JP5717216B2 - 梱包箱用のカットアウトを移送する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、ボール紙または段ボール紙材料のシート（sheets：板紙）で作られた、ノッチ（notches：切り込み）を含むカットアウト（cutouts：型抜板）の少なくとも一つのスタック（stack：積重ね）によって形成されたマガジン（magazine：貯蔵部）から、多角形の断面を有する梱包箱用のカットアウトを移送する方法に関する。

箱を作成するためのそのような移送を実現させる装置にも関する。

段ボール紙でケース（箱）を形成するための数多くの方法が既知である。

それらは、一般的に、以下の工程を含む：
傾斜した垂直マガジンから吸引カップでボール紙のブランク（blank：処理前板紙）をピックアップした後、ブランクまたはカットアウトが糊付けされ、その後、セクション（部分）がそのような方式で作られた箱の底および／または壁を引き寄せて、閉じる前にボリューム体上に置かれて形成される。

そのような方法は、規則的な方式で充填されるマガジンを要する。

これを行うために、最も広く使用されている積込モードは、カットアウトが積み重ねられるパレットに関して、オペレータの手動による仲介を要する。

しかしながら、手動による繰り返しの積込は、しかしながら、長期においては、とりわけ、マガジンを交換する頻度が増える場合、ならびにカットアウトの重量および／または寸法が大きい場合には、非常に問題があることが判明している。

例を挙げると、３００グラムのパッケージを形成するために１分間当たり３０ケース（箱）のスピードで動作する機械は、１日（８時間以上）に約４トンのボール紙のハンドリングを要求される。

このタイプのハンドリングは、オペレータに健康上の問題を引き起こし、結果として、筋骨格の疾患を経験させる。

したがって、オペレータがボール紙の積込のために持ち上げなくてよく、マガジンを自動的な方式で積込することができる解決策が研究されてきた。

パケットにある複数のボール紙シートを、上記したように、同時に持ち上げ、移動させることができる把持システムが公知であり、それによりボール紙のスタック全体をパレットからマガジンへ移送することが可能である。

この場合、そのようなシステムの具現化の困難さは、スタックの把持にある。

横方向からの挟みによって達成されるスタックからのピックアップは、実際のところ、繰り返す方式で正確に実現することが困難である。

慣行的に、移動させるスタックの一方の側面側から二つのボール紙の間に挿入されるニードルが使用される。ニードルは、その側面側で角度をつけてわずかにスタックを引き上げ、したがって、持ち上げられるスタックの下で、一つまたは複数の薄いシートまたはブレードを取り出すことができる。しかしながら、そのようなシステムでは、正確な数のシートの把持が保証されない。

また、スタック上でカットアウトのパケットを、ブレードによって、横方向に移動させ、スタックからパケットを突出させて持ち上げ、その後、突き出るパケットの部分を、積荷を移動させるに従いパケットの下部のプレートを取り出すことができる手段を含む装置も公知である。

実際、オペレータの疲労の回避を可能にする公知の手段は、本質的に、一度に多数のカットアウトを移動させることによって、スタック中またはパケット中のカットアウトを扱えるように構成される。

しかしながら、そのような解決策には不都合がある。

第一の主な不都合は、非常に単純なパレット積載面、特に、一般的にボール紙の二つのスタックが一列に位置合わせされる、を使うカットアウトを把持するように可能性が制限されることにある。

実際のところ、カットアウトを挟みでピックアップできるようにするには、挟みの二つの対向端部がアクセス可能であることが必須である。

先行技術の装置は、カットアウトの複数のスタックを含む列が、複数の列を含む各パレットの取り出しを許容しない。

現在、これらのタイプのパレットが、運搬コストの最適化を可能にするため、より一層多くの場合において使用されている。

これらのタイプの装置は、カットアウト形状が、パレット上でカットアウトの挟み込みができる場合、もはや好適でない。

もう一つの不都合は、パレットの正に底部に配置されたカットアウトへの到達の不可能性であり、自動的な取り出しが不可能なことである。したがって、多くの場合、それらは見失われ、多量の無駄が発生する。

最後に、取り出しゾーン内での配置に先行するハンドリング中にパレットが揺らされた場合、同じパレットにあるカットアウトは移動され、多くの場合、一緒になって交互に重なる。

したがって、この現象は、取り出しを困難にさせ、カットアウトをパレット上に再構成するために人間の仲介による機械の停止を発生させ、プロセスの真の自動化を阻む。

本発明は、以前から公知のものよりもより実施における要求によく応える方法および装置を提案し、中でも、いずれのパレット積載面でも高スピードでカットアウトのパレットからの積み降ろしを可能にすることにより、これらの不都合を軽減することを目的とする。

本発明は、これに限定されないが、特に、低坪量（＜１２０g/m²）の段ボール紙カットアウトまたはシートから、産業または食品加工用の箱を形成する分野で多く使用される。

本発明によると、カットアウトが横方向に移動され、旋回し、挟み込まれ、または重なっていても、自動的に取り出しを実行することができるようになる。

各カットアウトを単位としてピックアップすることを提案することにより、同じツールにより前記カットアウトの糊付け後のボリューム体への任意の配置、バーコードの記入および／またはＲＦＩＤチップもしくは他のラインアップ（lining-up：配列）の手段が、同時に、移動の連続の中で、実行することが可能になることもできる。

最後のカットアウトを見失うことなく、パレットのすべてのカットアウトにアクセスすることもできる。

これを行うために、本発明は、中でも、一般的に傾斜したフィードマガジンに向けて、ボール紙のパケットをもはや移動させないという発想から顕著に生じているが、位置決めされたカットアウトを一つずつ加工するために、それらを移動中にスペースに完全に再配置する。

この目的を持って、本発明は、本質的に、ボール紙または段ボール紙材料のシートで作られて、ノッチを含むカットアウトの少なくとも一つのスタックによって形成されたマガジンから、多角形の断面を有する梱包用の箱を作成するためのカットアウトを移送する方法であって、
スタックが、垂直であり、スタックの最上部のカットアウトが、カメラにより位置決めされる工程、
前記カットアウトが、スタックの残りから事前に分離され、この方式で位置決めされた最上部のカットアウトが、吸引手段により把持される工程、
前記カットアウトが、ロボットアームにより移動され、後に続くか、またはそれの前の形成用の次のステーションでリリースされる工程、および
次の最上部カットアウトで、上記した各工程のサイクルが繰り返される工程を特徴とする方法を提案する。

したがって、本発明で請求される方法で、吸引により、換言すれば、吸引カップにより、カットアウトの挟み込みを有する／有さない複数のスタックおよび／または複数の列を含むパレットからの、単位としてのカットアウトのピックアップが可能である。

さらに、カットアウトのハンドリングスピードは、パケットのハンドリングに比べて１０〜５０の係数で乗算され、これは、変形可能なウィングとして挙動する各ボール紙シートのスペースへの高速の移動の困難さにもかかわらず達成される。

さらに、スタックからのボール紙シートの急速な持ち上げは、持ち上げられたシートとその下に配置されたシートとの間の吸引現象を発生させることから、先行技術においては決して研究されなかった。

この結果、持ち上げられたシートの下に配置されたシートのいくつかは、各ピックアップで、完全に不規則な方式で、その位置を横方向および回転方向が変化される。

したがって、それらは、近接するスタックのカットアウトを重ねてしまう可能性があり、当業者であれば、スペース内でそれらをラインアップさせ、コースを外れたポイントで確実にそれらを再配置させることが非常に困難であることが見出されるであろう。

カットアウトを事前に分離し、カメラによってそれらを正確に位置決めすることにより、この不都合は軽減される。

有利である実施態様において、以下のアレンジメントの一つおよび／またはその他が利用される：
− カットアウトが、形成ステーションである次のステーションの前に、糊付けされる工程；
− 方法が、１分間当たり３０回を超えるサイクルを含む工程；
− マガジンが、カットアウトの複数の列および／または複数のスタックを含み、最上部のカットアウトが、前記各列または各スタックからピックアップされる工程；
− 複数のロボットアームが、交互にオペレーティングに使用される工程；
− カットアウトのマガジンが、パレットにより形成され、パレットが、リフト装置上に配置され、パレットの最上部が、監視およびピックアップ面までリフトされ、最上部のカットアウトが、検出され、前記カットアウトが、次のステーションに運ばれるために吸引により把持される工程；
− 最上部のカットアウトが、マガジンの上方に配置され、前記マガジンに対して中心出しされた少なくとも一つのデジタルカメラにより検出され、最上部のカットアウトが、撮影され、この方式で得られたデータが、最上部のカットアウトを決定するために、コンピュータに送信される工程；
− 最上部のカットアウトが、ノッチおよび各カットアウト間の重なりにより生成される影を発生させるために角度をつけた方式で照らされ、下部にあるため、それらの全ての影ゾーンを有していないカットアウトが、分離される工程；
− 最上部のカットアウトを位置決めするために、ピックアップ面内の最もシャープであるカットアウトが決定される工程；
− ピックアップ面内で位置決めされるカットアウトの寸法、およびカメラまたは複数のカメラによって得られる画像から、四つ以上の影ゾーンの存在、および前記ゾーン間の距離が演算され、基準位置に対するカットアウトの重心および角度が演算され、演算の結果が、吸引ツールが提供されたロボットアームに送信され、前記吸引ツールが、ロボットが前記ツールによる吸引によってカットアウトを把持する前に、カットアウトのラインアップと位置合わせするために移動される工程；
− 事前分離を実行し、吸引カップが、吸引により最上部のカットアウトを把持するために、カットアウトの異なる複数のポイントに位置付けられ、その後、少なくとも一つの横方向の空気の入口を作成するために、カットアウトの一部分をブロックしながら、カットアウトの一つまたは複数の側面側でリフトが始められる工程；
− 形成が、キャビティ内でのパンチング動作によって達成される工程；
− 箱が、形成ステーションで、所定のボリューム体の周囲にカットアウトを巻き付けることにより形成される工程；
− 最上部のカットアウトが、ロボットアームにより垂直軸に沿って移動される吸引カップによって、４m/s〜６m/sを含む移送速度で、形成ステーションに運ばれる工程；
− カットアウトが、ロボットアームがマウントされた二つのキャリッジ（carriage：運び台）を有する要素により形成ステーションに移送され、前記要素が、電気モータを有するベルトとプーリーの構成を含む駆動システムにより作動する工程；
− 箱が、固定用タブにより終端された少なくとも四つの一連の主要なセクションを含むカットアウトから形成され、前記各セクションが、互いに平行な第一の折曲線により一緒に接続され、前記一連の各セクションが、箱の外側壁を形成し、前記第一の折曲線に直角に交わる第二の折曲線により、一つの側面側で一連の各フラップに接続されて箱の底を形成する工程；
− 箱が、中央パネル、および四つの横方向周辺フラップを含むカットアウトから形成される工程；および
− 方法が、ロボットに取り上げられた後、かつ次のステーションで降ろされる前の、ラインアップ工程を含む。

本発明は、先に記載したような方法を具現化する装置も提案する。

本発明は、ボール紙または段ボール紙材料のシートから作られて、ノッチを含むカットアウトの少なくとも一つのスタックによって形成されたマガジンから、多角形の断面を有する梱包用の箱を作成するための装置であって、
スタックが垂直であり、
前記装置が、
カメラによりスタックの最上部上のカットアウトを位置決めする手段と、
前記カットアウトを、スタックの残りに対して分離させる手段と、
前記カットアウトを、少なくとも四つの吸引カップを含むセットを含む吸引により把持する手段と、
前記カットアウトを、最上部にある次のカットアウトを把持するために取り出しに戻る前に、その形成に関する次のステーションへ横方向に移動させるためのロボットアームと、
を含むことを特徴とする装置にも関する。

有利である実施態様において、以下のアレンジメントの一つおよび／またはその他が利用される：
− 装置が、次のステーションの前に、カットアウトを糊付けする手段も含む；
− マガジンが、カットアウトの複数の列、および／または複数のスタックを含み、最上部のカットアウトが、前記列またはスタックから把持される；
− 前記装置が、交互にオペレーティングされる複数のロボットアームを含む；
− カットアウトのマガジンが、パレットにより形成され、装置が、監視およびピックアップ面までパレットをリフトするリフトプラットフォームと、前記監視面を目視検出する手段とを含む；
− 装置が、マガジンの上方に配置され、前記マガジンに対して中心出しされた少なくとも一つのデジタルカメラと、この方式で得られたデジタル画像をコンピュータに格納し、送信する手段と、最上部のカットアウトを決定するために、この方式で得られたデータを演算する手段とを含む；
− 前記装置が、ノッチおよび／またはカットアウト間の重なりにより生成される影を発生させるために角度をつけた方式で、最上部のカットアウトを照明する手段と、関連カットアウトを選択する手段と、を含み、前記各手段が、下部にあるため、その各影ゾーンをすべて有していないカットアウトを分離させるように構成される。角度をつけた方式で照明するという用語は、カットアウトの面に対して、水平、または３０°未満、例えば、１５°の角度を指す；
− 前記装置が、最上部のカットアウトを位置決めするために、ピックアップ面内の最もシャープであるカットアウトを選択する手段を含む；
− 装置が、ピックアップ面内に位置決めされたカットアウトの寸法、およびカメラまたは複数のカメラにより得られた画像を格納する手段と、四つ以上の影ゾーンの存在、および前記各ゾーン間の距離を演算する手段と、基準位置に対するカットアウトの重心および角度を演算する手段と、演算の結果を、吸引ツールが提供されたロボットアームに送信する手段と、前記吸引ツールを、前記ツールによる吸引による把持の前に、カットアウトのラインアップと位置合わせする手段と、を含む；
− 最上部のカットアウトを分離させる手段が、カットアウトの一部分をブロックしながら、少なくとも一つの横方向の空気の入口を作成するために、カットアウトの一つまたは複数の側面側をリフトするよう構成された要素を含む；
− 装置が、キャビティ内でのパンチング動作による形成用のステーションを含む；
− 前記装置が、所定のボリューム体の周囲にカットアウトを巻き付けることによる形成用のステーションを含む；
− 前記装置が、ロボットアームがマウントされた二つのキャリッジを有する要素を含み、電気モータを有するベルトとプーリの構成を前記要素が含む駆動システムにより作動する。

本発明は、限定されない例として、以降に供与する実施態様の以下の説明を読むことにより、よりよく理解することができる。

添付の図面が参照される。

本発明の第一の実施形態で請求される装置の正面図の概略図である。 図１の装置の側面図である。 図１の装置の平面図である。 本発明で請求される装置のもう一つの実施形態の平面図である。 カメラによるラインアップ方法を示す平面図の概略図である。 本発明で請求される方法により把持することが可能な、乱雑で、ずれたカットアウトの例の平面図である。 わずかにずれた四つのスタックを有するパレットの例の平面図を示す。 図７Ａに示すようなカットアウトのラインアップを可能にするカメラのキャリブレーションを例示する。 本発明で請求されるカメラおよびコンピュータソフトウェアとともに使用できる、横方向のイルミネーションによるカットアウト上への影ゾーンを例示する。 本発明で請求されるカメラおよびコンピュータソフトウェアとともに使用できる、横方向のイルミネーションによるカットアウト上への影ゾーンを例示する。 本発明で請求される方法の実施形態のオペレーティングのためのフローチャートを提供する。 マンドレルの周囲での形成に適用された（図１１）およびキャビティ内でのピストン動作による（図１２）、本発明で請求される装置の側面図を示す。 マンドレルの周囲での形成に適用された（図１１）およびキャビティ内でのピストン動作による（図１２）、本発明で請求される装置の側面図を示す。 吸引の前の、把持されたカットアウトの事前分離の実施形態を示す。 吸引の前の、把持されたカットアウトの事前分離の実施形態を示す。 吸引の前の、把持されたカットアウトの事前分離の実施形態を示す。 吸引の前の、把持されたカットアウトの事前分離の実施形態を示す。 事前分離のための手段を有する、本発明で使用することのできる吸引ツールの実施形態である。 吸引による把持の前の、カットアウトの事前分離の他の実施形態を示す。 吸引による把持の前の、カットアウトの事前分離の他の実施形態を示す。 吸引による把持の前の、カットアウトの事前分離の他の実施形態を示す。 吸引による把持の前の、カットアウトの事前分離の他の実施形態を示す。 本発明で請求される装置で使用できるロボットおよび／またはロボットアームのもう一つの実施形態を示す。 本発明で請求される装置で使用できるロボットおよび／またはロボットアームのもう一つの実施形態を示す。 図２２を参照して記載したタイプのロボットを使用した、本発明で請求される装置の平面図である。 図２３の装置の概略側面図である。

説明において、可能なかぎり、同一の要素を指定する際は同じ参照番号を使用する。

図１〜３は、ボール紙または段ボール紙材料シートで作られた、ノッチ７を含むカットアウト６の二つのスタック４および５によって形成されたマガジン３から、箱２を作成するための装置１を示す。

スタックは、垂直である。装置１は、詳細を以下に説明するが、スタック、例えば、第一のスタック５の最上部のカットアウト１２を分離させる、または事前に分離させる１１ために、カメラ１０によりスタックの最上部９を位置決めする手段８を含む。

本発明で請求される装置は、カットアウト１６を把持するための、例えば、四つまたは六つの吸引カップ１５を含む吸引手段１４も含む。

装置１は、吸引および把持されたカットアウトを、その形成に関して、次のステーション１７´、例えば、１８で次のステーションへ横方向に移動させるためのロボットアーム１７も含む。

装置は、形成ステーション１８の前に、カットアウトを、例えば、マンドレル（型芯部）１８´の周囲に糊付けする手段（図示せず）も含む。

より正確には、カットアウトマガジン３は、パレット１９、例えば、運搬のために使用され、パレットを監視およびピックアップ面２１（図中、一点鎖線）まで引き上げることのできるそれ自体公知のタイプのリフトプラットフォーム２０を含むパレットにより形成される。最上部のカットアウトの前記監視面の機械または目視検出（図示せず）のための手段、例えば、エンドポジションにより、および／または赤外線ビームにより、正確な位置決めが得られる。

ここでより詳細に記載した本発明の実施形態で請求されるとおり、角度をつけて照明する手段２２が提供され、どれが最上部にあるカットアウトであるかを決定するために使用することができる。それらを以下にさらにまた記載する。

装置のすべての要素は、それ自体公知の方式でフレーム２３の周囲にマウントされる。

吸引カップを自動的に供給し（図示せず）、それらを負圧下に置く手段は、さらに、当然のことながら、それ自体公知の方式で提供される。

図４は、本発明で請求される装置のもう一つの実施形態２４の平面図を示す。この場合、パレットマガジン２５は、底２８およびノッチ３０を有する四つの横方向セクション２９により形成された、二つのスタック２６の矩形カットアウト２７を含む。

コントロールボックス３１は、アセンブリへの電気の供給を可能にし、一度正しくプログラムされると、検査サイクルを実行するために使用される、それ自体公知の演算手段（コンピュータ、ＰＣ等）を含む。ロボットアーム３２は、マガジン２５の上方に延伸され、その後、公知のタイプのコンベヤベルト３３上の適切な位置にカットアウト３４を配置するように構成され、後に続く形成のためにカットアウトがガイドされ、再びピックアップされる（矢印３５）。

糊付け手段３６は、横方向に移動され、コンベヤベルト３３上で前方に移動するパッケージングに近づき、糊の線を上に載せる。

パレットマガジン２５を交換しなければならないときに使用できる、カットアウトの束ストック３７は、例えば、スピードが減少しない方式で、提供することができる。

ロボットアーム１７または３２は、例えば、四つのインテリジェント軸に沿って移動させることのできる自動車産業で使用されるタイプの商業ロボットである。

ロボットアームは、ソフトウェアにより供給される座標に対してカットアウト３４を位置付けることができ、そのオペレーティングは、図１０を参照してより詳しく記載する。

これを行うために、ロボットアームは、ピックアップ面検出器により同じ高さ±５０mmに配置されたピックアップ面からカットアウトを得て、それをリフトし、移動し、コンベヤベルトなどの上の移送チャンネルに置き、もう一つのスタックを作る。

この後者の場合では、パッケージを形成するための既存の機械の「典型的な」マガジンを供給することが可能になる。

スピードを増やしたい場合には、装置は、交互にオペレーティングされて、互いに補完する複数のロボットアームを備えることができる。

そのために、本発明で請求されるとおり、コンピュータに接続された監視カメラ１０を使用する。

カメラは、ロボットとカットアウトに共通するラインアップに対するカットアウトの位置および角度をロボットに供与する。

本発明の一つの有利である実施形態において、外乱に対し、良好なレベルの精度および光不感受性を供与するために、角度のついた照明システムが監視ゾーンを照明するために提供される。

照明システム２２は、ピックアップ面２１に対して、５〜２５°を含む、例えば、８°の角度で、カットアウトをライトアップするために有利である方式で、配向される。

このように、そのような照明は、エラーのリスクなしで、スタックの残りに対するカットアウトの位置の評価を可能にする明暗差を発生させる影を作成する。

図５は、各ゾーンがスタックＡ、Ｂ、Ｃまたは、Ｄ＋１＝ＡであるＤに対応する、四つの増加可能なゾーンにカットアウトの四つのスタック４０を有する、パレット３９のパラメータ化の例の平面図を示す。

増加可能なゾーンにおいて、カットアウトの予期される端部に対応してサブゾーン、言い換えれば、ゾーン１では、ＡにはＡ１、ＢにはＢ１等、ゾーン１に直角に交わるゾーン２では、言い換えれば、ＡにはＡ２、ＢにはＢ２等が定義される。

ゾーンＡ１、Ａ２に影ゾーンを作成するために、Ｘ（矢印４２）またはＹ（矢印４３）に従って置かれた側面照明を使用する。

照明は、固定照明（ネオンまたは永続的光源）かパルス照明（フラッシュタイプ、超短期光インパルス）のいずれかである。

最後に、始動の前に、静止ポイント、換言すれば、ロボットに視覚ゾーンを開放しなければならないポイントを予め決める。これは、カットアウトを位置決めする移動のための参照の通過ポイントである。

ロボット１７または３２は、ピックアップ面でカットアウトを保持するためのツールを含み、前記ツールには、吸引カップが提供される。

ロボットは、ピックアップ面の他のカットアウトの移動を最小化しながら、カットアウト、一つの単一のカットアウトを運ぶことと、それが配置される表面、換言すれば、見えているとおり、チャネル上もしくはマガジン内に、または形成マンドレル上もしくはキャビティ内に直接持っていくこととの両方を可能にする軌道を演算するように構成されたコンピュータも含む。

図６は、本発明により示されるようなピックアップ面上の、両側にフラップ４６を含むセクションベルト４５で構成され、それ自体公知の方式で糊付けタブ４７により終端された、乱れた位置になり得るカットアウト４４の平面図を示す。

図５の角度のついた照明４２、４３は、使用されるカットアウトの輪郭４８およびノッチ４９で影を発生させることができる。

これに関係して、有利である方式では、監視ゾーンにフードをつけることにより（方式は図示せず）、図７Ａおよび７Ｂを参照して記載するとおり、標準録画画像と比較した、カットアウトの完璧な認識または識別を阻む外光による外乱を回避することができる。

図７Ａは、この場合、図６を参照して記載したタイプのカットアウトの四つのスタック５１を有するパレット５０の例を示し、照明（ランプ５２）が、例えば、この場合、それ自体公知の方式で画像分析ソフトウェアにより駆動されるパルスタイプの照明である。

これによって、画像を撮りながら、ライト（ネオンまたはＬＥＤ）を動作させることができ、インパルスが、通常、例えば、１秒当たり１〜１５０画像で変動する。

ランプに関しては、それらは、通常、５〜３０°を含む入射角度で、監視面に対して、５〜２０cmの間隔で位置付けられる。

図７Ａの例において、カットアウト５４により一部分が隠れたカットアウト５３は、Ｂ、その後、Ｃ、その後、Ｄ（図５参照）に実行可能な座標を提供するが、Ａには提供しない。

Ｂの回収により、Ａが暴露される場合に限り、システムはＡを得ることができる。

参照カットアウトの座標の精確な識別は、ピックアップ面上でのコントロールカットアウト５５（図７）の精確な位置付けにより、前もって録画された標準画像に対して、予め確立しており、それ自体公知の方式で、ロボットトレーニングのフレームワーク内で、照明５７により発生した影５６を除去することができる。

カットアウトの重心および回転の角度は、影ゾーンを作成することにより見出される。

最上部で位置決めされたカットアウト５４の重心５８（図７Ａを参照）の位置（ｘ、ｙ）および角度（θ）を見出すための演算速度は、使用するツールおよびソフトウェアにより、当業者は前記ソフトウェアの設計にアクセス可能である。

１mm未満のその位置付けの繰り返し性で、所与のカットアウトを位置決めするための最大所定時間がある。二つのカットアウトに対して、時間は、一つのカットアウトの２倍に乗算した時間未満である。

一つのカットアウトを位置決めする時間がコントロール許容差から逸脱する場合、不適合と見なされる。

したがって、カットアウト間の重なりは、この原理に従って扱われる。このように、図７Ａのカットアウト５３は、その影ゾーンをすべて有しておらず、したがって、所定の時間内で演算できないため、適合しない。したがって、それは下になっている。スタックが交錯したカットアウトおよび／または他のカットアウトのピックアップの結果、移動してしまったカットアウトの場合は、前記原理により、他の最上部から取るべきカットアウトを検出することができる。

ゾーンＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、したがって、各画像を撮る際に精査される。

カバーされない限り、カウンタは１対１で増加する。

次のカットアウトがカバーされる場合、その次の一つ（適合する場合）か、その他が取られる。

本発明で請求された方法で使用することのできるもう一つの方法は、標準に対応する最もシャープであるカットアウトが決定されることを含む（図７Ｂ参照）。

寸法アルゴリズムがより複雑になればなるほど、画像を処理するためのより高い演算能力が必要になる。パレット積載面が複雑な場合は、例えば、十分な処理が可能になるように互いに対して非同期化された照明システムも提供される。

図８および９は、影６３、６５（図８および９の太線）を発生させる横方向の照明６２、６４を有する、三つのスタックを有するパレット６０の例を示す。

ソフトウェアは、したがって、二つの照明システムを同時に管理し、二つの対応する参照画像に対して二つの角度で、カメラによって撮られた画像を比べる。

対照的に、単純な場合には、以下に記載するとおり、一つの照明システムおよび一つの参照画像に限定することが可能である。

それ自体は公知の方式で、ロボットは、新たなフォーマットの作成においてオペレータをガイドするように、プログラムされる。

一度これが行われると、ロボットは、選択されたフォーマット（標準登録フォーマット）に対応する製作モードに移動する。

フォーマットのトレーニングのために、パレット積載面上で位置決めされるカットアウトの寸法が実行される。

受信した画像から、ソフトウェアは、保有された四つ（またはそれ以上）の影ゾーンの存在および前記ゾーン間の距離を演算する。

ソフトウェアは、その後、カットアウトの重心（ｘ、ｙ）および角度（θ）の座標を演算し、この後のラインアップをロボットに送信する。

ロボットは、その後、そのツールがカットアウトのラインアップと位置合わせされ、その後、カットアウトを取り上げるために、移動し、したがって、その軌道が完璧に定義される。

本発明の実施形態で請求される方法のフローチャートを、図１０を参照して、より詳細には、カットアウトＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの四つのスタック（図５参照）を想定して記載する。

ロボットは、まず、初期化され（ボックスの工程７０）、パレットが適切な位置にあり、ゾーンが、例えば、監視ゾーンＤである。

工程７１では、その後、ロボットを検査し、それが静止ポイントにあるかどうかを見出す。そうでない場合は、工程７２に進む。

工程７３では、オペレータは、サイクルを実行すべきか問い合わせる。

「はい」の場合、工程７４で選択したアプリケーションに従って、スタックの数についてと同じようにスピードレベルについても、プログラムがスタートされる。

そこでは、例えば、二つの実施形態、言い換えれば、パルス照明を使用するもの（工程コラム７５）、または課された、しかし標準的な照明を使用するもの（工程コラム７６）が想定可能である。

より正確には、パルス照明の場合では、これは、工程７７でスタートされる（ｘ、ｙに従った非同期パルス照明）。

その結果、パレットをＸに従って照らし（ボックスの工程７８）、画像Ｌを撮り、その後、パレットをＹに従って照らし、画像Ｍを撮る。

工程７９では、ゾーンは、増加される（Ｄ→Ａ→Ｂ→Ｃ）、すなわち、ゾーン＝ゾーン＋１。

工程８０では、ゾーン１の参照画像に対する画像パーセンテージとして、画像Ｌを、ゾーン２の参照画像に対する画像パーセンテージとして、画像Ｍを分析する。

画像ＬおよびＭが二つの参照画像と位置合わせされている場合には（検査の工程８１）、その結果、重心が演算され（工程８２）、ロボットは、Ｘ、Ｙおよびシータに配向される。

座標Ｘ、Ｙ、シータは、カットアウトの上方にあるポイントＸ、Ｙ、θへ、換言すれば、ピックアップ軸Ｚの上方のＺで垂直座標と移動するロボットに送信される（ボックスの工程８４）。

吸引カップがピックアップポイントまで下げられ、その後、カットアウトは、静止ポイントまで事実上移動する前に、Ｘ、Ｙ、θにおけるその移動を可能にするために、把持され、垂直に分離される（工程８５）。

カットアウトは、使用ポイントで降ろされ、ロボットが静止ポイントまで戻る（工程８６）。

工程８４〜８６のセットが次のカットアウトで繰り返される（工程８７では補足サイクルをリクエスト）。

図１０を参照して記載した方法のオペレーティングの他の実施形態は、課された照明を有するものである。

一度パレットの課された、しかし標準的な照明が工程８８でスタートされると、工程８９では、画像がカメラに撮られる。

ゾーンは、その後、ゾーンからゾーン＋１に増加され（工程９０）、ゾーン１およびゾーン２に対する参照画像のパーセンテージとして画像Ｌが分析される（工程９１）。

画像Ｌが参照画像と等しい場合には（検査の工程９２）、画像Ｌは、その後、その重心が分析され、先んじて工程８３に記載した方法に戻る前に、Ｘ、Ｙ、θにおけるその配向が演算される（工程９３）。

先に指し示したとおり（工程パス９４）、スピードおよびスタックの数についてプログラムされたアプリケーションに従って、工程７４に戻ることにより、ピックアップポイントまで移動する工程８５の後、次のカットアウトに関する分析および演算を開始する。

図１１および１２は、特に効率的な、急速な方式でのパッケージの形成を可能にする、本発明で請求される装置の二つの実施形態を示す。

実際、この場合、直接かつ極めて効率的な方式で箱を形成するために、前記カットアウトを、糊付け（図示せず）の直後、形成マンドレル１０４（図１１）上またはピストン動作のためにキャビティ１０５（図１２）内に置くことにより、ロボットアーム１００でリフトされたパレット１０１（一点鎖線１０２）からカットアウト１０３を直接積み降ろすことが重要である。したがって、中間マガジンは使用されない。

とりわけ、図１１の実施形態においては、カットアウトがマンドレルの周囲を覆い、マンドレルの周囲でカットアウトのセクションを折曲げるための装置（図示せず）を有するオプションとして保持ヘッドが提供される。

あるセクションは、それ自体は公知の方式で電動化された、補足シリンダタイプまたはアクチュエータタイプの装置により、折曲げ、圧縮することもできる。

本発明で請求される第一のカットアウトを分離させる手段を有する保持ヘッドのための異なるタイプのツールを、図１３〜２１を参照してより正確に記載する。

以前に指し示したとおり、カットアウトが高速で垂直にピックアップされるとき、下部のカットアウトが吸引されるが、これは移動および複雑さを伴うため、今まで、当業者は、常に、本発明で請求されるタイプの解決を回避してきた。

典型的なパッケージング機械で見受けられるように、実際のところ、常にスタック内のマガジンとともにオペレーティングされる取り出しフレームは、ガイドにより横方向にフレームが付けられ、問題を回避している。二つのカットアウトの同時の抜き出しを阻むために、これらの後者は、横方向または垂直ドッグ（dogs：つかみ道具、チャック）により捉まれる。前記ドッグから一つのカットアウトを抜き出すために、カットアウトを引っ張る瞬間に、カットアウトのわずかな屈曲を作って使用し、冠状にすることで無理なくカットアウトを掴むことができる。

このタイプのシステムを、図１３の部分１１０に示す。これにより、カットアウト１１３の少なくとも一つまたは二つの周辺１１２に到達しないため、このタイプの保持１１１を複数のスタックで実施するのがいかに困難であるかを見ることが可能である。

特により有利である本発明の一つの実施形態で請求されるとおり、以下の方式で進めることにより、ボール紙のスタックを乱さずに、スタックからの抜き取りが生じる。

吸引カップ１１４は、異なるポイントでカットアウトに位置付けられ、カットアウトの一つまたは複数の側面側でリフトが始められ、カットアウトの中央部分はブロックされる（図１３および１４参照）。

こうして、手段１１４（例えば、ブロックシリンダ１２０を有する吸引カップ１１４）によりカットアウトの端部１１６をリフトすることにより、空気の入口１１５が作成される。

有利である方式では、空気のブロワノズル１１８が提供され、その下に配置されたカットアウトと同様に、スタックからの抜き取りオペレーティング中であっても下部１１９からのカットアウトの移動を阻む。

カットアウトを担う吸引カップがリフトされるとき、二つの重畳したカットアウト間の吸引効果がかなり減少する。

有利である方式では、ドッグ１２１も提供できる（図１４）が、必須ではない。

図１６〜１７に見られるような、複数の型のツールが可能である。

図１６は、真空フィードバー１２２により一緒に接続された吸引カップ１２１を含む装置を使用し、前記バーが、その中心１２３に接続され、バーおよびその吸引カップに対してオフセットの方式で並べられたエンド１２５により終端されたロッド１２４を含み、前記ロッドがカットアウト１２６の上方に横方向に位置付けられることができる。

吸引が最上部のカットアウト１２７上の吸引カップ１２１によって実施されるときは、吸引カップおよびその保持ロッドによってわずかに横方向の角度のあるオフセットがもたらされ、湾曲ロッド１２４およびそのエンドポイント１２５がカットアウトを担うようになり、このように、スペース１２６を開放し、下部のカットアウトをリフトすることなく、カットアウトを分離させることができる。

図１７は、図１６を参照して記載したようなツール１２０の斜視図を示す。

したがって、ツールは、真空フィードバー１２２、それ自体公知の四つまたは六つの吸引カップ１２１、例えば、正三角形の三つのピークを形成するような三角形の方式で配置された吸引カップを含み、湾曲ロッド１２４が、例えば、対であり、例えば、長さ数センチメートルの剛性バーにより構成されたエンド１２５によって終端される。

図１８〜２１は、一つの下部に対して最上部のカットアウトの分離を可能にする手段または構成の他の実施形態を示す。

図１８は、ツール１３２を引き上げるときの、下部のカットアウト１３１を担う中央振動シリンダ１３０の動作を示し、その目的が下部のカットアウトを分離させるために、カットアウト上に振動性衝撃を作成することにある。

図１９は、ツールを引き上げるときの自然な空気の入口による二つのカットアウト間の静電気表面の減少を可能にする、ピックアップ位置においてバー１３５により接続されたオフセット吸引カップ１３３、１３４を有する実施形態で請求される、もう一つのセットのツールを示す。

図２０は、例えば、振動シリンダ１３６による折り目上の中央パンチングによって、吸引カップ１３７がツールの保持アーム１３９に対して１３８で関節接合された、図１８よりもより単純なもう一つの実施形態である。

図２１は、最上部およびシリンダマウント吸引カップ１４２から空気をブローするノズル１４１を使用する、ツールのセット１４０のもう一つの実施形態も示す。

図２２および２２Ａは、本発明で使用することのできるロボットアーム１５０のもう一つの実施形態を示す。

ロボットアームは、中央ビーム１５６を二つのモータ１５８により移動させることができる伝動ベルト１５４が提供された二つの脚１５２を含み、このように、水平に対して軸Ｘ、Ｙに、中央ビームを移動させることができる。

ロボット１６０自体は、それ自体公知の方式で吸引カップ１６６を支持するための脚１６４を含む支持１６２を含み、支持が、実際のところ、Ｘ軸に沿って移動させるために、中央ベルト１７０に接続された可動ヘッド１６８により構成されている。

モータ１７２は、垂直の移動Ｚを可能にする。

図２３および２４は、単一の部分を含むケース（箱）を形成するための、図２２および２２Ａで述べたようなロボット１５０の使用を示す。

図２３は、フレーム１８０にマウントされた装置の平面図の概略図である。

ロボット１６０は、垂直マガジン１８２からカットアウト１８１を保持するための領域と、ステーション１８３の形成位置との間を移動する。

カメラ１８４（図２４参照）は、パレット１８２を検査し、Ｘ、Ｙ、θでピックアップすべきカットアウトが決定される。

カットアウトは、その後、ロボット１６０によりピックアップされ（移動Ｘ、Ｙ、Ｚおよび外部垂直軸に従う回転）、マンドレル１８５上でカットアウトを降ろさせる。

移送中、１８６で、カットアウト１８１の耳のフラップの最上部の部分上で糊付けオペレーティングがある。

マンドレル１８５の周囲でのケース（箱）の形成は、したがって、中でも、シリンダ１８７により、ベルトのパネルの底部に向かって叩くことにより実行される。

ケース（箱）の底部フラップは、その後、圧縮され、ケース（箱）が方向１８８に排出される。

パレットに積込するとき、ロボットは、製作の中断を回避するため、束マガジン（図示せず）からカットアウトをピックアップする。

角度のついた照明１８９は、先に提示したようにクリアで明確に提供される。

図２４（図２３の装置の側面図）は、ロボット１６０の移動も示し、（例えば、バーコードを記入するために）１９０でインクジェットが適用され、他の実施形態を参照して先に記載したようにリフトプラットフォーム上のスタックにカットアウトが配置される。

言うまでもなく、さらに、先に記載した結果のように、本発明は、より詳細に記載した実施形態に限定されない。逆に、その変形例のすべて、および、中でも、ロボットが異なる変形例を取り込むものである。

Claims (27)

1. ボール紙または段ボール紙材料のシートで作られて、ノッチを含むカットアウトの少なくとも一つのスタック（４、５）によって形成されたマガジン（３）から、多角形の断面を有する梱包用の箱（２）を作成するためのカットアウト（６）を移送する方法であって、
   前記スタックが、垂直であり、前記スタックの最上部の前記カットアウト（６）が、カメラにより位置決めされる工程（７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４）であって、前記カメラによる位置決めが、前記マガジンの上方に配置され、前記マガジンに対して中心出しされた少なくとも一つのデジタルカメラ（１０）により提供され、
   前記最上部の前記カットアウトが、撮影され、
   そして、この方式で得られたデータが、前記最上部の前記カットアウト（６）を決定するために、コンピュータに送信され、
   前記最上部の前記カットアウトが、前記ノッチおよび各カットアウト間の重なりにより生成される影を発生させるために角度をつけた方式で、照らされ（７７、７８）、
   下部にあるため、それらの全ての影ゾーンを有していないカットアウトが、無視される（７９、８０、８１）工程、
   前記最上部のカットアウトが、スタックの残りから事前に分離され、この方式で位置決めされた前記最上部のカットアウトが、吸引手段により把持される工程（８５）、
   前記カットアウトが、ロボットアームにより移動され、後に続くか、またはそれの前に形成用の次のステーションでリリースされる工程（８６）、および
   次の前記最上部カットアウトで、上記した各工程のサイクルが繰り返される工程（８７）を含む、方法。
2. 前記カットアウトが、形成ステーション（１８）である前記次のステーションの前に、糊付けされる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記方法が、１分間当たり３０回を超えるサイクルを含む、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記マガジン（３）が、カットアウトの複数の列および／または複数のスタックを含み、前記最上部のカットアウトが、前記各列または各スタックからピックアップされる、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 複数のロボットアーム（１７）が、交互にオペレーティングに使用される
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記カットアウトのマガジン（３）が、パレット（１９）により形成され、
   前記パレットが、リフト装置上に配置され、
   前記パレットの前記最上部が、監視およびピックアップ面までリフトされ、
   前記最上部のカットアウトが、検出され、
   前記カットアウトが、前記次のステーションに運ばれるために吸引により把持される
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記最上部の前記カットアウトを位置決めするために、前記ピックアップ面内の最もシャープであるカットアウトが決定される、
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
8. ピックアップ面内で位置決めされる前記カットアウトの寸法、およびカメラまたは複数のカメラによって得られる画像から、
   四つ以上の影ゾーンの存在、および前記ゾーン間の距離が演算され、
   基準位置に対する前記カットアウトの重心および角度が演算され（８２）、
   前記演算の結果が、吸引ツールが提供された前記ロボットアーム（１７）に送信され、
   そして、前記吸引ツールが、前記ロボットが前記ツールによる吸引によって前記カットアウトを把持する前に、前記カットアウトのラインアップと位置合わせするために移動される、
   ことを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 複数の吸引カップ（１５）が、
   吸引により前記最上部の前記カットアウトを把持するために、前記カットアウト（６）の異なる複数のポイントに位置付けられ、
   その後、少なくとも一つの横方向の空気の入口を作成するために、前記カットアウトの一部分をブロックしながら、前記カットアウトの一つまたは複数の側面側でリフトが始められる、
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記形成が、キャビティ（１０５）内でのパンチング動作によって達成される、
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記箱が、前記形成ステーションで、所定のボリューム体（１０４、１８５）の周囲に前記カットアウトを巻き付けることにより形成される、
    ことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記最上部の前記カットアウトが、前記ロボットアームにより垂直軸に沿って移動される吸引カップによって、４m/s〜６m/sを含む移送速度で、前記形成ステーションに運ばれる、
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記カットアウトが、前記ロボットアームがマウントされた二つのキャリッジを有する要素により前記形成ステーションに移送され、
    前記要素が、電気モータを有するベルトとプーリの構成を含む駆動システムにより作動する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記箱が、固定用タブにより終端された少なくとも四つの一連の主要なセクションを含むカットアウトから形成され、
    前記各セクションが、互いに平行な第一の折曲線により一緒に接続され、
    前記一連の各セクションが、前記箱の外側壁を形成し、前記第一の折曲線に直角に交わる第二の折曲線により、一つの側面側で一連の各フラップに接続されて前記箱の底を形成する、
    ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記箱が、中央パネル、および四つの横方向周辺フラップを含むカットアウトから形成される、
    ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記方法が、前記ロボットに保持された後、かつ前記次のステーションで降ろされる前の、マーキング工程を含む、
    ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
17. ボール紙または段ボール紙材料のシートから作られて、ノッチ（７）を含むカットアウト（６）の少なくとも一つのスタック（４、５）によって形成されたマガジン（３）から、多角形の断面を有する梱包用の箱（２）を作成するためのカットアウトを移送する装置（１）であって、
    前記スタックが垂直であり、
    前記装置が、
    カメラ（１０）により前記スタックの最上部（９）上の前記カットアウト（１２）を位置決めする手段（８）を含み、
    前記手段は、前記マガジンの上方に配置され、前記マガジンに対して中心出しされた少なくとも一つのデジタルカメラ（１０）と、この方式で得られたデジタル画像をコンピュータに格納し、送信する手段と、前記最上部の前記カットアウトを決定するために、この方式で得られたデータを演算する手段と、前記ノッチおよび／またはカットアウト間の重なりにより生成される影を発生させるために角度をつけた方式で、前記最上部の前記カットアウトを照明する手段（２２）と、関連カットアウトを選択する手段であって、下部にあるためにその各影ゾーンのすべてを有していない前記カットアウトを無視するように構成されている手段と、を含み、
    前記装置は、さらに、前記カットアウト（１２）を、前記スタックの残りに対して分離させる手段（１１）と、
    前記カットアウト（１２）を、少なくとも四つの吸引カップ（１５）を含むセットを含む吸引により把持する手段（１４）と、
    前記カットアウトを、前記最上部にある次のカットアウトを把持するために取り出しに戻る前に、その形成（１８）に関する次のステーション（１７´）へ横方向に移動させるためのロボットアーム（１７）と、
    を含む、
    ことを特徴とする装置。
18. 前記装置が、前記次のステーション（１８）の前に、前記カットアウトを糊付けする手段も含む、
    ことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
19. 前記マガジン（３）が、カットアウトの複数の列、および／または複数のスタックを含み、
    前記最上部の前記カットアウトが、前記列またはスタックから把持される、
    ことを特徴とする請求項１７または１８に記載の装置。
20. 前記装置が、交互にオペレーティングされる複数のロボットアーム（１７）を含む、
    ことを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の装置。
21. カットアウトの前記マガジンが、パレット（１９）により形成され、
    前記装置が、
    監視およびピックアップ面（２１）まで前記パレットをリフトするリフトプラットフォーム（２０）と、
    前記最上部の前記カットアウトを目視検出する手段と
    を含む、
    ことを特徴とする請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 前記装置が、前記最上部の前記カットアウトを位置決めするために、ピックアップ面内の最もシャープであるカットアウトを選択する手段を含む、
    ことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
23. 前記装置が、
    ピックアップ面内に位置決めされた前記カットアウトの寸法、およびカメラまたは複数の前記カメラ（１０）により得られた前記画像を格納する手段と、
    四つ以上の影ゾーンの存在、および前記各ゾーン間の距離を演算する手段と、
    基準位置に対する前記カットアウト（５４）の重心（５８）および角度を演算する手段と、
    前記演算の結果を、吸引ツールが提供されたロボットアーム（１７）に送信する手段と、
    前記吸引ツールを、前記ツールによる吸引による把持の前に、前記カットアウトのラインアップと位置合わせする手段と、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項１７〜２２のいずれか一項に記載の装置。
24. 前記最上部の前記カットアウトを分離させる前記手段が、前記カットアウトの一部分をブロックしながら、少なくとも一つの横方向の空気の入口を作成するために、前記カットアウトの一つまたは複数の側面側をリフトするように構成された要素を含む、
    ことを特徴とする請求項１７〜２３のいずれか一項に記載の装置。
25. 前記装置が、キャビティ（１０５）内でのパンチング動作による形成用のステーションを含む、
    ことを特徴とする請求項１７〜２４のいずれか一項に記載の装置。
26. 前記装置が、所定のボリューム体（１０４、１８５）の周囲に前記カットアウトを巻き付けることによる形成用のステーションを含む、
    ことを特徴とする請求項１７〜２４のいずれか一項に記載の装置。
27. 前記装置が、ロボットアームがマウントされた二つのキャリッジを有する要素を含み、電気モータを有するベルトとプーリの構成を前記要素が含む駆動システムにより作動する、
    ことを特徴とする請求項１７〜２６のいずれか一項に記載の装置。

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