JP2542161B2 - シリンダ型の物体のための自動取り上げ方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシリンダ型の物体のため
の自動取り上げ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明は、紙巻きたばこ製造産業、これ
に対する下記の説明は単に例によってのみ説明される、
特に紙のリール或いは他の包装材料を紙巻きたばこ製造
及び／或いは梱包機械へ自動的に供給するために採用さ
れて有用性を与え得る。

【０００３】紙巻きたばこ製造産業では、ロボットが装
備されたトラックが用いられて、包装材料の貯蔵施設
と、生産及び梱包ライン上の個々の使用者の機械との間
の予め決められた通路に沿って移動する。

【０００４】イタリア特許出願第N.B092A 000008号明細
書に説明されたように、普通、各ロボット・トラック
は、積み上げて配置される数多くの色々な材料のリール
のための支持ベッドと、その自由端部が、通常吸引によ
って、選択的にリールと係合しそれを保持するための取
り上げヘッドに適合する関節接合の負荷アームを具備す
る取り上げ装置とを有する。

【０００５】紙巻きたばこ産業で使用されるリールは、
広い範囲で異なる内側及び／或いは外側の直径を有する
ために、取り上げヘッドは普通環状の前面吸引部材を有
し、その外側及び内側直径は、夫々取り上げられるリー
ルの最小外側直径と最大内側直径とに等しい。明らか
に、リールと効果的に係合するために環状吸引部材はリ
ールと完全に同軸で配置されなければならず、支持ベッ
ド上のその座標は普通ただ大まかに知られていて、いつ
も不正確である。従って先述の型のロボット・トラック
は、取り上げられるリールの位置を正確に突き止めるた
めの検出システムを装備される必要がある。

【０００６】イタリア特許出願第 N. B092A 000008号明
細書に説明されたように、リールは望遠カメラによって
最初にその位置を検出されることによって取り上げられ
る。そして望遠カメラは少なくともリールの部分を撮影
し、作られたイメージをプロセッサーへ伝送し、それに
よってリールの軸の位置がイメージから演繹された情報
に基づいて精密に突き止められる。

【０００７】上の方法は極めて効果的で精密であるが、
一緒に連結される閉回路処理システムと共に比較的高額
である望遠カメラのために幾つかの欠点を提示する。更
に、普通取り上げヘッドを内側に装備される望遠カメラ
は、撮影されるリールから少なくとも３０ｃｍを維持し
なければならず、従ってリールのスタックの高さと、そ
の結果として望遠カメラを支持する関節接合されたアー
ムの既定の長さのためにトラック上に積載可能なリール
の数とを制限する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】先述の欠点を克服する
ように設計された取り上げ方法を提供することが本発明
の目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明により、シリンダ
型の物体、特に管状の中心コアを持つリール、のための
自動取り上げ方法が提供され；その方法は、夫々の前記
物体が中心軸とシリンダ型外側表面とを有し、自己推進
取り上げヘッドによって係合される装置であり；前記物
体上で前記ヘッドを動かしてヘッドのセンサ手段により
前記外側表面上の少なくとも２つの個別の点を決定する
ことと；前記中心軸の場所を数理的に決定することと；
取り上げヘッドを前記中心軸と同軸の位置へ動かすこと
と；取り上げヘッドを前記物体と係合させること；とか
ら成る段階を具備するという事実によって特徴付けられ
る。

【００１０】本発明はシリンダ型の物体のための自動取
り上げ装置にも関する。

【００１１】本発明によると、夫々が、第１の座標値に
よって決定される中心軸とシリンダ型の外側表面とを有
する、シリンダ型の物体、特に管状の中心コアを持つリ
ール、のための；取り上げヘッドと、前記中心軸に対し
て横方向と平行方向との両方に前記ヘッドを動かすため
の第１の作動手段と、前記第１の作動手段を制御するた
めのプロセッサーとを具備する自動取り上げ装置であ
り；この取り上げ装置は、前記外側表面上の夫々第２の
座標値を有している少なくとも２つの個別の点を決定す
るための前記ヘッドのセンサ手段と；前記第２の座標値
に基づいて前記第１の座標値の数理的な決定と、前記ヘ
ッドを動かして前記物体と係合させ、それと同軸の位置
に来るようにする前記作動手段の制御とを提供する前記
プロセッサーへ前記第２の座標値を伝送するための手
段、とを具備するという事実によって特徴付けられる装
置が提供される。

【００１２】本発明の限定されない実施例は、添付の図
面を参照して例によって説明されるであろう。

【００１３】

【実施例】図１の番号１は、工場監督者と図示されてい
ない公知の方法の無線で対話をする制御装置（示されい
ない）を有する自己推進トラックを示す。トラック１
は、特に貯蔵施設（図示されていない）から夫々が管状
の軸方向のコア３を有する（図２、図３）多くのリール
２（示された例の中で2a,2b,2c,2d で示される）を取り
上げることを考えており、；トラック１の支持ベッド５
上で夫々の形の整ったスタック４（示された例では4a,4
b,4c,4d で示される）に水平にリール２を配置し；それ
らを紙巻きたばこの製造及び梱包工場（図示されていな
い）の部分を形成する多くの機械（図示されていない）
の夫々の積載装置まで選択的に搬送する。

【００１４】示された例で、トラック１は、ロボット取
り上げ装置７の両側部でトラック１の台６上に支持され
る２つの支持ベッド５を示す。装置７は台６上に装着さ
れて垂直方向の軸の周りを回転し、水平方向の軸のフォ
ーク９と上部で嵌め合いされる動力を備えた（powered
）ベース８と、フォーク９に接合され、互いにまたフ
ォーク９に蝶番接続され、その全てが公知の方法で動力
を備えて夫々の水平方向の軸の周りを互いに関連して回
転する第１、第２、及び第３の部分11,12,13を具備する
アーム10とを具備する。

【００１５】図２で示されるように、部分13は軸15と、
パイプ14と同軸にスリーブ18をねじ17によって連結する
ためのフランジ16を示す自由端部とを有するパイプ14に
よって形成される。パイプ14は、パイプ14と同軸であり
且つそれに固定される第２のパイプ19を収容し、続い
て、部分13の内側に嵌め合わされる公知の作動器21の出
力シャフト20を回転するように収容し、それはシャフト
20を軸15の周りに回転させるようにする。その自由端部
の近くで、シャフト20がそこから捩子切りされた端部部
分23が軸方向に延在するスプラインを付けられた部分22
を示す。部分22はパイプ19の自由端部から部分的に突き
出ており、軸15と同軸のベル状体26の端部の壁25を通っ
て中心に形成されたぎざきざの付いた孔24を通って延在
し、ナット27と捩子切りされた部分23に嵌め合わされる
管状のスペーサ28とによってパイプ19の端部と接触して
いる壁25に嵌め合わされる。

【００１６】ベル状体26は、スリーブ18の内側に延在
し、２つの軸受け30の介在物を経由してスリーブ18の内
側表面に嵌り、スリーブ18の環状端部表面の外側に延在
する環状外側フランジ31を有する、シリンダ型の側壁29
を具備する。

【００１７】ベル状体26は、ベッド５及びスタック４の
上部の上で部分13と一緒に選択的に動くことができる取
り上げヘッド32の部分を形成する。

【００１８】図２に示されるように、ベル状体26に加え
てヘッド32も、ベル状体26と同軸で、それと同じ方向を
向いているその凹部を有するカップ型の本体33を具備す
る。本体33は、ベル状体26を閉鎖するように、ねじ35に
よってフランジ31に連結される端部の壁34と；その自由
縁部がねじ37によって本体33と同軸の円形板38の中央部
分に連結され、壁36を通って形成される孔40を経由して
外側に連絡するシリンダ型のチャンバ39を本体33と一緒
に形成する、シリンダ型の側壁36とを具備する。

【００１９】板38は、ヘッド32の部分を形成し、本体33
と関連して外側に突き出ており、且つ本体33に連結され
るそれの反対側の側部上に公知の吸引装置44を備えた導
管43を経由して連絡している前面の環状溝42を有する、
周囲の円形リング型部分41を示す。

【００２０】板38の中心部分45は、ラインＬに沿って一
列に並んでいる夫々の光センサ47,48,及び49によって係
合される３つの貫通孔46を示し、それらの中の光センサ
47は他の２つのものの間に等間隔に配置される。光セン
サ47,48,及び49は線50によって公知の方法でプログラム
されるプロセッサー51に連結されて、図３を参照して下
で説明されるように既定の数の操作を実行する。

【００２１】実際の使用に於ては、以下のようにリール
２は夫々のベッド５上の如何なる点に配置されたもので
も、夫々のスタック４の上部から取り上げられれる。

【００２２】前記スタック４の大まかな位置を知ってい
るプロセッサー51は関節接合されたアーム10を作動させ
て、リール２の高さより僅かに上にヘッド32の板38を位
置付け、それから板38を軸15に関連して横方向に、そし
て方向52に、リール２によって予め占められる位置に向
って、そして光センサ48,49 の一方、例えばセンサ48が
点Ａでリール２の側表面53を捕らえるまで動かす。それ
からプロセッサー51はヘッド32を停止させ、作動装置21
により、軸15の周りにそれを回転させて光センサ48を点
Ａから離し、ヘッド32を角度Ｇだけ軸15の周りを回転さ
せて、光センサ49が第２の点Ｂで表面53を捕らえるよう
にする。

【００２３】それからプロセッサー51は、作動装置21に
よりヘッド32を反対方向に軸15の周りを角度Ｇの半分に
等しい角度Ｄだけ回転させて、ラインＬを点ＡとＢとの
間の中央の点で表面53に接するライン（図示されていな
い）に平行する位置L1に持ってくる。それからプロセッ
サー51は、ラインL1に垂直な水平方向54で距離Ｓの分だ
けヘッド32を動かして、センサ47が点ＡとＢとの間で等
間隔の点Ｃで表面53を掴まえ、方向54に平行する半径Ｒ
上に位置付けられるようにする。

【００２４】プロセッサ51は、点Ａ、Ｂ、及びＣの座標
値から、選択されたリール２の軸55の座標値を算出し
て、図２に示される平行な軸15と55が一致する取り上げ
位置まで方向54にヘッド32を動かす。この点で吸引装置
44が作動し、ヘッド32はリール２と係合し、それを夫々
のスタック４から持ち上げる。

【００２５】この様にして比較的手頃な値段の３つの光
センサは、比較的簡単なプロセッサーを使用して選択さ
れたリール２の軸55の精密で、比較的簡単な高速度の位
置決めを提供し、イメージ処理装置は必要なくなり、高
価な望遠カメラは最早必要なくなり、その上にヘッド32
をリール２上の既定の間隔をおいて位置を定め、これが
望遠カメラに撮られることができるようにする必要がな
くなった。

【００２６】示されていない変形実施例によると、セン
サ47,48,及び49は滑動面上に装着される単一のセンサに
置き替えられ、板38上をラインＬに沿ってある作動装置
で動かされて、センサ48,49,及び47の３つの位置を連続
的に引き受ける。

【００２７】本発明の単純化された実施例によると、リ
ール２の直径が十分精密に分かっているならば、リール
の軸の場所はセンサ47,48,及び49の２つだけを使用して
説明されたように決定され得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の取り上げ装置を示す車輌の斜視図。

【図２】図１の装置の詳細な拡大断面図。

【図３】図２の装置を上から見た作動線図。

【符号の説明】

１…自己推進トラック、２…物体、３…コア、４…スタ
ック、５…支持ベッド、６…台、７…取り上げ装置、８
…ベース、９…フォーク、10…アーム、11,12,13,22,2
3,41,45…部分、14,19 …パイプ、15,55 …軸、16,31
…フランジ、17,35,37…スクリュ、18…スリーブ、20…
シャフト、21…作動装置、24,40,46…孔、25,29,34,36
…壁、26…ベル状体、27…ナット、28…スペーサ、30…
軸受け、32…ヘッド、33…本体、38…板、39…チャン
バ、42…溝、43…導管、44…吸入装置、47,48,49…光セ
ンサ、50…ライン、51…プロセッサー、52,54 …方向、
53…表面、Ａ、Ｂ、Ｃ…点、Ｌ…ライン、Ｓ…間隔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エロス・スティバーニ イタリア国、40100 ボローニャ、ビ ア・ロンバルディ 13 (56)参考文献 特開 昭58−206387（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−300886（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−30699（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−153788（ＪＰ，Ｕ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心軸（55）とシリンダ型外側表面（5
   3）とを有し、自己推進取り上げヘッド（32）によって
   係合させられるシリンダ型の物体、特に管状の中心コア
   （３）を持つリール（２）、のための自動取り上げ方法
   であり； 前記物体（２）の上で前記ヘッド（32）を動かしてヘッ
   ド（32）のセンサ手段（47,48,49）によって前記外側表
   面（53）上の少なくとも２つの個別の点（Ａ、Ｂ、Ｃ）
   を決定することと； 前記中心軸（55）の位置を数理的に決定することと； 取り上げヘッド（32）を前記中心軸（55）と同軸の位置
   へ動かすことと； 取り上げヘッド（32）を前記物体（２）と係合させるこ
   と； とから成る段階を有するという事実によって特徴付けら
   れる方法。
2. 【請求項２】 前記点（Ａ、Ｂ、Ｃ）の数が３つである
   ことと； 前記ヘッド（32）が前記中心軸（55）に平行な長手方向
   の軸（15）を有することと； 前記３つの点（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、１つが前記長手方向軸
   （15）上の中心位置に、他の２つが前記長手方向の軸
   （15）に垂直なライン（Ｌ）に沿って互いと及び前記中
   心位置と横方向で一直線上の位置に並び、且つ前記中心
   位置に関連して対称の位置にある３つの個別の位置にあ
   る前記センサ手段（47,48,49）によって決定されるとい
   うこと； とによって特徴付けられる請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 前記３つの点（Ａ、Ｂ、Ｃ）が、 前記長手方向の軸（15）の周りで或る第１の角度をと
   り、前記長手方向の軸（15）に関連して横方向に、そし
   て第１の前記横の位置に配置される第１の前記センサ手
   段（48）によって第１の前記点（Ａ）が決定されるま
   で、ヘッド（32）を動かすことによってと； 前記長手方向の軸（15）の周りで且つ第２の前記横の位
   置にある第２の前記センサ手段（49）によって前記第２
   の点（Ｂ）が決定される第２の角度の位置までの第１の
   特定の角度（Ｇ）だけヘッド（32）を回転することによ
   ってと； 前記長手方向の軸（15）の周りを反対方向に且つ前記第
   １の角度（Ｇ）の半分に等しい第２の角度（Ｄ）だけヘ
   ッド（32）を回転して前記第１及び第２の角度の位置に
   関連する中間の角度の位置にヘッドをセットすることに
   よってと；前記中間の角度の位置にある 前記ライン（Ｌ）に垂直な
   前方方向（54）で横方向に且つ前記中心の位置に配置さ
   れる第３の前記センサ手段（57）によって第３の前記点
   （Ｃ）が決定されるまでヘッド（32）を動かすことによ
   ってと； で決定されるという事実によって特徴付けられる請求項
   ２記載の方法。
4. 【請求項４】 前記中心軸と同軸の前記位置が、前記ヘ
   ッド（32）を前記前方方向（54）へ更に動かすことによ
   って到達されるという事実によって特徴付けられる請求
   項３記載の方法。
5. 【請求項５】 第１の座標値によって決定される中心軸
   （55）と、シリンダ型の外側表面（53）とを有する各シ
   リンダ型の物体、特に管状の中心コア（３）を持つリー
   ル（２）、のための；取り上げヘッド（32）と、前記中
   心軸（55）に対して横方向と平行方向との両方向に前記
   ヘッド（32）を動かすための第１の作動手段（10）と、
   前記第１の作動手段（10）を制御するためのプロセッサ
   （51）とを具備する自動取り上げ装置（７）であり； 更に前記装置が、 夫々第２の座標値を有している前記少なくとも２つの個
   別の点（Ａ、Ｂ、Ｃ）を前記外側表面（53）上に決定す
   るための前記ヘッド（32）のセンサ手段（47,48,49）
   と； 前記第２の座標値に基づいて前記第１の座標値の数理的
   な決定と，前記ヘッド（32）を動かして前記物体（２）
   と係合させ、前記物体（２）と同軸の位置にするような
   前記作動手段（10）の制御とを提供する前記プロセッサ
   ー（51）へ前記第２の座標値を伝達するための手段（5
   0）と； を具備するという事実によって特徴付けられる装置。
6. 【請求項６】 前記作動手段（10）が、前記ヘッド（3
   2）を前記中心軸（55）に平行な前記ヘッド（32）の長
   手方向の軸（15）の周りで回転させるための作動手段
   （21）を具備するという事実によって特徴付けられる請
   求項５記載の装置。
7. 【請求項７】 前記点（Ａ、Ｂ、Ｃ）の数が３つである
   ことと； 前記センサ手段（47、48、49）が、前記ヘッドにあり、
   １つが前記長手方向軸（15）上の中心位置にあり、他の
   ２つが前記長手方向軸（15）に垂直なライン（Ｌ）に沿
   って互いと及び前記中心位置と一直線上で、且つ前記中
   心位置に関連して対称である、横の位置に配置される３
   つのセンサ（47、48、49）を具備することと； の事実によって特徴付けられる請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】 前記センサ（47、48、49）が光センサで
   あるという事実によって特徴付けられる請求項７記載の
   装置。