JP6417577B2 - 結束たば荷解き供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、冊子、カタログなどの印刷物を複数部ごと上下当て紙と共に紐で結束した結束たばを荷解きして後段の処理工程へ自動供給可能な結束たば荷解き供給装置に関する。

印刷工程を経た冊子、カタログなどの印刷物は、複数、例えば２０部毎まとめて上下面に当て紙を当ててから紐で結束して結束たばにしている。このような結束たばは、パレット上に積み重ねても崩れ難くその後の運搬が容易となる。
この結束たばは、後工程で紐を解いて当て紙と共に除去してから１冊ずつ封筒又はビニール袋に入れるラッピング処理が行われている。

従来、後工程において作業者は、パレット上の結束たばを作業台に乗せて、紐を解いて当て紙と共に除去した後、例えば後段のフィーダー装置に所定冊子ずつ供給していた。この作業は人手による重労働となっていた。
このような人手による重労働を軽減するため、特許文献１には、結束たばの紐と当て紙を除去して丁合機のオートフィーダーに乗せて供給する供給装置が開示されている。

特開２０００−１０３４１８号公報

しかしながら特許文献１の供給装置は、結束たばをテーブル上に置く作業において、クレーン等により吊上げているが、この吊上げ作業は作業員がフックを結束たばの紐に引っ掛ける煩雑な作業が必要であり人手に頼らなければならない。

そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、人手に拠らずパレット上の結束たばを把持して荷解きして後段のラッピング装置等へ自動供給可能な結束たば荷解き供給装置を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するための第１の手段として、本発明は、結束たばを積んだパレットの平面画像から前記結束たばの位置情報を取得可能な画像認識手段と、前記結束たばの位置情報に基づいて前記結束たばまで移動して把持し、前記結束たばを運搬可能な把持手段と、前記結束たばの紐を切断して、前記紐及び上下当て紙を除去可能な荷解き手段と、を備え、前記把持手段は、前記結束たばの冊子と紐の間に紐引っ掛け部を挿入して前記結束たばを吊り上げ可能な上下押え部と、前記上下押え部との間で前記結束たばを把持可能な前後押え受け部を有するハンド部と、前記ハンド部を移動可能な多軸ロボットを備えたことを特徴とする結束たば荷解き供給装置を提供することにある。
上記第１の手段によれば、パレット上に積んだ結束たばを把持してパレットから移動し、結束たばの紐を解いて、紐及び上下当て紙を除去する作業を自動化することにより、人手による作業を削減して荷解き作業を高速化することができる。

上記の課題を解決するための第２の手段として、本発明は、前記第１の手段において、前記画像認識手段は、前記パレットの平面画像を撮影可能なカメラと、前記平面画像中の前記結束たばのマーカを検出して前記結束たばの位置情報を取得する位置情報取得部と、を備えたことを特徴とする結束たば荷解き供給装置を提供することにある。
上記第２の手段によれば、パレット上の複数の結束たば毎に位置情報を一括で取得することができる。

上記の課題を解決するための第３の手段として、本発明は、前記第１又は第２の手段において、前記把持手段は、前記結束たばの冊子と紐の間に紐引っ掛け部を挿入して前記結束たばを吊り上げ可能な上下押え部と、前記上下押え部との間で前記結束たばを把持可能な前後押え受け部を有するハンド部と、前記ハンド部を移動可能な多軸ロボットを備えたことを特徴とする結束たば荷解き供給装置を提供することにある。
上記第３の手段によれば、人手に拠る煩雑な作業を回避して、パレット上に積んだ結束たばを把持して移動させることができる。

上記の課題を解決するための第４の手段として、本発明は、前記第１ないし第３のいずれか１の手段において、前記荷解き手段は、前記結束たばの一方の主面に接着して上当て紙を除去する上当て紙除去部と、前記結束たばの他方の主面に接触して下当て紙及び紐を除去する下当て紙及び紐除去部と、を備えたことを特徴とする結束たば荷解き供給装置を提供することにある。
上記第４の手段によれば、結束たばを人手に拠らず荷解きすることができる。

上記の課題を解決するための第５の手段として、本発明は、前記第４の手段において、前記上当て紙除去部は、前記結束たばの一方の主面に接して前記紐を切断するカッタ部を備えたことを特徴とする結束たば荷解き供給装置を提供することにある。
上記第５の手段によれば、結束たばの十字紐を確実に切断することができる。

上記の課題を解決するための第６の手段として、本発明は、前記第４又は第５の手段において、前記下当て紙及び紐除去部は、切断した前記紐を吸引する紐吸引ダクトと、前記紐吸引ダクトに接続するダクトフランジに前記紐を気体と分離回収可能な紐回収部を備えたことを特徴とする結束たば荷解き供給装置を提供することにある。
上記第６の手段によれば、切断した紐を吸引除去しながら吸引途中で容易に分離回収することができる。

上記の課題を解決するための第７の手段として、本発明は、第１ないし第６のいずれか１の手段において、前記荷解き手段の後段に、荷解きした結束たばの印刷物を一部ずつ搬送可能なフィーダー手段と、前記印刷物の上下面を撮影して前記印刷物の不具合を認識する検査手段と、前記検査手段の検査結果に基づいて不具合の前記印刷物を分別する分別手段と、前記分別手段からの良品の前記印刷物を所定冊子にまとめて後工程に排出可能な排出手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の結束たば荷解き供給装置を提供することにある。
上記第７の手段によれば、荷解きした印刷物を一部毎に汚れ、傷などの品質検査を人手によらず自動化できる。

本発明によれば、パレット上に積んだ結束たばを把持してパレットから移動し、結束たばの紐を解いて、紐及び上下当て紙を除去する作業を自動化することにより、人手による作業を削減して荷解き作業を高速化することができる。

本発明の結束たば荷解き供給装置の構成概略図である。 結束たばの説明図である。 結束たばを積んだパレットの平面図である。 搬送手段の説明図である。 搬送手段と、画像認識手段と、把持手段の説明図である。 ハンド部の説明図である。 荷解き手段の説明図である。 荷解き手段の平面図である。 カッタ部の説明図である。 紐回収部の説明図である。 紐回収部の動作説明図である。 フィーダー部、検査手段、分別手段、排出手段の説明図である。 把持手段の動作説明図である。 把持手段の動作説明図である。 荷解き手段の動作説明図である。 荷解き手段の動作説明図である。 フィーダー部、検査手段、分別手段の動作説明図である。 排出手段の動作説明図である。 排出手段の動作説明図である。

本発明の結束たば荷解き供給装置の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
［結束たば荷解き供給装置１０］
図１は本発明の結束たば荷解き供給装置の構成概略図である。図示のように本発明の結束たば荷解き供給装置１０は、搬送手段２０と、画像認識手段３０と、把持手段４０と、荷解き手段５０と、フィーダー手段６０と、検査手段７０、分別手段８０と、排出手段９０を有している。

図２は結束たばの説明図であり、（Ａ）は覆い掛け、（Ｂ）は金太郎掛けの斜視図である。本発明の結束たば１とは、冊子、カタログなどの印刷物２を複数毎まとめて上下面に配置した上下当て紙３，４と共に紐５で十字に結束した束をいう。また結束たば１は、２つ折りした印刷物２の綴じ部（背側）が小口よりも厚みがある。このため、たばの半分で、印刷物の綴じ部と小口が互い違いになるようにして結束たば１の厚みが均一になるようにしている。

このような結束たば１は印刷工場から運搬する際、パレット６上に積んで運んでいる。図３は結束たばを積んだパレットの平面図であり、（Ａ）は１平面に結束たばを１１束、（Ｂ）は１平面に結束たば１７束を積んだ平面図である。図示のように、パレット６上に積んだ結束たば１は、荷崩れを防止するため、多段積みの一平面毎に結束たば１の縦方向と横方向が上下で重ならないように積んでいる。

［搬送手段２０］
図４は搬送手段の説明図である。搬送手段２０は、結束たば１を積んだパレット６を搬送するコンベアである。本実施形態の搬送手段２０は、直線上に並べた第１〜第３搬送コンベア２２，２４，２６からなる。第１搬送コンベア２２は、フォークリフト（不図示）で運ばれるパレット６を載せるコンベアである。
第１搬送コンベア２２は、後段の第２搬送コンベア２４側へ向けて１方向（矢印Ａ）のみパレット６を搬送可能に構成している。

第２搬送コンベア２４は、後述する画像認識手段３０が取り付けられ、後述する把持手段４０の把持作業を行うコンベアである。第２搬送コンベア２４は、第１搬送コンベア２２から搬送されるパレット６を受けて、駆動モータ（不図示）を正逆回転又はコンベア中心の軸回りを回転することによりコンベア上のパレット６を進退移動（矢印Ｂ）又は回転移動可能に構成している。これにより、把持手段４０の把持可能な領域よりも大きなパレット６であっても、パレット６上の結束たば１を把持領域に移動させて把持作業を行うことができる。

第３搬送コンベア２６は、第２搬送コンベア２４で結束たば１を積み降ろした空パレット７を受ける１方向（矢印Ｃ）のみ搬送可能なコンベアである。第３搬送コンベア２６上の空パレット７は、フォークリフト（不図示）により回収される。
このような搬送手段２０の構成により、把持手段４０による把持作業を止めることなく、結束たば１を積んだパレット６の供給又は空パレット７の排出作業を行うことができる。

［画像認識手段３０］
図５は搬送手段と、画像認識手段と、把持手段の説明図である。図示のように画像認識手段３０は、カメラ３２と位置情報取得部３４を有している。
カメラ３２は、結束たば１を積んだパレット６の上方に配置して、パレット６の平面画像を撮影可能に構成している。
位置情報取得部３４は、平面画像に基づいてパレット６上の複数の結束たば１の個々の位置情報を取得するものである。

位置情報取得部３４には、あらかじめ次の情報が登録されている。
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すようなパレット６上に積んだ結束たば１の配置（面付けパターン）情報。（Ａ）は左から右にかけて長手方向が横向き４たば、長手方向が横向き４たば、長手方向が縦向き３たばの結束たばの配置パターンを示している。
そして、マーカとなる各結束たば１の結束紐の十字位置（Ｘ）の位置情報も登録している。
また、別のマーカとなる上当て紙３に印刷された文字、図形を登録している。

位置情報の取得は、結束たば１のパレット平面図を撮影した画像から、結束たば１を認識する全体領域を決定する。
次に縦方向又は横方向の結束たば１が入る検索領域（図３中の一点破線）を全体領域の端に合わせて、検索領域の結束たば１を検索する。
一点破線中には、横向きの結束たば１ａ，と結束たば１ｂの一部が見つかっている。ついで検索領域（図３中の二点破線）を結束たば１ｂの端に合わせて、換言すると検索領域が一部重なり合うように移動させて検索領域中の結束たば１を検索する。検索した結束たば１は、あらかじめ登録された面付けパターン及び結束紐の十字位置情報からマーカとなる十字位置の位置情報を取得できる。また上当て紙３に文字、図形が印刷されている場合は、あらかじめ登録された文字、図形情報から結束たばの位置情報を取得できる。

このような検索を全体領域で行って、結束たば１の個々の位置情報を取得する。
なお、結束たば１間に隙間が生じている場合には、検索領域を結束たばの端に合わせた位置と、あらかじめ登録された面付けパターンの位置情報との差分をマーカの位置情報に加えるように補正している。また、パレットに積んだ結束たばの高さは、あらかじめ初期パレットに積んである結束たばの高さを設定し、その後結束たばの高さを差し引く補正を行っている。

［把持手段４０］
把持手段４０は、多軸ロボット４２と、ハンド部４４を有している。
多軸ロボット４２は、汎用のロボットを用いている。実施形態の多軸ロボット４２は、一例として本体と腕と手首の６軸、すなわちＳ軸：本体を回転させる軸、Ｌ軸：本体を前後に動かす軸、Ｕ軸：腕を上下に動かす軸、Ｒ軸：腕を回転させる軸、Ｔ軸：手首を回転させる軸、Ｂ軸：手首を上下に振る軸の軸回りの可動域を有するロボットを用いている。

図６はハンド部の説明図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。ハンド部４４は、多軸ロボット４２の腕先端に取り付けている。ハンド部４４は、
ハンド本体４００と、紐認識カメラ４１０と、上下押え部４２０と、前後押え受け部４４０を有している。

ハンド本体４００は、多軸ロボット４２の腕先端に接続し、上部に紐認識カメラ４１０と、側部に上下押え部４２０と、下部に前後押え受部４４０を取り付けている。
紐認識カメラ４１０は、下面の結束たば１と、上下押え部４２０を撮影可能なカメラである。紐認識カメラ４１０は、上下押え部４２０の紐引っ掛け部４２１の紐引っ掛け範囲を撮影可能なカメラと、紐引っ掛け範囲内に紐があるか否かの判定を行う紐認識部を備えている。

上下押え部４２０は、一端に紐引っ掛け部４２１を備え、他端がハンド本体４００の第１駆動部と接続している。紐引っ掛け部４２１は結束たば１の主面に沿って延出して、結束たば１の上当て紙３と紐５の間に挿入可能なプレートである。
紐引っ掛け部４２１には距離測定センサー４２２を設けている。距離測定センサー４２２は、結束たば１と紐引っ掛け部４２１との間の距離を測定可能なセンサーである。距離測定センサー４２２の測定値に基づいて、上下押え部４２０は結束たば１の上方から上当て紙３まで移動することができる。

第１駆動部は、ハンド本体４００の側部にあり、ギアヘッド（４２３）付きモーター４２４と、第１プーリー４２５と、第２プーリー４２６と、アイドラー４２７を有している。第１及び第２プーリー４２５，４２６は、側部に沿って直線上に取り付けられ、ギアヘッド４２３と、第１プーリー４２５と、第２プーリー４２６と、アイドラー４２７の間にタイミングベルト４２８を張っている。また、直線上の第１及び第２プーリー４２５，４２６に沿ってスライドレール４２９を取り付けている。スライドレール４２９を摺動自在なスライドブロック４３０を２個取り付け、内１個はベルト止め金具４３１を用いてタイミングベルト４２８に連結している。スライドブロック４３０は、上下押え部４２０の他端と接続している。

このような構成の上下押え部４２０は、図６（Ｂ）に示すように結束たば１の長手方向の長さよりも短い間隔で２箇所並列に取り付けてあり、モーター４２４の回転運動を直線運動に変える第１駆動部によって、ハンド本体４００の側部に沿って上下方向に移動することができる。
前後押え受部４４０は、一対の上下押え部４２０と対向する受け部を備えた平面視でほぼコ字型のプレートであり、端部がハンド本体４００の第２駆動部と接続している。

第２駆動部は、ハンド本体４００の下部にあり、ギアヘッド（４４３）付きモーター４４４と、第１プーリー４４５と、第２プーリー４４６と、アイドラー４４７を有している。第１及び第２プーリー４４５，４４６は、下部に沿って直線上に取り付けられ、ギアヘッド４４３と、第１プーリー４４５と、第２プーリー４４６と、アイドラー４４７の間にタイミングベルト４４８を張っている。また、直線上の第１及び第２プーリー４４５，４４６間に沿ってスライドレール４４９を取り付けている。スライドレール４４９を摺動自在なスライドブロック４５０を２個取り付け、内１個はベルト止め金具４５１を用いてタイミングベルト４４８に連結している。スライドブロック４５０は、前後押え受部４４０の他端と接続している。
このような構成の前後押え受部４４０は、モーター４４４の回転運動を直線運動に変える第２駆動部によって、ハンド本体４００の下部に沿って前後方向に移動することができる。

［荷解き手段５０］
図７は荷解き手段の説明図である。図８は荷解き手段の平面図である。荷解き手段５０は、結束たば１の荷解きを行う荷解きエリア５１を中心として、上流側に結束たば１の供給部５２と、上方に上当て紙除去部５４及びカッタ部５６と、下方に下当て紙及び紐除去部５８と、下流側に荷解きした冊子たばの排出部５９を有している。
結束たばの供給部５２は、把持手段４０を用いてパレット６から移動した結束たば１を仮置きする箇所であり、取り外しガイド５２０と、プッシャー５２４を有している。

取外しガイド５２０は、ハンド部４４の上下押え部４２０の幅よりも長い２つのスリット５２１を備え、供給部５２の主面から垂直方向に延出したガイドである。
プッシャー５２４は、結束たば１の側面と接触して、仮置き箇所と荷解きエリア５１と排出部５９の間を進退移動している。
上当て紙除去部５４は、吸着部５４０と、アーム５４２と、上下動スライダー５４４と、横移動スライダー５４６を有している。
吸着部５４０は、荷解きエリア５１の上方であって結束たば１の上当て紙３と対向する箇所に取り付けて上当て紙３を吸着するパッドであり、図８に示すように４カ所に取り付けている。

吸着部５４０はアーム５４２の一端のパッド支持部材５４３に取り付けている。アーム５４２の他端は上下動スライダー５４４に接続している。パッド支持部材５４３は、結束たば１の平面視で、中心と四隅の間のスペース（十字紐と重ならない位置）に吸着部５４０を４つ取り付けている（図８参照）。上下動スライダー５４４は、アーム５４２を上下方向に進退移動する。上下動スライダー５４４は、横方向スライダー５４６に接続している。横方向スライダー５４６は、上下動スライダー５４４を横方向に進退移動する。
このような構成の上当て紙除去部５４は、吸着部５４０を上下方向及び、横方向へ進退移動させて荷解きエリア５１の結束たば１の上当て紙３に吸着させることができる。

図９はカッタ部の説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は回転刃の側面図である。図示のようにカッタ部５６は、上当て紙除去部のパッド支持部材５４３に取り付けた回転モーター５６０と、回転モーター５６０の回転軸に設けた板ばね５６１と、板ばね５６１の先端に設けたカッタ支持部材５６２に取り付けた回転刃モーター５６３と、回転刃モーター５６３の回転軸に設けた回転刃５６４と、カッタ支持部材５６２に設けた紐すくい部５６６を有している。
回転モーター５６０は、回転シャフトをパッド支持部材５４３の下面に垂直方向に突出しており、この回転シャフトに板ばね５６１を設けている。板ばね５６１が回転シャフトの軸回りを約９０度回転するとき、弧を描く先端は十字紐５の縦紐及び横紐を跨るようにしている。

板ばね５６１の先端にはカッタ支持部材５６２を介して回転刃モーター５６３を取り付けている、回転刃モーター５６３は、回転シャフトを板ばね５６１の長手方向に沿って配置している。回転シャフトに取り付けた回転刃５６４は、板ばね５６１の長手方向と直交する方向に回転する。回転刃５６４の下面には、紐すくい支持部材５６５を介して紐すくい部５６６を設けている。紐すくい部５６６の先端は、回転刃５６４から離間する方向、換言すると、結束たば１の上当て紙３に向けて湾曲させている。紐すくい部５６６及び紐すくい支持部材５６５は回転刃５６４との間にスリット５６７を設けて回転刃５６４との接触を回避している。紐すくい支持部材５６５とカッタ支持部材５６２はベアリング５６８を介してシャフト５６９により取り付けている。このような構成の紐すくい部５６６は、シャフト５６９周りを自由に揺動して、紐すくい動作を容易に行うことができる。

下当て紙及び紐除去部５８は、押上げ部材５８１と、上下動押上げスライダー５８２と、紐吸引ダクト５８３と、下当て紙の掴み押し付け部材５８４と、掴み上下動スライダー５８５と、掴み受け部材５８６と、エアーノズル５８７を有している。
押上げ部材５８１は、荷解きエリア５１の結束たば１を上方（上当て紙除去部５４の吸着部５４０側）へ押し上げる部材であり、上下動スライダー５８２に接続している。上下動スライダー５８２は、結束たば１と共に押上げ部材５８１を上下方向に進退移動させることができる。
紐吸引ダクト５８３は、荷解きエリア５１の中心に取り付けてあり、後述する紐回収部５７のダクトと接続して切断した紐５を吸引して除去するダクトである。

下当て紙の掴み押し付け部材５８４は、荷解きエリア５１の主面から上方へ突出した側面視逆Ｌ字型の部材であり、下端が掴み上下動スライダー５８５と接続している。
掴み受け部材５８６は、掴み押し付け部材５８４と対向する荷解きエリア５１の主面から上方（掴み押し付け部材５８４側）へ進退移動する部材である。

掴み押し付け部材５８４及び掴み受け部材５８６は、いずれも掴み上下動スライダー５８５に取り付けて、上下方向に進退移動可能に構成して、紐５を切断した後の下当て紙４を把持することができる。
エアーノズル５８７は、掴み押し付け部材５８４の上方に配置して下方の下当て紙４に向けてエアーを吹き付けるノズルである。本実施形態のエアーノズル５８７は、上下動スライダー５４４の下端に取り付けている。
荷解きした冊子たばの排出部５９は、後段のフィーダー手段６０へ冊子束を排出するコンベアである。

図１０は紐回収部の説明図であり、（Ａ）平面図、（Ｂ）正面図である。図１１は紐回収部の動作説明図である。図示のように紐回収部５７は紐吸引ダクト５８３に接続するダクト５７０に取り付けている。ダクト５７０は、Ｕ字状に折り曲げ、折り曲げた直線部分と交差する方向にダクト支持部材５７１を取り付けている。ダクト５７０の曲部付近には吸引ファン５７２を取り付けている。またダクト５７０の端部は紐回収網５７３を取り付けている。

ダクト支持部材５７１は、ダクト５７０とほぼ同じ径のダクトフランジ５７４を設けている。ダクトフランジ５７４は、一方の開口面に紐網５７５を設け他方の開口面の側方にダクトの遮蔽板５７６を設けている。このようなダクトフランジ５７４は、ダクト支持部材５７１に設けたスライドレール５７７のスライダー５７８に取り付けている。スライドレール５７７は、ダクト支持部材５７１の長手方向に沿って取り付けている。そしてスライダー５７８は、駆動モーター５７９と、一対のプーリー５７９ａとタイミングベルト５７９ｂからなる駆動部によりダクト５７０を交差する方向にスライド移動する。紐５を回収する場合、紐網５７５がダクト５７０を覆う箇所に配置される。一方、紐５を廃棄する場合、遮蔽板５７６が吸引ファン５７２よりも上流側のダクトフランジ５７４を覆う箇所に配置され、遮蔽板５７６と吸引ファン５７２の間にすきまが形成される。紐網５７５が吸引ファン５７２よりも下流側のダクト５７０を覆う箇所に配置される。

このような構成の紐回収部５７は、紐５を回収する場合、紐網５７５がダクト５７０を覆う箇所に配置される。そして紐吸引ダクト５８３から吸い込まれた紐５は、吸引ファン５７２の手前で紐網５７５に引っ掛かり吸引ファン５７２に絡み付くことなく分離できる。紐網５７５に紐５が溜まった場合、遮蔽板５７６がダクト５７０を覆う箇所に配置する。このとき、紐網５７５は下流側のダクト５７０を覆う位置に配置される。また遮蔽板５７６と吸引ファン５７２の隙間からの吸気によって紐網５７５に捕捉されていた紐５が回収網５７３へ排出されて回収することができる。

［フィーダー手段６０］
図１２はフィーダー部、検査手段、分別手段、排出手段の説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図を示している。
フィーダー手段６０は荷解きした束から印刷物２を一部ずつ搬送する手段である。具体的なフィーダー手段６０の構成は、上下動スライダー６２と、搬送ベルト６４と、フィードローラー６６と、搬送ローラー６８からなる。
上下動スライダー６２は、荷解きした束を載せた搬送ベルト６４ごと上下方向にスライドするものである。

フィードローラー６６は、搬送ベルト６４の後段側のローラーと対向する位置に取り付けた回転ローラーである。フィードローラー６６は印刷物２の上面に接触して回転し、束上面の印刷物２を一部ずつ後段の搬送ローラー６８へと供給することができる。このとき、上下動スライダー６２は、印刷物２の排出に連動して上方へ移動して、フィードローラー６６が印刷物２の上面に接触するようにしている。
搬送ローラー６８は、後段の検査手段７０へ印刷物２を一部ずつ搬送するローラーである。

［検査手段７０］
検査手段７０は、印刷物２が一部ずつ載るガラス７１上に上カメラ７２及び上照明７３を取り付け、ガラス７１下方に下カメラ７４及び下照明７５を取り付け、ガラス７１の後段に排出ローラー７７を取り付けている。
このような構成の検査手段７０は、ガラス７１面上に一部ずつ連続的に供給される印刷物２の上下面を上下カメラ７２，７４で撮影している。撮影した画像は画像認識部（不図示）により、サンプル画像と比較して印刷物２の汚れ、傷などの有無を判定している。

［分別手段８０］
分別手段８０は、ゲート８２と回収箱８４から構成されている。ゲート８２は、印刷物２の搬送路の下部に設けた回収箱８４の開口に取り付けて、上方向に開閉移動するものである。
このような構成の分別手段８０は、検査手段７０の画像認識部の判定において、汚れ、傷など不具合のある印刷物２が搬送路を通過する際にゲート８２が開いて印刷物が回収箱８４に落下して、不具合のある印刷物２を分別することができる。

［排出手段９０］
排出手段９０は、良品の印刷物２の冊子束を後段のラッピング装置へ排出する手段である。具体的な排出手段９０の構成は、回転テーブル９２と、上下動スライダー９４と、プッシャー９８と、スライダー９６からなる。
前述のように結束たば１は、印刷物２の綴じ部と小口が互い違いになるようにして、たばの厚みが均一になるようにしている。このため回転テーブル９２は、綴じ部と小口が互い違いとなっている印刷物２の綴じ部又は小口のいずれか一方に統一したたばとなるように、印刷物２が載るテーブルを回転自在に構成している。

上下動スライダー９４は、印刷物２を載せた回転テーブル９２ごと上下方向にスライドするものである。
プッシャー９８は、印刷物２のたばの側面と接触して、回転テーブル９２とラッピング装置のローダーの間をスライダー９６に沿って進退移動している。
このような構成の排出手段９０は、回転テーブル９２上で一部ずつ搬送される良品の印刷物２の綴じ部又は小口を統一したたばにして、所定数の印刷物２のたばをプッシャー９８により、後段のラッピング装置のローダーへ排出している。

［作用］
上記構成による結束たば荷解き供給装置の作用について以下説明する。
フォークリフトなどで第１搬送コンベア２２上に運ばれたパレット６は、第２コンベア２４へ自動供給される。
第２搬送コンベア２４では、画像認識手段３０によりパレット６上の結束たば１の平面画像を撮影する。この平面画像から前述の結束たば１の位置情報を取得する。

図１３，１４は把持手段の動作説明図である。
図１３（１）に示すように、画像認識部の位置情報に基づいて、把持手段４０のハンド部４４が把持対象となる結束たば１上に移動する。次に距離測定センサー４２２より、結束たば１までの距離を測定する。

図１３（２）に示すように、測定値に基づいてハンド部４４を結束たば１上まで移動させる。
図１３（３）に示すように、紐引っ掛け部４２１を結束たば１上の上当て紙３に沿って前進移動させて、上当て紙３と紐５の間に挿入する。このとき紐認識カメラ４１０により紐引っ掛け部４２１上の紐５を検出する。紐引っ掛け部４２１上に紐５が載っていない場合には、後退し、再度前進移動する。この動作を紐認識カメラ４１０が紐引っ掛け部４２１上に紐５があることを検出するまで行う。

図１４（１）に示すように、上下押え部４２０を上昇させて、結束たば１をパレットから吊し上げた状態にする。
図１４（２）に示すように、前後押え受部４４０を前進させる。
図１４（３）に示すように、前後押え受部４４０の停止後、上下押え部４２０を下降させて、前後押え受部４４０との間で結束たば１を把持する。ハンド部４４で把持した結束たば１は、多軸ロボット４２により後段の荷解き手段５０へ移動させる。このような動作を繰り返し行い、パレット６上の結束たば１を荷解き手段５０へ自動供給する。
なお、第２搬送コンベア２４で結束たば１を積み降ろした空パレット７は、第３搬送コンベア２６へ自動供給される。そしてフォークリフト（不図示）により回収される。

図１５、１６は荷解き手段の動作説明図である。
把持手段４０によりパレット６上から運ばれた結束たば１は、荷解き手段５０の供給部５２へ運ばれる。供給部５２ではまずハンド部４４のハンド本体４００と結束たば１の間に取外しガイド５２０を挿入する。そしてハンド部４４の前後押え受部４４０を後退させると共に上下押え部４２０をわずかに上方へ移動させた後、ハンド部４４を取外しガイド５２０から離間させる方向に水平移動すると、結束たば１がハンド部４４の紐引っ掛け部４２１から離れる。その後、図１５（１）に示すように、プッシャー５２４を用いて結束たば１を荷解きエリア５１へ水平移動させる。

図１５（２）に示すように、結束たば１の下方から下当て紙及び紐除去部５８の押上げ部材５８１が上方に移動して下当て紙４に接触する。また、結束たば１の上方から上当て紙除去部５４の吸着部５４０が下方に移動して上当て紙３に吸着する。

図１５（３）に示すように、カッタ部５６による十字に縛った紐５が切断される。そして、上当て紙除去部５４が上方に移動すると吸着部５４０に吸着した上当て紙３を冊子たばから取り外すことができる。ついで紐吸引ダクト５８３により切断した紐５を吸引して冊子束から除去する。そして下当て紙及び紐除去部５８の押上げ部材５８１を下方に移動する。

図１６（１）に示すように、プッシャー５２４を用いて荷解きエリア５１の冊子たばを下当て紙及び紐除去部５８まで移動させる。エアーノズル５８７から下方の下当て紙４へ向けてエアーを吹き付けながら、下当て紙の掴み押し付け部材５８４を下方へ移動させて、さらに掴み受け部材５８６を上方へ移動させてした当て紙４を把持する。

図１６（２）に示すように、下当て紙を把持した下当て紙の掴み押し付け部材５８４と掴み受け部材５８６を下方へ移動させると共に、プッシャー５２４を排出部５９側へ移動させると、下当て紙４を冊子束の下方から取り除くことができる。排出部５９上の冊子束は後段のフィーダー手段６０へ送られる。
図１７はフィーダー部、検査手段、分別手段の動作説明図である。

図１７（１）に示すように荷解きした冊子束は、フィーダー手段６０のフィードローラー６６によって、束上面の印刷物２を一部ずつ後段の搬送ローラー６８へと供給することができる。このとき、上下動スライダー６２は、印刷物２の排出に連動して上方へ移動して、フィードローラー６６が印刷物２の上面に接触するようにしている。そして搬送ローラー６８によって、後段の検査手段７０へ印刷物２を一部ずつ搬送される。

検査手段７０では、ガラス７１面上に一部ずつ連続的に供給される印刷物２の上下面を上下カメラ７２，７４で撮影している。撮影した画像は画像認識部（不図示）により、サンプル画像と比較して印刷物２の汚れ、傷などの有無を判定している。
分別手段８０は、検査手段７０の画像認識部の判定において、汚れ、傷など不具合のある印刷物２が搬送路を通過する際にゲート８２が開いて印刷物２が回収箱８４に落下して、不具合のある印刷物２を分別することができる。

図１８、１９は排出手段の動作説明図である。
図示のように良品の印刷物２は排出手段９０の回転テーブル９２上に搬送される。回転テーブル９２は、綴じ部と小口が互い違いとなっている印刷物２の綴じ部又は小口のいずれか一方に統一したたばとなるように、回転自在に構成されており、印刷物２の冊子束が形成される。図１７（２）、図１９に示すように所定数の冊子束は上下動スライダー９４により下方移動した後、プッシャー９８により、後段のラッピング装置のローダーへ排出される。

このような本発明の結束たば荷解き供給装置によれば、パレット上に積んだ結束たばを把持してパレットから移動し、結束たばの紐を解いて、紐及び上下当て紙を除去する作業を自動化することにより、人手による作業を削減して荷解き作業を高速化することができる。

本発明は、特に冊子印刷・製本分野において産業上の利用可能性を有する。

１………結束たば、２………印刷物、３………上当て紙、４………下当て紙、５………紐、６………パレット、７………空パレット、１０………結束たば荷解き供給装置、２０………搬送手段、２２………第１搬送コンベア、２４………第２搬送コンベア、２６………第３搬送コンベア、３０………画像認識手段、３２………カメラ、３４………位置情報取得部、４０………把持手段、４２………多軸ロボット、４４………ハンド部、５０………荷解き手段、６０………フィーダー手段、７０………検査手段、８０………分別手段、９０………排出手段。

Claims (6)

1. 結束たばを積んだパレットの平面画像から前記結束たばの位置情報を取得可能な画像認識手段と、
   前記結束たばの位置情報に基づいて前記結束たばまで移動して把持し、前記結束たばを運搬可能な把持手段と、
   前記結束たばの紐を切断して、前記紐及び上下当て紙を除去可能な荷解き手段と、
   を備え、
   前記把持手段は、
   前記結束たばの冊子と紐の間に紐引っ掛け部を挿入して前記結束たばを吊り上げ可能な上下押え部と、前記上下押え部との間で前記結束たばを把持可能な前後押え受け部を有するハンド部と、
   前記ハンド部を移動可能な多軸ロボットを備えたことを特徴とする結束たば荷解き供給装置。
2. 前記画像認識手段は、
   前記パレットの平面画像を撮影可能なカメラと、
   前記平面画像中の前記結束たばのマーカを検出して前記結束たばの位置情報を取得する位置情報取得部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の結束たば荷解き供給装置。
3. 前記荷解き手段は、
   前記結束たばの一方の主面に接着して上当て紙を除去する上当て紙除去部と、
   前記結束たばの他方の主面に接触して下当て紙及び紐を除去する下当て紙及び紐除去部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の結束たば荷解き供給装置。
4. 前記上当て紙除去部は、前記結束たばの一方の主面に接して前記紐を切断するカッタ部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の結束たば荷解き供給装置。
5. 前記下当て紙及び紐除去部は、
   切断した前記紐を吸引する紐吸引ダクトと、
   前記紐吸引ダクトに接続するダクトフランジに前記紐を気体と分離回収可能な紐回収部を備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の結束たば荷解き供給装置。
6. 前記荷解き手段の後段に、
   荷解きした結束たばの印刷物を一部ずつ搬送可能なフィーダー手段と、
   前記印刷物の上下面を撮影して前記印刷物の不具合を認識する検査手段と、
   前記検査手段の検査結果に基づいて不具合の前記印刷物を分別する分別手段と、
   前記分別手段からの良品の前記印刷物を所定冊子にまとめて後工程に排出可能な排出手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の結束たば荷解き供給装置。

Images