JP2019034852A - 巻き出しアセンブリ、および巻き出しアセンブリにリールを自動的に装填するための方法 - Google Patents

巻き出しアセンブリ、および巻き出しアセンブリにリールを自動的に装填するための方法 Download PDF

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Abstract

【課題】終了したリールを新しいリールと取り替える際の機能不全リスクを減らし、リールを処理する際の高い自由度、かつ、巻き出し・処理ユニットの巻き出しデバイスの小型化、シンプルかつ効率的にリールの処理動作を自動的に実行できる巻き出し・処理ユニットと巻き出しアセンブリとを提供すること。【解決手段】少なくとも１つの電子制御ユニット（７０）の制御下で移動可能な手首を含むロボット（３５'、３５"）を有する第１巻き出し・処理ユニット（３４'）および第２巻き出し・処理ユニット（３４"）を備える巻き出しアセンブリ（３０）であって、巻き出し・処理ユニット（３４'、３４"）は、ロボット（３５'、３５"）の手首に搭載される巻き出しデバイスを含む、巻き出しアセンブリ（３０）。小型化を維持しながらも、動きの自由度が高いリール（１０'）を処理することができる巻き出し・処理ユニット（３４'）。【選択図】図６

Description

本発明は、リールに巻き付けられた連続ウェブを巻き出すため、および、上述のウェブを送出方向に向かって作業機械へ送出するために使用される巻き出しアセンブリに関する。本発明は、動きの自由度が大きなリールの巻き出しおよび処理を行うことができ、かつ、より小さな寸法を有することができる巻き出し・処理ユニットにも関する。
１または複数の実施形態において、本発明は、巻き出しアセンブリにリールを自動的に装填するための方法に関する。
本発明は、特に吸収性衛生製品を製造する機械での適用に関して進められてきた。
吸収性衛生製品を製造するための機械には、ウェブ材が巻き付けられているリールからこれらの材料を取り出すための一般的な要件がある。
吸収性衛生製品を製造するための現代の機械は、ますますより高い速度で動作するようになってきている。その結果、リールからウェブ材を巻き出す速度がますます高まる傾向にあり、終了したリールを新しいリールと取り替える頻度が増える。
終了したリールを新しいリールと取り替えるには、保管所に位置する新しいリールを取り出すこと、および、巻き出しアセンブリに当該新しいリールを装填することを含む一連の動作が必要である。
これらの動作は、機械の動作速度が高まるにつれてますますより短い間隔で起きる傾向にある。その結果、これらの動作は可能な限り迅速かつ効率的に実行される必要がある。
同じ出願人によるＥＰ−Ａ−１２７７６８３では、終了しそうなリールに巻き付けられたウェブの尾部と新しいリールの頭部との接合準備をする動作を自動的に実行する巻き出しアセンブリについて説明している。この巻き出しアセンブリは、回転ドラムから成る把持要素に接着テープ片を分配することを伴う。ドラムはリールの外面に接着要素を貼り付け、それにより、そこに巻き付けられたウェブとの接着接続が確立される。ドラムとリールとの間の相対的な動きにより、ウェブは、リールから分離されたループを形成し、当該ループは、結果的に自由縁部を形成する形で切断され得る。その後、更なる接着要素がウェブに貼り付けられ、当該接着要素は、ウェブの自由端部と、終了する過程でリールから送られて来るウェブの尾部とを接続するために使用される。
文献ＥＰ−Ａ−１２７７６８３で説明されている解決策には、終了しそうなリールから送られて来るウェブの尾部と新しいリールの頭部との間の結合を得ることを目的とした多数の動作を行う必要性が伴う。これらの動作は全て、正確にかつ連携して行われなければならない。動作数が多くなることで機能不全のリスクが高まり、この機能不全は、オペレータの介入およびリール交換動作の減速が必要となることがあり、機械の停止を引き起こすこともある。
文献ＥＰ−Ａ−１２７７６８３で説明されている、終了しそうなリールから送られて来るウェブの尾部と新しいリールの頭部とを接合するための解決策では、当業者には周知の通り、ウェブの詰まりを引き起こすことがあり、かつ、製造過程を構成する装置の汚染源となる接着テープの使用が好まれている。
更に、文献ＥＰ−Ａ−１２７７６８３では、リールの処理動作および位置決め動作に関する指示が一切与えられず、常にオペレータによる介入が示唆されている。
文献ＵＳ−Ａ−２０１６／０６００６０では、巻き出しアセンブリに使用され得るリールの処理ユニットについて説明している。
この処理ユニットは、モータにより生成される回転を巻き出しデバイスの心棒へ伝達する運動伝達機構を備えた巻き出しデバイスを有する。
しかしながら、この機構は、そのメンテナンスおよび組立作業を複雑にする幾つかの構成要素を有しており、リールの可動域を大幅に制限するという点で非常に煩雑である。
それゆえ、終了したリールを巻き出しアセンブリの新しいリールと取り替えることを考慮して、機能不全のリスクを減らし、リールを処理する際の高い自由度を保証し、かつ、巻き出し・処理ユニットの巻き出しデバイスの寸法を大幅に減らしながら、可能な限り最もシンプルかつ効率的なやり方でリールの処理動作を自動的に実行することができる巻き出し・処理ユニットと当該ユニットを備える巻き出しアセンブリとを提供する必要がある。
本発明の目的は、巻き出しアセンブリと、上述のニーズを満たし、かつ、先行技術の問題を克服する、巻き出しアセンブリにリールを自動的に装填するための方法を提供することである。
本発明によれば、この目的は、巻き出し・処理ユニットと、巻き出しアセンブリと、請求項１、７および８の主題を形成する特性を備えた方法とにより実現される。当該請求項は、本発明に関連してここで提供される開示の必須部分を形成する。
ここで、本発明は、単に非限定的な例として提供されている添付図面を参照しながら、詳しく説明される。
終了しそうなリールの第１ウェブの尾部と巻き出しアセンブリの新しいリールの第２ウェブの頭部とを自動的に接合するための方法の実施形態を示す概略図である。 終了しそうなリールの第１ウェブの尾部と巻き出しアセンブリの新しいリールの第２ウェブの頭部とを自動的に接合するための方法の実施形態を示す概略図である。 終了しそうなリールの第１ウェブの尾部と巻き出しアセンブリの新しいリールの第２ウェブの頭部とを自動的に接合するための方法の実施形態を示す概略図である。 終了しそうなリールの第１ウェブの尾部と巻き出しアセンブリの新しいリールの第２ウェブの頭部とを自動的に接合するための方法の実施形態を示す概略図である。 終了しそうなリールの第１ウェブの尾部と巻き出しアセンブリの新しいリールの第２ウェブの頭部との間の結合の詳細である。 終了しそうなリールの第１ウェブの尾部と巻き出しアセンブリの新しいリールの第２ウェブの頭部とを自動的に接合するための方法の実施形態を示す概略図である。 終了しそうなリールの第１ウェブの尾部と巻き出しアセンブリの新しいリールの第２ウェブの頭部との間に形成される結合の詳細である。 巻き出しアセンブリの実施形態を示す斜視図である。 図６の矢印ＶＩＩで示される部分の動作を示す拡大斜視図である。 図６の矢印ＶＩＩで示される部分の動作を示す拡大斜視図である。 図６の矢印ＶＩＩで示される部分の動作を示す拡大斜視図である。 リールを自動的に把持する段階を示す斜視図である。 リールを自動的に把持する段階を示す斜視図である。 最も広く使用されているリールのうち１タイプを示す斜視図である。 最も広く使用されているリールのうち１タイプを示す斜視図である。 図１の実施形態ではありながら、リールが反対方向に巻き出すものを示す概略図である。 巻き出し・処理ユニットの実施形態を示す斜視図である。 終了したリールの中芯を自動的に取り外す段階を示す斜視図である。
図説をより分かりやすくするために、これらの図で見える部分は必ずしも縮尺通りに表されていないことが理解されよう。
以下の説明には、１または複数の実施形態の例が十分に理解されることを目的として、様々な具体的な詳細が示される。当該実施形態は、これらの具体的な詳細のうち１または複数を伴うことなく実装されてもよいし、他の方法、構成要素、材料などを用いて実装されてもよい。当該実施形態の様々な態様が不明瞭になることを避けるべく、他の場合において、既知の構造、材料または動作が詳しく図示または説明されることはない。本明細書の文脈において「ある実施形態」への言及は、その実施形態に関連して説明される特定の構成、構造または特性が少なくとも１つの実施形態に含まれていることを示す。それゆえ、「ある実施形態において」などの言い回しは、本明細書の様々な箇所に存在している可能性があり、必ずしも同じ実施形態を指しているとは限らない。更に、特定の形態、構造または特性が、１または複数の実施形態において適切な手法で組み合わせられてよく、および／または、ここに示されているものとは異なるやり方で当該実施形態と関連付けられてよい。例えば、ある図に関連してここに例示される特性が、異なる図で例示される１または複数の実施形態に適用されてよい。
ここで使用される参照符号は、単に便宜上のものなので、当該実施形態の保護領域または範囲を規定するものではない。
以下の説明において、「テープ」、「シート」または「ウェブ」という用語は、長さおよび幅の寸法が厚みよりもはるかに大きい可撓性材料片を意味する。
テープ材は概して、ロールまたはリール１０の状態で供給され、当該ロールまたはリールは、硬い芯１３にウェブ材１２を巻き付けることにより形成され、当該硬い芯は概して、概して筒状の中心開口部５４を有するボール紙の筒である。ウェブ材の例としては、不織布またはポリエチレンフィルムが挙げられる。
リールを特徴付ける幾何学的寸法は、幅Ｌ、外径Ｄ（リールに巻き付けられるウェブ材の長さに比例する）、およびボール紙の芯１３の中心開口部５４の内径ｄである。
例えば、衛生用品の吸収構造体の製造によく使用される不織の「高ロフト」材料などのより厚いウェブ材が必要な場合は、非常に短い時間間隔でのリールの取り替えを強いられないよう、常にたくさんのウェブ材を有するために、図１３に示されているようなリールを製造することが慣例である。ここで、ウェブ材１２Ｒは、ウェブ材１２Ｒそのものの幅Ｌよりも大きい長さＬＲを有する芯１３に次々と隣り合わせで巻き付けられている。このタイプのリールはスプールとも呼ばれる。
本文書の残りでは、簡略化するため、その説明から一般性を取り除くことはないが、第１タイプ、すなわち図１２で表されているタイプのリール、もっと厳密に言えば、巻き付けられたウェブ材の幅と一致する幅Ｌを有するリールのみが参照されることになる。
過程が交互に起きる性質を考慮して、当該実施形態の説明は、添付図面で表されている状況に関するものであり、当該図面は、実際には第１リール１０'と呼ばれる終了したリールを新しいリール、例えば第２リール１０"と取り替える様子を表している。同様に、例えば、巻き出し・処理ユニットなどの設備は、添付図面において当該ユニットが処理するリールに応じて、第１巻き出し・処理ユニット３４'および第２巻き出し・処理ユニット３４"と見なされている。過程が定期的に繰り返される性質により、リールの役割と当該設備の役割とが絶え間なく逆転するのは明らかである。なぜなら、新しいリールが終了したリールに取って代わった後、当該新しいリールも終了して、同様に取って代わられることになるからである。それゆえ、「第１」および「第２」への言及は、示唆的なレベルでのみ理解されるべきであり、その説明から一般性を取り除くものではない。
本発明は、製造機械Ｍへ送出するよう意図されるウェブ１２'を備えたリール１０'の巻き出し・処理ユニット３４'に関する。
巻き出し・処理ユニット３４'は、手首３８'と手首３８'に搭載される巻き出しデバイス４０'とを有するロボット３５'を備え、巻き出しデバイス４０'は、電気モータ４７'により駆動される、軸Ｃの周りを回転可能な巻き出しシャフト４４'を備える。
本発明の１つの態様によれば、電気モータ４７'は、軸Ｃに対して垂直な回転軸を有する。これにより、巻き出しデバイス４０'の寸法を先行技術に対して大幅に減らすことが可能となり、リール１０'の動きの自由度がより大きくなる。なぜなら、電気モータ４７'は、既知の解決策ではこれまでのところできなかった動き、すなわち手首３８'を用いた動きが可能となるよう位置決めされるからである。
想定される実施形態によれば、巻き出しシャフト４４'は、巻き出しシャフトの外面５５'から突出しており、かつ、加圧空気を用いて外側に移動するよう構成される複数の可動拡張要素５１'を備える。
想定される実施形態によれば、巻き出しデバイス４０'は、巻き出しシャフト４４'の角度位置および瞬時速度を検出するエンコーダ４９'を備える。
想定される実施形態によれば、ロボット３５'は人型ロボットである。
想定される実施形態によれば、巻き出し・処理ユニット３４'は、制御ユニット７０が使用できる画像を取得するよう構成される視覚デバイス５０'を備える。
本発明の実施形態は、リール１０'から送られて来るウェブ１２'を用いて製造機械Ｍへ送出するための巻き出しアセンブリ３０にも関する。
本発明の１つの態様によれば、巻き出しアセンブリ３０は、説明される実施形態の何れかに記載のリール１０'の巻き出し・処理ユニット３４を少なくとも１つ備える。
図１〜図５は、第１ウェブ１２'および第２ウェブ１２"をそれぞれ含む第１リール１０'および第２リール１０"を示している。リール１０'、１０"は、それぞれの巻き出し・処理ユニット３４'および３４"のシャフト４４'および４４"に搭載される。
図１〜図５は、終了しそうな第１リール１０'の第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔと巻き出しアセンブリ３０に実装される新しい第２リール１０"の第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈとを自動的に接合するための方法を概略的に表している。
当業者であれば分かるように、リールは、例えば、印刷物が製造機械Ｍへ送出されるべき場合などに、明確に定められた巻き出し方向を持たなければならない場合が多い。この場合、ウェブは、内面および外面が常に同じ方向を向いた状態で製造機械Ｍに送られることが重要である。概して、ウェブの内面がリールの中芯の方を向いた面を意味する一方で、外面は逆にウェブの、外側を向いた面を意味する。
こうした場合は、巻き出し方向が両方のリールについて同じでなければならないので、原材料そのものによって決まる定められた方向へリールを回転させることにより巻き出されなければならず、この方向は時計回りであってもよいし反時計回りであってもよい。
図１〜図９は、ウェブの内面を常に上方へ向かせるためにリールを（見る人にとって）反時計回りに回転させることによりリールが巻き出される方法を表している。
本文献の続きにおいて、装置３０の説明は、その説明から一般性を取り除くことはないが、リールを反時計回りに回転させることによるこのタイプの巻き出しに基づいたものとなる。しかし、図１４の略図から分かる通り、リールを時計回りに回転させることによる巻き出しが必要な場合には、材料１４２'および１４２"の内面１４２'ｉおよび１４２"ｉを下方へ向かせるために同じ装置３０が使用され得る。
図１は、第１リール１０'から巻き出る第１ウェブ１２'が送出方向Ａに沿って進む一方で、第２リール１０"は静止した状態にあり、ウェブ１２"の頭端部１２"ｈを準備するための段階が始まりつつある状況を示している。
１または複数の実施形態では、第１リール１０'から巻き出る第１ウェブ１２'の一部が、概して真っ直ぐかつ水平な送出方向Ａに沿って進む。１または複数の実施形態において、第１リール１０'から巻き出る第１ウェブ１２'は、方向Ａに沿って進んでいる間、静止した結合ゾーン１４を通過する。１または複数の実施形態において、第１リール１０'は、結合ゾーン１４の上流に位置する。１または複数の実施形態において、結合ゾーン１４は、送出方向Ａに沿った第１ウェブ１２'の経路の直線部分に沿って位置する。
第１リール１０'が巻き出されて送出方向Ａに向かって製造機械Ｍへ第１ウェブ１２'を送出している間、第２リール１０"は、第１ウェブ１２'が終了したときに第１リール１０'に取って代わる準備を整えた状態で待機位置にある。１または複数の実施形態において、待機位置にある第２リール１０"は、第１リール１０'の下流に位置する。１または複数の実施形態において、待機位置にある第２リール１０"は、送出方向Ａを基準にして第１リール１０'の下流に位置する。１または複数の実施形態において、待機位置にある第２リール１０"は、送出方向Ａに向かって進む第１ウェブ１２'の直線部分よりも上側に位置する。１または複数の実施形態において、待機位置にある第２リール１０"は、送出方向Ａを基準にして結合ゾーン１４の下流に位置してよい。１または複数の実施形態において、第２リール１０"の第２ウェブ１２"は、第１ウェブ１２'が結合ゾーン１４を通過するときに、第１ウェブ１２'の対向し合う長手方向縁部を通過する２つの垂直平面の間に含まれ、その結果、第１ウェブ１２'と第２ウェブ１２"とは、結合ゾーン１４の平面視において概して重なり合う。
最初の構成において、第１リール１０'は概して、第２リール１０"と実質的に同一の寸法を有する。動作中、第１リール１０'の外径は、第１ウェブ１２'が第１リール１０'から巻き出されて送出方向Ａに向かって製造機械Ｍへ送出されるにつれて徐々に減少する。
図１〜図５は、終了過程にある第１リール１０'が新しいリール１０"と取り替えられなければならない状況を示している。第１リール１０'の終了状態は、例えば、新しいリールに巻き付けられたウェブの既知の長さを用いて、新しいリールを起点とする、送出されたウェブ１２'の長さを測定することにより検出され得る。巻き出されたウェブの長さを測定する代わりに、第１ウェブ１０'の終了状態は、エンコーダ４９'から供給される情報により検出され得る。当該エンコーダは、第１リール１０'が搭載される巻き出しシャフト４４'に配置されてもよいし、後ほどよりよく分かることになるが、その回転を発動するモータ４７'に直接装着されてもよい。なぜなら、リール１０'の周速度が巻き出しシャフト４４'の回転数と比例することにより、エンコーダ４９'はどこに搭載されていようと当該リールの外径を間接的に測定するからである（ｍ／ｓで表されるリールの周速度ｖは、式ｖ＝ｎ×０．１０５×Ｒから得られる。ここでｎは１分あたりの回転数で、Ｒはリールのメートル単位の半径である）。更なる代替形態として、第１ウェブ１０'の終了状態は、巻き出し中にリール１０'の直径を検出する視覚システムを用いて検出され得る。一般に、巻き出されているリール１０'の終了状態を判断するために使用される方法およびデバイスは、当技術分野において既知のものであり、詳しい説明を必要としない。
図１〜図４を参照すると、第１ウェブ１０'が製造機械Ｍへ送出されている間、図４Ａ、図５および図５Ａに示されているように、第２ウェブ１２"の頭端部１２"ｈと第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔとを接合できるよう当該頭端部を準備するための動作が行われる。
図１を参照すると、第２ウェブ１２"の一方の端部１２"ｅは、把持要素１６を用いて第２リール１０"の外面に取り出される。１または複数の実施形態において、把持要素１６は、リール１０'、１０"が巻き出し段階にあるときに、当該リールの回転軸に対して平行な軸Ｘ１６の周りを回転するローラであり得る。
１または複数の実施形態において、第２ウェブ１２"の端部１２"ｅを把持できる把持要素１６は、減圧源１１０に接続される吸引チャンバ１７を備えたローラであってよい。
１または複数の実施形態において、第２ウェブ１２"の端部１２"ｅは、接着性のプラスチック材料片を有してよく、当該プラスチック材料片は、リールを搬送および処理する段階で端部１２"ｅがリール１０"の外面に付着した状態を保つために使用される。１または複数の実施形態において、既にリール上に存在するこのプラスチック材料片は、把持要素１６が吸引力を用いて不織布などの多孔質材を把持し易くするために使用されてよい。
１または複数の実施形態において、第２リール１０"は、第２ウェブ１２"の端部１２"ｅが所定の位置にくるような角度方向で位置決めされ、第２リール１０"が搭載された巻き出しシャフト４４"に配置されるエンコーダ４９"の情報を活用してよい。
１または複数の実施形態において、把持要素１６は、吸引チャンバ１７が第２ウェブ１２"の端部１２"ｅと接触した状態で、そのモータのエンコーダを活用しながら第２リール１０"の外面と接する位置に配置されてよい。把持要素１６のチャンバ１７と接触している第２ウェブ１２"の端部１２"ｅの配置は、第２ウェブ１２"の端部１２"ｅの位置と把持要素１６の吸引チャンバ１７の位置とを認識している電子ユニット７０の制御下で実行されてよい。
１または複数の実施形態において、把持要素１６が端部１２"ｅを把持する吸引力は、端部１２"ｅに貼り付けられた接着材片がリール１０"の外面に付着した状態を保つ接着力よりも大きくてよく、これにより、把持要素１６は、第２ウェブ１２"の端部１２"ｅを第２リール１０"の外面から引き離すことができる。
図２に示されているように、吸引力を用いて端部１２"ｅの把持を行った後、把持要素１６は、１または複数の周回を行うことにより把持要素１６の外面にウェブ１２"の一部を巻き付けるよう自らの軸の周りを回転してよく、その結果、端部１２"ｅをしっかりと保持する。
上記のように端部１２"ｅの把持を行った後、把持要素１６および第２リール１０"は互いに離れ、その結果、図３に示されているように、第２リール１０"から第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈを巻き出す。
１または複数の実施形態において、第２リール１０"と把持要素１６との間の相対距離は、図３の矢印Ｂで示されているように送出方向Ａと反対の直線方向に把持要素１６を動かすことにより得られてよい。このように、第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈは、第２リール１０"の外面と把持要素１６の外面との間の直線経路に沿って延びる。
図３を参照すると、把持要素１６は、概して並進運動により送出方向Ａを基準にして結合ゾーン１４の上流に位置決めされ、これにより、ウェブ１２"の頭部１２"ｈの少なくとも一部は、結合ゾーン１４を通過する垂直平面に対して上流に位置する。この位置において、頭部１２"ｈの下面１２"ｉが概して送出方向Ａを向いている一方で、同じ頭部１２"ｈの上面１２"ｓは送出方向Ａの反対側を向いている。
把持要素１６を結合ゾーン１４の上流に位置決めした後、第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈの上面１２"ｓと接触するよう配置されている位置決め要素１８のおかげで、図３および図４に示されているように更なる準備段階が行われる。この更なる準備段階において、位置決め要素１８は、結合ゾーン１４の方に移動する。結合ゾーン１４の方へ移動している間、位置決め要素１８は、把持要素１６と第２リール１０"との間に延びる頭部１２"ｈと遭遇し、これにより、位置決め要素１８は、頭部１２"ｈの一部を結合ゾーンの方へ動かす。
１または複数の実施形態において、位置決め要素１８を結合ゾーン１４の方へ動かす動きは、横軸Ｘ５６を中心とする回転運動であってよく、当該横軸は、把持要素１６の回転軸Ｘ１６と平行であってもよいし、一致さえしていてもよい。位置決め要素１８の回転運動の軌跡は、第２リール１０"の外面と把持要素１６との間に延びる頭部１２"ｈに干渉する。図４に示されているように、位置決め要素１８は、互いに平行で離間された２つの平行な横方向のバー２０を備えてよく、当該横方向のバーは、頭部１２"ｈの一部と係合し、それを第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔの直線部分に重ね合わせ、結合ゾーン１４において第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈの当該部分と第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔの当該部分とが互いに平行で離間された状態を保ち、２つのウェブが接触し合うことなく、その一方で第１ウェブ１２'が方向Ａに向かって製造機械Ｍへ送出され続けることを可能とし、第２ウェブ１２"の下面１２"ｉは、第１ウェブ１２'の上面１２'ｉと対向している。
第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈの一部と第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔの一部との間の結合を作り出すために、結合ゾーン１４を通って延びる第１ウェブ１２'の当該部分と第２ウェブ１２"の当該部分とは、２つの横方向のバー２０により接触し合うよう配置され、当該バーは、第１ウェブ１２'と第２ウェブ１２"とをコントラスト面２１に対して互いに圧接させ、当該コントラスト面は、同様に結合ゾーン１４に存在し、図４Ａに示されているように、結合ゾーン１４の必須部分であってもよいし、ウェブ１２'、１２"が送出方向Ａに向かって流れるスライド平面２３の必須部分であってもよい。
図４および図４Ａを参照すると、第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈの一部を第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔの一部と重ね合わせる段階で、第１ウェブ１２'および第２ウェブ１２"の対応する面同士は、接触し合うよう配置されている。図１〜図９に示されている実施形態において、リールの巻き出し方向は反時計回りであり、接触し合うように設置されている面は、内面１２'ｉおよび１２"ｉである。同様に、図１４に示されている実施形態において、リールの巻き出し方向は時計回りであり、接触し合うように設置されている面は、外面１４２'ｓおよび１４２"ｓである。
図４Ａを参照すると、第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈの一部を第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔの一部に重ね合わせた後、既に説明されたように、結合ゾーン１４において第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈと第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔとの間に結合が行われ、横方向の結合バンド２２が形成される。
この圧接は、吸収性衛生製品を製造するための機械におけるウェブの横方向の圧接に通常使用される任意の圧接デバイスにより行われ得る。
１または複数の実施形態において、第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈと第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔとの間の結合は圧接により行われ得る。１または複数の実施形態において、圧接は、熱圧接、超音波圧接または冷間機械的圧接（または圧着）であり得る。
図４Ａに概略的に示されているように、第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈと第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔとの間の横方向の圧接２２は、アンビル２４と圧接要素２６との間で頭部１２"ｈおよび尾部１２'ｔを圧縮することにより行われ得る。アンビル２４および圧接要素２６は、休止位置と動作位置との間で変位し得る。例えば、アンビル２４および圧接要素２６は、休止位置と動作位置との間で横方向に変位し得る。アンビル２４または圧接要素２６は、適所に固定されたウェブの下に当該要素が設置されたままの状態で動かすことも可能である。図６〜図９に示されている実施形態において、圧接要素２６は、圧接車輪であってよく、アンビル２４に対して横方向に移動する。当該アンビルは固定されたままである。
圧接要素２６は、位置決め要素１８の２つのバー２０の間で作動してよい。第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈと第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔとの間の横方向の圧接は、２つのウェブの当該部分が静止した状態にあり、かつ、概して平らな位置で重なり合っているので特に実行し易い。
１または複数の実施形態において、第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈと第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔとの間の結合は、粘着により行われ得る。この場合は、第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈと重ね合わせる前に、結合ゾーン１４に位置する第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔの一部に横方向の粘着材片を供給する段階が設けられ得る。横方向の粘着材片の分配は、例えば、図２の２８で示されている分配ノズルを用いて行われてよく、当該ノズルは、結合ゾーン１４において第１ウェブ１２'に対して横方向に移動可能である。代替的に、粘着材片を分配する代わりに、第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈと重ね合わせる前に、結合ゾーン１４に位置する第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔの一部に両面接着片の貼り付けが行われてもよい。両面接着片の貼り付けは、当技術分野において知られているデバイスおよび方法を用いて行われ得る。
粘着による結合は、粘着層または両面接着片が２つのウェブ１２'、１２"の対向し合う面の間に挟まれた状態で、２つのウェブ１２'、１２"の重なり合った部分を圧縮することにより得られてよい。
図４および図４Ａに示されているように、制御システム７０が第１リール１０'の終了状態を検出した結果、その取り替えを行う必要がある場合、第１巻き出し・処理ユニット３４'は、それぞれのシャフト４４'の回転を停止させ、送出方向Ａへの第１ウェブ１２'の流れを遮断する。
こうした状況において、第１ウェブ１２'および第２ウェブ１２"が静止した状況にあると、
−第１リール１０'の外縁から、アンビル２４および圧接要素２６で第１ウェブ１２'と第２ウェブ１２"との間の結合２２が行われる場所に近い結合ゾーン１４まで延びる第１ウェブ１２'の第１廃棄部分１２'ｗと、
−アンビル２４および圧接要素２６で結合２２が行われる場所に近い結合ゾーン１４から直線方向に延びて製造機械Ｍの方に続く、第１ウェブ１２'の尾部１２'ｔの一部と、
−アンビル２４および圧接要素２６で結合２２が行われる場所に近い結合ゾーン１４から把持要素１６まで延びる第２ウェブ１２"の第２廃棄部分１２"ｗと、
−アンビル２４および圧接要素２６で結合２２が行われる場所に近い結合ゾーン１４から第２リール１０"の外縁まで延びる第２ウェブ１２"の頭部１２"ｈの一部とを識別することが可能となる。
横方向の結合バンド２２を形成した後、位置決めデバイス１８は、最初の休止位置に配置される。
図５Ａを参照すると、接合方法は、頭部１２"ｈおよび尾部１２'ｔを横方向に切断して、結合２２の上流に位置するそれぞれの廃棄部分１２'ｗおよび１２"ｗを第１ウェブ１２'および第２ウェブ１２"から分離させる段階も伴う。
この切断動作は、当該分野における周知の技術に従って、圧接動作と同時に行われてよい。粘着により接合する場合、この切断は、２つのウェブ１２'、１２"の当該部分の圧縮中に、例えば、圧縮要素同士の間に横方向のナイフを設けることにより行われてよい。この場合も、これらは当該分野において周知の技術である。
１または複数の実施形態において、横方向の切断は、結合バンド２２上で行われてよく、これにより、結合バンド２２が前方結合ゾーン２２'と後方結合ゾーン２２"とに分割される。図５により詳しく示されているように、図５Ａにおいて、前方結合ゾーン２２'は、第１ウェブ１２'の後方縁部１２'ｔと第２ウェブ１２"の前方縁部１２"ｈとを接合する。後方結合ゾーン２２"は、第１リール１０'により保持される廃棄部分１２'ｗと把持要素１６により保持される廃棄部分１２"ｗとを接合する。２つの廃棄部分１２'ｗおよび１２"ｗは、第１リール１０'をその軸を中心として回転させることにより、すなわち第１巻き出し・処理ユニット３４'のシャフト４４'を巻き出し方向と反対の方向に回転させることにより、把持要素１６を解放しながら第１リール１０'上に回収されてよく、これによって、当該把持要素は、新しい周期を繰り返す準備を整える。
廃棄部分１２'ｗおよび１２"ｗを含む終了したリール１０'を保持する、巻き出し・処理ユニット３４'の巻き出しシャフト４４'は、終了したリール１０'を廃棄物回収容器５３へ搬送するために移動してよい。
結合動作の実行後、第２リール１０"を保持する、巻き出し・処理ユニット３４"の巻き出しシャフト４４"は、巻き出し・処理ユニット３４'の巻き出しシャフト４４'により以前占有されていた位置へ移動し、第２ウェブ１２"は、送出方向Ａに送出され得る。次に、第１巻き出し・処理ユニット３４'は、その巻き出しシャフト４４'をリール芯１３の筒状開口部５４へ挿入することにより、待機中のリールのパイル３３'から新しいリールを取り出し、第２リール１０"が終了したときに、上記と全く同様の手法で、第２リール１０"に取って代わる準備を整えた状態で待機位置に当該新しいリールを設置する。このようにして、当該新しいリールは新しい第１リール１０'となる。
把持要素１６および位置決め要素１８は、第２ウェブ１２"が待機位置から巻き出し位置へ移動している間に第２ウェブ１２"の経路を妨害しないよう、接合動作の完了後に横方向に向かって休止位置へ移動してよい。
図６を参照すると、参照番号３０は概して、既に説明された接合方法を実装するよう構成される巻き出しアセンブリを示している。
既に説明されたものに対応する要素は、同じ参照番号で示されている。
巻き出しアセンブリ３０は、静止したベース枠３２、送出経路が画定されるスライド平面２３を備える。当該送出経路に沿って、巻き出しリールから送られて来るウェブ、具体的には第１リール１０'から巻き出る第１ウェブ１２'は、送出方向に移動可能である。
１または複数の実施形態において、巻き出しアセンブリ３０は、第１巻き出し・処理ユニット３４'および第２巻き出し・処理ユニット３４"を備え、当該巻き出し・処理ユニットは、それぞれの制御ユニットまたは集中制御ユニット７０により制御され得る。巻き出し・処理ユニット３４'、３４"は、１または複数の保管領域に位置する待機中のリールのパイル３３'、３３"からそれぞれのリール１０'、１０"を取り出して、それぞれのリール１０'、１０"を巻き出し動作および接合動作の間に動かすよう制御される。
１または複数の実施形態において、巻き出しアセンブリ３０の新しいリール１０'、１０"の保管領域は概して、２つのリールのパイル３３'、３３"を備えてよく、巻き出し・処理ユニット３４'および３４"の各々は概して、パイル３３'および３３"の両方からリールを取り出すことができる大きさに作られる。
この選択肢により、リールの処理および移動がより容易になる。なぜなら、この選択肢は、製造機械Ｍに沿って存在する様々な巻き出しアセンブリ３０に対して、原材料不足により製造機械Ｍを停止させなければならないといったリスクを冒すことなく、新しいリール１０のパイル３３を供給する時間をオペレータおよび／または有線誘導のトローリにより多く与えるからである。
巻き出しアセンブリ３０の出口には、緩衝装置または緩衝器３６が配置されてよく、これにより、一定の長さのウェブ１２'または１２"を保管することが可能となり、リール交換動作中に途切れを生じさせることなく、下流に位置する製造機械へウェブ１２'または１２"を送出することが可能となる。途切れが生じると、ウェブ１２'または１２"の送出の一時停止が必要となる。出願人により所有されるＥＰ１ ０１３ ５８５Ａ１「Ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ｓｕｐｐｌｙｉｎｇ ｗｅｂ ｍａｔｅｒｉａｌ」には、好都合にも、巻き出しアセンブリ３０の出口に使用され得る緩衝装置または緩衝器３６の一例が説明されている。
１または複数の実施形態において、図１５を参照すると、巻き出し・処理ユニット３４'、３４"の各々は、それぞれの人型ロボット３５'、３５"から構成され得る。実施形態のうち１つにおいて、巻き出し機３０での使用に適したロボット３５は、Ｓｔａｕｂｌｉ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＡＧ（スイス、ＰＯ Ｂｏｘ３０−ＣＨ−８８０８ Ｐｆａｆｆｉｋｏｎ（「Ｓｔａｕｂｌｉ」と「Ｐｆａｆｆｉｋｏｎ」の「ａ」はウムラウト記号を付したもの））により製造および販売されている中荷重用の６軸人型ロボット、モデルＴＸ９０であり得る。しかしながら、Ｂｏｓｃｈ Ｒｅｘｒｏｔｈ ＳｐＡ Ｌｉｎｅａｒ Ｍｏｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（イタリア、ｖｉａ Ｇ．Ｄｉ Ｖｉｔｔｏｒｉｏ，１−２００６３ Ｃｅｒｎｕｓｃｏ Ｓｕｌ Ｎａｖｉｇｌｉｏ（ＭＩ））により製造および販売されている還流ボールねじ駆動装置を備えた、Ｌｉｎｅａｒｍｏｄｕｌｅ ＭＫＫリニアシステムなどといったモジュラリニアシステムに巻き出しデバイス４０をインストールすることにより同じ動作を行うことが可能である。
ロボット３５'、３５"の各々において、相対的な手首３８'、３８"は、それぞれの巻き出しデバイス４０'、４０"を保持する。巻き出しデバイス４０'、４０"の各々は、それぞれのロボット３５'、３５"の手首３８'、３８"に固定された支持体４２'、４２"を備える。１または複数の実施形態において、支持体４２'、４２"はフランジであり得る。
支持体４２'、４２"の各々は、自らの軸Ｃの周りを回転可能なそれぞれの巻き出しシャフト４４'、４４"を保持する。巻き出しデバイス４０'、４０"の各々は概して、それぞれのシャフト４４'、４４"を回転させるよう構成されるモータ手段を備える。１または複数の実施形態において、これらのモータ手段は、それぞれのギアモータアセンブリ４６'、４６"を備えてよい。１または複数の実施形態において、ギアモータアセンブリ４６'、４６"の各々は、対応するギアボックス４３'、４３"に直接装着されるそれぞれのモータ４７'、４７"を備えてよい。
巻き出しデバイス４０'、４０"の各々は、対応する巻き出しシャフト４４'、４４"の角度位置および速度を検出するそれぞれのエンコーダ４９'、４９"を備えてよい。１または複数の実施形態において、エンコーダ４９'、４９"は、モータ４７'および４７"に統合され得る。
この特定用途での使用に適したモータが、Ｓｉｅｍｅｎｓにより１ＦＫ １６．６Ｎｍ ３，０００ＲＰＭ ４００Ｖ ＳＩＮＧＬＥというコードで製造および販売されているサーボモータである。Ｓｉｅｍｅｎｓのモータと併せて、Ｗｉｔｔｅｎｓｔｅｉｎ ａｌｐｈａ ＧｍｂＨによりＴＫ＋０２５Ｂ−ＭＦ１−３−６Ｋ１−１Ｋ００という識別コードで製造および販売されている、中空シャフト付きのギアボックスが好都合にも使用され得る。
巻き出し・処理ユニット３４'、３４"の各々は、例えばカメラといったそれぞれの視覚デバイス５０'、５０"を備えてよく、当該視覚デバイスはまた、対応する支持体４２'、４２"により保持されて、それぞれのロボット３５'、３５"の制御ユニット７０から使用可能な画像を取得するよう配置される。
１または複数の実施形態において、巻き出し・処理ユニット３４'、３４"の各々の視覚デバイス５０'、５０"は、それぞれの巻き出しデバイス４０'、４０"の動きを駆動するために使用され得る。
図１０および図１１は、巻き出し・処理ユニット３４'、３４"によりリール１０'、１０"を取り出す方法を示している。図１０および図１１は、第１巻き出し・処理ユニット３４'により第１パイル３３'からリールを取り出す段階を示している。それゆえ、当該リールは、第１リール、結果的には、番号１０'と呼ばれることになる。第１巻き出し・処理ユニット３４'に関連して記述されることは、第２巻き出し・処理ユニット３４"についても同一であり、特に第２巻き出し・処理ユニット３４"から取り出されるリールは、第２リールと見なされて番号１０"となることが分かる。
１または複数の実施形態において、第１巻き出し・処理ユニット３４'の視覚デバイス５０'は、ウェブ１２'の端部がリール１０'の表面に付着した状態を保つ接着片５２の角度位置に関する情報を取得するために使用され得る。プラスチック材料片５２の角度位置に関する情報は、第１巻き出し・処理ユニット３４'により待機中のリール１０'の第１パイル３３'からそれぞれ取り出されるリール１０'を、把持要素１６が当該片５２を把持する所定の角度位置に配置するために使用され得る。
１または複数の実施形態において、第１巻き出し・処理ユニット３４'の視覚デバイス５０'は、リール１０'が依然として待機中のリールの第１パイル３３'にある場合に、当該ユニットが取り出すことになるリール１０'の直径を検出するために使用され得る。１または複数の実施形態において、第１巻き出し・処理ユニット３４'の視覚デバイス５０'は、リール１０'が依然として待機中のリールのパイル３３'に積み重ねられている場合に、リール１０'の中心開口部５４の位置を検出するために使用され得る。
これらの目的に適した視覚デバイスが、Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ（ドイツ、Ｈｅｒｍａｎｎ Ｂｏｅｓｓｏｗ Ｓｔｒａｓｓｅ，６−８ ２３８４３ Ｂａｄ Ｏｌｄｅｓｌｏｅ）により製造および販売されているＣ３−２３５０−ＣＬ型カメラであってよく、当該カメラは概して、Ｌａｓｅｒ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ＧｍｂＨ（ドイツ、Ｗｅｒｎｅｒ Ｖｏｎ Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｓｔｒａｓｓｅ １５ ８２１４０ Ｏｌｃｈｉｎｇ）により製造および販売されているＦｌｅｘｐｏｉｎｔ ＭＶ型のレーザライン照明器と組み合わせて使用される。
１または複数の実施形態において、巻き出し・処理ユニット３４'または３４"によりリール１０'または１０"を取り出す段階は、それぞれのパイル３３'、３３"で待機しているリール１０'または１０"の中心孔５４へそれぞれの巻き出しシャフト４４'、４４"を挿入することにより実行される。それぞれの視覚デバイス５０'、５０"により取得される画像は、それぞれのリール１０'または１０"の孔５４へそれぞれの巻き出しシャフト４４を挿入することを誘導するために、巻き出し・処理ユニット３４'または３４"の制御ユニット７０により使用され得る。図１１は、第１巻き出し・処理ユニット３４'の巻き出しシャフト４４'がリール１０'の中心孔５４に挿入される状況を示している。
例えば、リール１０'（これ以降、第１リール１０'と呼ばれる）の中心孔５４に巻き出しシャフト４４'を挿入した後、リール１０'は、加圧空気を用いて、巻き出しシャフト４４'の外面５５'から突出する拡張要素５１'を外側へ押しやることで、巻き出しシャフト４４'により把持され、当該加圧空気は、図１０および図１１に示されている実施形態において、リールを巻き出す全ての段階で拡張要素５１'が加圧空気源との接触を保てるようにする回転接合部４８'を介して巻き出しシャフト４４'に送られる。
巻き出し・処理ユニット３４'、３４"は、リールのパイル３３'、３３"の軸Ｘ１０が任意の方向を向いた状態で保管領域に配置される当該パイルからリール１０'または１０"を取り出すことができる。
リール１０'、１０"を取り出す前に、巻き出し・処理ユニット３４'または３４"は、それぞれの視覚デバイス５０'、５０"をリールの外面を中心として移動させて接着テープ片５２の位置を検出することができる。その結果、次の段階でリールを取り出した後に、巻き出し・処理ユニット３４'、３４"の制御ユニット７０は、当該片５２の角度位置を認識し、当該片５２が把持要素１６により吸引力を用いて容易に捕捉され得るよう、当該片５２がある領域に設置された状態でリール１０'または１０"を待機位置に設置することができる。
巻き出し・処理ユニット３４'、３４"は、それぞれのリール１０'、１０"を巻き出している間、並びに、準備動作およびリール交換動作の間、それぞれの巻き出し軸４４'、４４"上にそれぞれのリール１０'、１０"を保つ。
リール交換動作の後、巻き出し・処理ユニット３４'または３４"は、終了したリール１０'、１０"の中芯１３を取り外して廃棄物回収容器５３に入れる。当該容器は、巻き出し・処理ユニット３４'、３４"の両方に対して１つだけであってよい。代替的に、幾つかの廃棄物回収容器５３があってもよく、当該容器の各々が、それぞれの巻き出し・処理ユニット３４'、３４"専用に設けられる。
１または複数の実施形態では、図１６に示されているように、巻き出しデバイス４０'、４０"を回転させることにより、例えば、シャフト４４'、４４"が下方を向いた状態でシャフト４４'、４４"の軸Ｃをほぼ垂直位置に配置しながら、巻き出し・処理ユニット３４'、３４"の対応するロボット３５'、３５"の相対的な手首３８'、３８"を適切に動かすことにより、終了したリール１０'、１０"の中芯１３を取り外すことが可能である。このようにして、巻き出しシャフト４４'、４４"の外面５５'、５５"の内側に拡張要素５１'５１"を引っ込めた後、終了したリール１０'、１０"の中芯１３は、加圧空気を排出しながら重力により廃棄物回収容器５３へ滑り込む。１または複数の実施形態では、巻き出し・処理ユニット３４'または３４"のロボット３５の巻き出しデバイス４０'、４０"のシャフト４４'、４４"の軸Ｃをほぼ水平位置に保ちながらも、廃棄物回収システムと、中芯１３の把持デバイス、例えば空気圧式グリッパとを統合することにより、終了したリール１０'または１０"の中芯１３を取り外すことが可能である。当該グリッパは、シャフト４４'、４４"がその外面５５'、５５"の内側に拡張要素５１'、５１"を引っ込めた後、当該シャフトが加圧空気を排出しながら滑り落ちることを可能としながら、終了したリール１０'、１０"の中芯１３を静止した状態に保つ。終了したリール１０'または１０"の中芯１３は、シャフト４４'、４４"から解放された後、空気圧式グリッパにより放出され、当該グリッパは、廃棄物回収容器５３に当該中芯を落とし入れる。１または複数の実施形態では、重力への手助けとして、すなわち、シャフト４４'、４４"の軸Ｃをほぼ垂直な位置まで回転させることにより終了したリール１０'または１０"の中芯１３の取り外しが行われる場合にも、把持デバイスを統合することが可能である。軸Ｃのほぼ垂直な位置または水平な位置とは、シャフト４４'、４４"の上述の軸Ｃが、それぞれの垂直な軸または水平な軸と０〜４５度の角度を成している位置を意味する。
巻き出し・処理ユニット３４'または３４"は、終了したリール１０'、１０"の芯１３からそれぞれのシャフト４４'、４４"を解放した後、それぞれのパイル３３'、３３"から新しいリール１０を取り出し、他の巻き出し・処理ユニットにより保持されるリールが終了したときにリール交換動作を実行する準備を整えた状態で待機位置まで新しいリール１０を搬送する。２つの巻き出し・処理ユニット３４'、３４"は、巻き出される過程においてウェブの中心線を通過する垂直平面に対して対向する側に位置してよい。
図７、図８および図９は、リール交換動作中の巻き出しアセンブリ３０の詳細を幾つか示している。特に図７からは、１または複数の実施形態において、把持要素１６および位置決め要素１８が第１スライド４５により保持されてよく、これにより、ウェブ１２'の送出方向Ａと平行な方向に沿ったベース枠３２に対する変位が可能となることが分かる。更に、把持要素１６および位置決め要素１８は概して、第２スライド４５'に搭載されており、これにより、既に説明されたように、新しいリール１０'、１０"が待機位置から巻き出し位置へ移動している間にウェブ１２'、１２"の経路を妨害しないよう、接合動作の完了後に把持要素１６および位置決め要素１８の両方を休止位置まで搬送すべく、ウェブの送出方向Ａに対して横方向に沿って移動することが可能となる。
１または複数の実施形態において、頭部１２"ｈの一部を尾部１２'ｔの一部に重ね合わせる位置決め要素１８は、頭部１２"ｈと接触する横方向のバー２０を保持するアーム５６を備えてよい。１または複数の実施形態において、位置決め要素１８のアーム５６は、把持要素１６の軸Ｘ１６と平行な軸Ｘ５６の周りを枢動してよい。更なる実施形態において、アーム５６は、把持要素１６の回転軸Ｘ１６を中心として関節接合され得る。図８は、位置決め要素１８が、結合ゾーン１４の方への回転中に頭部１２"ｈの一部と接触する段階を示している。図９は、アーム５６が結合ゾーン１４の方に回転し終えた時の位置決め要素１８を示している。当該位置決め要素は、頭部１２"ｈの一部を結合ゾーン１４の尾部１２'ｔの一部に重ね合わせる。
図７、図８および図９は、結合ゾーン１４で重なり合う２つのウェブの部分１２"ｈおよび１２'ｔの横方向の圧接を行う切断・圧接ユニット６０を示している。圧接・切断ユニット６０は、ウェブの部分１２"ｈ、１２'ｔの横方向の切断も行う。既に先ほど説明されたように、横方向の切断は、結合ゾーン１４の上流に位置する廃棄部分１２'ｗ、１２"ｗをウェブ１２'、１２"から分離させるために、横方向の結合バンド２２上で行われてよい。１または複数の実施形態において、圧接・切断ユニット６０は、ウェブの送出方向Ａに対して横方向に沿って、ベース３２に対して変位可能であってよく、その結果、圧接・切断ユニット６０は、接合動作および切断動作を終えた時にウェブの動作領域外にある休止位置まで移動してよい。
１または複数の実施形態は、以下の利点のうち１または複数を有してよい。
−２つのウェブ間の結合は、重なり合う２つの真っ直ぐなウェブの部分間において静止した状況下で行われる。これにより、接合動作が簡略化され、機能不全および人員介入のリスクが減る。
−第１ウェブおよび第２ウェブの廃棄部分は、どちらも結合ゾーンの上流に位置する。これにより、当該廃棄部分の回収が容易となり、機能不全のリスクを伴わない。
−第１ウェブおよび第２ウェブの廃棄部分は、接合されてよく、終了したリールの芯１３上に共に回収されてよい。
−２つのウェブ間の結合は、熱圧接、超音波圧接、粘着材を用いた粘着、両面テープを用いた粘着などの任意の技術を用いて行われてよく、標準的なデバイスを用いて実行されてよい。
−２つのウェブ間の結合ゾーンは、非常に小さくてよい。これにより廃棄物が減る。
−リールの把持、処理および巻き出しを行うための巻き出しデバイス４０を保持する操作具は、標準的な直角座標ロボットまたは人型産業ロボットであり得る。
−方法および巻き出しアセンブリは、あらゆる幅および直径のリールに容易に適応され得る。
巻き出しアセンブリ３０は、前述の技術的問題を解決し、かつ、上記の利点を提供する以外に、更なる技術的問題を解決する。実際には、パイル３３'、３３"からリール１０'、１０"を取り出すことができるよう、巻き出し・処理ユニット３４'、３４"は概して、接着テープ片５２の位置を検出してその外径を決定するための視覚デバイス５０'、５０"を、新しいリール１０'、１０"の周辺で動かす。この点検段階の間、カメラ５０'、５０"は、原材料の製造業者によりリールに設置されるラベルを識別することもでき、当該ラベルは、接着テープ５２と一致し得る場合がある。それゆえ、電子制御ユニット７０は、普通のカメラのように、および／または、バーコード読み取り機もしくはデータ行列読み取り機として機能させるよう高速度かつ高分解能のカメラ５０'、５０"を変換してよい。ひとたび点検動作が完了すると、製造業者により貼られるラベルの写真を取ることが可能となり、更には、コード読み取り機能があるようカメラを構成することにより、新しいリール１０'、１０"のデータを読み取り、それを適切なデータ記憶デバイスに記憶することが可能となる。当該データ記憶デバイスは、電子制御ユニット７０の内部メモリディスクであってもよいし、ネットワークに接続されていてもよい。
言うまでもなく、本発明の基礎となる原理を損なうことなく、構造および実施形態の詳細は、本発明の範囲から逸脱することなく、単に非限定的な例としてここに示されるものに対して大幅に異なっていてさえよい。
この保護領域は、添付の特許請求の範囲により規定される。

Claims (12)

  1. 製造機械に送出するよう設計されたウェブを含むリールの巻き出し・処理ユニットであって、
    手首と前記手首に搭載される巻き出しデバイスとを有するロボットを備え、
    前記巻き出しデバイスは、電気モータにより駆動される、軸の周りを回転可能な巻き出しシャフトを含み、
    前記電気モータは、前記軸に対して垂直な回転軸を含む、巻き出し・処理ユニット。
  2. 前記巻き出しシャフトは、前記巻き出しシャフトの外面から突出しており、かつ、加圧空気を用いて外側に移動するよう構成される複数の可動拡張要素を含む、請求項１に記載の巻き出し・処理ユニット。
  3. 前記巻き出しデバイスは、前記巻き出しシャフトの角度位置および瞬時速度を検出するエンコーダを含む、請求項１または２に記載の巻き出し・処理ユニット。
  4. 前記ロボットは人型ロボットである、請求項１〜３の何れか一項に記載の巻き出し・処理ユニット。
  5. 前記ロボットおよび前記巻き出しデバイスを制御するよう構成される制御ユニットを備える、請求項１〜４の何れか一項に記載の巻き出し・処理ユニット。
  6. 前記巻き出しデバイスは、前記制御ユニットが使用できる画像を取得するよう構成される視覚デバイスを含む、請求項５に記載の巻き出し・処理ユニット。
  7. リールから送られて来るウェブを製造機械に送出するための巻き出しアセンブリであって、
    請求項１〜６の何れか一項に記載の前記リールの巻き出し・処理ユニットを少なくとも１つ備える巻き出しアセンブリ。
  8. 少なくとも１つの電子制御ユニットの制御下で移動可能なそれぞれの手首を含むそれぞれのロボットを含む第１巻き出し・処理ユニットおよび第２巻き出し・処理ユニットを含む巻き出しアセンブリにリールを自動的に装填するための方法であって、
    前記巻き出し・処理ユニットの各々は、それぞれの前記手首に固定される支持体を含み、かつ、それぞれの軸の周りを回転するそれぞれの巻き出しシャフトを保持する、それぞれの前記ロボットの前記手首に搭載されるそれぞれの巻き出しデバイスを含み、
    前記巻き出しシャフトの各々は、前記巻き出しシャフトの外面から突出する複数の可動拡張要素を含み、
    前記方法は、
    それぞれの開口部を含むそれぞれの中芯を有する複数のリールを保管領域に配置する段階と、
    前記少なくとも１つの電子制御ユニットの制御下で前記ロボットのうち１つの前記手首を動かし、かつ、前記保管領域に位置するリールの中芯の開口部にそれぞれの前記巻き出しシャフトを挿入する段階と、
    前記複数の可動拡張要素を外側に押しやって、それぞれの前記巻き出しシャフトにおいて前記リールをブロックする段階と
    を備える方法。
  9. それぞれの巻き出しデバイスにより保持される視覚デバイスを用いてリールの画像を検出する段階を備える、請求項８に記載の方法。
  10. 前記視覚デバイスを用いて、前記保管領域に位置するリールの中芯の開口部の画像を取得する段階と、
    前記少なくとも１つの電子制御ユニットを用いて前記開口部の前記画像を処理する段階と、
    前記開口部の前記画像に基づき前記開口部にそれぞれの前記巻き出しシャフトを前記挿入する段階を誘導するよう、前記少なくとも１つの電子制御ユニットを用いて前記ロボットのうち１つの前記手首の動きを制御する段階と
    を備える、請求項９に記載の方法。
  11. 前記保管領域に位置するリールの周辺で前記巻き出しデバイスのうち１つを動かす段階と、
    前記視覚デバイスを用いて前記リールの外面の画像を取得する段階と、
    前記少なくとも１つの電子制御ユニットを用いて前記リールの前記外面の前記画像を処理して、前記リールに巻き付けられたウェブの頭端部を前記リールの前記外面に接合する接着テープ片の角度位置を決定する段階と
    を備える、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記保管領域に位置するリールの周辺で前記巻き出しデバイスのうち１つを動かす段階と、
    前記視覚デバイスを用いて、前記リールに巻き付けられた材料のデータを含むラベルの画像を取得する段階と、
    前記少なくとも１つの電子制御ユニットを用いて前記ラベルの前記画像を処理して、前記リールに巻き付けられた前記材料の前記データを取得する段階と
    を備える、請求項１１に記載の方法。
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