(57)【要約】  本方法は、物品の一端部（Ｐ）の外形に近似する曲線（ＰＦ）を発生するステップと、前記曲線が前記第１端部又は第２端部の外形に近似しているかどうか決めるため前記曲線を処理するステップとを含む。【選択図】    図４
2009537845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い物品の互いに異なる外形をもつ第１端部及び第２端部を互いに識別する方法において、
前記端部の少なくとも一方の外形に近似する少なくとも一つの曲線を発生するステップと、
前記曲線が前記第１端部又は第２端部の外形に近似しているかどうか決めるため前記曲線を処理するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
物品及び光電池のアレイを相互に動かすステップと
物品と光電池との相対位置及び電池の光ビームの漸次遮りで発生した電気信号に基いて、物品の端部で光電池のビームを漸次に遮って物品の端部の外形を近似する外形上に位置する多数の点を決めるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
予定の配列に従って多数の光電池を構成するステップと、
相対運動の方向に沿って光電池の前記構成と前記物品を相互に動かして、前記物品の一端部が相対運動中に前記光電池のビームを遮るようにするステップと、
往復運動中に前記光電池に対して前記物品の占める相対位置及び光電池の構成に基いて、前記ビームを遮る物品の前記端部の外形に相応した多数の点の座標を決めるステップと
を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の方法。
【請求項４】
光電池が前記相対運動中に前記物品で遮られる度毎に、物品と光電池との相対位置が検知され、遮られた光電池の位置及び光電池と物品との相対運動の方向に沿った往復位置が前記外形に相応した点の座標を規定することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の方法。
【請求項５】
さらに、物品の前記端部の外形に近似する前記曲線を発生し、前記端部の外形に相応した前記点の少なくとも幾つかを補間するステップを含むことを特徴とする請求項２又は請求項３又は請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記点が直線セグメントで補間されることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記外形上で特定した少なくとも二つの端部点が除外されることを特徴とする請求項５又は請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記曲線が、前記曲線の傾斜の傾向を決めるように処理され、前記物品の第１端部及び第２端部が前記傾斜の傾向の関数として互いに識別されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の方法。
【請求項９】
前記曲線が、前記曲線の端部点の位置する軸線をもつ座標系に表されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載の方法。
【請求項１０】
前記曲線の座標の最大値と最小値との差が基準座標系において決められ、前記差が前記第１端部を前記第２端部と識別するパラメータを形成していることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載の方法。
【請求項１１】
前記差が予定値と比較され、前記差が前記予定値より大きいか又は小さいかに従って端部が認識されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
第１基準座標系において前記曲線の互いに離間した二つの点の座標を決めるステップと、
前記二つの点を結ぶ直線を特定するステップと、
第１基準座標系に対して回転した第２基準座標系の座標の一つとして前記直線を設定するステップと、
前記第２基準座標系において前記差を決めるステップと
を含むことを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記第１及び前記第２基準座標系がデカルト座標系であり、前記差が、前記二つの点を結ぶ直線に直交する基準軸線に沿った前記曲線の点の座標の最大値と最小値との差で表されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記曲線の導関数が計算されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載の方法。
【請求項１５】
前記導関数の最大値及び最小値が決められることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記導関数の最大値と最小値との差が決められ、前記第１及び第２端部が、前記差と閾値との比較に基いて識別されることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記物品が通路に沿って動かされ、そして前記物品の端部の一方が固定位置に配置した光電池のビームを遮るようにされることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項記載の方法。
【請求項１８】
前記物品が、遮った光電池の数に関係なしに、に低の程度だけ前記光電池に対して前進するようにされることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項記載の方法。
【請求項１９】
さらに、第１光電池の遮りに続く予定の動き（Ｈ）を行った後、物品によって遮られた光電池の総数を測定するステップと、前記総数を予定の最小数と比較するステップとを含み、物品の前記第１端部を前記第２端部から弁別するために前記比較から第１情報を得ることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項記載の方法。
【請求項２０】
前記物品がストッキング又は靴下であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項記載の方法。
【請求項２１】
前記第１端部が前記靴下の弾性バンド端部であり、前記第２端部が前記靴下のつま先であることを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
製造物品の両端部が検知され、前記両端部の外形に近似する二つの曲線が発生され、前記両曲線が前記第１又は前記第２端部の外形に近似するかどうかを決めるために処理されることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項記載の方法。
【請求項２３】
物品の第１端部及び第２端部を互いに識別する装置であって、
前記物品の少なくとも一つの端部の外形に相応する多数の点を特定するセンサー装置と、
前記点の座標の関数として、それらの点が物品の前記第１端部に相応するか又は前記第２端部に相応するかを検知する制御及び処理ユニットとを有することを特徴とする装置。
【請求項２４】
前記制御及び処理ユニットが、前記センサーで特定した前記点の関数として前記端部の外形に近似する曲線を発生するようにプログラムされることを特徴とする請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
前記センサー装置が光電池の装置を有し、また相対運動の方向に沿って、前記物品及び光電池の前記装置を相互に動かす取扱い部材が設けられ、前記物品と前記光電池との往復位置を検知するシステムが設けられることを特徴とする請求項２３又は請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記制御及び処理ユニットが、相対運動の前記方向に沿って光電池に対して物品の占める位置と、物品及び光電池間の相対運動中に、前記物品で遮られる光電池の位置とを関連付ける前記多数の点を決めるようにプログラムされることを特徴とする請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
光電池の前記装置が光電池の直線状ストリングを備えていることを特徴とする請求項２５又は請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
光電池の前記ストリングが、相対運動の前記方向に直交するアライメントに従って配置されることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
前記制御及び処理ユニットは、光電池が前記相対運動中に前記物品によって遮られる度毎に、物品と光電池との相対位置が検知されるようにプログラムされ、遮られた光電池の位置及び相対運動の前記方向に沿った物品と光電池との往復位置が前記外形に属する点の座標を規定することを特徴とする請求項２５〜２８のいずれか一項記載の装置。
【請求項３０】
前記制御及び処理ユニットが、前記外形に相応する前記点の少なくとも幾つかを補間する物品の前記端部の外形を近似するようにプログラムされることを特徴とする請求項２３〜２９のいずれか一項記載の装置。
【請求項３１】
前記制御及び処理ユニットが、直線セグメントを通して前記点を補間するようにプログラムされることを特徴とする請求項３０記載の装置。
【請求項３２】
前記制御及び処理ユニットが、前記点の最初の点及び最後の点を除外するようにプログラムされることを特徴とする請求項３０又は請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
前記制御及び処理ユニットが、前記センサーによって特定した前記点を通して発生した曲線の傾斜の傾向を決めるようにプログラムされ、前記物品の第１端部及び第２端部が前記傾向の関数として互いに識別されることを特徴とする請求項２３〜３２のいずれか一項記載の装置。
【請求項３４】
前記制御及び処理ユニットが、前記曲線の二つの端部点を通る直線を特定し、そして基準座標系における前記点の座標を再生するようにプログラムされ、前記基準座標系の座標が前記直線に平行であることを特徴とする請求項２３〜３３のいずれか一項記載の装置。
【請求項３５】
前記制御及び処理ユニットが、基準座標系における前記曲線の座標の最大値と最小値との差を決め、そして前記差に基いて第１端部を第２端部から識別するようにプログラムされることを特徴とする請求項２３〜３４のいずれか一項記載の装置。
【請求項３６】
前記制御及び処理ユニットが、前記差を予定の値と比較し、そして前記差が前記予定の値より大きいか又は小さいかに応じて端部を区別するようにプログラムされることを特徴とする請求項３５記載の装置。
【請求項３７】
前記制御及び処理ユニットは、
第１基準座標系において前記曲線の互いに離間した二つの点の座標を決めるステップと、
前記二つの点を結ぶ直線を特定するステップと、
第１基準座標系に対して回転した第２基準座標系の座標の一つとして前記直線を設定するステップと、
前記第２基準座標系において前記差を決めるステップと
を実行するようにプログラムされることを特徴とする請求項３５又は請求項３６記載の装置。
【請求項３８】
前記第１及び前記第２基準座標系がデカルト座標系であり、前記差が、前記二つの点を結ぶ直線に直交する基準軸線に沿った前記曲線の点の座標の最大値と最小値との差で表されることを特徴とする請求項３７記載の装置。
【請求項３９】
前記制御及び処理ユニットが、前記曲線の導関数を計算するようにプログラムされることを特徴とする請求項３３又は３４項記載の装置。
【請求項４０】
前記制御及び処理ユニットが、前記導関数の最大値及び最小値に対してプログラムされることを特徴とする請求項３９記載の装置。
【請求項４１】
前記制御及び処理ユニットが、前記導関数の最大値と最小値との差を決め、そして閾値との差をチェックするようにプログラムされることを特徴とする請求項４０記載の装置。
【請求項４２】
前記制御及び処理ユニットは、前記物品が前記光電池に対して第１光電池の遮り位置から始まって予定の程度相対移動した後に、前記物品が遮る光電池の総数に基いて第１端部と第２端部との第１識別を行うようにプログラムされることを特徴とする請求項２３〜４１のいずれか一項記載の装置。
【請求項４３】
前記センサーが固定位置に配置され、また取扱い部材が、前記センサーに向う移動方向に沿って物品を移動させることを特徴とする請求項２３〜４２のいずれか一項記載の装置。
【請求項４４】
前記物品の両端部が前記センサーの前方を通過するように前記センサーに対して前記物品を動かす取扱い部材を備えることを特徴とする請求項２３〜４２のいずれか一項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば縦方向伸張部と互いに異なる二つの端部とを備え物品、及び特にストッキングや靴下のような管状編成物品の処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
さらに特に、本発明は、特に排他的ではないが、靴下やストッキング或いはその他の管状編成物品のような同一物品の互いに形状の異なる二つの端部を検出し、すなわち互いに識別又は識別する新規な方法及び新規な装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ストッキング及び靴下の製造において、物品の編成から始まってつま先の縫い合わせまでの生産工程を自動化する傾向が増えている。
【０００４】
自動化に向うこの傾向においては、最も臨界的な特徴の一つは、丸編機から供給される靴下のようなつま先が開いていてしかも容器内にランダムに入れられた管状物品のソーイング機械でのその後の処理を自動化できるようにするためにかかる物品の二つの端部のどちらがバンド端部であり、どちらがつま先であるかを自動的に検知する難しさにある。
【０００５】
しばしば、これらの作業は手作業で行われ、すなわち作業者は、編機からつま先端部が開いておりまだ縫い合わせても結合されてもない状態でランダムに入れられたバスケットのような容器から個々の半製品を取出す。そして、作業者は、半製品を正しい向きに向いた移送管にすなわちつま先の縫い合わせや結合を自動的に行う下流の機械で要求された位置に挿入する。
【０００６】
半製品の弾性バンド端部及びつま先を自動的に検知するすなわち識別する問題を解決する試みがなされてきた。例えばＵＳ−Ａ−５，０４０，４７５には、容器からランダムに入れられている個々の管状物品を取出す複合機械が記載されている。物品を特殊な工程路に追従させることによって検知手段はまず送り通路に沿った管状物品の向きを検知し、物品がつま先又は弾性バンド端部を前記通路に沿って順方向に向けて方向決めされているかどうかを識別する。これにより検知がなされた後、管状物品は中間ステーションに配置され、このステーションから管状物品は前記ステーションに入れられた方向の関数として一方向又は逆の方向に送出される。
【０００７】
ＪＰ−Ａ−７４６８５０２及びＪＰ−Ａ−１２７２８０１には、ストッキングや靴下のような管状物品の向きを適切に決めためにそれら物品を処理する別の装置が記載されている。
【０００８】
ＵＳ−Ａ−６７１９５７７には、容器からランダムに入れられている個々の管状物品を長手方向に方向決めする装置が記載されている。
【０００９】
ＥＰ−Ａ−１２２１５０２には、容器からランダムに入れられている個々の靴下又はその他の管状物品を取出し、特殊な空気通路によってしかも繊維の種々の伸び特性を通じて物品のつま先から弾性バンド端部を識別できる検知システムを用いて物品の一方の端部が常に先端となるように方向決めする装置が記載されている。
【００１０】
ＵＳ−Ａ−５７６９２８６には、靴下又はその他の管状編成物品を長手方向に延展する延展装置が記載されている。
【００１１】
ＥＰ−Ａ−１７８１４３には、つま先から弾性バンド端部を識別する管状織物物品の方向を検知する別のシステムが記載されている。
【００１２】
ＵＳ−Ａ−５５１１５０１には、容器からランダムに入れられている個々の管状物品を取出し、各個々の管状物品を比較的寸法の小さいそれぞれの容器に移すことによりそれら物品を仕分ける複合機械が記載されている。そして続いて、各物品は比較的寸法の小さいそれぞれの容器から取出され、そして特殊な空気通路内に挿入され、該空気通路内において、管状物品は常に同じ向きで空気通路から送出されるように方向決めされる。
【００１３】
ＵＳ−Ａ−５８８４８２２には、容器から個々の管状物品をピックアップする別の装置及び方法が記載されている。
【００１４】
ＵＳ−Ａ−５９９２７１２には、個々の管状編成物品をピックアップしそしてそれら物品を適切に方向決めするさらに別の装置が記載されている。
【００１５】
管状物品を方向決めする同様な問題は、ストッキングや靴下をセッティング機へ送る際にも見出され得る。例えば、婦人用ストッキングの製造において、つま先を既に縫い合わせた状態の各単一ストッキングを、セッティングボードに挿入する問題があり、このために、個々のストッキングは、ランダムに入れられている容器から取出してセッティングボードに挿入しなければならない。
【００１６】
管状編成物品のような物品の第１端部と第２端部とを互いに自動的に識別する従来公知の方法および装置は特に信頼できるものではなくしかも高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、互いに形状の異なる端部をもつ物品の二つの端部を互いに検知できるすなわち自動識別できる方法及び装置を提供することにある。特定の特徴によれば、本発明の目的は、靴下又はストッキングのつま先又は弾性バンド端部を識別又は検知できる方法及び装置を提供することにある。
【００１８】
本明細書の説明においては、靴下の縫い合わせることになるつま先を検知する必要性についてしばしば述べるが、本発明の概念は、例えば、物品をセッティングボードに置く前に物品を正しく方向決めしたり、包装機械等に送ったりするような生産及び／又は包装工程において必要とされる別の作業を行うために、既に縫い合わされている物品の方向決めを検知する場合にも適用され得る。
【００１９】
実際に、本発明の一実施形態によれば、細長い物品の第１端部及び第２端部の一方の外形（すなわち輪郭）に近似する曲線を発生するステップと、前記曲線が前記第１端部又は前記第２端部の外形に近似するかどうかを検知するために前記曲線を処理するステップとを含む、細長い物品第１端部と第２端部とを相互に識別するすなわち弁別する方法が提供される。
【００２０】
実際に、本発明のこの特徴によれば、細長い物品の二つの端部の一方すなわち読取りセンサーに提示される端部の実際の外形に近似する近似曲線の点で発生される。この近似曲線の確認に基づいて、装置は、この端部が、典型的には靴下のつま先及び弾性バンド端部のような互いに実質的に異なる外形で特徴付けられた二つの端部の第１端部であるか又は第２端部であるかを検知することができる。
【００２１】
本発明の一実施形態の特徴によれば、近似曲線の点は各々、有利にはデカルト座標系である座標系の二つの座標によって特徴付けられる。しかしまた、物品は通常平坦な形態をもつているので、他の座標系好ましくは二次元座標系を用いることも可能である。
【００２２】
実際に、可能な実施形態では、本方法は、光電池のビームを物品の端部が漸次横切るように、直線に沿って整列した光電池のアレイ及び物品を互いに対して動かすようにされる。物品及び光電池の相対位置並びに光電池の光ビームの漸次遮断によって発生した電気信号に基づいて、多数の点は、物品の端部に近似する外形に位置すると決められる。二つの端部の外形が互いにことなるので、点の近似で再構成された外形の傾向も互いに異なる。これらの外形を近似する曲線を処理することによって、二つの端部は互いに弁別される。
【００２３】
可能な実施形態によれば、本方法は、予定の配列に従って多数の光電池を配列するステップと、前記光電池の配列及び前記物品を相対運動の方向に沿って互いに対して動かして、前記物品の一端部が相対運動中に前記光電池のビームを遮るようにするステップと、往復運動中に前記光電池に対して前記物品の取る相対位置及び光電池の配列に基づいて、前記ビームを遮る物品の前記端部の外形に属する多数の点の座標を決めるステップとを含む。
【００２４】
好ましくは、本発明の一実施形態では、光電池が前記相対運動中に前記物品で遮られる毎に、物品と前記光電池との相対位置は検知され、遮られた光電池の位置及び相対運動の前記方向に沿った光電池と物品との間の往復位置は前記外形に属する点の座標を画定している。
【００２５】
光電池を遮る物品の端部の外形に近似する曲線は、例えば線形補間を用いて、前記端部の外形に属する点を補間することによって発生され得る。
【００２６】
さらに複雑な処理は、高度の補間多項を得ることもできるが、これは絶対的に必要なものではない。物品の端部の外形において確認した種々の点を互いに結ぶ直線の区分を通しての近似は、通常十分に正確である。従って本明細書及び特許請求の範囲において、曲線は、例えば物品の端部の外形において確認した点を結ぶ直線の一連の部分から得られた破線として一般的に構成される。
【００２７】
本発明による方法の可能な実施形態では、光電池で読取られた物品の端部の外形を近似する曲線は、それの傾斜の傾向を決める（測定する）ように処理され、前記物品の第１端部及び第２端部は傾斜のこの傾向の関数として検知され、識別される。これは、例えば端部の外形において確認した点を通して得られた曲線の導関数を計算することによって行われ得る。導関数はまた、点で計算され得、従って、概略でも導関数の傾向を近似する破線で構成され得る。
【００２８】
特に簡単な実施形態では、多くの場合には十分に正確であるが、導関数の最大値及び最小値が決められ、そしてその差が計算される。物品の二つの端部は検知され、すなわち導関数の最大値と最小値との比較及び閾値に基いて互いに識別される。これは、例えば靴下の場合につま先が高度に可変の曲率及び従って端部を表す外形の延長部に沿って互いに大きく異なる値となる導関数をもつ傾向があることによって可能であり、一方、バンド端部の大きな部分は通常多少直線状であり、従って導関数は平坦な傾向である。
【００２９】
別の特徴によれば、本発明は、物品の端部の外形に属する多数の点を特定するセンサー装置と、前記点の座標の関数として、それらの点が物品の第１端部に属すか又は第２端部に属するかを検知する制御及び処理ユニットとを有する物品の第１端部及び第２端部を互いに識別するすなわち弁別する装置に関する。
【００３０】
実際に、制御及び処理ユニットは、前記センサーで特定した前記点の関数として前記端部の外形に近似する曲線を発生するようにプログラムされ得る。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態によれば、センサーは、光電池の装置を有し、また相対運動の方向に沿って、前記物品及び光電池の前記装置を相互に動かす取扱い部材が設けられ、前記物品と前記光電池との往復位置を検知するシステムが設けられる。制御及び処理ユニットは、相対運動の前記方向に沿って光電池に対して物品の占める位置と、物品及び光電池間の相対運動中に、前記物品で遮られる光電池の位置とを関連付ける多数の点を決めるようにプログラムされ得る。
【００３２】
光電池の装置は種々の形式のものでもよい。好ましくは、それら光電池は光電池の直線状ストリングに従って配置される。光電池のこのストリングは、好ましくは、相対運動の前記方向に直交するアライメントに従って配置される。このようにして、デカルト座標系における一連の点は、単に物品及び光電池のアレイを相互に変換することによって得られる。
【００３３】
有利には、制御及び処理ユニットは、光電池が前記相対運動中に前記物品によって遮られる度毎に、物品と光電池との相対位置が検知されるようにプログラムされ得、遮られた光電池の位置及び相対運動の前記方向に沿った物品と光電池との往復位置は前記外形に属する点の座標を形成する。
【００３４】
本発明による方法及び装置のさらに有利な特徴及び実施形態は、特許請求の範囲に示され、本発明の限定しない可能な実施形態を参照して以下に詳細な説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
本発明の実際の限定しない実施形態を示す添付図面及び以下の説明からより良く理解される。
【図１】装置を正面図で示す線図。
【図２】図１における矢印ＩＩ−ＩＩに沿った断面図。
【図３Ａ】つま先を光学読取システムに対向させて位置決めしたストッキングや靴下のような物品の一連の動きの一つを概略的に示す図。
【図３Ｂ】つま先を光学読取システムに対向させて位置決めしたストッキングや靴下のような物品の一連の動きの一つを概略的に示す図。
【図３Ｃ】つま先を光学読取システムに対向させて位置決めしたストッキングや靴下のような物品の一連の動きの一つを概略的に示す図。
【図３Ｄ】つま先を光学読取システムに対向させて位置決めしたストッキングや靴下のような物品の一連の動きの一つを概略的に示す図。
【図４】物品のつま先の外形及びその導関数を示す線図。
【図５Ａ】バンド端部を光学読取システムに対向させて位置決めした物品の一連の動きの一つを概略的に示す図。
【図５Ｂ】バンド端部を光学読取システムに対向させて位置決めした物品の一連の動きの一つを概略的に示す図。
【図６】物品のつま先の外形及びその導関数を示す線図。
【図７】装置のセンサーによって検知した物品の端部の外形に近似する曲線の傾向に基いて、物品の第１端部及び第２端部を互いに識別する異なった処理方法を概略的に示す図。
【図８】本発明による方法の別の実施形態を示す図。
【図９】本発明による方法の別の実施形態を示す図。
【図１０Ａ】本発明による方法の変更実施形態を示す図。
【図１０Ｂ】本発明による方法の変更実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１及び図２には、本発明による装置を極めて概略的に示している。番号１は物品Ｍの支持面を示し、物品Ｍは図示例では、縫い合わされることになるつま先Ｐ及び弾性バンド端部Ｂを備えた靴下である。
【００３７】
コンベアなどで構成され得る支持面１の上には、上下運動ｆｖ及び二重矢印ｆｏに従う並進運動するプレッサーのような可動要素３が配置されている。プレッサー３は、ピストン・シリンダアクチュエータ５によって二重矢印ｆｖに従って動かされ、ピストン・シリンダアクチュエータ５はガイド（図示していない）を摺動する摺動子７によって担持されている。ガイドに沿った摺動子７の二重矢印ｆｏに従う動きは、二つのプーリー１１、１３を回って駆動されるベルト９によって制御され、第２のプーリー１３はモーター１５によって駆動される。番号１７は、二重矢印ｆｏに従ってモーター１５及び従って摺動子７の動きを検知することのできるエンコーダー又はその他の角度変換機を示している。モーター１５と組合さったエンコーダーの代わりに、任意の他の手段を用いて摺動子７の動きを又はプレッサー３の動きを直接検知することができる。この検知手段（図示例ではエンコーダー１７）は、番号１９で示すプログラム可能な制御ユニットに接続され、プログラム可能な制御ユニット１９は例えばモニター２０又はその他のユーザーインターフェースにインターフェースされる。プログラム可能な制御ユニット１９は、装置を制御するのに使用できるプログラム可能な制御装置の典型的なキーパッド及びその他の周辺装置及びユニットを備えている。
【００３８】
番号２１は、光電池のシステムを示し、光電池のシステム２１は、発光器の線状アレイ及び受光器の線状アレイを備えており、二つのアレイは互いに平行でしかも対向している。図面において、番号２３は前記アレイの第１アレイ、例えば発光器のアレイを示し、番号２５は対向するアレイ、例えば受光器のアレイを示している。二つの動作サイクルの以下の説明から明らかなように、物品Ｍは、光電池のビームを物品の端部で遮って、光電池を遮る端部がバンド端部Ｂであるか又はつま先Ｐであるかを検知するために、端部の一方又は他方を検知又は読取り装置２１に対向させて並進するように構成されている。
【００３９】
一般的には物品Ｍの二つの端部Ｐ、Ｂは互いに異なる外形を有しているので、物品Ｍの端部を読取りシステム２１の光電池の線状アレイの下側にして物品Ｍを漸次に送ることによって、以下のデータ、すなわち光電池の空間位置、各光電池の信号、動きｆｏの方向に沿ったプレッサー３の位置、及び矢印Ｆに従う送りの方向に沿った物品の位置を用いて、前記端部の外形（輪郭）の形状を読取り及び検知することができる。
【００４０】
図３Ａ〜図３Ｄ及び図４には、物品Ｍのつま先Ｐの検知を示している。これらの図面には、これらの線図にＸ１〜Ｘ８で示す光電池２１のアレイに対するつま先Ｐの四つの相対位置を示している。図示例では、八つの発光器・受光器対が示されているが、異なる数の光電池を使用できることも理解されるべきである。数は、コスト及び十分な検知精度の要求によって設定される。図３Ａの位置では、光電池のいずれも物品のつま先Ｐで遮られない。図３Ｂでは、光電池Ｘ４が遮られ、図３Ｃの位置では、光電池Ｘ３〜Ｘ６が遮られる。図３Ｄの位置では、光電池Ｘ２〜Ｘ７が遮られる。
【００４１】
光電池Ｘ１〜Ｘ８の位置は、図４に示すデカルト線図の横座標軸上の相応した数の値を示し、一方、モーター１５と組合さったエンコーダー１７で測定した物品Ｍの位置は、縦座標を表している。座標の線図Ｘ、Ｙ（図４）上にＹの各別個の値（分ピンの位置）について遮られる光電池に相応した座標を表すことによって、一組の点Ｐ１〜Ｐ６が得られ、物品の端部の外形ＰＦを補間して近似的に表している。さらに特に、点Ｐ４は、光電池Ｘ４（遮られる最初のもの）の位置（図３Ｂ）で規定された横座標軸（ｘ）上の座標及び座標Ｙ０で規定される。外形の後に続く点の前記軸線上の座標の位置が重要であるので、縦座標軸上の座標Ｙ０の絶対値を知ることは必要でない。物品Ｍが前進するにつれて、位置光電池Ｘ３、Ｘ５が縦座標の値Ｙ１で遮られ、続いて光電池Ｘ６が縦座標Ｙ２で遮られ（図３Ｃ）、そしてさらに光電池Ｘ７が縦座標Ｙ３で遮られる（図３Ｄ）。このようにして、外形ＰＦの点が得られる。縦座標の値Ｙ０はゼロ値として取られ得、その後に続く縦座標は、センサー３及び従って物品Ｍによって行われる相対運動に基いて決められる。
【００４２】
光電池のアレイで読取られる端部がバンド端部である場合に同じことが起こる。この場合は図５Ａ及び図５Ｂに概略的に示され、図６には、決められた座標Ｘ、Ｙで特定した点を適切に補間することで得られる曲線ＰＦを示している。線図における点はこの場合もＰ１〜Ｐ６で示されている。
【００４３】
図４及び図６における線図ＰＦは二つの場合に非常に異なる形状をしていることが分かる。特に、図４の補間曲線は図６の曲線に比較して一層変化する傾斜をもっていることが分かる。適切な基準をもって補間曲線を発生することにより、導関数を計算することができる。導関数の傾向（図４及び図６の線図における二つの場合に表されそしてＤで示される）は、曲線の傾斜の変動を表し、従って光電池で検知された外形ＰＦの大きな又は小さな曲率を表している。
【００４４】
導関数は、つま先をバンド端部から検知するすなわち識別するために、例えば閾値との比較の簡単な基準を通して用いられ得る。実際に、例えば導関数の最大値及び最小値を簡単に決めそしてその差を計算することができる。値の差は経験的に決められた閾値と比較され得る。値の差が閾値を超える場合には、これは湾曲した外形を表し、その結果つま先と特定し、一方、値の差が閾値を超えない場合には、これは平坦な外形を表し、その結果バンド端部と特定する。
【００４５】
経験的に、閾値を特定することは容易であり、閾値に従って、導関数の最大値と最小値との差は、物品のそれぞれバンド端部Ｂ及びつま先Ｐの外形について閾値より相当小さい又は大きい。
【００４６】
図７には、本は発明の異なる実施形態を概略的に示している。実際に、この場合には、装置は図１及び図２を参照して説明したものと実質的に同じである。例えば光電池２３、２５で構成されるセンサーで読取られる物品の端部の外形に属する点Ｐ１〜Ｐｎ６の処理方法は実質的に同じである。逆に、近似曲線に属する点を表すデータを処理する方法は異なる。
【００４７】
図７Ａには、デカルト座標系を示し、横座標軸及び縦座標軸はそれぞれＸ、Ｙで表される。Ｐ１〜Ｐ５は、物品Ｍの端部の外形に属する点を表している。この例では、五つの点が示されているが、点の数は、システムの構造及び物品の形状に基き（前述の実施形態の場合のように）変化し得ることが理解されなければならない。
【００４８】
この実施形態では、点Ｐ１〜ｐ５を通る曲線は座標Ｘ−Ｙに対して傾いている。このことは、物品が真直ぐな状態ではなく傾斜した状態で光電池２３、２５に到達したことを意味している。この実施形態は、このエラーを修正するために検知したデータを処理する予備ステップを備えている。実際に、点Ｐ１〜Ｐ５を通る曲線は、角度αだけ回転した座標系Ｘ’−Ｙ’で表され、横座標軸の直線Ｘ’は物品の軸線にほぼ直交し、その結果曲線の端部点Ｐ１、Ｐ５を通る。従って（ａ）及び（ｂ）で示すように、点Ｐ５の横座標と縦座標との差及び点Ｐ１の横座標と縦座標との差は、
α＝ａｒｃｔａｎ（ｂ／ａ）
であり、そして座標系Ｘ−Ｙから座標系Ｘ’−Ｙ’への点Ｐ１〜Ｐ５の座標を変換する等式は、
Ｘ’＝Ｘｃｏｓ（−α）−Ｙｓｉｎ（−α）
Ｙ’＝Ｘｓｉｎ（−α）−Ｙｃｏｓ（−α）
である。
【００４９】
図７Ｂには、座標がそれぞれ水平位置及び垂直位置に置かれている座標系Ｘ’−Ｙ’における点Ｐ１〜Ｐ５の補間によって得られた曲線を示している。物品の端部の外形の近似曲線（及び従って外形に属する点の補間曲線）の傾斜を修正するこの予備操作は、図３〜図６を参照して説明した実施形態の場合においても予備ステップとして行われ得ることが理解される。
【００５０】
基準座標系Ｘ’−Ｙ’において曲線が作られると、図７ＢにΔＹ’で示す点Ｐ１〜Ｐ５の縦座標の最大値と最小値との差が決められる。物品Ｍの二つの端部（つま先Ｐ及びバンド端部Ｂ）は、曲率の程度の違う外形で特徴付けられるので、縦座標の差の値ΔＹ’は二つの端部について大きく異なる。図７Ｂには、物品のバンド端部Ｂを近似する曲線を破線で示し、またΔＣは、適切な数の物品の端部の形状の分析に基いて経験的に決められた比較値を表している。装置は、ΔＹ’＞ΔＣである物品の全ての端部が“つま先”として仕分けられ、またΔＹ’＜ΔＣである物品の全ての端部が“バンド端部”として仕分けられるようにプログラムされ得る。
【００５１】
図８Ａ及び図８Ｂには、例えば、物品が移動方向に対して特に大きく傾斜して位置決めされる場合に端部外形（バンド端部又はつま先）によってよりむしろ物品の側部によって光電池を遮ることによる識別エラーを防止する、つま先とバンド端部とを識別する改良された処理方法を示している。
【００５２】
図８Ａ及び図８Ｂにおいて、Ｂは物品Ｍのバンド端部を示し、Ｆ０、Ｆ１・・・・ＦＮはＮ＋１に等しい数の光電池を示し、またＸ、Ｙ、又はＸ’、Ｙ’はデカルト基準座標軸を示し、このデカルト基準座標軸に対して、光電池を遮る物品Ｍの端部（つま先又はバンド端部）の外形に属する点の座標が特定される（座標系Ｘ、Ｙはそれぞれ光電池のアライメント及び光電池と物品との相対運動に平行な軸線で構成され、また座標系Ｘ’、Ｙ’は、前述の実施形態について説明した回転の基準に従って、識別のために考察した外形の最初の点と最後の点とを結ぶ線の、軸線Ｘに対する傾斜角に相当する角度だけ回転した座標系である）。
【００５３】
図８Ａ及び図８Ｂには、矢印Ｆで示す相対動きの方向に対して僅かに傾斜した光電池の前方を通過する際のバンド端部の側からの物品Ｍ（靴下のような）を示している。動きの量（Ｈ）すなわち光電池に対する物品の相対動きは前もって確立され、そして物品は、この動きの端部で有効に遮られた光電池の数に関係なく、前記量だけ前方へ動く。この量Ｈは好ましくは、傾斜（図面における角度β）した物品バンド端部Ｂの外形を通させて、多数の光電池が傾斜した物品の場合に物品の側部を遮るのを阻止するのに丁度十分である。量（Ｈ）は物品の形状に基いて経験的に決められる。
【００５４】
図８Ａを参照すると容易に理解できるように、分析を誤らないようにするために、光電池を遮ってきた外形の全ての点を考慮する必要はないが、Ｆ８で示す光電池を遮る点が誤った信号を生じさせるので、二つの端部点を除くのが望ましい。
【００５５】
外形の最初の点と最後の点を除くために、以下のアルゴリズムが用いられ得る。以下の事項を理解するために、検知動作を始める前に、最初の光電池にはＰＬＣ又はその他のプログラム可能な制御ユニットの入力０が割当てられまた相応した捕捉縦座標がＹ０であり；第２の光電池には入力１が割当てられまた縦座標がＹ１であり、そして入力Ｎ及び縦座標ＹＮをもつ最後の光電池までこのようにして、計算に伴う変数はゼロにしそして０からＮ（Ｎ＋１は光電池の数に等しい）まで順に指定されることが記載されなければならない。さらに、光電池を遮る外形の第２の点はｎ１で、また最後の点はｎ２でそれぞれ表されている。
【００５６】
これが開始されると、検知アルゴリズムは次のステップにおいて展開される。
【００５７】
変数の割当て
１）処理の開始時に、全ての変数Ｙｊ及び全ての目盛ｊ、ｚはリセットされ、ここでｊは光電池に関する目盛又は計数（０からＮまで）であり、またｚはアルゴリズムの正い実行に必要なフラッグであり、そして二つの交互の値０又は１を取り得る。
２）変数の値をリセットした後、光電池と物品Ｍとの相対運動が開始される。物品と光電池との距離は前もって知られてなく、従って物品の外形が最初の光電池を遮るまで運動し続けることが考慮される必要がある。
３）最初の信号（物品による最初の光電池の遮り時）で、位置Ｙｊが捕捉される（前述のｊ＝０に従うように）。この値は、運動の最終値がこの点に設定されるようにして、相対運動の“ゼロ”値として考えられる。Ｈは、遮りの始まる瞬時と、物品及び光電池の間の相対運動の停止との間の最大移動であるので、その結果として、
４）物品を送るモーターが止まる位置は、和Ｙｊ＋Ｈに等しく決められる。
５）Ｙ０からＹ０＋Ｈまでの運動中に、外形の遮り位置（縦座標Ｙｉ）が捕捉され、記憶される。すなわち、移動Ｈに等しい相対運動中に、光電池の各単一遮り信号に相応した相対運動の値が集められる。
６）位置Ｙ＋Ｈで動きは停止される。
【００５８】
外形を近似する多角形の定義
多角形は、遮られた最初の点及び最終の点を除いた座標点Ｙｊを考慮して決められる。図８Ａを参照すると、考慮されなければならない多角形の端部点は、点ｎ１、ｎ２（第２点及び第２の最終点）である。ｎ１の前の点及びｎ２に続く点を除く処理は継のとおりである。
７）目盛Ｊで示された縦座標Ｙｊの読取り
Ｙｊ＝０、ｚ＝０の場合には、ステップ８へ進む。
Ｙｊ＞０、ｚ＝０の場合には、ステップ９へ進む。
Ｙｊ＝０、ｚ＝１の場合には、ステップ９へ進む。
Ｙｊ＞０、ｚ＝１の場合には、ステップ８へ進む。
８）ｊ＝ｊ＋１であり、ステップ７に戻る。
９）ｚ＝０、ｎ１＝ｊ＋１、ｚ＝ｚ＋１である場合には、ステップ８へ進む。
ｚ＝１、ｎ２＝ｊ−１である場合には、ステップ１０へ進む。
反復の終了時に、点ｎ１根ｎｂ２は特定され、その結果として光電池を遮った外形を近似する多角形は点ｎ１、ｎ２及び中間点の集合で与えられる。それに続くステップでは、多角形の分析が行われる。点ｎ１、ｎ２の座標系Ｘ、Ｙにおける座標はそれぞれＸｎ１、Ｙｎ１及びＸｎ２、Ｙｎ２で表される。
１０）Ａ＝ａｒｃｔａｎ（（Ｙｎ２−Ｙｎ１）／（Ｘｎ２−Ｙｎ１））。
１１）座標の回転（前述の例について既に説明した式が適用される）。
１２）縦座標Ｙの最小値及び最大値の検索。
１３）外形の形状を割当てるために設定した値との比較：縦座標Ｙ’の最大値と最小値との差が予定の値より大きい場合には、遮った外形はつま先に相当し、さもなければバンド端部に相当する。
【００５９】
前述のアルゴリズム及び図８から理解されるように、光電池の前方の物品の外形の通過で特定された最初の点及び最終の点を除くことによって、特定した端部は例えば図８の場合にはつま先として分析されないようにし、その端部は実際にはバンド端部である。物品の軸線と動きの方向との間の傾きのために、このエラーは、光電池Ｆ８を物品側部に相当する点ｎ３が遮ることから誘導され得る。
【００６０】
前述の実施形態では、物品Ｍは、つま先Ｐが常に実質的に前面に平坦であるように、すなわち図示したようにアーク形状の外形となるように位置決めされると仮定した。しかし、これは常にそうではなく、特に物品を取り扱いそして平坦化する仕方に従って、物品は一側に位置するように位置決めされ得、それでつま先Ｐは例えば図２に示すようにアーク状外形ではなく、図９に示すようにほぼ直線領域をもつ段状外形である。
【００６１】
これにより、分析は困難となり得、すなわち物品Ｍと光電池との往復運動の量Ｈが長さＬ以下である場合に、つま先とバンド端部との両方が異なる長さであるが直線状外形部分を備えているので、正しくない検知の危険があり得る。他方、傾斜した（角度β、図８）物品の場合に、端部外形によってよりむしろ物品の側部で過剰の数が遮られるのを防ぐ他目に、量Ｈは限定されなければならない。
【００６２】
つま先が図９に示すように位置決めされる場合につま先とバンド端部との識別におけるエラーを避けるために、前記の識別の基準を用いるよりはむしろ、外形の点の座標系Ｘ’、Ｙ’に対して最大高さ及び最小高さとの差に基いて、つま先は、つま先の場合に方がバンド端部に伴う光電池の数より明らかに少ないので、外形で遮られる光電池の数を計数することによって、バンド端部と識別される。従って、本発明の方法の改良された実施形態によれば、物品と光電池との間のＨの動きを行った後、まず第一に、物品の外形で遮られる光電池の総数が決められる。この総数が所与最少数以下である場合には、光電池を通過した端部はつま先である。遮られる光電池の数が前記所与最少数より多い場合には、前記の識別処理は、座標の違いに基いて行われる。
【００６３】
結局、より有効なシステムは、外形の座標の回転及びＹｍａｘ及び設定値の比較の基準と、外形が遮る光電池の数を考慮する基準との両方を備えている。
【００６４】
前記の実施形態では、物品のただ一方の端部が物品の第１の端部であるか又は第２の端部であるかを認識するために、物品の前記ただ一方の端部が光電池又はその他のセンサーと相互作用するようにされる。前記端部が第１の端部（例えばつま先）であると認識されると、他方の端部は第２の端部（例えばバンド端部）であると仮定される。しかし、本方法を実施するこの仕方は唯一の可能な仕方ではない。実際に、例えば本方法の高度の正確性及び再現性を達成するために、或いはまた検知したデータの誤解釈の危険を低減するために、本発明による方法の改良された実施形態では、同一物品の両端部は、同じ又は二つの異なるセンサー装置によって検知するようにされる。
【００６５】
図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して以下に説明する一つの可能な実施形態では、装置は光電池２１の単一線形アレイを備えている。一つの実施形態では、前記光電池は、製造物品Ｍが前述のように通過するようにされる中間位置の二つの側部に配列した発光器２３及び受光器２５を備えている。しかし、異なる実施形態（前記の実施形態にも十分に適用され得る）では、光電池は、物品Ｍの位置する例えば反射面又はコンベアの同一側に配列した発光器を備え得る。
【００６６】
二つの取扱い部材５Ａ、５Ｂは、光電池装置２１の各側に一つずつ設けられている。一実施形態では、部材５Ａ、５Ｂは、二重矢印ｆｖに従って垂直方向に可動であり、そして８で略示する支持構造体から吊り下げられている。一実施形態では、二つの取扱い部材５Ａ、５Ｂは、ローラ（図示例では各取扱い部材に対して三つ）のまわりに掛けられたそれぞれ無端ベルト６Ａ、６Ｂを備えている。各三ローラ・クラスターの少なくとも一つが駆動され、その他のローラは遊びローラであり得る。駆動ローラは、それぞれのベルト６Ａ、６Ｂを二重矢印ｆｏに従って動かす。
【００６７】
第１の端部（例えばつま先端部Ｐ）及び第２の端部（例えばバンド端部Ｂ）を備えた製造物品Ｍは取扱い部材５Ａ、５Ｂの下側で移動される。前述の例の場合のように、物品Ｍの向きはランダムであり、すなわちどちらがつま先端部でありどちらがバンド端部であるかは予めわからない。図示例では、バンド端部Ｂは図面の左側にあり、つま先Ｐは右側にある。
【００６８】
物品Ｍが二つの部材５Ａ、５Ｂの一方又は他方の下側に位置されると、これらの部材は下げられ（矢印ｆｖ）、それで前記取扱い部材の少なくとも一方は物品Ｍに接触し、支持面１、例えば図面に垂直に動くコンベアに対して物品Ｍを押圧する。一方又は両方のベルト６Ａ、６Ｂは、例えば物品を左側に向かって押すように同一方向に動く。この動き中に物品の端部の一方は、支持面１と発光器２３との間を通過し、すなわち、発光器・受光器対２３、２５を遮る。図示例では、図１０Ａに示す位置において、バンド端部Ｂは丁度光電池を遮る。この状態になると、装置は、前記のモードの一つに基いて、発光器２３と受光器２５との間を丁度通過した端部が第１の端部であるか第２の端部であるかを決めることができる。ベルト６Ａ、６Ｂの動きは、第２の端部が光電池２１を通過するように逆転又は継続（物品の始動位置に依存して）され得る。装置は、前記の方法の一つを適用して、第２の端部がバンド端部であるか又はつま先端部であるかを決める。
【００６９】
二つの読取りが一致する場合（すなわち、最初に検知した端部が例えば図示例の場合のようにバンド端部であり、また第２に検知した端部がつま先端部であることが第１の読取で決まる場合）には、物品Ｍの向きは適切に決められる。しかし、読取が一致しない場合（すなわち、両端部がつま先端部であるとして読取られる又は両端部がバンド端部であるとして読取られる場合）には、制御ユニットは読取りを止めるものと考察してこの物品を除外する。そのような場合、物品は例えばバスケット又はその他の容器へ戻され、かかるバスケット又はその他の容器から後続の検知処理のために物品は再び取り出される。
【００７０】
エラー（二重つま先検知又は二重バンド端部検知）は、例えば物品が支持面１上に適切に拡がっていない場合に起こり得る。
【００７１】
両端部が読取られる場合には、システムは、それぞれつま先端部分とバンド端部分とを識別するのに幾分信頼性の低いアルゴリズムが用いられる場合でも、エラーの機会を実際に無視できる値に低減できる。こうして、実質的に簡単なアルゴリズムを用いて信頼できるシステムを構築することができる。
【００７２】
図面は単に、純粋に本発明の実施形態として提供した例を示すだけであり、本発明の概念の範囲から逸脱することなしに形態及び構成において変えることができる。特許請求の範囲における符号は、明細書の記載及び図面を参照して特許請求の範囲を容易に読むことができるようにするためのものであり、特許請求の範囲に記載した保護の範囲を限定するものではない。
【図１】
2009537845.tif 000003
【図２】
2009537845.tif 000004
【図３Ａ】
2009537845.tif 000005
【図３Ｂ】
2009537845.tif 000006
【図３Ｃ】
2009537845.tif 000007
【図３Ｄ】
2009537845.tif 000008
【図４】
2009537845.tif 000009
【図５Ａ】
2009537845.tif 000010
【図５Ｂ】
2009537845.tif 000011
【図６】
2009537845.tif 000012
【図７（Ａ）】
2009537845.tif 000013
【図７（Ｂ）】
2009537845.tif 000014
【図８】
2009537845.tif 000015
【図９】
2009537845.tif 000016
【図１０Ａ】
2009537845.tif 000017
【図１０Ｂ】
2009537845.tif 000018
【国際調査報告】
2009537845.tif 000019
2009537845.tif 000020