JPH0639709U - 蝶結びロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 包装物に十文字掛けした紐の両端により、包
装物の上面に手作業とほぼ同等の過程を機械によって行
わせて蝶結びの作業を実施し、省力化と作業の出来栄え
の安定化を図り、作業能率の増進を実現することを目的
とする。 【構成】 包装物Ａに十文字掛けした紐Ｂの端部を掴み
または離して所定の移動によりクランプ相互間で紐Ｂの
端部の受け渡しを行って蝶結びを行う５個のクランプ
１，２，２ａ，３，５と、紐Ｂの案内を兼用する１個の
案内兼用クランプ４と、各クランプの関連作動をプログ
ラムに基づいて指令する制御装置７とをそなえている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、紐などの両端を蝶結びするロボットに関するもので、一本の紐の両 端近傍を個別に掴んでその両端近傍により機械によって自動式に蝶結びを形成さ せる蝶結びロボットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

たとえば、菓子箱などのような包装物に紐掛けをする際、体裁を整えるため、 紐の結び目に対して蝶結びを適用することがごく普通に行われるが、このような 蝶結びの作業は、手順が複雑多様であることから、機械化がきわめて困難な作業 であり、そのため現在に至るまですべて人手に頼っているという状態である。し かし、この種の作業を手作業によって処理しようとすると、作業が長時間に及ぶ 場合、作業者の疲労が重なって紐の結び目の緩みあるいは崩れ等が起こり、安定 した作業が期し難く、次第に製品が不揃いとなる等の問題点がある。

【０００３】 一般に包装物を紐で固縛する作業に関し、従来から機械化されている技術とし ては、いわゆるバインダーと呼ばれる自動装置によるものがある。この装置は、 紐を包装物の周囲に巻き付けて紐の両端を綴り合わせて連結するというやりかた で、この巻き付け操作を繰り返して複数条に紐掛けするとか、紐掛けの方向を９ ０°転換して十文字掛けにすることは可能であるが、紐の両端の処理態様は単に 一条の結び目でしかなく、最も初歩的な連結手段に過ぎないもので、本考案の課 題とする蝶結び型の端末処理方法とは程遠いものである。

【０００４】 また、包装物の紐掛けを機械化した従来装置の例として、特開昭５４−３４９ ９６号のものがある。これは、たとえば、わらまたは干し草等をプレスして形成 されるこりに紐掛けする方法ならびにその結節装置をそなえた紐掛け装置に関す るもので、対向位置に配置した２個の別々のボビンから紐を供給し、紐の端部の 間に出発結び目を形成し、プレスプランジャから遠いこりの前面を横切るように 荷造室に紐を配置し、荷造室に向かってこりをプレスし、このプレス中に一方の 紐部分がこりの一方の縦側面に沿うように且つもう一方の紐部分がこりの反対の 縦側面に沿うようにしてボビンから紐を引き出し、こりの完成後前記紐部分の一 方を、プレスプランジャを通してこりの後部を横切って往復動する針によってこ りの後部を横切るように移動させ、プレスプランジャによって圧力を維持しなが ら、こりを縛るため両方の紐部分に第１の結び目を形成し且つ次のこりのための 出発結び目として両方の紐部分に第２の結び目を形成することを特徴とするもの である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、前記の先願技術は、前記のバインダーと呼ばれる自動装置に近いもの で、紐の端末処理態様も、これに近いきわめて単純なものである。ただバインダ ーと相異する点としては、この先願技術のものが、こりの紐掛け作業を連続作業 として処理するために、後続するこりのための用意として、あらかじめ両方の紐 を出発結び目で連結しておく操作が入るというだけのことで、この先願技術によ って、もしくはこの先願技術を応用して、本願の課題とする蝶結びロボットを実 現することは到底不可能である。

【０００６】 本考案は、このような従来技術の現状にかんがみてなされたもので、紐などの 両端を蝶結びする作業を人手に代えて機械化することにより、省力化と作業の出 来栄えの安定化を図り、作業能率の増進に寄与し得る蝶結びロボットを実現する ことを目的としている。

【０００７】 また、本考案は、包装物に十文字掛けした紐の両端によって、包装物の上面に 手作業とほぼ同等の過程を経て機械式に蝶結びを行うことのできる蝶結びロボッ トを実現することもその目的の一つとしている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成するために、本考案にかかる蝶結びロボットにおいては、一 本の紐の両端近傍を個別に掴んでその両端近傍により機械によって自動式に蝶結 びを形成させる蝶結びロボットであって、 動力を利用して先端で紐を掴みまたは 離すことが自在で且つ所定方向の移動を可能に設けられる複数個のクランプと、 各クランプの関連作動を所定のプログラムに基づいて指令する制御装置とをそな え、紐を掴んだクランプから他のクランプに対し作業の途中で紐の受け渡しを行 いながら蝶結びを形成させることを特徴としている。

【０００９】 また請求項２のように、 少なくとも５個のクランプをそなえ、被固縛体に対し て十文字掛けをした一本の紐の両端を、第１のクランプと第２のクランプとによ ってそれぞれ掴んで相互に離間方向のテンションを加えた状態のもとに、第１ のクランプを上昇させて紐の十文字部を持ち上げ、その下部を潜って第２のクラ ンプを前進させたのち、その端部を第２のクランプから第３のクランプに受け渡 し、第２のクランプは後退させる操作と、第４のクランプを前進させ、これに よって紐の十文字部を上から押さえて紐の緩みを防止する操作と、第５のクラ ンプを前進させて第１のクランプと十文字部との間の紐上の適当箇所をクランプ したのち、この状態で後退させ、この第５のクランプの後退に応じて第１のクラ ンプが追随して前進することにより、蝶結びの片側が成形される操作と、第２ のクランプを上昇前進させ、これによって第３のクランプに受け渡していた紐の 端部を再び受け取ったのち、前記蝶結びの片側の上面を越えて後退させ、そのあ と第２のクランプが掴みを解除してこれを第４のクランプに受け渡す操作と、 第４のクランプを後退させ、掴んでいる紐の端部を前記蝶結びの片側の下に潜ら せて巻き付けることにより、蝶結びの残る片側を成形する操作とを含む工程を経 て、前記の蝶結びを形成させることもできる。

【００１０】

【作用】

請求項１の構成をそなえる蝶結びロボットを使って、一本の紐の両端近傍に蝶 結びを形成するために、複数個のクランプに対し制御装置のプログラムに基づい て送信される関連作動指令に基づいて、各クランプが供給動力によって所定方向 の移動を行うとともに、先端に掴んだ紐をクランプ間で受け渡しをする作動を前 記プログラムに基づき順次に行うことによって、前記蝶結びの形成が実現する。

【００１１】 また、請求項２の構成により、蝶結びロボットのそなえる少なくとも５個のク ランプを動力により自動操作して、被固縛体に対して十文字掛けをした一本の紐 の両端を、第１のクランプと第２のクランプとによってそれぞれ掴んで相互に離 間方向のテンションを加えた状態のもとに、第１のクランプを上昇させて紐の 十文字部を持ち上げ、その下部を潜らせて第２のクランプを前進させた後、その 端部を第２のクランプから第３のクランプに受け渡し、第２のクランプは後退さ せる。第４のクランプを前進させ、これによって紐の十文字部を上から押さえ て紐の緩みを防止する。第５のクランプを前進させて第１のクランプと十文字 部との間の紐上の適当箇所をクランプした後、この状態で後退させ、この第５の クランプの後退に応じて第１のクランプが追随して前進することにより、蝶結び の片側が成形される。第２のクランプを上昇・前進させ、これによって第３の クランプに受け渡していた紐の端部を再び受け取った後、前記蝶結びの片側の上 面を越えて後退させる。そのあと第２のクランプは掴みを解除してこれを第４の クランプに受け渡す。第４のクランプを後退させ、掴んでいる紐の端部を前記 蝶結びの片側の下に潜らせて巻き付けることにより、蝶結びの残る片側が成形さ れる。以上の操作を含む工程を経て蝶結びを形成させることができる。

【００１２】

【実施例】

本考案の装置の実施例を図面によって説明する。図１は、本考案装置の平面図 で、本実施例では、蝶結びを行うためのクランプを６個そなえる例を示す。この ようにクランプの分担する作業を細分化して、基本的には１個のクランプで処理 できる作業を二分し、２個のクランプによって処理するようにすることはもとよ り可能である。本例では、クランプ２のみで行い得る作業を、クランプ２および ２ａに分けることによって、各クランプに要求される作動の単純化を図った例を 示す。

【００１３】 クランプ１，２，２ａ，３，５および案内兼用クランプ４の各クランプは、い ずれもエヤチャックの構成をそなえ、上下に重なった２枚の部分がエヤシリンダ によって相互に緊締と離間の作動を行うことによって、先端部分で任意に紐を掴 み、または離すことができる。その作動要領が図２および図３に示される。図２ のクランプ２ａまたはクランプ３に示すように、先端の形状をＬ字型にしたのは 、クランプ間相互の紐の受け渡しを行う場所として、包装物の上面に近い場所の 方が紐の緩みを無くするうえでの必要条件となることから、クランプが両サイド から前進してきて包装物の上面で紐の受け渡しをするとき、相互に向き合ったＬ 字型の配置となっている方が好都合だからである。また、紐を受け取ったクラン プが事後の作動を起こすとき、先端の形状をＬ字型とすることによって、作動の 方向がそのまま紐に対して張力を働かせる方向と一致して、作業中の紐の緩みを 防止する点の配慮もなされた結果の構成である。

【００１４】 図３に示す案内兼用クランプ４は、先端部分での紐の掴み・離しの機能を具備 するとともに、掴みまたは離しの状態のままで狭い通路を円滑に通り抜けること のできる形状をそなえ、且つその側面を利用して紐を側面に巻き付けた状態で、 先に成形された蝶結びの下側を潜り抜けて結び目を形成する機能をもそなえてい る。それについては、以下の作用態様の説明で明らかにされる。

【００１５】 図１中の制御装置７は、各クランプの関連作動、すなわち先端部分で任意に紐 を掴みまたは離す作動、ならびに所定方向の移動を、所定のプログラムに基づい て指令するためのもので、これらの作動動力源としてのエヤーコンプレッサー装 置も制御装置内に含まれる。なお、作動動力源としては、エヤーのほかに電気式 あるいは液圧式等の適用が可能である。

【００１６】 図４は、図１に示す蝶結びロボットによって、被固縛体Ａに紐Ｂを用いて紐掛 けし、その上面中央に蝶結びを形成するための作用態様を操作順に従って示した ものである。以下順を追って説明する。

【００１７】 (ａ)図は、クランプ１が図１のカッター６のある仮線位置から紐Ｂの一端を掴 んでレールに沿って図１の左端までスライドし、所定の位置にあって紐Ｂに対し てテンションをかけた状態にあり、クランプ２は、カッター６で所定の長さに切 断されて被固縛体Ａの周りに十文字掛けされた紐Ｂの他端を掴んで、クランプ１ と対向して反対方向のテンションをかけた状態を示す。この状態から蝶結びのた めの作業が開始される。

【００１８】 (ｂ)図は、クランプ２が掴んでいる紐Ｂの他端を、隣接配置されるクランプ２ ａに受け渡した後、その他端を図の斜め右下方に強く引いて、そのためクランプ １の把持する側の紐Ｂと他端側の紐Ｂとの重なり点が左方向に移動した状態を示 す。なお、ここでクランプ２からクランプ２ａへの紐Ｂの受け渡しの操作は、前 記で説明したように必ずしも不可欠の操作ではなく、クランプ２の移動用レール を余分に追加することによって、クランプ２ａの作用をクランプ２に兼ね行わせ ることもできる。

【００１９】 (ｃ)図では、クランプ１が被固縛体Ａの上面から離れる方向に上昇し、それに よって紐Ｂの十文字部を持ち上げ、その下部をクランプ２ａが前進して潜り抜け 、続いてクランプ３が斜め左上方から前進して前記潜り抜けた紐Ｂの他端を受け 取る。クランプ２ａは受け渡しの後、もとの位置に後退するのと同時に、クラン プ１はもとの高さまで下降する。

【００２０】 (ｄ)図では、クランプ３が紐Ｂの他端を受け取った後、斜め左上方に後退して 紐Ｂにテンションを加える。案内兼用クランプ４が斜め左上方から前進し、紐Ｂ の十文字部上面の蝶結びのかなめに当たる部分にセットする。

【００２１】 (ｅ)図では、クランプ５が図の右方から前進して、クランプ１と十文字部との 間の紐Ｂ上の任意の位置をクランプする。

【００２２】 (ｆ)図では、クランプ５が紐Ｂをクランプした状態で案内兼用クランプ４を乗 り越えて右方に後退し、それに追随してクランプ１が前進し、ここで蝶結びの片 側の部分が成形される。

【００２３】 (ｇ)図では、クランプ２ａが被固縛体Ａの上面から離れる方向に上昇して前進 し、クランプ３から紐Ｂの他端を受け取る。

【００２４】 (ｈ)図では、他端を掴んだクランプ２ａが、案内兼用クランプ４ならびに(ｆ) 図の操作で成形された蝶結びの片側の部分の上面を越えて後退する。そのとき、 紐Ｂは案内兼用クランプ４の側面を巻く状態となる。後退したクランプ２ａは、 そのあと上昇位置から下降し、右方向にスライドし、紐Ｂのクランプを案内兼用 クランプ４に受け渡す。案内兼用クランプ４は、紐Ｂを、蝶結びの片側の部分の 上面を越えた箇所でその先端によってクランプする。クランプ１は、蝶結びの片 側の部分がすでに紐Ｂの他端側によって締め付けられているので、クランプを解 除し、後退する。

【００２５】 (ｉ)図では、案内兼用クランプ４が先端に紐Ｂをクランプした状態で、紐Ｂの 結び目の中を潜り抜けて後退し、それとタイミングを合わせてクランプ５も後退 し、蝶結びが完成する。

【００２６】 (ｊ)図では、さらにクランプ５をスライドさせ、結び目の方向等を修正して蝶 結びの全体形状を整える。

【００２７】 なお、上記の実施例では、十文字に紐掛けした紐の端部に対して蝶結びを行う 場合の作業を主体として説明したが、蝶結びロボットを使って実施できる蝶結び は、必ずしも十文字掛けの場合に限られるものではなく、たとえば水引掛けのよ うに、左右から巻いた紐の両端に対しても、適用が可能であることは言うまでも ない。

【００２８】

【考案の効果】

本考案の蝶結びロボットは以上のように構成されるので、つぎのようなすぐれ た効果を有する。

【００２９】 (1) 紐などの両端を蝶結びする作業を人手に代えて機械化することにより、省 力化と作業の出来栄えの安定化を図り、手作業の場合に起こりがちな作業員の疲 労による製品の不揃いと作業能率の漸減現象を防止することができる。

【００３０】 (2) 請求項２の構成によって、包装物に十文字掛けした紐の両端部に対し、包 装物の上面に手作業とほぼ同等の過程を経て機械式に蝶結びを行うことが可能と なり、そのため該過程を経ることによってはじめて生じる手作業独特の効果、た とえば作業の途中で絶えず紐に対してテンションを加えた状態のもとに蝶結びの 作業が行われ、そのため型崩れのない引き締まった蝶結びが行われること、ある いは蝶結びが完成したときの全体形状の修正作業が自由に行われること等の効果 を、そのまま機械式蝶結びロボットのうえに再現させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかる装置の全体構成を示す
平面図である。

【図２】図１の装置の要部の作動態様を示す斜視図であ
る。

【図３】図１の装置の他の要部の作動態様を示す斜視図
である。

【図４】（ａ）図〜（ｊ）図はいずれも図１の装置を使
って蝶結びをするときの態様の推移を経時的に示す平面
図である。

【符号の説明】

１・２・２ａ・３・５ クランプ ４ 案内兼用クランプ ６ カッター ７ 制御装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一本の紐の両端近傍を個別に掴んでその
   両端近傍により機械によって自動式に蝶結びを形成させ
   る蝶結びロボットであって、動力を利用して先端で紐を
   掴みまたは離すことが自在で且つ所定方向の移動を可能
   に設けられる複数個のクランプと、各クランプの関連作
   動を所定のプログラムに基づいて指令する制御装置とを
   そなえ、 紐を掴んだクランプから他のクランプに対し作業の途中
   で紐の受け渡しを行いながら蝶結びを形成させることを
   特徴とする蝶結びロボット。
2. 【請求項２】 少なくとも５個のクランプをそなえ、被
   固縛体に対して十文字掛けをした一本の紐の両端を第１
   のクランプと第２のクランプとによってそれぞれ掴んで
   相互に離間方向のテンションを加えた状態のもとに、 第１のクランプを上昇させて紐の十文字部を持ち上
   げ、その下部を潜って第２のクランプを前進させたの
   ち、その端部を第２のクランプから第３のクランプに受
   け渡し、第２のクランプは後退させる。 第４のクランプを前進させ、これによって紐の十文
   字部を上から押さえて紐の緩みを防止する。 第５のクランプを前進させて第１のクランプと十文
   字部との間の紐上の適当箇所をクランプしたのち、この
   状態で後退させ、この第５のクランプの後退に応じて第
   １のクランプが追随して前進することにより、蝶結びの
   片側が成形される。 第２のクランプを上昇前進させ、これによって第３
   のクランプに受け渡していた紐の端部を再び受け取った
   のち、前記蝶結びの片側の上面を越えて後退させる。そ
   のあと、第２のクランプは掴みを解除してこれを第４の
   クランプに受け渡す。 第４のクランプを後退させ、掴んでいる紐の端部を
   前記蝶結びの片側の下に潜らせて巻き付けることによ
   り、蝶結びの残る片側が成形される。 以上の操作を含む工程を経て蝶結びを形成させる請求項
   １記載の蝶結びロボット。