JP4461049B2 - 給紙方法および給紙装置 - Google Patents

Description

本発明は、堆積紙を順次リームに分離して次工程テーブルに搬送する給紙方法および給紙装置に関し、リフト上の堆積紙の枚数が一リームの枚数に満たないときに当該堆積紙を手作業によることなくリフト上に補充した新たな堆積紙に積み重ねることで搬送作業効率を向上させることができる前記給紙方法および前記給紙装置に関する。

従来、堆積紙を所定枚数からなるリームに順位分離して次工程に搬送する技術が知られている（特許文献１等参照）。この種の技術では、カメラにより堆積紙端面を撮影し、画像処理により上からＮ枚数目の紙とＮ＋１枚目の紙と境界位置を求め、当該位置に分離ブレードを挿入し、画像処理により上から１枚目からＮ枚数目の紙を一リームとしてリーム把持手段により把持して、次の工程に搬送している。
特開２０００−１７１４３５号公報

しかし、特許文献１の技術では、堆積紙の残り枚数がＮ数（一リームを構成する枚数）に満たないといきは、当該残りの堆積紙を、補充されるべき堆積紙に手作業で積み重ねなくてはならない。

本発明の目的は、リフト上の堆積紙の枚数が一リームの枚数に満たないときに当該堆積紙を手作業によることなくリフト上に補充した新たな堆積紙に積み重ねることで搬送作業効率を向上させることができる給紙方法および給紙装置を提供することにある。

本発明の給紙方法は、堆積紙リフト上の堆積紙の上端を含む端面を撮影する堆積紙端面撮影工程と、前記撮影した画像に基づき前記堆積紙リフト上の前記堆積紙上部の紙の所定枚数を計数するとともに、前記堆積紙の分離位置を求める画像処理工程と、前記分離位置に分離ブレードを挿入して前記所定枚数の紙をリームに分離するリーム分離工程と、前記分離した前記リームを把持するリーム把持工程と、把持した前記リームを次工程テーブルに搬送する給紙工程とを有する給紙方法において、前記画像処理工程における画像処理結果に基づき、前記堆積紙の残り枚数がゼロか、１枚以上かつ前記所定枚数未満であるかを検出する残り枚数検出工程と、前記残り枚数検出工程において前記堆積紙の残り枚数が１枚以上かつ前記所定枚数未満であるときは、残りの堆積紙を把持して前記次工程テーブルに一時退避する堆積紙一時退避工程と、前記堆積紙一時退避工程により堆積紙が一時退避されているとき、または画像処理工程において前記堆積紙の残り枚数がゼロであることが検出されたときは、前記堆積紙リフトに堆積紙の補充を行う堆積紙補充工程と、前記堆積紙補充工程により前記堆積紙リフトに前記堆積紙が補充された場合において、前記次工程テーブルに堆積紙が一時退避されているときは当該堆積紙を前記補充された前記堆積紙に積み重ねる退避堆積紙積み重ね工程とを有するものである。

本発明の給紙装置は、堆積紙リフト上の堆積紙の上端を含む端面を撮影するカメラと、
前記撮影画像に基づき前記堆積紙リフト上の前記堆積紙上部の紙の所定枚数を計数するとともに、前記堆積紙の分離位置を求める画像処理手段と、前記分離位置に分離ブレードを挿入して前記所定枚数の紙をリームに分離するリーム分離手段と、前記リーム分離手段により分離したリームを把持するリーム把持手段と、前記リーム把持手段により把持した前記リームを次工程テーブルに搬送する給紙手段とを備えた給紙装置において、前記画像処理手段が前記堆積紙の残り枚数が１枚以上かつ前記所定枚数未満であることを検出したときは、前記残りの堆積紙をリーム把持手段により把持して前記次工程テーブルに一時退避する堆積紙一時退避手段と、前記堆積紙一時退避手段に堆積紙が一時退避されているとき、または画像処理手段により前記堆積紙の残り枚数がゼロであることが検出されたときは、前記堆積紙リフトに堆積紙の補充を行う堆積紙補充手段と、前記堆積紙補充手段により堆積紙が堆積紙リフトに補充された場合において、前記次工程テーブルに堆積紙が一時退避されているときは当該堆積紙を前記補充された前記堆積紙に積み重ねる退避堆積紙積重ね手段とを備えたものである。

本発明では、リフト上の堆積紙の枚数が一リームの枚数に満たないときは当該堆積紙を次工程のテーブルに一時退避させ、リフト上に新たな堆積紙を補充した後に、当該補充した堆積紙に前記一時退避させた補充紙を積み重ねている。したがって、搬送作業効率を向上させることができる。

本発明の一実施例を図面を参照して説明する。図１（Ａ），（Ｂ）は本発明の給紙装置の一実施形態を示す説明図である。
図１（Ａ）において給紙装置１１は、カメラ１１１と、画像処理手段１１２と、リーム分離手段１１３と、リーム把持手段１１４と、給紙手段１１５と、堆積紙一時退避手段１１６と、堆積紙補充手段１１７と、退避堆積紙積重ね手段１１８を備えている。

カメラ１１１は、図１（Ｂ）に示す堆積紙リフト２１上の堆積紙２２の上端を含む端面Ｓを撮影することができる。カメラ１１１は、ＣＣＤカメラ等のデジタル画像処理を行うことができる撮像装置であり、通常、撮像軸が水平となるように適宜位置に固定されている。

画像処理手段１１２は、カメラ１１１による撮影画像に基づき堆積紙リフト２１上の堆積紙２２の上部の紙を所定枚数計数するとともに、堆積紙２２の分離位置を求めることができる。
リーム分離手段１１３は、堆積紙２２の分離位置に分離ブレードを挿入して所定枚数の紙をリームに分離することができる。
リーム把持手段１１４は、リーム分離手段１１３により分離したリーム（一リームを構成する枚数をＮとする。）把持することができる。

給紙手段１１５は、リーム把持手段１１４により把持したリームを次工程テーブルＴに搬送することができる。
堆積紙一時退避手段１１６は、画像処理手段１１２が堆積紙２２の残り枚数が１枚以上かつ所定枚数未満であることを検出したときは、残りの堆積紙２２をリーム把持手段１１４により把持して次工程テーブルＴに一時退避することができる。

堆積紙補充手段１１７は、堆積紙一時退避手段１１６に堆積紙２２が一時退避されているとき、または画像処理手段１１２により堆積紙２２の残り枚数がゼロであることが検出されたときは、堆積紙リフト２１に堆積紙の補充（図１（Ｂ）では、補充堆積紙を符号２３で示す）を行うことができる。
退避堆積紙積重ね手段１１８は、堆積紙補充手段１１７により堆積紙が堆積紙リフト２１に補充された場合において、次工程テーブルＴに堆積紙が一時退避されているときは堆積紙２２を補充堆積紙２３に積み重ねることができる。

図１（Ａ）の給紙装置１１により本発明の給紙方法を実施することができる。以下、図２により本発明の給紙方法の一実施形態を図１（Ａ），（Ｂ）を参照しつつ説明する。

本実施形態の給紙方法は、初期工程（Ｓ１００）と、堆積紙端面撮影工程（Ｓ１０１）と、画像処理工程（Ｓ１０２）と、リーム分離工程（Ｓ１０９）と、リーム把持工程（Ｓ１１０）と、給紙工程（Ｓ１１１）と、残り枚数検出工程（Ｓ１０３，Ｓ１０４）と、堆積紙一時退避工程（Ｓ１０５）と、堆積紙補充工程（Ｓ１０６，Ｓ１０８）と、退避堆積紙積み重ね工程（Ｓ１０７）とを有している。

初期工程Ｓ１００では、堆積紙リフト２１の垂直方向の高さを調整し、分離ブレードをリーム境界に大まかに合せておく。
堆積紙端面撮影工程Ｓ１０１では、堆積紙リフト２１上の堆積紙の上端を含む端面を撮影する。
画像処理工程Ｓ１０２では、堆積紙端面撮影工程Ｓ１０１において撮影した画像に基づき堆積紙リフト２１上の堆積紙上部の紙の所定枚数を計数するとともに堆積紙２２の分離位置を求める。

残り枚数検出工程（Ｓ１０３，Ｓ１０４）では、画像処理工程１０２における画像処理結果に基づき、堆積紙２２の残り枚数がゼロか、１枚以上かつ所定枚数（例えば、Ｎ）未満か、前記所定枚数（例えば、Ｎ）以上かを検出する。
残り枚数検出工程（Ｓ１０３）において、堆積紙２２の残り枚数が所定枚数（例えば、Ｎ）以上であることが検出されたときは、Ｓ１０３の「ＮＯ」は、工程Ｓ１０９〜Ｓ１１１の処理を実行する（図２参照）。リーム分離工程Ｓ１０９では、分離位置に分離ブレードを挿入して所定枚数（例えば、Ｎ）の紙をリームに分離する。リーム把持工程Ｓ１１０では、分離したリームを把持する。給紙工程Ｓ１１１では、把持したリームを次工程テーブルに搬送する。

残り枚数検出工程（Ｓ１０３，１０４）において、堆積紙２２の残り枚数が１枚以上かつ前記所定枚数（例えば、Ｎ）未満であることが検出されたとき（Ｓ１０３の「ＹＥＳ」，Ｓ１０４の「ＮＯ」）は、堆積紙一時退避工程Ｓ１０５に処理を移す。
堆積紙一時退避工程Ｓ１０５では、残りの堆積紙を把持して次工程テーブルＴに一時退避し、堆積紙補充工程Ｓ１０６により堆積紙リフト２１に補充堆積紙２３の補充を行う。この後、退避堆積紙積み重ね工程Ｓ１０７において、堆積紙２２を、補充堆積紙２３に積み重ねた後、処理をリーム分離工程Ｓ１０９に移す。

残り枚数検出工程（Ｓ１０３，１０４）において、堆積紙２２の残り枚数がゼロであることが検出されたとき（Ｓ１０３の「ＹＥＳ」，Ｓ１０４の「ＹＥＳ」）は、堆積紙補充工程Ｓ１０８により堆積紙リフト２１に補充堆積紙２３の補充を行った後、処理をリーム分離工程Ｓ１０９に移す。

本発明の給紙装置および給紙方法の詳細な実施形態を以下に説明する。
図３および図４は、給紙装置３および包装システム４を示す側面図および正面図である。なお、説明の便宜上、図３には図４に示すコンピュータ３０４は図示されておらず、図４には図３に示す包装システム４は図示されていない。

図３および図４において、給紙装置３は、床部３００と、分離ヘッド駆動装置支持アーム３０１と、押えプレート駆動装置支持アーム３０２（図４には示されていない）と、カメラ支持柱３０３と、コンピュータ３０４（図３には示されていない）とを備えている。分離ヘッド駆動装置支持アーム３０１と押えプレート駆動装置支持アーム３０２は、アーム支持フレーム３０５から水平移動可能に迫り出して構成される。なお、アーム支持フレーム３０５は垂直フレーム３０６の上部からから水平に延びて構成されている。

分離ヘッド駆動装置支持アーム３０１には分離ヘッド駆動装置３０７が設けられている。分離ヘッド駆動装置３０７には、分離ヘッド駆動装置支持アーム３０１に沿って水平移動（堆積紙２２の分離操作が行われる端面に平行な方向への移動）を行う水平制御部（図示せず）、分離ブレード３０８３、グリップ下部材３０８１およびグリップ上部材３０８２を独立して垂直方向に動作させる垂直制御部（図示せず）が設けられている。

グリップ下部材３０８１とグリップ上部材３０８２とがピンサーを構成し、分離ブレード３０８３とグリップ下部材３０８１とグリップ上部材３０８２とが分離ヘッド３０８を構成する。

押えプレート駆動装置支持アーム３０２には、押えプレート駆動装置３１０が設けられている。押えプレート駆動装置３１０には、押えプレート駆動装置支持アーム３０２に沿って水平移動（堆積紙２２の分離操作が行われる端面に平行な方向への移動）を行う水平制御部（図示せず）、押えプレート３１１を垂直方向に動作させる垂直制御部（図示せず）が設けられている。なお、本実施形態では、図４に示すように、押えプレート駆動装置３１０の水平位置（押えプレート駆動装置支持アーム３０２に平行な方向の水平位置）は、分離ヘッド駆動装置３０７の水平位置（分離ヘッド駆動装置支持アーム３０１に平行な方向の水平位置）とは、分かり易いように異ならせてあるが同一水平位置であってもよい。

また、アーム支持フレーム３０５には分離ヘッド駆動装置支持アーム３０１および押えプレート駆動装置支持アーム３０２を水平移動するアーム水平駆動装置３１２が設けられている。

分離ブレード３０８３、グリップ下部材３０８１およびグリップ上部材３０８２は、図５（Ａ），（Ｂ）にも示すように側面視がＬ字形状に構成されている。図５（Ａ）では、分離ブレード３０８３がグリップ下部材３０８１よりも上にある場合を示し、図５（Ｂ）では分離ブレード３０８３がグリップ下部材３０８１よりも下にある場合を示している。

分離ブレード３０８３およびグリップ下部材３０８１のＬ字の垂直部に対応する部分が堆積紙２２の端面に平行な垂直平面Ｐを構成している。また、分離ブレード３０８３はＬ字の水平部に対応する部分がヘラ状に構成され、グリップ下部材３０８１は、Ｌ字の水平部に対応する部分が分離ブレード３０８３の水平部を挟む一対のヘラ状に構成されている。

すなわち、グリップ下部材３０８１は、水平に間隔を隔てて堆積紙２２の端面側に突出して構成されている。分離ブレード３０８３の水平部は、グリップ下部材３０８１の一対の水平部（ヘラ）の間に配置され、かつグリップ下部材３０８１と同一方向に突出している。分離ブレード３０８３の水平部は、グリップ下部材３０８１の水平部よりも長くかつ先端が刃状に形成されている。グリップ上部材３０８２はＬ字の水平部に対応する部分が平板状に形成されており、グリップ下部材３０８１との間でリームを挟むことができる水平板部を有し、分離ブレード３０８３およびグリップ下部材３０８１の垂直平面Ｐに沿って垂直移動できるように構成されている。

押えプレート３１１は、図５（Ｃ）にも示すように側面視がＬ字形状に構成されており、Ｌ字の水平部に対応する部分がヘラ状に構成され、堆積紙２２のうち、分離したリームより下の部分を上から押え付けることができる。

床部３００上には、給紙テーブル３１３と油圧シリンダ３１４１とＸアーム３１４２とからなるリフト（図１（Ｂ）の堆積紙リフト２１に対応する）が設けられており、給紙テーブル３１３は油圧シリンダ３１４１の制御により所望の垂直位置で停止することができる。給紙テーブル３１３には堆積紙２２が載置されたパレット３１５がセットされている。なお、油圧シリンダ３１４１に代えて、たとえば４点支持等のボールネジアクチュエータを用いることもでき、より垂直方向の精度を高めることができる。

カメラ支持柱３０３には、カメラユニット３１６が設けられている。カメラユニット３１６は、図６（Ａ）に示すように、カメラ３１７（図１では符号１１１）とフラッシュ光源３１８とを備えており、堆積紙２２の上端を含む端面Ｓをフラッシュ撮影することができる。なお、本実施形態では、図４に示すように、カメラ３１７は、分離ブレード３０８３（またはグリップ下部材３０８１）の背面に設置されているが、この位置と異なる位置に設置されていてもよい。また、本実施形態ではカメラユニット３１６をカメラ支持柱３０３に設けたが、これに限定されず、たとえば押えプレート駆動装置支持アーム３０２に移動可能に設けることもできる。

アーム支持フレーム３０５には、位置合せユニット支持アーム３１９が水平に設けられており、位置合せユニット支持アーム３１９には位置合せユニット３２０が設けられている。位置合せユニット３２０は、図６（Ｂ）に示すように、カメラ３２１とレーザ位置検出器３２２とを備えている。カメラ３２１は、堆積紙２２の端片位置を撮影することができ、レーザ位置検出器３２２はレーザ光源３２２１からレーザ光を出射し反射光をフォトダイオード３２２２により受光することができる。

コンピュータ３０４（図３には示されていない）は、ディスプレイ３０４１と、操作パネル３０４２を備えている。コンピュータ３０４は、各種制御装置、画像処理装置として機能することができる。画像処理装置は、図１（Ａ）の画像処理手段１１２としての機能を奏する。図７（Ａ），（Ｂ）はコンピュータ３０４を示す図であり、図７（Ａ）に示すように、カメラ３１７の撮影画像を、ディスプレイ３０４１に表示することができ、操作パネル３０４２から一リームを構成する枚数を設定することができる。ファイン制御に際して、画像処理装置は、たとえば濃淡認識により垂直方向の濃淡の繰り返しの個数および高濃度の位置を検出し、制御装置は後述するように分離ブレード３０８３の先端を所定位置に移動させることができる。また、図７（Ｂ）に示すように、カメラ３２１の撮影画像を、ディスプレイ３０４１に表示することができ、画像処理装置（図１（Ａ）の画像処理手段１１２）は、堆積紙２２の端辺の位置を検出することができる。

堆積紙２２のフラッシュ撮影が行われる端面と反対側には包装システム４（図４には示されていない）が設けられている。この包装システム４は、ピンサー制御装置支持アーム４０１に取り付けられピンサー制御装置４０２が取り付けられている。ピンサー制御装置支持アーム４０１は、アーム支持フレーム４０３から水平移動可能に迫り出して構成される。なお、アーム支持フレーム４０３は垂直フレーム４０４の上部からから水平に延びて構成されている。アーム支持フレーム４０３には、ピンサー制御装置支持アーム４０１を水平移動するアーム水平駆動装置４０７が設けられている。

ピンサー制御装置４０２には、ピンサー４０５が設けられている。ピンサー４０５は、図５（Ｄ）に示すように、側面視がＬ字形状に構成され、水平板を有するピンサー上部材４０５２と、グリップ上部材４０５１との間に、包装テーブル４０６（図１の次工程テーブルＴに対応）に搬送されたリームを挟むことができる。

以下、一リームをＮ枚として分離して包装システム４に搬送する場合の給紙装置３の動作を説明する。
なお、以下に述べるように、図１（Ａ）のカメラ１１１は、図４および図５のカメラ３１７等に対応し、図１（Ａ）の画像処理手段１１２は図５のコンピュータ３０４等に対応し、図１（Ａ）のリーム分離手段１１３は、分離ヘッド駆動装置３０７，分離ブレード３０８３等に対応し、図１（Ａ）のリーム把持手段１１４は、分離ヘッド駆動装置３０７，グリップ下部材３０８１，グリップ上部材３０８２等に対応し、図１（Ａ）のリーム搬送手段１１５，堆積紙一時退避手段１１６，堆積紙積み重ね手段１１８は、アーム水平制御装置３１２，アーム水平駆動装置４０７等に対応し、図１（Ａ）の堆積紙補充手段１１７は、後述する自動フォークリフトが対応する。

最初に、堆積紙２２の残り枚数がＮ枚以上の場合を説明する。
給紙テーブル３１３に、堆積紙２２が積載されたパレット３１５を載置し、油圧シリンダ３１４１を駆動して給紙テーブル３１３を上昇させ定位置で停止させる。この定位置は、堆積紙２２の上面が包装テーブル４０６の上面位置と同一となるように設定されており、制御装置（コンピュータ３０４）は、フォトセンサ等により検出した上記定位置に堆積紙２２の上面が位置するように、油圧シリンダ３１４１を駆動する。

紙の厚みδと一リームの紙の枚数Ｎとからリーム厚（δ×Ｎ）を求め、堆積紙２２の上面から下方δ×Ｎの位置に分離ブレード３０８３の先端が位置するように分離ブレード３０８３をコース制御する。このとき、堆積紙２２の上面からＮ枚目の紙とＮ＋１枚目の紙との境界に、分離ブレード３０８３の先端が位置しているとは限らない。

次に、カメラ３１７により堆積紙２２の上端を含む端面をフラッシュ光源３１８からフラッシュ光を照射して撮影する。そして、コンピュータ３０４の画像処理機能により、堆積紙２２の上からＮ枚目までの枚数を計数する。以下、〔１〕堆積紙２２にＮ枚以上の紙があるとき、〔２〕堆積紙２２に１枚以上Ｎ枚未満（ここではｍとする）の紙があるときに分けて説明する。

〔１〕堆積紙２２にＮ枚以上の紙があるとき
堆積紙２２の上面から下方δ×Ｎの位置を検出し、分離ブレード３０８３をファイン制御する。すなわち、分離ブレード３０８３を垂直に移動することにより、または給紙テーブル３１３を油圧シリンダ３１４１により垂直移動ことにより、あるいは。これらの動作を組み合わせることにより、分離ブレード３０８３の先端を堆積紙２２の上面からＮ枚目の紙とＮ＋１枚目の紙との境界に正確に位置させる。

図８（Ａ）にこのときの状態を示す。図８（Ａ）において、床部３００の表面から分離ブレード３０８３の先端までの高さをＨ１で示す。また、分離ブレード３０８３のＬ字の垂直部に対応する部分と、堆積紙２２の端面Ｓまでの距離をＷ１で示す。

この後、図８（Ｂ）に示すように、アーム水平制御装置３１２により、分離ヘッド駆動装置支持アーム３０１を堆積紙２２の端面に向けて移動させる（すなわち、分離ブレード３０８３を堆積紙２２の端面に向けて移動させる）ことで、分離ブレード３０８３を堆積紙２２の上面からＮ枚目の紙とＮ＋１枚目の紙との境界に挿入する。
図８（Ｂ）において、分離ブレード３０８３のＬ字の垂直部に対応する部分と、堆積紙２２の端面Ｓまでの距離をＷ２で示す。

次いで、図８（Ｃ）に示すように、分離ヘッド駆動装置３０７の垂直制御部を制御することで、グリップ下部材３０８１をやや上昇させる。図８（Ｃ）において、床部３００の表面から分離ブレード３０８３の先端までの高さをＨ２で示す。

この空隙に、図８（Ｄ）に示すように、分離ヘッド駆動装置３０７の水平制御部を制御することで分離ブレード３０８３を挿入する。本実施形態では、このとき、図８（Ｄ）に示すように、分離ブレード３０８３のＬ字の垂直部に対応する部分と、堆積紙２２の端面Ｓまでの距離をゼロとしている。

そして、図９（Ｅ）に示すように、分離ヘッド駆動装置３０７の垂直制御部を制御することで、グリップ下部材３０８１をやや上昇させるとともに、油圧シリンダ３１４１を駆動して給紙テーブル３１３を上昇させる。この後、図９（Ｆ）に示すように、グリップ上部材３０８２とグリップ下部材３０８１とにより堆積紙２２の上から１枚目からＮ枚目の紙までを一リームとして把持する。これとともに、アーム水平駆動装置３１２により押えプレート駆動装置支持アーム３０２の水平移動を行うとともに、押えプレート駆動装置３１０の垂直制御部により押えプレート３１１を堆積紙２２の上からＮ枚目より下の堆積紙を押さえ付ける。

この後、図９（Ｇ）に示すように、分離ヘッド駆動装置支持アーム３０１を包装テーブル４０６に向けて移動する。これにより、堆積紙２２の上から１枚目の紙からＮ枚目の紙が一リームとして包装システム４のピンサー４０５に送り込まれる。ピンサー４０５は、送り込まれたリームをピンサー上部材４０５２とピンサー下部材４０５１との間に挟み込み、リームは、包装テーブル４０６の所定位置まで搬送される。

この搬送が終了すると、図９（Ｈ）に示すように、分離ヘッド駆動装置支持アーム３０１、プレート駆動装置支持アーム３０２、分離ブレード３０８３、グリップ下部材３０８１、グリップ上部材３０８２、押えプレート３１１を初期位置に戻す。

〔２〕堆積紙２２に１枚以上Ｎ枚未満（ここではｍとする）の紙があるとき
堆積紙２２の上面から下方δ×ｍの位置を検出し、分離ブレード３０８３をファイン制御する。すなわち、分離ブレード３０８３を垂直に移動することにより、または給紙テーブル３１３を油圧シリンダ３１４１により垂直移動ことにより、あるいは、これらの動作を組み合わせることにより、分離ブレード３０８３の先端を堆積紙２２の上面からｎ枚目の紙とパレット３１５上面の境界に位置させる。図１０（Ｉ）にこのときの状態を示す。

この後、図１０（Ｊ）に示すように、アーム水平制御装置３１２により、分離ヘッド駆動装置支持アーム３０１を堆積紙２２の端面に向けて移動させる（すなわち、分離ブレード３０８３を堆積紙２２の端面に向けて移動させる）ことで、分離ブレード３０８３を堆積紙２２の最下の紙とパレット３１５との境界に挿入する。

次いで、図１０（Ｋ）に示すように、分離ヘッド駆動装置３０７の垂直制御部を制御することで、分離ブレード３０８３を、グリップ下部材３０８１が挿入できる程度の空隙ができるようにやや上昇させる。

この空隙に、図１０（Ｌ）に示すように、分離ヘッド駆動装置３０７の水平制御部を制御することで分離ブレード３０８３を挿入する。本実施形態では、このとき、図１０（Ｌ）に示すように、分離ブレード３０８３のＬ字の垂直部に対応する部分と、堆積紙２２の端面までの距離をゼロとしている。

そして、図１０（Ｍ）に示すように、分離ヘッド駆動装置３０７の垂直制御部を制御することで、グリップ下部材３０８をやや上昇させる。図１０（Ｍ）において、床部３００の表面から分離ブレード３０８３の先端までの高さをＨ３で示す。これとともに、図１０（Ｎ）に示すように、油圧シリンダ３１４１を駆動して給紙テーブル３１３を上昇させさせ、グリップ上部材３０８２とグリップ下部材３０８１とによりｎ枚の紙（堆積紙２２）を把持し、油圧シリンダ３１４１を駆動して堆積紙２２の上面が包装テーブル４０６の上面に一致するように給紙テーブル３１３を上昇させる。

これとともに、アーム水平駆動装置３１２により押えプレート駆動装置支持アーム３０２の水平移動を行う。

この後、図１０（Ｏ），（Ｐ）に示すように、分離ヘッド駆動装置支持アーム３０１を包装テーブル４０６に向けて移動する。これにより、ｎ枚の紙（堆積紙２２）が包装テーブル４０６のピンサー４０５に送り込まれる。ピンサー４０５は、送り込まれた紙をピンサー上部材４０５２とピンサー下部材４０５１との間に挟み込み、包装テーブル４０６の所定位置まで退避させる。ピンサー上部材４０５２とピンサー下部材４０５１とは、アーム水平駆動装置４０７により水平移動される。

以上の処理の後、図１０（Ｑ）に示すように、補充堆積紙２３の補充を行う。すなわち、空のパレット３１５を補充堆積紙２３が積載されたパレット３１５と交換する。この補充は自動フォークリフト等により行なうことができる。このときの補充堆積紙２３の高さは、包装テーブル４０６の高さとほぼ同じに（包装テーブル４０６の高さよりやや低く）設定される。また、カメラ３２１により補充堆積紙２３の端辺を撮影し、端辺位置を測定しておく。

そして、図１０（Ｒ）に示すように、押えプレート３１１を補充堆積紙２３を上から押さえ付けた状態で、グリップ下部材３０８１とグリップ上部材３０８２との間、ピンサー下部材４０５１とピンサー上部材４０５２との間に挟み込まれたｎ枚の紙（退避してあった堆積紙２２）を補充堆積紙２３上に移動する。

このとき、図１０（Ｒ）に示す補充堆積紙２３の端辺がレーザ位置検出器３２２により検出される。この位置から、補充堆積紙２３の端辺位置（カメラ３２１により撮影された画像により検出されている）までの距離を正確に求めることができる。

アーム水平駆動装置３１２は、レーザ位置検出器３２２が補充堆積紙２３の端辺を検出したときは（図１０（Ｓ）参照）、ファイン制御により、図１０（Ｔ）に示すように、ｎ枚の紙（堆積紙２２）の後端の辺とレーザ位置検出器３２２の辺とをずれることなく正確に重なり合わせることができる。

この後、図１０（Ｔ）に示すように、油圧シリンダ３１４１を駆動して給紙テーブル３１３を上昇させ、堆積紙２３の上面が包装テーブル４０６の上面位置と同一となるように設定するとともに、分離ヘッド駆動装置支持アーム３０１、プレート駆動装置支持アーム３０２、分離ブレード３０８３、グリップ下部材３０８１、グリップ上部材３０８２、押えプレート３１１を初期位置に戻す。この後〔１〕「堆積紙２２にＮ枚以上の紙があるとき」の処理を行う。

なお、堆積紙２２がゼロ枚であるときは、空のパレット３１５を補充堆積紙２３が積載されたパレット３１５と交換した後、〔１〕「堆積紙２２にＮ枚以上の紙があるとき」の処理を行う。

本発明の給紙装置の一実施形態を示す説明図である。 本発明の給紙方法の一実施形態を示す説明図である。 本発明の給紙装置および包装システムを示す側面図である。 （Ａ）は本発明の給紙装置を示す正面図、（Ｂ）は包装システムを示す正面図である。 （Ａ）は分離ヘッドの分離ブレードがグリップ下部材よりも上にある場合を示す図、（Ｂ）は分離ヘッドの分離ブレードがグリップ下部材よりも下にある場合を示す図、（Ｃ）は押えプレートを示す図、（Ｄ）はピンサーを示す図である。 （Ａ）は図４および図５の給紙装置に使用されるカメラユニットを示す図で、（Ｂ）は図４および図５の給紙装置に使用され位置合せユニットを示す図である。 図５のコンピュータを示す図であり、（Ａ）は堆積紙端面の撮影画像を示す図、（Ｂ）堆積紙の端辺の位置を示す図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、堆積紙枚数がリーム枚数以上であるときの図４および図５の給紙装置の動作説明図（前半）である。 （Ｅ）〜（Ｈ）は、堆積紙枚数がリーム枚数以上であるときの図４および図５の給紙装置の動作説明図（後半）である。 （Ｉ）〜（Ｐ）は、堆積紙枚数がリーム枚数未満であるときの図４および図５の給紙装置の動作説明図（前半）である。 （Ｑ）〜（Ｕ）は、堆積紙枚数がリーム枚数未満であるときの図４および図５の給紙装置の動作説明図（後半）である。

符号の説明

２ 堆積紙
３ 給紙装置
４ 包装システム
１１ 給紙装置
２１ 堆積紙リフト
２２，２３ 堆積紙
１１１ カメラ
１１２ 画像処理手段
１１３ リーム分離手段
１１４ リーム把持手段
１１５ 給紙手段
１１６ 堆積紙一時退避手段
１１７ 堆積紙補充手段
１１８ 退避堆積紙積重ね手段
３００ 床部
３０１ 分離ヘッド駆動装置支持アーム
３０２ 押えプレート駆動装置支持アーム
３０３ カメラ支持柱
３０４ コンピュータ
３０５ アーム支持フレーム
３０６ 垂直フレーム
３０７ 分離ヘッド駆動装置
３０８ 分離ヘッド
３１０ 押えプレート駆動装置
３１１ 押えプレート
３１２ アーム水平駆動装置
３１３ 給紙テーブル
３１５ パレット
３１６ カメラユニット
３１７ カメラ
３１８ フラッシュ光源
３１９ 位置合せユニット支持アーム
３２０ 位置合せユニット
３２１ カメラ
３２２ レーザ位置検出器
４０１ ピンサー制御装置支持アーム
４０２ ピンサー制御装置
４０３ アーム支持フレーム
４０４ 垂直フレーム
４０５ ピンサー
４０６ 包装テーブル
４０７ アーム水平駆動装置
３０４１ ディスプレイ
３０４２ 操作パネル
３０８１ グリップ下部材
３０８３ 分離ブレード
３０８２ グリップ上部材
３１４１ 油圧シリンダ
３１４２ Ｘアーム
３２２１ レーザ光源
３２２２ フォトダイオード
４０５２ グリップ上部材
４０５１ グリップ上部材

Claims (2)

1. 堆積紙リフト上の堆積紙の上端を含む端面を撮影する堆積紙端面撮影工程と、
   前記撮影した画像に基づき前記堆積紙リフト上の前記堆積紙上部の紙の所定枚数を計数するとともに、前記堆積紙の分離位置を求める画像処理工程と、
   前記分離位置に分離ブレードを挿入して前記所定枚数の紙をリームに分離するリーム分離工程と、
   前記分離した前記リームを把持するリーム把持工程と、
   把持した前記リームを次工程テーブルに搬送する給紙工程と、
   を有する給紙方法において、
   前記画像処理工程における画像処理結果に基づき、前記堆積紙の残り枚数がゼロか、１枚以上かつ前記所定枚数未満であるかを検出する残り枚数検出工程と、
   前記残り枚数検出工程において前記堆積紙の残り枚数が１枚以上かつ前記所定枚数未満であるときは、残りの堆積紙を把持して前記次工程テーブルに一時退避する堆積紙一時退避工程と、
   前記堆積紙一時退避工程により堆積紙が一時退避されているとき、または画像処理工程において前記堆積紙の残り枚数がゼロであることが検出されたときは、前記堆積紙リフトに堆積紙の補充を行う堆積紙補充工程と、
   前記堆積紙補充工程により前記堆積紙リフトに前記堆積紙が補充された場合において、前記次工程テーブルに堆積紙が一時退避されているときは当該堆積紙を前記補充された前記堆積紙に積み重ねる退避堆積紙積み重ね工程と、
   を有することを特徴とする給紙方法。
2. 堆積紙リフト上の堆積紙の上端を含む端面を撮影するカメラと、
   前記撮影画像に基づき前記堆積紙リフト上の前記堆積紙上部の紙の所定枚数を計数するとともに、前記堆積紙の分離位置を求める画像処理手段と、
   前記分離位置に分離ブレードを挿入して前記所定枚数の紙をリームに分離するリーム分離手段と、
   前記リーム分離手段により分離したリームを把持するリーム把持手段と、
   前記リーム把持手段により把持した前記リームを次工程テーブルに搬送する給紙手段と、
   を備えた給紙装置において、
   前記画像処理手段が前記堆積紙の残り枚数が１枚以上かつ前記所定枚数未満であることを検出したときは、前記残りの堆積紙をリーム把持手段により把持して前記次工程テーブルに一時退避する堆積紙一時退避手段と、
   前記堆積紙一時退避手段に堆積紙が一時退避されているとき、または画像処理手段により前記堆積紙の残り枚数がゼロであることが検出されたときは、前記堆積紙リフトに堆積紙の補充を行う堆積紙補充手段と、
   前記堆積紙補充手段により堆積紙が堆積紙リフトに補充された場合において、前記次工程テーブルに堆積紙が一時退避されているときは当該堆積紙を前記補充された前記堆積紙に積み重ねる退避堆積紙積重ね手段と、
   を備えたことを特徴とする給紙装置。