特開 2024-176292 結束装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024176292

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】結束装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 13/22 20060101AFI20241212BHJP

   B65B 27/10 20060101ALI20241212BHJP

   B65B 13/32 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

B65B13/22

B65B27/10 Z

B65B13/32

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023094747

(22)【出願日】2023-06-08

(71)【出願人】

【識別番号】000206093

【氏名又は名称】大森機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112689

【弁理士】

【氏名又は名称】佐原 雅史

(74)【代理人】

【識別番号】100128934

【弁理士】

【氏名又は名称】横田 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100166833

【弁理士】

【氏名又は名称】白石 直子

(72)【発明者】

【氏名】岡部 一也

(72)【発明者】

【氏名】今村 仁

(72)【発明者】

【氏名】栗原 弘樹

【テーマコード（参考）】

3E052

【Ｆターム（参考）】

3E052AA50

3E052BA03

3E052CA20

3E052CB03

3E052CB05

3E052CB07

3E052DB02

3E052EA01

3E052FA18

3E052GA18

3E052HA02

3E052KA16

3E052LA10

3E052LA14

3E052LA17

(57)【要約】      （修正有）

【課題】複数の物品からなる物品群を結束する結束装置であって、物品群の外形状や物品群を構成する物品の数の変化に柔軟に対応可能な結束装置を提供する。
【解決手段】結束装置１００は、搬送手段１０と、上側サーボモータ２４を有する上側結束帯送り手段２３と、下側サーボモータ３４を有する下側結束帯送り手段３３と、結束位置Ｎに搬送される物品群ＸＡ１を結束する結束手段５０と、制御手段６０とを備え、制御手段は、物品群毎に上側サーボモータに対して第１トルク指令を出力して上側結束帯送り手段から第１長さの上側結束帯２５を送り出し、下側サーボモータに対して第２トルク指令を出力して下側結束帯送り手段から第１長さより短い第２長さの下側結束帯３５を送り出し、結束手段による結束期間において下側サーボモータに対して第２トルク指令よりも低いトルクを生じさせる第３トルク指令を出力する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の物品からなる物品群を搬送路上において移動させる搬送手段と、
第１サーボモータを有し、前記搬送路の途中に設けられる結束位置に第１結束帯を供給する第１結束帯送り手段と、
第２サーボモータを有し、前記結束位置に第２結束帯を供給する第２結束帯送り手段と、
前記結束位置に搬送される前記物品群の周囲に前記第１結束帯および前記第２結束帯を巻き付けて、巻き付けの余長分をシールして該物品群を結束する結束手段と、
制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記物品群毎に、
前記第１サーボモータに対して第１トルク指令を含む第１制御指令を出力して前記第１結束帯送り手段から第１長さの前記第１結束帯を送り出し、
前記第２サーボモータに対して第２トルク指令を含む第２制御指令を出力して前記第２結束帯送り手段から前記第１長さより短い第２長さの前記第２結束帯を送り出し、
前記結束手段による前記シールの開始から完了までの期間（以下、「結束期間」という。）において前記第２サーボモータに対してトルクを低下させる指令を出力する制御を行う、
ことを特徴とする結束装置。

【請求項2】

複数の物品からなる物品群を搬送路上において移動させる搬送手段と、
調整手段を有し、前記搬送路の途中に設けられる結束位置に第１結束帯を供給する第１結束帯送り手段と、
サーボモータを有し、前記結束位置に第２結束帯を供給する第２結束帯送り手段と、
前記結束位置に搬送される前記物品群の周囲に前記第１結束帯および前記第２結束帯を巻き付けて、巻き付けの余長分をシールして該物品群を結束する結束手段と、
制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記物品群毎に、
前記サーボモータに対してトルク指令を含む制御指令を出力して前記第２結束帯送り手段から前記第２結束帯を送り出し、
前記結束手段による前記シールの開始から完了までの期間（以下、「結束期間」という。）において前記サーボモータに対してトルクを低下させる指令を出力する制御を行う、
ことを特徴とする結束装置。

【請求項3】

前記第２長さは、一組の前記物品群の結束周長の２分の１より短い長さである、
ことを特徴とする請求項１に記載の結束装置。

【請求項4】

前記結束期間において、前記物品群の周囲に巻き付いた前記第１結束帯および前記第２結束帯に前記結束手段によるしごきの張力が生じるように構成され、
前記制御手段は、前記トルクを低下させる指令として、前記張力よりも弱いトルクを生じさせる指令を出力する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の結束装置。

【請求項5】

少なくとも前記結束期間において前記第１結束帯の張力を調整する調整手段を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の結束装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、結束装置に関し、特に、物品を熱融着可能な結束帯（熱融着性プラスチックフィルム等）により自動的に連続して結束する結束装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、物品を熱融着可能な結束帯により自動的に連続して結束する結束装置において、結束位置内の所定の位置に物品を正確に位置決めすることにより、物品に巻き付ける結束帯のテンションを一定にして、物品の結束状態をタイトに安定させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４３６６２１４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、位置決め手段によって各物品が常に結束位置内の一定の位置に位置決めされることになるため、結束帯の締め付け具合の調整が困難であった。具体的に、個包装され、比較的柔軟性のある棒状の物品（例えば、魚肉ソーセージ等）が複数集積された物品群を一纏めに結束帯で結束する場合、物品群としては同じ物品数（例えば、５本）であっても物品の集積状態によっては物品群の外形状（物品の長さ方向に交差する方向の断面形状）、すなわち結束帯の巻き付けの形状が必ずしも一定形状とならず、例えば、略菱形、略三角状、略五角形状などとばらつく場合がある。あるいは結束ライン中に、１組の物品群を構成する物品の数が変わる場合（例えば、５本の物品群と４本の物品群が混在するなどの場合）もある。これらいずれの場合も、物品群毎に必要な結束帯の巻き付け長さ（以下、胴周長）が変化してしまう。

【0005】

従来の結束装置では、このように物品群毎に外形状や数のばらつきによって物品群の胴周長が変化した場合に柔軟な対応ができず、結束が緩く物品が脱落する、あるいは結束帯の締め付け過ぎによる物品の品質劣化、または熱融着不良により結束不良が生じる問題があった。

【0006】

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、複数の物品からなる物品群を結束する結束装置であって、物品群の外形状や物品群を構成する物品の数の変化に柔軟に対応可能であり、確実な結束が可能な結束装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、複数の物品からなる物品群を搬送路上において移動させる搬送手段と、第１サーボモータを有し、前記搬送路の途中に設けられる結束位置に第１結束帯を供給する第１結束帯送り手段と、第２サーボモータを有し、前記結束位置に第２結束帯を供給する第２結束帯送り手段と、前記結束位置に搬送される前記物品群の周囲に前記第１結束帯および前記第２結束帯を巻き付けて、巻き付けの余長分をシールして該物品群を結束する結束手段と、制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記物品群毎に、前記第１サーボモータに対して第１トルク指令を含む第１制御指令を出力して前記第１結束帯送り手段から第１長さの前記第１結束帯を送り出し、前記第２サーボモータに対して第２トルク指令を含む第２制御指令を出力して前記第２結束帯送り手段から前記第１長さより短い第２長さの前記第２結束帯を送り出し、前記結束手段による前記シールの開始から完了までの期間（以下、「結束期間」という。）において前記第２サーボモータに対してトルクを低下させる指令を出力する制御を行う、ことを特徴とする結束装置に係るものである。

【0008】

また、本発明は、複数の物品からなる物品群を搬送路上において移動させる搬送手段と、調整手段を有し、前記搬送路の途中に設けられる結束位置に第１結束帯を供給する第１結束帯送り手段と、サーボモータを有し、前記結束位置に第２結束帯を供給する第２結束帯送り手段と、前記結束位置に搬送される前記物品群の周囲に前記第１結束帯および前記第２結束帯を巻き付けて、巻き付けの余長分をシールして該物品群を結束する結束手段と、制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記物品群毎に、前記サーボモータに対してトルク指令を含む制御指令を出力して前記第２結束帯送り手段から前記第２結束帯を送り出し、前記結束手段による前記シールの開始から完了までの期間（以下、「結束期間」という。）において前記サーボモータに対してトルクを低下させる指令を出力する制御を行う、ことを特徴とする結束装置に係るものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、複数の物品からなる物品群を結束する結束装置であって、物品群の外形状や物品群を構成する物品の数の変化に柔軟に対応可能であり、確実な結束が可能な結束装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態に係る結束装置の全体構成を説明する正面概要図である。

【図2】第１実施形態に係る結束装置の搬送路を説明する平面概要図である。

【図3】第１実施形態に係る結束装置の結束帯送り手段を説明する図であり（Ａ）正面概要図、（Ｂ）正面概要図、（Ｃ）平面概要図である。

【図4】第１実施形態に係る結束装置の結束手段を説明する正面概要図である。

【図5】第１実施形態に係る結束装置の調整手段を説明する正面概要図である。

【図6】第１実施形態に係る結束装置の動作を説明するタイミングチャートである。

【図7】本発明の第２実施形態に係る結束装置の全体構成を説明する正面概要図である。

【図8】第２実施形態に係る結束装置の動作を説明するタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本図及び以降の各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、本図及び以降の各図において、部材の大きさ、形状、厚み等を適宜誇張して表現する。以下、本実施形態の説明における方向の定義として、物品群ＸＡ１が上流から下流（図１では左から右）に移動する第１方向を搬送方向Ｔ、搬送方向Ｔと直交する第２方向を搬送幅方向Ｗ、搬送方向Ｔと搬送幅方向Ｗに直交する第３方向を搬送高さ方向Ｈとする。

【0012】

＜第１実施形態＞
まず本発明の第１実施形態に係る結束装置１００について説明する。
＜結束装置＞
図１は、本実施形態（第１実施形態）に係る結束装置１００の一例を示す正面概要図である。本実施形態の結束装置１００は、物品群ＸＡ１を搬送する搬送手段１０と、第１結束帯２５を供給する第１結束帯供給装置２０と、第２結束帯３５を供給する第２結束帯供給装置３０と、調整手段４０と、上側結束帯２５および下側結束帯３５により物品群ＸＡ１を結束する結束手段５０と、制御手段６０を有する。

【0013】

図２は、搬送手段１０を説明する上面（平面）概要図であり、図３は、第１結束帯送り手段２３および第２結束帯送り手段３３を説明する正面概要図であり、図４は、結束手段５０について説明する正面概要図であり、図５は、調整手段４０について説明する正面概要図である。第１結束帯送り手段２３は、第１サーボモータ２４を有し、第２結束帯送り手段３３は第２サーボモータ３４を有する。

【0014】

ここで、第１結束帯供給装置２０（第１結束帯送り手段２３および第１サーボモータ２４）は、搬送手段１０を挟んで一方側（この例では搬送高さ方向Ｈの上側）に設けられ、第２結束帯供給装置３０（第２結束帯送り手段３３および第２サーボモータ３４）は、搬送手段１０を挟んで他方側（この例では搬送高さ方向Ｈの下側）に設けられる。以下の説明において、第１結束帯供給装置２０、第１結束帯送り手段２３、第１サーボモータ２４および第１結束帯２５をそれぞれ、上側結束帯供給装置２０、上側結束帯送り手段２３ 、上側サーボモータ２４および上側結束帯２５と称する。また、第２結束帯供給装置３０、第２結束帯送り手段３３、第２サーボモータ３４および第２結束帯３５をそれぞれ、下側結束帯供給装置３０、下側結束帯送り手段３３、下側サーボモータ３４および下側結束帯３５と称する。

【0015】

図１および図２を参照して、搬送手段１０は、搬送路１１上に載置した複数の物品ＸＡ１´からなる物品群ＸＡ１を搬送路１１上において移動させる例えばフィンガーコンベアである。搬送路１１は、図２に示すように所定の間隔をおいて互いに平行に、かつ各々が水平に設けられる一対の滑り板１１Ａによって構成され、この一対の滑り板１１Ａの上部に物品群ＸＡ１が所定の間隔ごとに載置される。搬送手段１０は、図１に示すように、各滑り板１１Ａの長手方向の両端部の下方にそれぞれ回転可能に設けられる一対のスプロケット１６と、両スプロケット１６間に、搬送幅方向Ｗに離間して掛着され、各滑り板１１Ａに平行な長円軌道に沿って回転駆動する２本のチェーン１３と、何れか一方のスプロケット１６を回転駆動させるモータ（図示せず）と、２本のチェーン１３にそれぞれ所定の間隔ごとに取り付けられる複数の搬送フィンガー１４（前フィンガー１４Ａおよび後フィンガー１４Ｂ）を備えている。図１および図２に示すように一方のチェーン１３の複数の前フィンガー１４Ａおよび後フィンガー１４Ｂと、他方のチェーン１３の複数の前フィンガー１４Ａおよび後フィンガー１４Ｂは、各チェーン１３の長手方向に同一ピッチで、かつ、搬送幅方向Ｗに互いに対向するように、各チェーン１３に取り付けられている。

【0016】

各搬送フィンガー１４は、各滑り板１１Ａの内側を各滑り板１１Ａに沿って移動可能に構成されるとともに、各滑り板１１Ａの上面から上方に突出するように構成される。詳細には、前フィンガー１４Ａは、チェーン１３の取り付け部（下方）よりも搬送高さ方向Ｈの先端（上方）が搬送方向Ｔの前方（下流側）に位置するように、滑り板１１Ａの面に対して傾斜するように立設される。一方後フィンガー１４Ｂは滑り板１１Ａの面に対して略垂直方向に立設される。

【0017】

そして前後に並ぶ一組の前フィンガー１４Ａと後フィンガー１４Ｂの突出している部分に挟まれるように、これらの間に一組の物品群ＸＡ１が配置される。両チェーン１３の回転駆動時に、各物品群ＸＡ１は、搬送幅方向Ｗに対向する一対の前フィンガー１４Ａと搬送幅方向Ｗに対向する一対の後フィンガー１４Ｂによって搬送方向Ｔ（図１の左から右）へ搬送される。

【0018】

＜上側結束帯供給装置および下側結束帯供給装置＞
図１および図３を参照して、上側結束帯供給装置２０は例えば、上側結束帯２５の原反ロール支持部２１と、上側結束帯２５が掛け渡される複数のローラ２２と、搬送路１１の途中に設けられる結束位置Ｎに向かって上側結束帯２５を供給する上側結束帯送り手段２３を有する。結束位置Ｎは、後述する結束手段５０によって、上側結束帯２５と下側結束帯３５が結束（シール）される位置である。

【0019】

上側結束帯送り手段２３は、上側結束帯２５を挟持（ピンチ）する上側送りローラ２７と回転軸（不図示）に回転自在に取り付けられた上側抑えローラ２６と、上側送りローラ２７を回転駆動する上側サーボモータ２４を有する。結束装置１００の運転中において上側抑えローラ２６と上側送りローラ２７は、それぞれの位置が固定され、上側結束帯２５は、上側送りローラ２７と上側抑えローラ２６に対して滑ることなくこれらに挟持される。制御手段６０から出力される制御指令に基づき上側サーボモータ２４が上側送りローラ２７を回転駆動することにより、物品群ＸＡ１毎に、制御指令に応じた所定量（長さ）の上側結束帯２５が結束位置Ｎに向かって送り出される。本実施形態では、上側結束帯送り手段２３は、或る一組の物品群ＸＡ１に対して所定量（第１長さＬ１）の上側結束帯２５を送り出した後は、上側送りローラ２７の回転を停止する。上側結束帯２５は上側送りローラ２７と上側抑えローラ２６に対して滑ることなくこれらに挟持されており、上側送りローラ２７の回転停止により上側結束帯２５の供給（送り出し）も停止される。第１長さＬ１は、物品群ＸＡ１の結束に必要な長さであり、例えば、物品群ＸＡ１の胴周長さの略１／２の長さである。

【0020】

下側結束帯送り手段３３は、下側結束帯３５の原反ロール支持部３１と、下側結束帯３５が掛け渡される複数のローラ３２と、搬送路１１の途中に設けられる結束位置Ｎに向かって下側結束帯３５を供給する下側結束帯供給装置３０を有する。下側結束帯供給装置３０は、下側結束帯３５を挟持（ピンチ）可能な下側送りローラ３６と下側抑えローラ３７と、下側送りローラ３６を回転駆動する下側サーボモータ３４を有する。制御手段６０から出力される制御指令に基づき下側サーボモータ３４が下側送りローラ３６を回転駆動することにより、制御指令に応じた量（長さ）の下側結束帯３５が結束位置Ｎに向かって送り出される。後述するが、本実施形態では、下側結束帯３５は、制御手段６０から出力される制御指令に基づき、下側送りローラ３６と下側抑えローラ３７に対して滑ることなくこれらに挟持されて結束位置Ｎに向かって送り出される場合と、下側送りローラ３６と下側抑えローラ３７に対して滑りながら結束位置Ｎに向かって送り出される場合がある。

【0021】

＜結束手段＞
図４は結束手段５０の正面概要図であり、図４（Ａ）および同図（Ｂ）が結束の様子を時系列で示す正面概要図であり、図４（Ｃ）は同図（Ａ）の、図４（Ｄ）は同図（Ｂ）の、それぞれ結束手段５０付近の拡大図であって上側結束帯２５と下側結束帯３５の長さについて説明する図である。図４（Ｅ）は第１長さＬ１を説明する図である。図４（Ｄ）、同図（Ｅ）はシーラー５１の図示を略している。

【0022】

図１および図４を参照して、結束手段５０は、搬送路１１を挟むように、図１の例では上下に配置された一対のシーラー５１（例えば上シーラー５１Ａおよび下シーラー５１Ｂ）と、シーラー５１を搬送路１１に対して略垂直方向に近接・離間するように移動させる駆動機構（例えば、エアシリンダなど）５２を有する。

【0023】

図４（Ａ）に示すように、シーラー５１は、結束位置Ｎにおいて上シーラー５１Ａが上側結束帯２５と当接してこれを下方に押込み、下シーラー５１Ｂが下側結束帯３５と当接してこれを上方に押込みながら互いに近接する。これにより、図４（Ｂ）に示すように、結束位置Ｎに搬送される物品群ＸＡ１の周囲に上側結束帯２５および下側結束帯３５を巻き付ける。そして巻き付けの余長分の上側結束帯２５および下側結束帯３５をシールして物品群ＸＡ１を結束する。

【0024】

図４（Ｃ），同図（Ｄ）を参照して、結束手段５０による上側結束帯２５および下側結束帯３５の結束（シール）時において、上側結束帯２５は、結束に必要な第１長さＬ１が供給された後、上側結束帯送り手段２３は上側結束帯２５の送りを停止する。上側結束帯２５は、上側送りローラ２７と上側抑えローラ２６に対して滑ることなくこれらに挟持（ピンチ）される。第１長さＬ１は、例えば、物品群ＸＡ１の胴周長さの略１／２の長さであり、厳密には、図４（Ｅ）に示すように、物品群ＸＡ１の胴周長さの１／２と同等の長さＬ１ａに、搬送時における搬送方向Ｔの前後のシール領域Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃを加えた長さである（以下の説明においては前後のシール領域Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃの長さについては記載を省略し、「物品群ＸＡ１の胴周長さの略１／２の長さ」という）。

【0025】

また、下側結束帯３５は、第１長さＬ１より短い第２長さＬ２が供給された後、下側結束帯送り手段３３は下側結束帯３５の送りを停止する。下側結束帯３５は、下側送りローラ３６と上側抑えローラ３７に対して滑ることなくこれらに挟持（ピンチ）される。

【0026】

この時点では、供給された上側結束帯２５および下側結束帯３５の合計の長さ（Ｌ１＋Ｌ２）は、物品群ＸＡ１の結束に必要十分な結束帯全体の長さＬ３に対して不足している（不足長さＬｘ）。

【0027】

従って、結束手段５０が上側結束帯２５および下側結束帯３５を押込み、これらを結束（シール）すると、上側結束帯２５および下側結束帯３５は結束手段５０によりしごかれる状態となり、上側結束帯２５および下側結束帯３５が物品群ＸＡ１の外形状に沿って密着するとともに、上側結束帯２５および下側結束帯３５にはしごきの張力が発生する。

【0028】

その後、詳細は後述するが、制御手段６０の制御指令により、結束手段５０のしごきの張力に応じて下側結束帯送り手段３３から不足長さＬｘが供給される。ここで、物品群ＸＡ１の外形状に変動があった場合、物品群ＸＡ１の結束に必要十分な結束帯全体の長さＬ３も変動し、不足長さＬｘも変動する。本実施形態では、結束手段５０のしごきの張力に応じて不足長さＬｘが供給されるため、物品群ＸＡ１の結束に必要十分な結束帯全体の長さＬ３を供給でき、確実な結束が可能となる。

【0029】

＜調整手段＞
図１および図５を参照して、例えば上側結束帯送り手段２３は調整手段４０を含む。調整手段４０は、上側送りローラ２７の回転停止により上側結束帯２５の供給（送り出し）が停止された場合に、上側送りローラ２７と結束位置Ｎの間に存在する上側結束帯２５の張力を調整する。調整手段４０は、結束装置１００（の基台、不図示）に対して固定的に取り付けられた揺動軸４１（例えば、上側抑えローラ２６の回転軸）と、一端が揺動軸４１に揺動自在に取り付けられたアーム４２と、アーム４２の他端に取り付けられたダンサーローラ４３と、ダンサーローラ４３に一端が取り付けられた付勢手段（弾性部材、例えば、スプリング）４４と、付勢手段４４の他端に接続するエアシリンダ４５を有する。

【0030】

図５（Ａ）は、上側結束帯２５の張力の調整を行わない（不可とする）場合（張力調整期間外）を示している。張力調整期間外ではエアシリンダ４５が伸長する。これによりダンサーローラ４３へ付勢は開放され、ダンサーローラ４３は、図５（Ａ）に示す停止位置に移動する。

【0031】

図５（Ｂ）～同図（Ｄ）は上側結束帯２５の張力を調整する場合（張力調整期間）を示している。張力調整期間では、図５（Ｂ）に示すようにエアシリンダ４５を圧縮させて、付勢手段４４を介してダンサーローラ４３を搬送方向Ｔの後方（上流）側に移動させる（ダンサーローラ４３を上流側（図示左側）に移動させる付勢力を付与する）。この状態で、上側結束帯２５にかかる張力と付勢手段４４の付勢力（例えばばねの弾性力）の大小関係に応じてダンサーローラ４３は所定の範囲内で搬送方向Ｔの前後に移動可能となる（そのように付勢手段４４の付勢力が設定されている）。

【0032】

ダンサーローラ４３が図５（Ｃ）に示す位置にある場合、上側送りローラ２７と結束位置Ｎの間に存在する上側結束帯２５の張力は小さくなり、結束手段５０のしごきにより上側結束帯２５の締め付けが強すぎている場合には、その締め付けが弱められる。一方、ダンサーローラ４３が図５（Ｄ）に示す位置にある場合、上側送りローラ２７と結束位置Ｎの間に存在する上側結束帯２５の張力は大きくなり、上側結束帯２５に弛みが生じている場合、当該弛みが吸収される。

【0033】

＜制御手段＞
制御手段６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリ、ＨＤＤやＳＤＤ等の記憶装置などから構成され、結束装置１００を統括的に制御する。ＣＰＵは、いわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて各種機能を実現する。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として使用される。ＲＯＭおよび／又は記憶装置は、ＣＰＵで実行される基本ＯＳやプログラムを記憶する。

【0034】

本実施形態の制御手段６０はまた、図示は省略するが、上側サーボモータ２４および下側サーボモータ３４それぞれのトルク指令を生成、出力するトルク指令生成部と、位置指令を生成、出力する位置指令生成部と、速度指令を生成、出力する速度指令生成部を有する。これにより、上側サーボモータ２４および下側サーボモータ３４にそれぞれ制御指令を出力する。制御指令は、トルク指令と、位置指令および／または速度指令を含む。

【0035】

制御手段６０は、上側サーボモータ２４に対して第１制御指令（第１トルク指令と第１位置指令および／または第１速度指令）を出力して上側結束帯供給装置２０（上側結束帯送り手段２３）ら第１長さＬ１の上側結束帯２５を結束位置Ｎに向けて送り出す。ここで、第１長さＬ１は、一組の物品群ＸＡ１を結束するために必要な（予定されている）上側結束帯２５の使用量であり、例えば、一組の物品群ＸＡ１の結束周長の略２分の１の長さである。

【0036】

また、制御手段６０は、少なくとも、結束手段５０によって物品群ＸＡ１の結束が行われている期間（これを「結束期間」という。）において、上側サーボモータ２４に対して第４制御指令を出力する。第４制御指令は、上側サーボモータ２４において第１トルク指令に基づくトルクを維持する（第１トルク指令と同じトルク出力を指示する第４トルク指令）とともに上側送りローラ２７の回転を停止する指令（第４位置指令および／または第４速度指令を含む指令）である。これにより上側結束帯送り手段２３からの上側結束帯２５の送り出しが停止される。

【0037】

また、制御手段６０は、下側サーボモータ３４に対して第２制御指令（第２トルク指令と第２位置指令および／または第２速度指令）を出力して下側結束帯供給装置３０（下側結束帯送り手段３３）から第２長さＬ２の下側結束帯３５を結束位置Ｎに向けて送り出す。ここで、第２長さＬ２は、例えば、一組の物品群ＸＡ１の結束周長の２分の１より短い長さである。

【0038】

更に、制御手段６０は、結束期間において、下側サーボモータ３４に対して第３制御指令（第３トルク指令と第３位置指令および／または第３速度指令）を出力する。この第３トルク指令は、第２トルク指令よりも低いトルクを生じさせる指令である。

【0039】

＜制御指令（トルク指令）＞
次に、本実施形態の制御指令、特にトルク指令について説明する。例えば上側サーボモータ２４の第１制御指令は、上側送りローラ２７と上側抑えローラ２６によって挟持（ピンチ）された上側結束帯２５が、上側送りローラ２７と上側抑えローラ２６に対して滑ることなく、上側送りローラ２７の回転量に一致して送り出される指令である。この場合、上側結束帯２５の送り出しが完全に（１００％）上側サーボモータ２４に主導される。本実施形態ではこのように、上側結束帯２５の送り出しが１００％、上側サーボモータ２４に主導される場合に当該上側サーボモータ２４に生じるトルクを基準（１００％）とし、当該トルクに対する比率で、トルク指令値を表現する（下側サーボモータ３４においても同様）。

【0040】

例えば、結束期間前において上側サーボモータ２４は第１制御指令に基づき、第１長さＬ１の上側結束帯２５を送り出す。この第１制御指令は、「トルク１００％」の第１トルク指令と、「締結に必要な所定量、つまり第１長さＬ１（例えば、物品群ＸＡ１の胴周長の略１／２の長さ）の上側結束帯２５を送り出す回転数」を示す第１位置指令および／または第１速度指令を含む指令である。

【0041】

或る一組の物品群ＸＡ１についての結束期間では、上側サーボモータ２４は第４制御指令に基づき上側結束帯供給装置２０からの上側結束帯２５の送り出しを停止する。第４制御指令は、「トルク１００％」の第４トルク指令と、「回転数０」を示す第４位置指令および／または第４速度指令を含む指令である。

【0042】

また、結束期間前において下側サーボモータ３４は第２制御指令に基づき、第２長さＬ２の下側結束帯３５を送り出す。この第２制御指令は、「トルク１００％」の第２トルク指令と、「第２長さＬ２（例えば、物品群ＸＡ１の胴周長の１／２より短い長さ）の下側結束帯３５を送り出す回転数」を示す第２位置指令および／または第２速度指令を含む指令である。

【0043】

或る一組の物品群ＸＡ１についての結束期間では、下側サーボモータ３４は第３制御指令に基づき制御される。第３制御指令は、第２トルク指令より低い、例えば、「トルク１０％」の第３トルク指令と、「回転数『０』」を示す第３位置指令および／または第３速度指令を含む指令である。

【0044】

なお、本実施形態では、下側サーボモータ３４は、第２長さＬ２の下側結束帯３５の送り出しを終了した後、第３制御指令を受け付けるまでの期間において、第２´制御指令に基づき制御される。第２´制御指令は、第２´トルク指令と、第２´位置指令および／または第２´回転指令を含む。第２´トルク指令は第２トルク指令と同じトルク指令値（１００％トルク）であり、第２´位置指令および／または第２´回転指令は、「回転数『０』」を示す指令である。つまり、下側結束帯送り手段３３は、第２長さＬ２の下側結束帯３５の送り出しを終了した後、第３制御指令を受け付けるまでの期間、下側結束帯３５の送りを停止する。下側結束帯３５は、下側送りローラ３６と下側抑えローラ３７に対して滑ることなくこれらに挟持（ピンチ）される。

【0045】

このような制御により、結束期間前において上側結束帯供給装置２０は第１長さＬ１（一組の物品群ＸＡ１の胴周長の２分の１と同等の長さ）の上側結束帯２５を供給した後、その供給を停止する。一方、下側結束帯供給装置３０は第２長さＬ２（一組の物品群ＸＡ１の胴周長の２分の１より短い長さ）の下側結束帯３５を供給した後、その供給を停止する。つまり、図４（Ｄ）に示すように物品群ＸＡ１の結束に必要十分な結束帯全体の長さＬ３対して、結束帯の合計長さ（Ｌ１＋Ｌ２）には不足が生じている（不足長さＬｘ）。この状態で結束期間において結束手段５０による結束が開始すると、近接する上シーラー５１Ａと下シーラー５１Ｂにより物品群ＸＡ１の周囲に上側結束帯２５および下側結束帯３５が巻き付くとともに、上側結束帯２５および下側結束帯３５には結束手段５０（上シーラー５１Ａと下シーラー５１Ｂ）の近接によるしごきの張力が生じる。

【0046】

制御手段６０はこの結束期間において、下側サーボモータ３４に対して第３制御指令を出力する。そして第３制御指令に含まれる第３トルク指令は、結束手段５０（上シーラー５１Ａと下シーラー５１Ｂ）の近接によるしごきの張力よりも弱いトルクを生じさせる指令である。このトルク指令値が具体的には、第２トルク指令より低い例えば「トルク１０％」のトルク指令値である。なお第３制御指令には「回転数『０』」を示す第３位置指令および／または第３速度指令が含まれる。

【0047】

つまり、下側結束帯送り手段３３では、結束期間において、下側サーボモータ３４のトルク出力を「トルク１００％」（第２トルク指令）から「トルク１０％」に低下させる制御を行う。

【0048】

このような制御により、図４（Ｄ）に示すように第３制御指令を受け付けた下側結束帯送り手段３３では、しごきの張力に応じて、下側結束帯３５の張力が下側サーボモータ３４のトルク出力よりも大きくなった場合に上シーラー５１Ａと下シーラー５１Ｂがシールを完了するまでの間、下側送りローラ３６がフィルム繰り出し方向に回転することで不足長さＬｘ分の下側結束帯３５が結束位置Ｎに向かって送り出される（結束手段５０によって不足している長さ分の下側結束帯３５が引き出されることが許容される）。

【0049】

これにより、物品群ＸＡ１に対して緩み（弛み）や締め過ぎの生じない確実な結束が可能となる。

【0050】

図６は、第１実施形態の結束装置１００の各構成における動作の一例を示すタイミングチャートである。図６では、１組の物品群ＸＡ１について、搬送フィンガー１４による搬送の開始から、結束（シール）およびカットによって単独の結束物品（群）として切り離されるまでの結束処理の１サイクルを３６０°とし、初期状態（結束処理サイクル０°）から結束処理サイクル３６０°までの動作タイミングを示している。初期状態は例えば、対象となる物品群ＸＡ１を搬送する搬送フィンガー１４が初期位置Ｐ０にある状態である。

【0051】

上方１段目の「トルク制御タイミング」は下側サーボモータ３４におけるトルク制御、特に第３トルク指令を含む第３制御指令（トルク指令値「１０％トルク」、「回転数『０』」）に基づく制御の実行タイミングであり、「トルク制御オン」は第３トルク指令による制御が行われる期間である。一方、「トルク制御オフ」は第３トルク指令による制御が行われていない期間であり、換言すると第２トルク指令を含む第２制御指令（トルク指令値「１００％トルク」、第２長さＬ２を送り出す回転数）による制御、または、第２´制御指令（トルク指令値「１００％トルク」、回転数『０』）による制御が行われている期間である。

【0052】

２段目の「上側サーボ送り出し」は、第１制御指令に基づき、上側サーボモータ２４から上側結束帯２５が結束位置Ｎに向けて送り出されている期間を示す。３段目の「下側サーボ送り出し」は、第２制御指令に基づき、下側サーボモータ３４から下側結束帯３５が結束位置Ｎに向けて送り出されている期間を示す。上側結束帯２５の送り出し（停止）のタイミングと下側結束帯３５のそれらのタイミングと略同じであるが、上側結束帯２５の送り出し期間は下側結束帯２５の送り出し期間よりも長い期間である。

【0053】

４段目の「上側結束帯調整」は調整手段４０によって上側結束帯２５の張力の調整（ダンサーローラ４３の移動）が可能となっている期間を示し、「調整あり」が張力調整期間を示し「調整なし」が張力調整期間外を示している。

【0054】

５段目の「シーラー」は結束手段５０のシーラー５１の開閉状態を示し、６段目の「フィンガー」は搬送フィンガー１４の移動および停止の期間（タイミング）を示す。

【0055】

まず結束処理の初期状態（結束処理サイクル０°）では、対象となる物品群ＸＡ１を搬送する搬送フィンガー１４が初期位置Ｐ０（図１参照）にあり、停止状態から移動を開始する。「トルク制御タイミング」は「トルク制御オフ」、すなわち第３トルク指令による制御が行われず、「下側サーボ送り出し」は、「送り出し」状態となっている。つまり、制御手段６０が、下側サーボモータ３４に対して第２トルク指令を含む第２制御指令を出力し、下側結束帯供給装置３０から第１長さＬ１より短い第２長さＬ２の下側結束帯３５が結束位置Ｎに向けて送り出されている。また、制御手段６０が、上側サーボモータ２４に対して第１トルク指令を含む第１制御指令を出力しており、上側結束帯供給装置２０から第１長さＬ１の上側結束帯３５が結束位置Ｎに向けて送り出されている。

【0056】

また、「上側結束帯調整」は「調整なし」であり調整手段４０は張力調整期間外で「オフ」の状態にある。「シーラー」は「開」と「閉」の間で、シーラー５１が所定の距離離間された状態にあり、そこから次第に離間するように移動する。結束処理サイクル７７°のタイミングでシーラー５１は最も開いた状態となり、１４１°まではその状態が維持される。

【0057】

結束処理サイクル８０°のタイミングで「下側サーボ送り出し」は、「停止」となる。つまりこのタイミングで下側サーボモータ３４は第２制御指令に基づく第２長さＬ２の下側結束帯３５の送り出しを終了し、第２´制御指令に基づき制御される。つまり、第２トルク指令と同じトルク指令値（１００％トルク）を維持した状態で、「回転数『０』」（すなわち、下側結束帯３５の送り出しは停止）となる。

【0058】

下側結束帯３５の送り出しが停止した後（例えば、８５°などのタイミングで）「上側サーボ送り出し」は、「停止」となる。つまりこのタイミングで上側サーボモータ２４は第１制御指令に基づく第１長さＬ１の上側結束帯２５の送り出しを終了し、第４制御指令に基づき制御される。第４制御指令は、「トルク１００％」の第４トルク指令と、「回転数０」を示す第４位置指令および／または第４速度指令を含む指令であり、これにより上側結束帯２５の送り出しは停止となる。

【0059】

結束処理サイクル１４０°のタイミングで、「上側結束帯調整」が「調整有り」となる。つまり、調整手段４０が「オン」（張力調整期間）となり、調整手段４０によって上側結束帯２５の張力の調整（ダンサーローラ４４の移動）が可能となる。

【0060】

結束処理サイクル１４１°（調整手段４０が「オン」になった直後）のタイミングで、上側結束帯２５および下側結束帯３５をシールするために、上下のシーラー５１が互いに近接を開始する。このタイミングは本実施形態の結束期間の開始タイミングである。

【0061】

結束処理サイクル１５０°（結束期間の開始後）のタイミングで、搬送フィンガー１４による物品群ＸＡ１の押送が終了（停止）する。

【0062】

搬送フィンガー１４による物品群ＸＡ１の押送が終了した後、上側サーボモータ２４による上側結束帯２５の送り出しは停止され、また下側結束帯３５の送り出しもトルク１００％で停止されており、その状態でシーラー５１が次第に近接する。つまり、結束位置Ｎにおいて上シーラー５１Ａが上側結束帯２５と当接して押込み、下シーラー５１Ｂが下側結束帯３５と当接して押込みながら互いに近接する。これにより、結束位置Ｎに搬送される物品群ＸＡ１の周囲に上側結束帯２５および下側結束帯３５を巻き付ける。

【0063】

ここで、送り出された上側結束帯２５と下側結束帯３５の合計長さは物品群ＸＡ１の胴周長に対して不足しており、シーラー５１の近接により上側結束帯２５および下側結束帯３５には結束手段５０（上シーラー５１Ａと下シーラー５１Ｂ）の近接によるしごきの張力が生じる。

【0064】

この結束期間において（例えば、結束処理サイクルの１８０°のタイミングで）制御手段６０は、下側サーボモータ３４に対して第３トルク指令（を含む第３制御指令）を出力し、「トルク制御タイミング」が「トルク制御オン」となる。第３トルク指令は、結束手段５０（上シーラー５１Ａと下シーラー５１Ｂ）の近接によるしごきの張力よりも弱いトルク（トルク指令値「１０％」）を生じさせる指令である。第３位置指令および／または第３速度指令は、例えば「回転数『０』」を示す指令である。

【0065】

第３制御指令を受け付けた下側結束帯送り手段３３では、シーラー５１によるしごきの張力に応じて不足長さＬｘ分の下側結束帯３５が下側送りローラ３６と下側抑えローラ３７に対して滑りながら結束位置Ｎに向かって送り出される（結束手段５０によって不足している長さ分の下側結束帯３５が引き出されることが許容される、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）参照）。

【0066】

このように、本実施形態では第３トルク指令（１０％トルク）が出力されている期間、結束手段５０によって下側結束帯３５が物品群ＸＡ１の外形状と結束手段５０のしごきの張力に応じて適宜引き出される。つまり、上側結束帯２５の第１長さＬ１と下側結束帯３５の第２長さＬ２の送り出しが終了した後、第３制御指令に基づき下側結束帯３５が引き出されて結束の不足長さＬｘ分を補う。

【0067】

また、少なくとも結束期間において（結束処理サイクル１４０°以降）、調整手段４０がオン状態となっている。そして、調整手段４０における付勢手段４４の付勢力（例えば、ばねの弾性力）も、結束手段５０の近接による上側結束帯２５および下側結束帯３５のしごきの張力よりも弱い力に設定されている。これにより、上側結束帯供給装置２０では、シーラー５１によるしごきの張力に応じて、上側結束帯２５の張力の調整が行われる。

【0068】

上側結束帯２５は原則、第１制御指令により所定の使用量を供給した後、第４制御指令により供給が停止する。しかしながら、物品群ＸＡ１の外形状（集積状態のばらつき）や上側結束帯２５および／または下側結束帯３５の伸びなどにより、所定の使用量が実際の使用量に対して余剰となる、あるいは不足する可能性もある。

【0069】

本実施形態では、結束手段５０による上側結束帯２５および下側結束帯３５のしごきの張力より弱い付勢力がダンサーローラ４３に付与されているため、結束期間において結束手段５０による上側結束帯２５および下側結束帯３５のしごきが開始すると、その張力に応じてダンサーローラ４３が移動し、その結果上側サーボモータ２４より下流側における上側結束帯２５の張力が調整される。つまり上側サーボモータ２４より下流側において上側結束帯２５に弛みが生じていればそれが吸収され（図５（Ｄ））、あるいは不足する（締め付け過ぎとなる）ようであればダンサーローラ４３の移動による繰り出しが行われる（図５（Ｃ））。

【0070】

図６に戻り、結束処理サイクル２４０°のタイミングで、「トルク制御タイミング」が「トルク制御オフ」になる。つまりこのタイミングで制御手段６０は、下側サーボモータ３４に対して第３トルク指令（を含む第３制御指令）とは異なる制御指令を出力する。この制御指令は例えば第２´制御指令（１００％トルク、回転数『０』）と同じ制御指令である。これにより、下側結束帯３５の引き出しが停止される。

【0071】

結束処理サイクル２７１°のタイミング（「トルク制御オフ」以降のタイミング）で、シーラー５１が最も近接し、巻き付けの余長となる上側結束帯２５と下側結束帯３５のシールを行い、結束処理サイクル３０７°までの期間（例えば、結束処理サイクル３０７°のタイミング）に、シール部分のカットを行い、単独の結束済み物品群ＸＡ１を切り離す。本実施形態では例えば、結束処理サイクル１４１°（上下のシーラー５１の近接移動開始時点）から、結束処理サイクル２７１°のタイミング以降（例えば、結束処理サイクル３０７°のタイミング）のシール部分のカットまでの期間が「結束期間」である。

【0072】

結束処理サイクル２８０°のタイミングで「上側結束帯調整」が「調整無し」、つまり調整手段４０による調整がオフとなる。

【0073】

その後、結束処理サイクル３０７°のタイミングで上下のシーラー５１が互いに離間する方向に移動を開始する。

【0074】

その後、例えば結束処理サイクル３１５°のタイミングで、「上側サーボ送り出し」が「送り出し有り」つまり、第１制御指令に基づき、次の物品群ＸＡ１を結束するため、上側サーボモータ２４により第１長さＬ１の下側結束帯３５が結束位置Ｎに向けて送り出される。

【0075】

「上側サーボ送り出し」が「送り出し有り」になった後の結束処理サイクル３２０°のタイミングで、「下側サーボ送り出し」が「送り出し有り」つまり、第２制御指令に基づき、下側サーボモータ３４により第２長さＬ２の下側結束帯３５が結束位置Ｎに向けて送り出される。

【0076】

このように本実施形態では、結束期間前において、上側結束帯２５は所定の使用量である第１長さＬ１（例えば、一組の物品群ＸＡ１の胴周長の略２分の１の長さ）が供給され、下側結束帯３５は第１長さＬ１より短い第２長さＬ２が供給されており、物品群ＸＡ１の結束には結束帯の不足が生じている。本実施形態では、結束期間において上側結束帯２５の供給を停止した状態で、下側サーボモータ３４に対して、結束手段５０による上側結束帯２５および下側結束帯３５のしごきの張力よりも弱いトルク（この例では１０％の指令値のトルク）を生じさせる制御を行う。

【0077】

これにより、下側サーボモータ３４のトルクが上側結束帯２５および下側結束帯３５のしごきの張力に負けて、上シーラー５１Ａと下シーラー５１Ｂがシールを完了するまでの間に、不足長さＬｘ分の下側結束帯３５が引き出される（補われる）ことが許容される。

【0078】

また、少なくとも結束期間において、調整手段４０が機能するように構成されている。調整手段４０が機能する（オンになる）と、付勢手段４４は、結束手段５０による上側結束帯２５および下側結束帯３５のしごきの張力より弱い付勢力でダンサーローラ４３を付勢する。従って、第４制御指令により上側結束帯２５の供給が停止した場合であっても、ダンサーローラ４３によって、上側サーボモータ２４の下流側において上側結束帯２５の張力を調整し、上側結束帯２５の弛みを吸収、あるいは不足分の繰り出しを行うことができる。

【0079】

この結果、物品群ＸＡ１毎に、弛みや締め過ぎが生じない、外形状に沿った確実な結束が可能となる。このように物品群ＸＡ１の外形状や本数の変化に柔軟に対応可能な結束装置１００を提供できる。

【0080】

なお、上側結束帯２５の供給が停止した場合でも、不足長さＬｘ分の下側結束帯３５が引き出される（補われる）ことが許容されるため、上記の結束装置１００において調整手段４０を設けなくてもよい。

【0081】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る結束装置１００´について説明する。図７は、第２実施形態に係る結束装置１００´の一例を示す正面概要図であり、図８は、第２実施形態に係る結束装置１００´の各構成における動作の一例を示すタイミングチャートである。

【0082】

図７を参照して、結束装置１００´の上側結束帯供給装置２０´（上側結束帯送り手段２３´）において、上側サーボモータ２４を省略してもよい。この場合、上側送りローラ２７´は回転軸の周りに回転自在に取り付けられ、上側抑えローラ２６´は常時回転しないローラとする。また上側送りローラ２７´と上側抑えローラ２６´は、結束装置１００´の運転中において互いに近接、離間する構成とし、両者が近接した場合には上側結束帯２５が挟持（ピンチ）される。上側結束帯２５は、上側送りローラ２７´と上側抑えローラ２６´が離間している場合に結束位置Ｎに向かって供給され、上側送りローラ２７´と上側抑えローラ２６´に挟持（ピンチ）された場合に、その供給が停止される。つまり、上側送りローラ２７´と上側抑えローラ２６´は上側結束帯２５の供給を抑える「結束帯抑え手段２８」として機能する。これ以外の構成は第１実施形態とほぼ同様であり、同一構成要素は図１と同一符号で示している。以下、主に、第１実施形態と異なる部分について説明する。

【0083】

結束装置１００´は、複数の物品ＸＡ１´からなる物品群ＸＡ１を搬送路１１上において移動させる搬送手段１０と、調整手段４０を有して搬送路１１の途中に設けられる結束位置Ｎに第１（例えば上側）結束帯２５を供給する第１（上側）結束帯送り手段２３´と、下側サーボモータ３４を有し、結束位置Ｎに第２（下側）結束帯を供給する第２（下側）結束帯送り手段３３と、結束位置Ｎに搬送される物品群ＸＡ１の周囲に上側結束帯２５および下側結束帯３５を巻き付けて、巻き付けの余長分をシールして該物品群ＸＡ１を結束する結束手段５０と、制御手段６０と、を有する。

【0084】

＜上側結束帯供給装置および下側結束帯供給装置＞
第２実施形態の上側結束帯供給装置２０´は、搬送手段１０によって結束位置Ｎに向かって押送される物品群ＸＡ１の移動に伴い、上側結束帯２５が引き出される（送り出す）構成としており、結束帯抑え手段２８（上側送りローラ２７´と上側抑えローラ２６´）によりその送り出し、および停止が制御される。つまり、上側送りローラ２７´と上側抑えローラ２６´が離間した状態では上側結束帯２５は、結束位置Ｎの直近上流の物品群ＸＡ１の移動に伴って（移動に応じた）第１の長さＬ１´が引き出される。そして後述するが、結束帯抑え手段２８があるタイミングで近接し、上側結束帯２５をピンチすると、引き出し（送り出し）が停止する。第１実施形態では、上側サーボモータ２４の制御により上側結束帯２５の送り出し量（第１の長さＬ１）が設定されていたが、第２実施形態の場合の上側結束帯２５の送り出しの長さ（第１の長さＬ１´）は、物品群ＸＡ１の外形状のばらつきなどにより、物品群ＸＡ１毎に異なる（長さがばらつく）場合がある。第１の長さＬ１´は、概ね、物品群ＸＡ１の胴周長さの１／２前後の長さである。

【0085】

下側結束帯送り手段３３は、第１実施形態の構成と同様であり、制御手段６０から出力される制御指令に基づき下側サーボモータ３４が下側送りローラ３６を回転駆動することにより、制御指令に応じた量（長さ）の下側結束帯３５が結束位置Ｎに向かって送り出される。下側サーボモータ３４による下側結束帯３５の供給量は制御指令に基づく所定値（第２の長さＬ２）である。第２の長さＬ２は、物品群ＸＡ１の胴周長さの１／２よりも短い長さである。下側結束帯３５は、制御手段６０から出力される制御指令に基づき、下側送りローラ３６と下側抑えローラ３７に対して滑ることなくこれらに挟持されて結束位置Ｎに向かって送り出される場合と、下側送りローラ３６と下側抑えローラ３７に対して滑りながら結束位置Ｎに向かって送り出される場合がある。

【0086】

＜結束手段＞

【0087】

図４に示したように、結束手段５０による上側結束帯２５および下側結束帯３５の結束（シール）時において、上側結束帯２５は、搬送装置１０による物品群ＸＡ１の移動量に応じた第１長さＬ１´が供給された後、結束帯抑え手段２８により上側結束帯２５の送りが停止される。また、下側結束帯３５は、物品群ＸＡ１の胴周長さの１／２よりも短い第２長さＬ２が供給された後、下側結束帯送り手段３３が下側結束帯３５の送りを停止する。下側結束帯３５は、下側送りローラ３６と上側抑えローラ３７に対して滑ることなくこれらに挟持（ピンチ）される。

【0088】

この時点では、供給された上側結束帯２５および下側結束帯３５の合計の長さ（Ｌ１´＋Ｌ２）は、物品群ＸＡ１の結束に必要十分な結束帯全体の長さＬ３に対して不足している（不足長さＬｘ´）。

【0089】

従って、結束手段５０が上側結束帯２５および下側結束帯３５を押込み、これらを結束（シール）すると、上側結束帯２５および下側結束帯３５は結束手段５０によりしごかれる状態となり、上側結束帯２５および下側結束帯３５が物品群ＸＡ１の外形状に沿って密着するとともに、上側結束帯２５および下側結束帯３５にはしごきの張力が発生する。

【0090】

その後、制御手段６０の制御指令により、結束手段５０のしごきの張力に応じて下側結束帯送り手段３３から下側結束帯３５が供給される。また場合によって、上側結束帯送り手段２３の調整手段４０により上側結束帯２５が供給され、これらによって不足長さＬｘが補充される。ここで、物品群ＸＡ１を構成する物品ＸＡ１´の数や、物品群ＸＡ１の外形状に変動があった場合、物品群ＸＡ１の結束に必要十分な結束帯全体の長さＬ３も変動し、不足長さＬｘ´も変動する。本実施形態では、結束手段５０のしごきの張力に応じて下側結束帯３５、および場合によって上側結束帯２５の供給により不足長さＬｘ´が補充されるため、物品群ＸＡ１の結束に必要十分な結束帯全体の長さＬ３を供給でき、確実な結束が可能となる。

【0091】

＜調整手段＞
図７および図５を参照して、上側結束帯送り手段２３´は調整手段４０を含む。調整手段４０は、結束帯抑え手段２８により上側結束帯２５の供給（送り出し）が停止された場合に、上側送りローラ２７´と結束位置Ｎの間に存在する上側結束帯２５の張力を調整する。つまり第１実施形態と同様に、張力調整期間（図５（Ｂ））において、上側結束帯２５にかかる張力と付勢手段４４の付勢力（例えばばねの弾性力）の大小関係に応じてダンサーローラ４３を所定の範囲内で搬送方向Ｔの前後に移動させる（そのように付勢手段４４の付勢力が設定されている）。

【0092】

ダンサーローラ４３が図５（Ｃ）に示す位置にある場合、上側送りローラ２７と結束位置Ｎの間に存在する上側結束帯２５の張力は小さくなり、結束手段５０のしごきにより上側結束帯２５の締め付けが強すぎている場合には、その締め付けが弱められる。一方、ダンサーローラ４３が図５（Ｄ）に示す位置にある場合、上側送りローラ２７と結束位置Ｎの間に存在する上側結束帯２５の張力は大きくなり、上側結束帯２５に弛みが生じている場合、当該弛みが吸収される。

【0093】

＜制御手段＞
制御手段６０は、下側サーボモータ３４のトルク指令を生成、出力するトルク指令生成部と、位置指令を生成、出力する位置指令生成部と、速度指令を生成、出力する速度指令生成部を有する。これにより、下側サーボモータ３４にそれぞれ制御指令（第２制御指令、第２´制御指令、第３制御指令）を出力する。これらの制御指令の内容は、第１実施形態と同様である。

【0094】

制御手段６０は、下側サーボモータ３４に対して第２制御指令を出力して下側結束帯供給装置３０（下側結束帯送り手段３３）から第２長さＬ２の下側結束帯３５を結束位置Ｎに向けて送り出す。また、制御手段６０は、第２長さＬ２の下側結束帯３５を送り出した後、下側サーボモータ３４に対して第２´制御指令を出力し、下側結束帯３５の送りを停止する。更に制御手段６０は、結束期間において、下側サーボモータ３４に対して第３制御指令を出力する。この第３トルク指令は、第２トルク指令よりも低いトルクを生じさせる指令である。

【0095】

このような制御により、結束期間前において上側結束帯供給装置２０は第１長さＬ１´（概ね物品群ＸＡ１の胴周長の２分の１の長さであるが、物品群ＸＡ１毎にばらつきがある）の上側結束帯２５を供給した後、その供給を停止する。一方、下側結束帯供給装置３０は第２長さＬ２（一組の物品群ＸＡ１の胴周長の２分の１より短い長さ）の下側結束帯３５を供給した後、その供給を停止する。つまり、図４（Ｄ）に示すように物品群ＸＡ１の結束に必要十分な結束帯全体の長さＬ３対して、結束帯の合計長さ（Ｌ１´＋Ｌ２）には不足が生じている（不足長さＬｘ´）。この状態で結束期間において結束手段５０による結束が開始すると、近接する上シーラー５１Ａと下シーラー５１Ｂにより物品群ＸＡ１の周囲に上側結束帯２５および下側結束帯３５が巻き付くとともに、上側結束帯２５および下側結束帯３５には結束手段５０（上シーラー５１Ａと下シーラー５１Ｂ）の近接によるしごきの張力が生じる。

【0096】

制御手段６０はこの結束期間において、下側サーボモータ３４に対して結束手段５０の近接によるしごきの張力よりも弱いトルクを生じさせる指令（第３トルク指令）を含む第３制御指令を出力する。この結果、図４（Ｄ）に示すように下側結束帯送り手段３３では、しごきの張力に応じて、下側結束帯３５の張力が下側サーボモータ３４のトルク出力よりも大きくなった場合に上シーラー５１Ａと下シーラー５１Ｂがシールを完了するまでの間、下側送りローラ３６がフィルム繰り出し方向に回転することで不足長さＬｘ´分と同程度の下側結束帯３５が結束位置Ｎに向かって送り出される（結束手段５０によって不足している長さ分の下側結束帯３５が引き出されることが許容される）。また、場合によって調整手段４０により、上側送りローラ２７´と結束位置Ｎの間に存在する上側結束帯２５の張力が調整される。これにより、物品群ＸＡ１に対して緩み（弛み）や締め過ぎの生じない確実な結束が可能となる。

【0097】

図８を参照して、結束装置１００´の各構成における動作の一例を説明する。第２実施形態では、上側結束帯２５の送り出し（引き出し）は物品群ＸＡ１の移動に依るため結束装置１００´（制御手段６０）の制御対象外となる。一方、制御手段６０は結束帯抑え手段２８を制御するため、４段目に「上側結束帯抑え」として結束帯抑え手段２８の動作（抑え有り／抑え無し）のタイミングを示している。

【0098】

４段目の「上側結束帯抑え」は「抑え有り」が、上側送りローラ２７´と上抑えローラ２６´により上側結束帯２５がピンチ（挟持）され、送り出しが停止している期間であり、「抑え無し」が上側送りローラ２７´と上抑えローラ２６´が離間して、物品群ＸＡ１の移動に任せて上側結束帯２５が送り出し（引き出し）されている期間である。それ以外（１段目から３段目および５、６段目）のタイミングは第１実施形態と同様である。

【0099】

まず結束処理の初期状態（結束処理サイクル０°）では、対象となる物品群ＸＡ１を搬送する搬送フィンガー１４が初期位置Ｐ０（図１参照）にあり、停止状態から移動を開始する。「トルク制御タイミング」は「トルク制御オフ」、すなわち第３トルク指令による制御が行われず、「下側サーボ送り出し」は、「送り出し」状態となっている。つまり、制御手段６０が、下側サーボモータ３４に対して第２トルク指令を含む第２制御指令を出力する。これにより下側結束帯供給装置３０から第２長さＬ２の下側結束帯３５が結束位置Ｎに向けて送り出されている。また、制御手段６０が、結束帯抑え手段２８を離間し（「上側結束帯抑え」の「抑え無し」）上側結束帯供給装置２０から、物品群ＸＡ１の移動に任せて上側結束帯３５が結束位置Ｎに向けて送り出されている。

【0100】

また、「上側結束帯調整」は「調整なし」であり調整手段４０は張力調整期間外で「オフ」の状態にある。「シーラー」は「開」と「閉」の間で、シーラー５１が所定の距離離間された状態にあり、そこから次第に離間するように移動する。

【0101】

結束処理サイクル７７°のタイミングでシーラー５１は最も開いた状態となり、１４１°まではその状態が維持される。

【0102】

結束処理サイクル８０°のタイミングで「下側サーボ送り出し」は、「停止」となる。つまりこのタイミングで下側サーボモータ３４は第２制御指令に基づく第２長さＬ２の下側結束帯３５の送り出しを終了し、第２´制御指令に基づき制御される。つまり、第２トルク指令と同じトルク指令値（１００％トルク）を維持した状態で、「回転数『０』」（すなわち、下側結束帯３５の送り出しは停止）となる。

【0103】

結束処理サイクル１４０°のタイミングで、「上側結束帯調整」が「調整有り」となる。つまり、調整手段４０が「オン」（張力調整期間）となり、調整手段４０によって上側結束帯２５の張力の調整（ダンサーローラ４４の移動）が可能となる。

【0104】

結束処理サイクル１４１°（調整手段４０が「オン」になった直後）のタイミングで、上側結束帯２５および下側結束帯３５をシールするために、上下のシーラー５１が互いに近接を開始する。このタイミングは本実施形態の結束期間の開始タイミングである。

【0105】

結束処理サイクル１５０°（結束期間の開始後）のタイミングで、搬送フィンガー１４による物品群ＸＡ１の押送が終了（停止）する。

【0106】

結束処理サイクル１５２°（搬送フィンガー１４による物品群ＸＡ１の押送が終了後）のタイミングで、「上側結束帯抑え（結束帯抑え手段２８）」は「抑え有り」の状態となる。つまり、少なくとも結束期間において制御手段６０は、結束帯抑え手段２８で上側結束帯２５をピンチし、上側結束帯送り手段２３からの上側結束帯２５の送り出しを停止する。これ以降、上側結束帯２５の送り出しが停止され、且つ下側結束帯３５の送り出しがトルク１００％で停止された状態でシーラー５１が次第に近接する。つまり、結束位置Ｎにおいて上シーラー５１Ａが上側結束帯２５と当接して押込み、下シーラー５１Ｂが下側結束帯３５と当接して押込みながら互いに近接する。これにより、結束位置Ｎに搬送される物品群ＸＡ１の周囲に上側結束帯２５および下側結束帯３５を巻き付ける。

【0107】

ここで、送り出された上側結束帯２５と下側結束帯３５の合計長さは物品群ＸＡ１の胴周長に対して不足しており、シーラー５１の近接により上側結束帯２５および下側結束帯３５には結束手段５０（上シーラー５１Ａと下シーラー５１Ｂ）の近接によるしごきの張力が生じる。

【0108】

この結束期間において（例えば、結束処理サイクルの１８０°のタイミングで）制御手段６０は、下側サーボモータ３４に対して第３トルク指令（を含む第３制御指令）を出力し、「トルク制御タイミング」が「トルク制御オン」となる。第３トルク指令は、結束手段５０（上シーラー５１Ａと下シーラー５１Ｂ）の近接によるしごきの張力よりも弱いトルク（トルク指令値「１０％」）を生じさせる指令である。第３位置指令および／または第３速度指令は、例えば「回転数『０』」を示す指令である。

【0109】

第３制御指令を受け付けた下側結束帯送り手段３３では、シーラー５１によるしごきの張力に応じて不足長さＬｘ分の下側結束帯３５が下側送りローラ３６と下側抑えローラ３７に対して滑りながら結束位置Ｎに向かって送り出される（結束手段５０によって不足している長さ分の下側結束帯３５が引き出されることが許容される、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）参照）。

【0110】

このように、本実施形態では第３トルク指令（１０％トルク）が出力されている期間、結束手段５０によって下側結束帯３５が物品群ＸＡ１の外形状と結束手段５０のしごきの張力に応じて適宜引き出される。つまり、上側結束帯２５の第１長さＬ１´と下側結束帯３５の第２長さＬ２の送り出しが終了した後、第３制御指令に基づき下側結束帯３５が引き出されて結束の不足長さＬｘ´分を補う。

【0111】

また、少なくとも結束期間において（結束処理サイクル１４０°以降）、調整手段４０がオン状態となっている。そして、調整手段４０における付勢手段４４の付勢力（例えば、ばねの弾性力）も、結束手段５０の近接による上側結束帯２５および下側結束帯３５のしごきの張力よりも弱い力に設定されている。これにより、上側結束帯供給装置２０では、シーラー５１によるしごきの張力に応じて、上側結束帯２５の張力の調整が行われる。

【0112】

上側結束帯２５は原則、物品群ＸＡ１の移動に任せて任意の量が供給された後、結束帯抑え手段２８のピンチにより供給が停止する。しかしながら、物品群ＸＡ１の外形状（集積状態のばらつき）や、物品群ＸＡ１を構成する物品ＸＡ１´の数の変動、あるいは上側結束帯２５および／または下側結束帯３５の伸びなどにより、上側結束帯２５の供給量が実際の使用量に対して余剰となる、あるいは不足する可能性もある。

【0113】

本実施形態では、結束手段５０による上側結束帯２５および下側結束帯３５のしごきの張力より弱い付勢力がダンサーローラ４３に付与されているため、結束期間において結束手段５０による上側結束帯２５および下側結束帯３５のしごきが開始すると、その張力に応じてダンサーローラ４３が移動し、その結果上側送りローラ２７´より下流側における上側結束帯２５の張力が調整される。つまり上側送りローラ２７´より下流側において上側結束帯２５に弛みが生じていればそれが吸収され（図５（Ｄ））、あるいは不足する（締め付け過ぎとなる）ようであればダンサーローラ４３の移動による繰り出しが行われる（図５（Ｃ））。

【0114】

図８に戻り、結束処理サイクル２４０°のタイミングで、「トルク制御タイミング」が「トルク制御オフ」になる。つまりこのタイミングで制御手段６０は、下側サーボモータ３４に対して第３トルク指令（を含む第３制御指令）とは異なる制御指令を出力する。この制御指令は例えば第２´制御指令（１００％トルク、回転数『０』）と同じ制御指令である。これにより、下側結束帯３５の引き出しが停止される。

【0115】

結束処理サイクル２７１°のタイミング（「トルク制御オフ」以降のタイミング）で、シーラー５１が最も近接し、巻き付けの余長となる上側結束帯２５と下側結束帯３５のシールを行い、結束処理サイクル３０７°までの期間（例えば、結束処理サイクル３０７°のタイミング）に、シール部分のカットを行い、単独の結束済み物品群ＸＡ１を切り離す。

【0116】

結束処理サイクル２８０°のタイミングで「上側結束帯調整」が「調整無し」、つまり調整手段４０による調整がオフとなる。

【0117】

その後、結束処理サイクル３０７°のタイミングで上下のシーラー５１が互いに離間する方向に移動を開始する。

【0118】

結束処理サイクル３２０°のタイミングで、「下側サーボ送り出し」が「送り出し有り」つまり、第２制御指令に基づき、下側サーボモータ３４により第２長さＬ２の下側結束帯３５が結束位置Ｎに向けて送り出される。

【0119】

このように本実施形態では、結束期間前において、上側結束帯２５は物品群ＸＡ１の移動に任せた任意の第１長さＬ１´（例えば、一組の物品群ＸＡ１の胴周長の概ね２分の１の長さ）が供給され、下側結束帯３５は胴周長の２分の１より短い第２長さＬ２が供給されており、物品群ＸＡ１の結束には結束帯の不足が生じている。本実施形態では、結束期間において上側結束帯２５の供給を停止した状態で、下側サーボモータ３４に対して、結束手段５０による上側結束帯２５および下側結束帯３５のしごきの張力よりも弱いトルク（この例では１０％の指令値のトルク）を生じさせる制御を行う。

【0120】

これにより、下側サーボモータ３４のトルクが上側結束帯２５および下側結束帯３５のしごきの張力に負けて、上シーラー５１Ａと下シーラー５１Ｂがシールを完了するまでの間に、不足長さＬｘ´分の下側結束帯３５が引き出される（補われる）ことが許容される。

【0121】

また、少なくとも結束期間において、調整手段４０が機能するように構成されている。調整手段４０が機能する（オンになる）と、付勢手段４４は、結束手段５０による上側結束帯２５および下側結束帯３５のしごきの張力より弱い付勢力でダンサーローラ４３を付勢する。従って、結束帯抑え手段２８により上側結束帯２５の供給が停止した場合であっても、ダンサーローラ４３によって、上側送りローラ２７´の下流側において上側結束帯２５の張力を調整し、上側結束帯２５の弛みを吸収、あるいは不足分の繰り出しを行うことができる。

【0122】

この結果、物品群ＸＡ１毎に、弛みや締め過ぎが生じない、外形状に沿った確実な結束が可能となる。第２実施形態の場合、特に物品群ＸＡ１を構成する物品数（例えば、本数）の変化を含む物品群ＸＡ１の外形状の変化に柔軟に対応可能な結束装置１００を提供できる。

【0123】

上記の実施形態では、上側結束帯２５の第１長さＬ１は、物品群ＸＡ１の胴周長さの略１／２の所定量としたが、例えば実際に結束に使用した上側結束帯２５の長さのフィードバック制御により、第１制御指令における第１長さＬ１を都度調整するようにしてもよい。

【0124】

また、結束期間において上側サーボモータ２４により結束の不足量（不足長さＬｘ）を補うようにしてもよい。すなわち、結束期間において上側サーボモータ２４に対して、結束手段５０による上側結束帯２５および下側結束帯３５のしごきの張力よりも弱いトルク（この例では１０％の指令値のトルク）を生じさせる制御を行うようにしてもよい。この場合、下側サーボモータ３４は下側結束帯３５の供給を停止する構成（上記の実施形態において上下を反転する構成）としてもよいし、下側サーボモータ３４も併せて結束の不足量を補うようにしてもよい。またその場合調整手段４０は設けなくてもよい。

【0125】

また、上記の実施形態では第１長さＬ１を物品群ＸＡ１の胴周長さの略１／２の長さとしたが、第１長さＬ１は、結束に必要な所定量であればよく、物品群ＸＡ１の胴周長さの略１／２の長さより長くてもよいし短くてもよい。

【0126】

また上記実施形態において、第１結束帯供給装置２０が下側結束帯供給装置であり、第２結束帯供給装置３０が上側結束帯供給装置であってもよい。また例えば搬送路１１を（略）鉛直方向に延在させるように構成し、第１結束帯供給装置２０および第２結束帯供給装置３０を搬送路１１を挟んで左右に配置するようにしてもよい。

【0127】

以上、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨および技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

【符号の説明】

【0128】

１００ 結束装置
１０ 搬送手段
１１ 搬送路
１１Ａ 滑り板
１３ チェーン
１４ 搬送フィンガー
１４Ａ 前フィンガー
１４Ｂ 後フィンガー
１６ スプロケット
２０ 上側結束帯供給装置
２１ 原反ロール支持部
２２ ローラ
２３ 上側結束帯送り手段
２４ 上側サーボモータ
２５ 上側結束帯
３０ 下側結束帯供給装置
３１ 原反ロール支持部
３３ 下側結束帯送り手段
３４ 下側サーボモータ
３５ 下側結束帯
４０ 調整手段
４３ ダンサーローラ
４４ 付勢手段
５０ 結束手段
５１ シーラー
６０ 制御手段
ＸＡ１ 物品群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】