JP2015508679A - 吸収性衛生用品の製造用機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 欠陥のある吸収性用品の時間位置に対応するシフトレジスタのステップに不合格品情報を正確に割り当てることのできる吸収性衛生用品の製造用機械を提供する。【解決手段】乳児用オムツまたは成人用失禁パッド、生理用ナプキンなどの吸収性衛生用品の製造用機械は、シフトレジスタを含むプログラマブル電子コントローラ装置と、プログラマブル電子コントローラ装置に接続される少なくとも一つの光学検査システムとを備える。プログラマブル電子コントローラ装置は、機械ステップを規定する連続パルス列を有する同期信号と、同期信号との同期化される方式で光学検査システム起動させるトリガ信号と、機械ステップ内でシフトレジスタのシフトコマンドとを生成する。光学検査システムは、識別子を受信し、応答時間経過した時にそれぞれの識別子と不合格品情報を関連させる。【選択図】図４

Description

本発明は、吸収性衛生用品を製造するための機械に関する。より具体的には、本発明は、乳児用オムツ、成人用失禁パッド、生理用ナプキンなどの吸収性衛生用品の製造用機械に関する。

周知のように、吸収性衛生用品を製造する機械は、非浸透性材料のシートと、それに重ね合わせた浸透性材料（不織布）のシートとからなる２枚のシートの間に吸収性のパッドを挟んだ吸収性材料の連続ウェブが前進する生産ラインを有する。連続ウェブが生産ライン上を前進する際に、例えば、側方ストレッチバンド、側方シールフラップ、後方ストレッチテープ、および側方シールフラップと係合する前方バンドのような追加構成要素が、連続ウェブに貼付される。
これらの追加構成要素が連続ウェブに貼付されると、吸収性衛生用品の連続列が形成され、生産ラインの下流に設置された切断装置が連続列を個々の吸収性用品に分割し、次に折り畳まれて包装される。

吸収性衛生用品の生産のあらゆるラインはまた、切断装置の下流に設置された不合格品ステーションを含み、該ステーションでは、欠陥品、すなわち指定の品質パラメータを満たさない吸収性衛生用品を不合格にする。
吸収性衛生用品の欠陥の点検は、この用品を製造する機械のプログラマブル電子コントローラに組み込まれたロジックによって実行される。

（図１で示すような）電子コントローラは、処理されている用品についての情報を、シフトコマンド１０７によって電子コントローラが操作する（電子コントローラメモリの）シフトレジスタ１０１に割り当てる。シフトレジスタ１０１は、各々が所定数のステップ１０２により規定され、生産ライン上で処理される吸収性用品の時間位置と関連する。言い換えると、各ステップ１０２は、電子コントローラのシフトレジスタ１０１のブロック（メモリロケーション）に対応している。各ブロックと関連する、生産ラインのセクタ（実質的に一定の長さの区分）が設けられ、ブロックのデータコンテンツは、それぞれのステップ１０２の時間間隔において生産ラインのこのセクタに存在する吸収性衛生用品に関している。

生産ライン上で欠陥のある吸収性用品を特定する従来技術によるシステムは、吸収性衛生用品の連続列を切断する最終装置の上流に光学検査システムを載置するものである。光学検査システムは、上述した電子コントローラに接続され、製造中の各吸収性用品の何らかの生産欠陥を検出してフラグを付けるように設計されている。具体的には、光学検査システムが生産欠陥を検出した瞬間に、システムはその信号を電子コントローラへ送り、コントローラは、（図面では「Ｘ」で表される）不合格品情報をシフトレジスタ１０１の所定ステップ１０２へ割り当てる、すなわち電子コントローラは、書き込み操作１０６を用いてシフトレジスタ１０１の対応ブロックを「マーク」するのである。このブロックに含まれている情報は、欠陥のある吸収性用品が不合格となる生産ラインの不合格品ステーションに対応する最終位置１０３（シフトレジスタの最後のブロック）に達するまで、シフトレジスタ内で移動する。

光学検査システムは、機械の電子コントローラにより生成されるトリガパルス１０４によって制御される。
トリガパルス１０４が受信されると、光学検査システムは吸収性用品の画像を捕捉し、プログラムされた手順を用いてこれを解析し、所定最大値に満たない応答時間が経過した時に、光学検査システム自体により生成される応答信号１０５によって何らかの欠陥を示す。

光学検査システムの最大応答時間は周知のものであり、光学検査システムで実行される技術と密接に関係している。これは、光学検査システムの最大応答時間後にシフトコマンド１０７を起動させる時点をプログラマが設定することを可能にする。こうして、シフトレジスタ１０１のステップ１０２は応答信号１０５の後で常に移動し、電子コントローラは常に、レジスタ１０１の所定位置にあるブロック、すなわち光学検査システムが設置されておりステップ１０２で欠陥のある用品が存在している生産ラインのセクタに対応する位置にあるブロックへ、不合格品情報「Ｘ」を正確に割り当てることができる。

光学検査システムは市販の装置であり、製造者はその最大応答時間を技術仕様書に示す。しかし機械動作中には、電子コントローラに接続されたオペレータインタフェースによって機械オペレータが光学検査システムに求める、光学検査システムに過負荷を与える画像解析のための追加操作を基本的原因とする応答時間の増加によって生じる不測の遅延が、光学検査システムの応答信号に見られる。

図１および２でそれぞれ示すように、応答時間の増加は、光学検査システムの応答信号１０５とシフトレジスタ１０１のシフトコマンド１０７との間、または同時の応答信号１０５とシフトレジスタ１０１のシフトコマンド１０７との間の遅延を結果的に招きうる。
光学検査システムの応答信号１０５がシフトレジスタ１０１のシフトコマンド１０７の後で現れる場合に、電子コントローラは、シフトレジスタ１０１が移動した後に不合格品情報「Ｘ」を割り当てる、すなわち、図１で示すように、用品が検査された後で吸収性用品に「Ｘ」を割り当てる。こうして、不合格品ステーション１０３では、欠陥のある吸収性用品が不合格にならないのに対して、欠陥品の後にある別の吸収性用品は、欠陥がない場合でも不合格となる。

光学検査システムの応答信号がシフトレジスタ１０１のシフトコマンド１０７と同時である場合には、図２で示すように、電子コントローラは、検査される吸収性用品についてステップ１０２で確実な特定を行うことができないので、電子コントローラは不合格品情報「Ｘ」をシフトレジスタ１０１の二つ以上のステップ１０２に割り当てる。こうして、不合格品ステーションでは、欠陥のある吸収性用品と欠陥品の後にある別の吸収性用品との両方が、後者に欠陥がないとしても不合格となる。
以上から、光学検査システムが何らかの不測の遅延のため最大応答時間リミットに適合していない場合、不合格とすべき吸収性用品に対応するシフトレジスタ１０１の正しいステップ１０２に電子コントローラが不合格品情報を割り当てることは保証されない。

本発明の目的は、欠陥のある吸収性用品の時間位置に対応するシフトレジスタのステップに不合格品情報を正確に割り当てることのできる吸収性衛生用品の製造用機械を提供することにより、上述の短所を克服することである。
上述した技術的な目的およびねらいは、独立請求項１および８に夫々記載された技術的特徴を有する機械および方法によって達成される。

本発明のさらなる特徴および長所は、図面で示すような機械の好適な非限定的実施形態を参照して、以下の説明から、より明らかになる。
従来技術による用品製造用機械の点検信号および情報を第一の構成を示す。 従来技術による用品製造用機械の点検信号および情報を第二の構成を示す。 本発明による用品製造用機械の概略正面図である。 図３の機械の点検セクションの第一実施形態を示すブロック図である。 図３の機械の点検セクションの第二実施形態を示すブロック図である。 図５の点検セクションにより生成される一連の点検および制御信号を示す。

図３を参照すると、符号１は、吸収性衛生用品２を製造する実質的に水平方向の生産ライン３を含む、吸収性衛生用品２の製造用機械を指している。
具体的には、吸収性衛生用品２は、基本構成要素４と追加構成要素５（図４および５）とに分けることのできる複数の構成要素からなる。

用品製造用機械１は、連続タイプのサイクル機械であり、すなわち各機械サイクルで、完成した吸収性衛生用品２が製造される。
機械１は、実質的に平行六面体の形状であって垂直壁７により正面で画定されるベース６を含む。

垂直壁７は、切断装置８およびシール装置９とともに、用品２を製造するのに使用される様々な材料のリールから巻き出しを行うユニット１０からなる複数の作業ユニットの支持体であり、リールは、垂直壁７に対して横向きの軸に取り付けられ、基本および追加の構成要素４および５を用いて用品２の連続列１１を生産するよう構成される。
機械１の動作ユニットを形成する切断装置およびシール装置８および９と巻き出しユニット１０とは、周知のタイプのものである。

作業ユニット（切断装置８、シール装置９、巻き出しユニット１０）の下流では、切断ユニット１２が連続列１１を横方向に分割して個々の用品２にする。
連続列１１から分割された個々の用品２は、切断ユニット１２の下流で生産ライン３の最終部に設置され、周知のはね出し方法を用いて欠陥のある用品２を不合格にする不合格品ステーション１３まで搬送される。対照的に、欠陥のない用品２は、次の包装ステップ（図示せず）まで搬送される。

用品製造用機械１は、用品２の品質を点検するための少なくとも一つの視覚システム１４を含む。
視覚システム１４は、用品２の何らかの製造不良を検出してこれを信号で伝えるよう設計され、機械１の光学検査システムを形成する。
視覚システム１４は、生産ライン３の最終部に設置されているので、吸収性用品２が基本構成要素４と追加構成要素５とを備えているか解析する。具体的には、視覚システム１４を、切断ユニット１２のすぐ上流で完成した用品２の連続列１１と対向して設置する。代替的には、切断ユニット１２の下流に視覚システム１４を設置し、該視覚システム１４は連続列１１から分割された個々の完成用品２の各々と対向する。
視覚システム１４は、用品２の一つの画像１６を捕捉する少なくともビデオカメラ１５と、用品２の画像１６を取得して処理し、ビデオカメラ１５に接続されるユニット１７とを少なくとも含む。

好適な実施形態では、画像捕捉用ビデオカメラ１５はリニアビデオカメラである。
連続列１１が生産ライン３上を前進する際に、ビデオカメラ１５は、用品２の断面全体にわたる視界で各用品２を検査する。
画像取得・処理ユニット１７は画像１６を解析することにより、吸収性用品２の予設定品質パラメータがそれぞれの許容範囲に入るかどうかを評価する。一つまたは複数の品質パラメータがそれぞれの許容範囲外である場合に、画像取得・処理ユニット１７は、吸収性用品２に製造不良が存在することを信号で伝える。
これらの製造不良は、画像取得・処理ユニット１７により検出されて信号で伝えられると、検査された吸収性用品２が生産ライン３の不合格品ステーション１３に達した時に、それを不合格にする。

ロジック表現では、用品製造用機械１は、図３に示すように、少なくとも一つのシフトレジスタ１８によりマッピングされる一連の隣接セクタに分割可能である。
シフトレジスタ１８（「チェーン」とも呼ばれる）は、一連の連続矩形ブロック１９として図形表示される。レジスタ１８の各ブロック１９は、「チェーン」のステップとして規定され、生産ライン３の一区分を表す。
シフトレジスタ１８の各ブロック１９は、上述した機械１の作業ステーション（切断装置８、シール装置９、巻き出しユニット１０）を製造中に通過する際の吸収性用品２の時間位置に対応する。具体的には、生産ライン３上で処理中の用品２（または構成要素材料）の状態に関する情報が、シフトレジスタ１８に保存される。

用品製造用機械１は、プログラマブル電子機械コントローラ装置２０を備えている。
電子コントローラ装置２０は、機械同期信号２４を生成する。同期信号２４は、機械１の処理サイクルに依る位相、持続時間、および周波数を有する制御パルス２５列で構築される。具体的には、同期信号２４の二つの連続パルス２５が機械ステップ２６を規定する。
電子コントローラ装置２０は、同期信号２４と相関し同期化されたシフトコマンド２１をシフトレジスタ１８へ印加する。
同期信号２４の各パルス２５に対応しこれと同期して、シフトコマンド２１は、完成した吸収性用品２が不合格品ステーション１３へ入る瞬間にシフトが対応する「チェーン」の最終ブロック２２に達するまで、各ブロック１９に含まれる情報を一つ前のステップ２６へ移動する。

生産ライン３における視覚システム１４の位置は、シフトレジスタ１８に所定の対応関係を有し、具体的には、視覚システム１４はレジスタ１８の位置２３に対応する。そのため、具体的には、位置２３におけるブロック１９と最終ブロック２２との間には、所定数のブロック１９が存在している。
視覚システム１４は、電子コントローラ装置２０に接続されており、機械同期信号２４と同期化されて電子コントローラ２０により生成されるトリガ信号２７によって、電子コントローラ２０により起動される。
電子コントローラ装置２０はまた、同じ機械ステップ２６内で視覚システム１４により検査されている用品２と一意的に関連する識別子２８も生成する。
電子コントローラ装置２０は、用品２が検査される瞬間に対応する位置２３にあるシフトレジスタ１８のブロック１９に識別子２８を割り当てる。
識別子２８は好ましくは、周知のタイプであって図示していないインクリメントカウンタにより生成される連番である。代替的に、識別子２８は、周知のタイプであって図示していない計算アルゴリズムにより生成される英数字の文字列であってもよい。

識別子２８が生成されると、電子コントローラ装置２０は、この識別子２８をそれぞれのトリガ信号２７とともに視覚システム１４へ送る。こうして、視覚システム１４の画像取得・処理ユニット１７は、電子コントローラ装置２０により生成される識別子２８を、トリガ信号２７により起動されるビデオカメラ１５により取得される検査対象の用品２の画像１６と関連させる。
応答時間Ｔが経過すると、視覚システム１４の画像取得・処理ユニット１７は、応答信号３０を生成する。応答信号３０は、必要に応じて識別子２８と関連する不合格品情報２９を含むメッセージである。

視覚システム１４の画像取得・処理ユニット１７は、電子コントローラ装置２０へ応答信号３０を送る。
この時点で、電子コントローラ装置２０は、識別子２８（応答信号３０に存在）に関係する不合格品情報２９を、識別子２８を有するシフトレジスタ１８のブロック１９と関連させる、すなわち、電子コントローラ装置２０は、識別子２８が保存される単一のブロック１９を「マーク」する。

不合格品情報２９が関連する識別子２８を有するブロック１９のコンテンツが、一つのステップから別のステップへ移動しながらレジスタ１８の最終ブロック２２に達すると、電子コントローラ装置２０は不合格品ステーション１３で最終用品２についての不合格品コマンド３１を生成する。
そのため、先行技術と対照的に、電子コントローラ装置２０は不合格品情報２９をレジスタ１８の所定位置２３に関連させず、代わりに、レジスタ１８内で前進する所定ブロック１９に割り当てられる対応の識別子２８と不合格品情報２９を関連させる。
このロジックは、シフトレジスタ１８のシフトコマンド２１が視覚システム１４の応答時間Ｔと無関係に生成することを可能にする。事実、シフトレジスタでの識別子２８の位置が何処であれ、応答信号３０は存在する不合格品情報２９は所定位置２３を有するシフトレジスタ１８のブロック１９と関連せず、代わりに応答信号３０に存在する識別子２８を有するシフトレジスタ１８のブロック１９と関連するので、シフトレジスタ１８のシフトコマンド２１は視覚システム１４の応答信号３０の前、後、またはこれと同時に現れる。

用品２を検査するため、視覚システム１４は、単一のビデオカメラ１５、または各々が用品２の一部分に専用である複数のビデオカメラ１５を使用する。
図５を参照すると、各々が用品２のそれぞれの部分の検査専用である３台の別々のビデオカメラ１５を使用する。３台のビデオカメラ１５は同じ機械ステップ２６の中で起動され、画像取得・処理ユニット１７は、同じ機械ステップ２６の中で３台すべてのビデオカメラ１５により捕捉される画像１６の取得および処理と関連する応答信号３０を与える。
この実施形態では、画像１６の処理応答時間Ｔが経過した時に、視覚システム１４の画像取得・処理ユニット１７はそれぞれの画像１６の処理と関連する応答信号３０を生成する。
各応答信号３０は、必要に応じて、識別子２８と関連する不合格品情報２９を含む。

視覚システム１４の画像取得・処理ユニット１７は、電子コントローラ装置２０へ応答信号３０を送る。
この時点で、三つの応答信号３０の一つのみが、識別子２８と関連する不合格品情報２９からなる場合でも、図６で示すように、電子コントローラ装置２０は、不合格品情報２９を識別子２８を有するシフトレジスタ１８のブロック１９に割り当てる。
この実施形態でもやはり、シフトレジスタでの識別子の位置が何処であれ、応答信号３０に存在する不合格品情報２９は所定の位置２３を有するシフトレジスタ１８のブロック１９と関連せず、代わりに識別子２８を有するシフトレジスタ１８のブロック１９と関連するので、シフトレジスタ１８のシフトコマンド２１は、視覚システム１４の三つの応答信号３０の各々の前、後、またはこれと同時に現れる。
有利なことに、識別子２８の生成と、シフトレジスタ１８のブロック１９へのこの識別子２８の割り当てとは、欠陥のある個々の用品２の不合格につながる識別子２８を有するブロック１９と不合格品情報２９を明確に関連させることが可能である
これはまた、視覚システムの応答時間Ｔが常に同じ機械ステップ２６にある、すなわち一つのトリガ信号２７と次のトリガ信号との間にあることを条件として、シフトレジスタ１８のシフトコマンド２１から視覚システム１４の応答時間Ｔを分離させて、機械１の動作中における視覚システム１４の遅延管理を可能とする。

１・・用品製造用機械、２・・吸収性衛生用品、３・・生産ライン、４・・基本構成要素、５・・追加構成要素、６・・ベース、７・・垂直壁、８・・切断装置、９・・シール装置、１０・・巻き出しユニット、１１・・連続列、１２・・切断ユニット、１３・・不合格品ステーション、１４・・視覚システム、１５・・ビデオカメラ、１６・・画像、１７・・画像取得・処理ユニット、１８・・シフトレジスタ、１９・・ブロック、２０・・電子コントローラ装置、２８・・識別子、２９・・不合格品情報。

Claims (9)

1. 用品（２）が構成される材料を切断および／またはシールする装置を備える複数の作業ステーション（８、９、１０）と、該作業ステーション（８、９、１０）の下流の不合格品ステーション（１３）とを含む生産ライン（３）で、互いに関連して漸次配置され組み立てられる複数の構成要素（４、５）を各用品（２）が含む、乳児用オムツ、成人用失禁パッド、生理用ナプキンなどの吸収性衛生用品の製造用機械であって、シフトレジスタ（１８）を含むプログラマブル電子コントローラ装置（２０）と、該プログラマブル電子コントローラ装置（２０）に接続される少なくとも一つの光学検査システム（１４）と、を含んでなり、前記プログラマブル電子コントローラ装置（２０）が、二つの連続パルス（２５）が機械ステップ（２６）を規定し、連続パルス（２５）列を有する同期信号（２４）と、該同期信号（２４）と同位相で前記光学検査システム（１４）を起動させるためのトリガ信号（２７）と、前記シフトレジスタ（１８）のシフトコマンド（２１）とを生成し、前記光学検査システム（１４）が前記トリガ信号（２７）を受信し、前記用品（２）の少なくとも一つの画像（１６）を捕捉および処理し、応答時間（Ｔ）が経過すると応答信号（３０）を生成する製造用機械において、機械ステップ（２６）では、前記プログラマブル電子コントローラ装置（２０）が前記光学検査システム（１４）により検査される前記用品（２）と一意的に関連する識別子（２８）を生成し、該識別子（２８）を前記トリガ信号（２７）とともに前記光学検査システム（１４）へ通信し、該光学検査システム（１４）が、前記識別子（２８）を受信し、前記応答時間（Ｔ）が経過した時に、検査された前記用品（２）が欠陥品である場合には前記それぞれの識別子（２８）と不合格品データ（２９）を関連させることを特徴とする吸収性衛生用品の製造用機械。
2. 前記シフトレジスタ（１８）のための前記シフトコマンド（２１）が、前記光学検査システム（１４）の前記応答時間（Ｔ）と無関係であることを特徴とする、請求項１に記載の吸収性衛生用品の製造用機械。
3. 前記光学検査システム（４）が、前記用品（２）の少なくとも一つの画像を捕捉するための少なくともビデオカメラ（１５）と、該ビデオカメラ（１５）に接続される画像（１６）取得・処理ユニット（１７）とを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の吸収性衛生用品の製造用機械。
4. 前記光学検査システム（１４）が、少なくとも一つのビデオカメラ（１５）を含む視覚システムであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の吸収性衛生用品の製造用機械。
5. 前記画像捕捉ビデオカメラ（１５）がリニアビデオカメラであることを特徴とする、請求項３または４に記載の吸収性衛生用品の製造用機械。
6. 前記ビデオカメラ（１５）が同じ機械ステップ（２６）で複数回起動されることを特徴とする、請求項３乃至５のいずれか一項に記載の吸収性衛生用品の製造用機械。
7. 複数のビデオカメラ（１５）が同じ機械ステップ（２６）で起動されることを特徴とする、請求項３乃至５のいずれか一項に記載の吸収性衛生用品の製造用機械。
8. プログラマブル電子コントローラ装置（２０）によって機械（１）同期信号（２４）を生成するステップであって、該同期信号が連続パルス（２５）列を有して二つの連続パルス（２５）が機械ステップ（２６）を規定するステップと、前記プログラマブル電子コントローラ装置（２０）によって光学検査システム（１４）へトリガ信号（２７）を送るステップであって、応答時間（Ｔ）が経過した時に前記光学検査システム（１４）が応答信号（３０）を生成するステップと、前記プログラマブル電子コントローラ装置（２０）のシフトレジスタ（１８）にシフトコマンド（２１）を印加するステップと、を含む、吸収性衛生用品の製造方法において、各機械ステップ（２６）について識別子（２８）を生成するステップを含んでなり、前記識別子（２８）が、前記光学検査システム（１４）により検査される前記用品（２）と一意的に関連して、前記プログラマブル電子コントローラ装置（２０）によって前記識別子（２８）を前記トリガ信号（２７）とともに前記光学検査システム（１４）へ送り、前記光学検査システム（１４）が前記識別子（２８）を受信して、応答時間（Ｔ）が経過した時に、検査された前記用品（２）が欠陥品である場合には不合格品データ（２９）を前記それぞれの識別子（２８）と関連させることを特徴とする吸収性衛生用品の製造方法。
9. 前記光学検査システム（１４）の前記応答時間（Ｔ）と無関係に、前記プログラマブル電子コントローラ装置（２０）の前記シフトレジスタ（１８）にシフトコマンド（２１）を印加するステップを含むことを特徴とする、請求項８に記載の吸収性衛生用品の製造方法。

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