Workpiece processing apparatus and the processing method

申请号 JP53114398 申请日 1998-01-07 公开(公告)号 JP2001508571A 公开(公告)日 2001-06-26
申请人 インテリジェント マシーンズ コーポレイション; 发明人 ジェイムズ イー ジュニアー スペンサー; ジェフリー エイ フッカー;
摘要 (57)【要約】 靴構成部分の如き加工片(W)を処理する装置(10)と方法が提供される。 加工片処理装置(10)は好適には、予定の進行路に沿って加工片(W)を移送するための移送器(15)と、複数の加工片(W)の各々の複数の予定のパラメータを記憶するための記憶装置を含む。 加工片識別器(30)は予定の進行路に沿って進行する間に加工片(W)を識別するために記憶装置に応答するよう配置される。 加工片処理適用器(58)は予定の進行路に沿って移送されている加工片(W)に処理を適用するために移送器(15)に隣接しかつ加工片識別器に応答するよう配置される。 加工片処理 位置 決定器(60)は好適には、加工片の処理中に予定の軌道に沿って加工片処理適用器(58)の位置を連続的に決定するために加工片識別器(30)に応答するよう配置される。
权利要求
  • 【特許請求の範囲】 1. 加工片を処理するための加工片処理装置において、 加工片を予定の進行路に沿って移送する移送手段と、 予定の進行路に沿って進行する間に少なくとも加工片のパラメータを識別す る加工片識別手段と、 前記移送手段に隣接して配置されかつ予定の進行路に沿って移送されている 加工片を処理するために前記加工片識別手段に応答する加工片処理手段と、 加工片の処理中に予定の軌道に沿って前記加工片処理手段の位置を連続的に 決定するために前記加工片識別手段に応答する加工片処理位置決定手段と、 を含むことを特徴とする加工片処理装置。 2. 前記加工片識別手段の前記イメージコレクタが前記移送手段によって移送さ れている加工片の可視イメージを捕捉するよう配置されたイメージングコレク タを含み、前記加工片識別手段が加工片のイメージを表すデータを処理しかつ イメージデータを複数の加工片の内の少なくとも1つの加工片の複数の予定の パラメータと比較するために前記イメージングコレクタに応答するプロセッサ ーを含む請求項2に記載の装置。 3. 前記プロセッサーは前記移送手段によって予定の進行路に沿って移送されて いる加工片の方位位置を認識するための加工片位置認識手段を含むことを特徴 とする請求項2に記載の装置。 4. 前記加工片処理位置決定手段は前記加工片処理手段に接続されかつ前記移送 手段によって移送されている加工片から光データを感知するよう配置された光 センサーを含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。 5. 前記加工片処理手段は、予定の進行路に沿って移送されている加工片の位置 を表すデータを処理するために前記移送手段に応答する移送位置プロセッサー と、加工片の処理を制御するために前記移送位置プロセッサー、前記加工片識 別手段及び前記加工片処理位置決定手段に応答する加工片処理制御器と、加工 片に加工片処理を適用するために前記加工片処理制御器に応答する加工片処理 適用器を含むことを特徴とする装置。 6. 前記加工片処理制御器は、前記加工片処理適用器のための処理軌道を決定し 、それによって決定された軌道に沿って加工片に加工片処理を適用するために 前記加工片認識手段に応答する軌道決定手段を含むことを特徴とする請求項5 に記載の装置。 7. 前記移送手段はコンベヤを含み、加工片は靴の構成部分を含むことを特徴と する請求項5に記載の装置。 8. 加工片を処理するための加工片処理装置において、 予定の進行路に沿って加工片を移送する移送器と、 複数の加工片の各々の複数の予定のパラメータを記憶する記憶装置と、 予定の進行路に沿って進行する間に加工片を識別するために前記記憶装置に 応答する加工片識別器と、 前記移送器に隣接して配置されかつ予定の進行路に沿って移送されている加 工片に処理を適用するために前記加工片識別器に応答する加工片処理適用器と 、 加工片の処理中に予定の軌道に沿って前記加工片処理適用器の位置を連続的 に決定するために前記加工片識別器に応答する加工片処理位置決定器と、 を含むことを特徴とする加工片処理装置。 9. 前記加工片識別器が、前記移送器によって移送されている加工片の可視イメ ージを捕捉するよう配置されたカメラと、加工片の可視イメージを表すデータ を処理しそして可視イメージを複数の加工片のうちの少なくとも1つの加工片 の複数の決定されたパラメータと比較するために前記カメラに応答するビジョ ンプロセッサーと、加工片の可視イメージをその使用者に提供するために前記 ビジョンプロセッサーに応答するユーザインタフェースとを含むことを特徴と する請求項8に記載の装置。 10. 前記ビジョンプロセッサーは、前記移送器によって予定の進行路に沿って 移送されている加工片の方位位置を識別するための加工片位置識別器を含むこ とを特徴とする請求項9に記載の装置。 11. 前記加工片処理位置決定器は、前記加工片処理適用器に接続されかつ前記 移送器によって移送されている加工片から光データを感知するよう配置された 光センサーを含むことを特徴とする請求項10に記載の装置。 12. 予定の進行路に沿う加工片の位置を表すデータを処理するために前記移送 器に応答する移送位置プロセッサーと、加工片の処理を制御するために前記移 送位置プロセッサー、前記加工片識別器、及び前記加工片処理位置決定器に応 答する加工片処理制御器とを更に含むことを特徴とする請求項11に記載の装 置。 13. 前記加工片処理制御器は、前記加工片処理適用器のための処理軌道を決定 し、それによって決定された軌道に沿って加工片に加工片処理を適用するため に前記加工片識別器に応答する軌道決定器を含むことを特徴とする請求項12 に記載の装置。 14. 前記移送器はコンベヤを含み、加工片は靴の構成部分を含むことを特徴と する請求項13に記載の装置。 15. 加工片を処理するための加工片処理装置において、 加工片を識別する加工片識別手段と、 加工片を処理するために前記加工片識別手段に応答する加工片処理手段と、 加工片の処理中に予定の軌道に沿って前記加工片処理手段の位置を決定する ために前記加工片識別手段に応答する加工片処理位置決定手段と、 を含むことを特徴とする加工片処理装置。 16. 前記加工片識別手段は、加工片の可視イメージを捕捉するよう配置された カメラと、カメラの可視イメージを表すデータを処理しかつ可視イメージを少 なくとも1つの加工片の複数の予定のパラメータと比較するために前記カメラ に応答するビジョンプロセッサーを含むことを特徴とする請求項15に記載の 装置。 17. 前記ビジョンプロセッサーは、加工片の方位位置を識別するための加工片 位置識別手段を含むことを特徴とする請求項16に記載の装置。 18. 前記加工片処理位置決定手段は、前記加工片処理手段に接続されかつ加工 片からの光データを感知するよう配置された光センサーを含むことを特徴とす る請求項17に記載の装置。 19. 前記加工片処理手段は、加工片の処理を制御するために前記加工片識別手 段と前記加工片処理位置決定手段に応答する加工片処理制御器と、加工片に加 工片処理を適用するために前記加工片処理制御器に応答する加工片処理適用器 を含むことを特徴とする請求項18に記載の装置。 20. 前記加工片処理制御器は、前記加工片処理適用器のための処理軌道を決定 し、それによって決定された軌道に沿って加工片に加工片処理を適用するため に前記加工片識別手段に応答する軌道決定手段を含むことを特徴とする請求項 19に記載の装置。 21. 加工片を処理するための加工片処理装置において、 加工片に処理を適用するための加工片処理適用器と、 前記加工片処理適用器による加工片への処理の適用を制御するために前記加 工片処理適用器に接続された加工片処理制御器と、 加工片の処理の適用中に予定軌道に沿って前記加工片処理適用器の位置を連 続的に決定するために前記加工片処理適用器と前記加工片処理制御器に応答す る加工片処理位置決定手段と、 を含むことを特徴とする加工片処理装置。 22. 前記加工片処理位置決定手段は、前記加工片処理手段に接続されかつ加工 片からのデータを感知するよう配置された光センサーを含むことを特徴とする 請求項21に記載の装置。 23. 前記加工片処理制御器は、前記加工片処理適用器のための処理軌道を決定 し、それによって決定された軌道に沿って加工片に加工片処理を適用するため の軌道決定手段を含むことを特徴とする請求項22に記載の装置。 24. 靴の構成部分を処理するための靴構成部分処理装置において、 予定の進行路に沿って靴構成部分を運搬するためのコンベヤと、 複数の靴構成部分の各々の複数の予定のパラメータを記憶するメモリ装置と 、 予定進行路に沿って進行する間に靴構成部分を識別するために前記メモリ装 置に応答する構成部分識別手段と、 前記コンベヤに隣接して配置されかつ予定の進行路に沿って移送されている 靴構成部分を処理するために前記構成部分識別手段に応答する構成部分処理手 段と、 靴構成部分の処理中に予定の軌道に沿って前記構成部分処理手段の位置を連 続的に決定するために前記構成部分識別手段に応答する構成部分処理位置決定 手段と、 を含むことを特徴とする靴構成部分処理装置。 25. 前記構成部分識別手段は、前記コンベヤによって運搬されている靴構成部 分の可視イメージを捕捉するよう配置されたカメラと、靴構成部分の可視イメ ージを表すデータを処理しそして可視イメージを複数の靴構成部分のうちの少 なくとも1つの構成部分の複数の予定のパラメータと比較するために前記ビデ オカメラに応答するビジョンプロセッサーを含むことを特徴とする請求項24 に記載の装置。 26. 前記ビジョンプロセッサーは、前記コンベヤによって予定の進行路に沿っ て運搬されている靴構成部分の方位位置を識別するための構成部分位置識別手 段を含むことを特徴とする請求項25に記載の装置。 27. 前記構成部分処理手段は、予定の進行路に沿って靴構成部分の位置を表す データを処理するために前記コンベヤに応答するコンベヤ位置プロセッサーと 、靴構成部分の処理を制御するために前記コンベヤ位置プロセッサー、前記構 成部分識別手段及び前記構成部分処理位置決定手段に応答する構成部分処理制 御器と、靴構成部分に靴構成部分処理を適用するために前記構成部分処理制御 器に応答する構成部分処理適用器を含むことを特徴とする請求項24に記載の 装置。 28. 前記構成部分処理位置決定手段は、光エミッタと、靴構成部分の処理中に 前記構成部分処理適用器の遠位端の位置を敏感にモニタするために前記構成部 分処理適用器の遠位端に接続されかつ前記構成部分処理制御器に応答する光検 出器を含むことを特徴とする請求項24に記載の装置。 29. 前記構成部分処理制御器は、前記構成部分処理適用器のための処理軌道を 決定し、それによって決定された軌道に沿って靴構成部分に靴構成部分処理を 適用するために前記構成部分識別手段に応答する軌道決定手段を含むことを特 徴とする請求項27に記載の装置。 30. 加工片処理方法において、 予定の進行路に沿って加工片を移送し、 予定の進行路に沿って進行する間に加工片を識別し、 予定の進行路に沿って移送されている加工片を処理し、 加工片の処理中に予定の軌道に沿って加工片処理適用器の位置を連続的に決 定することを含むことを特徴とする加工片処理方法。 31. 加工片を識別する段階が、移送されている加工片の可視イメージを捕捉し 、加工片の可視イメージを表すデータを処理し、可視イメージデータを複数の 加工片のうちの少なくとも1つの加工片の複数の予定のパラメータと比較する 段階を含むことを特徴とする請求項30に記載の方法。 32. 処理段階が、予定の進行路に沿って移送されている加工片の方位位置を識 別することを含むことを特徴とする請求項31に記載の方法。 33. 加工片適用器の位置を決定する段階が、移送されている加工片からの光デ ータを感知する段階を含むことを特徴とする請求項30に記載の方法。 34. 加工片を処理する段階が、予定の進行路に沿って移送されている加工片の 位置を表すデータを処理し、加工片の処理を制御し、そして加工片に加工片処 理を適用する段階を含むことを特徴とする請求項30に記載の方法。 35. 加工片の処理を制御する段階は、加工片処理適用器のための処理軌道を決 定し、それによって決定された軌道に沿って加工片に加工片処理を適用する段 階を含むことを特徴とする請求項34に記載の方法。 36. 靴構成部分処理方法において、 複数の靴構成部分のデータベースに応答して靴構成部分を識別し、 予定の進行路に沿って移送されている靴構成部分の表面に接着剤を付着し、 靴構成部分への接着剤の付着中に予定の軌道に沿って接着剤付着器の位置を段連続的にモニタすることを含むことを特徴とする方法。 37. 予定の進行路に沿って進行する間にカメラを用いて靴構成部分を位置設定 し、そして予定進行路に沿って進行する間に靴構成部分を検査することを更に 含むことを特徴とする請求項36に記載の方法。 38. 靴構成部分を識別する段階は、移送されている靴構成部分の可視イメージ を捕捉し、可視イメージデータを複数の靴構成部分のうちの少なくとも1つの 構成部分の複数の予定のパラメータと比較する段階を含むことを特徴とする請 求項37に記載の方法。 39. 処理段階は、予定の進行路に沿って移送されている靴構成部分の方位位置 を識別することを含むことを特徴とする請求項38に記載の方法。 40. 靴構成部分処理適用器の位置をモニタする段階は、移送されている靴構成 部分からの光データを感知し、そして靴構成部分の処理中に靴構成部分処理適 用器の位置を決定する段階を含むことを特徴とする請求項39に記載の方法。 41. 靴構成部分に接着剤を付着する段階は、予定の進行路に沿って移送されて いる靴構成部分の位置を表すデータを処理し、そして靴構成部分への接着剤の 付着を制御する段階を含むことを特徴とする請求項40に記載の方法。 42. 靴構成部分への接着剤の付着を制御する段階は、靴構成部分処理適用器の ための処理軌道を決定し、それによって予定軌道に沿って靴構成部分の表面に 接着剤を付着する段階を含むことを特徴とする請求項41に記載の方法。 43. 加工片処理方法において、 予定の進行路に沿う進行中に加工片を識別し、 予定の進行路に沿って移送されている加工片を処理し、 加工片の処理中に予定の軌道に沿って加工片処理適用器の位置を連続的にモ ニタすること、 を含むことを特徴とする加工片処理方法。 44. 加工片を識別する段階は、移送されている加工片の可視イメージを捕捉し 、加工片の可視イメージを表すデータを処理し、可視イメージデータを複数の 加工片のうちの少なくとも1つの加工片の複数の予定のパラメータと比較する 段階を含むことを特徴とする請求項43に記載の方法。 45. 処理段階は、予定の進行路に沿って移送されている加工片の方位位置を識 別することを含むことを特徴とする請求項44に記載の方法。 46. 加工片適用器の位置をモニタする段階は、移送されている加工片からの光 データを感知し、そして加工片の処理中に加工片処理適用器の位置を決定する 段階を含むことを特徴とする請求項45に記載の方法。 47. 加工片を処理する段階は、予定の進行路に沿って移送されている加工片の 位置を表すデータを処理し、加工片の処理を制御し、そして加工片に加工片処 理を適用する段階を含むことを特徴とする請求項46に記載の方法。 48. 加工片の処理を制御する段階は、加工片処理適用器のための処理軌道を決 定し、それによって決定された軌道に沿って加工片に加工片処理を適用する段 階を含むことを特徴とする請求項47に記載の方法。 49. 加工片を処理する方法において、 加工片処理適用器を使用して加工片に処理を適用し、 加工片処理適用器による加工片への処理の適用を制御し、 加工片の処理の適用中に予定の軌道に沿って加工片処理適用器の位置を連続 的に決定することを含むことを特徴とする加工片を処理する方法。 50. 上記連続的に決定する段階は、光センサーによって加工片処理適用器の位 置を感知することを含むことを特徴とする請求項49に記載の方法。 51. 上記適用を制御する段階は、加工片処理適用器のための処理軌道を決定し 、それによって決定された軌道に沿って加工片に加工片処理を適用することを 含むことを特徴とする請求項49に記載の方法。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】 加工片処理装置及びその処理方法発明の分野 本発明は、製品製造の分野、詳細には組み立て作業で複数の製品を製造することに関するものである。 発明の背景何年にもわたって種々のシステムが組み立て作業で製品を製造する間に製品の構成部分を追跡して処理するために開発されてきた。 これらの加工片の追跡及び処理システムは、例えば靴製造プロセスにおいて構成部分の組み立て、結合、表面の粗面化、トリミング、形作り、切断及び接着剤付着を含む。 靴製造工業におけるかかるシステムの幾つかの例は、Reader等による“Bonding Method In Shoe Manufacturing Machine And Bonding Machine For Practicing The Metnod,” と題する日本特許文献5−337002号、Stein等による“Roughing Machine For Footwear(sic)Upper Assemblies And A System That Includes The Rough ing Macnine But Typically Includes As Well Other Machines Ahead Of And F ollowing,”と題する米国特許第4,866.802号、及びDaviesによる“Adh isiveg Applying Machine”と題する米国特許第5,261,958号に見られる。 更に、加工片追跡及び処理システムは加工片を識別するためと、加工片の3つの次元を決定するためと、及び加工片に処理を適用するためのカメラを含んでいた。 これらの加工片には、靴構成部分のみでなく、例えば回路板構成部分、種々の機械構成部分、コンピュータ構成部分、半導体構成部分、自動車構成部分、種々の容器類、及び工具類が含まれる。 これらのシステムの例は、Pryorによる“R obot Vision Using Targets,”と題する米国特許第5,506,682号、Kubo ta等による“Method For Measuring Three-Dimensional Position Of Object To Be Captured And Method For Capturing The Object,”と題する米国特許第5 ,280,436号、Ozeki等による“XYZ Coordinates Measuring System,”と題する米国特許第5,280,542号、及びMaiorca等による“Metnod For Di sp ensing Viscous Materials A Constant Height Above A Workpiece Surface.” と題する米国特許第5,110,615号に見られる。 これらのシステムの何年にもわたる開発にもかかわらず、これらの開発の焦点の多くは、カメラのために高速処理を使用すること、及び追跡されているユニットを認識するための複合XYZ座標を開発すること、追跡されているユニット中の傷、又は製造プロセスにおける組み立て又は他の目的のために追跡されているユニットの一部分を位置設定(locating)することの如き多くの精巧なイメージングシステムにあった。 それにもかかわらず、これらのシステムは所望の作業が施されるべきユニット又は加工片の処理を簡単かつ有効に制御することに失敗している。 更に、色々な理由から、靴工業は靴構成部分を追跡及び制御するためのシステムを採用することに躊躇してきた。 この躊躇の一部は一般に靴の注文性に帰することができる。 例えば靴は種々の寸法、形状に作られる。 多様な衣服ファションと同様に、靴スタイルは1年を通じて急速に変化し、靴製造者はこれらの新しいスタイルやトレンド等に迅速に適応しなければならず、さもないと重要なマーケットシェアを失う危険に曝される。 発明の要約上記に鑑みて、本発明は、加工片の処理プロセスをより効率よく制御する装置と方法を好都合に提供する。 本発明はまた好都合に、簡単な又はあまり複雑でない装置と、種々の加工片を処理するための方法を提供する。 加工片を処理する装置と方法は製造又は組み立てプロセス中に、例えばアウトソール、ミッドソール、インソール、又はアッパーの如き、靴構成部分の表面及び/又は周囲を処理するために特に適用できる。 本発明の装置と方法は好都合に、製造者に変化や更新を可能ならしめ、また靴構成部分の如き種々の加工片の処理を適用可能な工業市場での変化するトレンドに適応させることを可能にする。 詳細には、本発明の加工片処理装置は好適には、加工片識別するための加工片識別手段と、加工片を処理するために加工片識別手段に応答する加工片処理手段を有する。 加工片処理位置決定手段は加工片の処理中に予定の軌道に沿って加工片処理手段の位置を決定するために加工片認識手段に応答するよう配置される。 本発明は好都合に、加工片認識手段、加工片処理手段、及び加工片処理位置決定手段の組み合わせをもつので、該装置と方法は、特に種々の靴構成部分への接着剤の付着の如き高精度作業中に、加工片の処理に対して改良された制御を提供する。 該装置はまた、表面処理加工区域へ向かいかつその区域を通過する予定の進行路に沿って加工片を移送するための移送手段を含む。 加工片は例えば、好適にはビジョンプロセッサーを含むカメラシステムの視野内に移送されることができる。 データ記憶手段は好適には、複数の加工片の各々の複数の予定のパラメータを記憶するためにビジョンプロセッサーに応答するよう配置される。 加工片は例えば、カメラシステムとデータ記憶手段に応答して寸法や型式を識別されることができる。 ビジョンプロセッサーはまた好適には、例えばビジョンプロセッサーと加工片処理手段が基礎としている予定の座標系に関するX−Y平面内における加工片の方位と位置を決定する。 本発明の加工片処理用装置の加工片処理手段は好適には、加工片に処理を適用するための加工片処理適用器と、加工片処理適用器による加工片への処理の適用を制御するための加工片処理適用器に接続された加工片処理制御器を含む。 加工片処理制御器は好適には、加工片処理適用器のための処理軌道を決定し、それによって決定された軌道に沿って加工片に加工片処理を適用するための軌道決定手段を含む。 加工片処理位置決定手段、例えば光センサーは好適には、加工片の処理の適用中に予定軌道に沿って加工片処理適用器の位置、例えばZ−平面又はZ −構成部分データを連続的に決定するために、加工片処理適用器と加工片処理制御器に応答するよう配置される。 更に、加工片処理手段は好都合に、加工片処理手段の運動をそれが予定進行路に沿う加工片の進行に一致するよう制御するための移送手段に応答する運動制御器を含むことができる。 本発明また好都合に、加工片を処理する方法を含む。 本発明の方法は好適には、予定の進行路に沿って加工片を移動すること、予定の進行路に沿って進行する間に加工片を識別すること、予定の進行路に沿って移送されている加工片を処理すること、及び加工片の処理中に予定の軌道に沿って加工片処理適用器の位置を連続的に決定することを含む。 本発明により加工片を処理するもう1つの方法は好適には、予定の進行路に沿って進行する間に加工片を識別すること、予定の進行路に沿って移送されている加工片を処理すること、及び加工片の処理中に予定の軌道に沿って加工片処理適用器の位置を連続的にモニタすることを含む。 本発明の加工片を処理する追加の方法は好適には、加工片処理適用器の使用により加工片に処理を適用すること、加工片処理適用器による加工片への処理の適用を制御すこと、及び加工片の処理の適用中に予定の軌道に沿って加工片処理適用器の位置を連続的に決定することを含む。 本発明により靴構成部分の如き加工片を処理する更にもう1つの方法が提供される。 この方法は好適には、複数の靴構成部分のデータベースに応答して靴構成部分を識別すること、予定の進行路に沿って移送されている靴構成部分の表面に接着剤を付着すること、及び靴構成部分への接着剤の付着中に予定の軌道に沿って接着剤適用器の位置を連続的にモニタすることを含む。 従って、本発明は好都合に、加工片を固定又は定着する必要なしに又は装置を変更する必要なしに、異なった寸法及び幾何学的配置の種々の加工片に処理を適用する装置と方法を提供する。 該装置は好都合に、加工片の正確なかつ円滑な作業処理が実施されるよう進行中の加工片と加工片処理適用器を連続的にモニタする。 該装置はまた好都合に、靴工業やその他の工業で使用されるような種々の注文形式の加工片に対する処理、例えば粗面化、トリミング、接着剤付着を制御し、かつそれらを精密に適用するためのリアル−タイム型式のシステムを提供する。 該装置と方法は好都合に、各加工片の独特の形状、寸法、及び形態又は幾何学的配置を斟酌して、加工片に所望の処理機能を実行することができる。 図面の簡単な説明本発明の幾つかの特徴、利点及び利益を説明してきたが、他の事項も添付図に関してなした以下の説明から明らかになるだろう。 図1は本発明の1実施例の加工片処理装置の配列環境を示す図である。 図2は本発明の1実施例の加工片処理装置の加工片処理適用器の部分底面図である。 図3は本発明の1実施例の進行路に沿って加工片を移送する状態を示す加工片処理装置の部分斜視図である。 図4は本発明の加工片処理装置の加工片処理適用器の拡大、部分斜視図である。 図5は本発明の加工片処理装置の構成の相互関係を示す概略線図である。 詳細な説明以下本発明の好適実施例を示す添付図を参照して本発明をより完全に説明する。 しかし本発明は多くの異なった形式で具現し得るものであり、本文中に示した実施例に限定するものではなく、むしろこれらの実施例はその開示を完全かつ綿密になし、かつ本発明の範囲を当業者に完全に知らせるために提供されるものである。 本文中、同じ数字は全体を通じて同様の素子を指示するものであり、プライム符号と2重プライム符号は代案たる実施例中に同様の素子を指示するために用いている。 図1は加工片を処理する装置と方法を示し、この加工片Wは図示の目的で製造又は組み立てプロセス中の靴の構成部分、例えばアウトソール(outsole)、ミッドソール(midsole)、インソール(insole)、又はアッパー(upper)の表面又は周囲を示している。 該装置10は特に、例えば靴構成部分の表面又は周囲を処理するために適用できる。 というのは、この装置は、製造者が、変化、更新(update)をなし、更に、靴の構成部分の色々な寸法、形状又は幾何学的配置(geometries)を市場の変化する動向に適合させるのに好都合であるからである。 この実施例の装置10は好適には、製造プロセス中に、靴、例えば運動靴の構成部分に接着剤又はセメントを付着するのに好適である。 運動靴のアウトソールとミッドソールは例えば、接着剤をそれに正確に又は精密に付着することを全く困難ならしめる色々な形態又は幾何学的配置をもつことがあり得る。 後述する如く、該装置10は好都合に、靴構成部分Wの正確なかつ円滑な作業処理が達成されるように、進行中の靴構成部分Wと靴構成部分処理適用器58の両方を連続的にモニタする。 該装置10はまた、好都合に、処理、例えば粗面化、トリミング、カッティング、シェイピング、接着剤付着を制御し、 靴工業並びに他の工業に使用されるような色々な注文形式の加工片Wに精密に適用するためのリアル−タイム型式のシステムを提供する。 図1、3に示す如く、加工片Wを処理するための加工片処理装置10は移送手段15、例えば加工片Wを予定の進行路Pに沿って移送するための移送器をもつ。 データ記憶手段35、例えば記憶装置は好適には複数の加工片Wの各々の複数の予定のパラメータを記憶するために配置される。 図3に明示する如く、移送器15は好適には図示の如きコンベヤ又は加工片運搬システムとする。 例えば運搬システム15はフレーム、前記フレームに回転可能に取り付けられた複数の離間したロール、及び前記ロールを横切って延在する運搬ベルトを含む。 コンベヤ駆動装置、例えばモータは好適には、所望の速度で所望の進行路Pに沿ってロールを渡って進むようコンベヤベルトを駆動する。 記憶装置35は好適には該装置10の使用者が容易に更新、変化又は修正することができるデータベースタイプフォーマット(detabase type format)中にデータを記憶するメモリ装置又は回路とする。 記憶装置35は分離したメモリ装置となし得るが、又は当業者には理解される如く本発明装置10の他の素子の一部分のメモリとすることができる(図5参照)。 加工片識別手段30、例えば加工片識別器は加工片Wを予定進行路Pに沿って進行する間に識別するためにデータ記憶手段35に応答するよう配置される。 加工片処理手段50は移送手段15に隣接して、かつ予定の進行経路に沿って移送されている加工片Wを処理するために加工片識別手段30に応答するよう、配置される。 加工片処理位置決定手段60、例えば加工片処理位置決定器は加工片W の処理中に予定の軌道に沿う加工片処理手段50の位置を連続的に決定するために加工片識別手段30に応答するよう配置される。 更に詳細には、加工片識別手段30は好適には、コンベヤ15の上に横たわる取り付けアーム32に取り付けられかつコンベヤ15によって移送されている靴構成部分の如き加工片Wの可視イメージをとらえるために、例えば予定の度をなして又は可動の進行路上に配置されたビデオカメラ31の如きイメージングコレクター(imaging collector)を含む。 ビジョンプロセッサー(vision processor )33は好適には加工片Wの可視イメージを表すデータを処理するためにカメラ31に応答するよう配置される。 ビジョンプロセッサー33はまた、可視イメージデータをデータ記憶手段35中に記憶された複数の加工片Wのうちの少なくとも1つの加工片の複数の予定のパラメータと比較するためにデータ記憶手段35 に応答するよう配置されることができる。 ビジョンプロセッサー33は好適には、当業者には理解される如く、処理回路、マイクロプロセッサー、又は複数のプロセッサーとなし、また、コンベヤ15 によって予定の進行路に沿って移送されている加工片Wの方位位置(orientatio nal position)を識別するために加工片位置識別手段36、例えば加工片位置識別器を含む。 ユーザインタフェース(user interface)38、例えば陰極線管、液晶ディスプレイ又は発光ダイオードディスプレイ、及びキイボード又はキイパッドの如きディスプレイが好適には該装置10のユーザに加工片Wの可視イメージを提供するために、ビジョンプロセッサー33に接続される。 加工片処理手段50は好適には、移送位置プロセッサー52、例えば予定の進行経路Pに沿って移送されている加工片Wの位置を表すデータを処理するために移送手段15に応答するよう配置された運動制御器をもつ。 運動制御器52はコンベヤ15に取り付けられた光エンコーダ(optical encoder)と、コンベヤ15 の時間に関する移動を表すデータを処理するためのマイクロプロセッサーを含むことができる。 加工片処理制御器55、例えばロボット制御器が好適には加工片処理手段50 内に含まれ、そして好適には、移送位置プロセッサー52、加工片識別手段30 、及び加工片Wの処理を制御するための加工片処理位置決定手段60に応答するよう配置される。 加工片処理適用器58は加工片Wに加工片処理を適用するために加工片処理制御器に応答するよう配置される。 加工片処理制御器55は好適には、例えば加工片処理適用器58のための処理軌道を決定し、それによって決定された軌道に沿って加工片Wに加工片処理を適用するために加工片識別手段30 に応答するよう配置された軌道決定手段56を含む。 図1、5に明示する如く、加工片処理適用器58、例えばセメント付着システムは好適には、当業者には理解される如く、ロボット57に接続される。 ロボット57は主体とアームを含み、このアームは主体に連結していて、そこから外方に延びる。 当業者には理解される如く、アームは好適には内方に、外方に、上方に、かつ下方に動くことができ、また、ロボット制御器55に応答して所望位置へ旋回及び/又は回転することができる。 ロボット57はまた、ロボット制御器55に接続され、このロボット制御器はX、Y、Z平面内におけるロボットの移動及び加工片、例えばセメントの付着、粗面化、又はトリミングの如き処理の適用が望まれる靴構成部分への適用器58による処理の適用の両者を制御する。 ロボット57は例えば、好適には構成部分の表面から所望の距離を置いて又はその表面と接触して、靴構成部分W上に横たわるように付着器ヘッド59を動かす。 次いでロボット57は、所望の軌道に沿って処理をより精密に適用するために、 下流側へコンベヤ15と同時に又はそのコンベヤと同期的に動かされる。 図2、4乃至5に明示する如く、加工片処理位置決定手段60は好適には、光センサー65、例えばZセンサーを含み、このZセンサーは加工片処理手段50 に接続されかつ移送手段15によって移送されている加工片Wからの光データを感知するよう配置されている。 光センサー65は好適には、互いに近接して置かれかつ適用器58のヘッド59に近接して置かれたレーザエミッタの如き発光器66と光検出器67、例えば光レシーバ又は他の光トランスジューサを結合する。 光センサー65は好適にはレーザエミッタと光レシーバであるが、当業者には理解される如く、発光ダイオードの如き他の光トランシーバセンサー65が同様に本発明によって使用される。 また光センサー65は当業者には理解される如く、レーザエミッタ66を駆動するための関連する駆動電子装置(drive electroni cs)と、光検出器67によって受け取られる光データを検出するための検出電子装置を含む。 光センサー65は好適には適用器58の適用器ヘッド59に近接して置かれるので、当業者には理解される如く、反射又は他の明又は暗の検出技術を使用することができる。 センサー65は接着剤の流れ又はビードの付着を感知又は追跡することができ、輪郭例えば縁、凹所、傾斜の変化を感知することができ、又は所望の位置に適用器ヘッド58を適用可能にかつ正確に移動させるために光の陰(s hades)、例えば影の変動の検出を感知することができる。 それによって、光センサー65は好適には、処理プロセス中に適用器58のヘッド59の、位置設定用のロボット制御器55へ、即ちZ−ディメンション又はZ−平面データへ、光データ、例えばリアルタイム位置設定(locartion)用の位置フィードバック装置を提供する。 これにより、制御器55は連続的にヘッド58の実際位置を修正又は更新することができ、この際ヘッド58の所望位置は処理用に決定された軌道に基づいている。 イメージングシステムと結合した光センサー65、例えばカメラ31もまた好適には、適用器ヘッド58が加工片Wの表面から予定距離をおいた位置に置かれ、加工片Wの周囲をトレースできるようにフィールド感知システムの深さを提供し、及び/又は加工片の表面への処理例えば接着剤の付着を精密に適用するために加工片の縁から予定距離を置いて連続的に配置される。 靴製造業においては、 これは例えば接着剤と靴構成部分の無駄を減らし、かつエラー又は再加工を減らす。 靴のスタイル及びタイプは急速に変化するので、靴製作作業の多くが慣例通り労働集約型となる。 それ故、該装置10は好都合に、自動化プロセスによって労働コストを減らすことができる。 自動化プロセスを採用しない場合にはその作業には数人の労働者を要することとなる。 作業に際しては、図1乃至5に示す如く、複数の加工片W、例えば靴構成部分が人又はローディング装置によって移動している移送手段15上に個別に置かれる。 次いで移送手段15は加工片Wを表面処理作業領域の方へかつそれを通して移送する。 次いで加工片Wはカメラ31の視野内に移され、ビジョンプロセッサー33はカメラに応答して加工片Wの寸法、形状、及びタイプ、及びデータ記憶手段35内に記憶された加工片データを識別することができる。 また、ビジョンプロセッサー33は好適には、前記ビジョンプロセッサー33と加工片処理制御器55が基礎としている予定の座標系に関してX−Y平面内の加工片Wの方位及び位置を決定する。 加工片Wの効率良いトラッキング又はモニタリングがシステムユーザによって行えるよう、前記座標系は好適にはユーザインターフェース3 8上に表示される。 加工片Wが置かれた後、ビジョンプロセッサー33は加工片Wの周辺を表す複数のデータ点を、及びもし所望又は必要ならば、加工片Wの内部部分を表すデータ点を決定する。 しかし本発明の装置10によれば、この段階は加工片Wを識別した後に行われる必要はない。 換言すれば、該装置10は好都合に、未知の加工片Wの周辺を巡る点を決定し、そして加工片Wの周辺のこれらの決定された複数のデータ点に基づいて未知の加工片に目的とする仕事を実行することができる。 ビジョンプロセッサー33はこれらの複数の点を加工片処理又はロボット制御器55に伝達する。 加工片処理制御器55は、加工片Wの周りの及びその中に円滑な軌道を作るための複数の点に応答して、加工片Wを処理するための例えば接着剤の付着、表面の粗面化、加工片Wの切断又はトリミングをするための、これらの複数のデータ点に応答するインターポレイション(interpolation)又は軌道を計算する。 例えば、ビジョンプロセッサー33によってこの最初の計算又は決定をなすために、一旦加工片Wが位置設定されると、加工片Wの質量中心が計算される。 方位の主軸が決定され、X−Y座標系が加工片Wのために配属され又は確立される。 加工片Wは、当業者には理解される如く、イメージ又は光コントラスト技術によって二次元平面内に認められるので、質量中心は加工片Wが平らであるかのようなものになる。 次いでその部分は所望ならば、それがデータベース中の既知の加工片Wに一致するかどうかを決定するために、その時に比較することができる。 しかし好適には、複数の縁点、例えば周辺を巡る複数のデータ点が加工片Wのために位置設定される。 また、もし加工片Wがその中に1つ又はそれより多い開口又は孔をもつならば、開口を巡る複数の縁点もまた位置設定される。 これらの複数の縁点は次いで、加工片環境・システム(workpiece environment and syst em)の真の又は実際の座標系に変換され又は関係付けられる。 このデータ、例えば加工片の同一性及び複数の周辺又は縁データ点は次いで加工片処理制御器55 に伝達される。 一旦加工片処理制御器55がこのデータを受け取ると、例えば複数の縁点を表すデータが所望の軌道を計算するためにに使用される。 またこの所望の軌道は有利には、システムユーザによってユーザインターフェース38を通して修正され、又は追加される。 ユーザインターフェース38を介してのこの修正は、独特の又は種々の形状をもつ加工片Wが所望の機能、例えば接着剤の付着、切断、トリミング等をなすために該装置10によって容易に取り扱われることを可能にする。 また、加工片処理制御器55は好適には、所望の機能例えば接着剤の付着を達成するために計算された軌道が移送手段15の移動(例えば連続かつ円滑な製造プロセス)中に効率良く完成されるように、移送手段15の移動をモニタする。 すべての計算が完了した後、加工片処理制御器55はロボットを使用して加工片処理適用器58を移動させて、加工片処理適用器58の加工片処理ヘッド59 、例えば遠位端部分が、位置設定され、追跡され及び/又は検査されている加工片Wの上に横たわるようになす。 光センサー65は次いで、予め選択された加工片処理、例えば接着剤付着のために加工片W(即ちZ−軸又は構成部分)に対するヘッド59の位置に関するデータを加工片処理制御器55に提供する。 次いで加工片処理が加工片Wの所望の区域に適用される。 好適には、光センサー65は所望の加工片処理機能を達成する光センサー65 の所望の光学的特性に基づいて選択される。 例えば光センサー65は好適には、 センサー65が加工片Wの表面から予定の距離を置いているとき、所望の出即ちほぼゼロの出力を与える。 ロボットは事実上、工片処理適用器58を最初に動かし、そしてそれに隣接して置かれた光センサー65を加工片Wの表面に向かって下方に、センサー65の出力がゼロになるまで、動かす。 加工片処理適用器5 8の第3の次元、例えば高さ、深さ、又は上下の運動の予定の推定は光センサー65の使用の前にはなされない。 加工片処理適用器58のこの下方移動が起こると、例えば円滑なパターンでかつアウトソールの外周又は縁から予定距離を置いて接着材料を付着するために靴のアウトソールの周辺をたどるようにして、予定の軌道が開始される。 それによって、光センサー65は接着剤を付着するためのZ−構成部分又はZ−平面データを提供する。 光センサー65の出力をゼロに近い出力又はゼロに維持するようにモニタすることにより、加工片処理適用器58 は接着材料を付着するための所望の作業距離を置いた位置に精密に維持されることができる。 この作業距離は所望の処理機能又は適用に合致するよう光センサー65の幾何学的配置又は光学特性に基づいて設定することができる。事実上、光センサー65は好都合に、該装置10の加工片処理適用器58のために、リアルタイムのZ−構成部分又はZ−平面データ、例えば上下運動の連続フィードバックを提供する。加工片処理中、光センサー65は連続的にモニタし、そして加工片処理制御器55はそれに応答して適用ヘッド59の位置を調節し、そして適用器ヘッド59 の作業距離と位置は連続的に維持される。計算された軌道の完成後、接着剤はもはや付着されず、加工片処理適用器58それに応答して、次の加工片Wを待つために中立位置に戻る。この加工片Wは進行路Pに沿って進行する同じ構成部分とすることができ、又は有利には、異なった寸法、形状又は幾何学的配置をもつ異なった構成部分とすることができる。図1乃至5に示す如くまた上述の如く、本発明はまた、かかる靴構成部分の如き加工片Wを処理する方法をも含む。本発明による方法は好適には、予定の進行路Pに沿って加工片Wを移送し、予定の進行路Pに沿った進行中に加工片Wを識別し、予定の進行路Pに沿って移送されている加工片Wを処理し、そして加工片Wの処理中予定の軌道に沿って加工片処理適用器58の位置を連続的に決定することを含む。加工片Wを識別する段階は好適には、移送されている加工片Wの可視イメージを捕捉すること、加工片Wの可視イメージを表すデータを処理すること、及び可視メージデータを複数の加工片Wの内の少なくとも1つの加工片の複数の予定のパラメータと比較することを含む。上記データの処理段階は好適には、予定の進行路Pに沿って移送されている加工片Wの方位位置を認識することを含む。加工片の位置を決定する段階は好適には、移送されている加工片Wからの光データを感知することを含む。加工片Wを処理する段階は予定の進行路Pに沿って移送されている加工片Wの位置を表すデータを処理すること、加工片Wの処理を制御すること、及び加工片処理を加工片Wに適用することを含む。加工片Wの処理を制御する段階は加工片処理適用器58のための処理軌道を決定し、それによって決定された軌道に沿って加工片Wに加工片処理を適用する段階を含む。本発明により加工片Wを処理する方法は好適には、予定の進行路Pに沿って進行する間に加工片Wを識別すること、予定の進行路Pに沿って移送されている加工片Wを処理すること、及び加工片Wの処理中に予定の軌道に沿って加工片処理適用器58の位置を連続的にモニタすることを含む。加工片適用器58の位置をモニタする段階は好適には、処理されている加工片Wからの光データを感知すること、及び加工片Wの処理中に加工片処理適用器58の位置を決定することを含む。本発明による加工片Wを処理する追加の方法は好適には、加工片処理適用器5 8の使用により加工片Wに処理を適用すること、加工片処理適用器58による加工片Wへの処理の適用を制御すこと、及び加工片Wの処理の適用中に予定の軌道に沿って加工片処理適用器58の位置を連続的に決定することを含む。この制御段階は好適には、加工片処理適用器58のための処理軌道を決定し、それによって予定軌道に沿って加工片Wに加工片処理を適用することを含む。本発明により靴構成部分の如き加工片Wを処理する更にもう1つの方法が提供され、この方法は好適には、複数の靴構成部分のデータベース35に応答して靴構成部分を識別すること、予定の進行路Pに沿って移送されている靴構成部分の表面に接着剤を付着すること、及び靴構成部分への接着剤の付着中に予定の軌道に沿って接着剤適用器58の位置を連続的にモニタすることを含む。靴構成部分は予定進行路に沿って進行する間にカメラの如きイメージンジグコレクターを用いて位置設定されかつ予定の進行路Pに沿って進行する間に検査されることができる。この方法はまた、上述した如く他の色々な方法の追加の段階を含むことができる。図及び明細書には、本発明の好適実施例が開示され、特定の用語が用いられているが、用語は単に説明用に用いたものであり、制限を目的とするものではない。本発明は図示の実施例を参照して詳述されているが、上述の詳細な説明中に記載されかつ請求の範囲に規定された本発明の精神と範囲内で種々の変更、変化が可能であるのは明らかであろう。

    【手続補正書】 【提出日】平成11年7月12日(1999.7.12) 【補正内容】 1. 請求の範囲を次の通りに補正する。 「 請求の範囲1.加工片処理装置(10)が加工片(W)を識別するための加工片識別手段( 30)を含んでなる加工片(W)を処理するための加工片処理装置(10)に おいて、前記加工片処理装置が、加工片を処理するために前記加工片識別手段 (30)に応答する加工片処理手段(50)と、加工片の処理中に予定軌道に 沿って前記加工片処理手段(50)の位置を決定するために前記加工片識別手 段(30)に応答する加工片処理位置決定手段(60)を更に含むことを特徴 とする加工片処理装置。 2.前記加工片識別手段(30)は加工片(W)の可視イメージを捕捉するよう 配置されたカメラ(31)と、加工片(W)の可視イメージを表すデータを処 理しそして可視イメージデータを少なくとも1つの加工片の複数の予定のパラ メータと比較するために前記カメラ(31)に応答するビジョンプロセッサー (33)を含むことを特徴とする請求項1に記載の装置(10)。 3.前記ビジョンプロセッサー(33)は加工片(W)の方位位置を識別するた めの加工片位置識別手段(36)を含むことを特徴とする請求項2に記載の装 置(10)。 4.前記加工片処理位置決定手段(60)は前記加工片処理手段(50)に接続 されかつ加工片(W)からの光データを感知するよう配置された光センサー( 65)を含むことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の装置。 5.前記加工片処理手段(50)は加工片(W)の処理を制御するために前記加 工片識別手段(30)及び前記加工片処理位置決定手段(60)に応答する加 工片処理制御器(55)と、加工片処理を加工片(W)に適用するために前記 加工片処理制御器(55)に応答する加工片処理適用器(58)を含むことを 特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の装置(10)。 6.前記加工片処理制御器(55)は前記加工片処理適用器(58)のための処 理軌道を決定し、それによって決定された軌道に沿って加工片(W)に加工片 処理を適用するために前記加工片識別手段(30)に応答する軌道決定手段( 56)を含むことを特徴とする請求項5に記載の装置。 7.予定の進行路に沿って進行する間に加工片(W)を識別することを含む加工 片(W)処理方法において、予定の進行路に沿って移送されている加工片(W )を処理し、そして加工片(W)の処理中に予定の軌道に沿って加工片処理適 用器(58)の位置を連続的にモニタすることを更に含むことを特徴とする加 工片処理方法。 8. 加工片(W)を識別する段階が、移送されている加工片(W)の可視イメー ジを捕捉し、加工片(W)の可視イメージを表すデータを処理し、そして可視 イメージデータを複数の加工片の内の少なくとも1つの加工片の複数の予定の パラメータと比較する段階を含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。 9. 処理段階が、予定の進行路に沿って移送されている加工片(W)の方位位置 を識別することを含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。 10. 加工片処理適用器(58)の位置をモニタする段階が、移送されている加 工片(W)からの光データを感知し、そして加工片(W)の処理中に加工片処 理適用器(58)の位置を決定する段階を含むことを特徴とする請求項7乃至 9の何れか1項に記載の方法。 11. 加工片(W)を処理する段階が、予定の進行路に沿って移送されている加 工片(W)の位置を表すデータを処理し、加工片(W)の処理を制御し、そし て加工片(W)に加工片処理を適用する段階を含むことを特徴とする請求項1 0に記載の方法。 12. 加工片(W)の処理を制御する段階が、加工片処理適用器(58)のため の処理軌道を決定し、それによって決定された軌道に沿って加工片(W)に加 工片処理を適用する段階を含むことを特徴とする請求項11に記載の方法。 」 (2)図面を補正図の通りに補正する。 【図1】

    【図2】 【図3】 【図4】 【図5】

    ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY ,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM ,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,E S,FI,GB,GE,HU,IL,IS,JP,KE ,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS, LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA, UG,US,UZ,VN (72)発明者 スペンサー ジェイムズ イー ジュニア ー アメリカ合衆国 フロリダ州 32765 オ ヴィエド マニガン アヴェニュー 1042

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