆動せしめる電源回路を必
要とする等、複雑な構成となっていた。さらに、プレ
ス、ヒータ、スライド等の作動用カムが、急激な曲率変
化部分や余分なアイドル部分等を有した形状となってお
り、そのため、負荷変動ショックが大きく、また、カム
の摩耗が激しいためその寿命が短く、したがって、カム
の交換等の煩雑なメンテナンス作業を頻繁に行わなけれ
ばならないという問題点があった。さらに、作動用カム
の所要駆動力が大きく、カム駆動用のモータの大型化が
避けられないという問題点があった。

【０００５】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、特に、カム駆動用のモー
タのみならず、プレス、ヒータ、スライド等の作動用カ
ムをも小型化することが可能となり、しかも、作動用カ
ムの損耗を少なくしてその長寿命化が図ることができる
とともに、カム交換等の煩雑なメンテナンス作業を極力
省くことが可能となり、また、全体を簡単かつ安価に構
成することができ、かつ、省エネルギーを図ることがで
きる、梱包機を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成すべ
く、本発明に係わる梱包機は、被梱包物の外周に卷回せ
しめられるバンドの送り出し、引締め等の作業を行うバ
ンド供給・引締め手段と、複数のカムの作動により前記
バンドの把持、押圧、溶融、切断等の作業を行う機構を
備えたバンド供給端処理手段と、前記カムを駆動せしめ
るカム駆動用のモータとを備えた梱包機において、前記
カム駆動用のモータは、少なくとも前記バンドの溶融接
着時に停止位置保持可能なステッピングモータであるこ
とを特徴としている。

【０００７】

【作用】前述の如く構成された本発明に係わる梱包機
においては、バンド供給・引締め手段の作動によりバン
ドが送り出され、被梱包物の外周にバンドが卷回せしめ
られた後、複数のカムの作動により前記バンド重合端部
の把持、押圧、溶融、切断等の作業が行われる。前記カ
ムを駆動させるステッピングモータは、前記バンドの溶
融接着時には駆動が停止し、その停止位置を保持する。

【０００８】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例を説明す
る。図１は本発明に係わる一実施例梱包機の内部全体を
示すために天板を取り外した平面概略図、図２は正面概
略図、図３は図２のIII-III矢視側面概略図である。図
１〜３において、本図示例の梱包機１は、下端部にキャ
スタ２、２、…を装備した支柱３、３、…と、該支柱
３、３、…の各上端に水平状に載架貼設せしめられた天
板４と、四側面を囲繞して貼設せしめられた側板５と、
該側板５の適宜箇所に開放自在に設けられた点検口等
（図示せず）とからなる、略箱状の梱包機本体１０を枠
部材として備えている。さらに、該梱包機本体１０の上
部には、下向きに略コ字状に形成された筒状体からな
り、被梱包物の周囲にバンドＢを自動的に配置せしめる
バンド案内アーチ（図示せず）が必要に応じて設置可能
となっている。また、前記の支柱３、３、…、天板４
は、例えば、アルミ押し出し成形材で一体的に形成され
ている。

【０００９】前記梱包機本体１０内部には、バンドコイ
ルを装填可能なバンドリール６がその中心軸６ａを横向
きにして設置されている。また、前記梱包機本体１０内
部における、前記バンドリール６設置側とは反対側（図
１、２では右側）上方部には、水平横方向に延びる板状
の支持板１１が横架固設されるとともに、該支持板１１
の上面には略コ字状の水平断面を有するフレーム１２が
載置固定せしめられている。該フレーム１２の左右の側
板１２ａ、１２ｂ間には、バンドＢを把持、押圧、溶
融、切断等の作業を行わしめる種々のカムやアームから
なる、バンド供給端処理手段Ｋ（詳細は後述する）が配
設されている。また、前記フレーム１２の左側板１２ａ
の外側面には、前記バンド供給端処理手段Ｋを駆動せし
める減速機７付きのカム駆動用ステッピングモータＭ₁
が列設されるとともに、前記右側板１２ｂの外方側に、
正逆回転可能なフィード・バックフィード用ステッピン
グモータＭ₂、フィード・バックフィードローラ８、ロ
ッカーローラ９等からなるバンド供給・引締め（フィー
ド・バックフィード）手段Ｆが並設され固定されてい
る。

【００１０】次に、本図示例の梱包機１の詳細について
説明する。図４は図２の要部拡大図、図５は図３の要部
拡大図である。まず、前記バンド供給端処理手段Ｋにつ
いて説明する。前記カム駆動用ステッピングモータＭ₁
からの駆動力は、前記減速機７で減速せしめられ、ころ
がり軸受１３に軸支されたカムシャフト１４に伝達され
るようになっている。該カムシャフト１４は、前記フレ
ーム１２の両側板１２ａ、１２ｂ間に跨設せしめられ、
前記右側板１２ｂにはころがり軸受１５により軸支せし
められている。

【００１１】図４に示すように、ヒータカム２１、前ク
ランプカム２２、プレスカム２３、スライドカム２４、
後クランプカム２５、中スライドカム２６が、前記カム
シャフト１４に嵌挿せしめられ、キー１６により固定せ
しめられている。前記各カム２１〜２６のそれぞれは、
プレスで所定のカム形状に打ち抜き成形された同形状の
板材を二枚重ね合わせて形成されている。そして、互い
に隣接する前記各カム２１〜２６同志間に形成された間
隙には、該各カム２１〜２６と同芯状に前記カムシャフ
ト１４に挿通せしめられた、プラスチック製等の同形状
の円形板材スペーサ１７、１７…が介装せしめられると
ともに、該スペーサ１７、１７、…、及び前記各カム２
１〜２６は、ボルト１８、１８により共締め固定されて
いる。

【００１２】前記左右側板１２ａ、１２ｂ間には、前記
前クランプカム２２の回転に追従して上下動を行う前ク
ランプ４０が配設されている。該前クランプ４０は、門
形形状の断面を有するスプリング嵌挿部４１と、該スプ
リング嵌挿部４１に一体成形され、かつ基端部には枢止
軸４２に回動自在に係止可能な切り欠きリング部４３ａ
が形成された細長板状のアーム部４３と、前記スプリン
グ嵌挿部４１の上部にボルト等により固定せしめられた
ヘッド部４５から構成されている。この前クランプ４０
は、アルミ等の押し形成形材から成形せしめられ、ま
た、前記ヘッド部４５にはバンドを供給するときの案内
のためのガイド孔４４が穿設されている。

【００１３】前記スプリング嵌挿部４１の門形断面の左
右両脚部の内側面には、該スプリング嵌挿部４１から横
方向（図５の右方向）に、前記アーム部４３と平行に延
設せしめられたスチール製のカムローラ支持部材５１、
５１が取付けられている。該カムローラ支持部材５１、
５１の上部には、緩衝作用をなすスプリング部材４６が
嵌挿せしめられるとともに、その下部には、前記前クラ
ンプカム２２に追従して揺動するカムローラ５２が挟装
されている。そして、前記カムローラ支持部材５１の前
記前クランプ４０のアーム部４３に枢止された基端部５
１ａには、前記カムローラ５２を前記前クランプカム２
２に押圧すべく付勢するスプリング部材５３が、前記支
持板１１との間に介装されている。

【００１４】同様にして、プレス５５並びに後クランプ
５６も、前記前クランプ４０とほぼ同一の構成となって
おり、それぞれ前記プレスカム２３、前記後クランプカ
ム２５に追従して揺動するカムローラ５７、５８が備え
られている（構成の詳細は省略する）なお、前記プレス
５５の上端側部にはバンド切断用のカッタ部材５９が一
体に固着されている。

【００１５】また、図５に示すように、前記側板１２
ａ、１２ｂ間の上端部近傍には、ヒータ部材６１、スラ
イド部材６２、中スライド部材６３が、揺動自在に配置
されている。前記ヒータ部材６１は、上端部に位置せめ
られる板状のヒータプレート６４と、該ヒータプレート
６４の下面に固定され下方向に延びるヒータアーム６５
とからなり、該ヒータアーム６５は前記側板１２ａ、１
２ｂ間に跨設された枢止軸３０に揺動自在に軸支されて
いる。そして、このヒータアーム６５は、カムローラ７
１を介して前記ヒータカム２１に連動して揺動可能に取
付けられている。

【００１６】同様にして、前記スライド部材６２は、前
記枢止軸３０に軸支せしめられたスライドアーム６６の
上端部に、板状のスライドテーブル６７が固定されてい
る。前記スライドアーム６６は、カムローラ７２を介し
て前記スライドカム２４に連動して揺動可能に取付けら
れている。さらに、前記枢止軸３０に対して、前記ヒー
タ部材６１及び前記スライド部材６２の配置とは反対側
には、前記中スライド部材６３が配設せれている。すな
わち、該中スライド部材６３は、前記枢止軸３０に軸支
せしめられた中スライドアーム７３の上端部に、リミッ
トスイッチＬが固着された中スライド７４が固定されて
構成されている。前記中スライドアーム７３は、カムロ
ーラ７５を介して前記中スライドカム２６に連動して揺
動可能に取付けられている。なお、前記ヒータ部材６
１、スライド部材６２、中スライド部材６３の前記各々
のアーム６５、６６、７３の下端部には、前記各カムロ
ーラ７１、７２、７５を前記ヒータカム２１、前記スラ
イドカム２４、前記中スライドカム２６に押圧すべく付
勢せしめるスプリング部材７６、７６、７６が、前記支
持板１１との間に介装せしめられている。

【００１７】次に、バンド供給・引締め手段Ｆについて
説明する。図６は、フィード・バックフィード用ステッ
ピングモータＭ₂の縦断面図である。図示例のステッピ
ングモータＭ₂は、モータ本体８１と、出力軸８２の突
出側に前記モータ本体８１に一体的に固定せしめられた
ギアケース８３とから構成されている。該ギアケース８
３内には、ころがり軸受８４、８５を介して前方（図６
の左側）に突出せしめられたフィード・バックフィード
ローラ軸８６が軸支されている。該フィード・バックフ
ィードローラ軸８６の前記ギアケース８３内の端部近傍
には、前記出力軸８２の先端部に刻設された歯部８７と
噛合せしめられるフィード・バックフィードローラ回動
ギア８８が固設される一方、前記フィード・バックフィ
ードローラ軸８６の外端部には、前記フィード・バック
フィードローラ８が固設されている。また、前記ギアケ
ース８３の周辺部近傍には、前記フィード・バックフィ
ードローラ８の前端部外側に取付けられるバンド案内カ
バー９８を固定するための取付軸８９が、前方に突出し
て嵌挿せしめられている。そして、前記ロッカーローラ
９が、図示しない押圧手段により常時、前記フィード・
バックフィードローラ８に圧接すべく取付けられている
（図４参照）。

【００１８】そして、図４からもわかるように、前記バ
ンドリール６に巻装された前記バンドＢは、ツイストロ
ーラ９２、アイドルローラ９３を介して前記フィード・
バックフィードローラ８及び前記ロッカーローラ９の圧
接部を通過し、筒状のバンドガイド部材９４内部、前記
前クランプ４０のガイド孔４４、前記プレス５５と前記
中スライド７４との間隙、前記後クランプ５６と前記ス
ライドテーブル６７との間隙、等を順々に通過して前記
天板４から外部上方に出る。次に、被梱包物の周囲をル
ープ状（バンドアーチが設置されていれば、その内部を
通過してループが形成される）に掛け回された前記バン
ドＢの先端部は、前記スライドテーブル６７の側方に形
成されたバンド導入口９５から再び前記梱包機１内部に
導入され、前記スライドテーブル６７と前記中スライド
７４との間隙を通り、前記リミットスイッチＬに当接し
てセットが完了するように構成されている。

【００１９】次に、このように構成された本発明の一実
施例の梱包機の作用について説明する。まず、図示しな
い制御装置のスタートスイッチを操作して前記フィード
・バックフィード用ステッピングモータＭ₂を作動させ
ると、前記フィード・バックフィードローラ８が回転を
開始して前記バンドＢを送り出してフィード（供給）
し、該バンドＢは、前述した如く、被梱包物の周囲を距
離をおいて周回せしめられ、前記リミットスイッチＬに
接触せしめられて前記フィード・バックフィード用ステ
ッピングモータＭ₂を停止させ、前記バンドＢのセット
は完了する。

【００２０】次に、前記カム駆動用ステッピングモータ
Ｍ₁が起動されて前記前クランプカム２２が回転し、そ
の従動節である前記カムローラ５２の作動により前記ア
ーム部４３が前記枢止軸４２を中心に上方に揺動して前
記前クランプ４０が上昇し、該前クランプ４０の上端面
と前記スライドテーブル６７の下面とで前記バンドＢの
供給先端部をクランプ（拘止）する。それと同時に、前
記カム駆動用ステッピングモータＭ₁が停止し、前記フ
ィード・バックフィード用ステッピングモータＭ₂が起
動し、供給（フィード）方向とは逆向きの引締め（バッ
クフィード）方向に回転を始め、高速・低トルク駆動に
より一次引締めが行われる。そして、前記バンドＢが被
梱包物の外周面に当接して所定値の張力が前記バンドＢ
に作用すると、図示しない張力センサ等により、前記フ
ィード・バックフィード用ステッピングモータＭ₂は、
自動的に運転モードが切り換えられて、低速・高トルク
駆動回転せしめられ二次引締めが行われる。この一次及
び二次引締め期間を通して前記カム駆動用ステッピング
モータＭ₁の作動は停止位置に保持せしめられている。

【００２１】続いて、二次引締めによる前記バンドＢの
負荷張力が、張力センサの設定上限値に達すると、前記
カム駆動用ステッピングモータＭ₁が再起動する。それ
により、前記後クランプカム２５が作動し、前記後クラ
ンプ５６が上昇する。そして、前記バンドＢの重合部分
の後方部は、前記後クランプ５６の上面と前記スライド
テーブル６７の下面とによりクランプせしめられる。

【００２２】次に、前記バンドＢの巾方向において互い
に対向して取付けられた前記ヒータプレート６４及び前
記中スライド７４を支持固定せしめる前記ヒータアーム
６５及び前記中スライドアーム７３は、前記ヒータカム
２１及び前記中スライドカム２６の回転運動に追従して
作動せしめられる前記カムローラ７１、７５を介して、
前記枢止軸３０を回転中心にして互いに連動して進退す
べく回転を行う。すなわち、前記中スライド７４が前記
バンドＢの重合部分から退出する向き（図５の右方向）
にスライドせしめられると、それと同時に、（該中スラ
イド７４にガイドされて）前記ヒータプレート６４も同
方向（図５の右方向）にスライドせしめられる。このよ
うにして、該ヒータプレート６４は、前記中スライド７
４の位置（図４参照）に替わって、互いに距離をおいて
上下に緊張状態で配置された前記バンドＢの重合部分の
間隙に挿入せしめられるとともに、その直後に前記プレ
スカム２３及び前記カムローラ５７の作動により上昇せ
しめられる前記プレス５５との同時挟圧により、前記バ
ンドＢの重合部の対向面の溶融圧着が行われる。ここ
で、前記プレス５５は、前記バンドＢの重合部分に最初
は軽く押圧され、続いて、一旦降下せしめられる。それ
と同時に、前記ヒータプレート６４はバンド重合部分か
ら（図５で見て左側へ）抜脱退出せしめられ、続いて、
前記プレス５５が再度上昇し前記カッタ部材５９により
前記バンドＢの前記前クランプ４０側が切断される。そ
して、前記プレス５５は前記バンドＢの重合部分に強く
押圧せしめられ、その状態で該バンド重合部分は所定時
間（例えば１〜1.７秒）冷却され、前記プレス５５は下
降せしめられる。なお、前記プレス５５を上昇させた一
回目の押圧作動時、並びに冷却期間中は、前記カム駆動
用ステッピングモータＭ₁は停止位置に保持されてい
る。

【００２３】最後に、前記全工程期間中、前記天板４の
上面とほぼ同一水平面の位置に保持されていた前記スラ
イドテーブル６７は、前記スライドカム２４の従動節で
ある前記カムローラ７２、及び前記スライドアーム６６
等を介して、前記枢止軸３０を回転中心にして退出方向
（図５の左方向）に回転せしめられる。このように、本
発明による梱包機は、制御装置からのパルス信号に応じ
てその出力軸の回転駆動または停止位置保持を自由自在
に行うことのできるステッピングモータをカム駆動用の
モータとして用いたことにより、特に、前記バンドＢの
溶融圧着時に前記各カム２１〜２６の駆動を所定のタイ
ミングで停止させ、そのまま保持させることができる。
したがって、カムに急激な曲率変化部分や余分なモード
保持のためのアイドル部分等を形成しなくてもよく、前
記各カム２１〜２６のカムプロフィルをなめらかな形状
（一定の径を有する円弧部分の占有率が高い形状）に形
成することができる。図７は前記各カム２１〜２６の形
状の一例を示すカムプロフィル図である。図７におい
て、（ａ）〜（ｆ）の順に、（ａ）前クランプカム、
（ｂ）後クランプカム、（ｃ）中スライドカム、（ｄ）
プレスカム、（ｅ）ヒータカム、（ｆ）スライドカム、
の各カムの形状が示されており、図７からも明らかなよ
うに、各カムプロフィルはなめらかである。したがっ
て、カムの寿命を長くすることができるとともに、カム
駆動力を低減させることができ、そのため、カム駆動用
ステッピングモータＭ₁を小型化できるのみならず、カ
ム自体をも小型化可能となり、省エネルギー及びコスト
低減を図ることができる。

【００２４】以上、本発明の一実施例を詳述したが、本
発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の
設計変更を行うことができる。たとえば、本図示例にお
いては、バンド供給・引締め作動を行うフィード・バッ
クフィード用にもステッピングモータＭ₂を用いている
が、誘導電動機等の他のモータを用いても良いことは勿
論である。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明によれば、カム駆動用のモータのみならず、プレス、
ヒータ、スライド等の作動用カムをも小型化することが
可能となり、しかも、作動用カムの損耗を少なくしてそ
の長寿命化が図ることができるとともに、カム交換等の
煩雑なメンテナンス作業を極力省くことが可能となり、
また、全体を簡単かつ安価に構成することができ、か
つ、省エネルギーを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる梱包機の内部全体を
示すために天板を取り外した平面概略図。

【図２】図１で示した梱包機の正面概略図。

【図３】図２のIII-III矢視側面概略図。

【図４】図２の要部拡大図。

【図５】図３の要部拡大図。

【図６】本発明一実施例の梱包機に供されるフィード・
バックフィード用ステッピングモータＭ₂の縦断面図。

【図７】本発明一実施例の梱包機に供されるカムの形状
の一例を示すカムプロフィル図。

【符号の説明】

ＢバンドＦバンド供給・引締め手段Ｋバンド供給端処理手段Ｍ₁カム駆動用モータ（ステッピングモータ）２１ヒータカム２２前クランプカム２３プレスカム２４スライドカム２５後クランプカム２６中スライドカム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被梱包物の外周に卷回せしめられるバン
ドＢの送り出し、引締め等の作業を行うバンド供給・引
締め手段Ｆと、複数のカム２１、２２、２３、２４、２
５、２６の作動により前記バンドＢの把持、押圧、溶
融、切断等の作業を行う機構を備えたバンド供給端処理
手段Ｋと、前記カム２１、２２、２３、２４、２５、２
６を駆動せしめるカム駆動用のモータＭ₁とを備えた梱
包機において、前記カム駆動用のモータＭ₁は、少なくとも前記バンド
Ｂの溶融接着時に停止位置保持可能なステッピングモー
タであることを特徴とする梱包機。