(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
布類は気流成形部内の気流により下方に引っ張られる。この力により水平に伸ばされた布類の一辺がU字状に弛んでしまう。特に、重い布類、横幅が広い布類、摩擦の少ない生地で構成された布類の場合に、弛みが生じやすい。布類が弛んだまま搬送されると、布類に皺が残ることがある。また、弛みが大きい場合には、後続のコンベアへの受け渡しに失敗し、布類が落下することがある。
【0006】
本発明は上記事情に鑑み、布類の一辺を弛みなく伸ばせる布類展開装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1発明の布類展開装置は、布類の一辺の両端角部を把持し、該布類を吊り下げる一対の展張チャックと、前記一対の展張チャックに吊り下げられた前記布類が挿入される整形ダクトと、を備え、前記一対の展張チャックは、該一対の展張チャックの間隔を広げて前記布類の前記一辺を伸ばす一次張り動作を行い、前記整形ダクトは、前記一次張り動作の後、前記布類を下方に吸引する皺除去動作を行い、前記一対の展張チャックは、前記皺除去動作の後、該一対の展張チャックの間隔を広げて前記布類の前記一辺を伸ばす二次張り動作を行なうことを特徴とする。
第2発明の布類展開装置は、第1発明において、前記一対の展張チャックは、前記二次張り動作において、該一対の展張チャックの間隔を狭めた後に広げることを特徴とする。
第3発明の布類展開装置は、第2発明において、展開状態の前記布類の上縁部を検知する展開検知センサを備え、前記一対の展張チャックは、前記二次張り動作において、前記展開検知センサが非検知状態となるまで該一対の展張チャックの間隔を狭め、つぎに該間隔を広げる広げ動作を開始し、前記展開検知センサが検知状態となってから所定時間経過後に該広げ動作を停止することを特徴とする。
第4発明の布類展開装置は、第1発明において、前記一対の展張チャックは、前記二次張り動作において、該一対の展張チャックの間隔を狭めることなく広げることを特徴とする。
第5発明の布類展開装置は、第4発明において、前記一対の展張チャックに吊り下げられた前記布類の前記一辺の弛み量を測定する弛み量測定器を備え、前記一対の展張チャックは、前記二次張り動作において、前記弛み量測定器で測定された弛み量から求められた展開不足分だけ該一対の展張チャックの間隔を広げることを特徴とする。
第6発明の布類展開装置は、第1、第2、第3、第4または第5発明において、前記一対の展張チャックは、前記一次張り動作において、前記一辺に弛みが残るように前記布類を展開することを特徴とする。
第7発明の布類展開装置は、第1、第2、第3、第4、第5または第6発明において、前記一対の展張チャックに吊り下げられた前記布類を表裏から挟んで保持する保持装置を備え、前記保持装置は、前記皺除去動作の間、前記布類を保持することを特徴とする。
第8発明の布類展開装置は、第1、第2、第3、第4、第5または第6発明において、前記一対の展張チャックに吊り下げられた前記布類を表裏から挟んで保持する保持装置を備え、前記保持装置は、前記二次張り動作の後、前記布類を後工程機に受け渡す間、前記布類を保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、整形ダクトの皺除去動作の後、展張チャックが布類の一辺を伸ばす二次張り動作を行なうので、皺除去動作により布類の一辺がU字状に弛んだとしても、その弛みを解消できる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
〔第1実施形態〕
本発明の第1実施形態に係る布類展開装置1は、洗濯済みのシーツ、包布(2枚生地の布団カバー)、枕カバー、タオル、テーブルクロスなどの方形状布類Cを展開し、ロールアイロナーなどの次工程装置に供給するための装置である。本明細書では、布類展開装置1の前後・左右・上下方向を
図1および
図2に示すように定義する。
【0011】
(基本構成)
つぎに、布類展開装置1の基本構成を動作と共に説明する。
図1および
図2に示すように、布類展開装置1は機枠10を備えている。また、布類展開装置1は、以下に説明する各種装置の動作を制御する制御部11を備えている。制御部11は、CPU、メモリなどで構成されたコンピュータである。
【0012】
機枠10には入力部12が設けられている。入力部12は各種のスイッチ、タッチパネルなどで構成されている。作業員が入力部12を操作することで、布類展開装置1で処理する布類Cの種類、例えば大きさを入力できる。布類Cの種類を特定する情報は入力部12から制御部11に入力される。制御部11は布類Cの種類に応じて各種装置の動作、パラメータなどを変更する。
【0013】
機枠10の前面には作業員が布類Cを投入する投入部20が設けられている。投入部20は、布類Cを把持する投入チャック21と、投入チャック21を昇降させる昇降機22とからなる。昇降機22は本体部22aと、昇降部22bとからなる。昇降部22bは本体部22aに沿って昇降可能である。投入チャック21を支持するチャックベース23が昇降部22bに固定されている。
【0014】
チャックベース23は人の肩幅程度の幅を有している。チャックベース23の左右両端部に、それぞれ一対の投入チャック21、21が設けられている。布類Cの一辺の両端角部が、それぞれ一対の投入チャック21、21に把持される。
【0015】
昇降機22の駆動により、投入チャック21は、作業員が布類Cを投入チャック21に取り付ける投入位置(
図2における実線)と、最上端まで上昇した上昇位置(
図2における二点鎖線)との間で昇降する。作業員が手作業で布類Cを投入チャック21に取り付けると、昇降機22は投入チャック21とともに布類Cを上昇させる。
【0016】
布類展開装置1に備えられる投入部20の数は特に限定されず、1つでもよいし複数でもよい。本実施形態では、投入部20が4基設けられており、いずれの投入部20からでも布類Cを投入できるようになっている。
【0017】
布類展開装置1は中継チャック30を備えている。中継チャック30の数は投入部20の数と同数である。一つの投入部20に対して一つの中継チャック30が設けられている。中継チャック30は上昇位置まで上昇した投入チャック21の背後に配置されている。中継チャック30はそれに対応する投入部20から布類Cを受け取り、その布類Cを展張部40に受け渡す。なお、投入チャック21から直接展張部40に布類Cが受け渡される構成としてもよい。すなわち、中継チャック30はなくてもよい。
【0018】
中継チャック30の背後には布類Cを展開する展張部40が設けられている。
図3に示すように、展張部40は、布類Cの一辺Csの両端角部を把持する一対の展張チャック41、41と、一対の展張チャック41、41を個別に横行させる横行機42とからなる。以下、一対の展張チャック41、41に把持された両角部の間の一辺Csを「上辺」と称する。
【0019】
横行機42は、例えば、各展張チャック41を案内するレールと、展張チャック41に接続された無端チェーンと、無端チェーンを駆動するサーボモータとからなる。各展張チャック41は布類展開装置1が設置された床面から所定の高さにおいて水平方向(左右方向)に横行する。
【0020】
布類Cを受け取った一対の展張チャック41、41が左右に開くように横行することで、布類Cは展開状態で吊り下げられる。布類展開装置1には展開検知センサ43が設けられている。展開検知センサ43は展開状態の布類Cの上縁部(上辺Csの近傍)を検知する。展開検知センサ43は検知位置における布類Cの有無を検知するセンサである。展開検知センサ43として、光電センサ、超音波センサなどの非接触式センサが好適に用いられる。展開検知センサ43の検知位置は布類展開装置1の左右略中央であって、展張チャック41より下方に所定距離離れた位置に設定されている。展開検知センサ43が布類Cを検知しているか否かにより、布類Cが展開状態であるか否かを判断できる。
【0021】
図2に示すように、機枠10の下部には、整形ダクト51と、整形ダクト51に接続されたブロワー52とが設けられている。展張チャック41、41に吊り下げられた布類Cはその下部が整形ダクト51に挿入される。整形ダクト51は布類Cを下方に吸引する。整形ダクト51内の気流により布類Cの皺が除去される。
【0022】
展張部40の下方にはバキュームボックス61が配置されている。バキュームボックス61は展張チャック41より後方の領域で前後進可能である。また、バキュームボックス61の前方には押さえ装置62が配置されている。押さえ装置62は展張チャック41より前方の領域に配置されている。押さえ装置62は左右方向に長い板状の押さえ部材62aと、押さえ部材62aを前後進させるシリンダ62bとからなる。
【0023】
展張チャック41、41で布類Cを吊り下げている場合に、バキュームボックス61を前進させ、押さえ部材62aを後進させると、バキュームボックス61の先端と押さえ部材62aとで布類Cを表裏から挟んで保持できる。このように、バキュームボックス61と押さえ装置62とは布類Cを保持する保持装置60を構成している。整形ダクト51の皺除去動作の間、布類Cは保持装置60により保持される。
【0024】
なお、布類展開装置1に備えられる押さえ装置62の数は特に限定されず、1つでもよいし複数でもよい。本実施形態では、3つの押さえ装置62がそれぞれ投入部20の間に配置されている(
図3参照)。
【0025】
また、押さえ部材62aを機枠10に対して固定した構成としてもよい。この場合、シリンダ62bを設ける必要はない。バキュームボックス61のみを前進させ、バキュームボックス61の先端と押さえ部材62aとで布類Cを挟んで保持すればよい。さらに、押さえ装置62を有さない構成としてもよい。
【0026】
整形ダクト51の皺除去動作の後、展張チャック41、41を開くと、布類Cの上縁部がバキュームボックス61に吸着される。バキュームボックス61の下方には、一次コンベア71が配置されている。一次コンベア71の搬送面の下方にはバキュームボックス72が配置されている。一次コンベア71の後方には、二次コンベア73が接続されている。
【0027】
布類Cを吸着したバキュームボックス61を後進させると、布類Cの上縁部がバキュームボックス61から一次コンベア71に乗り移る。この際、バキュームボックス72は作動した状態であり、一次コンベア71に布類Cが吸着される。一次コンベア71と二次コンベア73の駆動により、布類Cが後方に送られる。これにより、展開された布類Cは次工程装置に供給される。
【0028】
(展開動作)
つぎに、布類Cを展開する展開動作を、
図4〜
図6に基づき説明する。なお、
図4〜
図6における(1)〜(6)は、それぞれ以下の説明の(1)〜(6)に対応する。
【0029】
(1)布類受取
まず、展張チャック41、41は前工程機から布類Cを受け取る。本実施形態において前工程機は中継チャック30である。展張チャック41、41が投入部20から直接布類Cを受け取る構成の場合、前工程機は投入部20である。
【0030】
一対の展張チャック41、41は布類Cの上辺Csの両端角部を把持する。すなわち、一方の展張チャック41は上辺Csの一方の角部を把持する。他方の展張チャック41は上辺Csの他方の角部を把持する。布類Cは展張チャック41、41により吊り下げられる。
【0031】
展張チャック41、41は、それらの間隔(以下、「チャック間隔」と称する。)を狭めたまま、それらの中間位置(以下、「チャック中間位置」と称する。)が布類展開装置1の左右略中央に達するまで横行する。
【0032】
(2)一次張り動作
つぎに、展張チャック41、41は左右に開くように横行する。すなわち、展張チャック41、41はチャック間隔を広げて布類Cを展開する。これにより、布類Cは展開状態で吊り下げられる。以下、展張チャック41、41のこの動作を「一次張り動作」と称する。
【0033】
ここで、展張チャック41、41のチャック間隔が狭い状態から広がると、それとともに弛んでいた上辺Csの中央部が上昇する。布類Cがある程度展開されたときに、展開検知センサ43が布類Cを検知する。展開検知センサ43が布類Cを検知している状態(以下、「検知状態」と称する。)となってから所定時間(以下、「超過時間」と称する。)経過後に、展張チャック41、41の広げ動作を停止する。これにより、布類Cの上辺Csは水平に弛みなく伸ばされる。
【0034】
なお、超過時間は、上辺Csが弛みなく伸ばされように、予め設定されている。超過時間の最適値は布類Cの大きさ、主に上辺Csの長さに依存する。制御部11は入力部12から入力された布類Cの種類に応じて、最適な超過時間で展張チャック41、41を動作させる。
【0035】
(3)皺除去動作
展張チャック41、41の一次張り動作の後、布類Cの下部が整形ダクト51に挿入される。整形ダクト51は布類Cを下方に吸引する。整形ダクト51内の気流により布類Cの皺が除去される。以下、整形ダクト51のこの動作を「皺除去動作」と称する。
【0036】
整形ダクト51の皺除去動作の間、保持装置60により布類Cを保持してもよい。この場合、一次張り動作の後、皺除去動作の前に、バキュームボックス61を前進させるとともに、押さえ部材62aを後進させ、布類Cを表裏から挟んで保持する。また、皺除去動作の後に、バキュームボックス61を後進させるとともに、押さえ部材62aを前進させ、布類Cの保持を解除する。
【0037】
布類Cは整形ダクト51内の気流により下方に引っ張られる。この力により水平に伸ばされた布類Cの上辺CsがU字状に弛むことがある。そこで、展張チャック41、41は、皺除去動作の後、チャック間隔を広げて布類Cの上辺Csを伸ばす「二次張り動作」を行なう。
【0038】
(4)二次張り動作(狭め)
二次張り動作において、展張チャック41、41は、まずチャック間隔を狭める。展張チャック41、41のチャック間隔が狭くなると、上辺Csの弛みが大きくなり、中央部が下降する。展張チャック41、41は展開検知センサ43が布類Cを検知していない状態(以下、「非検知状態」と称する。)となるまでチャック間隔を狭める。
【0039】
(5)二次張り動作(広げ)
その後、展張チャック41、41はチャック間隔を広げる広げ動作を開始する。展張チャック41、41の広げ動作にともない、弛んでいた上辺Csの中央部が上昇する。布類Cがある程度展開されたときに、展開検知センサ43が布類Cを検知する。展開検知センサ43が検知状態となってから所定の超過時間経過後に、展張チャック41、41の広げ動作を停止する。これにより、布類Cの上辺Csは水平に弛みなく伸ばされる。
【0040】
以上のように、本実施形態の布類展開装置1は、整形ダクト51の皺除去動作の後、展張チャック41、41が布類Cの上辺Csを伸ばす二次張り動作を行なう。皺除去動作により布類Cの上辺CsがU字状に弛んだとしても、その弛みを解消できる。そのため、布類Cの上辺Csを弛みなく伸ばせる。しかも、皺除去動作までで展開がほぼ完了している布類Cを、二次張り動作により展開し直すため、布類Cをより皺なく均一に展開できる。
【0041】
(6)布類受渡
二次張り動作の後、展張チャック41、41は布類Cを開放し、布類Cを後工程機に受け渡す。ここで、本実施形態において後工程機はバキュームボックス61である。その後、布類Cは一次コンベア71と二次コンベア73の駆動により次工程装置に向かって送られる。
【0042】
展張チャック41、41の二次張り動作により、布類Cの上辺Csは弛みなく伸ばされている。そのため、布類Cに皺が残ることを抑制できる。また、布類Cの後工程機への受け渡しに失敗することを低減できる。
【0043】
なお、布類Cを後工程機に受け渡す間、保持装置60により布類Cを保持してもよい。この場合、二次張り動作の後に、バキュームボックス61を前進させるとともに、押さえ部材62aを後進させ、布類Cを表裏から挟んで保持する。また、布類Cを後工程機に受け渡した後に、バキュームボックス61を後進させるとともに、押さえ部材62aを前進させ、布類Cの保持を解除する。
【0044】
〔第2実施形態〕
つぎに、本発明の第2実施形態に係る布類展開装置2を説明する。
図7に示すように、本実施形態の布類展開装置2は、第1実施形態の布類展開装置1において、展開検知センサ43に代えて、または加えて、弛み量測定器44を備える構成である。その余の構成は第1実施形態と同様であるので、同一部材に同一符号を付して説明を省略する。
【0045】
弛み量測定器44は展張チャック41、41に吊り下げられた布類Cの上辺Csの弛み量を測定する測定器である。ここで、
図5中の符合Dで示すように、弛み量とは、布類Cの上辺Csが弛みなく伸ばされた場合の中央部の高さと、現在の上辺Csの中央部の高さとの差である。
【0046】
弛み量測定器44として弛み量Dを測定できるものであれば、特に限定されることなく用いられる。例えば、弛み量測定器44としてレーザスキャナ、カメラを用いてもよい。レーザスキャナで布類Cの形状を測定することで、弛み量Dを求めることができる。カメラで撮影した布類Cの画像を解析することで、弛み量Dを求めることができる。弛み量測定器44はレーザスキャナ、カメラなどの非接触式の測定器でもよいし、布類Cに接触して弛み量Dを測定する接触式の測定器でもよい。
【0047】
本実施形態の展張チャック41、41は、二次張り動作において、チャック間隔を狭めることなく広げる。すなわち、展張チャック41、41は、
図5の(4)で示された動作を行わない。展張チャック41、41は、皺除去動作の後、そのままチャック間隔を広げる。
【0048】
この際、展張チャック41、41は、弛み量測定器44で測定された弛み量Dから求められた展開不足分だけチャック間隔を広げる。ここで、「展開不足分」とは、上辺Csの弛みを伸ばすのに必要なチャック間隔の増分である。弛み量測定器44で測定された弛み量Dと現在のチャック間隔とから上辺Csの長さを求めることができる。上辺Csの長さと現在のチャック間隔との差分が展開不足分である。すなわち、展開不足分は弛み量Dとチャック間隔から求めることができる。
【0049】
二次張り動作において、展張チャック41、41がチャック間隔を狭める動作を行わないので、その分布類Cの処理時間を短くできる。そのため、布類展開装置2が単位時間あたりに処理できる布類Cの枚数を多くできる。
【0050】
〔第3実施形態〕
一次張り動作において、展張チャック41、41は、意図的に上辺Csに弛みが残るように布類Cを展開してもよい。すなわち、一次張り動作では、布類Cを緩く展開してもよい。
【0051】
前述のごとく、一次張り動作では、展開検知センサ43が検知状態となってから所定の超過時間経過後に、展張チャック41、41の広げ動作を停止する。ここで、超過時間を、布類Cの上辺Csを弛みなく伸ばすのに要する時間よりも短く設定すれば、布類Cは上辺Csに弛みが残るように展開される。
【0052】
超過時間を一定にしたまま、展張チャック41、41の横行速度を遅くしてもよい。この場合にも、布類Cは上辺Csに弛みが残るように展開される。一次張り動作の全体に渡って展張チャック41、41の横行速度を遅くしてもよいし、一次張り動作の全体の後半だけ展張チャック41、41の横行速度を遅くしてもよい。展張チャック41、41の横行速度を一次張り動作の前半は速くし、後半は遅くする。そうすれば、布類Cの処理時間が長くならない。
【0053】
布類Cを弛みなく展開しようとすると、展張チャック41、41で布類Cを強く引っ張ることになり、布類Cへの負荷が大きい。これに対して、一次張り動作で布類Cを緩く展開すれば、布類Cへの負荷を低減できる。そのため、布類Cの損傷を低減できる。