JP7111766B2 - 製品スタックの操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、製品のスタック、特に折り畳まれた、ステープル留めされた、縫い合わされた、又は結合された製品のスタックを折り機に移送するための操作装置、そのような操作装置を有する折り機、並びに製品のスタックを移送する方法に関する。

包装製品を製造するための多くの機械では、機械の出口にある製品は、機械の受け渡し領域にスタックの形で提供され、複数の製品は、製品のその後の処理、保管、及び輸送を簡略化するために前記スタック内で互いに重なり合っている。折り機では、例えば、紙シートなどの平面媒体は、１つ又は複数の折り畳みユニットによって折り畳まれた製品に折り畳まれる。続いて、折り畳まれた製品は、通常、積み重ね装置によって折り畳まれた製品のスタックを形成するように積み重ねられる。したがって、折り機の出口では、折り畳まれた製品のスタックが通常、受け渡し領域に配置される。

次に、機械のオペレータは、この製品のスタックを手作業で受け渡し領域からパレットなどの輸送媒体に持ち上げ、その上に多数の連続するスタックを並べて配置する。逆に、目的地では、スタックは、更に処理するために、輸送媒体から再び降下される必要がある。

製品のスタックを持ち上げて配置する手順は、オペレータにとって非常に時間と労力を要する。特に、慎重に扱われるべきであり、したがって処理が容易ではない、例えば折り畳まれた、ステープル留めされた、縫い合わされた、又は結合された製品などの場合、この作業はオペレータにとって何よりも非常にストレスになる。

したがって、本発明の目的は、製品のスタックを受け取り領域から堆積領域に移送するための操作装置及び方法を提供することであり、その操作装置及び方法によって、シンプルで効率的で確実な方法でのスタックの移送が可能である。

本発明の一態様によれば、製品のスタックを受け取り領域から堆積領域に移送するための操作装置は、三次元で移動可能な把持ユニットを備え、把持ユニットは、受け取り領域に配置された製品のスタックを受け取り、スタックを移動し、堆積領域にスタックを堆積させるように指定される。把持ユニットは、受け取られたスタックの上側を押さえつけるための少なくとも１つの上側保持要素と、受け取られたスタックの上側の反対側の下側を支持するための少なくとも１つの下側保持要素と、を備える。

このようにして、単純で、効率的で、確実な方法で、受け取り領域から堆積領域への製品のスタックの移送を処理する操作装置が提供される。本明細書の操作装置は、移動されるべきスタックを、受け取り領域の受け取り位置から堆積領域の所定の堆積位置に移動させるように作動及び駆動される。移送の手順は、少なくとも部分的に自動化されているため、オペレータ又は労働者は時間及び肉体的な労力の点で楽になる。上側保持要素は受け取られたスタックの上側を押さえつけ、下側保持要素はスタックの下側を支持するので、把持ユニットはスタックを確実に受け取り、受け取り、移送、及び堆積中のスタックの傾斜又はスタックの製品の相対的な変位が回避される。したがって、慎重に処理する必要がある、折り畳まれた、ステープル留めされた、又は結合された製品は、確実な方法で移送される。

スタックが上側保持要素及び下側保持要素によって把持されるため、操作装置は、固有の重量が低い製品に特に適している。また、スタックが上側保持要素及び下側保持要素によって把持されるため、かかる重量の低い製品のスタックは、例えば、比較的重い製品のスタックの場合よりも凝集度が低くなる。柔軟性があり、それゆえに圧力を加えると簡単に変形する製品も、簡単で確実な方法で移送できる。したがって、製品は、特に好ましくは、例えば、背縫い製品又は接着結合製品などの、折り畳まれた、ステープル留めされた、縫い合わされた、又は結合された製品である。しかしながら、操作装置は、適切な方法で積み重ねることができる他の全ての製品にも使用できることが理解される。

受け取り領域は、好ましくは、例えば、折り機又は印刷機などの機械の、又は製品のスタックを形成する積み重ね装置の受け渡し領域である。しかしながら、受け取り領域は、製品のスタックが輸送又は保管される輸送媒体であってもよい。

堆積領域は、スタックが移動される領域である。製品のスタック並びにその後の製品のスタックが堆積される、例えばパレットなどの輸送媒体は、好ましくは、堆積領域に配置される。しかしながら、堆積領域は、コンベヤ装置の入口に構成することもでき、あるいは、スタックが手動又は機械化された方法での更なる処理のために供給される領域であってもよい。

把持装置は、三次元、好ましくは、デカルト座標系のｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向に移動可能である。そのため、把持装置は、一方では受け取り領域で受け取られたスタックを、堆積領域内の相互にオフセットされた様々な堆積位置に配置することができ、また、受け取り領域と堆積領域の間の障害物又は高さの差を克服することができる。本明細書の把持ユニットの動きは、直線的に、又は任意の曲率の動作経路上に動きを重ね合わせることによって行うことができる。この目的のために、把持ユニットは、対応して作動及び駆動される操作装置に対応して装着される。

操作装置及び把持ユニットの動きを規定するために、又はそれらをそれぞれ制御及び駆動するために、任意の他の適切な座標系が使用され得ることが理解される。

把持ユニットは、好ましくは、直動及び回転方式で移動可能である。本明細書の把持ユニットは、把持ユニットと、把持ユニットが取り付けられている操作装置の構成要素との間で相対運動が不可能であるように、操作装置上に設けることができる。しかしながら、把持ユニットはまた、操作装置に対して直動及び／又は回転式に移動可能であり得る。把持ユニットは、特に、前記把持ユニットが装着されている操作装置の構成要素に対して少なくとも１つの軸を中心に回転可能であるように、操作装置に取り付けることができる。

把持ユニットは、それぞれの場合において、単一の上側保持要素及び単一の下側保持要素を備えることができ、それにより、把持ユニットの単純な、したがって費用効果の高い構造を可能にする。しかしながら、把持ユニットは、複数の上側保持要素及び／又は複数の下側保持要素を備えることもできる。したがって、以下の全ての説明は、把持ユニットが複数の上側及び／又は下側保持要素を備える実施形態にも同様に当てはまる。

把持ユニットによる製品のスタックの更に確実な受け取りを保証するために、１つの位置にある下側保持要素は、スタックを支えるための支持平面を規定する。移動されるスタックは、スタックの製品が前記支持平面に実質的に平行に配置され、平面状に整列されるように、把持ユニットの前記支持平面上に配置される。それぞれのスタックを受け取り、移送し、堆積する間の操作装置は、好ましくは、支持平面が実質的に水平に位置合わせされるように作動及び駆動される。そのため、スタックを傾けること、又はスタックの製品を滑らせることは避けられる。

単一の下側保持要素のみが提供される場合、前記単一の保持要素は、支持平面を規定するための平面支持面を含む。支持面は、移動するスタックの下側に接触する。しかしながら、下側保持要素はまた、１つの平面にある複数の接触位置を有することができる。

複数の下側保持要素が設けられる場合、複数の下側保持要素の保持要素は、それぞれ１つの支持面を備えることができ、前記支持面は、支持平面を規定するように共通平面に配置される。しかしながら、複数の下側保持要素の保持要素は、いずれの場合にも、支持平面を規定するのに適した別の形状を有することもできる。例えば、２つの下側保持要素は、実質的に円筒形であり、各場合においてスタックの下側と線状接触するように構成することができ、接触位置は、１つの平面にあり、支持平面を規定する。３つ以上の下側保持要素は、支持平面を規定するために、スタックの下側との接触点を１つだけ持つこともできる。複数の下側保持要素の保持要素は、全て同じ形状を有するか、又は異なる構成とすることができる。

製品又は製品のスタックそれぞれの剛性は、前記製品が確実に受け取られ、前記製品の屈曲により、下側保持要素から落下したり、複数の下側保持要素の間でそれぞれ落下したりしないように、下側保持要素の基本設計で考慮される。したがって、保持要素の正確な構成とは無関係に、少なくとも２つ又は４つの下側保持要素を設けることが好ましく、これらは、移動されるスタックの下側の２つの互いに対向する外周の領域に少なくとも配置されることが好ましい。

受け取られたスタックの上側を理想的で確実な方法で押さえつけるために、上側要素がスタックの上側に接触するための接触平面を規定することが好ましい。

単一の上側保持要素のみが提供される場合、この上側保持要素は、対応して、接触平面を規定するための接触面を有する。あるいは、複数の下側保持要素の文脈で上述したように接触平面を規定するために、複数の上側保持要素の保持要素は、それぞれの場合において、例えば、スタックの上側との線状接触又は点状接触などの他の接触形状を有することもできる。

接触平面は、好ましくは、支持平面と平行になるように位置合わせされる。そのため、移送中の製品のスタックが実質的に角形を維持することが保証される。上側保持要素の正確な構成とは無関係に、ここでも、少なくとも２つ又は４つの上側保持要素が、製品のスタックの上側の少なくとも２つの互いに対向する外周の領域に好ましくは配置されて、上側が確実に押さえつけられることが保証される。

好ましい一実施形態では、上側保持要素及び下側保持要素は、互いに対して移動可能である。そのため、上側保持要素及び下側保持要素は、受け取られて移動されるスタックに対して同時に移動可能である。これは、上側保持要素及び下側保持要素が最初にスタックから間隔を空けて配置され、スタックが上側保持要素及び下側保持要素の間に配置された場合にのみスタックの方向に移動できるという利点を提供する。そのため、スタックの受け取りが容易になる。さらに、上側保持要素と下側保持要素の間の間隔は、異なるスタック高さに容易に適合させることができる。

上側保持要素及び下側保持要素との間の相対運動は、好ましくは、スタックの方向、又は支持平面に垂直であり、したがって、受け取られるスタックの上側又は下側にそれぞれ垂直な動きの成分を含む。次に、上側保持要素及び下側保持要素を、スタックからの間隔を狭めるように、スタックの方向に互いに対して移動させることができる。上側保持要素及び下側保持要素は、好ましくは、上側保持要素がスタックの上側を支え、下側保持要素がスタックの下側を支えるまで、スタックに対して移動可能である。次に、製品が、例えば、折り畳まれた、ステープル留めされた／縫い合わされた、又は結合された製品の場合のように十分に柔軟である限り、保持要素間の相対的な動きにより、空気がスタックから押し出され、その結果、スタックの製品が実質的に平面状に配置されることが保証される。

上側保持要素及び下側保持要素は、それぞれ他の保持要素の方向に、又はスタックの方向にそれぞれ移動可能であり得る。しかしながら、上側保持要素のみ、又は下側保持要素のみが可動であってもよい。

それぞれの可動な保持要素は、駆動装置によって直接移動させることができ、又は対応する機構を介して、共通の駆動装置によって間接的に移動させることができる。

それぞれの可動な保持要素は、適切な予荷重要素（例えばばね）によって、所定の位置に予荷重されるか、又は把持ユニットのガイド内で自由に変位可能であるように装着することができる。例えば、ガイド内の上側保持要素は、支持平面に対して垂直に自由に変位可能である。本明細書における上側保持要素の重量の力だけで、スタックの方向に保持要素を変位させることができる。上側保持要素は、引張りばね又は圧縮ばねによって、スタックの上側の方向に予荷重されることもできる。下側保持要素は、駆動可能であることが好ましく、上側保持要素に対して変位又は旋回させることができる。

好ましい一実施形態では、把持ユニットは、第１の横方向の境界要素及び第２の横方向の境界要素を更に含み、これらは、それぞれ、受け取られるべきスタックの２つの互いに対向する側面のうちの１つに割り当てることができる。スタックの側面は、スタックの下側に垂直になるように延びる。

第１及び第２の境界要素は、把持ユニット内のスタックのための受け取り領域を横方向に区切るのに役立つ。第１及び第２の境界要素は、上側保持要素及び下側保持要素を受け入れて格納するのに特に適している。

代替的又は追加的に、第１及び第２の横方向の境界要素は、前記横方向の境界要素が割り当てられるスタックのそれぞれの側面を支持することもできる。そのため、製品のスタックの更に安全でより寸法的に安定した移送が保証される。

いずれの場合にも、１つの第１及び１つの第２の横方向の境界要素を設けることができる。任意選択で、複数の第１及び／又は複数の第２の境界要素を設けることができる。したがって、以下の説明は、任意の数の第１及び第２の境界要素を有する実施形態に類似の方法で適用することができる。

スタックの最適な位置合わせを実現するために、第１の境界要素は好ましくは第１の境界平面を規定し、第２の境界要素は好ましくは第２の境界平面を規定し、それぞれの場合において、受け取られるスタックの２つの互いに対向する側面のいずれか１つを支える。第１及び第２の境界平面は、相互に平行になるように、及びいずれの場合にも支持平面に垂直になるように位置合わせされる。

把持ユニットがそれぞれ１つの第１及び１つの第２の境界要素のみを含む場合、前記境界要素は、好ましくは、境界平面を規定するために、それぞれ１つの境界面又は複数の接触位置を含む。複数の境界要素の境界要素はまた、下側保持要素と支持平面という文脈において最初に説明されている境界平面を規定するために、受け取られるべきスタックの側面に向かって別の接触形状（例えば、線状接触又は接触点）を有することができる。

特に好ましい一実施形態による第１及び第２の境界要素が互いに対して移動可能である場合、把持ユニットによるスタックの単純な受け取りが達成される。第１及び第２の境界要素は、特に、互いに向かって移動可能であり得る。したがって、第１及び第２の境界要素の相対的な動きは、支持平面に平行になるように、又は、境界平面、及び境界要素がそれぞれ割り当て可能なスタックの互いに対向する側面に垂直になるように位置合わせされる動きの成分を含む。そのため、製品のスタックは、第１及び第２の境界要素の間、並びに上側保持要素及び下側保持要素の間に配置できる。一方、第１及び第２の境界要素は、スタックのそれぞれの側面から特定の間隔を有し、これにより、把持ユニットとスタックとの間の衝突が防止される。第１及び第２の境界要素は、その後、好ましくは前記境界要素が割り当てられるそれぞれの側面に接触するまで、スタックの２つの互いに対向する側面の方向にのみ作動される。

第１及び第２の境界要素は、それぞれの専用の駆動装置によって直接駆動されるか、又は共通の駆動装置及び適切な機構によって間接的に駆動されることが好ましい。

第１及び第２の境界要素との間の相対的な動きは、好ましい一実施形態による把持ユニットが支持体を含み、第１及び第２の境界要素の少なくとも１つが支持体上で直線的に変位可能になるように装着されている場合、特に簡単な方法で変換できる。２つの境界要素のうちの１つは静止するように構成することができ、それぞれの他の境界要素のみが直線的に変位可能であり得ることが理解される。あるいは、第１及び第２の境界要素は、支持体上で直線的に変位可能であるように装着することができ、境界要素の動きは、好ましくは同期して行われる。

例えば、支持体は、少なくとも１つの対応する直線ガイドを有することができ、その中で、少なくとも１つの直線的に変位可能な境界要素上の対応する対応部品が係合する。直線的に変位可能な境界要素の直線運動は、例えば、適切なシリンダーを用いた、例えば、リニア駆動装置、スピンドル駆動装置、又は、油圧若しくは空気圧駆動装置などの適切な駆動装置によって行うことができる。しかしながら、特に以下の図の説明から導き出されるように、第１及び第２の境界要素を互いに対して移動させるための対応する機構も提供することができる。

上側保持要素及び下側保持要素が、それぞれ第１及び／又は第２の境界要素に装着されるか、又は取り付けられることが特に好ましい。そのため、構成要素の数が少ない把持ユニットの単純な構造が得られる。それぞれ１つの上側保持要素又は１つの下側保持要素のみが提供されている場合、前記保持要素は、いずれの場合も第１又は第２の境界要素に装着されるか、第１の境界要素から第２の境界要素まで延在し、両方の境界要素に装着されることができる。複数の上側保持要素又は下側保持要素がそれぞれ提供される場合、複数の上側保持要素又は下側保持要素のそれぞれの一部が第１の境界要素に装着され、複数の上側保持要素又は下側保持要素のそれぞれの他の一部が第２の境界要素に装着されることが好ましい。この場合、複数の上側保持要素又は下側保持要素の保持要素は、第１及び第２の境界要素の間の支持平面に垂直になるように規定される中心平面に対して対称になるように配置することができる。あるいは、それぞれの保持要素は、前記中心平面に対して非対称になるように配置することもできる。

上側保持要素及び下側保持要素が互いに対して可動である場合、少なくとも可動な保持要素が、第１及び第２の境界要素の少なくとも１つに沿って直線的に変位可能であるように装着されることが更に好ましい。このために、第１及び第２の境界要素の少なくとも１つは、それぞれの保持要素上の対応する対応部品と相互作用するガイドを備え、保持要素をガイドに沿って移動可能としている。ガイドの長手方向は、スタックの方向における保持要素の直線変位機能を可能にするように、支持平面に垂直であるように構成されることが好ましい。

上側保持要素及び下側保持要素が第１及び／又は第２の境界要素上で直線的に変位可能であるように装着される場合、上側保持要素及び下側保持要素のためのガイドは、共通ガイドとして構成することもできる。しかしながら、下側保持要素の少なくとも１つのガイドは、上側保持要素の少なくとも１つのガイド以外のガイドであってもよい。

下側保持要素はまた、第１及び第２の境界要素の少なくとも１つに対して旋回可能であるように装着され得る。この目的のために、下側保持要素とそれぞれの境界要素との間に、下側保持要素が旋回可能である回転軸を規定する回転継手が設けられる。

一実施形態では、下側保持要素は、第１及び第２の境界要素の少なくとも１つに沿って直線的に変位可能であるように装着され、並びに前記境界要素に対して旋回可能であるように装着され得る。この目的のために、下側保持要素は、好ましくは、複数の部品で構成され、個々の部分は、関節式に互いに接続される。そのため、特に安定した方法で支持平面を規定し、同時に簡単な方法で移動可能であり、場所を節約する方法で使い捨て可能な下側保持要素が提供される。さらに、この機構により、堆積領域でスタックがスムーズに下降することが保証される。

特に好ましい一実施形態では、操作装置は、ロボット、特にガントリロボット又は多関節アームロボットを更に含む。このようにして、把持ユニットは、三次元で特に単純かつ多様な方法で移動することができ、そのため、製品のスタックの堆積は、堆積領域での多数の異なる堆積位置、並びに、複数の異なる相互配置で可能である。

ロボットは、好ましくは、自由端を有するロボットアームを備え、把持ユニットは、ロボットアームの自由端に配置される。本明細書の把持ユニットは、ロボットアームにしっかりと接続することができる。しかしながら、把持ユニットは、好ましくは、関節式にロボットアームに接続され、受け取られたスタックの上側及び下側、又は支持平面のそれぞれに対して垂直になるように延びる少なくとも１つの回転軸の周りでロボットアームに対して回転可能である。ロボットアームに対する把持ユニットの任意の旋回を可能にする他の関節式接続も提供することができる。

ロボットは、好ましくは、協力ロボットとして構成されるので、オペレータとロボットの間の最適な協力が可能であり、例えば、ロボットの遮蔽物など、オペレータの動作範囲を制限する追加の保護装置は不要である。同時に、ロボットの環境にいるオペレータの安全がそれにもかかわらず確保される。

ロボットを制御するための制御装置が提供されることが好ましい。制御装置は、オペレータによる制御コマンドを入力するためのオペレータインターフェースを有することができる。ロボットの制御装置は更に、機械の制御装置に結合されるか、又は制御装置に統合されて、ロボットと機械の間の最適な調整を可能にすることができる。

さらに、ロボットはオペレータによって遠隔制御されるか、製品のスタックを部分的に自動又は完全自動（自律）の方法で移送するタスクを引き受けることができる。この目的のために、ロボット又は操作装置はそれぞれ、対応して指定され、制御装置によって作動される。

操作装置は、積み重ねられた製品が折り畳まれた製品である折り機と組み合わせて特に有利に利用することができる。したがって、本発明による折り機は、処理方向に沿って連続し、折り畳まれた製品を形成するために平面媒体を折り畳むための少なくとも１つの折り畳みユニットと、折り畳まれた製品から折り畳まれた製品のスタックを形成するための積み重ね装置と、折り畳まれた製品のスタックを受け渡すための受け取り領域を形成する受け渡し領域と、折り機に割り当てられた堆積領域と、スタックを受け渡し領域から、折り機に割り当てられた堆積領域に移送するための操作装置と、を備える。

上述の操作装置の利点は、このようにして折り機に直接実装することができ、折り機のオペレータに利益をもたらすことができる。

少なくとも１つの折り畳みユニットの前の処理方向の折り機は、更に好ましくはインフィードを含む。インフィードは、例えばパレットドッキングユニットなどのドッキングユニットによって形成することができる。しかしながら、インフィードは、例えば印刷機のような、折り機の上流の機械から直接行うこともできる。

製品のスタック、特に折り畳まれた、ステープル留めされた、縫い合わされた、又は結合された製品のスタックを受け取り領域から堆積領域に移送するための方法であって、
ａ）製品のスタック及び把持ユニットを受け取り領域に互いに対して配置し、スタックは、互いの上に置かれる複数の製品によって形成され、その最下の製品が、好ましくは受け取り領域において平面状に支持されるステップと、
ｂ）把持ユニットによって、受け取り領域に配置されたスタックを受け取るステップと、
ｃ）把持ユニットによって、スタックを受け取り領域から堆積領域に移動するステップと、
ｄ）移動されたスタックを堆積領域に堆積するステップと、
ｅ）少なくとも１つの更なるスタックについて、ステップａ）からｄ）を繰り返すステップと、を含む。

受け取り領域から堆積領域への製品のスタックの移送を容易にする方法は、効率的で確実な方法で設計されており、このようにして提供された機械のオペレータを楽にする。

この方法は、好ましくは、上述の操作装置によって実行される。したがって、操作装置の全ての特徴、特性、及び利点を方法に適用することができる。

受け取り領域における製品のスタックは、製品が受け取り領域の支持面によって規定される平面に平行になるように位置するように形成される。製品は、スタックの最も下の製品のみが受け取り領域で支えられるように、互いの上に置かれる。製品は、実質的に平面状に互いの上に置かれる。偏りは、製品の膨らみから生じる可能性がある。製品が、折り畳まれた、ステープル留めされた／縫い合わされた、又は結合された製品として構成されることが好ましい場合、前記製品のスパインは、スタックの下側に対して実質的に垂直になるように配置されるスタックの側面を形成する。この場合、前記製品が直立するように、積み重ねる前に製品を偏らせる必要はない。さらに、このようにして形成された製品のスタックは、理想的な独立した方法で傾斜することなく立つような一定の安定性を持っている。

製品のスタック並びにその後の製品のスタックを堆積させることができる、例えばパレットなどの輸送媒体は、堆積領域に配置されることが好ましい。しかしながら、堆積領域は、コンベヤ装置の入口に構成することもでき、あるいは、手動又は機械化された方法での更なる処理のためにスタックが供給される領域とすることもできる。

連続する製品のスタックは、スタックが１つの平面内で相互にオフセットされるように配置されるという点で、堆積領域に所定のパターンで堆積される。

製品が、折り畳まれた、ステープル留めされた／縫い合わされた、又は結合された製品として構成されている場合、所定のパターンによる２つのスタックは、製品のスパインによって形成された両方のスタックの側面が互いに反対側を向くように、堆積領域で互いに反対側にあることが好ましい。これは、スパインの反対側にある両方のスタックの側面が互いに面していることを意味する。スパインの反対側にあるそれぞれのスタックの側面が更なるスタックに面するように、更なるスタックを配置することもできる。

この配置により、そこに配置された製品のスタックが傾いても、製品が堆積領域から、又は存在する場合は輸送媒体から落下することができなくなる。したがって、その理由は、製品のスパインが蓄積することにより、製品のスパインの領域のスタックが反対側よりも厚いことによる。スパインの蓄積は、例えば、製品の固有の復元力によって、及び、ステープル留めされた／縫い合わされた、又は結合された製品の折り目又はスパイラル又は接着剤による領域での材料の蓄積によっても作成できる。したがって、製品が互いの上にあるスタックは、スパインによって形成される側面の方の高さが反対側の側面よりも高くなる。そのため、スパインによって形成される側面から反対側の側面の方向に低下し、製品数の増加に伴って増加する製品の傾斜が生じる。したがって、上部にある製品が、スパインの反対側の側面の方向にスタックからスライドするリスクがある。少なくとも１つの更なるスタックがそこに配置される場合、スライドする製品は停止され、前記製品が堆積領域から、そして場合によっては輸送媒体から落下することが回避される。

特定のパターンでのスタックの配置、及び輸送媒体が堆積領域に配置されるかどうかとは無関係に、堆積領域内の連続する製品のスタックは、相互に離間するように配置される。所定数の製品のスタックが堆積領域に配置される場合、その数の製品はスタックの第１層を形成し、スタックの第２層がスタックの前記第１層上に堆積されることが考えられる。スタックの層の間には分離要素を設けることができる。

スタック及び把持ユニットを配置するステップａ）は、スタックの２つの互いに対向する側面が、把持ユニットの第１及び第２の横方向の境界要素の間に配置され、スタックの上側及び下側が、把持ユニットの上側保持要素と下側保持要素との間に配置されるように行われることが好ましい。

一方、スタックは、機械の堆積領域で静止するように配置されることが好ましい。したがって、把持ユニットは、スタックに対して位置決めされる。把持ユニットの単純な位置決めを可能にするために、把持ユニットの配置中の第１及び第２の境界要素は、スタックとのいかなる衝突も回避するために、スタックの２つの対向する側面から特定の間隔を有する。

スタックとのいかなる衝突も回避するために、上側保持要素及び下側保持要素はまた、好ましくは、スタックの上側及び下側からそれぞれ特定の間隔を有する。スタックの上側及び下側が上側保持要素及び下側保持要素の間に配置されているということは、上側保持要素がスタックの上側によって規定される平面の上にあり、下側保持要素がスタックの下側によって規定される平面の下にあることを意味する。ステップａ）の間の側面からの境界要素の間隔のおかげで、上側保持要素は、スタックの上側の真上に位置せず、上部スタックに対して横方向にオフセットされるようにすることもでき、下側保持要素は、スタックの下側の真下に位置せず、スタックの下側に対して横方向にオフセットされるようにすることもできる。スタックが実質的に直方体でなく、上側又は下側が水平面に対して斜めになるように配置されている場合、この所見は、把持ユニットと保持要素が配置されるスタックの比較的近い環境に限定される。

ステップａ）の間の下側保持要素は、少なくとも一時的に、前記下側保持要素が第１及び第２の横方向の境界要素の間の中間空間に実質的に突出しない位置にあることが好ましい。下側保持要素とスタックとの間の衝突が予想されないため、スタックに対する把持ユニットの配置は、そのために単純化される。

次に、方法のステップｂ）は、好ましくは、下側保持要素を第１の位置から第２の位置に移動するステップを含み、第２の位置において下側保持要素は、第１及び第２の横方向の境界要素の間の中間空間に突出し、スタックのためのレセプタクルを形成するように中間空間を下向きに区切る。第２の位置にある下側保持要素は、スタックの支持平面を規定する。下側保持要素の第１の位置から第２の位置への移動は、直線運動、回転運動、又はそれらの組み合わせを含むことができる。

下側保持要素の第２の位置への移動は、下側保持要素がスタックの下側によって規定される平面の下に配置されるとすぐに行うことができる。次に、境界要素は、下側保持要素とスタックとの間の衝突の危険を冒すことなく、スタックの側面の横にあるように、上から確実に配置することができる。

しかしながら、下側保持要素は、第２の位置に永久的に配置することもでき、スタックに対して把持ユニットを位置決めするときに対応する注意が必要であることが理解される。ステップａ）による把持ユニットの配置は、例えば、第１及び第２の境界要素がスタックのそれぞれの側面から比較的大きな間隔を有するような方法で行われ、前記間隔は、下側保持要素とスタックとの間のあらゆる衝突を回避するのに十分である。しかしながら、把持ユニットはまた、下側保持要素がスタックの下側によって規定される平面の下に位置するように最初に配置することもでき、スタックの方向への移動は、その後にスタックの側面に対して垂直な方向でのみ行われ、前記側面は、境界要素が割り当てられるスタックのそれらの２つの互いに対向する側面に垂直になるように位置合わせされる。

本方法の好ましい一実施形態によれば、移動されたスタックを堆積するステップｄ）は、更に以下を含む。

－下側保持要素を第２の位置から第１の位置に移動し、それにより、スタックを下方向に解放するステップ、
－スタックの下側が堆積領域内で支えられるまで、堆積中にスタックの上側を介して上側保持要素を連行するステップ。

そのため、スタックが堆積されるまで上側保持要素が最上部の製品を押し下げることが保証されており、そのため、堆積中のスタックの製品の滑りが防止される。これは、スタックの下側が、装置によって下側保持要素を第２の位置から第１の位置に移動する直前にまだ堆積領域で支えられておらず、スタックが解放されてスタックが下に滑るときに特に有利である。

典型的には、例えばパレットのような輸送媒体が堆積領域に提供されることが望ましい。輸送媒体は通常、把持ユニットの構造に適合しない標準化された形状を持っている。したがって、下側保持要素がスタックの下側の下にまだ配置されている間に、スタックの下側が既に堆積領域に支えられているような方法で、製品のスタックを把持ユニットによって堆積領域に堆積させることができないことがしばしばある。したがって、下側保持要素が第２の位置から第１の位置に移動し、それによりスタックを解放し、スタックが、堆積領域の支持面までの残りの距離にわたって下方にスライドすることが好ましい。本明細書のスタックは、好ましくは、第１及び第２の横方向の境界要素によって案内され、上側保持要素は、スタックの凝集を保証するように連行される。

製品のスタックを受け取るステップｂ）は、最終的に好ましくは更に以下を含む。

ｂ１）第１及び第２の境界要素の少なくとも１つを、前記境界要素に面するスタックの側面の方向に移動するステップと、
ｂ２）好ましくは、前記保持要素に面し、スタックの側面に垂直になるように延びるスタックの上側又は下側に対して、上側保持要素及び下側保持要素の少なくとも１つを移動するステップ。

本明細書では、ステップａ）の間の把持ユニットは、上側保持要素、下側保持要素、第１の境界要素、及び第２の境界要素が、いずれの場合もスタックから間隔を空けて配置されるように配置され、その後第１及び第２の境界要素は、好ましくは、境界要素が割り当てられる互いに対向する側面に接触するまで、スタックの方向に移動することが好ましい。その後、上側保持要素及び下側保持要素をスタックに対して移動させることができる。このために、下側保持要素が第２の位置に移動するか、既に第２の位置にあり、下側保持要素がスタックの下側に接触するまで、把持ユニットが上方に移動すれば十分であり得る。

特に好ましい一実施形態によれば、把持ユニットは、最初に、製品のスタックの２つの互いに対向する側面が把持ユニットの第１及び第２の横方向の境界要素の間に配置されるが、前記横方向の境界要素から離間されるように配置される。スタックの上側及び下側は、前記保持要素から離間されるように、把持ユニットの上側保持要素と第１の位置にある下側保持要素との間に配置される。続いて、第１及び第２の境界要素は、第１及び第２の境界要素がそれぞれの側面に支えられるまで、スタックの対向する側面の方向に移動される。下側保持要素は、第１及び第２の境界要素の移動前、移動中、又は移動後に、第２の位置に移動する。続いて、把持ユニットは、スタックがその下側を介して下側保持要素に支えられるまで、少なくともスタックの下側に垂直に、したがって支持平面に垂直に上向きに移動される。

上側保持要素は、前記上側保持要素がスタックの上側を支えるまで、スタックに対して下方に移動される。例えば、上側保持要素は、その重量の力によって下向きに滑ることができ、その結果、前記上側保持要素は、スタックの上側を支える。しかしながら、上側保持要素は、静止するように配置することもでき、この場合、例えば数ミリメートルの小さな間隔が、典型的には、スタックの上側と上側保持要素との間に存在するが、前記間隔は非常に小さいので、スタックの上側の製品が傾いて落下することはない。

図１は、本発明による操作装置を有する折り機の実施形態を斜視図で概略的に示す。 図２は、本発明による操作装置の把持ユニットの実施形態を斜視図で示している。 図３は、図２の把持ユニットを正面図で示す。 図４は、図２の把持ユニットを側面図で示す。 図５は、図２の把持ユニットを下から見た図である。 図６Ａは、操作処理中の様々な状態の図２の把持ユニットを正面図で示す。 図６Ｂは、操作処理中の様々な状態の図２の把持ユニットを正面図で示す。 図６Ｃは、操作処理中の様々な状態の図２の把持ユニットを正面図で示す。 図６Ｄは、操作処理中の様々な状態の図２の把持ユニットを正面図で示す。 図６Ｅは、操作処理中の様々な状態の図２の把持ユニットを正面図で示す。 図６Ｆは、操作処理中の様々な状態の図２の把持ユニットを正面図で示す。 図６Ｇは、操作処理中の様々な状態の図２の把持ユニットを正面図で示す。 図７Ａは、それぞれの場合において、スタックを堆積するためのパターンを平面図で概略的に示す。 図７Ｂは、それぞれの場合において、スタックを堆積するためのパターンを平面図で概略的に示す。

特定の実施形態の詳細な説明
折り畳まれた、ステープル留めされた、縫い合わされた、又は結合された製品のスタックに対する本発明による装置の特定の適合性により、本発明は、折り機及び折り畳まれた製品のスタックによって以下に説明される。この文脈で説明される特徴及び利点はまた、本発明の範囲内で、他の全ての機械及び製品、並びにスタックを別の受け取り領域から別の堆積領域に移送することに実質的に適用できることも理解される。

図１は、本発明の一実施形態による、操作装置２を有する折り機１を概略的に示す。平面媒体、例えば紙シートが提供され、インフィード４で折り機１に供給される。インフィード４は、ドッキングユニット、例えばパレットドッキングユニットを備えることができ、または適切なコンベヤ手段によって、上流の加工機、例えば印刷機に直接に接続されることができる。

処理方向Ｄに沿って連続するように配置された折り機１は、平面媒体を折り畳まれた製品に折り畳むための少なくとも１つの折り畳みユニット６と、折り畳まれた製品のスタック１０（図３及び図６参照）を折り畳まれた製品から形成するための積み重ね装置８と、折り畳まれた製品のスタックを受け渡すための受け渡し領域１２と、を更に備える。前記受け渡し領域１２は、一般に受け取り領域１２に対応する。この場合、折り機１の受け渡し領域１２に配置された折り畳まれた製品のスタック１０は、折り機１に割り当てられた堆積領域１４に配置されることになる。この目的のために、操作装置２が設けられる。スタック１０が上に堆積される、例えばパレットのような輸送媒体は、好ましくは堆積領域１４に配置される。

折り畳まれた製品のスタック１０を、折り機１の受け渡し領域１２から折り機１に割り当てられた堆積領域１４に移送するための操作装置２は、把持ユニット１６を備える。把持ユニット１６は、三次元で移動可能であり、受け渡し領域１２に配置された折り畳まれた製品のスタック１０を受け取り、前記スタック１０を堆積領域１４に堆積するように指定される。把持ユニット１６の詳細は、図２から図６を参照した以下の説明から導き出される。操作装置２は、受け渡し領域１２及び堆積領域１４が操作装置２の到達範囲内に位置している限り、折り機１から実質的に独立するように構成されることが理解される。

操作装置２は、好ましくはロボットとして、特にガントリロボットとして、又は図示のように多関節アームロボットとして構成される。ロボットは、把持ユニット１６が配置される自由端２０を有するロボットアーム１８を備える。把持ユニット１６は、接続装置によってロボットアーム１８に接続され、接続装置は、把持ユニット１６とロボットアームとの間に強固な接続をもたらすことができ、又はロボットアーム１８に対する把持ユニットの任意の自由度を可能にすることができる。

図２、３は、折り畳まれた製品のスタック１０を受け取り、移動し、堆積するための把持ユニット１６の実施形態を示し、前記スタック１０は、図３に破線で示されている。把持ユニット１６は、任意の適切な操作装置２と組み合わせて使用することができ、図１によるロボットでの使用に限定されないことが理解される。

スタック１０は実質的に直方体であり、２つの互いに対向する側面、具体的には左側の側面１０ａ及び右側の側面１０ｂ、並びに、上側１０ｃ及び、上側１０ｃの反対側の下側１０ｄを含む。正面図において、左右の側面１０ａ、１０ｂ並びに上側及び下側１０ｃ、１０ｄに対して垂直になるように位置合わせされた２つの更なる側面は、図３及び図６のとおりであり、そのため、描画平面に平行になるように走っている。それぞれの折り目の領域における折り畳まれた製品の固有の復元力により、スタック１０は、非圧縮状態で折り畳まれた製品のスパインによって形成される側面の１つが、反対側の側面よりも高い高さを有するように、それ自体を復元することができる。ここで参照されるスタックの直方体形状は、この例では、スタックを圧縮し、空気を押し出すことによって、スタック１０の折り畳まれた製品が平面的に互いに支え合うときに存在する。もちろん、把持ユニット１６は、膨らんだ側面（上側及び下側を含む）を有するスタックでも使用することができる。

把持ユニット１６は、スタック１０の上側１０ｃを押さえつけるための少なくとも１つの上側保持要素２２と、スタック１０の下側１０ｄを支持するための少なくとも１つの下側保持要素２４と、を備える。

図示の実施形態における把持ユニットは、複数の上側保持要素と複数の下側保持要素とを備える。上側保持要素２２は、複数の上側保持要素の第１の上側保持要素２２を形成し、下側保持要素２４は、複数の下側保持要素の第１の下側保持要素２４を形成する。把持ユニット１６は更に、第２の上側保持要素２６、第３の上側保持要素２８、及び第４の上側保持要素３０を含む。把持ユニット１６は、第２の下側保持要素３２を更に含む。

以下の説明では、複数の上側保持要素及び下側保持要素を有する図示の実施形態を参照する。最初に説明したように、単一の上側及び／又は単一の下側保持要素で十分な場合もある。本明細書で説明される特徴は、そのような実施形態にも同様に適用することができる。

把持ユニット１６は更に、第１の横方向の境界要素３４及び第２の横方向の境界要素３６を備え、これらは、いずれの場合も、スタック１０の２つの互いに対向する側面１０ａ、１０ｂの１つに割り当て可能である。第１及び第２の境界要素３４、３６は、前記境界要素３４、３６がそれらの間にスタック１０を受けることができるように相互に対向している。把持ユニット１６がスタック１０を受け取ると、第１及び第２の境界要素３４、３６は、スタック１０の２つの対向する側面１０ａ、１０ｂに実質的に平行になるように延びる。

図２、３に示される位置にある下側保持要素２４、３２は、スタック１０を受け入れるように指定されており、スタック１０を支持するための支持平面Ｓを規定する。支持平面Ｓは、スタック１０が安定した方法で受け取られることを保証するように、好ましくは水平に位置合わせされる。

上側保持要素２２、２６、２８、３０は、支持平面Ｓに平行になるように位置合わせされた接触平面Ｋを規定することができる。上側保持要素２２、２６、２８、３０が、折り畳まれた製品のスタック１０を更に圧縮して、スタック１０の上側１０ｃが接触平面Ｋに位置合わせされ、スタック１０に存在する空気が押し出されることが好ましい。ただし、これはスタック１０の安全な取り扱いを考慮して必須ではない。

複数の上側保持要素２２、２６、２８、３０は、複数の下側保持要素２４、３２に対して移動可能であり得る。上側保持要素２２、２６、２８、３０及び下側保持要素２４、３２は、支持平面Ｓに垂直な方向、又は受け取られたスタック１０の下側１０ｄに垂直な方向に互いに対して移動可能である。本明細書では、上側保持要素２２、２６、２８、３０のみ、又は下側保持要素２４、３２のみ移動可能に構成することができ、又は、上側保持要素及び下側保持要素２２、２４、２６、２８、３０、３２が移動可能式に装着されている。

図示の実施形態における上側保持要素２２、２６、２８、３０は、第１及び第２の境界要素３４、３６の少なくとも１つに沿って直線的に変位可能であるように装着される。特に、第１及び第２の上側保持要素２２、２６は、第１の境界要素３４に沿って直線的に変位可能であるように装着され、第２及び第３の上側保持要素２８、３０は、第２の境界要素３６に沿って変位可能であるように装着される。

このために、第１及び第２の境界要素は、それぞれの場合に、それぞれの境界要素３４、３６に沿って移動可能な上側保持要素２２、２６、２８、３０のそれぞれのためのガイド３８を有する。ガイド３８は、上側保持要素２２、２６、２８、３０の想定される移動方向と平行になるように延びる。適切な直線ガイドは当業者に知られており、ここで使用することができる。例えば、境界要素３４、３６のガイド３８は、図２に示すように、それぞれの上側保持要素２２、２６、２８、３０のガイド部分４０を受け入れ、溝の長手方向に沿って前記ガイド部分を案内する溝として構成することができる。

図示の実施形態における上側保持要素２２、２６、２８、３０は、それぞれの境界要素３４、３６に沿って自由に変位可能である。これは、上側保持要素２２、２６、２８、３０を所定の位置に移動させるか、またはそのような所定の位置に前記保持要素を保持する駆動装置及び予荷重手段が提供されないことを意味する。ここで、上側保持要素２２、２６、２８、３０の自由な動きは、それぞれのガイド３８の上端及び下端によってのみ制限され、上側保持要素２２、２６、２８、３０が最大に変位したときに衝突する。上側保持要素２２、２６、２８、３０の駆動装置又は予荷重手段の使用と同様に、上側保持要素２２、２６、２８、３０の代替の装着又はガイドも同様に考えられる。

代替的又は追加的に、複数の下側保持要素２４、３２は、第１及び第２の境界要素３４、３６のうちの少なくとも１つに沿って直線的に変位可能であるように装着することができる。下側保持要素２４、３２は、上側保持要素２２、２６、２８、３０の直線的に変位可能な装着に類似した方法で、対応する境界要素３４、３６に装着することができる。一般に、下側保持要素２４、３２の構成及び装着は、上側保持要素２２、２６、２８、３０の構成及び装着から独立している。

複数の下側保持要素２４、３２はまた、第１及び第２の境界要素３４、３６のうちの少なくとも１つに対して旋回可能であるように装着され得る。この目的のために、それぞれの境界要素３４、３６は、例えば、適切な回転継手によって、それぞれの下側保持要素２４、３２に旋回可能に接続される。

下側保持要素２４、３２は、それぞれの境界要素３４、３６に対して直線的に変位可能であるとともに旋回可能であるように装着することができる。図示の実施形態は、下側保持要素２４のそのような組み合わされた装着を視覚化し、これは、第１の下側保持要素２４によってより詳細に説明される。第２の下側保持要素３２は、第１の下側保持要素２４と同様に構成することができ、第２の境界要素３６に対応して装着することができる。

下側保持要素２４は、複数の部品で構成され、少なくとも１つの第１の部分４２及び１つの第２の部分４４を備える。回転軸４２ａによって第１の部分４２は、第１の境界要素３４上で旋回可能であるように装着される。回転軸４４ａによって第２の部分４４は、第１の境界要素３４上で旋回可能であるように装着される。下側保持要素２４の第１及び第２の部分４２、４４は、それぞれの自由端において、いずれの場合にも、第３の回転軸４６によって関節式に互いに接続されている。第１、第２、及び第３の回転軸４２ａ、４４ａ、４６は、第１の部分４２及び第２の部分４４と同様に、１つの部品で構成することができる。あるいは、第１、第２、及び第３の回転軸４２ａ、４４ａ、４６は、図２に従って第１の部分４２、第２の部分４４、及び第２の回転軸４４ａの場合のように、複数の部品で構成することができる。

下側保持要素２４の第１の部分４２の第１の回転軸４２ａは、第１の境界要素３４に沿って直線的に変位可能であるように装着される。このために、境界要素３４は、例えばガイド又は溝などの第１の回転軸４２ａを受け入れるための適切な手段を有する。図２によれば、第１の回転軸４２ａは、一端を介して、いずれの場合にも、第１の境界要素３４の２つの互いに対向するガイド溝４８の１つに受け入れられる。

第１の部分４２又はその回転軸４２ａがそれぞれ第１の境界要素３４に沿って直線的に変位すると、下側保持要素２４の第１の部分４２は第１の回転軸４２ａの周りを旋回する。同時に、第１及び第２の部分４２、４４は、第３の回転軸４６を中心に互いに対して旋回し、これにより、第２の部分４４が第２の回転軸４４ａを中心に旋回する。そのため、下側保持要素２４は、第１の境界要素３４の方向に落ちる。この位置にある下側保持要素２４は、第１及び第２の境界要素３４、３６の間の中間空間に突出しない。

下側保持要素２４の動きを生成するために、下側保持要素２４は更に、図４を参照してより詳細に説明される適切な駆動手段５０を有することができる。

下側保持要素２４、３２は、それらが第１及び第２の境界要素３４、３６の間の中間空間に実質的に突出しない第１の位置（図６ａ、６ｂを参照）と、下側保持要素２４、３２が第１及び第２の境界要素３４、３６の間の中間空間に突出し、中間空間を下向きに区切ってスタック１０のレセプタクルを形成する第２の位置（図２、３を参照）との間で移動可能であることが好ましい。第２の位置にある下側保持要素２４、３２は、スタック１０を受け入れるように指定され、支持平面Ｓを規定する。

第１の位置と第２の位置との間のこの移動性は、好ましくは、上述した下側保持要素の機構によって実現可能であり、堆積領域における積み重ねのソフトな堆積が同時に達成される。同様に、例えば、より単純な直線変位機能又は１つの部品からなる保持要素の単純な折り畳みなどの他の機構も考えられる。

上側保持要素及び下側保持要素２２～３２の構成及び装着とは無関係に、第１及び第２の境界要素３４、３６は、互いに対して移動可能であり得る。本明細書では、２つの境界要素３４、３６のうちの１つだけが移動可能である。しかしながら、両方の境界要素３４、３６も移動可能であり得る。

第１及び第２の境界要素３４、３６は、好ましくは、それぞれの境界要素３４、３６に面する、受け取られたスタック１０のそれぞれの側面１０ａ、１０ｂの方向に直線的に移動可能である。したがって、第１及び第２の境界要素３４、３６の移動方向は、支持平面Ｓに平行であり、スタック１０の２つの互いに対向する側面１０ａ、１０ｂに垂直である。第１及び第２の境界要素３４、３６は、前記境界要素３４、３６がスタック１０のそれぞれの側面１０ａ、１０ｂを支えるように、互いに対して移動可能であることが好ましい。そのため、スタック１０は、更に固定され、把持ユニット１６によって移動されている間、その形状を確実に維持する。

このために、第１の境界要素３４は第１の境界平面Ｂ１を規定し、第２の境界要素３６は第２の境界平面Ｂ２を規定する。境界平面Ｂ１及びＢ２は、支持平面Ｓに垂直であるとともに、受け取られたスタック１０の側面１０ａ、１０ｂに平行であるように配置される。

第１及び第２の境界要素３４、３６が互いに対して移動可能であるように装着されるために、把持ユニット１６は、好ましくは、支持体５２を備える。第１及び第２の境界要素３４、３６の少なくとも１つは、支持体５２上で直線的に変位可能であるように装着される。図示の実施形態における支持体５２は、２つのガイドバー５４を含み、第１及び第２の境界要素３４、３６は、ガイドバー５４が貫通して延在する対応する開口部５６を含む。境界要素３４、３６は、ガイドバー５４に沿って変位可能である。

第１及び第２の境界要素３４、３６は、いずれの場合も専用の駆動装置によって移動することができ、または適切な機構によって前記境界要素３４、３６は、図５を参照して説明されるように、共通の駆動装置に結合することができる。

デカルト座標系は、さらに、図２～７に示されている。前記座標系のｘ－ｙ平面が水平に位置合わせされ、ｚ軸が垂直に位置合わせされることが好ましい。支持平面Ｓは、好ましくは、ｘ－ｙ平面に平行である。第１及び第２の保持要素２２、２４、２６、２８、３０、３２は、好ましくは、ｚ軸の方向に互いに対して移動可能であり、一方、第１及び第２の境界要素３４、３６は、好ましくは、ｘ軸の方向に互いに対して移動可能である。スタック１０の２つの互いに対向する側面１０ａ、１０ｂは、この場合、ｙ－ｚ平面に平行になるように位置合わせされる。回転軸４２ａ、４４ａ、４６は、好ましくは、ｙ軸に平行に延びる。最後に、把持ユニット１６は、好ましくは、ｚ軸の周りを回転可能であるように、操作装置２に装着される。

第１の下側保持要素２４のための駆動手段５０を説明するための図４は、側面図で把持ユニット１６を示す。対応する駆動手段を第２の下側保持要素３２に設けることもできる。この実施形態の駆動手段５０は、第１の下側保持要素２４の第１の回転軸４２ａを支持平面Ｓに対して垂直に移動させるために指定される。駆動手段５０は、出力シャフト６０によって回転可能な、出力シャフト６０を有する回転駆動装置５８を備える。連結ロッド６２は、出力シャフト６０に偏心して装着されており、連結ロッド６２の出力シャフト６０と反対側の端部は、下側保持要素２４、好ましくは下側保持要素２４の第１の回転軸４２ａに接続されている。連結ロッド６２は、下側保持要素２４に対して旋回可能である。この構成のため、出力シャフト６０の回転運動は、下側保持要素２４の直線ストローク運動に変換される。本明細書の下側保持要素２４の第１の部分４２の回転軸４２ａによって、下側保持要素２４は、第１の境界要素３４内で直線状に案内される。代替の駆動装置又は駆動機構は、それぞれ容易に考えられる。

第１及び第２の境界要素３４、３６を移動させるための駆動機構６４は、図５によって説明される。駆動機構６４は、駆動機構によって駆動され、連行要素６８が回転的に固定された方法で装着されている出力シャフト６８を有する回転駆動装置６６（図２）を備える。第１の接続バー７０及び第２の接続バー７２は、回転駆動装置６６の出力シャフト６８に対して偏心するように、連行要素６８上に回転可能に装着される。連行要素６８の反対側の端部を介して第１の接続バー７０は、第１の境界要素３４に旋回可能に接続され、連行要素６８の反対側の端部を介して第２の接続バー７２は、第２の境界要素３６に旋回可能に接続される。回転駆動装置６６による連行要素６８の回転により、第１及び第２の接続バー７０、７２による前記回転運動が、第１及び第２の境界要素３４、３６の直線運動に変換される。本明細書の第１及び第２の境界要素３４、３６は、好ましくは、ガイドバー５４に沿って案内される。回転駆動装置６６及び連行要素６８の回転方向に応じて、第１及び第２の境界要素３４、３６は分岐又は収束する。ここでも他の駆動機構を簡単に使用できる。

把持ユニット１６は、図６Ａ～６Ｇの本発明による方法の間の様々な状態で示されている。ここでの焦点は、この目的のために設けられた把持ユニット１６の装置の特徴ではなく、把持ユニット１６によって実行される方法ステップにあることを理解されたい。したがって、以下で説明する方法は、把持ユニット１６の代替の実施形態でも実行することができ、図１～５を参照して図示及び説明した実施形態に限定されない。

図６Ａによれば、スタック１０は、折り機１の受け渡し領域１２に配置される。図６Ａ及び６Ｂでは、把持ユニット１６が同様に受け渡し領域１２に配置されている。本明細書では、把持ユニット１６は、折り畳まれた製品のスタック１０の２つの相互に面する側面１０ａ、１０ｂが、把持ユニット１６の第１及び第２の境界要素３４、３６の間に配置されるように配置されることが好ましい。スタック１０の上側１０ｃ及び下側１０ｄが上側保持要素２２、２６、２８、３０及び下側保持要素２４、３２の間に配置されるように、スタック１０の上側１０ｃは、上側保持要素２２、２６、２８、３０の接触平面Ｋの下又は中に配置され、スタックの下側１０ｄは、下側保持要素２４、３２によって規定される支持平面Ｓの上に配置される。

図６Ａでは、把持ユニット１６が最初にスタック１０の上方に配置され、次に実質的に直線的で垂直な方向に下方に移動されることが分かる。下側保持要素２４、３２は、前記保持要素２４、３２が第１及び第２の境界要素３４、３６との間の中間空間に突出しない第１の位置に配置される。上側保持要素２２、２６、２８、３０は、前記保持要素２２、２６、２８、３０のガイド部分４０が、溝（図２参照）として構成されたガイド３８の下端に衝突する、より低い位置に配置される。第１及び第２の境界要素３４、３６は、それらの間に規定される間隔がスタック１０の２つの対向する側面１０ａ、１０ｂ間の間隔よりも大きくなるように、水平方向に相互に離間するように配置される。そのため、第１及び第２の境界要素３４、３６は、前記境界要素３４、３６が下方に移動されるときにスタック１０と衝突しない。

図６Ｂに見られるように、上側保持要素２２、２６、２８、３０は、把持ユニット１６が更に下に動かされると、スタック１０の上側１０ｃと接触する。次に、把持ユニットが更に下に移動すると、上側保持要素２２、２６、２８、３０は、境界要素３４に対して上向きにガイド３８に沿って変位する。そのため、上側１０ｃは、更なる変位の間、上側保持要素２２、２６、２８、３０によって確実に押さえつけられる。

把持ユニット１６は、下側保持要素２４、３２がスタック１０の下側１０ｄ、又は前記保持要素２４、３２によって規定される平面の下に配置されるまで、下向きに動かされる。この目的のために、折り機１の受け渡し領域１２は、境界要素３４、３６の領域及び下側保持要素２４の領域における前記受け渡し領域１２が、前記境界要素３４、３６及び前記保持要素２４のための凹部を有するように構成される。一方、スタック１０の下側１０ｃの領域の前記受け渡し領域は、スタック１０のための十分な支持面を形成する。

把持ユニット１６が所望のように受け渡し領域１２に配置されると、受け渡し領域１２に配置された折り畳まれた製品のスタック１０は、把持ユニット１６によって受け取られる。

図６Ｃは、下側保持要素２４、３２が、この目的のために第１の位置から第２の位置に移動され、下側保持要素２４、３２が第１及び第２の境界要素３４、３６の間の中間空間に突出し、スタック１０のためのレセプタクルを形成し、支持平面Ｓを規定するように、下向きに前記中間空間を区切ることを示す。下側保持要素２４、３２が第１の位置から第２の位置に移動される間、前記下側保持要素２４、３２は、スタック１０の下側１０ｃから間隔を空けて配置され、第２の位置に移動された後にのみ、スタック１０の下側１０ｃと接触するまで、把持ユニット１６と一緒に上方に移動することができる。しかしながら、把持ユニット１６は、前記下側保持要素２４、３２が第２の位置に移動されるとすぐに、下側保持要素２４、３２がスタック１０の下側１０ｃに接触するように配置することもできる。上側保持要素２２、２６、２８、３０は、それらの自由な装着のおかげで、常にスタック１０の上側１０ｃに追従する。

同様に図６Ｃに見られるように、第１及び第２の境界要素３４、３６のうちの少なくとも１つ、現在は両方の境界要素３４、３６は、それぞれの境界要素３４、３６に面するスタック１０の側面１０ａ、１０ｂの方向に動かされる。境界要素３４、３６は、好ましくは、前記境界要素３４、３６がスタック１０を横方向に支持するように前記側面１０ａ、１０ｂに接触するまで、スタック１０の側面１０ａ、１０ｂの方向に移動される。境界要素３４、３６の移動は、下側保持要素２４、３２を第２の位置に移動する前、後、又はそれと同時に行うことができる。

図６Ｃに示す状態では、スタック１０は、把持ユニット１６によって完全に受け取られる。把持ユニット１６は、スタック１０の折り畳まれた製品を前記折り畳まれた製品の相互の相対位置に固定し、したがってスタック１０を安全かつ寸法的に安定した方法で輸送できるようにするために、スタック１０の少なくとも４つの側面を支えることが好ましい。上側保持要素２２、２６、２８、３０は、スタック１０の上側１０ｃを支え、好ましくは、折り畳まれた製品が実質的に平面形状をとるように、前記保持要素２２、２６、２８、３０の重量の力がスタック１０から空気を押し出すように考えられる。

次に、受け取られた折り畳まれた製品のスタック１０が持ち上げられ、把持ユニット１６によって、受け渡し領域１２から堆積領域１４に移動される。

図６Ｄ及び６Ｅを組み合わせて見ることから得られるように、把持ユニット１６は、最初に堆積領域１４の上方に配置され、次に、それぞれのスタック１０に提供される対応する堆積位置に移動する。把持ユニット１６は、スタック１０の下側１０ｃと堆積領域１４の堆積面との間に最小の間隔を生じさせるように、可能な限り下方に動かされる。

折り畳まれた製品のスタック１０のための標準化された輸送媒体は、通常、堆積領域１４に提供されるので、境界要素３４、３６が、それぞれ輸送媒体又は堆積面の対応する凹部を通って移動することができない場合があり得る。この場合のスタック１０の下側１０ｃは、図示の実施形態による把持ユニット１６を介して堆積面と直接接触させることができない。むしろ、下側保持要素２４、３２の構造によって決定されるサイズの間隔は、スタック１０の下側１０ｃと堆積面との間に残る。堆積領域１４の堆積面へのスタック１０の直接堆積が可能であるように、輸送媒体又は堆積領域１４をそれぞれ把持ユニット１６に適合させることもできることが理解される。

把持ユニット１６が堆積領域１４に配置されると、移動された折り畳まれた製品のスタック１０は、堆積領域１４に堆積される。図示された実施形態における下側保持要素２４、３２は、第２の位置から第１の位置に移動され、そのため、スタック１０は下向きに解放される。

図６Ｆに見られるように、スタック１０は、次に、スタック１０の下側１０ｄが堆積領域１４において平面的に支えられるまで、下方にスライドする。本明細書の上側保持要素２２、２６、２８、３０は、スタック１０の下側１０ｄが堆積領域１４内で支えられるまで、スタック１０の上側１０ｃによって連行される。そのため、スタック１０の折り畳まれた製品は、最終的に堆積領域１４に堆積されるまで固定される。スタック１０は、下方にスライドする間、第１及び第２の境界要素３４、３６によっても案内されることが更に好ましい。したがって、第１及び第２の境界要素３４、３６は、スタック１０が堆積領域１４で完全に支えられたときにのみ、スタック１０から横方向に離れて移動することが好ましい。

図６Ｇによれば、把持ユニット１６は、次に、堆積領域１４から外に移動することができる。把持ユニット１６が堆積領域１４から持ち上げられると、上側保持要素２２、２６、２８、３０は、境界要素３４、３６に対して下向きにスライドする。

把持ユニット１６がスタック１０と衝突できなくなると、前記把持ユニット１６は、少なくとも１つの更なる折り畳まれた製品のスタック１０について方法を繰り返すように、受け渡し領域１２に戻される。

次に、１つ又は複数の後続の折り畳まれた製品のスタックが、同様の方法で、受け渡し領域１２から堆積領域１４に移動される。次に、堆積領域１４へのスタック１０の堆積は、好ましくは、スタック１０が相互にオフセットされるように配置される所定のパターンで行われる。

図７Ａ及び７Ｂは、スタック１０を堆積するための潜在的な所定のパターンを示す。本明細書で１から１０まで番号が付けられた１０個のスタック１０は、いずれの場合も堆積領域１４に、好ましくは輸送媒体上に配置される。所定のパターンによれば、堆積領域１４内の２つのスタック１０は、スタックの側面１０ａが互いに反対側を向くように対向するように配置され、前記側面１０ａは、いずれの場合にも、２つのスタック１０の折り畳まれた製品のスパイン７４によって形成される。これは、スパイン７４によって形成されたスタック１０の側面１０ａの反対側の側面１０ｂが互いに面していることを意味する。側面１０ａの領域における折り畳まれた製品のスタック１０は、反対側の側面１０ｂの領域におけるよりも高い高さを有する。所定のパターンにより、スタック１０の折り畳まれた製品が反対のスタック１０の方向に下向きに傾斜することが達成される。したがって、折り畳まれた製品が滑る場合、折り畳まれた製品が堆積領域１４から、又は輸送媒体からそれぞれ落下することが回避される。

したがって、スタック１０は、堆積領域１４内に常にペアで配置されることが好ましい。堆積領域１４又は輸送媒体上でそれぞれ利用可能な領域の最適な利用を達成するために、スタック１０のペアは、異なる方法で相互に整列させることもできる。したがって、図７Ａに示されるパターンでは、スタック１０のペア１－２及び３－４は、スタック１０のペア９－１０、７－８、５－６に対して９０°回転される。利用可能な領域が、堆積領域にペアでのみ配置されたスタック１０の堆積を可能にしない場合、例えば、個々のスタック１０は、一列に配置されてもよい。この例では、折り畳まれた製品のスパイン７４によって形成された前記スタック１０の側面１０ａが堆積領域に対して外側を向くことが好ましく、その結果、折り畳まれた製品は、スリップする場合に、最悪の場合、堆積領域１４の内部、又は輸送媒体の内部でそれぞれスリップし、そこから落下しない。

図７Ｂによるパターンは、図７Ａによる鏡面反転パターンである。例えば、図７Ａによるパターンは、輸送媒体上のスタック１０の第１層を表すことができる。例えば、第１層の全てのスタック１０を覆う、厚紙などの分離要素を、スタック１０の前記第１層上に配置することができる。次に、図７Ｂによるパターンによるスタック１０の第２層を分離要素上に配置することができる。このようにして、輸送媒体上で重量の均一な分布が達成され、層の相互に斜めの配向が回避される。

所定のパターンは、堆積領域１４又は輸送媒体のサイズ、並びにスタック１０の寸法に任意の方法で適合させることができることが理解される。

さらに、図７Ａ及び７Ｂから見ることができるように、把持ユニット１６の操作装置２は、移動のために十分な可能性を提供しなければならない。スタックが堆積領域１４において相互にオフセットされた方法で配置されるために、把持ユニット１６は、１つの平面、好ましくはｘ－ｙ平面において少なくとも２つの方向に移動可能でなければならない。スタック１０が堆積領域１４内で相互に回転するように配置されるために、把持ユニット１６は、１つの軸、好ましくはｚ軸を中心に回転可能でなければならない。さらに、スタックの複数の層を互いの上に配置するため、及び／又は受け渡し領域１２と堆積領域１４との間の高さの差を克服するために、把持ユニット１６は、堆積領域１４の平面に対して、垂直に、したがって、通常はｚ方向に移動可能であるように更に構成される。受け渡し領域１２と堆積領域１４との間のｘ－ｙ方向の任意の横方向のオフセットも考慮されるべきである。したがって、多関節アームロボットとしての操作装置２の構成は、把持ユニット１６の十分な移動の自由を可能にするために特に有利であることが判明した。

Claims (13)

1. 折り畳まれた、ステープル留めされた、又は結合された製品のスタック（１０）を受け取り領域（１２）から堆積領域（１４）に移送するための操作装置（２）であって、
   前記操作装置（２）は、三次元で移動可能な把持ユニット（１６）を備え、
   前記把持ユニット（１６）は、前記受け取り領域（１２）に配置された前記製品のスタック（１０）を受け取り、前記スタック（１０）を移動し、前記堆積領域（１４）に前記スタック（１０）を堆積させるように指定され、
   前記把持ユニット（１６）は、前記受け取られたスタック（１０）の上側（１０ｃ）を押さえつけるための少なくとも１つの上側保持要素（２２、２６、２８、３０）と、前記受け取られたスタック（１０）の前記上側（１０ｃ）の反対側の下側（１０ｄ）を支持するための第１及び第２の下側保持要素（２４、３２）と、を備え、
   前記把持ユニット（１６）が、前記スタック（１０）の２つの互いに対向する側面（１０ａ、１０ｂ）にそれぞれ割り当て可能であり、前記把持ユニット（１６）内のスタックのための前記受け取り領域（１２）を横方向に区切る第１の横方向の境界要素（３４）及び第２の横方向の境界要素（３６）を更に含み、
   前記第１の下側保持要素（２４）は、前記第１の横方向の境界要素（３４）に支持され、前記第２の下側保持要素（３２）は、前記第２の横方向の境界要素（３６）に支持され、前記第１及び第２の下側保持要素（ ２４、３２）は、それぞれ、第１の位置と第２の支持位置との間で移動可能であり、
   前記第２の支持位置において、前記第１及び第２の下側保持要素（２４、３２）は、それぞれ、前記第１及び第２の横方向の境界要素（３４、３６）から、前記第１及び第２の横方向の境界要素（３４、３６）のそれぞれの他に向かう方向に突出し、前記製品のスタック（１０）を支持するための支持平面（Ｓ）を規定し、前記第１の位置において、前記第１及び第２の下側保持要素（２４、３２）は、実質的に、前記第１及び第２の横方向の境界要素（３４、３６）の間の中間スペースに対して突出せず、
   前記第１の下側保持要素（２４）は、少なくとも１つの第１の部分（４２）及び１つの第２の部分（４４）を含み、前記第１の下側保持要素（２４）の前記第１の部分（４２）は、第１の回転軸（４２ａ）で前記第１の横方向の境界要素（３４）に取り付けられ、前記第１の下側保持要素（２４）の前記第２の部分（４４）は、第２の回転軸（４４ａ）で前記第１の横方向の境界要素（３４）に取り付けられ、前記第１の下側保持要素（２４）の前記第１及び第２の部分（４２、４４）は、それぞれの自由端において、第３の回転軸（４６）によって関節式に互いに接続されており、
   前記第１の横方向の境界要素（３４）は、前記第１の下側保持要素（２４）の前記第１の回転軸（４２ａ）を受け入れるためのガイド又は溝（４８）を有し、前記第１の下側保持要素（２４）の前記第１の回転軸（４２ａ）は、前記第１の横方向の境界要素（３４）の前記ガイド又は溝（４８）に沿って直線的に変位可能であり、
   前記第２の下側保持要素（３２）は、少なくとも１つの第１の部分（４２）及び１つの第２の部分（４４）を含み、前記第２の下側保持要素（３２）の前記第１の部分（４２）は、第２の回転軸（４４ａ）で前記第２の横方向の境界要素（３６）に取り付けられ、前記第２の下側保持要素（３２）の前記第２の部分（４４）は、第２の回転軸（４４ａ）で前記第２の横方向の境界要素（３６）に取り付けられ、前記第２の下側保持要素（３２）の前記第１及び第２の部分（４２、４４）は、それぞれの自由端において、第３の回転軸（４６）によって関節式に互いに接続されており、
   前記第２の横方向の境界要素（３６）は、前記第２の下側保持要素（３２）の前記第１の回転軸（４２ａ）を受け入れるためのガイド又は溝（４８）を有し、前記第２の下側保持要素（３２）の前記第１の回転軸（４２ａ）は、前記第２の横方向の境界要素（３６）の前記ガイド又は溝（４８）に沿って直線的に変位可能である操作装置（２）。
2. 前記少なくとも１つの上側保持要素及び前記第１及び第２の下側保持要素（２２、２４、２６、２８、３０、３２）は、互いに対して移動可能である、請求項１に記載の操作装置（２）。
3. 前記第１及び前記第２の横方向の境界要素（３４、３６）が前記支持平面（Ｓ）に実質的に垂直になるように延びる、請求項１に記載の操作装置（２）。
4. 前記第１及び前記第２の横方向の境界要素（３４、３６）が互いに対して移動可能である、請求項１に記載の操作装置（２）。
5. 前記第１及び前記第２の横方向の境界要素（３４、３６）の少なくとも１つが、前記把持ユニット（１６）の支持体（５２）上で直線的に変位可能であるように装着される、請求項４に記載の操作装置（２）。
6. 前記少なくとも１つの上側保持要素（２２、２６、２８、３０）が、前記第１及び前記第２の横方向の境界要素（３４、３６）の少なくとも１つに沿って直線的に変位可能であるように装着される、請求項１に記載の操作装置（２）。
7. 前記操作装置（２）が更にロボットを含み、前記ロボットは自由端（２０）を有するロボットアーム（１８）を含み、前記把持ユニット（１６）が前記ロボットアーム（１８）の前記自由端（２０）に配置される、請求項１に記載の操作装置（２）。
8. 処理方向（Ｄ）に沿って連続する折り機（１）であって、
   折り畳まれた製品を形成するために平面媒体を折り畳むための少なくとも１つの折り畳みユニット（６）と、
   前記折り畳まれた製品からスタック（１０）を形成するための積み重ね装置（８）と、
   前記積み重ね装置（８）から前記折り畳まれた製品のスタック（１０）を受け取るための受け取り領域（１２）と、
   折り畳まれた前記製品のスタック（１０）を前記受け取り領域（１２）から堆積領域（１４）に移送するための請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の操作装置（２）と、を備え、
   前記操作装置（２）は、三次元で移動可能な把持ユニット（１６）を備える折り機（１）。
9. 折り畳まれた、ステープル留めされた、又は結合された製品のスタック（１０）を請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の操作装置（２）を用いて受け取り領域（１２）から堆積領域（１４）に移送するための方法であって、
   ａ）製品のスタック（１０）及び前記把持ユニット（１６）を前記受け取り領域（１２）に互いに対して配置し、互いの上に置かれる複数の製品によって前記スタック（１０）が形成されるステップと、
   ｂ）前記把持ユニット（１６）によって、前記受け取り領域（１２）に配置された前記スタック（１０）を受け取るステップと、
   ｃ）前記把持ユニット（１６）によって、前記受け取られたスタック（１０）を前記受け取り領域（１２）から前記堆積領域（１４）に移動するステップと、
   ｄ）移動された前記スタック（１０）を前記堆積領域（１４）に堆積するステップと、
   ｅ）少なくとも１つの更なるスタック（１０）について、ステップａ）からｄ）を繰り返すステップと、を含む方法。
10. 前記把持ユニット（１６）を配置するステップａ）は、前記製品のスタック（１０）の２つの互いに対向する側面（１０ａ、１０ｂ）が前記把持ユニット（１６）の前記第１及び第２の横方向の境界要素（３４、３６）の間に配置され、前記スタック（１０）の上側（１０ｃ）及び下側（１０ｄ）が、前記把持ユニット（１６）の前記少なくとも１つの上側保持要素（２２、２６、２８、３０）と前記第１及び第２の下側保持要素（２４、３２）との間に配置されるように行われる、請求項９に記載の方法。
11. ステップａ）の間の前記第１及び第２の下側保持要素（２４、３２）は、前記第１及び第２の下側保持要素（２４、３２）が前記第１及び前記第２の横方向の境界要素（３４、３６）の間の中間空間に突出しない第１の位置に位置し、
    ステップｂ）は、前記第１及び第２の下側保持要素（２４、３２）を前記第１の位置から第２の位置に移動するステップを含み、前記第２の位置において前記第１及び第２の下側保持要素（２４、３２）は、前記第１及び前記第２の横方向の境界要素（３４、３６）の間の前記中間空間に突出し、前記スタック（１０）のためのレセプタクルを形成するように前記中間空間を下向きに区切る、請求項１０に記載の方法。
12. 前記移動されたスタック（１０）を堆積するステップｄ）が、
    前記第１及び第２の下側保持要素（２４、３２）を前記第２の位置から前記第１の位置に移動し、それにより、前記スタック（１０）を下向きに解放するステップと、
    前記スタック（１０）の前記下側（１０ｄ）が前記堆積領域（１４）内で支えられるまで、前記堆積中に前記スタック（１０）の前記上側（１０ｃ）を介して前記少なくとも１つの上側保持要素（２２、２６、２８、３０）を連行するステップと、を更に含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記製品のスタック（１０）を受け取るステップｂ）が、
    ｂ１）前記第１及び前記第２の横方向の境界要素（３４、３６）の少なくとも１つを、前記横方向の境界要素（３４、３６）に面する前記スタック（１０）の側面（１０ａ、１０ｂ）の方向に移動するステップと、
    ｂ２）少なくとも１つの前記上側保持要素（２２、２６、２８、３０）に面し、前記スタック（１０）の前記側面（１０ａ、１０ｂ）に垂直になるように延びる、前記スタック（１０）の上側（１０ｃ）に対して、少なくとも１つの前記上側保持要素（２２、２６、２８、３０）を移動するステップと、を更に含む、請求項９に記載の方法。

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