JP2017144443A - 結束バンド処理装置および結束バンド処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明における結束バンド処理装置は、コイル状の圧延鋼帯に用いられる結束バンドを処理する結束バンド処理装置であって、フレームと、前記フレームに搭載される第1回動ロールと、前記第1回動ロールの上方に配置されるとともに、前記第1回動ロールとの間で前記結束バンドを狭み込む第2回動ロールと、前記第1回動ロールと前記第2回動ロールから押し出された前記結束バンドをガイドする第3回動ロールと、前記第1回動ロール、前記第2回動ロールおよび前記第3回動ロールの少なくとも1つを回動させる駆動機構と、を備えることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
一方、工場など搬送された先では、まず上述した結束バンドが切断された後で各種の処理工程へとコイル状の圧延鋼帯が送られることになる。
また、コイル状の圧延鋼帯から結束バンドを切断した後は、例えば特許文献1〜特許文献4に示すごとき結束バンド処理装置によって切断後の結束バンドを処理する技術も知られている。
また、特許文献2では、巻き取りロボットハンドがフープバンドを渦巻き状に巻き取り、さらに、巻き取りロボットハンドが巻き取った渦巻き状のフープバンドをフープバンド押し潰し機構によって側方から押し潰して薄くする構成が開示されている。
すなわち特許文献3では、回転ヘッドと、結束バンドの一端を把持する手段と、巻き付け時に結束バンドをガイドするガイド手段とが開示され、当該ガイド手段は開および閉位置の間を移動可能なガイドセクションを備えることが開示されている。
また、特許文献4では、駆動ナールロール101と従動ナールロール121の間に噛み込まれたストラップ2が、ストラップ配向辺30の接当部130Aに当たることでコイル状にカールされる構成が開示されている。
すなわち、例えば特許文献1では固定刃と協働してバンド突出端を切断する回転刃は有しているものの、その機構ではバンドの持ち替えが必要であり、さらにはシール部など厚みがあるバンドに対する処理が困難である。
また、特許文献3の構成では、バンドの巻き取り後にプレスが必要であり、そのための矯正ガイドが必要となり、さらにはプレスを行うため消費電力が大きくなってしまう。
一方、特許文献4の構成では比較的簡易な構成でバンドの処理が行えるものの、巻き取り時に接当部130Aを介してカールする構成であることから大きな動力を必要としてしまう点は特許文献3と同様である。
本発明は、上記した課題を一例に鑑みて為されたものであり、装置の小型化・省電力化を図りつつ、それでいてバンドの持ち替えなども不要で簡易・迅速にバンドを処理できる結束バンド処理装置および結束バンド処理方法を提供することを目的とする。
また、前記(1)〜(6)に記載の結束バンド処理装置においては、(7)前記第2回動ロールと前記第3回動ロールの間に配置され、前記第1回動ロールと前記第2回動ロールにより押し出された前記結束バンドの移動をガイドするガイド部材を更に有することが好ましい。
また、前記(1)〜(7)に記載の結束バンド処理装置においては、(8)前記結束バンドの先端を検出するバンド検出センサーを更に有し、前記バンド検出センサーの検出結果に基づいて、前記駆動機構を介した前記回動ロールの回転方向が切り替えられることが好ましい。
まず本発明の実施形態にかかる結束バンド処理装置100について、図1〜図8を適宜参照しながら説明する。
図1および図3に示すとおり、実施形態にかかる結束バンド処理装置100は、コイル状に巻かれた圧延鋼帯を結束する結束バンドを処理する機能を備えている。より具体的に結束バンド処理装置100は、フレーム10、第1回動ロール11、第2回動ロール21、第3回動ロール22、および駆動機構30を含んで構成されている。
第1回動ロール11は、上述したとおりフレーム10に搭載されている。本実施形態では、第1回動ロール11は公知の軸受(不図示)を介してフレーム10に固定されている。また、図6および図8に示すとおり、第1回動ロール11の他端側にはギア39が取り付けられており、後述するモータMからの動力がギア39を介して第1回動ロール11に伝達されることで、第1回動ロール11は回転運動を行うことができる。
また、摩擦力を高める上記処理としては、ローレット加工に限られず、例えばサンドブラストなど他の公知の粗面加工を施してもよい。
また、第1回動ロール11の表面に、硬質ラバーなどの樹脂を巻き付けてもよい。これによっても上記した摩擦力を確保することが可能となる。
また、摩擦力を高める上記処理としては、ローレット加工に限られず、例えばサンドブラストなど他の公知の粗面加工を施してもよい。
また、第2回動ロール21の表面に、硬質ラバーなどの樹脂を巻き付けてもよい。これによっても上記した摩擦力を確保することが可能となる。
また、摩擦力を高める上記処理としては、ローレット加工に限られず、例えばサンドブラストなど他の公知の粗面加工を施してもよい。
また、上記した第1回動ロール11、第2回動ロール21および第3回動ロール22はすべて同じ形態でもよいが、少なくとも1つを他と異ならせてもよい。例えば、第1回動ロール11および第2回動ロール21の表面はローレット加工しつつ、第3回動ロール22の表面は硬質ラバーなどの樹脂で覆うようにしてもよい。また、第1回動ロール11、第2回動ロール21及び第3回動ロール22の直径は互いに等しくしてもよいが、例えば第3回動ロール22だけ他よりも大きい直径としてもよい。
なお図3〜図5に示すとおり、移動フレーム20は、フレーム10に対して昇降する部位を指し、本実施形態では押付圧調整装置23および昇降台24を介してフレーム10に搭載されている。なお移動フレーム20の材質に特に限定はないが例えばフレーム10と同様の金属が好適である。
そして後述するとおり、本実施形態の押付圧調整装置としてのエアシリンダ23は、結束バンドBDのシールSなど厚みの変化に起因して結束バンドBDに対する回動ロールの押付圧が変化した際に、当該押圧力が一定となるように当該押付力の調整を行うことが可能となっている。
昇降台24は、移動フレーム20を支持するとともにエアシリンダ23によってZ方向に移動(昇降)可能なように構成されている。なお昇降台24の材質に特に限定はないが例えばフレーム10や移動フレーム20と同様の金属が好適である。
モータMは、本実施形態では電動モータが例示でき、工場内の商用電源から電力の供給を受けて動力を発生させる。また、モータMの駆動軸にはギア31が設けられており、上記した電力を受けてギア31を回転駆動させる。
また図1や図3に示されるとおり、第1駆動機構は、第1駆動チェーン38aの弛みを取るテンショナー(弛み取り機構)40を備えている。
まず平面(XY平面と平行な面)方向の位置関係に関して、移動フレーム20に搭載された第2回動ロール21と第3回動ロール22は、その中心間の距離はPとされている。なお本実施形態では、第1回動ロール11、第2回動ロール21および第3回動ロール22は、すべて同じ直径Dを有している。
そして平面方向に関し(Z方向上方から俯瞰した場合)、上記した中心間の距離Pのちょうど中点に、第1回動ロール11の中心軸が位置するようになっている。これにより、ロボットハンドRHで結束バンドBDの先端を把持して結束バンド処理装置100へ搬送する形態に限られず、従来のように結束バンドBDの先端を回動ロールの間に押し込む形態にも対応することが可能となる。
また、図1に示すような、移動フレーム20が下端にある位置(すなわち第1回動ロール11、第2回動ロール21および第3回動ロール22が互いに最も近接した位置)となるとき、第1回動ロール11の上端部(Z方向で最も高い箇所)は、第2回動ロール21及び第3回動ロール22の下端部(Z方向で最も低い箇所)よりも高い位置に配置される。これにより後述する結束バンドBDの処理時において適切に結束バンドBDが巻縮(カール)される。
次に図9〜図11を用いて本実施形態に係る結束バンド処理方法を説明する。
本実施形態の結束バンド処理方法は、回動ロールを回転駆動させることによって結束バンドBDを巻縮させる処理であって、ロール状等の圧延鋼帯を結束する結束バンドBDが切断された後から開始される。
まず、圧延鋼帯のロールから切断された結束バンドBDの先端をロボットハンドRHで把持する。
すなわち、結束バンド処理装置100へ結束バンドBDが搬送される際には、図10(a)に示すとおり、移動フレーム20が上昇して第1回動ロール11との間に空間が形成され、結束バンドBDの先端を把持したロボットハンドRHがこの空間内を通過する。換言すれば、ロボットハンドRHが通過可能なように、第1回動ロール11から第2回動ロール21および第3回動ロール22を離間させる。
このような場合、従来の結束バンド処理装置では、そもそも結束バンドBDを適切に装置内へ導入することすら困難であり、仮に装置内へ導入できたとしてもシールSを乗り越えられず適切に結束バンドの処理ができないといった課題があった。
次いで、第2回動ロール21および第3回動ロール22が離間した状態で、ロボットハンドで把持された結束バンドBDを第1回動ロール11上に配置する。この動作の後又はこの動作と並行して、図9のステップ1に示すとおり移動フレーム20を下降させることで、第2回動ロール21および第3回動ロール22を第1回動ロール11に近接させて結束バンドBDを挟持する。
なおバンド検出センサー12としては、例えば公知の光学センサーや押ボタン式スイッチなど適宜用いることができる。
なお、これら回動ロールを逆転させるとき、押付圧調整装置としてのエアシリンダ23は、回動ロールが第1の押圧力によって結束バンドBDを押圧するように調整する。この第1の押圧力としては、巻き戻しに必要な比較的低圧の圧力であって、結束バンドBDが回動ロール上でスリップしない程度の圧力をいう。
このとき、図10(d)のように、当初は第2回動ロール21側に位置していた結束バンドBDの先端は、第3回動ロール22側に移動している状態となっていることが好ましい。
このように本実施形態では、回動ロールで挟持された結束バンドBDを巻縮させるに際し、まず回動ロールを逆転させつつ結束バンドBDの先端を検出し、当該先端が検出された後は回動ロールを正転させて結束バンドBDを巻縮させることに特徴がある。
かような特徴を実現するため、本実施形態ではバンド検出センサー12の検出結果に基づいて、駆動機構30を介した回動ロールの回転方向が切り替えられている。
これにより、ロボットハンドRHで結束バンドBDの持ち替えを行わず迅速に結束バンドBDの巻縮処理に移行することができる。
これに対して本実施形態では、図12に示すとおり移動フレーム20によって第2回動ロール21と第3回動ロール22はZ方向上側に移動することができるようになっている。換言すれば、結束バンドBDにおける厚みの変化(シールの乗り越えなど)に起因して結束バンドBDに対する回動ロールの押付圧が変化した際でも、エアシリンダ23によって当該押圧力が一定となるように当該押付力の調整が行われる。
この駆動機構30による駆動力伝達の原理について、図13を用いて説明する。
そしてギア39を除くギア31、第1ギア36、ギア37およびギア32〜35が第1駆動チェーン38aで接続されることで、ギア32〜35のZ方向における位置に依らずモータMからの動力が伝達され、その結果として第2回動ロール21(ギア33)や第3回動ロール22(ギア32)における回動の維持が可能となっている。
また、ギア39と第2ギア36(第2固定ギア)とが第2駆動チェーン38bで接続されることで、モータMからの動力が第1回動ロールへ伝達される仕組みとなっている。
このステップ8で結束バンドBDの巻縮処理が未だ完了していなければ、ステップ7で示した回動ロールの正転が続けられる。
一方でステップ8において結束バンドBDの巻縮処理が完了したと判定された場合には、ステップ9に移行して移動フレーム20が上昇して次の結束バンドBDの受け入れを待つための待機状態となる。
図14は、本発明の変形例1にかかる結束バンド処理装置200を示す模式図である。
変形例1にかかる結束バンド処理装置200は、上記した実施形態の結束バンド処理装置100に対して更に巻縮ガイド25を具備する点に特徴がある。
すなわち、本変形例1の巻縮ガイド25は、第2回動ロール21と第3回動ロール22の間に配置される。本変形例1の巻縮ガイド25は、第1回動ロール11と対向して配置されて結束バンドBDの移動を規制する機能を有している。
なお、巻縮ガイド25の材質は特に制限はないが、例えばフレーム10などと比べ特に表面が硬い金属が好適である。また、巻縮ガイド25の幅(図14の紙面奥行方向)は、結束バンドBDが適切にガイドされる限り特に制限はないが、例えば結束バンドBDの幅以上であることが望ましい。
図15は、本発明の変形例2〜4にかかる結束バンド処理装置を示す模式図である。
上記した実施形態では、ギア32とギア33に対して同数のギア(ギア34、ギア35)を従動ギアとして用いていたが、異なる数のギアを従動ギアとしてもよい。すなわち図15(a)に示す変形例2の結束バンド処理装置300では、ギア32とギア33に対して1つのギアG1が従動ギアとして昇降台24に搭載されている。
なお変形例4では第1回動ロール11のみを回動可能としたが、これに代えて第2回動ロール21のみ、又は第3回動ロール22のみを回動可能としてもよい。
上記した実施形態および変形例では、移動フレーム20に2本の回動ロール(第2回動ロール21と第3回動ロール22)を搭載しつつ、フレーム10に1本の回動ロールを設置する形態であった。しかしながら本発明はこの形態に限られず、移動フレーム20に1本の回動ロール(第2回動ロール21又は第3回動ロール22)を搭載しつつ、フレーム10に残り2本の回動ロールを設置する形態であってもよい。
よい。
10 フレーム
11 第1回動ロール
12 バンド検出センサー
20 移動フレーム
21 第2回動ロール
22 第3回動ロール
23 押付圧調整装置
24 昇降台
25 巻縮ガイド
30 駆動機構
31〜39、G1、G2 ギア
40 テンショナー(弛み取り機構)
BD 結束バンド
S シール
M モータ
また、前記(1)〜(6)に記載の結束バンド処理装置においては、(7)前記第2回動ロールと前記第3回動ロールの間に配置され、前記第1回動ロールと前記第2回動ロールにより押し出された前記結束バンドの移動をガイドするガイド部材を更に有することが好ましい。
Claims (10)
- コイル状の圧延鋼帯に用いられる結束バンドを処理する結束バンド処理装置であって、
フレームと、
前記フレームに搭載される第1回動ロールと、
前記第1回動ロールの上方に配置されるとともに、前記第1回動ロールとの間で前記結束バンドを狭み込む第2回動ロールと、
前記第1回動ロールと前記第2回動ロールから押し出された前記結束バンドをガイドする第3回動ロールと、
前記第1回動ロール、前記第2回動ロールおよび前記第3回動ロールの少なくとも1つを回動させる駆動機構と、
を備えることを特徴とする結束バンド処理装置。 - 前記第2回動ロール及び前記第3回動ロールを搭載する移動フレームをさらに有し、
前記第2回動ロール及び前記第3回動ロールは、前記移動フレームを介して前記第1回動ロールに対して接近または離間可能である請求項1に記載の結束バンド処理装置。 - 前記移動フレームは押付圧調整装置を介して前記フレームに搭載され、
前記押付圧調整装置は、前記結束バンドにおける厚みの変化に起因して前記結束バンドに対する回動ロールの押付圧が変化した際に、当該押圧力が一定となるように当該押付力の調整を行う請求項2に記載の結束バンド処理装置。 - 前記駆動機構は、
モータと、
前記第2回動ロール及び前記第3回動ロールに接続して前記モータからの動力を前記第2回動ロール及び前記第3回動ロールに伝達する第1駆動機構と、
前記駆動チェーンと接続されて、当該駆動チェーンを介して前記モータから動力を前記第1回動ロールに伝達する第2駆動機構と、
を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の結束バンド処理装置。 - 前記第1駆動機構は、
第2回動ロールおよび前記第3回動ロールにそれぞれ設けられるギアと、
前記移動フレームに搭載され、前記第2回動ロールおよび前記第3回動ロールの移動に追従して移動する従動ギアと、
固定して配置される第1固定ギアと、
前記ギア、前記従動ギアおよび前記固定ギアを介して、前記第2回動ロール及び前記第3回動ロールに前記モータからの動力を伝達する第1駆動チェーンと、
を含んでなる請求項4に記載の結束バンド処理装置。 - 前記第2駆動機構は、
前記第1回動ロールに設けられたギアと、
固定して配置される第2固定ギアと、
前記ギアおよび前記第2固定ギアを介して、前記モータからの動力を前記第1回動ロールに伝達する第2駆動チェーンと、を含む請求項4または5に記載の結束バンド処理装置。 - 前記第2回動ロールと前記第3回動ロールの間に配置されるとともに、前記第1回動ロールと対向して配置されて前記結束バンドの移動を規制する巻縮ガイドを更に有する請求項1〜6のいずれか一項に記載の結束バンド処理装置。
- 前記結束バンドの先端を検出するバンド検出センサーを更に有し、
前記バンド検出センサーの検出結果に基づいて、前記駆動機構を介した前記回動ロールの回転方向が切り替えられる請求項1〜7のいずれか一項に記載の結束バンド処理装置。 - コイル状の圧延鋼帯から切断された結束バンドの先端をロボットハンドで把持するステップと、
前記ロボットハンドが通過可能なように、第1回動ロールから第2回動ロールおよび第3回動ロールを離間させるステップと、
前記第2回動ロールおよび前記第3回動ロールが前記第1回動ロールから離間した状態で、前記ロボットハンドで把持された結束バンドを配置するステップと、
第2回動ロールおよび第3回動ロールを、前記第1回動ロールに近接させて前記結束バンドを挟持するステップと、
前記回動ロールを回転駆動させて前記挟持された結束バンドを巻縮させるステップと、
を備えることを特徴とする結束バンド処理方法。 - 前記挟持された結束バンドの先端を検出するステップを更に有し、
前記挟持された結束バンドを巻縮させるステップでは、前記回動ロールを逆転させつつ前記結束バンドの先端を検出し、当該先端が検出された後は前記回動ロールを正転させて前記結束バンドを巻縮させる請求項9に記載の結束バンド処理方法。
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