JPH0159164B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属コイルの包装紙装着装置に関す
る。

（従来の技術） 金属コイルの包装の自動化については各種の提
案があり、例えば特開昭58−30912号公報では、
水平支軸にコイルを保持して、包装紙を巻いた巻
軸をコイルのまわりに一周させて、巻戻した包装
紙でコイル外周を包装することが提案されてい
る。

ところで金属コイルは重量物であり、特に最近
の傾向として広幅大単重のコイル出荷の要請が強
い。従つて広幅大単重の金属コイルの包装は、人
手では困難となり、この自動化が望まれている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はクレードルロールに金属コイルを載置
して、クレードルロールの回転によつて金属コイ
ルを回動して、外周紙を金属コイルの載置にわず
らわされることなく金属コイルに装着する包装紙
装着装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段、作用） 本発明は、駆動系を有し被梱包金属コイルを載
置したまま回転できる一対のクレードルロールを
設け、クレードルロールに載置された被梱包金属
コイルの両端面より離れた位置に一対の基礎腕を
上下動及び回動可能にのぞませて設けると共にそ
れぞれの基礎腕には回転可能に旋回中心ブロツク
を設け、それぞれの旋回中心ブロツクには長さ調
整が可能な摺動バーを設け、それぞれの摺動バー
先端に中空円筒状のロールの軸方向に加減圧調整
器を埋設して包装紙の紙端を吸着する巻付ロール
を着脱自在に把持する保持具を設け、一方、上下
動及び左右移動が可能な一対の多関節支持腕を旋
回可能でかつ旋回径可変に設け、更にその腕の先
端に紙クランプ機構を設けたことを特徴とする金
属コイルの包装紙装着装置である。

大単重の金属コイルの外周紙包装は、これを懸
架して行うには設備がかゝり、地上で行うには人
手によつても極めて困難である。本発明者らは金
属コイルが円筒体であり、回転体に載置して、金
属コイルの回転を利用する外周紙の装着法を検討
した。

即ち並設した２本のクレードルロールを回転自
在に設けて、金属コイルを載置し、クレードルロ
ールを同一方向に回転せしめるときは、金属コイ
ルがクレードルロール上で同一回転を行う。そこ
で包装紙を、金属コイルとクレードルロール間に
案内すると、包装紙の破損なくコイルとクレード
ルロール間を通り抜けさせることができる。しか
もクレードルロールと金属コイルは、相互に線接
触であるから金属コイルの重量の大小にかゝわら
ず包装紙の破損を生ずることがない。

本発明は上述の包装紙の装着を行うため、金属
コイル包装に必要な長さに裁断された包装紙を、
予め巻付ロールに巻付けて、巻付ロールを金属コ
イルに当接して、包装紙の巻戻しを行いながら装
着を行う。

又包装紙の紙端に予め接着剤を塗布しておくと
きは、包装紙の装着の終了と同時に、包装紙の先
端と後端とを接着することができる。

本発明は、包装紙の両端を把持したアームを、
コイル中心軸の周りに回転して、包装紙装着のガ
イドとするので、包装紙の内側に引張力が働く。
この引張力を利用して、包装紙の先端と後端とを
接着させると、受台を省略することが可能であ
る。

以下本発明を図面について説明する。

本発明における包装紙ストツクロール１７−
１，１７−２は枠体１４に載設される水平軸１５
に設けられる。１２はスナバーロール、１６はピ
ンチロールである。本発明の包装紙準備機構は、
前記ストツクロールとロール交換本体から構成さ
れる。

ロール交換本体２０は、第２図図示のように、
水平軸６に回動体１１が設けられている。角形回
動体１１には、シヤー３−１，３−２が設けられ
るが、回動体１１の上縁及び下縁の隅部に一対設
け、軸方向に摺動自在である。

本発明の回動体１１の両側には、アーム９−
１，９−２が固定され、アームの両端部に開閉式
ロールクランプ７−１，７−２及び７−３，７−
４が設けられている。開閉式ロールクランプ７
は、ピン１０でアームに軸支され、巻付ロール２
６の端部を把持するように設計される。このため
ロールクランプ７−１，７−２と７−３，７−４
とは、それぞれ対称に位置して、水平軸６の180゜
回転によつて、その位置を交互に変更することが
可能である。

実験によると、ストツクロール１７−１，１７
−２で包装紙がストツクされるので、包装紙に巻
きぐせが残り、これがピンチロール１６を経て巻
付ロールに巻取られる際に、紙の不揃いの原因と
なることが経験されている。このため好ましく
は、ピンチロール１６と巻付ロール２６との間に
紙供給装置を設ける。

本発明の紙供給装置５０は、第４図、第６図に
示すようにロール５３を軸５２に複数個設ける
が、ロール間に間隔ｌを有する。同一軸にロール
５３を複数個有するロール群５１−１，５１−２
はピンチロール１６を構成して、矢印で示す回転
を与えられる。

シートつかみバー５５は、前記ロール間隔ｌに
嵌挿自在な幅員ｔを与えられたくし歯５７を有
し、バー５５−１，５５−２を相互に当接可能に
設けている。シートつかみバー５５は、前記ピン
チロール５１のロール間に、くし歯５７が嵌挿さ
れて配設されるが、図に示さないガイド、例えば
チエンで軸５６が懸吊されて昇降自在である。又
シートつかみバー本体は長さｄを与えられるが、
バー５５−１と５５−２とを高さｄを異にして形
成されるが、特に限定しない。

即ち包装紙５には、コイル状ストツクによる曲
りぐせをもつが、第７図ａに示すように、まずピ
ンチロール５１に保持され、シートつかみバーに
捕捉される。ピンチロール５１はロール間隔ｌを
与えられ、間隔ｌに幅員ｔを有するくし歯５７が
位置し、くし歯５７は相互に当接し得て、包装紙
つかみに好適である。

包装紙５をつかみバー５５間につかむと、第７
図ｂに示すように、つかみバー５５はピンチロー
ルから離脱して、下方に待機する巻付ロール２６
の胴部に接近して、包装紙５はつかみバー５５か
ら巻付ロール２６に吸着される。これはつかみバ
ー５５−１と５５−２とに、長さｄの差を設ける
ことによつて、包装紙の紙端が巻付ロールに吸着
されるのに好都合である。

本発明の巻付ロールは、前述のようにロール交
換本体において、ピンチロールから供給される包
装紙を所望の長さ巻付けられて待機し、旋回機構
によつて把持されて、金属コイルに当接され、巻
付けられた包装紙を巻きもどして包装作業が開始
される。又包装作業は、前記巻付ロールをコイル
表面を転動せしめて、包装紙の先端と巻付ロール
の包装紙後端とを接着させて包装作業を終る。

ところで、包装紙の先端には接着剤を塗布した
接着片を設けるので、包装紙の巻付ロールは、加
減圧調整器を設けて紙供給装置から案内される包
装紙先端の吸着を図るとともに、巻取られた２周
目の包装紙が、前記接着剤に当接しないことが望
ましい。

即ち本発明の巻付ロール２６は、第８図〜第１
０図に示すように、中空円筒状のロール本体７１
に、ロール軸方向に溝７７を穿設されている。溝
はＵ字状とするが特に限定されない。溝７７は、
例えば真空ボツクス７２が昇降可能な深さd₀が与
えられている。

真空ボツクス７２は、一面を円弧状に形成され
て好ましくはロール本体７１と同一の曲率Ｒを有
し、該円弧に小孔８２を所望数設ける。これは包
装紙５が供給されるとき、減圧下で真空ボツクス
の円弧に包装紙を吸着するに便である。又真空ボ
ツクス７２は溝７７内に遊嵌され、昇降可能であ
る。

ロール本体７１は側板８３−１，８３−２を有
し、側板８３−１にシリンダー７６を設け、バー
７５をロール本体の中空に横設する。バー７５の
一端はシリンダー７６に連接し、他端は支持板８
１に保持され、シリンダー７６の駆動により水平
方向に往復動自在である。

前記真空ボツクス７２は基台７８を設けて、リ
ンク７４が基台７８と遊着７９され、リンク７４
の他端はバー７５と遊着８０されている。又リン
ク７４は中央を台座８５−１，８５−２と支点ピ
ン７３で軸着されている。即ちバー７５の水平往
復動が転換されて、真空ボツクス７２の昇降運動
をうるが、このためリンク７４に長穴８４−１，
８４−２を設けるとよい。

即ち真空ボツクスの上昇位置で包装紙の供給を
うけ、包装紙の紙端５−２の外面にのり面を有す
る状態で、真空ボツクスの減圧により包装紙を吸
着し、包装紙の巻き取りを開始し、包装紙が２巻
目になると、シリンダーを作用せしめて、真空ボ
ツクスを溝内に沈下せしめる。真空ボツクスは、
リンクにより長孔をガイドとして、溝の深さd₀内
に収容されるので、２周目の包装紙は、紙端５−
２の接着剤に直接触れることなく巻き取られ、所
望の長さの包装紙を巻き取つて作業を終る。

クレードルロール２５−１，２５−２は第１図
に示すように、金属コイルＣを載置するようにベ
ースに設けられ、駆動系（図示せず）に連接さ
れ、同方向に回転駆動され、金属コイルＣを回転
する。

巻付ロール２６は包装紙準備装置に設けるロー
ル交換本体２０において、所望の包装紙が準備さ
れ、これを旋回機構３０により金属コイルＣに当
接して巻付準備される。

本発明の巻付ロールの旋回機構３０を、第１１
図に示す。巻付ロール２６は、ロールクランプ３
１−１，３１−２で把持され、ロールクランプは
ピン３７で摺動バー３２に軸支され、図示しない
アクチユエーターで回転される。摺動バー３２は
ブツシユ３８を介して、旋回中心ブロツク３３に
取り付けられている。摺動バー３２上にはラツク
３６が取り付けられていて、ラツク３６はピニオ
ン３９に噛み合つていて、旋回中心ブロツク３３
上に搭載された駆動装置（図示せず）によるピニ
オン３９の回転を介して、往復運転可能である。

旋回中心ブロツク３３は、基礎腕３４に軸受１
８１を介して軸支され、基礎腕３４は、基軸１７
１に固定されている基台３５に固定されている。
旋回の駆動は基軸１７１の中央に固定された基台
１７５上に設置された駆動モーター１７７から、
両側の基礎腕３４に軸受１８１−２で軸支された
スプライン軸１７３を回転し、スプライン軸１７
３上のスプロケツト１７９及び旋回中心ブロツク
３３上のスプロケツト１８０を介して、旋回中心
ブロツク３３に伝達される。

旋回機構３０を旋回機構４０に適用する場合、
金属コイルの外径の最大と最小の比が２を超える
場合には、摺動バー３２のロールクランプと反対
端が、巻付ロール２６及びクレードルロール２５
と接触するおそれがあるため、採用ができない場
合が発生する。

本発明ではこのため第１２図及び第１３図に示
す旋回機構を採用する。

図において、第１腕１４３、第２腕１４２及び
第３腕１４１がそれぞれ軸受されて、３軸からな
る関節型ロボツト腕を構成する。

基軸１７１は、旋回機構３０の基台３５−１，
１７５，３５−２のそれぞれの間は、スプライン
が切られていて、第１腕１４３は、基軸１７１と
スプラインで結合された基台１４４に固定されて
いる。基軸１７１の中央に載置された基台１７５
上に、駆動モーター１７６が設置され、基台３５
−１，３５−２に軸支されたスプライン軸１７２
に回転力が伝達される。スプライン軸１７２上に
スプロケツト１８２が設けられ、基台１４４とも
スラスト軸受１８３で結合されている。

又第１腕１４３上の軸１４５が軸支され、軸１
４５の一端にスプロケツト１４８が固設され、他
端にスプロケツト１５１と第１腕に固設されたブ
レーキ１４９が軸支され、クラツチ１５０が固設
されている。第１腕１４３の先端に軸１４６を設
けて、スプロケツト１５２を固定してスプロケツ
ト１５１と係合し、２重スプロケツト１５３を設
けて、スプロケツト１４８と係合される。１５５
は軸受を示す。

第２腕１４２は軸１４６に連設され、第３腕１
４１と軸１４７で軸支される。又軸１４７にスプ
ロケツト１５４を設けて、前記２重スプロケツト
１５３と係合される。従つてモータ１７６の駆動
エネルギーは、クラツチ１５０を開にし、ブレー
キ１４９を閉にするときは、スプライン軸１７
２、スプロケツト１８２、スプロケツト１４８、
２重スプロケツト１５３、スプロケツト１５４、
軸１４７を介して、第３腕１４１に伝達され、θ₁
が固定されたままθ₂のみ変わる。

又クラツチ１５０を閉にし、ブレーキ１４９を
開にするときは、駆動エネルギーは前述の第３腕
の旋回とともに、第２腕１４２の旋回運動を与
え、第２腕と第３腕のなす角θ₂を固定したまま、
第２腕が軸１４６のまわりを旋回する。

即ち本発明の旋回機構は、１箇のモータによつ
て第２腕、第３腕の同時及び選択的旋回運動をう
るものである。

本発明の旋回機構の他の実施例を、第１４図及
び第１５図に示す。

図において、旋回装置はベースに設けられた第
１腕１４３と第１腕に軸支される第２腕１４２及
び第２腕に軸支される第３腕１４１からなる。第
１腕１４３には駆動源としてモーター１０４、ス
プロケツト１０５が設けられ、第１５図に示すよ
うに、第１腕１４３の端部に差動歯車１０７が軸
受１２１−１，１２１−２を介して回動自在に設
けられる軸受１２１−１，１２１−２は１つの軸
受で構成する。図示しないが、モータ１０４は第
１腕１４３の系外の所望の基台に設けることは、
勿論差し支えない。差動歯車１０７は歯車ケース
１１７に歯車１１３，１１４，１１５，１１６が
相互に噛合して設けられる公知のものである。歯
車ケース１１７はブレーキの回転部１１０−１を
介して第２腕１４２と結合されている。ブレーキ
の固定部１１０−２は第１腕に直結され、歯車ケ
ース１１７との接触はない。

歯車１１６に軸１１８が固定され、軸１１８に
軸受１２０−１，１２０−２を介して第２腕１４
２が設けられる。ブレーキ１１０が第１腕１４３
に設けられて、第１腕と第２腕とを係動自在にし
ている。一方歯車１１３は軸１１２と固定され、
軸１１２の端部にスプロケツト１０６を有して、
モーター１０４の駆動エネルギーを差動歯車１０
７を介して軸１１８に伝達するが、ブレーキ１１
０の作動、停止に従い選択的である。

第２腕１４２と第３腕１４３とは軸１１９で軸
支され、軸受１２２−１，１２２−２が介在す
る。軸１１９と同軸にブレーキ１１１が設けられ
て、ブレーキ１１１の作動、停止に従いブレーキ
第３腕とは係動自在である。従つて軸１１９のス
プロケツト１０９と軸１１８のスプロケツト１０
８とを連動せしめるときは、ブレーキ１１１の作
動、停止により、モーター１０４の駆動エネルギ
ーが選択的に第３腕に伝達されることになる。

即ちブレーキ１１０を作動せしめ、ブレーキ１
１１を不作動（自由）とするときは、第１腕と第
２腕が固定され、第１２図のθ₁の変化はない。又
モーター１０４の正回転が歯車１１３に正回転を
与え、歯車１１４，１１５は歯車１１３に追随し
て回転して、歯車１１６に逆回転を与える。この
とき歯車ケース１１７は回転しない。歯車１１６
の逆回転は軸１１９に逆回転を与えるので、第３
腕の旋回を得て、θ₂が変化する。

次にブレーキ１１１を作動せしめ、ブレーキ１
１０を不作動（自由）とするときは、第２腕と第
３腕が固定され、θ₂の変化はない。ブレーキ１１
１の作動により、第３腕と第２腕が固定される。
このため軸１１９と第２腕の相対回転が止めら
れ、これと係動するスプロケツト１０８及び軸１
１８も、第２腕との相対回転が止められる。

第１５図に示す如く、差動歯車のケーシング１
１７は、第２腕に固定されたブレーキ１１０の回
転部１１０−２と固定されているので、軸１１８
乃至歯車１１６とケーシング１１７との相対回転
がなくなる。従つて、歯車１１５，１１６の回転
が停止され、差動歯車１０７が一体となつて回転
する運動のみ可能となる。このため、モーター１
０４の正回転がスプロケツト１０６に伝達され、
軸１１２、差動歯車１０７、ブレーキの回転部１
１０−１を介して、第２腕の正回転を得て、第１
腕と第２腕のなす角θ₁の変化が得られる。

包装紙の幅の変化に対応して、巻付機構の幅の
変更装置を設けている。基軸１７１上の基台１７
５上に駆動モーター１７８を設置し、スクリユー
軸１７４を基台３５−１，３５−２に軸支し、駆
動モーター１７８によつて、スクリユー軸１７４
が回転し、基台１４４に設置されたナツト１８４
を介して、巻付機構の開閉動作を行なう。

包装紙のつかみ機構６０を第１６図に示す。紙
クランプ１６１は、ピン１６３で軸支され、回転
駒１６２に内蔵された図示しないアクチユエータ
で開閉される。回転駒１６２は、旋回装置４０の
第３腕１４１先端に取り付けられたピン１６４に
軸支され、回転駒１６２に内蔵されたロータリー
アクチユエータ（図示せず）によつて90゜回転可
能となつている。

包装紙をクランプする場合には、シヤー３で切
断される前の包装紙は水平に、第３腕１４１は垂
直になつているため、第１６図ａに示すように、
回転駒１６２を90゜に曲げて紙をクランプする。
このままの状態で第１８図及び第１９図に示す紙
の巻付動作を行なうと、金属コイルＣの外周よ
り、クランプ１６１−２が突出するため、巻付ロ
ール２６及びクレードルロール２５と接触し、ク
ランプ装置の破損のおそれが大である。

この問題点を解消するため、第１６図ｂに示す
如く、回転駒１６２を第３腕１４１に対して、直
線状にして紙を曲げて持ち、クランプ１６１の先
端部分がコイル外径の同一円周上になるように、
第１２図に示す第２腕と第３腕のなす角θ₂を適当
に選択して、旋回実効半径を調整することで対応
できる。

基軸１７１は、架台１９７に固定された架台１
９３に軸支されたスプロケツト１９４に、チエー
ンを介して懸架された基台１９１に軸支されてい
る。金属コイルＣの前左右の３方向が第１腕１４
３、基軸１７１等によつて囲まれていて、コイル
の搬送が難しく、また、ロール交換本体を上方に
設けたことにより、基礎腕３４及び第１腕１４３
を、基軸１７１を中心にして揺動して、上方に傾
けることが便利である。このため、基台１９１上
にシリンダー１９２を設置し、基軸１７１を回転
させて、第１腕１４３及び基礎腕３４を揺動する
装置を設けている。

金属コイルＣはクレードルロール２５上に置か
れるため、外径が変わるとコイルの中心の高さが
変化する。従つて、コイル中心に旋回中心を合わ
せるため、架台１９３上に駆動モーター１９５を
載置し、スプロケツト１９４を回転して基台１９
１の高さを変えている。チエーンの反対端にカウ
ンターウエイト１９６を取付けると、モーターの
小容量化が可能である。

本発明の構成は上述の通りであるが、以下に作
用について説明する。

ストツクロール１７の包装紙５は、ピンチロー
ル１６を介してロール２６−１に巻取られる。ロ
ール２６−１はロールクランプ７−１に回動自在
にクランプされており、図示しない駆動源によつ
て、所望の長さの包装紙５を与えられる。

このときロールクランプ７−２には、包装作業
を終つて空になつたロール２６−２がクランプさ
れているので、ロール交換本体２０を180゜回転し
て、ロール２６−１をロール２６−２の位置に位
置交換する。包装紙５は、第３図に示すように、
ロール２６−１の位置交換によつて、回動体１１
によつて張力下にロール２６−１とロール２６−
２間に張られるが、ロール２６−１とシヤーの間
を、包装紙幅に位置決めされた爪付アーム先端の
クランプで把持後、シヤー３の切断をうけること
により、ロール２６−１は包装紙５の巻取りと、
位置交換及び紙クランプを終了する。

ついで旋回機構３０の摺動バー先端に設けられ
たクランプ３１によつて、巻付ロール２６を固定
して、旋回機構３０，４０の旋回径及び旋回中心
を金属コイルＣに合せた後当接する。第１８図乃
至第１９図に示すように、クレードルロール２５
−１，２５−２に金属コイルＣが載置され、巻付
ロール２６が当接されると、旋回機構４０に与え
られる旋回運動によつて、包装紙の包装作業が開
始される。このとき巻付ロール２６は当接位置に
固定され、包装紙の巻もどしを行う。

旋回機構のアームの旋回（第１８図ａ）と同時
に、クレードルロールが矢印方向に回転すると
（第１８図ｂ）、包装紙はクレードルロールによつ
て回転される金属コイルの外周に沿つて、クレー
ドルロールと金属コイル間を通り抜ける。即ちク
レードルロールの回転によつて金属コイルを回動
し、旋回アームの回転運動を同時に行いまた、つ
かみ機構４３の先端がコイル外径と同一円周上に
あるので、包装紙は金属コイルの載置にわずらわ
されることなく、金属コイルとクレードルロール
間を通り抜けることとなる。

包装紙が通り抜けたところで、クレードルロー
ルの回転を停止し、ついで巻付ロールをコイル外
周に沿つて、逆方向に回動させて（第１８図Ｃ）、
包装作業を終る。能率上、コイルの回転と同時
に、巻付ロールを反対方向に旋回させてもよい。
包装紙の巻付ロール側先端に、予め接着テープを
貼り付けておくと、コイル軸方向に引張つてある
包装紙の上を、巻付ロールが回転することによつ
て、テーピングを行うことができる。

即ち本実施例によるときは、第１９図に示すよ
うに、つかみ機構４３が包装紙の内側に引張り力
を与えるので、テーピングの時に受台の作用を行
い、受台は不要となる。

（発明の効果） 本発明は回転体であるクレードルロールに金属
コイルを支承して、該クレードルロールの回転に
よつて金属コイルを回転せしめるので、金属コイ
ルの回転と同期して包装紙を金属コイルの外周に
導入すると、金属コイルの重量に関係なく、包装
紙を回転体と金属コイルとの間を通り抜けさせる
ことが可能で、金属コイルの包装の自動化に果す
役割は大きい。

又金属コイルの両側に設けるつかみ機構が、包
装紙の両側先端をコイル内側に折り曲げ把持する
ので、包装紙の紙端同志のテーピングに受台を不
要にするので、その工業的効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体説明図、第２図は本発明
のロール交換本体の説明図、第３図は第２図の作
用の説明図、第４図は本発明の紙供給装置の斜視
図、第５図、第６図は第４図の部分説明図、第７
図ａ，ｂ，ｃは第４図の作用の説明図、第８図は
本発明の巻付ロールの断面説明図、第９図は第８
図の部分断面正面図、第１０図は第８図の作用の
説明図、第１１図は本発明の旋回機構の説明図
で、ａは平面図、ｂは正面図、第１２図は本発明
の旋回装置の模式図、第１３図は第１２図の部分
平面図、第１４図は他の例の部分平面図、第１５
図は第１４図の部分拡大図、第１６図ａ，ｂは本
発明のつかみ機構の説明図、第１７図、第１８図
ａ，ｂ，ｃ及び第１９図は本発明の作用の説明図
である。 ５……包装紙、１６……ピンチロール、２０…
…包装紙準備装置、２６……巻付ロール、２５…
…クレードルロール、３０……ロール旋回装置、
４０……包装紙巻付旋回装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 駆動系を有し被梱包金属コイルを載置したま
   ま回転できる一対のクレードルロールを設け、ク
   レードルロールに載置された被梱包金属コイルの
   両端面より離れた位置に一対の基礎腕を上下動及
   び回動可能にのぞませて設けると共に、それぞれ
   の基礎腕には回転可能に旋回中心ブロツクを設
   け、それぞれの旋回中心ブロツクには長さ調整が
   可能な摺動バーを設け、それぞれの摺動バー先端
   に、中空円筒状のロールの軸方向に加減圧調整器
   を埋設して包装紙の紙端を吸着する巻付ロールを
   着脱自在に把持する保持具を設け、一方上下動及
   び左右移動が可能な一対の多関節支持腕を旋回可
   能でかつ旋回径可変に設け、更にその腕の先端に
   紙クランプ機構を設けたことを特徴とする金属コ
   イルの包装紙装着装置。