物体を制御可能に運ぶ方法及びウェブを運ぶ装置
本発明は、物体を制御可能に運ぶ方法に関する。この方法は、物体の意図した運搬を測定するステップと、運搬の第２の部分Ｇに対する所定のプロファイルに基づき、物体の意図した運搬を第１の部分Ｆ及び第２の部分Ｇに分割するステップと、物体を第１の部分Ｆに運ぶステップと、物体を第２の部分Ｇに運ぶステップと、物体の運搬の第２の部分Ｇの間に、物体に結合された所定の要素の実際の位置の位置合わせをするステップを含む。本発明はさらに、この方法を実施する装置に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を制御可能に運び、又は物体を間欠的に運び、その間に物体に結合された所定の要素の実際の位置の位置合わせを行う方法に関する。
【０００２】
本発明はさらに、ウェブに関する処理動作を間欠的に実行するように配置された少なくとも１つの処理ステーションと、処理ステーションを通過したウェブを運ぶように配置された駆動ユニットと、駆動ユニットによるウェブの運搬を制御するように配置された制御ユニットと、ウェブに結合された所定の要素の位置合わせを行うように配置されたセンサユニットとを備えた包装積層材のウェブを処理する装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
包装積層材から異なるタイプの食品パッケージを作ることが長い間知られてきた。１つの商業的に実行可能な方法は、ウェブの長手縁部を連続的に結合し、それによってウェブを、その後充填及び密封し、いくつかのクッション形の個別のパッケージが形成されるように、ウェブの長手方向の横方向に切断される管に形成することである。横方向密封の相互的方向によって、またその後の最終的な折り曲げによって、これらのパッケージには異なる構造を与えることができる。このような構造の例は、テトラ・クラシック(Tetra Classic - 登録商標）の名称でテトラ・パック社によって市販されている四面体パッケージである。このようなパッケージの別の例は、テトラ・ブリック（Tetra Brik - 登録商標）の名称でテトラ・パック社によって市販されているレンガ形パッケージである。このような一般的なタイプのパッケージは、当業者及び消費者の両方によく知られており、ここではさらに詳細には説明しない。このようなパッケージを実現する方法の簡単な説明はまた、当業者によく知られており、さらに詳細には説明しない。本明細書に記載する発明の概念に含まれるこのような充填機の詳細、及びその解釈のみをさらに詳細に説明する。
【０００４】
最近１０年間に、異なるタイプの開口装置を有する、特に従来のレンガ形パッケージを提供することが、ますます通常のこととなった。１つのタイプの開口装置が、欧州公開特許公報第９４９９９２Ａ１号に記載されている。この開口装置は、穴が包装積層材を通して穿孔され、その後、この穴が穴のすぐ上で射出成形された開口装置によって覆われることで実現される。射出成形は、成形器具が包装積層材の両側に配置され、それによって成形器具によって形成された成形キャビティが前に穿孔された穴を完全に囲むことで実現される。熱い成形可能プラスチックを成形キャビティ全体に射出することによって、穴が密封される。このタイプの開口装置は普通、開口装置の周面のより大きな部分の周りに延びる弱い部分に形成され、それによって消費者は弱い部分に沿って開口装置の一部を破断することによってパッケージを開くことができる。
【０００５】
このような開口装置を実現するためには、ウェブに穿孔された穴を射出成形ステーション内の正確な位置に配置できることが重要である。欧州特許公開公報第１１１０８６７Ａ１号は、如何にして穴を射出成形ステーション内への位置決めの基準点として利用することが可能であるかを記載している。それ以前の従来の方法は、穿孔動作及びその後の射出成形動作の両方の前に、包装積層材ウェブを位置決めするためにいくつかの形態のガイド・マークを利用することである。それによって生じる可能性のある１つの問題は、合計が２つの誤差の公差があり、それによって開口装置が相互の公差内で穴の上に射出成形されないということである。射出成形前の位置決めのために穴の位置を測定することによって、この公差の蓄積の連鎖が解消された。
【０００６】
欧州特許第１１１０８６７号は、３つの互いに連続した包装材が同時に穿孔され、かつ３つの互いに連続した包装材が同時に射出成形によって開口装置を備えるようにした、３つのパンチ１式と３つの射出成形ステーションとを記載している。
【０００７】
近年、例えば、約１５０ｍｌ以上の大きさの小さなパッケージ、いわゆるポーション・パッケージの需要が増えてきている。それによって生じた１つの問題は、２つの互いに隣接した包装材の穴の位置の間の距離があまりに小さいので、互いに近くに配置することができる射出成形部を構成することが難しいということである。欧州特許第１２４９３９９号は、最初に、例えばすべての第２の包装材を穿孔し、その後他の包装材が穿孔されるように１ステップの割り出しを行うことによってこの問題を解決する方法を記載している。互いに隣接するすべての包装材が穿孔されると、より長い割り出しが行われ（例えば、５ステップ）、それによって穿孔された包装材はすべてパンチ部を通して運ばれる。
【０００８】
短い割り出しステップと長い割り出しステップとを有するこのタイプの割り出しに関して、依然として、許容レベルの位置決めの再現性を達成する点に関する問題が判明した。特に、この問題は高速の機械速度において観察された。欧州特許第１２４９３９９号に記載された割り出しの原則は優れて機能するが、特定の機械構造及び特定の速度に対して、非常に狭い位置決め公差内での正確な位置決めに対する要件を満たすことができるように、考察をさらに発展させる必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の１つの目的は、物体を制御可能に運ぶ方法を実現することである。別の目的は、多くの異なるタイプの運搬に利用でき、しかもこれらの異なるタイプの運搬に対して一貫した位置決めを行う方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、これらの問題は、物体を所望の位置に制御可能に運ぶ、又は物体を所望の位置に間欠的に運ぶ方法によって、達成された。この方法は、物体の意図した運搬距離又は割り出し距離を決めるステップと、割り出しの第２の部分に対する所定のプロファイルに基づき、物体の割り出しを第１の部分及び第２の部分に分割するステップと、物体を第１の部分に運ぶステップと、物体を第２の部分に運ぶステップと、物体の割り出しの第２の部分の間に、物体に結合された所定の要素の実際の位置の位置合わせをし、所定の要素の位置合わせされた実際の位置に基づき、物体の意図した運搬又は割り出しが達成されるように、物体の割り出しの第２の部分を適応させるステップとを含んでいる。
【００１１】
本明細書においては、運搬に関連する「プロファイル」の表現は、以下にさらに説明するように、「速度／時間」又は「速度／距離」曲線のための速度プロファイルのことを意味するものと理解されたい。
【００１２】
意図した運搬又は割り出しの第２の部分に対する特別なプロファイルを予め規定することによって、全体的な運搬の第１の部分を最も単純で、それによって最も迅速な可能な方法で形成することができると同時に、最も明確で正確な読取を与えるように適応させることができる。したがって、できるだけ迅速な割り出し又は運搬と、できるだけ正確な割り出し及び運搬との２つの矛盾する目標を結合させることが可能になる。さらに、異なるタイプ又は長さの異なる割り出し又は運搬ステップを如何にして行うかという問題に対する解決を実現することが可能になった。第２の部分を分離し、この第２の部分を所定のプロファイルと適合させることによって、合計割り出しの長さと関係なく、運搬の第２の部分を同じ態様で形成できることが保証される。システムを形成し、各タイプの割り出しに対して（全長とは関係なく）所定の要素（例えば、包装積層材料ウェブの穴）の位置が割り出しの第２の部分の間に位置合わせされるようにシステムを制御することによって、すべての割り出しのための同じタイプの動作中に位置合わせが行われる。その結果、正確な位置決めに影響を与える可能性がある多くのタイプの動的影響をなくすことが十分可能になる。機械的システムが物体を加速させる場合、そのことは機械的システム自体が撓むということを意味する。この場合、「撓む」の語は、例えば、ベルトの伸び、ギアの側面遊び、フレームの弾性的な外側への撓み、即ち、システム内で生じる可能性があるすべてのタイプの相互動作を意味する。所定の加速度、即ち物体への所定の力を受けて、機械的システムは所定の撓みを生じる。特に、加速と減速の間にはかなりの差がある。何故なら、システム内のすべての間隙又は遊びはすぐに方向を変えるからである。本発明による運搬を制御する方法においては、すべての公差の連鎖は、運搬距離が短いか長いかにかかわらず同様であることが保証された。
【００１３】
上記の制御システム及び方法は原則的に、あらゆる種類の処理ステーションへのすべてのタイプの運搬又は割り出しに利用することができる。しかしながら、以前に考慮された問題及び上記した解決法は、ローラの周りで簡単に曲がり、又はウェブ内の引張応力が低すぎる場合に波動し始めることがある、比較的可撓性のあるウェブを形成する包装積層材の処理及び割り出しに実質的に焦点が当てられている。例えば、ウェブの加速段階中に包装積層材ウェブの穴を読み取ることができれば有利であることが証明された。何故なら、ウェブはその後引っ張られ、不確定なうねりがなく明確に規定された長さを示すからである。割り出しを第１及び第２の部分に分割することによって、穴の位置を読み取ることが可能であると予測される加速段階があるように第２の部分に対する速度プロファイルを形成することが可能である。従来の割り出し技術では、このような場合には、割り出しの導入段階で読取を行うことが必要である。しかし、このことは新しい誤差源を導入する。何故なら、長い割り出しでは、例えばウェブがローラに対してスリップすることなどの、いくつかの相互移動が起こる危険が高くなる、読取位置と最終位置の間の長い運搬距離を必要とするからである。
【００１４】
上記方法は、第２の部分が開始される前に第１の部分による運搬が完全に停止される方法を含むことができるが、多くの場合、移動を維持しながら第１の部分及び第２の部分の分割を実現できることが好ましい。
【００１５】
本発明の好ましい実施例は、頭記の特許請求の範囲の従属請求項から明らかである。
【００１６】
好ましい一実施例によると、本発明による方法はさらに、所定の要素の位置合わせされた実際の位置に基づき、物体の意図した運搬が行われるように物体の運搬の第２の部分を適応させるステップを含む。このような手段によって、例えば、その後の処理ステーションの位置を調節する必要なく穴が正確な位置に到達するように、物体又はウェブの速度及び全体の運搬又は割り出しを調節することが簡単に可能になる。
【００１７】
有利には、所定の要素の位置が物体の運搬の第２の部分のプロファイルの加速段階中に合わせられるように、運搬の第２の部分に対するプロファイルが予め規定される。上記したように、ウェブの最終的な位置決めに悪影響を及ぼす不確定な波動を生じずに、ウェブが確実に引っ張られる時点の間に位置の読取が行われることを確実にすることができる。
【００１８】
好ましい一実施例によると、ウェブは包装積層材からなる。上記したように、本発明は、包装積層材を割り出す又は運搬するのに適切なことは明らかである。何故なら、その包装積層材は比較的可撓性のある材料だからである。包装積層材の語は、パッケージを形成するように共に切断されて折りたたまれるようになっている種々タイプの包装材を示すものとして使用されている。通常の一例は、プラスチック材料の内側、及び場合によっては外側の液密被覆を有する紙系の包装積層材である。他の例は、プラスチック又は紙の種々の単層又は多層材料である。このような包装積層材に例えばアルミニウム箔のバリアを備えることも通常の慣例である。
【００１９】
好ましい一実施例によると、所定の要素はウェブを貫通して形成された穴からなる。上記したように、本発明はウェブの穴を覆う開口装置を有する包装材を間欠的に提供するように配置された機械内でウェブを割り出して運搬するのに非常に適している。
【００２０】
さらに好ましい実施例によると、この方法はさらに、第１に、第１の距離までの物体の意図した運搬を決めるステップと、第２に、同じ所定のプロファイルに基づき、第１の意図した距離及び第２の意図した距離をそれぞれ運搬の１組の第１及び第２の部分に分割するように、第１の距離とは別の第２の意図した距離までの物体の意図した運搬を決めるステップとを含む。それぞれの意図した距離の意図した第２の部分は等しく、それぞれの意図した距離の第１の部分は、合計の意図した異なる距離を達成するために等しくないように形成される。このような手段によって、総割り出しの異なる長さを提供し、しかも割り出しの所望及び所定の第２の部分を維持する方法が得られる。装置を制御するこの方法は、いわゆる１：５割り出し（即ち、交互に１ステップ及び５ステップ）で運転される３つの相互に隣接する処理ステーションを備えた、冒頭部で説明したシステムに非常に適している。第２の部分は正確な位置合わせに適応された状態に維持され、第１の部分は、運搬又は割り出しの全長の残りの部分を最も速い可能な方法で実現するように形成される。
【００２１】
有利には、この方法は、物体がａ）加速かつ減速され、又はｂ）運搬の第２の部分が開始される前に運搬の第１の部分の間に加速され、ほぼ一定の速度で移動され、かつ減速されるように第１の全体の運搬を実現するようにされる。このような手段によって、第１の部分の迅速な割り出しを実現し、しかも、第２の部分を均一な方法で開始することができるようになされた状態を達成することが可能になる。
【００２２】
運搬の第１の部分における減速は、所定の位置、所定の時間又は所定の速度に到達するまで続き、その後物体は、運搬の第２の部分が開始される前に所定時間一定の速度で、又は所定の経路に沿って移動される。このような手段によって、割り出しの第１の部分からの動的効果が伝搬され、その動的効果が割り出しの第２の部分に関連する位置決めに影響を与える危険を防ぐことが可能になる。所定時間に所定位置まで、又は所定速度まで減速するかどうかの選択は、主として関連する実際の応用例によって定まる。大きな固有の慣性（したがって大きな運動エネルギー）が運搬される物体内にある場合には、僅かな速度差でも大きな動的差を生じるために、例えば、正確な速度が得られるようにすることが有利である。多くの場合、多くのサーボ・システムに固有の知能を利用することを可能にするために、位置を使用することが望ましい。サーボ・システムが終了位置に関する情報を有する場合には、サーボは、加速、最大速度及び減速の所定の限界値内で、可能な最も速い方法でその位置まで物体を自動的に変位させる。時間又は距離の長さ、及び割り出しの第２の部分の前の一定の移動中の制御のための重要なパラメータが距離であるか時間であるかの選択は、多分に実際の適用分野によって定まるものである。
【００２３】
有利には、この方法は、物体が所定位置、所定時間又は所定速度に到達し、その後、運搬の第２の部分が開始される前に所定時間一定の速度で又は所定距離に沿って駆動されるように第２の総運搬を実現するようにされる。このような手段によって、原則的に割り出しの第１の部分が１つの初期加速のみを含む場合においても、所定のプロファイルによって割り出しの第２の部分が実現されるようにすることが簡単になる。繰り返しになるが、総割り出しの第１と第２の部分の間の制御された移行のために使用するのに最も重要なパラメータを決めるものは、主として適切な実際の応用例である。
【００２４】
本発明によれば、上記した目的はまた、ウェブに関する処理動作を間欠的に行うように配置された少なくとも１つの処理ステーションと、処理ステーションを通してウェブを運ぶように配置された駆動ユニットと、特許請求の範囲第１項から第８項のいずれかに記載された方法によって駆動ユニットによるウェブの運搬を制御するように配置された制御ユニットと、ウェブに結合された所定の要素の位置の位置合わせをするように配置されたセンサユニットとを備えた、包装積層材のウェブを処理する装置によって達成される。
【００２５】
既述のように、上記方法は、包装積層材ウェブ上に開口配置を付加する装置での使用に特に適している。また、処理ステーションが１つしかない場合には、最終位置決めに比較的近くにある均一な加速段階中の読取を実現することが可能であるため、本発明による方法を利用するのが有利である。さらに、そのような場合、システムは、必要な場合に、より長い割り出し駆動を可能にするようになされる。例えば、導入段階中に、正確な初期位置に到達するまでより長い割り出しを行うことが必要になる可能性がある。
【００２６】
有利には、包装積層材ウェブ上の開口装置を実現する装置は、ウェブの貫通穴を実現するように配置された少なくとも１つの穴製造ステーションと、穴を開口装置で覆うように配置された少なくとも１つの適用ステーションとを備えている。既述のように、このような手段によって、正確に位置決めされた開口装置を備えた包装積層材ウェブを提供することが可能になる。
【００２７】
好ましくは、前記少なくとも１つの適用ステーションは、前記少なくとも１つの穴製造ステーションにおいて形成された穴を有するウェブの一部を成形キャビティ内に囲むように配置される成形器具を備えた少なくとも１つの射出成形ステーションを備えている。既述のように、これは包装積層材ウェブに形成された穴を覆う開口装置を実現する有利な方法である。
【実施例】
【００２８】
例示する目的で、本発明の現時点で好ましい実施例を示す添付の概略図を参照して、本発明を以下に詳細に説明する。
【００２９】
図６から明らかなように、ウェブ１上に開口装置を適用する装置は、３つの穿孔ステーション２ａ〜ｃと、３つの射出成形ステーション３ａ〜ｃとを備えている。ウェブ１は、駆動、減速又は自由回転することができるいくつかのローラ４ａ〜ｄの上でこれらのステーションを通して駆動される。穿孔ステーション２ａ〜ｃと射出成形ステーション３ａ〜ｃとの間のウェブの位置決めの差を吸収できるように、ローラ４ｂのいくつかはまた変位可能に軸支することができる。それによってウェブ１のループを必要に応じてより小さく又はより大きくすることができる。図６は、射出成形ステーション３ａ〜ｃを通るウェブ１の領域が実質的に次のローラ４ｄによって駆動される一実施例を示す。
【００３０】
冒頭部に説明したように、射出成形ステーション３ａ〜ｃは、欧州特許公開公報第９４９９９２Ａ１号に詳細に説明されている。３つの穿孔ステーション２ａ〜ｃは、任意の従来のタイプのものであってよく、本明細書では詳細には説明しない。穿孔ステーションのそれぞれ１つは、ウェブ１の一方の側にパンチ及び当接部を備えている。
【００３１】
装置はさらに、穿孔ステーション２ａ〜ｃ内のウェブ１に穿孔された穴９が通過する場合に読み取ることが可能なように配置されたセンサ５を備えている。センサ５は、信号６を制御ユニット７に伝達する。制御ユニット７は次に、ウェブ１を制御するように信号８を駆動ローラ４ｄに伝達し、それによってセンサ５によって読み取られた穴９が射出成形ステーション３ａ〜ｃに関連する正確な位置に到達する。上記したように、このタイプの装置では、十分に小さなパッケージを作ることを可能にしようとする場合には、特別な割り出しシーケンスを導入することが必要である。この問題及び異なるタイプの割り出しシーケンスが、ヨーロッパ特許第１２４９３９９号に詳細に説明されており、したがって、本明細書では詳細には説明しない。どのような割り出しシーケンスが選択されたかに関係なく、射出成形ステーション３ａ〜ｃ内の穴９の最終位置決めを改善するために、本発明による割り出し又は運搬プロファイルを利用することができる。
【００３２】
図３は、比較的長い割り出しのための時間に対する従来の速度プロファイルを示す。ウェブ１は、後に一定速度段階に変化し、最終的に再び減速されて静止するように、最初に加速段階で駆動される。図３から明らかなように、穴９は読み取られ、第１の穴縁部Ｃ１及び第２の穴縁部Ｃ２の通過を示す信号Ｃを与える。第１及び第２の縁部が検出され、信号として制御ユニットに伝達される。これらの信号が、２本の垂直線Ｃ１、Ｃ２によって図３に示されている。
【００３３】
図１及び２は、本発明により、比較的短い割り出し及び比較的長い割り出しをそれぞれ意図した２つの異なるプロファイルを示す。これらは両方とも、同じ方法で制御工学の観点から実現された。この場合、サーボ・システムが制御ユニットの論理部を構成する、駆動ローラが特定の固有の知能を備えたサーボ・システムの一部である場合の技術を説明する。第１に、サーボ・システムは、所定の距離Ｓを移動するという情報を有している（最大加速、最大速度及び最大減速も規定することができる）。この所定の距離Ｓに基づき（図４参照）、サーボ・システムは加速し、一定速度でさらに駆動し、最終的に制動し始める（図２及び４に示すように）。ほぼ終りに到達したとき、又はＳに到達する前にできるだけ遅く、新しい情報が与えられる。図１では、最大速度に到達する前に、このような新しい本体の情報が既に与えられている。図２及び図４では、この情報は再び停止する直前に与えられる。図１、図２、及び図４では、新しい情報が符号Ｄによって与えられた場合のこの時点の位置がマーキングされている。図１及び図２には、この時点が所定の速度Ａによって決まる場合の例が示されている。当然、所定の位置及び所定の時点も利用することができる。多くのサーボ・システムは位置の追跡を保つ一体型パルス・カウンタを備えているので、位置を利用することは有利である。情報をもつこの信号が与えられると、サーボ・システムは短期間、一定の速度で駆動される。この時間は、どれだけ迅速に全体の割り出しを行う必要があるか、及びどれだけ迅速に一定の動作中にシステム内で可能性のある振動が減少するかによって決まる。新しい情報の点を制御するために位置又は時点が使用される場合、ウェブがその時点で駆動されている速度で継続するのが適当である。既述の説明から明らかなように、長い割り出し駆動がなされたか又は短い割り出し駆動がなされかにかかわらず、同様の状態が達成される。
【００３４】
所定期間（符号Ｅ）の後、サーボ・システムには、意図した最終位置に関する新しい情報、加速、減速、及び速度制限をシステムが行うことができる新しい情報が与えられる。サーボ・システムはウェブを加速させ、適切な穴９の第１の縁部Ｃ１及び第２の縁部Ｃ２が読み取られる。図１では、適切な穴９は第１の穴であり、図２では、適切な穴９は順序が５番目の穴である。どの穴が読み取られるか、及びどれだけの数が前に読み取られたが位置決め制御に利用されなかったかは、上記したように、どの割り出し原理を利用するかによる。加速時間又は加速距離は、加速中に第１及び第２の縁部の両方を読み取る時間があるように選択される。例えば、最後の縁部読取をサーボ・システムを制御する新しい点として利用することが可能である。両方の縁部が読み取られると、予期した停止位置に対する穴の位置を算出することが可能である。その後、読取前に示された最終位置を、所望の最終位置を得るために如何に調節するかについて、新しい情報がサーボ・システムに与えられる。
【００３５】
次に、図４を参照して長い割り出しを簡単に説明する。
【００３６】
１）割り出しがどれだけ遠くまで行われるか、即ち前進する包装材の数を掛けた包装材の長さを測定する。
【００３７】
２）その長さが２つの加速及び減速を行う時間を有することを可能にするかどうか、即ち意図した割り出し長さが所定のプロファイルより大きいかどうかを測定する。
【００３８】
３）合計割り出しから所定のプロファイルの長さを減じた第１の割り出し距離Ｓを測定する。
【００３９】
４）第１の割り出し距離Ｓプラス加速限度、減速限度及び最大速度をサーボ・システムに与える。
【００４０】
５）第１の割り出し距離Ｓが完了する直前に、サーボが維持された速度で合計割り出し距離だけ運転する信号が与えられる。
【００４１】
６）数ミリ秒が経過すると、新しい信号がサーボ・システムに与えられる。合計割り出し距離だけ運転し、加速及び減速が所定の限度内で可能とされ、またその最大可能速度がより高いレベルに設定される。最も迅速な方法でそこに到達するため、サーボ・システムはウェブを加速する。
【００４２】
７）第１の穴縁部及び第２の穴縁部を読み取る。終了位置の新しい値を算出する。終了位置の新しい値が、穴の中心（即ち、第１の穴縁部の位置プラス第２の穴縁部の位置及びその合計を２で割る）、プラス、センサと射出成形ステーションの中心点の間の距離によって幾何学的に決まる固定距離として与えられる。
【００４３】
８）制御ユニットと関連してある形態の操作パネルを使用して最後に算出された値を調節する機会があってもよい。この調節は、センサのあらゆる可能性のある不正確な取り付けに対する位置決めを最終的に調節するのに利用することができる。
【００４４】
図５は、１つの穴の読取を伴う１ステップ割り出しに次いで５つの穴の読取を伴う５ステップ割り出しを行う際の測定された速度プロファイルを示している。最初の４つの穴が割り出しの第１の部分の間に位置合わせされ、その後、最後の、即ち終了位置を調節するために利用される穴が割り出しの最後の部分の間に読み取られる。図５には、割り出しの第１の部分が如何に高速で生じ、割り出しの第２の部分が、１ステップ割り出しの最後の部分の間に利用されたプロファイルと同じプロファイルで生じることが示されている。第１及び第２の速度プロファイルの双方は、上記した合成されたプロファイルに応じて生じる。しかしながら、第１のプロファイルでは、第１の部分は加速段階になったにすぎない。
【００４５】
代替実施例では、本発明をパッケージの頂部充填ステーション内で使用することができる。図７ａ〜図７ｃを参照すると、１列のパッケージ２１が制御可能に運ばれ、製品をそれぞれ１つのパッケージに分配するように３つの出口２２を備えた充填ステーションを通過する。図７ａでは、パッケージ１、３、５が充填され、パッケージの運搬が１つのパッケージに相当する距離だけ行われ、図７ｂに示された位置に到達する。
【００４６】
図７ｂの位置では、パッケージ２、４、６が充填され、パッケージの第２の運搬が今回は５つのパッケージに相当する距離だけ行われ、図７ｃに示す位置に到達する。
【００４７】
（パッケージに結合された所定の要素として働く）パッケージの入口穴、又はパッケージ上の基準マークを検出する手段を設けることによって、パッケージの運搬は、本発明による方法を使用して有利に行うことができる。意図した２つの異なる割り出し又は運搬距離は、この例では１つ及び５つのパッケージに相当し、それぞれの距離は２つの部分に分割される。両方の距離の第２の部分は同一であり、その距離の端部でのパッケージの正確な位置決めを保証するように、穴又は基準マークの実際の位置を読取る。それによって、実際の距離が１つのパッケージであるか５つのパッケージであるかとは関係なく、各運搬距離の第２の部分Ｇは常に同じであり、割り出し又は意図した運搬の終了時での運搬されたパッケージの正確な位置決めを維持するように、穴又は基準マークの実際の位置の読取が行われる。
【００４８】
例えば、
運搬１＝１パッケージ＝Ｆ１＋Ｇ
運搬２＝５パッケージ＝Ｆ２＋Ｇ
この式中、Ｇ＝０．５パッケージ、Ｆ１＝０．５パッケージ、及びＦ２＝４．５パッケージである。
【００４９】
運搬１を開始する場合、サーボ・モータに与えられた第１の情報は、Ｆ１に対するプロファイルを与える、０．５パッケージに相当する移動距離を含む。その後、Ｇに対する所定のプロファイルが開始され、実際の位置の読取がＧの間に行われ、必要に応じて所定のプロファイルが正確な位置への到達を保証するように調節される。
【００５０】
運搬２を開始する場合、サーボ・モータに与えられた情報は、Ｆ２に対するプロファイルを与える４．５パッケージに相当する移動距離を含む。その後、Ｇに対する所定のプロファイルが開始され、実際の位置の読取がＧの間に行われ、必要に応じて所定のプロファイルが正確な位置への到達を保証するように調節される。
【００５１】
特許請求の範囲に規定されている本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載された本発明の実施例の多くの変更が可能であることが容易に理解されるであろう。
【００５２】
例えば、バーコードなどのいくつかの他の所定の要素を読み取るのにセンサを利用することもできる。本発明による装置及び方法は狭い公差の限度を目指しているため、互いに異なる公差をさらに追加する他の読取原理を利用することが可能である。
【００５３】
本明細書には、システム内の異なる信号が、例えば電気的又は光学的導体などの導体を介してどのように案内されるかが示されているが、例えば異なるタイプの電磁波を利用する無線通信を使用することは当然可能である。
【００５４】
ウェブの運搬の最終部分を調節する代わりに、特定の場合には、穴の通過が読み取られてその予測停止位置が算出されたときに、射出成形ステーションの位置を調節するようにすることが可能である。このことは、運ばれるウェブ又は物体が、位置調節するのが困難なように大きな慣性を示す場合に、特に利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】比較的短い運搬ステップのための時間に対する速度プロファイルを示す概略図である。
【図２】比較的長い運搬ステップのための速度プロファイルを示す概略図である。
【図３】従来技術による速度プロファイルを示す概略図である。
【図４】１つの比較的短い運搬ステップ及び１つの比較的長い運搬ステップのための速度プロファイルを示す概略図である。
【図５】１つのステップの短い割り出しの後に５ステップの長い割り出しをする際の測定データを示す図である。
【図６】包装積層材のウェブ上に開口装置を適用する装置を示す概略図である。
【図７】（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は本発明の代替実施例を示す概略図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を制御可能に運び、又は物体を間欠的に運び、その間に物体に結合された所定の要素の実際の位置の位置合わせを行う方法に関する。
【０００２】
本発明はさらに、ウェブに関する処理動作を間欠的に実行するように配置された少なくとも１つの処理ステーションと、処理ステーションを通過したウェブを運ぶように配置された駆動ユニットと、駆動ユニットによるウェブの運搬を制御するように配置された制御ユニットと、ウェブに結合された所定の要素の位置合わせを行うように配置されたセンサユニットとを備えた包装積層材のウェブを処理する装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
包装積層材から異なるタイプの食品パッケージを作ることが長い間知られてきた。１つの商業的に実行可能な方法は、ウェブの長手縁部を連続的に結合し、それによってウェブを、その後充填及び密封し、いくつかのクッション形の個別のパッケージが形成されるように、ウェブの長手方向の横方向に切断される管に形成することである。横方向密封の相互的方向によって、またその後の最終的な折り曲げによって、これらのパッケージには異なる構造を与えることができる。このような構造の例は、テトラ・クラシック(Tetra Classic - 登録商標）の名称でテトラ・パック社によって市販されている四面体パッケージである。このようなパッケージの別の例は、テトラ・ブリック（Tetra Brik - 登録商標）の名称でテトラ・パック社によって市販されているレンガ形パッケージである。このような一般的なタイプのパッケージは、当業者及び消費者の両方によく知られており、ここではさらに詳細には説明しない。このようなパッケージを実現する方法の簡単な説明はまた、当業者によく知られており、さらに詳細には説明しない。本明細書に記載する発明の概念に含まれるこのような充填機の詳細、及びその解釈のみをさらに詳細に説明する。
【０００４】
最近１０年間に、異なるタイプの開口装置を有する、特に従来のレンガ形パッケージを提供することが、ますます通常のこととなった。１つのタイプの開口装置が、欧州公開特許公報第９４９９９２Ａ１号に記載されている。この開口装置は、穴が包装積層材を通して穿孔され、その後、この穴が穴のすぐ上で射出成形された開口装置によって覆われることで実現される。射出成形は、成形器具が包装積層材の両側に配置され、それによって成形器具によって形成された成形キャビティが前に穿孔された穴を完全に囲むことで実現される。熱い成形可能プラスチックを成形キャビティ全体に射出することによって、穴が密封される。このタイプの開口装置は普通、開口装置の周面のより大きな部分の周りに延びる弱い部分に形成され、それによって消費者は弱い部分に沿って開口装置の一部を破断することによってパッケージを開くことができる。
【０００５】
このような開口装置を実現するためには、ウェブに穿孔された穴を射出成形ステーション内の正確な位置に配置できることが重要である。欧州特許公開公報第１１１０８６７Ａ１号は、如何にして穴を射出成形ステーション内への位置決めの基準点として利用することが可能であるかを記載している。それ以前の従来の方法は、穿孔動作及びその後の射出成形動作の両方の前に、包装積層材ウェブを位置決めするためにいくつかの形態のガイド・マークを利用することである。それによって生じる可能性のある１つの問題は、合計が２つの誤差の公差があり、それによって開口装置が相互の公差内で穴の上に射出成形されないということである。射出成形前の位置決めのために穴の位置を測定することによって、この公差の蓄積の連鎖が解消された。
【０００６】
欧州特許第１１１０８６７号は、３つの互いに連続した包装材が同時に穿孔され、かつ３つの互いに連続した包装材が同時に射出成形によって開口装置を備えるようにした、３つのパンチ１式と３つの射出成形ステーションとを記載している。
【０００７】
近年、例えば、約１５０ｍｌ以上の大きさの小さなパッケージ、いわゆるポーション・パッケージの需要が増えてきている。それによって生じた１つの問題は、２つの互いに隣接した包装材の穴の位置の間の距離があまりに小さいので、互いに近くに配置することができる射出成形部を構成することが難しいということである。欧州特許第１２４９３９９号は、最初に、例えばすべての第２の包装材を穿孔し、その後他の包装材が穿孔されるように１ステップの割り出しを行うことによってこの問題を解決する方法を記載している。互いに隣接するすべての包装材が穿孔されると、より長い割り出しが行われ（例えば、５ステップ）、それによって穿孔された包装材はすべてパンチ部を通して運ばれる。
【０００８】
短い割り出しステップと長い割り出しステップとを有するこのタイプの割り出しに関して、依然として、許容レベルの位置決めの再現性を達成する点に関する問題が判明した。特に、この問題は高速の機械速度において観察された。欧州特許第１２４９３９９号に記載された割り出しの原則は優れて機能するが、特定の機械構造及び特定の速度に対して、非常に狭い位置決め公差内での正確な位置決めに対する要件を満たすことができるように、考察をさらに発展させる必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の１つの目的は、物体を制御可能に運ぶ方法を実現することである。別の目的は、多くの異なるタイプの運搬に利用でき、しかもこれらの異なるタイプの運搬に対して一貫した位置決めを行う方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、これらの問題は、物体を所望の位置に制御可能に運ぶ、又は物体を所望の位置に間欠的に運ぶ方法によって、達成された。この方法は、物体の意図した運搬距離又は割り出し距離を決めるステップと、割り出しの第２の部分に対する所定のプロファイルに基づき、物体の割り出しを第１の部分及び第２の部分に分割するステップと、物体を第１の部分に運ぶステップと、物体を第２の部分に運ぶステップと、物体の割り出しの第２の部分の間に、物体に結合された所定の要素の実際の位置の位置合わせをし、所定の要素の位置合わせされた実際の位置に基づき、物体の意図した運搬又は割り出しが達成されるように、物体の割り出しの第２の部分を適応させるステップとを含んでいる。
【００１１】
本明細書においては、運搬に関連する「プロファイル」の表現は、以下にさらに説明するように、「速度／時間」又は「速度／距離」曲線のための速度プロファイルのことを意味するものと理解されたい。
【００１２】
意図した運搬又は割り出しの第２の部分に対する特別なプロファイルを予め規定することによって、全体的な運搬の第１の部分を最も単純で、それによって最も迅速な可能な方法で形成することができると同時に、最も明確で正確な読取を与えるように適応させることができる。したがって、できるだけ迅速な割り出し又は運搬と、できるだけ正確な割り出し及び運搬との２つの矛盾する目標を結合させることが可能になる。さらに、異なるタイプ又は長さの異なる割り出し又は運搬ステップを如何にして行うかという問題に対する解決を実現することが可能になった。第２の部分を分離し、この第２の部分を所定のプロファイルと適合させることによって、合計割り出しの長さと関係なく、運搬の第２の部分を同じ態様で形成できることが保証される。システムを形成し、各タイプの割り出しに対して（全長とは関係なく）所定の要素（例えば、包装積層材料ウェブの穴）の位置が割り出しの第２の部分の間に位置合わせされるようにシステムを制御することによって、すべての割り出しのための同じタイプの動作中に位置合わせが行われる。その結果、正確な位置決めに影響を与える可能性がある多くのタイプの動的影響をなくすことが十分可能になる。機械的システムが物体を加速させる場合、そのことは機械的システム自体が撓むということを意味する。この場合、「撓む」の語は、例えば、ベルトの伸び、ギアの側面遊び、フレームの弾性的な外側への撓み、即ち、システム内で生じる可能性があるすべてのタイプの相互動作を意味する。所定の加速度、即ち物体への所定の力を受けて、機械的システムは所定の撓みを生じる。特に、加速と減速の間にはかなりの差がある。何故なら、システム内のすべての間隙又は遊びはすぐに方向を変えるからである。本発明による運搬を制御する方法においては、すべての公差の連鎖は、運搬距離が短いか長いかにかかわらず同様であることが保証された。
【００１３】
上記の制御システム及び方法は原則的に、あらゆる種類の処理ステーションへのすべてのタイプの運搬又は割り出しに利用することができる。しかしながら、以前に考慮された問題及び上記した解決法は、ローラの周りで簡単に曲がり、又はウェブ内の引張応力が低すぎる場合に波動し始めることがある、比較的可撓性のあるウェブを形成する包装積層材の処理及び割り出しに実質的に焦点が当てられている。例えば、ウェブの加速段階中に包装積層材ウェブの穴を読み取ることができれば有利であることが証明された。何故なら、ウェブはその後引っ張られ、不確定なうねりがなく明確に規定された長さを示すからである。割り出しを第１及び第２の部分に分割することによって、穴の位置を読み取ることが可能であると予測される加速段階があるように第２の部分に対する速度プロファイルを形成することが可能である。従来の割り出し技術では、このような場合には、割り出しの導入段階で読取を行うことが必要である。しかし、このことは新しい誤差源を導入する。何故なら、長い割り出しでは、例えばウェブがローラに対してスリップすることなどの、いくつかの相互移動が起こる危険が高くなる、読取位置と最終位置の間の長い運搬距離を必要とするからである。
【００１４】
上記方法は、第２の部分が開始される前に第１の部分による運搬が完全に停止される方法を含むことができるが、多くの場合、移動を維持しながら第１の部分及び第２の部分の分割を実現できることが好ましい。
【００１５】
本発明の好ましい実施例は、頭記の特許請求の範囲の従属請求項から明らかである。
【００１６】
好ましい一実施例によると、本発明による方法はさらに、所定の要素の位置合わせされた実際の位置に基づき、物体の意図した運搬が行われるように物体の運搬の第２の部分を適応させるステップを含む。このような手段によって、例えば、その後の処理ステーションの位置を調節する必要なく穴が正確な位置に到達するように、物体又はウェブの速度及び全体の運搬又は割り出しを調節することが簡単に可能になる。
【００１７】
有利には、所定の要素の位置が物体の運搬の第２の部分のプロファイルの加速段階中に合わせられるように、運搬の第２の部分に対するプロファイルが予め規定される。上記したように、ウェブの最終的な位置決めに悪影響を及ぼす不確定な波動を生じずに、ウェブが確実に引っ張られる時点の間に位置の読取が行われることを確実にすることができる。
【００１８】
好ましい一実施例によると、ウェブは包装積層材からなる。上記したように、本発明は、包装積層材を割り出す又は運搬するのに適切なことは明らかである。何故なら、その包装積層材は比較的可撓性のある材料だからである。包装積層材の語は、パッケージを形成するように共に切断されて折りたたまれるようになっている種々タイプの包装材を示すものとして使用されている。通常の一例は、プラスチック材料の内側、及び場合によっては外側の液密被覆を有する紙系の包装積層材である。他の例は、プラスチック又は紙の種々の単層又は多層材料である。このような包装積層材に例えばアルミニウム箔のバリアを備えることも通常の慣例である。
【００１９】
好ましい一実施例によると、所定の要素はウェブを貫通して形成された穴からなる。上記したように、本発明はウェブの穴を覆う開口装置を有する包装材を間欠的に提供するように配置された機械内でウェブを割り出して運搬するのに非常に適している。
【００２０】
さらに好ましい実施例によると、この方法はさらに、第１に、第１の距離までの物体の意図した運搬を決めるステップと、第２に、同じ所定のプロファイルに基づき、第１の意図した距離及び第２の意図した距離をそれぞれ運搬の１組の第１及び第２の部分に分割するように、第１の距離とは別の第２の意図した距離までの物体の意図した運搬を決めるステップとを含む。それぞれの意図した距離の意図した第２の部分は等しく、それぞれの意図した距離の第１の部分は、合計の意図した異なる距離を達成するために等しくないように形成される。このような手段によって、総割り出しの異なる長さを提供し、しかも割り出しの所望及び所定の第２の部分を維持する方法が得られる。装置を制御するこの方法は、いわゆる１：５割り出し（即ち、交互に１ステップ及び５ステップ）で運転される３つの相互に隣接する処理ステーションを備えた、冒頭部で説明したシステムに非常に適している。第２の部分は正確な位置合わせに適応された状態に維持され、第１の部分は、運搬又は割り出しの全長の残りの部分を最も速い可能な方法で実現するように形成される。
【００２１】
有利には、この方法は、物体がａ）加速かつ減速され、又はｂ）運搬の第２の部分が開始される前に運搬の第１の部分の間に加速され、ほぼ一定の速度で移動され、かつ減速されるように第１の全体の運搬を実現するようにされる。このような手段によって、第１の部分の迅速な割り出しを実現し、しかも、第２の部分を均一な方法で開始することができるようになされた状態を達成することが可能になる。
【００２２】
運搬の第１の部分における減速は、所定の位置、所定の時間又は所定の速度に到達するまで続き、その後物体は、運搬の第２の部分が開始される前に所定時間一定の速度で、又は所定の経路に沿って移動される。このような手段によって、割り出しの第１の部分からの動的効果が伝搬され、その動的効果が割り出しの第２の部分に関連する位置決めに影響を与える危険を防ぐことが可能になる。所定時間に所定位置まで、又は所定速度まで減速するかどうかの選択は、主として関連する実際の応用例によって定まる。大きな固有の慣性（したがって大きな運動エネルギー）が運搬される物体内にある場合には、僅かな速度差でも大きな動的差を生じるために、例えば、正確な速度が得られるようにすることが有利である。多くの場合、多くのサーボ・システムに固有の知能を利用することを可能にするために、位置を使用することが望ましい。サーボ・システムが終了位置に関する情報を有する場合には、サーボは、加速、最大速度及び減速の所定の限界値内で、可能な最も速い方法でその位置まで物体を自動的に変位させる。時間又は距離の長さ、及び割り出しの第２の部分の前の一定の移動中の制御のための重要なパラメータが距離であるか時間であるかの選択は、多分に実際の適用分野によって定まるものである。
【００２３】
有利には、この方法は、物体が所定位置、所定時間又は所定速度に到達し、その後、運搬の第２の部分が開始される前に所定時間一定の速度で又は所定距離に沿って駆動されるように第２の総運搬を実現するようにされる。このような手段によって、原則的に割り出しの第１の部分が１つの初期加速のみを含む場合においても、所定のプロファイルによって割り出しの第２の部分が実現されるようにすることが簡単になる。繰り返しになるが、総割り出しの第１と第２の部分の間の制御された移行のために使用するのに最も重要なパラメータを決めるものは、主として適切な実際の応用例である。
【００２４】
本発明によれば、上記した目的はまた、ウェブに関する処理動作を間欠的に行うように配置された少なくとも１つの処理ステーションと、処理ステーションを通してウェブを運ぶように配置された駆動ユニットと、特許請求の範囲第１項から第８項のいずれかに記載された方法によって駆動ユニットによるウェブの運搬を制御するように配置された制御ユニットと、ウェブに結合された所定の要素の位置の位置合わせをするように配置されたセンサユニットとを備えた、包装積層材のウェブを処理する装置によって達成される。
【００２５】
既述のように、上記方法は、包装積層材ウェブ上に開口配置を付加する装置での使用に特に適している。また、処理ステーションが１つしかない場合には、最終位置決めに比較的近くにある均一な加速段階中の読取を実現することが可能であるため、本発明による方法を利用するのが有利である。さらに、そのような場合、システムは、必要な場合に、より長い割り出し駆動を可能にするようになされる。例えば、導入段階中に、正確な初期位置に到達するまでより長い割り出しを行うことが必要になる可能性がある。
【００２６】
有利には、包装積層材ウェブ上の開口装置を実現する装置は、ウェブの貫通穴を実現するように配置された少なくとも１つの穴製造ステーションと、穴を開口装置で覆うように配置された少なくとも１つの適用ステーションとを備えている。既述のように、このような手段によって、正確に位置決めされた開口装置を備えた包装積層材ウェブを提供することが可能になる。
【００２７】
好ましくは、前記少なくとも１つの適用ステーションは、前記少なくとも１つの穴製造ステーションにおいて形成された穴を有するウェブの一部を成形キャビティ内に囲むように配置される成形器具を備えた少なくとも１つの射出成形ステーションを備えている。既述のように、これは包装積層材ウェブに形成された穴を覆う開口装置を実現する有利な方法である。
【実施例】
【００２８】
例示する目的で、本発明の現時点で好ましい実施例を示す添付の概略図を参照して、本発明を以下に詳細に説明する。
【００２９】
図６から明らかなように、ウェブ１上に開口装置を適用する装置は、３つの穿孔ステーション２ａ〜ｃと、３つの射出成形ステーション３ａ〜ｃとを備えている。ウェブ１は、駆動、減速又は自由回転することができるいくつかのローラ４ａ〜ｄの上でこれらのステーションを通して駆動される。穿孔ステーション２ａ〜ｃと射出成形ステーション３ａ〜ｃとの間のウェブの位置決めの差を吸収できるように、ローラ４ｂのいくつかはまた変位可能に軸支することができる。それによってウェブ１のループを必要に応じてより小さく又はより大きくすることができる。図６は、射出成形ステーション３ａ〜ｃを通るウェブ１の領域が実質的に次のローラ４ｄによって駆動される一実施例を示す。
【００３０】
冒頭部に説明したように、射出成形ステーション３ａ〜ｃは、欧州特許公開公報第９４９９９２Ａ１号に詳細に説明されている。３つの穿孔ステーション２ａ〜ｃは、任意の従来のタイプのものであってよく、本明細書では詳細には説明しない。穿孔ステーションのそれぞれ１つは、ウェブ１の一方の側にパンチ及び当接部を備えている。
【００３１】
装置はさらに、穿孔ステーション２ａ〜ｃ内のウェブ１に穿孔された穴９が通過する場合に読み取ることが可能なように配置されたセンサ５を備えている。センサ５は、信号６を制御ユニット７に伝達する。制御ユニット７は次に、ウェブ１を制御するように信号８を駆動ローラ４ｄに伝達し、それによってセンサ５によって読み取られた穴９が射出成形ステーション３ａ〜ｃに関連する正確な位置に到達する。上記したように、このタイプの装置では、十分に小さなパッケージを作ることを可能にしようとする場合には、特別な割り出しシーケンスを導入することが必要である。この問題及び異なるタイプの割り出しシーケンスが、ヨーロッパ特許第１２４９３９９号に詳細に説明されており、したがって、本明細書では詳細には説明しない。どのような割り出しシーケンスが選択されたかに関係なく、射出成形ステーション３ａ〜ｃ内の穴９の最終位置決めを改善するために、本発明による割り出し又は運搬プロファイルを利用することができる。
【００３２】
図３は、比較的長い割り出しのための時間に対する従来の速度プロファイルを示す。ウェブ１は、後に一定速度段階に変化し、最終的に再び減速されて静止するように、最初に加速段階で駆動される。図３から明らかなように、穴９は読み取られ、第１の穴縁部Ｃ１及び第２の穴縁部Ｃ２の通過を示す信号Ｃを与える。第１及び第２の縁部が検出され、信号として制御ユニットに伝達される。これらの信号が、２本の垂直線Ｃ１、Ｃ２によって図３に示されている。
【００３３】
図１及び２は、本発明により、比較的短い割り出し及び比較的長い割り出しをそれぞれ意図した２つの異なるプロファイルを示す。これらは両方とも、同じ方法で制御工学の観点から実現された。この場合、サーボ・システムが制御ユニットの論理部を構成する、駆動ローラが特定の固有の知能を備えたサーボ・システムの一部である場合の技術を説明する。第１に、サーボ・システムは、所定の距離Ｓを移動するという情報を有している（最大加速、最大速度及び最大減速も規定することができる）。この所定の距離Ｓに基づき（図４参照）、サーボ・システムは加速し、一定速度でさらに駆動し、最終的に制動し始める（図２及び４に示すように）。ほぼ終りに到達したとき、又はＳに到達する前にできるだけ遅く、新しい情報が与えられる。図１では、最大速度に到達する前に、このような新しい本体の情報が既に与えられている。図２及び図４では、この情報は再び停止する直前に与えられる。図１、図２、及び図４では、新しい情報が符号Ｄによって与えられた場合のこの時点の位置がマーキングされている。図１及び図２には、この時点が所定の速度Ａによって決まる場合の例が示されている。当然、所定の位置及び所定の時点も利用することができる。多くのサーボ・システムは位置の追跡を保つ一体型パルス・カウンタを備えているので、位置を利用することは有利である。情報をもつこの信号が与えられると、サーボ・システムは短期間、一定の速度で駆動される。この時間は、どれだけ迅速に全体の割り出しを行う必要があるか、及びどれだけ迅速に一定の動作中にシステム内で可能性のある振動が減少するかによって決まる。新しい情報の点を制御するために位置又は時点が使用される場合、ウェブがその時点で駆動されている速度で継続するのが適当である。既述の説明から明らかなように、長い割り出し駆動がなされたか又は短い割り出し駆動がなされかにかかわらず、同様の状態が達成される。
【００３４】
所定期間（符号Ｅ）の後、サーボ・システムには、意図した最終位置に関する新しい情報、加速、減速、及び速度制限をシステムが行うことができる新しい情報が与えられる。サーボ・システムはウェブを加速させ、適切な穴９の第１の縁部Ｃ１及び第２の縁部Ｃ２が読み取られる。図１では、適切な穴９は第１の穴であり、図２では、適切な穴９は順序が５番目の穴である。どの穴が読み取られるか、及びどれだけの数が前に読み取られたが位置決め制御に利用されなかったかは、上記したように、どの割り出し原理を利用するかによる。加速時間又は加速距離は、加速中に第１及び第２の縁部の両方を読み取る時間があるように選択される。例えば、最後の縁部読取をサーボ・システムを制御する新しい点として利用することが可能である。両方の縁部が読み取られると、予期した停止位置に対する穴の位置を算出することが可能である。その後、読取前に示された最終位置を、所望の最終位置を得るために如何に調節するかについて、新しい情報がサーボ・システムに与えられる。
【００３５】
次に、図４を参照して長い割り出しを簡単に説明する。
【００３６】
１）割り出しがどれだけ遠くまで行われるか、即ち前進する包装材の数を掛けた包装材の長さを測定する。
【００３７】
２）その長さが２つの加速及び減速を行う時間を有することを可能にするかどうか、即ち意図した割り出し長さが所定のプロファイルより大きいかどうかを測定する。
【００３８】
３）合計割り出しから所定のプロファイルの長さを減じた第１の割り出し距離Ｓを測定する。
【００３９】
４）第１の割り出し距離Ｓプラス加速限度、減速限度及び最大速度をサーボ・システムに与える。
【００４０】
５）第１の割り出し距離Ｓが完了する直前に、サーボが維持された速度で合計割り出し距離だけ運転する信号が与えられる。
【００４１】
６）数ミリ秒が経過すると、新しい信号がサーボ・システムに与えられる。合計割り出し距離だけ運転し、加速及び減速が所定の限度内で可能とされ、またその最大可能速度がより高いレベルに設定される。最も迅速な方法でそこに到達するため、サーボ・システムはウェブを加速する。
【００４２】
７）第１の穴縁部及び第２の穴縁部を読み取る。終了位置の新しい値を算出する。終了位置の新しい値が、穴の中心（即ち、第１の穴縁部の位置プラス第２の穴縁部の位置及びその合計を２で割る）、プラス、センサと射出成形ステーションの中心点の間の距離によって幾何学的に決まる固定距離として与えられる。
【００４３】
８）制御ユニットと関連してある形態の操作パネルを使用して最後に算出された値を調節する機会があってもよい。この調節は、センサのあらゆる可能性のある不正確な取り付けに対する位置決めを最終的に調節するのに利用することができる。
【００４４】
図５は、１つの穴の読取を伴う１ステップ割り出しに次いで５つの穴の読取を伴う５ステップ割り出しを行う際の測定された速度プロファイルを示している。最初の４つの穴が割り出しの第１の部分の間に位置合わせされ、その後、最後の、即ち終了位置を調節するために利用される穴が割り出しの最後の部分の間に読み取られる。図５には、割り出しの第１の部分が如何に高速で生じ、割り出しの第２の部分が、１ステップ割り出しの最後の部分の間に利用されたプロファイルと同じプロファイルで生じることが示されている。第１及び第２の速度プロファイルの双方は、上記した合成されたプロファイルに応じて生じる。しかしながら、第１のプロファイルでは、第１の部分は加速段階になったにすぎない。
【００４５】
代替実施例では、本発明をパッケージの頂部充填ステーション内で使用することができる。図７ａ〜図７ｃを参照すると、１列のパッケージ２１が制御可能に運ばれ、製品をそれぞれ１つのパッケージに分配するように３つの出口２２を備えた充填ステーションを通過する。図７ａでは、パッケージ１、３、５が充填され、パッケージの運搬が１つのパッケージに相当する距離だけ行われ、図７ｂに示された位置に到達する。
【００４６】
図７ｂの位置では、パッケージ２、４、６が充填され、パッケージの第２の運搬が今回は５つのパッケージに相当する距離だけ行われ、図７ｃに示す位置に到達する。
【００４７】
（パッケージに結合された所定の要素として働く）パッケージの入口穴、又はパッケージ上の基準マークを検出する手段を設けることによって、パッケージの運搬は、本発明による方法を使用して有利に行うことができる。意図した２つの異なる割り出し又は運搬距離は、この例では１つ及び５つのパッケージに相当し、それぞれの距離は２つの部分に分割される。両方の距離の第２の部分は同一であり、その距離の端部でのパッケージの正確な位置決めを保証するように、穴又は基準マークの実際の位置を読取る。それによって、実際の距離が１つのパッケージであるか５つのパッケージであるかとは関係なく、各運搬距離の第２の部分Ｇは常に同じであり、割り出し又は意図した運搬の終了時での運搬されたパッケージの正確な位置決めを維持するように、穴又は基準マークの実際の位置の読取が行われる。
【００４８】
例えば、
運搬１＝１パッケージ＝Ｆ１＋Ｇ
運搬２＝５パッケージ＝Ｆ２＋Ｇ
この式中、Ｇ＝０．５パッケージ、Ｆ１＝０．５パッケージ、及びＦ２＝４．５パッケージである。
【００４９】
運搬１を開始する場合、サーボ・モータに与えられた第１の情報は、Ｆ１に対するプロファイルを与える、０．５パッケージに相当する移動距離を含む。その後、Ｇに対する所定のプロファイルが開始され、実際の位置の読取がＧの間に行われ、必要に応じて所定のプロファイルが正確な位置への到達を保証するように調節される。
【００５０】
運搬２を開始する場合、サーボ・モータに与えられた情報は、Ｆ２に対するプロファイルを与える４．５パッケージに相当する移動距離を含む。その後、Ｇに対する所定のプロファイルが開始され、実際の位置の読取がＧの間に行われ、必要に応じて所定のプロファイルが正確な位置への到達を保証するように調節される。
【００５１】
特許請求の範囲に規定されている本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載された本発明の実施例の多くの変更が可能であることが容易に理解されるであろう。
【００５２】
例えば、バーコードなどのいくつかの他の所定の要素を読み取るのにセンサを利用することもできる。本発明による装置及び方法は狭い公差の限度を目指しているため、互いに異なる公差をさらに追加する他の読取原理を利用することが可能である。
【００５３】
本明細書には、システム内の異なる信号が、例えば電気的又は光学的導体などの導体を介してどのように案内されるかが示されているが、例えば異なるタイプの電磁波を利用する無線通信を使用することは当然可能である。
【００５４】
ウェブの運搬の最終部分を調節する代わりに、特定の場合には、穴の通過が読み取られてその予測停止位置が算出されたときに、射出成形ステーションの位置を調節するようにすることが可能である。このことは、運ばれるウェブ又は物体が、位置調節するのが困難なように大きな慣性を示す場合に、特に利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】比較的短い運搬ステップのための時間に対する速度プロファイルを示す概略図である。
【図２】比較的長い運搬ステップのための速度プロファイルを示す概略図である。
【図３】従来技術による速度プロファイルを示す概略図である。
【図４】１つの比較的短い運搬ステップ及び１つの比較的長い運搬ステップのための速度プロファイルを示す概略図である。
【図５】１つのステップの短い割り出しの後に５ステップの長い割り出しをする際の測定データを示す図である。
【図６】包装積層材のウェブ上に開口装置を適用する装置を示す概略図である。
【図７】（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は本発明の代替実施例を示す概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を所望の位置に制御可能に運ぶ、又は物体を所望の位置に間欠的に運ぶ方法であって、
物体（１）の意図した運搬又は割り出し距離を測定するステップと、
割り出しの第２の部分（Ｇ）のための所定のプロファイルに基づき、前記物体（１）の割り出しを第１の部分（Ｆ）及び第２の部分（Ｇ）に分割するステップと、
前記物体（１）を前記第１の部分（Ｆ）に運ぶステップと、
前記物体（１）を前記第２の部分（Ｇ）に運ぶステップと、
前記物体（１）の割り出しの前記第２の部分（Ｇ）の間に、前記物体に結合された所定の要素（９）の実際の位置の位置合わせをし、前記所定の要素（９）の位置合わせされた実際の位置に基づき、前記物体（１）の意図した運搬又は割り出しを行うように、前記物体（１）の割り出しの第２の部分（Ｇ）を適応させるステップとを特徴とする方法。
【請求項２】
前記物体（１）の割り出しの前記第２の部分（Ｇ）のプロファイルの加速段階の間に前記所定の要素（９）の位置の位置合わせがされるように割り出しの前記第２の部分（Ｇ）のプロファイルを予め規定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記物体の運搬が包装積層材のウェブ（１）の運搬を含むことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
前記物体に結合された所定の要素（９）の実際の位置の位置合わせが、前記ウェブを貫通して形成された穴（９）の位置合わせを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項５】
第１に、第１の意図した割り出し距離への前記物体（１）の意図した運搬及び割り出しを決め、第２に、前記第１の距離から離れている第２の意図した割り出し距離への前記物体（１）の意図した運搬又は割り出しを決め、かつ、同じ所定のプロファイルに基づき、前記第１の意図した割り出し距離及び前記第２の意図した割り出し距離をそれぞれ１組の前記割り出しの第１の部分（Ｆ）及び第２の部分（Ｇ）に分割するステップであって、それぞれの意図した割り出し距離の意図した前記第２の部分（Ｇ）を等しくし、それぞれの意図した前記割り出し距離の第１の部分（Ｆ）を、合計の意図した異なる割り出し距離を達成するために等しくなくするように形成するステップをさらに含むことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記物体（１）が、ａ）加速及び減速され、又はｂ）割り出しの前記第２の部分が開始される前に割り出しの前記第１の部分の間に加速され、実質的に一定に移動されかつ減速されるように、第１の割り出しが実現されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
割り出しの前記第１の部分（Ｆ）における減速が所定位置、所定時間又は所定速度に達するまで続き、その後前記物体（１）が、割り出しの前記第２の部分（Ｇ）が開始される前に所定時間に一定の速度で又は所定の距離に沿って行われることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記物体（１）が所定位置、所定時間又は所定速度に達するまで加速され、その後前記物体（１）が、割り出しの前記第２の部分が開始される前に所定時間一定の速度で又は所定距離に沿って駆動されるように第２の総割り出しが行われることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
包装積層材のウェブ（１）を処理する装置であって、
前記ウェブ（１）に関する処理段階を間欠的に行うように配置された少なくとも１つの処理ステーション（２ａ〜２ｃ；３ａ〜３ｃ）と、
前記処理ステーション（２ａ〜２ｃ；３ａ〜３ｃ）を通して前記ウェブ（１）を運搬するように配置された駆動ユニット（４ｄ）と、
請求項１から８までのいずれかから明らかな方法によって前記ウェブの前記駆動ユニット（４ｄ）による運搬を制御するように配置された制御ユニット（７）と、
前記ウェブに結合された所定の要素（９）の位置合わせをするように配置されたセンサユニット（５）とを備えた装置。
【請求項１０】
包装積層材のウェブ上に開口装置を実現させる装置が、前記ウェブに貫通穴（９）を実現するように配置された少なくとも１つの穴製造ステーション（２ａ〜２ｃ）と、前記穴（９）を開口装置で覆うように配置された少なくとも１つの適用ステーション（３ａ〜３ｃ）とを備えていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの適用ステーションが、成形器具を備えた少なくとも１つの射出成形ステーション（３ａ〜３ｃ）を備えており、前記成形器具が、前記少なくとも１つの穴製造ステーションで形成された穴を有する前記ウェブの一部を成形キャビティ内でそれら成形器具の間に囲むように配置されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１】
物体を所望の位置に制御可能に運ぶ、又は物体を所望の位置に間欠的に運ぶ方法であって、
物体（１）の意図した運搬又は割り出し距離を測定するステップと、
割り出しの第２の部分（Ｇ）のための所定のプロファイルに基づき、前記物体（１）の割り出しを第１の部分（Ｆ）及び第２の部分（Ｇ）に分割するステップと、
前記物体（１）を前記第１の部分（Ｆ）に運ぶステップと、
前記物体（１）を前記第２の部分（Ｇ）に運ぶステップと、
前記物体（１）の割り出しの前記第２の部分（Ｇ）の間に、前記物体に結合された所定の要素（９）の実際の位置の位置合わせをし、前記所定の要素（９）の位置合わせされた実際の位置に基づき、前記物体（１）の意図した運搬又は割り出しを行うように、前記物体（１）の割り出しの第２の部分（Ｇ）を適応させるステップとを特徴とする方法。
【請求項２】
前記物体（１）の割り出しの前記第２の部分（Ｇ）のプロファイルの加速段階の間に前記所定の要素（９）の位置の位置合わせがされるように割り出しの前記第２の部分（Ｇ）のプロファイルを予め規定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記物体の運搬が包装積層材のウェブ（１）の運搬を含むことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
前記物体に結合された所定の要素（９）の実際の位置の位置合わせが、前記ウェブを貫通して形成された穴（９）の位置合わせを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項５】
第１に、第１の意図した割り出し距離への前記物体（１）の意図した運搬及び割り出しを決め、第２に、前記第１の距離から離れている第２の意図した割り出し距離への前記物体（１）の意図した運搬又は割り出しを決め、かつ、同じ所定のプロファイルに基づき、前記第１の意図した割り出し距離及び前記第２の意図した割り出し距離をそれぞれ１組の前記割り出しの第１の部分（Ｆ）及び第２の部分（Ｇ）に分割するステップであって、それぞれの意図した割り出し距離の意図した前記第２の部分（Ｇ）を等しくし、それぞれの意図した前記割り出し距離の第１の部分（Ｆ）を、合計の意図した異なる割り出し距離を達成するために等しくなくするように形成するステップをさらに含むことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記物体（１）が、ａ）加速及び減速され、又はｂ）割り出しの前記第２の部分が開始される前に割り出しの前記第１の部分の間に加速され、実質的に一定に移動されかつ減速されるように、第１の割り出しが実現されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
割り出しの前記第１の部分（Ｆ）における減速が所定位置、所定時間又は所定速度に達するまで続き、その後前記物体（１）が、割り出しの前記第２の部分（Ｇ）が開始される前に所定時間に一定の速度で又は所定の距離に沿って行われることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記物体（１）が所定位置、所定時間又は所定速度に達するまで加速され、その後前記物体（１）が、割り出しの前記第２の部分が開始される前に所定時間一定の速度で又は所定距離に沿って駆動されるように第２の総割り出しが行われることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
包装積層材のウェブ（１）を処理する装置であって、
前記ウェブ（１）に関する処理段階を間欠的に行うように配置された少なくとも１つの処理ステーション（２ａ〜２ｃ；３ａ〜３ｃ）と、
前記処理ステーション（２ａ〜２ｃ；３ａ〜３ｃ）を通して前記ウェブ（１）を運搬するように配置された駆動ユニット（４ｄ）と、
請求項１から８までのいずれかから明らかな方法によって前記ウェブの前記駆動ユニット（４ｄ）による運搬を制御するように配置された制御ユニット（７）と、
前記ウェブに結合された所定の要素（９）の位置合わせをするように配置されたセンサユニット（５）とを備えた装置。
【請求項１０】
包装積層材のウェブ上に開口装置を実現させる装置が、前記ウェブに貫通穴（９）を実現するように配置された少なくとも１つの穴製造ステーション（２ａ〜２ｃ）と、前記穴（９）を開口装置で覆うように配置された少なくとも１つの適用ステーション（３ａ〜３ｃ）とを備えていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの適用ステーションが、成形器具を備えた少なくとも１つの射出成形ステーション（３ａ〜３ｃ）を備えており、前記成形器具が、前記少なくとも１つの穴製造ステーションで形成された穴を有する前記ウェブの一部を成形キャビティ内でそれら成形器具の間に囲むように配置されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図７ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図７ｃ】
【公表番号】特表２００７−５０５７９５（Ｐ２００７−５０５７９５Ａ）
【公表日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２６８４９（Ｐ２００６−５２６８４９）
【出願日】平成１６年８月１７日（２００４．８．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＳＥ２００４／００１２０３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０２８３１３
【国際公開日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（５９１００７４２４）テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム (190)
【公表日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１７日（２００４．８．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＳＥ２００４／００１２０３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０２８３１３
【国際公開日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（５９１００７４２４）テトラ ラバル ホールデイングス エ フイナンス ソシエテ アノニム (190)
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