JP2008504186A - 被印刷製品を供給するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明の第１の実施形態は、被印刷製品を引き渡すための方法を提供し、第１の予め選択された速度で運転する供給装置を用いて積層体から被印刷製品を引き出すステップと、積層体から被印刷製品を引き出した後に供給装置を加速させるステップと、第１の速度よりも高い第２の予め選択された速度で供給装置から被印刷製品を解放するステップとを含む。

Description

本願は、引用により本明細書に記載されたものとする、２００４年６月２４日に出願された米国特許仮出願第６０／５８２５６５号明細書の利益を請求する。

発明の背景
本発明は、例えばグリッパドラム等の供給装置を使用して積層体から、被印刷製品を供給するための方法及び装置に関する。

米国特許第６０８２７２４号明細書は、供給モータによって駆動される供給機構を備えた可変速度シート材料アセンブリ装置を示しており、引用により本明細書に記載されたものとする。シート材料物品は、コンベヤ駆動モータによって駆動されるポケットコンベヤの移動するポケットへ、供給機構から排出される。供給モータ動作速度は、供給機構からポケットコンベヤへのシート材料の適切な排出のために供給モータとコンベヤ駆動モータとの相対速度を調和させるためにコンベヤ駆動モータに関して変化させられる。

ホッパのための回転するドラムを含む供給装置は通常、３６０゜の全回転の間、一定の速度で作動する。供給ドラムは、被印刷製品の裂断又はその他の故障を回避するのに十分に低速な回転速度で作動させられる。例えば、供給ドラムのためのより安全な作動速度はしばしばコンベヤのための実現可能な速度よりも制限されているので、供給ドラムをコンベヤの速度の半分で運転することが知られている。しかしながら、ある寸法の製品を収集するために２倍多くの供給ドラムが必要とされ、回転する供給ドラムとコンベヤとの速度不一致により設定時間がより長くなり操作がより複雑となる。

発明の概要
本発明は、積層体からコンベヤへの被印刷製品の引き渡しに関する誤りを減じるための形式で被印刷製品を供給するための方法及び装置を提供する。

本発明の第１の典型的な実施形態によれば、被印刷製品を引き渡すための方法は、第１の予め選択された速度で作動する供給装置を用いて積層体から被印刷製品を引き出すステップと、被印刷製品を積層体から引き出した後に供給装置を加速させるステップと、第１の速度よりも高い第２の予め選択された速度において供給装置から被印刷製品を解放するステップとを含む。

本発明の第２の典型的な実施形態によれば、被印刷製品を引き渡すための方法は、第１の予め選択された速度で作動する供給装置を用いて積層体から被印刷製品を引き出すステップと、積層体から被印刷製品を引き出した後に供給装置を最高速度まで加速させるステップと、供給装置が第１の速度よりも高い第２の予め選択された速度であるときに供給装置から被印刷製品を解放するステップと、積層体から次の被印刷製品を引き出すために供給装置を第１の予め選択された速度に減速させるステップとを含む。

本発明の第３の典型的な実施形態によれば、被印刷製品を積層体からコンベヤへ供給するための装置は、第１の位置において積層体から被印刷製品を引き出しかつ第２の位置において被印刷製品を解放するための供給装置と、供給装置を第１の位置と第２の位置との間で加速させるための、供給装置を駆動するための可変速度駆動装置とを有する。

本発明の第４の典型的な実施形態によれば、被印刷製品を積層体とコンベヤとの間で引き渡すための方法は、第１の予め選択された速度で作動する供給装置を用いて積層体から被印刷製品を引き出すステップと、積層体から被印刷製品を引き出した後に供給装置を最高速度まで加速させるステップと、供給装置が第１の速度よりも高い第２の予め選択された速度であるときに被印刷製品を供給装置からコンベヤへ解放するステップと、積層体から次の被印刷製品を引き出すために供給装置を第１の予め選択された速度に減速させるステップとを含む。本発明のこの典型的な実施形態の方法の特徴によれば、供給装置は、被印刷製品を積層体から引き出すのと次の被印刷製品を積層体から引き出すのとの間、加速及び減速に亘って平均速度で作動させられ、各被印刷製品の解放は、コンベヤの作動に対して予め選択された同調の関係にある。

図面の簡単な説明
図１は、本発明の典型的な実施形態による、ホッパ、グリッパドラム、ポケットコンベヤ装置を示している。

図２は、図１の装置のホッパの吸引装置を示しており、この吸引装置は被印刷製品を積層体から引き出す。

図３は、図１のグリッパドラムのグリッパを示しており、このグリッパは積層体の一番下の被印刷製品の前縁を掴む。

図４は、図３のグリッパを示しており、掴まれた被印刷製品がグリッパドラムの回転によって積層体から引き出され、グリッパドラムの回転は本発明の典型的な実施形態に従って加速させられる。

図５は、グリッパドラムにおける掴まれた製品を備えた、図３のグリッパを示しており、グリッパドラムは本発明の典型的な実施形態に従って加速させられる。

図６は、図３のグリッパを示しており、掴まれた製品がポケットコンベヤのポケット内へ解放されている。

図７は、本発明の典型的な実施形態による、グリッパドラムのための可可変速度度プロフィルの比較的低速及び高速の領域を示す概略図である。

図８は、本発明の好適な実施形態による、ポケットコンベヤの１つおきポケットに供給する１つのグリッパを用いるグリッパドラムのための典型的な速度プロフィルのグラフである。

図９は、本発明の別の好適な実施形態による、１つおきのポケットに供給する１つのグリッパを使用するグリッパドラムのための典型的な速度プロフィルのグラフである。

図１０は、図９の速度プロフィルのための位置プロフィルを示している。

図１１は、本発明のさらに別の好適な実施形態による、１つおきのポケットに供給する１つのグリッパを使用するグリッパドラムのための典型的な速度プロフィルのグラフである。

図１２は、図１１の速度プロフィルのための位置プロフィルを示している。

図１３は、より高い速度で１つおきのポケットに供給する１つのグリッパを使用するグリッパドラムのための典型的な速度プロフィルのグラフを示している。

図１４は、図１３の速度プロフィルための位置プロフィルを示している。

図１５は、より高い速度で１つおきのポケットに供給する１つのグリッパを使用するグリッパドラムのための別の典型的な速度プロフィルを示している。

図１６は、図１５の速度プロフィルのための位置プロフィルを示している。

図１７及び１８は、全てのポケットに供給する２つのグリッパのための典型的な速度プロフィルを示している。

好適な実施形態の詳細な説明
ここで図面、最初に図１、を参照すると、ホッパと、本発明の典型的な実施形態による、グリッパドラム及びポケットコンベヤ装置を有する供給装置とが示されている。この装置は第１のホッパ１０及び第２のホッパ１００を有する。第１のホッパ１０は、前壁１４及び底壁１６によって支持された被印刷製品積層体１２を有する。吸着装置１８は、積層体１２の一番下の被印刷製品１３を掴み、この製品をグリッパドラム２０等の被印刷製品供給装置に向かって移動させるように回転可能である。被印刷製品供給装置は、供給チェーン又はベルトをも有することができる。グリッパドラム２０は第１のグリッパ２２及び第２のグリッパ２４を有しており、方向Ｄに回転する。ホッパ１０、グリッパドラム２０及び吸着装置１８の配列は関連技術において一般的に知られている。

本発明の特徴に関して、可変速度モータＭ、例えばサーボモータ２６が、３６０°の回転中にグリッパドラム２０の回転速度を制御するように配置されている。しかしながら、ドラム２０のための駆動装置は、例えば、ドラム２０の制御可能な可変速度プロフィルを可能にする、あらゆるタイプの電気的、機械的、液圧式又は空圧式システムであることができる。モータＭは例えば制御装置２８によって制御される。制御装置２８は、関連技術において一般的に知られているように、コンベヤ３０、この実施形態においては複数のポケット３２を有するポケットコンベヤ、の速度も制御することができる。ホッパ１０，１００等の複数のホッパからの被印刷製品は、ポケットコンベヤ３０のポケット３２に収集され、例えば新聞又は本を形成する。第２のホッパ１００の構成は第１のホッパ１０と同様であることができる。

図２は、積層体１２の一番下の被印刷製品１３に接触するために働くホッパ１０の吸着装置１８を示している。

図３は、吸着装置１８の回転により積層体１２から移動させられつつある、一番下の被印刷製品１３の前縁を掴んだグリッパ２２を示している。本発明の特徴によれば、製品１３がグリッパ２２によって掴まれると、ドラム２０の速度を駆動及び加速させるためにモータＭが制御装置２８によって制御されることができる。

図４を参照すると、掴まれた被印刷製品１３がグリッパ２２によって積層体１２から引き出されながら、本発明の特徴に従って、グリッパドラム２０はモータＭによって加速され続ける。

続いて図５を参照すると、掴まれた製品１３はグリッパドラム２０の回転の継続により、グリッパドラム２０がモータＭによって加速させられながらグリッパドラム２０上に引き出される。図６は、グリッパ２２によってポケットコンベヤ３０のポケット３２内に解放される被印刷製品１３を示している。

図７は、本発明の典型的な実施形態による、グリッパドラム２０のための可変速度プロフィルの比較的低速の領域と比較的高速の領域とを概略的に示している。位置２２ａ及び２４ａは、グリッパ２２，２４がグリッパドラム２０の回転の低速領域に進入するところを示している。低速領域は、グリッパドラム２０の速度がグリッパドラム２０の全回転中の平均速度よりも低い、グリッパドラム２０の回転領域である。高速の領域は、グリッパドラム２０の速度がグリッパドラム２０の全回転中の平均速度よりも高い、グリッパドラム２０の回転領域である。

被印刷製品、例えば被印刷製品１３を、被印刷製品がポケット３２内へ解放される速度（高速の回転領域）よりも低い速度で（低速の回転領域）積層体１２から引き出されることを可能にすることによって、被印刷製品の裂断、不十分な分離及び引張り時間、供給誤り、複数供給、積層体における後続製品のロールオーバ等の欠陥が低減されることができる。

図１〜図６に示された本発明の典型的な実施形態によれば、グリッパドラム２０は様々な速度プロフィルで回転させられることができる。例えば、３００００製品毎時（ｐｐｍ）の最高速度で運転する収集装置の場合、２つのグリッパ２２，２４がそれぞれ連続する各ポケット３２に製品を排出するならばドラムは２５０ｒｐｍで運転する。すなわち、毎分５００製品が排出される。したがって、ドラム２０が完全回転するための時間は２４０ｍｓであり、１つの製品のための時間は１２０ｍｓである。製品をポケット３２に１つおきに排出するようにドラム２０はグリッパ２２，２４のうちの一方のみを使用することもできる。この場合、コンベヤ３０は同じ速度で運転し、交互のポケット３２のために２つのホッパ１０，１００が使用される。ドラム２０が２つのグリッパ２２，２４を使用し、さらに製品を１つおきのポケット３２に排出することも可能であり、この場合、ホッパに対する速度要求が半分にされる。

図８は、１５０００ｐｐｈの収集装置速度での、ポケットコンベヤ３０の１つおきのポケット３２に供給する１つのグリッパ２２を使用するグリッパドラム２０のための典型的な速度プロフィル６０を示している。プロフィルはドラム２０の最高速度のパーセンテージとして速度を示している。名目速度６２は、収集装置速度のために必要とされる、ドラム２０の平均速度、この場合１２５ｒｐｍ、又は最高速度の５０％である。完全回転のための時間は４８０ｍｓである。破線６０によって示されたこのプロフィルでは、ドラム２０は、１４４度及び１９２ｍｓの間、吸着中は低速であり、９６度若しくは１２８ｍｓの間に高速（１００％）まで加速され、２４度及び３２ｍｓの間高速（個々では２５０ｒｐｍ）となり、次いで、１２０ｍｓの間に再び低速まで減速する。加速点ＡＰは被印刷製品１３の掴みと一致することができ、製品は、コンベヤ３０のポケット３２への回転するグリッパドラム２０による被印刷製品１３の正確な排出のために、ポケットコンベヤと３０とドラム２０との速度を調和させるように、高速回転領域中に回転されることができる。このこは、前記のように、従来公知の設計において見られるような、ドラム２０とコンベヤ３０との速度不一致に起因するセットアップ困難性を最小限にする。

本発明の特徴によれば、被印刷製品１３がグリッパ２２によって掴まれる速度は、グリッパドラム２０の平均速度よりも低いので、裂断及びその他の引渡しに関するエラーが低減されることができる。

図９は、図８のように、１つおきのポケットに供給する１つのグリッパを使用するグリッパドラム２０のための別の典型的な速度プロフィル７０を示している。速度は度／ｍｓで表されているが、再び、平均シングルライン速度７２は５０％又は１２５ｒｐｍ（０．７５度／ｍｓ・６００００ｍｓ／分割る３６０度／回転）である。この場合、ドラム２０は再び１９２ｍｓの間は低速であるが、１４４ｍｓ（１０８度）の間に加速し、次いで、１４４ｍｓ（１０８度）の間に再び減速する。図１０は、図９の速度プロフィルの間の、ドラム２０のための関連する位置移動をプロットしたグラフを示している。図１０のグラフでは、ドラム２０の位置は、３６０度回転の角度において、破線によって示されており、回転の経過時間に対してｍｓでプロットされている。シングルラインは、図９に示された平均シングルライン速度７２で駆動されるとドラム２０が有するであろう位置を示している。

図１１は、コンベヤ３０の１つおきのポケット３２に供給するために１つのグリッパ２２を使用するグリッパドラム２０のための別の典型的な速度プロフィルを示している。図１１は、２４０ｍｓで生じる、ドラム２０の回転の半分を示している。ドラム２０はゼロから速度Ｖｍ（２５０ｒｐｍ）へ、再び２４０ｍｓにおいて運転される。したがって、コンベヤの平均速度はやはり１５０００ｐｐｈである。この速度プロフィルは高いトルク変動を生じ、ひいては、図９及び図１０に示された速度プロフィルよりも有利でない。図１２は、ドラムが２５０ｒｐｍ、すなわちＶｍで運転される場合に対する、図１１の速度プロフィルを使用するドラム２０の位置角度を示している。

図１３には、１つおきのポケット３２に供給するために１つのグリッパ２２を使用するグリッパドラム２０のためのさらに別の典型的な速度プロフィルが示されている。本発明のこの実施形態において、ドラム２０は２５０ｒｐｍの平均速度で運転するように操作される。図１３に示されているように、ドラム２０は１８０°の間加速され、１８０°の間減速される。図１４は、ドラム２０の一回転のために必要とされる２４０ｍｓの間の関連した位置角度を示している。

図１５及び図１６は、それぞれ図１３及び図１４のものと同様の速度及び位置プロフィルを示しているが、ドラム２０の減速は５０％ではなく２５％である。

図１７は、１５０００ｐｐｈにおける、コンベヤ３０の各ポケット３２に供給する２つのグリッパ２２，２４のための速度プロフィルを示している。ドラム２０の回転のそれぞれの交代する９０°は、加速相又は減速相を生ぜしめる。このプロフィルは、図７に示された概略図に対応することができる。加速又は減速のための始点は、被印刷製品の掴みに対応するようにシフトさせられることもできる。

図１８には、図１７のプロフィルと同様のプロフィルが示されているが、加速相と減速相とが６０ｍｓごとに交代するように製品デリバリの速度が３００００ｐｐｈの速度まで増大されている。

前記説明において、本発明は特定の典型的な実施形態及び実施例を参照して説明された。しかしながら、請求項に定義された発明のより広い精神及び範囲から逸脱することなく実施例に様々な変更を行うことができることが明らかである。したがって、詳細な説明及び図面は、制限的な意味よりも例示形式で見なされるべきである。

本発明の典型的な実施形態による、ホッパ、グリッパドラム、ポケットコンベヤ装置を示している。 図１の装置のホッパの吸引装置を示しており、この吸引装置は被印刷製品を積層体から引き出す。 図１のグリッパドラムのグリッパを示しており、このグリッパは積層体の一番下の被印刷製品の前縁を掴む。 図３のグリッパを示しており、掴まれた被印刷製品がグリッパドラムの回転によって積層体から引き出され、グリッパドラムの回転は本発明の典型的な実施形態に従って加速させられる。 グリッパドラムにおける掴まれた製品を備えた、図３のグリッパを示しており、グリッパドラムは本発明の典型的な実施形態に従って加速させられる。 図３のグリッパを示しており、掴まれた製品がポケットコンベヤのポケット内へ解放されている。 本発明の典型的な実施形態による、グリッパドラムのための可可変速度度プロフィルの比較的低速及び高速の領域を示す概略図である。 本発明の好適な実施形態による、ポケットコンベヤの１つおきポケットに供給する１つのグリッパを用いるグリッパドラムのための典型的な速度プロフィルのグラフである。 本発明の別の好適な実施形態による、１つおきのポケットに供給する１つのグリッパを使用するグリッパドラムのための典型的な速度プロフィルのグラフである。 図９の速度プロフィルのための位置プロフィルを示している。 本発明のさらに別の好適な実施形態による、１つおきのポケットに供給する１つのグリッパを使用するグリッパドラムのための典型的な速度プロフィルのグラフである。 図１１の速度プロフィルのための位置プロフィルを示している。 より高い速度で１つおきのポケットに供給する１つのグリッパを使用するグリッパドラムのための典型的な速度プロフィルのグラフを示している。 図１３の速度プロフィルための位置プロフィルを示している。 より高い速度で１つおきのポケットに供給する１つのグリッパを使用するグリッパドラムのための別の典型的な速度プロフィルを示している。 図１５の速度プロフィルのための位置プロフィルを示している。 全てのポケットに供給する２つのグリッパのための典型的な速度プロフィルを示している。 全てのポケットに供給する２つのグリッパのための典型的な速度プロフィルを示している。

符号の説明

１０，１００ ホッパ、 １２ 被印刷製品積層体、 １３ 被印刷製品、 １４ 前壁、 １６ 底壁、 １８ 吸着装置、 ２０ グリッパドラム、 ２２，２４ グリッパ、 ２６ サーボモータ、 ２８ 制御装置、 ３０ コンベヤ、 ３２ ポケット

Claims (14)

1. 被印刷製品を引き渡すための方法において、
   第１の予め選択された速度で作動する供給装置を使用して積層体から被印刷製品を引き出すステップと、
   積層体から被印刷製品を引き出した後に供給装置を加速させるステップと、
   第１の速度よりも高い第２の予め選択された速度において供給装置から被印刷製品を解放するステップとを含むことを特徴とする、被印刷製品を引き渡すための方法。
2. 供給装置が、積層体から被印刷製品を引き出すように働く回転するグリッパドラムを含む、請求項１記載の方法。
3. 被印刷製品を解放した後に供給装置を第１の予め選択された速度まで減速させる別のステップを含む、請求項１記載の方法。
4. 供給装置が、第１の一定の期間の間第１の予め選択された速度で、及び第２の一定の期間の間第２の予め選択された速度で作動させられ、また、第１の一定の期間と第２の一定の期間との間には交互に加速相及び減速相において作動させられる、請求項３記載の方法。
5. 被印刷製品を引き渡すための方法において、
   第１の予め選択された速度で作動する供給装置を使用して積層体から被印刷製品を引き出すステップと、
   被印刷製品を積層体から引き出した後に供給装置を最高速度まで加速するステップと、
   供給装置が第１の速度よりも高い第２の予め選択された速度にある間に被印刷製品を供給装置から解放するステップと、
   積層体から次の被印刷製品を引き出すために供給装置を第１の予め選択された速度まで減速するステップとを含むことを特徴とする、被印刷製品を引き渡すための方法。
6. 積層体から被印刷製品を引き出すステップが、最小回転速度と最高回転速度との間の可変回転速度で回転するように回転するグリッパドラムを作動させることによって行われる、請求項５記載の方法。
7. グリッパドラムが、最小回転速度と最高回転速度との間において交互に加速相及び減速相において作動させられる、請求項６記載の方法。
8. 回転周期が９０°である、請求項７記載の方法。
9. 回転周期が１８０°である、請求項７記載の方法。
10. 被印刷製品を積層体からコンベヤへ供給するための装置において、
    （ａ）第１の位置において積層体から被印刷製品を引き出しかつ第２の位置において被印刷製品を解放するための供給装置と、
    （ｂ）第１の位置と第２の位置との間において供給装置を加速させるように供給装置を駆動するための可変速度駆動装置とが設けられていることを特徴とする、被印刷製品を積層体からコンベヤへ供給するための装置。
11. 可変速度駆動装置が、第２の位置から第１の位置へ戻るときに供給装置を減速させるように作動する、請求項１０記載の装置。
12. 供給装置が回転するグリッパドラムを含む、請求項１０記載の装置。
13. 被印刷製品を積層体とコンベヤとの間で引き渡すための方法において、
    第１の予め選択された速度で作動する供給装置を用いて積層体から被印刷製品を引き出すステップと、
    被印刷製品を積層体から引き出した後に供給装置を最高速度まで加速するステップと、
    供給装置が第１の速度よりも高い第２の予め選択された速度であるときに、被印刷製品を供給装置からコンベヤへ解放するステップと、
    次の被印刷製品を積層体から引き出すために供給装置を第１の予め選択された速度まで減速するステップと、
    各被印刷製品の解放がコンベヤの作動に対して予め選択された同調をなすように、積層体から被印刷製品を引き出すことと、積層体から次の被印刷製品を引き出すこととの間において、加速及び減速に亘って平均速度で供給装置を作動させるステップとを含むことを特徴とする、被印刷製品を積層体とコンベヤとの間で引き渡すための方法。
14. 被印刷製品を積層体から引き出すステップが、最高回転速度と最小回転速度との間において可変回転速度で回転するように回転するグリッパドラムを作動させることによって行われる、請求項１３記載の方法。

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