ウェブ素材のロールを生産し管理する自動化システム及び特に該システム用のロボット
少なくとも以下の構成部材の組み合わせから構成されることを特徴とするシステム：ウェブ素材を生産するための機械；前記生産機械から出てくるウェブ素材のリールを形成する巻取り機；前記巻取り機で生産されたウェブ素材の単体リールを巻戻すための巻戻し機；前記ウェブ素材を帯状に分割するウェブ素材を縦方向に切断するためのツール群であってウェブ素材の送りの方向に関わって横方向に前記工具を位置決めする部材を備えている；単体の帯状をロールに巻直しする巻直し機；ロールを梱包するためのライン；前記巻直し機−切断機により形成されたロール群を前記梱包ラインに搬送する少なくとも１台のシャトル；前記システム構成部材の統合管理のための情報システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェブ素材のロール特に限定されるものではないが不織布のロール或いはリールを生産するためのシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
不織布は様々な工業分野で数多く利用されている材料である。例えば衛生用ナプキン、乳児用オムツ、または類似製品の生産における構成材料として利用されている。また不織布はフィルター、特に使い捨てタイプの衣料品、シーツ、多種多様の衛生用品、その他の商品の生産に役立っている。
【０００３】
通常不織布は、その出口に提供された巻取り機を備えたシステムまたは機械によって連続して生産される。巻取り機は、帯状のウェブ素材を連続して受け、それをいわゆる親リール或いはマスターリールと呼ばれる大きな外径をもつリールに巻取る機械である。それらの大きなリールは、次に巻き戻され異なる直径及び軸方向の寸法で平行してロールを生産するために、切断されたウェブ素材を小さな幅の帯状に再度巻付けられる必要がある。ロールの寸法は半完成品の最終的な用途に依存している。次いでこれらのロールは通常、完成品の生産のための出発素材を形成するためその他のシステム或いはプラントへ送られる。
【０００４】
不織布を生産する機械は、梳綿機及び機械繊維交絡（メカニカルエンタングル）或いは水力繊維交絡（ハイドロエンタングル）システム、スパンレースシステムまたはその他公知のシステムであることができる。
【０００５】
不織布を連続して生産する機械の下流で利用可能な巻取り機の例は、欧州特許第ＥＰ−Ａ−１２４５５１５号に記載されている。この特別な型の巻取り機によれば、ウェブ素材は２つのサイドパネルの間に支持された巻取り軸或いは巻取りマンドレルの周囲に巻き取られる。形成されるリールは、製造機械から届けられたウェブ素材が送られる巻取りローラーの周囲に押し付けられて保持される。
【０００６】
巻直し機は、種々の形態を有することができ、リールを巻戻して縦方向の切断を介して先ずそれを単体の帯状に分割した後、それを単体ロールに再度巻付けるのに利用される。単に例として不織布の生産で利用可能な幾つかの巻直し機は、欧州特許第ＥＰ−Ａ−０７４７３０８号、同ＥＰ−Ａ−１０７０６７５号、同ＥＰ−Ａ−１３７５４００号に記載されている。
【０００７】
巻直し機は、ブレード及びカウンターブレードシステム、或いはその他の縦方向切断工具を装備している。それらはリールからのウェブ素材を切断することで得ようとする帯状の寸法に基づいて、ウェブ素材の送りの方向に関わって横方向に配置されている。様々なシステムが生産されようとする材料の関数として自動制御を備えたブレードの位置決めの研究を重ねてきた。前記位置決めを実行する装置の例は、欧州特許第ＥＰ−Ａ−１２４５３５４号に記載されている。
【０００８】
巻取りマンドレルは、数、位置、及び寸法において切断工具が巻き戻されているマスターリールから出てくるウェブ素材を分割する帯状の数、位置、及び寸法に一致する管状の巻芯を、その上に取り付けられて、巻直し機に順次挿差される。その上に取り付けられた管状の巻芯を備えたマンドレルを準備する機械及び装置は、一般に存在している。この種の装置の例は、国際特許番号第ＷＯ−Ａ−００６１４８０号及び対応する欧州特許番号第ＥＰ−Ｂ−１１６９２５０号に記載されている。
【０００９】
巻取りマンドレルは、巻直し機の下流で形成されたロールから取り外され、形成されたロールは次に梱包に送られる。
【００１０】
これまでのところ、巻取り機から梱包までの様々な製造工程管理のための統合システムは提供されていない。一般的には現在３つの独立した主要なプロセスがシステムに活用されている。それらは：
− 連続する機械で生産された不織布の巻取りプロセス
− 巻戻し、切断、及び再巻取りプロセス
− ラベル付け、梱包、及びパレット積載プロセス
である。
【００１１】
これら３つのプロセスは相互に切り離されている、従って全生産量の種々の生産データは、巻取り工程のために、また次の切断及び再巻取り工程のために、そしてまた最後の梱包工程のために、入力されなければならない。
【００１２】
ラインを担当する作業者は、必然的に３つの生産プロセスを別個に管理する必要がある、また異なる制御パネル上の生産パラメータを頻繁に入力せざるを得ず、１つの制御ステーションで１つの生産プロセスを制御しなければならず、また生産における変更の度に３つの独立したプロセスのプログラミングをすべて繰り返さなければならない。
【００１３】
これにより相当な管理及びプログラミングの時間、そしてプロセス全体を制御管理する数人の人材の必要性は、特に初期設定及び生産変更の工程で要求される。さらに、度々データを入力する必要性は、３つの異なる管理システムへの生産パラメータの入力時にエラーを冒す危険を増大させている。
【００１４】
３つの独立した生産プロセスの存在は、目標パラメータ（製品の型及びその他のパラメータの関数として時間の最小化）の関数としてプロセスを最適化するのを不可能にし、またすべての機械で常時生産量を立証したり製品の生産履歴などを管理したりするのを不可能にしてしまう。これらの操作は作業者によって現在直接実行されており、結果的に生産品質及び生産量は作業者それぞれの特定のスキルに依存している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
第一の態様によれば、本発明は、上述の欠点の少なくとも幾つかを全体的に或いは部分的に克服するシステム及び方法に関わるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
実質的には、第一の態様によれば、本発明は、少なくとも以下の構成部材の組み合わせから構成されるウェブ素材のロールを生産するシステムを提供する：ウェブ素材を生産するための機械；前記生産機械から出てくるウェブ素材のリールを形成する巻取り機；前記巻取り機で生産されたウェブ素材の単体リールを巻戻すための巻戻し機；前記ウェブ素材を帯状に分割するためにウェブ素材を縦方向に切断するためのツール群であってウェブ素材の送りの方向に関わって横方向に前記工具を位置決めする部材を備えている；単体の帯状をロールに再度巻付けるための巻直し機；ロールを梱包するためのライン；前記巻直し機−切断機で形成されたロール群を前記梱包ラインに搬送する少なくとも１台のシャトル；前記システム構成部材の統合管理のための情報システム。
【発明の効果】
【００１７】
システムは、巻取り、切断及び巻直し、梱包などの切り離されたプロセスを別個に管理する必要性を回避して、情報システムによる統合された方法で管理することができる。
【００１８】
有利な実施形態によれば、情報システムは、ネットワークサーバと、処理及び／又は制御データに関わる情報を含むデータベースと、システムの構成部材と関連した複数のコンピュータと、前記サーバー及び前記コンピュータに接続するローカルネットワークと、で構成される。
【００１９】
有利な実施形態によれば、巻直し機と関連しているのは、生産する単体ロールの位置及び寸法に対応する位置及び寸法を備えた巻芯を、その上に取り付けたロールの巻取りマンドレルを準備するための装置であり、前記装置が前記ローカルネットワークに接続されている。
【００２０】
有利な実施形態によれば、ロールを梱包するラインは、ロールを処理するロボットを備えている。前記ロボットは、前記少なくとも１台のシャトルから単体ロールを拾い上げて単体パレットにそれらを分配するために制御することができる。代わりに、単体ロールを搬送して分離する手段を提供することができる。ロールは、ロボットによるロールの把持を容易にするために、必要であるならば最初にロールを起たせることを実行して、個々の送りを許容するシステムにシャトルから荷降ろしされる。
【００２１】
代りの実施形態によれば、システムは、その軸がほぼ水平に配置された単体ロールを（すなわちシャトルから直接的に）拾い上げ、その軸がほぼ垂直な位置までそれらを運ぶためにそれらを回転させるよう製造され且つ位置決めされた処理ロボットを備えている。
【００２２】
本発明によるシステムのさらなる有利な実施形態及び可能な付加的特徴は、以下に幾つかの限定されない実施形態を参照して添付の特許請求の範囲で提示される。
【００２３】
特定の態様によれば、本発明はまた、ウェブ素材のロールを処理するロボットに関わるものであり、上記種類のシステムでの使用に特に限定されるものではなく、ロボットは数値で制御される複数の軸に従って動かすことができる多関節アームを備えまた吸引ヘッドを支持している。可能な実施形態によれば、吸引ヘッドは、実質的に平坦なほぼ半環状の形状でロールを把持するための面を有している。有利には、吸引ヘッドは、取り扱われるロールの外径の関数として選択的に作動することができる吸引領域を有することができる。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態によれば、吸引領域は、吸引ダクトと流体接続になる実質的に半円形部分で形成されている。また提供されているのは、前記実質的に半円形部分を吸引ダクトに選択的に接続するための選択部材である。選択部材は弁で構成することができる。
【００２５】
さらなる実施形態では、ロボットのヘッドは、吸引孔に接続されまた吸引側をロボットの吸引ヘッドの把持面に向かって位置決めされた複数の自動閉鎖弁を有することができる。自動閉鎖弁は、前記ヘッドを介して係合されようとするロール面がその正面に存在しないとき弁を閉じる個別の遮断部材を装備することができる。
【００２６】
本発明の特に好ましい実施形態では、ヘッドがロールの近接にあるとき吸引を作動するための感知装置が前記ヘッドと関連している。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明は、以下の説明及び限定されない本発明の実用的な実施形態を示す添付図面によってより良く理解されるであろう。
【図１】１つの実施形態によるシステムレイアウトの平面図を示す。
【図２】巻直し機の拡大平面図を示す。
【図３】巻直し機から送り出されたリール或いは一連のロールの外部自由端部を閉じるラベル貼り機の側面図を示す。
【図４】構造の残りの部分から切り離した図３のラベル貼り機の斜視図を示す。
【図５】図１によるシステムの梱包領域の平面図を示す。
【図６Ａ】図５の部分拡大図を示す。
【図６Ｂ】図５の部分拡大図を示す。
【図６Ｃ】図５の部分拡大図を示す。
【図６Ｄ】図５の部分拡大図を示す。
【図６Ｅ】図５の部分拡大図を示す。
【図７】梱包領域に限定された異なる実施形態でのシステムレイアウトの平面図を示す。
【図８Ａ】図７の実施形態におけるシャトル及びロボットの詳細動作の側面図を示す。
【図８Ｂ】図７の実施形態におけるシャトル及びロボットの詳細動作の側面図を示す。
【図８Ｃ】図７の実施形態におけるシャトル及びロボットの詳細動作の側面図を示す。
【図９】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１０】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１１】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１２】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１３】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１４】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１５】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１６】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１７Ａ】第一の実施形態による垂直軸位置でロボットヘッドの側面図を示す。
【図１７Ｂ】第一の実施形態による水平軸位置でロボットヘッドの側面図を示す。
【図１８】図１７Ａの線XVIII-XVIIIに沿った断面図を示す。
【図１９】図１７Ｂの異なる角度位置によるロボットヘッドの斜視図を示す。
【図２０】図１７Ａの異なる角度位置によるロボットヘッドの斜視図を示す。
【図２１】図１７Ａの線XXI-XXIに沿った断面図を示す。
【図２２】異なる実施形態によるロボットヘッドの斜視図を示す。
【図２３】図２２のロボットヘッドの分解図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明によるシステムの可能なレイアウトを示している。一般的に符号番号１は、ウェブ素材典型的には不織布の層或いはウェブを連続して生産する機械を示している。機械１は、強化された繊維の層を形成するあらゆる最適な機械であることができる。
【００２９】
機械１の下流は、全体として符号番号３で示され、また例えば欧州特許番号第ＥＰ−Ａ−１２４５５１５号に記載のように或いはその他のあらゆる最適な仕様を有して製造された巻取り機である。符号文字Ｂは、巻取り機３で巻き取られているリールを示している。巻取り機３の下流に配置されているのは、全体として符号番号５で示されている装置群である、また以下に詳細に説明されるように、巻戻し機を備えた巻直し機と、横方向に配置された部材によりリールＢから巻き戻されたウェブ素材を縦方向に切断するためのブレード或いはその他のツール群と、巻取りマンドレルの上に巻芯を準備するための装置と、巻直し機によって形成されたロールの集合体から巻取りマンドレルを引き抜くための装置と、巻直し機から出てくるロールの各々にラベルを貼るためのラベル貼り機と、を備えている。
【００３０】
巻取り機と装置５との間に配置されているのは、収納領域７であり、そこで巻取り機３から出てくる１つ以上のリールを保管でき、リールは装置５の巻直し機と関連した巻戻し機に挿差されるようになっている。図１に示された仕様はまた、符号番号５’で示され１台の巻取り機３で２台の巻直し機装置への送りの可能性を説明するために、装置５を形成する同一機の左右対称配列で構成されている。
【００３１】
全体として符号番号９で示され、より詳細に以下に説明される梱包或いは包装ラインは、装置１、３、５及び随意で５’を備えるシステムの一部と関連している。このようなラインでは、装置５の巻直し機で平行して生産された単体ロールは、製品に応じて切り離され分類されて幾つかのスタックに分配される、すなわち同じ寸法を有するロールをスタック毎に収納する。またこのようなライン９では、ロールのスタックは搬送用パレット上で梱包されてそれから包装される。
【００３２】
複数のシャトル１１は、装置５或いは５’の巻直し機から梱包ライン９にロールを移動する。シャトル１１の５、６台は備えることができ、またロールを梱包ライン９に移動するだけでなく、梱包ライン９を回避して、それらは品質管理のために領域１１にまた任意で手作業による梱包のために領域１３にロールを搬送できる。符号番号１５は、シャトル１１のバッテリーを再充電するステーションを概略的に示している。
【００３３】
図２は、図１において符号番号５で全体として示された装置群の平面図を概略的に表している。符号番号２０は、巻直し機２２と、符号番号２３で示されるリールＢから送り出されたウェブ素材を縦方向に切断する工具と、符号番号２５で示される巻取りローラーと、で構成された巻戻し機を示している。巻取りローラーの下流に配置されているのは、荷下ろしシュート２７である。荷下ろしシュート２７は、ラベル貼り機３１の下位に配置されたローラーの受皿を有し、ラベル貼り機３１は、ローラー２５で形成された巻取り用の受皿から荷下ろしされたロールにラベルを貼るものであり、以下に詳細に説明する。
【００３４】
巻直し機２１の側面に配置されているのは、そこに挿差され緊締される個別の管状コアを備えたマンドレルを準備するための装置３３である。符号番号３５は、マンドレル及び個別の巻芯を巻直し機２１の巻取り領域に挿差するためのシステムを示している。装置３３、３５は、例えば国際特許番号第ＷＯ−Ａ−００６１４８０号或いは他の最適な方法で詳細に説明されているように構成できる。
【００３５】
符号番号３６は、巻直し機２１によって形成されたロール群からマンドレルを抜き取るための抽出装置を示している。抽出装置はまた、同第ＷＯ−Ａ−００６１４８０号で開示されているように構成できる。
【００３６】
図３及び４は、巻取りローラー、荷下ろし面、及び前記面に関連したラベル貼り装置３１に限定された巻直し機の概略側面図をそれぞれ示している。
【００３７】
荷下ろし面或いはシュート２７は、その中に巻直し機で生産されたロールＲを荷下ろしできる受皿を画定する一対のローラー３７を装備している。これらのロールは、それ自体が公知であるように、一連の同軸のロールが同一の外径を有して一般的なマンドレルの周囲に巻付けられて、そこから巻取りマンドレルが抜き取られ、順次荷下ろしシュート２７の上に置かれる。ロールＲは、最後の自由端部が上の方に、すなわちラベル貼り機３１のヘッド４１に向くまで、その軸の周囲でロールＲを回転させるために回転するローラー３７の上に載っている、その結果、後者は（例えば前記ヘッドで印刷された）粘着ラベルをロール毎の後尾部に付けることができる。ラベルは、ウェブ素材が次の処理動作でロールから解かれるのを防いでいる、また次の動作のためのコード或いはその他の情報を備えた各ロールを実用的な形にする、という２つの目的を有している。
【００３８】
ヘッド４１は、摺動部４５の両方向矢印ｆ４５に従って垂直に摺動する案内部材の上で可動するキャリッジ４３に取り付けられている。ｆ４５による動作は、ヘッド４１が荷下ろし面或いはシュート２７に向かって動きまた離れるようになるのを許容し、異なる外径のロールＲのラベル貼りを可能にする。キャリッジ４３は、荷下ろしシュート或いは面２７の上に順次置かれたすべてのロールに間断なくラベルを貼るために、摺動案内部材４９を装備した交差部材４７の上をｆ４５に従って並進移動することができる。それは、例えばロールの軸方向の長さに起因して必要であるなら、各ロールに１つ以上のラベルを提供することができる、と理解される。
【００３９】
図５は、梱包ライン９の可能な構成を概略的に示している。一方、図６Ａ−６Ｅは前記ラインを連続した部分拡大図で示している。
【００４０】
参照番号５１は、第一のコンベアを示しており、その上に巻直し機から出てくるロールＲがシャトル１１から荷下ろしされる。コンベア５１は、矢印ｆ５１に従って、例えば各ロールの表面に任意の追加ラベル貼り設備５３を備えた領域に向けて単体ロールを送る。ここに図解された有利な実施形態によれば、次でロールが起てられる前、垂直面に置かれるロールＲですなわちその軸が水平な状態で行われる。
【００４１】
可能な実施形態によれば、設備５３の下流はアップエンダ５５であり、アップエンダ５５は、その軸が垂直すなわち図面に直交する状態にそれを位置決めするために、コンベア５１上にシャトルから荷下ろしされたロール群の各ロールを起てる。実際小さな軸寸法のロールは自然発生的に起てることができるが、一方で大きな軸寸法をもつそれらはアップエンダ５５によって起てることができる。
【００４２】
起てられたロールは、ローラーコンベア５９に向かうコンベアシステム５７を介して送られ、ローラーコンベア５９から参照番号６１で全体として示されたロボットによって１つ１つ捕捉することができる。ロボット６１は２つのコンベア６３Ａ、６３Ｂのうちのどちらかに単体ロールを置くことができる。この目的のために、ロボット６１は、数値制御された複数軸の周囲での動作が備わったアーム６５を有している。ローラーコンベア５９から個別のロールＲを捕捉するばかりでなく、ロボット６１はまた、ロボット６１のアーム６５の活動範囲内に配置された特定の支持部材６７の上に位置決めされ、ボール紙或いは別の最適なシート素材で作られた分離ディスクＤＳを捕捉することができる。この方法によれば、ロボット６１は単体ロールを拾い上げそれらをコンベア６３Ａ、６３Ｂのうちのどちらかに置き、そして分離ディスクＤＳを各ロールの上に置くことができる。コンベア６３Ａ、６３Ｂは、ロールの梱包の外側包装及びラベル貼りはもちろん任意の計量またはその他の梱包に関する操作を実行するために、梱包ラインに沿って配置された次の設備に向けて、コンベア６３Ａ、６３Ｂで形成されたロールのスタックを送ることができるローラーコンベア６９の組立体と関連している。
【００４３】
本発明の有利な実施形態によれば、機械７１は、機械７１に順次配置されるロールＲのスタックを膜Ｆで包装するためローラーコンベア６９に沿って備えられている。
【００４４】
本発明の可能な実施形態によれば、包装機７１の下流には、パレット搭載ステーション７３が配置され、そこで単体パレットＰは、前記スタックとローラーコンベア６９との間のロールＲのスタックの下に挿差される。この目的のために、本発明の実施形態によれば、ローラーコンベアからそれを持ち上げるために側面に沿ってロールＲのスタックを把持する把持部７６或いは顎部を備えた持ち上げ部材７５が、ステーション７３に配置されている。
【００４５】
有利な実施形態によれば、さらなる包装機７７がパレット搭載ステーション７３の下流に配置され、そこでパレットで及びロールＲのスタックで形成された組立体がプラスチック膜で包装される。
【００４６】
図６Ｅに図解された好ましい実施形態によれば、さらなるローラーコンベア７９が包装機７７の下流に配置されている。それによりパレットに搭載された梱包は外部ラベル貼りステーションにまたここから荷下ろし用ローラーコンベア８３に送られ、その出口で単体パレットはフォークリフト車或いはそのようなもの（図示されていない）で拾い上げられる。
【００４７】
上述のシステムの制御システムは、一連の図に基づいてより詳細に以下に説明されるであろう。しかしながらそれらの態様を説明する前に、システムレイアウト及び特に図５及び６を参照して説明された梱包ラインは、ロールのスタックの梱包を実行するために部材及び手段の多くの可能なレイアウトのうちの１つの指摘としてまた１つの例として単に提供されていることを注意すべきである。梱包ラインの異なる仕様及び設備が図７に図解されている。図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃは、このような実施形態の例におけるシステム操作の詳細を示している。
【００４８】
この実施形態によれば、再び符号番号６１で示されたロボットは、単体ロールＲがシャトル１１上で水平軸Ａ−Ａにまだ位置しているときそれらを捕捉する。符号番号１０１は、梱包領域に置かれたシャトル上に配置された各ロールＲ群の最初のロールのレベルに毎回そのヘッド６１Ａを位置決めするために、両方向矢印ｆ６１の方向でロボット６１を摺動させる摺動トラックを示している。図７に図解された例は、２台のロボット６１が２台のシャトルで搬送された２つのロールＲ群に同時に動作するために、共通の案内部材１０１上で可動する例証として示されている。シャトルは、図８Ａの側面図に概略的に表されている。
【００４９】
図８Ｂ及び８Ｃは、ロボット６１がヘッド６１Ａを手段としてシャトル１１に置かれたロール列からロールＲを捕捉するためにそれ自体を位置付けている（図８Ｂ）、そしてヘッドの回転により（図８Ｃ）それがステーション或いはロールのスタックを形成するための位置Ｐｐで形成されるロールＲのスタックの頂上部に置かれる動作を概略的に図解している。ロールのスタックを形成するためのステーションＰｐは、ロールが拾い上げられる側に関わって反対側でトラック或いはレール１０１に平行して位置調整される。前記ステーションＰｐは、フォークリフト車でリールを捕捉することを許容するための形状にされた単純面によって或いはパレットによって占有できる。フォークリフト車１０５は、有利には自動で駆動され、その上に置かれたロールとともに単体パレットを捕捉する或いはロールの単体スタックを持ち上げ、包装が行われる梱包ラインの第二の部分にそれらを搬送するために提供されている。スタックを形成する幾つかのステーションで、様々な寸法の典型的には異なった高さをもつ幾つかのロールＲのスタックが形成される。ＲＦで示された天地（両端部）の切り端は、側方の領域１０７に形成されたスタック内にロボットによって荷下ろしされる。符号番号１０９は、各ロボット６１がスタックを形成するステーションＰｐに配置された各ロールの頂上部に置くために捕捉するボール紙、プラスチック或いは別の物質で作られた分離ディスクＤＳを格納する領域を示している。
【００５０】
梱包ラインの第二の部分では、ロールＲの単体スタックはフォークリフト車によってコンベア１１１の上に解放され、コンベア１１１は矢印ｆ１１１に従ってそれを送る。有利な実施形態では、図６Ｃに図解された包装機７１と実質的に同等である第一の包装機１１３がコンベア１１１に沿って配置されている。包装機１１３は、ロールのパッケージがパレット搭載ステーション７３と実質的に同等のパレット搭載ステーション１１５に搬送される前にそれを包装する。ここでは、図６Ａ−６Ｅの実施例で図解されたそれらに類似の部材によって、ロールＲのスタックはその下にパレットを置くために持ち上げられる。再度梱包ラインに沿って前進して、頂上部にロールＲのスタックを備えたパレットＰから形成される組立体は、前掲の実施形態で図解された最終の包装ステーションと実質的に同等であるさらなる包装ステーション１１７に挿差される。
【００５１】
図９乃至１６は、システムの管理する部分を概略的に示している。その機械的な構成要素の原理は先に説明されている。
【００５２】
図９では、符号番号１５０は複数のコンピュータが接続されたイーサーネット・ネットワークを概略的に表している。さらに具体的には、図９によれば、符号番号１５１は巻取り機３を管理する第一のコンピュータを提示し、符号番号１５２はリールＢの巻戻し機を包括した巻直し機２１と連結したコンピュータを示し、符号番号１５３は縦方向の切断工具と、マンドレルを準備しそれらを機械に挿差して完了したリールからそれらを引き抜くための装置３３、３５、３７との位置決めを制御するためのコンピュータを示し、符号番号１５４はネットワークサーバを示し、そして符号番号１５５及び１５６は梱包ラインを管理する２台のコンピュータを示している。さらに具体的には、コンピュータ１５５はロボット６１を制御し、一方でコンピュータ１５６は梱包ラインに残っている設備を制御している。
【００５３】
各々のコンピュータ１５１−１５６は、コンピュータ１５１には１５１Ａ、そして残りのコンピュータ１５２−１５６には１５２Ａ、１５３Ａ、１５４Ａ、１５５Ａ、１５６Ａと整合して相対するデータベースと関連している。それらは単体のコンピュータ内に属することもできるし、ネットワークサーバに属するデータベースの一部であることもできる。各々のデータベース１５１Ａ−１５６Ａは、その特定の目的のために最適なアーキテクチャを有するであろう。
【００５４】
図１０は、イーサーネット・ネットワーク１５０がシステムの様々な装置と関連した複数のＰＬＣ（プログラマブル論理制御装置）と、どのように相互接続されているのかを再度概略的に図解している。さらに具体的には、巻取り機を制御するためのＰＬＣ１５７と、巻直し機を制御するためのＰＬＣ１５８と、ウェブ材料の縦方向の切断のためのブレード或いはその他の工具を制御するためのＰＬＣ１５９と、相対する巻芯を備えたマンドレルを準備する装置を制御するためのＰＬＣ１６１と、梱包ラインを制御するためのＰＬＣ１６２、ＰＬＣ１６３、ＰＬＣ１６４と、マンドレル抽出装置を制御するＰＬＣ１６５とが、ネットワーク１５０に接続されている。符号番号１６６は、搬送シャトル１１の１台と関連したＰＬＣを概略的に示し、符号番号１６７はサーバーからシャトル１１に搭載されたＰＬＣ１６６への送電盤を示している。
【００５５】
図１１は、上述のシステムの内部データの流れを表している。全体的なプロセスは様々なステップに分割できる、また具体的には：
− 連続機械でのウェブ材料の生産プロセス
− マスターリールＢの形成を伴った巻取り機での巻取りプロセス
− 巻戻し及び切断プロセス、そして巻直し機での巻直しプロセス
− 巻直し機で生産されたロールを保管領域及び／または梱包ラインに向けて動かすことに関係する取扱い又は兵站プロセス
− 実際の梱包プロセス
である。
【００５６】
製品指図書に関係するデータ及びさらに具体的にはウェブ材料の実際の生産、すなわち不織布の製造方法に関係するパラメータ、形成中リールに印可される例えば圧力及びトルクで表される巻取りパラメータ、巻直し機と、巻取り用マンドレルを準備する装置と、縦方向の切断ブレードを位置決めする装置と、に送られる切断パラメータ、切断ブレードの位置、次に形成されるロールの軸寸法、各ロールに巻付けられるウェブ素材の品質と各ロールの外径、巻付け張力、巻付け圧力、及び巻直しセクションで役立つその他のあらゆるデータに有力に関係するパラメータが様々なプロセスに送られる。
【００５７】
次に、梱包ラインから出てくるデータは製品注文データと比較分析されるためにサーバーに送られる。
【００５８】
図１２は、上述の設備の各部分で実行された機能的プロセスタスクを表わすブロック図を示している。図１３はネットワークに接続される様々なＰＬＣ同士の情報交換を概略的に示している。
【００５９】
図１４は、「マスターｉ」として示されたマスターリールの処理に関係してデータベース同士の様々な情報送信の図である。そこで「ｉ」はリールの連番を示している。図１４で見ることができるように、マスターリールのデータはそれらの生産中メインデータベースに進行形で入力される。次に、これらのリールは巻戻し機で巻き戻され、巻直し機内に順次挿差される巻取りマンドレルの上にロールの列を形成して巻直し機で再度巻付けられる。各々の列は複数の異なるフォーマットのロールで構成される。図中「完成ロールｉ」ｉ＝１，２，…ｎは単体のマスターリール（図中マスター１で示された）から開始して、巻直し機に順次挿差されるマンドレルで得られる単体の巻きを示している。マンドレルの上の各々の巻き（「完成ロールｉ」）は異なる高さ（すなわち異なる軸方向の長さ）の複数のロールに分割されるので、次に様々な梱包に分配するために梱包に送られる。そこでは各梱包は同一寸法のロールで構成されている。これは図１４で示され、各々の巻取りマンドレルで得られる単体ロールを「スリット１」、「スリット２」…「スリットｎ」で表している。また、梱包ラインにおける梱包のロール分割に関係するデータは、メインデータベースに読み込まれる。
【００６０】
図１５は、３つの異なるフォーマット、さらに具体的には高さ３００ｍｍ（４ロール）、高さ４００ｍｍ（２ロール）、高さ５００ｍｍ（３ロール）によるフォーマットに分割された単体マンドレル「完成ロールｉ」上での単体巻取りの分割の例を示している。また各５０ｍｍの両端部の切り端が示されている（図は一定比率に非ず）。図１５は、単体ロールの巻取りを可能にするために、リールＢから出てくるウェブ素材に成される縦方向の切断のレベルに位置決めされた切断工具（ブレード及びカウンターブレード）を概略的に表している。
【００６１】
図１６は、単体のマスターリールＢから開始して得られる梱包Ｃに関係するデータをどのように設定することができるかを概略的に示している。示された例によれば、３００、４００、５００ｍｍのフォーマットによる３タイプのロールが理論的に生産されている（図１５参照）。各ロールタイプにおけるパック毎（すなわち単体パレットＰ当りの各パッケージ）のロール数及び生産されるパック総数が示されている。同じく各ロールが有するべき外径も示されている。商品タイプ１、２、３が同時に巻付けられなければならないとすれば、３タイプの商品の３つの外径は同等であろう。
【００６２】
上述の図では、図を簡潔にするためにロボット６１はロールを把持する手段なしで表されている。しかしながら、本発明の特に有利な実施形態によれば、ロボットのヘッドは、図１７乃至２３を参照して２つの異なる実施形態で以下に解説される特殊な構成を有している。
【００６３】
ロボット６１のヘッドに取り付けられた把持部材の第一の実施形態は、図１７乃至２１で図解されている。そこで、図１７Ａ及び１７Ｂは、２つの異なる位置、さらに具体的には軸が水平位置にあってロールを把持するための位置（図１７Ｂ）と、垂直な軸位置でロールを解放するための位置（図１７Ａ）と、で示された把持部材を備えたヘッドの側面図を示している。図１８は、図１７Ａの線XVIII-XVIIIに沿った平面図であり、図２１は、図１７Ａの線XXI-XXIに沿った正面図であり、一方図１９及び２０は、図１７Ａ及び１７Ｂで概略的に示された２つの位置での把持部材の斜視図である。
【００６４】
本発明の有利な実施形態によれば、吸引ヘッドは、ほぼ平坦な半環状形態を有して符号番号５０１で示されたロール把持面を有している。さらに具体的には、面５０１は環状中央領域５０１Ａと半環状拡張部５０１Ｂとを有している。本発明の可能な実施形態によれば、把持面５０１は５つの吸引領域５０３Ａ、５０３Ｂ、５０３Ｃに分割され（図１９）、一方ロールの軸穴と一致する環状中央領域は吸引を備えていない。
【００６５】
吸引領域５０３Ａは、実質的に円形の形状を有し、また同軸の２つの円形突起部で範囲を限定され、画定されたその内側は、吸引孔５０５Ａによって可撓性のある吸引ダクト５０７と流体接続に置かれ、次いで吸引ラインに接続される区画である。符号番号５０５Ｂは、同軸の環状面の一部分で中央部５０１Ａに展開する２つの領域５０３Ｂと関連した吸引開口部を示している。符号番号５０５Ｃは、領域５０３Ｃを吸引ライン５０７に接続する吸引孔を示している。
【００６６】
作動装置５０７（図２０）で動作する例えば電磁型の摺動弁は、吸引孔５０５Ａ、５０５Ｂ、５０５Ｃと関連している。かかる動作はこのように選択的に吸引孔５０５Ａ、５０５Ｂ、５０５Ｃを開閉することである。この方法によれば、吸引孔５０５Ｂ、５０５Ｃを閉じたまま吸引孔５０５Ａだけを吸引ダクト５０７と流体接続に置くこと、或いは、吸引孔５０５Ｂ及び任意で吸引孔５０５Ｃを同様にダクト５０７と接続状態におくことが、代替的に可能である。吸引孔５０５Ａ、５０５Ｂ、５０５Ｃの開閉は、係合するロールの外径の関数として行われる。ロールの外径が大きくなるほど、吸引ライン５０７と接続状態におかれる円形或いは半円形の領域５０３Ａ、５０３Ｂ、５０３Ｃの数はより大きくなるであろう。これはロール外径及び最小空気消費量の関数として最大把持力を保証するものである。
【００６７】
有利な実施形態によれば、誘導感知装置と共動する近接感知装置５１１及び細長片５１３は、符号番号５０１で示されたロールを把持するための面と関連している。細長片５１３は、吸引ヘッド、さらに正確には、把持面５０１が吸引ヘッドと係合するロール前面と接触するようになるとき折れ曲がる。細長片の屈折は、吸引を可能にする誘導感知装置に電圧を加える。近接感知装置５１１は、ロールとの距離を決定するソナーで構成することができる。
【００６８】
把持面５０１は、フレーム５２３で支持された振動する駆動軸に取り付けられている。符号番号５２５は、ピストンシリンダ作動装置を示している。そのロッド５２７は、把持面５０１に強固に接続されたタブ５３１に駆動軸５２９によって取り付けられている。ピストンシリンダ作動装置５２５は、把持面５０１の振動する駆動軸５２１に類似して、フレーム５２３に支持されている。ピストンシリンダ作動装置５２５とフレーム５２３との間の規制が、ピストンシリンダ作動装置の振動を許容するので、このように駆動軸５２１に関わって把持面５０１の各角度位置で正確な位置（図１７Ａ、１７Ｂ参照）に就くことができる。符号番号５３３は、プレートを示している。プレートのフレーム５２３はロボット６１のアームのヘッド端部に緊締されている。最後に、符号番号５３５は配線のための可撓性のあるチャネルを示している。
【００６９】
図２２及び２３は、ロールを把持する部材の変更された実施形態を示している。同じ符号番号が、図１７乃至２１における実施形態のそれらと同様或いは同等の部分を示している。
【００７０】
このような実施形態では、把持面５０１は、摺動弁を介して吸引ラインと選択的に蓮通状態におくことができる円形或いは環状の領域によって特徴付けられているよりはむしろ、吸引部材の種々の仕様がより大きな或いはより小さな吸引面の自動的な作動または不作動を許容するために備えられている。この実施形態によれば、吸引把持面６０１は、中央駆動軸について同軸に構成された吸引領域５０２及び５０４に周囲された、吸引を伴わない中央領域を有する実質的に環状形態による中央部５０１Ａを有する。このような中央駆動軸の周囲に配置されているのは、孔５０６を具備した円形セクター５０１Ｄによる２つの部分である。図２３における分解図に見ることができるように、孔５０６はプレート５０８に作られ、セクター５０１Ｄの外部面を画定し、その背部にフィルター５１０が収納されている。フィルター５１０の背部に配置されているのはフレーム５１２であり、その上に自動閉鎖弁５１４が孔５０６の数及び配列に相対する数及び位置で取り付けられている。弁は、それらの背部で吸引領域と接続状態すなわちダクト５０７と流体接続状態で孔に配置される。
【００７１】
自動閉鎖弁５１４は、制限された流量の空気がそこを通過する間、開かれた状態であるよう構成されている。流量が所定の制限を超えて増加するとき、弁は自動的に閉じられる。この方法によれば、ロボットが動作中でしかも前面吸引把持面５０１がロールの平坦な面に接触するようになるとき、この平坦な面が領域５０２及び５０４だけでなく、所定数の孔５０６を遮断する。一旦自動閉鎖弁の開口が感知装置５１３によって成されると、吸引ダクト５０７と常時流体接続状態になる。一方で、面５０１を介して係合するロール前面が、孔５０６の正面にある場合のみ、孔５０６は吸引ダクト５０７と流体接続におかれる。拾い上げられようとするロール前面によって閉じられていない孔５０６のレベルで自動閉鎖弁５１４は、孔５０６を通る空気の自由な流量のために自動的に閉じられる。このような解決策は、相対する制御作動装置による弁の使用なしで、吸引が発生する領域が自動的に調節されるのを許容している。また、吸引面全体がそれらの背部で孔５０６と自動閉鎖弁とで作られるシステムを作り出すことも可能である。
【００７２】
自動閉鎖弁はそれ自体公知であり、よってここに説明する必要はない。例えばＦＥＳＴＯ ＡＧ＆ＣｏＫＧ．（ドイツ）によって製造されたモデル名ＩＳＶ１／８”バルブはこの目的のために利用することができる。
【００７３】
図面は単に、本発明の実施形態として提供した例を示すだけであり、本発明の基礎となる概念の範囲から逸脱することなく、形式および構成において変更することができるることが理解される。添付の特許請求の範囲における符号番号はすべて明細書及び図面を参照して特許請求の範囲を読むことを容易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。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェブ素材のロール特に限定されるものではないが不織布のロール或いはリールを生産するためのシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
不織布は様々な工業分野で数多く利用されている材料である。例えば衛生用ナプキン、乳児用オムツ、または類似製品の生産における構成材料として利用されている。また不織布はフィルター、特に使い捨てタイプの衣料品、シーツ、多種多様の衛生用品、その他の商品の生産に役立っている。
【０００３】
通常不織布は、その出口に提供された巻取り機を備えたシステムまたは機械によって連続して生産される。巻取り機は、帯状のウェブ素材を連続して受け、それをいわゆる親リール或いはマスターリールと呼ばれる大きな外径をもつリールに巻取る機械である。それらの大きなリールは、次に巻き戻され異なる直径及び軸方向の寸法で平行してロールを生産するために、切断されたウェブ素材を小さな幅の帯状に再度巻付けられる必要がある。ロールの寸法は半完成品の最終的な用途に依存している。次いでこれらのロールは通常、完成品の生産のための出発素材を形成するためその他のシステム或いはプラントへ送られる。
【０００４】
不織布を生産する機械は、梳綿機及び機械繊維交絡（メカニカルエンタングル）或いは水力繊維交絡（ハイドロエンタングル）システム、スパンレースシステムまたはその他公知のシステムであることができる。
【０００５】
不織布を連続して生産する機械の下流で利用可能な巻取り機の例は、欧州特許第ＥＰ−Ａ−１２４５５１５号に記載されている。この特別な型の巻取り機によれば、ウェブ素材は２つのサイドパネルの間に支持された巻取り軸或いは巻取りマンドレルの周囲に巻き取られる。形成されるリールは、製造機械から届けられたウェブ素材が送られる巻取りローラーの周囲に押し付けられて保持される。
【０００６】
巻直し機は、種々の形態を有することができ、リールを巻戻して縦方向の切断を介して先ずそれを単体の帯状に分割した後、それを単体ロールに再度巻付けるのに利用される。単に例として不織布の生産で利用可能な幾つかの巻直し機は、欧州特許第ＥＰ−Ａ−０７４７３０８号、同ＥＰ−Ａ−１０７０６７５号、同ＥＰ−Ａ−１３７５４００号に記載されている。
【０００７】
巻直し機は、ブレード及びカウンターブレードシステム、或いはその他の縦方向切断工具を装備している。それらはリールからのウェブ素材を切断することで得ようとする帯状の寸法に基づいて、ウェブ素材の送りの方向に関わって横方向に配置されている。様々なシステムが生産されようとする材料の関数として自動制御を備えたブレードの位置決めの研究を重ねてきた。前記位置決めを実行する装置の例は、欧州特許第ＥＰ−Ａ−１２４５３５４号に記載されている。
【０００８】
巻取りマンドレルは、数、位置、及び寸法において切断工具が巻き戻されているマスターリールから出てくるウェブ素材を分割する帯状の数、位置、及び寸法に一致する管状の巻芯を、その上に取り付けられて、巻直し機に順次挿差される。その上に取り付けられた管状の巻芯を備えたマンドレルを準備する機械及び装置は、一般に存在している。この種の装置の例は、国際特許番号第ＷＯ−Ａ−００６１４８０号及び対応する欧州特許番号第ＥＰ−Ｂ−１１６９２５０号に記載されている。
【０００９】
巻取りマンドレルは、巻直し機の下流で形成されたロールから取り外され、形成されたロールは次に梱包に送られる。
【００１０】
これまでのところ、巻取り機から梱包までの様々な製造工程管理のための統合システムは提供されていない。一般的には現在３つの独立した主要なプロセスがシステムに活用されている。それらは：
− 連続する機械で生産された不織布の巻取りプロセス
− 巻戻し、切断、及び再巻取りプロセス
− ラベル付け、梱包、及びパレット積載プロセス
である。
【００１１】
これら３つのプロセスは相互に切り離されている、従って全生産量の種々の生産データは、巻取り工程のために、また次の切断及び再巻取り工程のために、そしてまた最後の梱包工程のために、入力されなければならない。
【００１２】
ラインを担当する作業者は、必然的に３つの生産プロセスを別個に管理する必要がある、また異なる制御パネル上の生産パラメータを頻繁に入力せざるを得ず、１つの制御ステーションで１つの生産プロセスを制御しなければならず、また生産における変更の度に３つの独立したプロセスのプログラミングをすべて繰り返さなければならない。
【００１３】
これにより相当な管理及びプログラミングの時間、そしてプロセス全体を制御管理する数人の人材の必要性は、特に初期設定及び生産変更の工程で要求される。さらに、度々データを入力する必要性は、３つの異なる管理システムへの生産パラメータの入力時にエラーを冒す危険を増大させている。
【００１４】
３つの独立した生産プロセスの存在は、目標パラメータ（製品の型及びその他のパラメータの関数として時間の最小化）の関数としてプロセスを最適化するのを不可能にし、またすべての機械で常時生産量を立証したり製品の生産履歴などを管理したりするのを不可能にしてしまう。これらの操作は作業者によって現在直接実行されており、結果的に生産品質及び生産量は作業者それぞれの特定のスキルに依存している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
第一の態様によれば、本発明は、上述の欠点の少なくとも幾つかを全体的に或いは部分的に克服するシステム及び方法に関わるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
実質的には、第一の態様によれば、本発明は、少なくとも以下の構成部材の組み合わせから構成されるウェブ素材のロールを生産するシステムを提供する：ウェブ素材を生産するための機械；前記生産機械から出てくるウェブ素材のリールを形成する巻取り機；前記巻取り機で生産されたウェブ素材の単体リールを巻戻すための巻戻し機；前記ウェブ素材を帯状に分割するためにウェブ素材を縦方向に切断するためのツール群であってウェブ素材の送りの方向に関わって横方向に前記工具を位置決めする部材を備えている；単体の帯状をロールに再度巻付けるための巻直し機；ロールを梱包するためのライン；前記巻直し機−切断機で形成されたロール群を前記梱包ラインに搬送する少なくとも１台のシャトル；前記システム構成部材の統合管理のための情報システム。
【発明の効果】
【００１７】
システムは、巻取り、切断及び巻直し、梱包などの切り離されたプロセスを別個に管理する必要性を回避して、情報システムによる統合された方法で管理することができる。
【００１８】
有利な実施形態によれば、情報システムは、ネットワークサーバと、処理及び／又は制御データに関わる情報を含むデータベースと、システムの構成部材と関連した複数のコンピュータと、前記サーバー及び前記コンピュータに接続するローカルネットワークと、で構成される。
【００１９】
有利な実施形態によれば、巻直し機と関連しているのは、生産する単体ロールの位置及び寸法に対応する位置及び寸法を備えた巻芯を、その上に取り付けたロールの巻取りマンドレルを準備するための装置であり、前記装置が前記ローカルネットワークに接続されている。
【００２０】
有利な実施形態によれば、ロールを梱包するラインは、ロールを処理するロボットを備えている。前記ロボットは、前記少なくとも１台のシャトルから単体ロールを拾い上げて単体パレットにそれらを分配するために制御することができる。代わりに、単体ロールを搬送して分離する手段を提供することができる。ロールは、ロボットによるロールの把持を容易にするために、必要であるならば最初にロールを起たせることを実行して、個々の送りを許容するシステムにシャトルから荷降ろしされる。
【００２１】
代りの実施形態によれば、システムは、その軸がほぼ水平に配置された単体ロールを（すなわちシャトルから直接的に）拾い上げ、その軸がほぼ垂直な位置までそれらを運ぶためにそれらを回転させるよう製造され且つ位置決めされた処理ロボットを備えている。
【００２２】
本発明によるシステムのさらなる有利な実施形態及び可能な付加的特徴は、以下に幾つかの限定されない実施形態を参照して添付の特許請求の範囲で提示される。
【００２３】
特定の態様によれば、本発明はまた、ウェブ素材のロールを処理するロボットに関わるものであり、上記種類のシステムでの使用に特に限定されるものではなく、ロボットは数値で制御される複数の軸に従って動かすことができる多関節アームを備えまた吸引ヘッドを支持している。可能な実施形態によれば、吸引ヘッドは、実質的に平坦なほぼ半環状の形状でロールを把持するための面を有している。有利には、吸引ヘッドは、取り扱われるロールの外径の関数として選択的に作動することができる吸引領域を有することができる。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態によれば、吸引領域は、吸引ダクトと流体接続になる実質的に半円形部分で形成されている。また提供されているのは、前記実質的に半円形部分を吸引ダクトに選択的に接続するための選択部材である。選択部材は弁で構成することができる。
【００２５】
さらなる実施形態では、ロボットのヘッドは、吸引孔に接続されまた吸引側をロボットの吸引ヘッドの把持面に向かって位置決めされた複数の自動閉鎖弁を有することができる。自動閉鎖弁は、前記ヘッドを介して係合されようとするロール面がその正面に存在しないとき弁を閉じる個別の遮断部材を装備することができる。
【００２６】
本発明の特に好ましい実施形態では、ヘッドがロールの近接にあるとき吸引を作動するための感知装置が前記ヘッドと関連している。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明は、以下の説明及び限定されない本発明の実用的な実施形態を示す添付図面によってより良く理解されるであろう。
【図１】１つの実施形態によるシステムレイアウトの平面図を示す。
【図２】巻直し機の拡大平面図を示す。
【図３】巻直し機から送り出されたリール或いは一連のロールの外部自由端部を閉じるラベル貼り機の側面図を示す。
【図４】構造の残りの部分から切り離した図３のラベル貼り機の斜視図を示す。
【図５】図１によるシステムの梱包領域の平面図を示す。
【図６Ａ】図５の部分拡大図を示す。
【図６Ｂ】図５の部分拡大図を示す。
【図６Ｃ】図５の部分拡大図を示す。
【図６Ｄ】図５の部分拡大図を示す。
【図６Ｅ】図５の部分拡大図を示す。
【図７】梱包領域に限定された異なる実施形態でのシステムレイアウトの平面図を示す。
【図８Ａ】図７の実施形態におけるシャトル及びロボットの詳細動作の側面図を示す。
【図８Ｂ】図７の実施形態におけるシャトル及びロボットの詳細動作の側面図を示す。
【図８Ｃ】図７の実施形態におけるシャトル及びロボットの詳細動作の側面図を示す。
【図９】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１０】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１１】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１２】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１３】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１４】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１５】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１６】本発明によるシステムの処理システムの説明図を示す。
【図１７Ａ】第一の実施形態による垂直軸位置でロボットヘッドの側面図を示す。
【図１７Ｂ】第一の実施形態による水平軸位置でロボットヘッドの側面図を示す。
【図１８】図１７Ａの線XVIII-XVIIIに沿った断面図を示す。
【図１９】図１７Ｂの異なる角度位置によるロボットヘッドの斜視図を示す。
【図２０】図１７Ａの異なる角度位置によるロボットヘッドの斜視図を示す。
【図２１】図１７Ａの線XXI-XXIに沿った断面図を示す。
【図２２】異なる実施形態によるロボットヘッドの斜視図を示す。
【図２３】図２２のロボットヘッドの分解図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明によるシステムの可能なレイアウトを示している。一般的に符号番号１は、ウェブ素材典型的には不織布の層或いはウェブを連続して生産する機械を示している。機械１は、強化された繊維の層を形成するあらゆる最適な機械であることができる。
【００２９】
機械１の下流は、全体として符号番号３で示され、また例えば欧州特許番号第ＥＰ−Ａ−１２４５５１５号に記載のように或いはその他のあらゆる最適な仕様を有して製造された巻取り機である。符号文字Ｂは、巻取り機３で巻き取られているリールを示している。巻取り機３の下流に配置されているのは、全体として符号番号５で示されている装置群である、また以下に詳細に説明されるように、巻戻し機を備えた巻直し機と、横方向に配置された部材によりリールＢから巻き戻されたウェブ素材を縦方向に切断するためのブレード或いはその他のツール群と、巻取りマンドレルの上に巻芯を準備するための装置と、巻直し機によって形成されたロールの集合体から巻取りマンドレルを引き抜くための装置と、巻直し機から出てくるロールの各々にラベルを貼るためのラベル貼り機と、を備えている。
【００３０】
巻取り機と装置５との間に配置されているのは、収納領域７であり、そこで巻取り機３から出てくる１つ以上のリールを保管でき、リールは装置５の巻直し機と関連した巻戻し機に挿差されるようになっている。図１に示された仕様はまた、符号番号５’で示され１台の巻取り機３で２台の巻直し機装置への送りの可能性を説明するために、装置５を形成する同一機の左右対称配列で構成されている。
【００３１】
全体として符号番号９で示され、より詳細に以下に説明される梱包或いは包装ラインは、装置１、３、５及び随意で５’を備えるシステムの一部と関連している。このようなラインでは、装置５の巻直し機で平行して生産された単体ロールは、製品に応じて切り離され分類されて幾つかのスタックに分配される、すなわち同じ寸法を有するロールをスタック毎に収納する。またこのようなライン９では、ロールのスタックは搬送用パレット上で梱包されてそれから包装される。
【００３２】
複数のシャトル１１は、装置５或いは５’の巻直し機から梱包ライン９にロールを移動する。シャトル１１の５、６台は備えることができ、またロールを梱包ライン９に移動するだけでなく、梱包ライン９を回避して、それらは品質管理のために領域１１にまた任意で手作業による梱包のために領域１３にロールを搬送できる。符号番号１５は、シャトル１１のバッテリーを再充電するステーションを概略的に示している。
【００３３】
図２は、図１において符号番号５で全体として示された装置群の平面図を概略的に表している。符号番号２０は、巻直し機２２と、符号番号２３で示されるリールＢから送り出されたウェブ素材を縦方向に切断する工具と、符号番号２５で示される巻取りローラーと、で構成された巻戻し機を示している。巻取りローラーの下流に配置されているのは、荷下ろしシュート２７である。荷下ろしシュート２７は、ラベル貼り機３１の下位に配置されたローラーの受皿を有し、ラベル貼り機３１は、ローラー２５で形成された巻取り用の受皿から荷下ろしされたロールにラベルを貼るものであり、以下に詳細に説明する。
【００３４】
巻直し機２１の側面に配置されているのは、そこに挿差され緊締される個別の管状コアを備えたマンドレルを準備するための装置３３である。符号番号３５は、マンドレル及び個別の巻芯を巻直し機２１の巻取り領域に挿差するためのシステムを示している。装置３３、３５は、例えば国際特許番号第ＷＯ−Ａ−００６１４８０号或いは他の最適な方法で詳細に説明されているように構成できる。
【００３５】
符号番号３６は、巻直し機２１によって形成されたロール群からマンドレルを抜き取るための抽出装置を示している。抽出装置はまた、同第ＷＯ−Ａ−００６１４８０号で開示されているように構成できる。
【００３６】
図３及び４は、巻取りローラー、荷下ろし面、及び前記面に関連したラベル貼り装置３１に限定された巻直し機の概略側面図をそれぞれ示している。
【００３７】
荷下ろし面或いはシュート２７は、その中に巻直し機で生産されたロールＲを荷下ろしできる受皿を画定する一対のローラー３７を装備している。これらのロールは、それ自体が公知であるように、一連の同軸のロールが同一の外径を有して一般的なマンドレルの周囲に巻付けられて、そこから巻取りマンドレルが抜き取られ、順次荷下ろしシュート２７の上に置かれる。ロールＲは、最後の自由端部が上の方に、すなわちラベル貼り機３１のヘッド４１に向くまで、その軸の周囲でロールＲを回転させるために回転するローラー３７の上に載っている、その結果、後者は（例えば前記ヘッドで印刷された）粘着ラベルをロール毎の後尾部に付けることができる。ラベルは、ウェブ素材が次の処理動作でロールから解かれるのを防いでいる、また次の動作のためのコード或いはその他の情報を備えた各ロールを実用的な形にする、という２つの目的を有している。
【００３８】
ヘッド４１は、摺動部４５の両方向矢印ｆ４５に従って垂直に摺動する案内部材の上で可動するキャリッジ４３に取り付けられている。ｆ４５による動作は、ヘッド４１が荷下ろし面或いはシュート２７に向かって動きまた離れるようになるのを許容し、異なる外径のロールＲのラベル貼りを可能にする。キャリッジ４３は、荷下ろしシュート或いは面２７の上に順次置かれたすべてのロールに間断なくラベルを貼るために、摺動案内部材４９を装備した交差部材４７の上をｆ４５に従って並進移動することができる。それは、例えばロールの軸方向の長さに起因して必要であるなら、各ロールに１つ以上のラベルを提供することができる、と理解される。
【００３９】
図５は、梱包ライン９の可能な構成を概略的に示している。一方、図６Ａ−６Ｅは前記ラインを連続した部分拡大図で示している。
【００４０】
参照番号５１は、第一のコンベアを示しており、その上に巻直し機から出てくるロールＲがシャトル１１から荷下ろしされる。コンベア５１は、矢印ｆ５１に従って、例えば各ロールの表面に任意の追加ラベル貼り設備５３を備えた領域に向けて単体ロールを送る。ここに図解された有利な実施形態によれば、次でロールが起てられる前、垂直面に置かれるロールＲですなわちその軸が水平な状態で行われる。
【００４１】
可能な実施形態によれば、設備５３の下流はアップエンダ５５であり、アップエンダ５５は、その軸が垂直すなわち図面に直交する状態にそれを位置決めするために、コンベア５１上にシャトルから荷下ろしされたロール群の各ロールを起てる。実際小さな軸寸法のロールは自然発生的に起てることができるが、一方で大きな軸寸法をもつそれらはアップエンダ５５によって起てることができる。
【００４２】
起てられたロールは、ローラーコンベア５９に向かうコンベアシステム５７を介して送られ、ローラーコンベア５９から参照番号６１で全体として示されたロボットによって１つ１つ捕捉することができる。ロボット６１は２つのコンベア６３Ａ、６３Ｂのうちのどちらかに単体ロールを置くことができる。この目的のために、ロボット６１は、数値制御された複数軸の周囲での動作が備わったアーム６５を有している。ローラーコンベア５９から個別のロールＲを捕捉するばかりでなく、ロボット６１はまた、ロボット６１のアーム６５の活動範囲内に配置された特定の支持部材６７の上に位置決めされ、ボール紙或いは別の最適なシート素材で作られた分離ディスクＤＳを捕捉することができる。この方法によれば、ロボット６１は単体ロールを拾い上げそれらをコンベア６３Ａ、６３Ｂのうちのどちらかに置き、そして分離ディスクＤＳを各ロールの上に置くことができる。コンベア６３Ａ、６３Ｂは、ロールの梱包の外側包装及びラベル貼りはもちろん任意の計量またはその他の梱包に関する操作を実行するために、梱包ラインに沿って配置された次の設備に向けて、コンベア６３Ａ、６３Ｂで形成されたロールのスタックを送ることができるローラーコンベア６９の組立体と関連している。
【００４３】
本発明の有利な実施形態によれば、機械７１は、機械７１に順次配置されるロールＲのスタックを膜Ｆで包装するためローラーコンベア６９に沿って備えられている。
【００４４】
本発明の可能な実施形態によれば、包装機７１の下流には、パレット搭載ステーション７３が配置され、そこで単体パレットＰは、前記スタックとローラーコンベア６９との間のロールＲのスタックの下に挿差される。この目的のために、本発明の実施形態によれば、ローラーコンベアからそれを持ち上げるために側面に沿ってロールＲのスタックを把持する把持部７６或いは顎部を備えた持ち上げ部材７５が、ステーション７３に配置されている。
【００４５】
有利な実施形態によれば、さらなる包装機７７がパレット搭載ステーション７３の下流に配置され、そこでパレットで及びロールＲのスタックで形成された組立体がプラスチック膜で包装される。
【００４６】
図６Ｅに図解された好ましい実施形態によれば、さらなるローラーコンベア７９が包装機７７の下流に配置されている。それによりパレットに搭載された梱包は外部ラベル貼りステーションにまたここから荷下ろし用ローラーコンベア８３に送られ、その出口で単体パレットはフォークリフト車或いはそのようなもの（図示されていない）で拾い上げられる。
【００４７】
上述のシステムの制御システムは、一連の図に基づいてより詳細に以下に説明されるであろう。しかしながらそれらの態様を説明する前に、システムレイアウト及び特に図５及び６を参照して説明された梱包ラインは、ロールのスタックの梱包を実行するために部材及び手段の多くの可能なレイアウトのうちの１つの指摘としてまた１つの例として単に提供されていることを注意すべきである。梱包ラインの異なる仕様及び設備が図７に図解されている。図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃは、このような実施形態の例におけるシステム操作の詳細を示している。
【００４８】
この実施形態によれば、再び符号番号６１で示されたロボットは、単体ロールＲがシャトル１１上で水平軸Ａ−Ａにまだ位置しているときそれらを捕捉する。符号番号１０１は、梱包領域に置かれたシャトル上に配置された各ロールＲ群の最初のロールのレベルに毎回そのヘッド６１Ａを位置決めするために、両方向矢印ｆ６１の方向でロボット６１を摺動させる摺動トラックを示している。図７に図解された例は、２台のロボット６１が２台のシャトルで搬送された２つのロールＲ群に同時に動作するために、共通の案内部材１０１上で可動する例証として示されている。シャトルは、図８Ａの側面図に概略的に表されている。
【００４９】
図８Ｂ及び８Ｃは、ロボット６１がヘッド６１Ａを手段としてシャトル１１に置かれたロール列からロールＲを捕捉するためにそれ自体を位置付けている（図８Ｂ）、そしてヘッドの回転により（図８Ｃ）それがステーション或いはロールのスタックを形成するための位置Ｐｐで形成されるロールＲのスタックの頂上部に置かれる動作を概略的に図解している。ロールのスタックを形成するためのステーションＰｐは、ロールが拾い上げられる側に関わって反対側でトラック或いはレール１０１に平行して位置調整される。前記ステーションＰｐは、フォークリフト車でリールを捕捉することを許容するための形状にされた単純面によって或いはパレットによって占有できる。フォークリフト車１０５は、有利には自動で駆動され、その上に置かれたロールとともに単体パレットを捕捉する或いはロールの単体スタックを持ち上げ、包装が行われる梱包ラインの第二の部分にそれらを搬送するために提供されている。スタックを形成する幾つかのステーションで、様々な寸法の典型的には異なった高さをもつ幾つかのロールＲのスタックが形成される。ＲＦで示された天地（両端部）の切り端は、側方の領域１０７に形成されたスタック内にロボットによって荷下ろしされる。符号番号１０９は、各ロボット６１がスタックを形成するステーションＰｐに配置された各ロールの頂上部に置くために捕捉するボール紙、プラスチック或いは別の物質で作られた分離ディスクＤＳを格納する領域を示している。
【００５０】
梱包ラインの第二の部分では、ロールＲの単体スタックはフォークリフト車によってコンベア１１１の上に解放され、コンベア１１１は矢印ｆ１１１に従ってそれを送る。有利な実施形態では、図６Ｃに図解された包装機７１と実質的に同等である第一の包装機１１３がコンベア１１１に沿って配置されている。包装機１１３は、ロールのパッケージがパレット搭載ステーション７３と実質的に同等のパレット搭載ステーション１１５に搬送される前にそれを包装する。ここでは、図６Ａ−６Ｅの実施例で図解されたそれらに類似の部材によって、ロールＲのスタックはその下にパレットを置くために持ち上げられる。再度梱包ラインに沿って前進して、頂上部にロールＲのスタックを備えたパレットＰから形成される組立体は、前掲の実施形態で図解された最終の包装ステーションと実質的に同等であるさらなる包装ステーション１１７に挿差される。
【００５１】
図９乃至１６は、システムの管理する部分を概略的に示している。その機械的な構成要素の原理は先に説明されている。
【００５２】
図９では、符号番号１５０は複数のコンピュータが接続されたイーサーネット・ネットワークを概略的に表している。さらに具体的には、図９によれば、符号番号１５１は巻取り機３を管理する第一のコンピュータを提示し、符号番号１５２はリールＢの巻戻し機を包括した巻直し機２１と連結したコンピュータを示し、符号番号１５３は縦方向の切断工具と、マンドレルを準備しそれらを機械に挿差して完了したリールからそれらを引き抜くための装置３３、３５、３７との位置決めを制御するためのコンピュータを示し、符号番号１５４はネットワークサーバを示し、そして符号番号１５５及び１５６は梱包ラインを管理する２台のコンピュータを示している。さらに具体的には、コンピュータ１５５はロボット６１を制御し、一方でコンピュータ１５６は梱包ラインに残っている設備を制御している。
【００５３】
各々のコンピュータ１５１−１５６は、コンピュータ１５１には１５１Ａ、そして残りのコンピュータ１５２−１５６には１５２Ａ、１５３Ａ、１５４Ａ、１５５Ａ、１５６Ａと整合して相対するデータベースと関連している。それらは単体のコンピュータ内に属することもできるし、ネットワークサーバに属するデータベースの一部であることもできる。各々のデータベース１５１Ａ−１５６Ａは、その特定の目的のために最適なアーキテクチャを有するであろう。
【００５４】
図１０は、イーサーネット・ネットワーク１５０がシステムの様々な装置と関連した複数のＰＬＣ（プログラマブル論理制御装置）と、どのように相互接続されているのかを再度概略的に図解している。さらに具体的には、巻取り機を制御するためのＰＬＣ１５７と、巻直し機を制御するためのＰＬＣ１５８と、ウェブ材料の縦方向の切断のためのブレード或いはその他の工具を制御するためのＰＬＣ１５９と、相対する巻芯を備えたマンドレルを準備する装置を制御するためのＰＬＣ１６１と、梱包ラインを制御するためのＰＬＣ１６２、ＰＬＣ１６３、ＰＬＣ１６４と、マンドレル抽出装置を制御するＰＬＣ１６５とが、ネットワーク１５０に接続されている。符号番号１６６は、搬送シャトル１１の１台と関連したＰＬＣを概略的に示し、符号番号１６７はサーバーからシャトル１１に搭載されたＰＬＣ１６６への送電盤を示している。
【００５５】
図１１は、上述のシステムの内部データの流れを表している。全体的なプロセスは様々なステップに分割できる、また具体的には：
− 連続機械でのウェブ材料の生産プロセス
− マスターリールＢの形成を伴った巻取り機での巻取りプロセス
− 巻戻し及び切断プロセス、そして巻直し機での巻直しプロセス
− 巻直し機で生産されたロールを保管領域及び／または梱包ラインに向けて動かすことに関係する取扱い又は兵站プロセス
− 実際の梱包プロセス
である。
【００５６】
製品指図書に関係するデータ及びさらに具体的にはウェブ材料の実際の生産、すなわち不織布の製造方法に関係するパラメータ、形成中リールに印可される例えば圧力及びトルクで表される巻取りパラメータ、巻直し機と、巻取り用マンドレルを準備する装置と、縦方向の切断ブレードを位置決めする装置と、に送られる切断パラメータ、切断ブレードの位置、次に形成されるロールの軸寸法、各ロールに巻付けられるウェブ素材の品質と各ロールの外径、巻付け張力、巻付け圧力、及び巻直しセクションで役立つその他のあらゆるデータに有力に関係するパラメータが様々なプロセスに送られる。
【００５７】
次に、梱包ラインから出てくるデータは製品注文データと比較分析されるためにサーバーに送られる。
【００５８】
図１２は、上述の設備の各部分で実行された機能的プロセスタスクを表わすブロック図を示している。図１３はネットワークに接続される様々なＰＬＣ同士の情報交換を概略的に示している。
【００５９】
図１４は、「マスターｉ」として示されたマスターリールの処理に関係してデータベース同士の様々な情報送信の図である。そこで「ｉ」はリールの連番を示している。図１４で見ることができるように、マスターリールのデータはそれらの生産中メインデータベースに進行形で入力される。次に、これらのリールは巻戻し機で巻き戻され、巻直し機内に順次挿差される巻取りマンドレルの上にロールの列を形成して巻直し機で再度巻付けられる。各々の列は複数の異なるフォーマットのロールで構成される。図中「完成ロールｉ」ｉ＝１，２，…ｎは単体のマスターリール（図中マスター１で示された）から開始して、巻直し機に順次挿差されるマンドレルで得られる単体の巻きを示している。マンドレルの上の各々の巻き（「完成ロールｉ」）は異なる高さ（すなわち異なる軸方向の長さ）の複数のロールに分割されるので、次に様々な梱包に分配するために梱包に送られる。そこでは各梱包は同一寸法のロールで構成されている。これは図１４で示され、各々の巻取りマンドレルで得られる単体ロールを「スリット１」、「スリット２」…「スリットｎ」で表している。また、梱包ラインにおける梱包のロール分割に関係するデータは、メインデータベースに読み込まれる。
【００６０】
図１５は、３つの異なるフォーマット、さらに具体的には高さ３００ｍｍ（４ロール）、高さ４００ｍｍ（２ロール）、高さ５００ｍｍ（３ロール）によるフォーマットに分割された単体マンドレル「完成ロールｉ」上での単体巻取りの分割の例を示している。また各５０ｍｍの両端部の切り端が示されている（図は一定比率に非ず）。図１５は、単体ロールの巻取りを可能にするために、リールＢから出てくるウェブ素材に成される縦方向の切断のレベルに位置決めされた切断工具（ブレード及びカウンターブレード）を概略的に表している。
【００６１】
図１６は、単体のマスターリールＢから開始して得られる梱包Ｃに関係するデータをどのように設定することができるかを概略的に示している。示された例によれば、３００、４００、５００ｍｍのフォーマットによる３タイプのロールが理論的に生産されている（図１５参照）。各ロールタイプにおけるパック毎（すなわち単体パレットＰ当りの各パッケージ）のロール数及び生産されるパック総数が示されている。同じく各ロールが有するべき外径も示されている。商品タイプ１、２、３が同時に巻付けられなければならないとすれば、３タイプの商品の３つの外径は同等であろう。
【００６２】
上述の図では、図を簡潔にするためにロボット６１はロールを把持する手段なしで表されている。しかしながら、本発明の特に有利な実施形態によれば、ロボットのヘッドは、図１７乃至２３を参照して２つの異なる実施形態で以下に解説される特殊な構成を有している。
【００６３】
ロボット６１のヘッドに取り付けられた把持部材の第一の実施形態は、図１７乃至２１で図解されている。そこで、図１７Ａ及び１７Ｂは、２つの異なる位置、さらに具体的には軸が水平位置にあってロールを把持するための位置（図１７Ｂ）と、垂直な軸位置でロールを解放するための位置（図１７Ａ）と、で示された把持部材を備えたヘッドの側面図を示している。図１８は、図１７Ａの線XVIII-XVIIIに沿った平面図であり、図２１は、図１７Ａの線XXI-XXIに沿った正面図であり、一方図１９及び２０は、図１７Ａ及び１７Ｂで概略的に示された２つの位置での把持部材の斜視図である。
【００６４】
本発明の有利な実施形態によれば、吸引ヘッドは、ほぼ平坦な半環状形態を有して符号番号５０１で示されたロール把持面を有している。さらに具体的には、面５０１は環状中央領域５０１Ａと半環状拡張部５０１Ｂとを有している。本発明の可能な実施形態によれば、把持面５０１は５つの吸引領域５０３Ａ、５０３Ｂ、５０３Ｃに分割され（図１９）、一方ロールの軸穴と一致する環状中央領域は吸引を備えていない。
【００６５】
吸引領域５０３Ａは、実質的に円形の形状を有し、また同軸の２つの円形突起部で範囲を限定され、画定されたその内側は、吸引孔５０５Ａによって可撓性のある吸引ダクト５０７と流体接続に置かれ、次いで吸引ラインに接続される区画である。符号番号５０５Ｂは、同軸の環状面の一部分で中央部５０１Ａに展開する２つの領域５０３Ｂと関連した吸引開口部を示している。符号番号５０５Ｃは、領域５０３Ｃを吸引ライン５０７に接続する吸引孔を示している。
【００６６】
作動装置５０７（図２０）で動作する例えば電磁型の摺動弁は、吸引孔５０５Ａ、５０５Ｂ、５０５Ｃと関連している。かかる動作はこのように選択的に吸引孔５０５Ａ、５０５Ｂ、５０５Ｃを開閉することである。この方法によれば、吸引孔５０５Ｂ、５０５Ｃを閉じたまま吸引孔５０５Ａだけを吸引ダクト５０７と流体接続に置くこと、或いは、吸引孔５０５Ｂ及び任意で吸引孔５０５Ｃを同様にダクト５０７と接続状態におくことが、代替的に可能である。吸引孔５０５Ａ、５０５Ｂ、５０５Ｃの開閉は、係合するロールの外径の関数として行われる。ロールの外径が大きくなるほど、吸引ライン５０７と接続状態におかれる円形或いは半円形の領域５０３Ａ、５０３Ｂ、５０３Ｃの数はより大きくなるであろう。これはロール外径及び最小空気消費量の関数として最大把持力を保証するものである。
【００６７】
有利な実施形態によれば、誘導感知装置と共動する近接感知装置５１１及び細長片５１３は、符号番号５０１で示されたロールを把持するための面と関連している。細長片５１３は、吸引ヘッド、さらに正確には、把持面５０１が吸引ヘッドと係合するロール前面と接触するようになるとき折れ曲がる。細長片の屈折は、吸引を可能にする誘導感知装置に電圧を加える。近接感知装置５１１は、ロールとの距離を決定するソナーで構成することができる。
【００６８】
把持面５０１は、フレーム５２３で支持された振動する駆動軸に取り付けられている。符号番号５２５は、ピストンシリンダ作動装置を示している。そのロッド５２７は、把持面５０１に強固に接続されたタブ５３１に駆動軸５２９によって取り付けられている。ピストンシリンダ作動装置５２５は、把持面５０１の振動する駆動軸５２１に類似して、フレーム５２３に支持されている。ピストンシリンダ作動装置５２５とフレーム５２３との間の規制が、ピストンシリンダ作動装置の振動を許容するので、このように駆動軸５２１に関わって把持面５０１の各角度位置で正確な位置（図１７Ａ、１７Ｂ参照）に就くことができる。符号番号５３３は、プレートを示している。プレートのフレーム５２３はロボット６１のアームのヘッド端部に緊締されている。最後に、符号番号５３５は配線のための可撓性のあるチャネルを示している。
【００６９】
図２２及び２３は、ロールを把持する部材の変更された実施形態を示している。同じ符号番号が、図１７乃至２１における実施形態のそれらと同様或いは同等の部分を示している。
【００７０】
このような実施形態では、把持面５０１は、摺動弁を介して吸引ラインと選択的に蓮通状態におくことができる円形或いは環状の領域によって特徴付けられているよりはむしろ、吸引部材の種々の仕様がより大きな或いはより小さな吸引面の自動的な作動または不作動を許容するために備えられている。この実施形態によれば、吸引把持面６０１は、中央駆動軸について同軸に構成された吸引領域５０２及び５０４に周囲された、吸引を伴わない中央領域を有する実質的に環状形態による中央部５０１Ａを有する。このような中央駆動軸の周囲に配置されているのは、孔５０６を具備した円形セクター５０１Ｄによる２つの部分である。図２３における分解図に見ることができるように、孔５０６はプレート５０８に作られ、セクター５０１Ｄの外部面を画定し、その背部にフィルター５１０が収納されている。フィルター５１０の背部に配置されているのはフレーム５１２であり、その上に自動閉鎖弁５１４が孔５０６の数及び配列に相対する数及び位置で取り付けられている。弁は、それらの背部で吸引領域と接続状態すなわちダクト５０７と流体接続状態で孔に配置される。
【００７１】
自動閉鎖弁５１４は、制限された流量の空気がそこを通過する間、開かれた状態であるよう構成されている。流量が所定の制限を超えて増加するとき、弁は自動的に閉じられる。この方法によれば、ロボットが動作中でしかも前面吸引把持面５０１がロールの平坦な面に接触するようになるとき、この平坦な面が領域５０２及び５０４だけでなく、所定数の孔５０６を遮断する。一旦自動閉鎖弁の開口が感知装置５１３によって成されると、吸引ダクト５０７と常時流体接続状態になる。一方で、面５０１を介して係合するロール前面が、孔５０６の正面にある場合のみ、孔５０６は吸引ダクト５０７と流体接続におかれる。拾い上げられようとするロール前面によって閉じられていない孔５０６のレベルで自動閉鎖弁５１４は、孔５０６を通る空気の自由な流量のために自動的に閉じられる。このような解決策は、相対する制御作動装置による弁の使用なしで、吸引が発生する領域が自動的に調節されるのを許容している。また、吸引面全体がそれらの背部で孔５０６と自動閉鎖弁とで作られるシステムを作り出すことも可能である。
【００７２】
自動閉鎖弁はそれ自体公知であり、よってここに説明する必要はない。例えばＦＥＳＴＯ ＡＧ＆ＣｏＫＧ．（ドイツ）によって製造されたモデル名ＩＳＶ１／８”バルブはこの目的のために利用することができる。
【００７３】
図面は単に、本発明の実施形態として提供した例を示すだけであり、本発明の基礎となる概念の範囲から逸脱することなく、形式および構成において変更することができるることが理解される。添付の特許請求の範囲における符号番号はすべて明細書及び図面を参照して特許請求の範囲を読むことを容易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。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブ素材のロールを生産するシステムであって、少なくとも以下の構成部材すなわち
−ウェブ素材を生産する機械と；
−前記生産機械から出てくるウェブ素材のリールを形成する巻取り機と；
−前記巻取り機で生産されたウェブ素材の単体リールを巻戻すための巻戻し機と；
−ウェブ素材を縦方向に切断して前記ウェブ素材を帯状部片に分割するウェブ素材を縦方向に切断し、ウェブ素材の送りの方向に対して横方向に位置決めする部材を備えたツール群と；
−単体の帯状部片をロールに巻直す巻直し機と；
−ロールを梱包するラインと；
−前記巻直し・切断により形成されたロール群を前記梱包ラインに搬送する少なくとも１台のシャトルと；
−前記システム構成部材を一体管理する情報システムと
を結合して構成されることを特徴とするシステム：
【請求項２】
前記情報システムが、ネットワークサーバと、処理データ及び／又は制御データに関係する情報を含むデータベースと、システムの構成部材と関連した複数のコンピュータと、前記サーバー及び前記コンピュータに接続するローカルネットワークとで構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
生産する単体ロールの位置及び寸法に対応する位置及び寸法を備えた巻芯を取り付けたロールの巻取りマンドレルを用意する装置が前記巻直し機に組み合わされ、前記装置が前記ローカルネットワークに接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ロールの梱包ラインが、ロールを処理するロボットを備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記ロボットが、前記少なくとも１台のシャトルから単体ロールを捕捉しそれらを単体パレットに分配するよう制御されることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記梱包ラインが、前記シャトルからのロールを前記処理ロボットによって捕捉する位置に搬送するコンベアを備えていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
軸がほぼ水平である位置から軸がほぼ水平である位置まで 前記ロールを起たせるアップエンダが、前記コンベアに組み合わされていることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記アップエンダが、個別に単体ロールを起たせることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記処理ロボットが、軸がほぼ水平に位置決めされた単体ロールを捕捉し、軸がほぼ垂直な位置となるようにそれら単体ロールを回転させるよう構成され配置されていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項１０】
前記処理ロボットが、同一スタックにおける重ねられたロールの間に挿置する分離要素を捕捉するよう制御されることを特徴とする請求項４〜９の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記梱包ラインが、各々ロールのスタックを包含する単体パックをプラスチックフィルムで包装する第一の装置を備えていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記梱包ラインが、各々ロールのスタック及びパレットを包含する単体パックをプラスチックフィルムで包装する第二の装置を備えていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
さらに、梱包の前に、前記巻直し機−切断機で形成されたロールの後尾部に粘着ラベルを貼るため前記巻直し機の巻取りクレードルと前記梱包ラインとの間に位置決めされたラベル貼り機を有することを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ラベル貼り機が、前記ラベルに情報を印刷する印刷部材を備えていることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ラベル貼り機が、種々の寸法の外径をもつロールにラベルを貼るため水平軸及び垂直軸に沿って動くように構成されていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記ラベル貼り機が、ラベルを貼る前に、ロールの角度方向指示部材と共動することを特徴とする請求項１３又は１４又は１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記ロールの角度方向指示部材が、前記少なくとも１台のシャトルに配置されていることを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ロールの角度方向指示部材が、前記巻直し機−切断機の荷下ろし面に組み合わされていることを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ロールの角度方向指示部材が、ロールを支持して回転させるクレードルを画定する一対のローラーを備えていることを特徴とする請求項１６又は１７又は１８に記載のシステム。
【請求項２０】
相当な軸方向の長さのロール或いはリールを梱包するため補助の梱包ステーションを備えていることを特徴とする請求項１〜１９の何れか一項に記載のシステム。
【請求項２１】
前記サーバーに加えかつ前記ネットワークにインターフェイスで連結され、前記巻取り機と組み合わされ、前記巻取り機で形成されるリールに関係するデータを含むデータベースに機能的に接続される第一のコンピュータと；前記巻取り機と組み合わされ、リールの巻戻しプロセスと前記ロールの形成とに関係するデータを含むデータベースに機能的に接続される第二のコンピュータと；前記縦方向切断ツール群と組み合わされ、前記ロールに関係するデータを含むデータベースに機能的に接続される第三のコンピュータと；前記梱包ラインと組み合わされ、前記ロールの梱包に関係するデータを含むデータベースに機能的に接続される少なくとも第四のコンピュータとを有することを特徴とする請求項１〜２０の何れか一項に記載のシステム。
【請求項２２】
また前記第三のコンピュータが、ロールの巻取りマンドレルを準備する前記装置に組み合わされることを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記梱包ラインと組み合わされ、前記ロールの梱包に関係するデータを含むデータベースと機能的に関連した第五のコンピュータを有することを特徴とする請求項２１又は２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第四のコンピュータが、ロールを取り扱う前記ロボットを制御し管理することを任されていることを特徴とする請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記巻取り機を管理する第一のＰＬＣと；前記巻直し機を管理する第二のＰＬＣと；ウェブ素材の縦方向に切断する前記ツールの位置決めを管理する第三のＰＬＣと；ロールの巻取りマンドレルを準備する前記装置を管理する第四のＰＬＣと；前記少なくとも１台の搬送シャトルを管理する第五のＰＬＣと；梱包ラインを管理する複数のＰＬＣとを有することを特徴とする請求項１〜２４の何れか一項に記載のシステム。
【請求項２６】
また前記巻直し機で形成されたロールから巻取りマンドレルを引き抜く部材を管理するＰＬＣを備えることを特徴とする請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
数値制御される複数の軸に沿って動き、吸引ヘッドを支持する多関節アームを備えることを特徴とする請求項１〜２６のいずれか一項に記載のシステムで特に使用するためのウェブ素材のロールを処理するロボット。
【請求項２８】
前記吸引ヘッドが、実質的に平坦なほぼ半環状形態であるロール把持面を備えていることを特徴とする請求項２７に記載のロボット。
【請求項２９】
前記吸引ヘッドが、処理されるロールの外径の関数として選択的に動作できる吸引領域を備えていることを特徴とする請求項２７又は２８に記載のロボット。
【請求項３０】
前記吸引領域が、実質的に半円形の部分で形成され、吸引ダクトと流体接続され、選択部材が前記実質的に半円形の部分を前記吸引ダクトに選択的に接続するよう構成されていることを特徴とする請求項２９に記載のロボット。
【請求項３１】
前記選択部材が弁から構成されることを特徴とする請求項３０に記載のロボット。
【請求項３２】
前記吸引ヘッドが、吸引孔に接続され吸引側をロボットの吸引ヘッドの把持面に向かって位置決めされた複数の自動閉鎖弁を包含していて、前記弁が、前記ヘッドを介して係合されるロール面がその正面にないとき弁を閉じる個別の遮断部材を装備していることを特徴とする請求項２７又は２８又は２９に記載のロボット。
【請求項３３】
ヘッドがロールの近接しているとき吸引を作動する感知装置が、前記ヘッドと関連していることを特徴とする請求項２７〜３２の何れか一項に記載のロボット。
【請求項３４】
軸が水平である位置から軸が垂直である位置まで前記ロールを起たせるよう制御されることを特徴とする請求項２７〜３３の何れか一項に記載のロボット。
【請求項１】
ウェブ素材のロールを生産するシステムであって、少なくとも以下の構成部材すなわち
−ウェブ素材を生産する機械と；
−前記生産機械から出てくるウェブ素材のリールを形成する巻取り機と；
−前記巻取り機で生産されたウェブ素材の単体リールを巻戻すための巻戻し機と；
−ウェブ素材を縦方向に切断して前記ウェブ素材を帯状部片に分割するウェブ素材を縦方向に切断し、ウェブ素材の送りの方向に対して横方向に位置決めする部材を備えたツール群と；
−単体の帯状部片をロールに巻直す巻直し機と；
−ロールを梱包するラインと；
−前記巻直し・切断により形成されたロール群を前記梱包ラインに搬送する少なくとも１台のシャトルと；
−前記システム構成部材を一体管理する情報システムと
を結合して構成されることを特徴とするシステム：
【請求項２】
前記情報システムが、ネットワークサーバと、処理データ及び／又は制御データに関係する情報を含むデータベースと、システムの構成部材と関連した複数のコンピュータと、前記サーバー及び前記コンピュータに接続するローカルネットワークとで構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
生産する単体ロールの位置及び寸法に対応する位置及び寸法を備えた巻芯を取り付けたロールの巻取りマンドレルを用意する装置が前記巻直し機に組み合わされ、前記装置が前記ローカルネットワークに接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ロールの梱包ラインが、ロールを処理するロボットを備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記ロボットが、前記少なくとも１台のシャトルから単体ロールを捕捉しそれらを単体パレットに分配するよう制御されることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記梱包ラインが、前記シャトルからのロールを前記処理ロボットによって捕捉する位置に搬送するコンベアを備えていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
軸がほぼ水平である位置から軸がほぼ水平である位置まで 前記ロールを起たせるアップエンダが、前記コンベアに組み合わされていることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記アップエンダが、個別に単体ロールを起たせることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記処理ロボットが、軸がほぼ水平に位置決めされた単体ロールを捕捉し、軸がほぼ垂直な位置となるようにそれら単体ロールを回転させるよう構成され配置されていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項１０】
前記処理ロボットが、同一スタックにおける重ねられたロールの間に挿置する分離要素を捕捉するよう制御されることを特徴とする請求項４〜９の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記梱包ラインが、各々ロールのスタックを包含する単体パックをプラスチックフィルムで包装する第一の装置を備えていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記梱包ラインが、各々ロールのスタック及びパレットを包含する単体パックをプラスチックフィルムで包装する第二の装置を備えていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
さらに、梱包の前に、前記巻直し機−切断機で形成されたロールの後尾部に粘着ラベルを貼るため前記巻直し機の巻取りクレードルと前記梱包ラインとの間に位置決めされたラベル貼り機を有することを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ラベル貼り機が、前記ラベルに情報を印刷する印刷部材を備えていることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ラベル貼り機が、種々の寸法の外径をもつロールにラベルを貼るため水平軸及び垂直軸に沿って動くように構成されていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記ラベル貼り機が、ラベルを貼る前に、ロールの角度方向指示部材と共動することを特徴とする請求項１３又は１４又は１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記ロールの角度方向指示部材が、前記少なくとも１台のシャトルに配置されていることを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ロールの角度方向指示部材が、前記巻直し機−切断機の荷下ろし面に組み合わされていることを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ロールの角度方向指示部材が、ロールを支持して回転させるクレードルを画定する一対のローラーを備えていることを特徴とする請求項１６又は１７又は１８に記載のシステム。
【請求項２０】
相当な軸方向の長さのロール或いはリールを梱包するため補助の梱包ステーションを備えていることを特徴とする請求項１〜１９の何れか一項に記載のシステム。
【請求項２１】
前記サーバーに加えかつ前記ネットワークにインターフェイスで連結され、前記巻取り機と組み合わされ、前記巻取り機で形成されるリールに関係するデータを含むデータベースに機能的に接続される第一のコンピュータと；前記巻取り機と組み合わされ、リールの巻戻しプロセスと前記ロールの形成とに関係するデータを含むデータベースに機能的に接続される第二のコンピュータと；前記縦方向切断ツール群と組み合わされ、前記ロールに関係するデータを含むデータベースに機能的に接続される第三のコンピュータと；前記梱包ラインと組み合わされ、前記ロールの梱包に関係するデータを含むデータベースに機能的に接続される少なくとも第四のコンピュータとを有することを特徴とする請求項１〜２０の何れか一項に記載のシステム。
【請求項２２】
また前記第三のコンピュータが、ロールの巻取りマンドレルを準備する前記装置に組み合わされることを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記梱包ラインと組み合わされ、前記ロールの梱包に関係するデータを含むデータベースと機能的に関連した第五のコンピュータを有することを特徴とする請求項２１又は２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第四のコンピュータが、ロールを取り扱う前記ロボットを制御し管理することを任されていることを特徴とする請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記巻取り機を管理する第一のＰＬＣと；前記巻直し機を管理する第二のＰＬＣと；ウェブ素材の縦方向に切断する前記ツールの位置決めを管理する第三のＰＬＣと；ロールの巻取りマンドレルを準備する前記装置を管理する第四のＰＬＣと；前記少なくとも１台の搬送シャトルを管理する第五のＰＬＣと；梱包ラインを管理する複数のＰＬＣとを有することを特徴とする請求項１〜２４の何れか一項に記載のシステム。
【請求項２６】
また前記巻直し機で形成されたロールから巻取りマンドレルを引き抜く部材を管理するＰＬＣを備えることを特徴とする請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
数値制御される複数の軸に沿って動き、吸引ヘッドを支持する多関節アームを備えることを特徴とする請求項１〜２６のいずれか一項に記載のシステムで特に使用するためのウェブ素材のロールを処理するロボット。
【請求項２８】
前記吸引ヘッドが、実質的に平坦なほぼ半環状形態であるロール把持面を備えていることを特徴とする請求項２７に記載のロボット。
【請求項２９】
前記吸引ヘッドが、処理されるロールの外径の関数として選択的に動作できる吸引領域を備えていることを特徴とする請求項２７又は２８に記載のロボット。
【請求項３０】
前記吸引領域が、実質的に半円形の部分で形成され、吸引ダクトと流体接続され、選択部材が前記実質的に半円形の部分を前記吸引ダクトに選択的に接続するよう構成されていることを特徴とする請求項２９に記載のロボット。
【請求項３１】
前記選択部材が弁から構成されることを特徴とする請求項３０に記載のロボット。
【請求項３２】
前記吸引ヘッドが、吸引孔に接続され吸引側をロボットの吸引ヘッドの把持面に向かって位置決めされた複数の自動閉鎖弁を包含していて、前記弁が、前記ヘッドを介して係合されるロール面がその正面にないとき弁を閉じる個別の遮断部材を装備していることを特徴とする請求項２７又は２８又は２９に記載のロボット。
【請求項３３】
ヘッドがロールの近接しているとき吸引を作動する感知装置が、前記ヘッドと関連していることを特徴とする請求項２７〜３２の何れか一項に記載のロボット。
【請求項３４】
軸が水平である位置から軸が垂直である位置まで前記ロールを起たせるよう制御されることを特徴とする請求項２７〜３３の何れか一項に記載のロボット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公表番号】特表２００９−５４３７４７（Ｐ２００９−５４３７４７Ａ）
【公表日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２０１３１（Ｐ２００９−５２０１３１）
【出願日】平成１８年７月１７日（２００６．７．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＴ２００６／０００５３７
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０１０２３９
【国際公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願人】（５０９０１８８０１）ア．チエリ ノンヴオヴエンス ソチエタ ペル アチオーニ (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１７日（２００６．７．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＴ２００６／０００５３７
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０１０２３９
【国際公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願人】（５０９０１８８０１）ア．チエリ ノンヴオヴエンス ソチエタ ペル アチオーニ (1)
【Ｆターム（参考）】
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