JPH01500105A - 柔軟材料の重ね置き積層体セグメントから最下層セグメントを連続的に載荷する為の自動化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 柔軟材料の重ね置き積層体セグメントから最下層セグメントを連続的に載荷する 為の自動化システム関連出願の引用 本件出願の主要事項は、１９８５年３月４日に提出された「シーム製品の為のア センブリシステム」と称する米国特許出願番号第７０７，６０８号、「シーム製 品を製造する為のシステム及び方法」と称する米国特許出願番号第４．４０１， ０４４号、「自動シーム連結装置」と称する米国特許出願番号第４，４５７，２ ４３号、そして「シーム製品の為の自動アセンブリシステム」と称する米国特許 出願番号第４．５１２，２６９号に係るものである。

発明の背景 本発明は、柔軟材料からのシーム製品の自動、即ちコンピュータ制御されたアセ ンブリの為のシステムに関する。詳しくは、本発明はアセンブリする為の柔軟材 料セグメントを自動アセンブリ装置によって自動的に載荷する為のシステムに関 する。

今日に至る長年の間、柔軟材料から構成されるシーム製品の従来的アセンブリラ イン製造には、一連の手動制御によるアセンブリ作業が組み込まれている０手動 制御下に連結用、即ち裁縫用ヘッドに対する連結するべき繊維の触感による全体 的な提示及び制御が為される。このアセンブリ技術の一つの欠点は、それが労働 集約的、即ち製造上の経費の大部分が労力に費やされることである。経費削減の 為に自動化、即ちコンピュータ制御された製造技術が従来技術に於て提案されて きた。

上記引用特許出願及び特許には、容易に採用し得る、即ち柔軟材料からのシーム 製品の自動アセンブリに於て特に有益な一部のアセンブリ関係技術が開示される 。詳しくは、米国特許出願番号第７０７．６０８号には載荷用テーブルの柔軟材 料セグメントを受ける様になっている自動化されたシーム衣服アセンブリシステ ムが記載される０次で、このシステムはこれらセグメントを自動的に折畳ステー ションへと搬送し、それらはそこで所望の縫い目が整列するように折畳まれ、そ して折畳セグメントを最終的にシーム形成装置に提示しそこでシームが全ての機 械制御下に連結される。米国特許出願番号第７０７．６０８号はここに引用する ことによって本明細書の一部とされる。

衣服アセンブリ分野に於ては、製品の為の柔軟材料は一般にバッチ状態に予備切 断され、連結するべき要素から成る多層の類似形状対が生成される。従来の手動 アセンブリ技術に於ては、作業員が連結するべき要素対を選択し、そして選択さ れた対の為の色、生地、模様線形を合せるアセンブリを、全て手によって手動的 に制御する。

上記引用出願番号第７０７，６０８号の様な従来の自動化されたアセンブリ装置 の為には、柔軟材料セグメントの実際の搬送或は載荷も又手動的に、例えば一対 の連結するべき要素を一度に受取り用（或は載荷用）テーブルに載荷する作業員 によって手動的に達成される。この方法では作業員は、引き続くシーム形成用作 業によってそれら要素が所望の整合状態に連結され得る様、縁部、模様及び色識 別及び相互の整列に際し“人間的”経験を使用し得る。この手動的載荷方式は、 視覚的特徴による人間の検索能力及び手動整合実行能力に依存して有効ではある が、一度に一対の手動載荷を達成する為には比較的高度の技術が要求される。更 には、こうした手動載荷はそうした作業員の使用を比較的非効果的とする。なぜ なら、作業員は自動化された製品アセンブリシステムのスルーブッ・ト特性に合 った一度の載荷を実行する為の連続基台上で待機しなければならないからである 。

従って、本発明の目的はシーム製品の自動アセンブリの為の改良システムを提供 することである。

別の目的は、自動化されたシーム製品アセンブリシステムと共に使用する為の、 シーム製品の為の自動位置付はアセンブリを含む改良自動アセンブリシステムを 提供することである。

更に別の目的は、重ね置きされた柔軟材料セグメントの最下層セグメントを選択 する為の自動システムを提供することである。

発明の概要 簡潔には、本艷明は柔軟材料セグメントの重ね置き積層体の最下層セグメントを 、例えば、自動化された製品アセンフリシステムの受取り用或は載荷用ステーシ ョンに選択的に載荷する為の自動載荷システムである・ここに使用される“重ね 置き積層体”とは、隣合う積層体のセグメントが、それを積層体から引抜き得る よう、セグメントの把持を許容するに十分な予備設定された最小距離、横方向に 偏位されている柔軟材料の積層体に対して参照される。重ね置き積層体における セグメントは、出願番号第７０７，６０８号に記載される様な、例えばスリーブ への継続アセンブリの為に切断された２つの隣合う“グツド−サイド−イン”状 態の柔軟材料要素を含み得る。重ね置き積層体状態に於てはそうした要素は重ね 置き柔軟材料要素或は層、又は、その全てが相互アセンブリの為に関連する２つ 以上の一組の隣合う柔軟材料要素であり得る。一般に、隣合うセグメントの層の 一体性のみならず、引抜かれるセグメントの層の一体性が維持される様式で積層 体からセグメントを引抜くことが所望される。

更に詳しくは、本発明の自動載荷システムは、実質的に平坦な搬送表面を画成す る、柔軟材料セグメントから成る重ね置き積層体を支持する様になっている無端 ベルト搬送システムを含み得る。ベルト搬送システムは重ね置きの幅広ベルト或 は実質的に平行な、横断方向に離間した複数のベルト形態を有し得る。ベルト搬 送システムはベルト上の積層体を参照軸方向に選択的に搬送するべくベルトを駆 動する為の関連する駆動モータを含む。

検出器が、ベルト上を搬送される重ね置き積層体の最下層セグメントの先端が参 照軸に沿った参照点を通過した時その位置の検出が許容される様式で、ベルトア センブリに関して位置決めされる。

先端が検出器に上被すると、選択的に作動自在の引抜き器が最下層セグメントを 積層体から参照軸方向に離間して搬送する様になっている。

選択的に作動自在のリミッタが、積層体の、最下層セグメントではなく、次の最 下層セグメントを含む積層体の１つ以上の隣接するセグメントに制限力を加える 様になっている。

載荷用システムは、検出器に応答自在で、然もシステムの様々な要素を周期的に 制御作動する様になっているコントローラを含んでいる。

作動に際し、最下層セグメントの先端が参照点を通過する迄、先立つ周期での積 層体からの最下層セグメントの載荷に続き重ね置き積層体を参照軸方向に前進さ せる為に、コントローラがモータ駆動を制御する０次で、そして周期期間中、コ ントローラは積層体の静止状態を維持する為にベルトシステムを制御する。先端 が参照点を通過すると、コントローラは積層体の最下層セグメントを除く種々の 要素に制限力を加えさせる為にリミッタを制御する０本発明の幾つかの形態に於 て、制限力を、隣合う１つ以上の残余のセグメントを持上げることによって積層 体の最下層セグメントから選択的に負荷を除去する真空力形態とし得る０本発明 の他の形態では、リミッタを、例えば最下層セグメントを除く全てのセグメント を積層体の為の支持表面に対してビン化めする下向きカを加える為の装置形態と し得る。

サイクルにおけるリミッタ作動の開始と関連して、コントローラが最下層セグメ ントを積層体から離間して搬送させる為に引抜き器を制御する。

こうした形状によって、自動化された製品アセンブリプロセスの為に要求される 作業員の作業は極く僅かである。もっと詳しくは゛、比較的低技術水準の作業員 が予備切断されたセグメントの積層体からセグメントを選択しそして、セグメン トの重ね置きされた積層体をベルトシステムの支持表面上に迅速に確立すること だけが必要とされる。唯一の制限事項は、種々のセグメントを“重ね置き”の形 成の為に横方向に偏位することである。従来システムに要求される如き全ての追 加的な配向は、その映像及び操作システムを使用する自動アセンブリ装置によっ て達成し得る。任意の必要な色或は模様の検索も又この時達成し得る。

そして更には、アセンブリライン開始に際して唯一っの人間による積上げ作業が 配され、そしてこの重ね置きされた積上を容易且つ素早く為し得ることにより、 低技術水準の作業員でさ＾も十分効果的に役立たせ得る。−人の作業員がそのス ルーブツトを制限しないよう容易且つ非常に短時間で十分なセグメントでもって 自動載荷システムの為の重ね置き積み上げを確立し、次で作業員は他の任務に就 く為に自由となる。従来技術の様に比較的高度の技術水準の作業員が持続的に立 会う必要はない。

図面の簡単な説明 本発明の、発明自身の特徴並びに前述及びその他の目的、種々の特徴は、付随す る図面を参照しての以下の記載によってもっと完全に理解されるであろう。

第１図は、自動化されたシーム製品アセンブリシステムの典型的な具体例の主要 要素の斜視図である。

第２図は、本発明に従う典型的な自動載荷システムの主要要素の斜視図である。

第３図及び４図は、第２図の自動載荷システムの夫々平面図、側面図である。

第５図は、本発明の重ね置き積層体の最下層セグメント載荷プロセスの一部の概 略図である。

好ましい実施例の説明 第１図には、シーム製品アセンブリシステム１１０の主要要素の斜視図が、交叉 する座標軸Ｘ、Ｙ及びＺの組と共に示される。第２図には、本発明を具現し且つ アセンブリシステム１１０と共に使用する為に適合する自動載荷システム１１１ の主要要素の斜視図が示される。

システム１１０は一般に、相当する米国特許出願番号ムと類似の形状を有し且つ 類似様式で作動する。システム１１０は、映像システム支持テーブル１１２、載 荷支持テーブル１１４、そしてシーム連結用アセンブリ１１６を具備する。シス テム１１４は更に、テーブル１１２に上被し且つテレビカメラ１１７及び共通軸 照明システム１１８を含む光学的センサシステムを具備する。別態様に於ては、 追加的な光学的センサシステムは、例えば柔軟材料要素の載荷、荷下し及び配向 に使用する為にテーブル１１４に同様に上被する。支持テーブル１１２及び１１ ４の各々は夫々一つの平坦な上表面１１２ａ及び１１４ａを有する。

一組の平行な無端ベルト（夫々１２０．１２２）がテーブル１１２及び１１４の 各々に固定される。ベルト１１２及び１２２の各組は、軸１２０ａ及び１２２ａ の一方を中心として、第１図に示す様な表面１１２ａ及び１１４ａの一方に実質 的に平行な位置（閉）から、その他方に実質的に直交する位置（開）へと廻動自 在である。

ベルト１２０の組は、第１図ではテーブル１１４の上表面１１４ａと実質的に平 行な閉位置で示される。表面１１４ａ上に柔軟材料セクションを載荷する為に、 ベルトアセンブリ１２２がその全開位置に引き込まれそれによって表面１１４ａ をセグメントを受け５る為に完全に利用載荷用システム１１１は第２図に於て、 −組の座標軸Ｘ、Ｙ及びＺと共に斜視形態で示される。システム１１１は第３図 に平面図が示されそして第４図に側面図が示される。図示の如く、載荷用システ ム１１１は支持テーブル３１０上に設けられた一組の、平行な且つ横断方向に離 間した無端ベルト３０１−３０５を含む無端ベルト搬送システムを具備する。他 の具体例では、重ね置きの幅広ベルト或は異なる数のベルトを使用し得る。ベル ト駆動モータ３１２（第２図或は３図には図示されず）がベルト３０１−３０５ を選択的に駆動する様になっている。モーフ３１２の制御下に、Ｘ方向に伸延す る参照軸に沿って可動の、実質的に平坦な表面を確立するそれらの最上部の表面 と共にベルトを選択的に駆動し得る。

光検出器３１４が第３図に示される。検出器３１４は以下に記載する様に、ベル ト３０１−３０５の上部表面によって画成される支持表面上で、この柔軟材料の セグメントが検出器に上被したか否かを指示し得る信号を提供する様になってい る。別態様の具体例では検出器３１４は他の形態、例えば圧力センサ或は所定の 点における最下部セグメント先端の検出に際しての作動を開始させる為に作用す る任意の周知の装置を有する。

載荷用システム１１１は、空気アクチュエータ３２６（図示せず）によって選択 的に駆動される伸縮自在アーム３２４に固定されたグリッパ３２０を含む引抜き 器或はグリッパアセンブリをも具備する０例示具体例ではグリッパ３２０は、２ つの蝶着されたジョー３２８及び３３０を具備し、それらは空気アクチュエータ ３３２の制御下にＹ軸と平行な軸３３１を中心として廻動自在である。グリッパ ３２０及びアーム３２４は、グリッパ３２０が表面１１４ａに上被する伸長点（ 第２−４図に示す如し）と、ジョー３２８及び３３０の遠端がベルト３０１／３ ０２及び３０２／３０３間に横置される引抜き点（第５図に示す如し）間でのＸ 軸方向の制御運動に夫々適合される。

載荷用システム１１１の本具体例は、３位置真空ノズル３４０及び関連するリン ク機構及び空気アクチュエータアセンブリ３４２をも具備する。別態様の具体例 では引抜き器アセンブリは最下部セグメントを積層体から引抜く為の力をその先 端に加える為の別形態を有し得る。

ノズル３４０及びリンク機構及びアクチュエータアセンブリ３４２は、ノズル３ ４０を、その出口がベルト３０１−３０５によって画成され、る支持表面に隣合 う様に、第４図に示される様な“第１”位置に選択的に位置決めする様になって いる。ノズル３４０及びアクチュエータアセンブリ３４２は、ノズル出口を、支 持表面上に僅かに移動された（例えば１／８インチから１／４インチ）“第２“ 位置或は支持表面の十分上方の“第３”位置に選択的に引込む様になっている。

Ｘ方向でのノズル位置は予測される加工物セグメントの長さの為に選択され、好 ましくは積層体の最下部セグメントの先端が検出器３１４に上被した場合に、ノ ズル３４０が最下部セグメントの後端を越えてすぐ次の積層体の最下部セグメン トに上被する様、選択される。

コントローラ３５０（第２図のブロックダイヤグラム図に示される）は、プログ ラムされたデジタルコンピュータであり得るが、載荷用システムの以下の態様で の周期的運転を達成する為に、先に記載された要素の全体的な調整及び制御を提 供する０本発明の別態様に於て、制御は、所定期間シーケンスの複数の空気弁の 運転成は機械的リンク機構による制御によって達成され得る。ここに記載される 具体例に於ては、先ずアクチュエータ３４２によって真空ノズル３４０がその第 ３位置（即ち最上位置）に制御され、ベルト３０１−３０５によって支持表面上 に重ね置き積層体が確立される。第５図は、重ね置き積層・体３６０をベルト３ ０１−３０５上に有するシステム１１１の該略図を示す６重ね置き積層体３６０ は最下部セグメント３６２、下側セグメント３６３−３６７を含み、その全ては 所定の横方向距離りだけＸ軸方向に手動的に偏位される。各セグメントは、柔軟 材料の重ね置き層或は柔軟材料の一組の多数層を表し得る。

第５図の該略図を参照するに、駆動モータ３１２が、積層体の最下部セグメント が検出器３１４に上被する様積・屠体３６０を前進させ、それが検出器３１４か らの信号によって指示されると、アクチュエータ３２６がアーム３２４及びグリ ッパ３２０を、ジョー３２８及び３３３が載荷部セグメント３６２の先端に関し て位置決めされる引込み位置へと移動させるよう制御する。次で、アクチュエー タ３４２が、真空ノズル３４０を第５図に示される様な第１位置に位置決めし、 そしてジョー３２８及び３３０を閉じる０次で、アクチュエータ３４２がノズル ３４０を制御して第２（即ち中間）位置とする。その結果、真空ノズル３４０は 積層体のセグメント３６３−３６３に持上げ力を提供し、最下部セグメント３６ ２の荷重を軽減する０次で、アクチュエータ３２６がアーム３２４及びグリッパ ３２６を制御して伸長位置へと移動させそれによって重ね置き積層体３６０から 最下部セグメント３６２を引抜き、そしてそのセグメント３６２をアセンブリシ ステム１１０の載荷用表面１１４ａへと搬送する９次でアクチュエータ３３２が ジョー３２８及び３３０を開き、表面１１４ａ上のセグメント３６２を釈放させ る。この時点で、アクチュエータ３４２がノズルを第１、即ち最上部位置へと復 帰させる０次に駆動モータ３１２が、現在最下部のセグメント３６３が検出器３ １４に上被する様積屠体を前進させ、そしてアクチュエータ３２６がアーム３２ ４及びグリッパ３２０を引込み位置に復帰させる。斯くして積層体３６０から現 在最下部のセグメントを引抜く為に載荷用プロセスが周期的ベースで反復される 。全てのそうした引抜きは、引抜かれたセグメント或は隣接するセグメントの何 れの柔軟材料層の一体性をも損なうことな〈実施される。最下部セグメントの引 抜きが為される場合、真空ノズル３４０が重ね置き積層体の次の最下部セグメン トだけに上被することから、セグメントが重ね置きされた層である場合、システ ム１１１を多孔質或は非多孔質の柔軟材料セグメントの為に使用し得る０重ね置 き積層体の為に適合する具体例に於ては、真空ノズルが最下部セグメントの引抜 きに際して２つ以上のセグメントに上被する為に位置決めされ或はセグメントが 多数層である場合には、セグメントは好ましくは、真空によってこれらセグメン トに加えられる持上げ力が、セグメントを貫いてのノズル内部への空気流れによ って確立される様、織った繊維の如き多孔質の柔軟材料である。

別態様の具体例に於ては真空ノズル３４０は、セグメント３６３及び積層体の、 上方に隣接するセグメント３６２に下向き力を加える為の装置と共に配置される 。この構成に於ても、隣合うセグメントの柔軟材料の一体性を損うことなく、積 層体から最下部セグメント３６２を引抜き得る。

本発明をその精神或は本質的特徴から離れることなく他の特定形状で具体化し得 る６本発明の具体例は、従って、例示し得る全ての点に於て、然も限定的ではな く考慮し得、本発明の範囲は先の説明ではなく添付された請求の範囲によって示 され、そして請求の範囲意味及び均等性の範囲に入る全ての変形をそこに包含す る。

特表昭ｅ４−５ｏｏｔｏ５（６）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．柔軟材料セグメントから成る重ね置き積層体の最下部セグメントを選択的に 載荷する為のシステムであって、各セグメントが隣接する１つ以上の前記柔軟材 料の層を具備し、前記積層体の隣接するセグメントが所定の最小距離偏位されて おり、 柔軟材料セグメントの重ね置き積層体をその上に支持する様になっている実質的 に平坦な搬送表面を画成する無端ベルト搬送システムにして、前記積層体を参照 軸方向に選択的に搬送する為に前記無端ベルト搬送システムを駆動する為の関連 手段を具備する無端ベルト搬送システムと、 前記積層体の最下部セグメントの先端の、前記参照軸に沿った参照点の通過を検 出する為の検出手段と、前記最下部セグメントを前記参照軸の方向に且つ前記積 層体から離間する方向に搬送する為の、選択的に作動自在の引抜き手段と、 前記積層体の、前記最下部セグメントではなく、隣接する次に最下部のセグメン トを含む一つ以上の隣接するセグメントに制限力を加える為の、選択的に作動自 在の手段と、 前記検出手段に応答自在のコントローラにして、最下部セグメントの載荷に続け て、 （ｉ）最新の最下部セグメントの先端が前記参照点を通過する迄、前記積層体を 前記参照軸に沿った方向に前進させる為に、そして周期期間中のその他の場合に 前記積層体を静止状態に維持する為に前記駆動手段の運転を制御する為と、 （ｉｉ）先端の前記参照点の通過時点に引き続く周期期間中、前記制限手段を制 御して前記制限力を加えさせる為と、 （ｉｉｉ）周期における前記制限手段の作動開始と関連して前記最下部セグメン トの搬送を実施する為に前記引抜き手段を制御する為に、 周期的に作動自在のコントローラと、より成立ち、前記無端ベルト搬送システム は実質的に平行な複数の、横断方向に離間した無端ベルトにして、該複数の無端 ベルトの最上部表面が前記搬送表面を画成する無端ベルトを含み、そして、 前記引抜き手段は、前記参照軸の方向に沿って且つ一対の前記無端ベルト間の移 動の為に位置決めされた蝶着された１つ以上の組のジョーにして、前記最下部セ グメントの前記先端の一部分を選択的に把持する様になっているジョーを含んで いる、前記柔軟材料セグメントから成る重ね置き積層体の最下部セグメントを選 択的に載荷する為のシステム。
2. ２．制限手段は１つ以上の隣接するセグメントに上向き力を加える為の手段を具 備している、請求の範囲第１項記載の前記柔軟材料セグメントから成る重ね置き 積層体の最下部セグメントを選択的に載荷する為のシステム。
3. ３．制限手段は１つ以上の隣接するセグメントに下向き力を加える為の手段を具 備している請求の範囲第１項記載の前記柔軟材料セグメントから成る重ね置き積 層体の最下部セグメントを選択的に載荷する為のシステム。
4. ４．柔軟材料セグメントから成る重ね置き積層体の最下部セグメントを選択的に 載荷する為のシステムであって、各セグメントが隣接する１つ以上の前記柔軟材 料の層を具備し、前記積層体の隣接するセグメントが参照軸に沿って所定の最小 距離偏位されており、前記柔軟材料から成る重ね置き積層体をその上で然るべき 位置に支持しそれによって前記載荷層セグメントの先端が前記参照軸に沿った参 照点に隣り合う様になっている実質的に平坦な表面と、 前記最下部セグメントを前記参照軸の方向に且つ前記積層体から離間する方向に 搬送する為の、選択的に作動自在の手段と、より成立ち、 前記引抜き手段は、前記参照点及び前記参照軸に沿って前記参照点から移動した 地点間を前記参照軸の方向に沿って移動する為に位置決めされた、蝶着された１ つ以上の組のジョーにして、前記最下部セグメントの前記先端が前記参照点に隣 合った場合に前記最下部セグメントの一部分を選択的に把持する様になっている ジョーを含んでいる、柔軟材料セグメントから成る重ね置き積層体の最下部セグ メントを選択的に載荷する為のシステム。
5. ５．積層体の、最下部セグメントではなく、隣接する次に最下部のセグメントを 含む一つ以上の隣接するセグメントに制限力を加える為の選択的に作動自在の手 段を具備している、請求の範囲第４項記載の柔軟材料セグメントから成る重ね置 き積層体の最下部セグメントを選択的に載荷する為のシステム。
6. ６．制限手段は１つ以上の隣接するセグメントに上向き力を加える為の手段を具 備している、請求の範囲第５項記載の前記柔軟材料セグメントから成る重ね置き 積層体の最下部セグメントを選択的に載荷する為のシステム。
7. ７．制限手段は１つ以上の隣接するセグメントに下向き力を加える為の手段を具 備している、請求の範囲第５項記載の前記柔軟材料セグメントから成る重ね置き 積層体の最下部セグメントを選択的に載荷する為のシステム。