JP4948733B2 - フレキシブル製造システム - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明はフレキシブル製造システムに関する。特に本発明は、有効な製品開発及び製品設計における変更に適応するためのライン変更を可能にするフレキシブル製造システムに関する。
【０００２】
（発明の背景）
おむつ、成人用失禁用品、女性用衛生タンポン、生理用ナプキン、パンツ、シャツ、ショーツ、水着、ガウン、ズボン、コート、手袋、スカーフ、手術用掛け布、よだれかけ、毛布、シーツ、枕カバーなどのような、使い捨ての再利用可能な耐久性のある製品は、高速変換ラインで製造してもよい。変換ラインは、ウェブ基材のキャリヤを利用して、多くの原材料を連続ウェブ又は分離したピースの中で処理する、及び／又はウェブに取り付けて完成品を作る。
変換ラインは高速生産できる可能性もあるが、典型的変換ラインは、ライン変更に時間を要し費用がかかる点でフレキシブルではない。製品開発及び製品の品質向上の実施は通常、大規模な試験及び組み立て努力を要する。製品の品質向上は、例えば、以下の工程を必要とする可能性がある。概念を試験し、そのような品質向上についての消費者の受け入れを決定するために品質向上を取り入れた製品の人力又は手作りの組み立て；品質向上製品及び／又は製品及び工程の実行可能性を決定するために品質向上を取り入れた全製品を製造し得る機械生産ユニットの組み立て；高速製造の実行可能性を試験するために品質向上した製品を高速で独立して製造し得る高速試験台の組み立て；高速で完全な原型製品を作り得る原型ラインの組み立て；製品の品質向上に必要な工程変更を行うための高速生産ラインの再組み立て；並びに生産ラインの試験及びデバッギング。これらの努力には、費用がかかり、時間を要する可能性があり、特に再組み立ての時に試験及びデバッギングの工程は高速生産ラインの休止時間を引き起こす。それから、品質向上製品が複数の生産ライン上で初生産される時、個々のラインにおける小さい変更ですら行うのに要する時間と費用は劇的に増加する。しばしば必要時間及び費用は極端に高くなり、非常に望ましい製品の品質向上は遅延又は排除される可能性がある。
【０００３】
変換ラインのフレキシビリティを増す試みが行われてきた。１９９５年１月２４日にヘルマン（Thomas R.Herrmann）らに発行された米国特許第５，３８３，９８８号、発明の名称「吸収性物品を製作するためのモジューラ装置」、及び１９９６年２月２０日にヘルマン（Thomas R.Herrmann）らに発行された米国特許第５，４９２，５９１号、発明の名称「吸収性物品を製作するためのモジューラ装置」は、例えば、接合した実質的に同一のフレームモジュールの線状配列を含む吸収性物品を製作するためのシステムを説明する。作動装置を支持する、複数の実質的に同一の取り外し可能パネルをモジュールの一つの面に装備する。ヘルマンの引用文では、作動装置を取り外し可能なパネルへ搭載すると、迅速な取り付け、サービス、作動装置の調整が容易になり、そのような装置の操作を都合よく観察するのに適応することを説明する。
【０００４】
変換ラインのフレキシビリティーを増すための他の試みは、１９９９年２月９日にグンダーセン（Dag H.Gundersen）に発行された米国特許第５，８６８，８９９号、発明の名称「吸収性使い捨て製品の生産のための工程ライン」に開示し、この特許は、作業装置を運搬する除去可能な方形のキャリアプレートを垂直柱及び水平柱に取り付けた、使い捨て吸収性物品製造のための変換ラインを説明する。これらの柱は、枠組み内でコンベヤ通路の動きと同じ側で平行に連続して配置される。グンダーセンの引用文は、変換ラインの中の作業装置は、キャリアプレートを垂直柱及び水平柱の枠組みから取り除く、取り換える、又は挿入することにより、転換ラインから取り除く、取り換える、又は枠組みへ挿入してもよいと記述している。
新しく開発した製品の製造工程をオフラインで開発したとしても、これらの努力は変換ラインのより迅速な物質的組み立て又は再組み立てができる可能性があるが、製品と工程の実行可能性を決定するために、品質向上した製品及び／又は品質向上を受け入れる全製品を作ってもよい機械生産ユニットを組み立てる工程、高速製造の実行可能性を試験するために高速で独立した、品質向上した製品を製造してもよい高速試験台を組み立てる工程、及び高速で完全な原型製品を作り得る原型ラインを組み立てる工程が尚も必要である。又、ヘルマン及びグンダ−センの引用文に開示するラインは、一旦組み立てられても、ラインを製品の生産に使用する前にかなりの試験及びデバッギングを更に必要とする。このように、より早い生産及び工程開発を見込んだ方法が望まれる。組み立て又は再組み立て後に、生産変換ラインを試験する及びデバッギングするための休止時間を最小化することもまた望まれる。
【０００５】
（発明の概要）
本発明は、急速な製品及び工程開発、並びに新しい製品及び工程開発を行う変換ラインの急速な建設又は改造を可能にするフレキシブル製造システムを含む。本発明のフレキシブル製造システムは、一つ以上のモジュール及び一つ以上の局部制御装置を備える。この一つ以上のモジュールは、製品開発のために独立形式でオフラインで操作してもよく、又原型ライン及び／又は実際の生産ラインに挿入してもよい。この一つ以上のモジュールは、一つ以上の操作ユニットを含んでもよい。一つ以上の局部制御装置は、一つ以上の操作ユニットを制御するために、独立方式で一つ以上のモジュールに接続してもよい。独立方式では、一つ以上のモジュールは、試験台として使用してもよく、並びに一つ以上の操作ユニット及び／又は一つ以上の局部制御装置を、フレキシブル製造システムのオフラインで試験、調整、若しくは改良してもよい。新製品の一部分を含む、製品の品質向上を製造する工程を一旦開発してオフラインで試験したならば、新製品のその部分を生産する操作ユニットを備える一つ以上のモジュールは、全体的なフレキシブル製造システムに挿入してもよく、又はすでに変換ラインにある一つ以上のモジュールは、新製品のその部分を生産する操作ユニットを備えるモジュール（単数又は複数）と置換してもよい。一つ以上のモジュールが全体的なフレキシブル製造システムに接続される時、一つ以上の局部制御装置は、一つ以上のモジュールからなる一つ以上の操作ユニットの操作を同期させるために、基準信号を利用してもよい。
【０００６】
（発明の詳細な説明）
本発明は、おむつ、成人用失禁用品、女性用衛生タンポン、生理用ナプキン、衣類などのような使い捨て及び耐久性のある製品を製造するためのフレキシブル製造システムに関する。本発明のフレキシブル製造システムは、独立方式で操作してもよく、全体的なフレキシブル製造システム内で操作してもよい、一つ以上のモジュールを含んでもよい。フレキシブル製造システムは又、独立方式で一つ以上のモジュールを制御する、並びに一つ以上のモジュールをフレキシブル製造システムの残部に同期させることにより、一つ以上のモジュールがフレキシブル製造システムの不可欠部分として操作されることを可能にする制御システムを含んでもよい。
本明細書は、本発明とみなされる主題を特に指摘し明確に請求する請求項で結んでいるが、本発明は以下の図面から、よりよく理解されると思われる。
【０００７】
モジュール
図１及び２は、例えば、モジュールフレーム２の一実施形態を示す。モジュールフレーム２は、水平プレート１６、及び四角形の管２０から形成し、周辺部を溶接した底枠１８を有する基部４を含んでもよい。水平プレート１６は、溶接、ボルト、ねじ、ピン、又は当業界で使用する他の手段により底１８に接合してもよい。水平プレート１６の上部は、溶接、ボルト、ねじ、ピンなどにより二つの側面支持体６に接続してもよい。二つの側面支持体６は、水平プレート１６の向かい合う側面上で垂直に配置してもよく、一般に機械方向に垂直である。（用語「機械方向」は、加工する材料が移動する一般的方向に関する。）各側面支持体６は、横棒７、及び側面支持体６の四隅の４つのサイドプレート２８を有する溶接した平行六面体構造を形成してもよい。二つの側面支持体６は、ねじ４４を使うなどにより、トッププレート８及び二つの垂直プレート１０と１２に接続してもよい。強度を加えるために、垂直プレート１０と１２は、二つの側面支持体６にも接続する横支持体１４に接続してもよい。垂直プレート１０と１２は等しい寸法であってよく、又は異なる寸法の操作ユニットに適応するよう、異なる寸法であってもよい。又、モジュール枠２は、例えば図１と３に示す垂直プレート１０と１２のように、１、２、３、又はそれより多い垂直プレートを含んでよい。水平プレート１６の底は、各領域２２の中の持ち上げ機構３０（下記に更に詳細に説明する）を配置するために、溶接したストリップ２４などにより、４つの領域２２に分けてよい。モジュール枠２は、モジュール荷重の重量及び分布、並びに持ち上げ機構３０の持ち上げ能力次第で、種々の数の領域２２及び／又は多くの持ち上げ機構３０を含んでよい。基部４の下に位置する持ち上げ機構３０は、モジュールとその荷重の不必要な傾斜を避けるために、同時に膨張してもよい。このため、図１２に示すような多岐管１３０では、多岐管１３０と持ち上げ機構３０の間を接続する圧縮空気ライン１３２を介して、持ち上げ機構の間に調整バルブ１３４によって空気を配送してもよい。更に基部４は足２６を含んでもよい。一実施形態では、足２６はモジュール２を水平にするために、及びこのモジュールを変換ラインの残部と一直線にするために、個々に調整可能にしてもよい。モジュール枠は単一の寸法であってもよく、異なる寸法でもよい。一実施形態では、幅（機械方向の寸法）は、モジュールフレーム２の相対的に容易な取り扱いを可能にするために、例えば、約１ｍから約３ｍまで変化してもよい。特定の実施形態では、種々の寸法及び数の操作ユニットを収容するために使用してもよく、又変換ラインでのいずれかのモジュールの交換を可能にするために、在庫品として保管する必要のあるモジュールの数を制限し得る標準モジュールを提供するために、モジュールフレーム２の幅は、約１ｍ、約１．５ｍ、約２ｍ、約２．５ｍ、及び／又は約３ｍのような標準寸法であってよい。更に他の実施形態では、更に必要な在庫を低減するために、モジュールフレーム２の幅は全て、実質的に同一寸法であってもよい。
【０００８】
用語「モジュール」は、一つ以上の操作ユニットが本発明のフレキシブル製造システム内で移動することを可能にするために、一つ以上の操作ユニットを含んでよい、単一で物理的に独立した容器に関する。「操作ユニット」は、原材料、ウェブ、製品、要素、又は製品の構成成分に、何かを加え、何かを除去し、改良、又は誘導又は輸送してもよい、一つ以上の装置を備える。用語「原材料」をこの出願で使用する時、供給する形状に関係なく、製品又は製品の部分を作る目的で生産機械に供給されるいずれかの材料、例えば単層若しくは多層積層体、連続ウェブ若しくは別個のピース、ロール状若しくは箱状などを含む。操作ユニットは、例えば、一対の二ップロール、接着剤塗布器、オメガロール、初期ナイフ、コンベヤなどを含んでよい。一つ以上の操作ユニットは、ある製造工程の設計したシーケンスで原材料を、例えば、操作、変形、又は一時的に変更することにより、モジュールの内側で機能する。例えば、重い操作ユニットのようなある種の操作ユニットは、水平プレート１６に、又は水平プレート１６及び一つ以上の垂直プレート１０及び／又は１２の両方に取りつけてよい。分離装置９０は、例えば、水平プレート１６と垂直プレート１２の両方に接続されていることを、図７と８で示す。
【０００９】
図８と９に示すように、操作ユニットを駆動するために、サーボモータ、直流モータ、交流ベクトル駆動モータのような電気モータを、垂直プレート１０及び／又は１２の後部に取りつけてよい。「サーボモータ」は、デジタル制御位置サーボモータ及び／又はデジタル制御速度サーボモータを含んでよい。位置サーボモータは、操作ユニットの位置を、基準信号の位置に対して、及び／又は製品若しくはウェブの位置に対して規制することにより制御される電気モータである。速度サーボモータは操作ユニットの速度を、基準信号の速度に対して、及び／又は製品若しくはウェブの速度に対して規制することにより制御される電気モータである。図８と９は、例えば、垂直プレート１０と１２の後部に取り付けられたモータを示す。モータは、各々オメガロール６８と７０のためのモータ９８と１００、オメガロール７６のためのモータ１０２、分離装置９０のためのモータ１０４、１０６、及び１０８、オメガロール８５のためのモータ１１０、並びにコンベヤ９４のためのモータ１１２を含んでよい。
【００１０】
特定の実施形態では、図１及び図２に示すように、基部４の下に挿入した持ち上げ機構３０により、モジュールを移動してもよい。床表面と、持ち上げたモジュールを支持する持ち上げ機構３０の間に、空気のクッションを作ることにより、床表面の溝の上を荷重が滑らかに移動するように持ち上げ機構３０を使用してもよい。図１１は、チャンバープレート１２０上の荷重を支持する持ち上げ機構３０の機能を示す。圧縮空気又は他のいずれかの流体を、膨張時に床表面を密閉する環状袋１２２に注入してもよい。（本明細書に使用する用語「空気」は、大気を含むがこれに限定されない気体のいずれかの組み合わせに関する。）チャンバー１２４内の気圧が、チャンバープレート１２０上に配置する荷重の重量を超える時、空気は一般に環状袋１２２と床表面の間から緩慢に等しく逃げ、例えば、約０．００３から０．００５インチ厚さまでであってよい空気のクッションを作る。モジュールはこの空気のクッションの上を浮き、生産ラインを整列及び／又は再整列する目的で床を動き回ってよい。好適な持ち上げ機構は、９８１８８−３９０９米国ワシントン州シアトル、アンドーバーパークウェスト（Andover Park West）１１７０のアエロゴー社（AeroGo,Inc.,）より製造されたギャップマスタ（GAPMASTER）（登録商標）アエロキャスタ（Aero-Caster）であってよい。例えば、四つの持ち上げ機構を組み合わせた荷重能力は、２．５ｍ幅のモジュールについて約２８，０００ポンドになり得る。モジュールを移動させる能力は、フレキシブル製造システムにフレキシビリティを加える可能性があり、より効率的なやり方で製造した製品の変更を可能にする。本発明のモジュールの他の移動方法は、レール、フォークリフト、手押し車、車輪、クレーン、又は他のいずれかの当業界で既知の方法を含んでよい。
【００１１】
あるモジュールを他のモジュールに近接する位置に移動した後、これらのモジュールを図３と６に示すように、各々の側面支持体６で互いに接続してもよい。特定の一実施形態では、側面支持体６は実質的に各モジュールと同一であってよい。この実施形態では、モジュールはその間に２０ｍｍほどの空間を置いて機械方向に配置されてよく、スペーサ３６又は一組の一つ以上の楔３２と３４をモジュール間に作られた空間に挿入してもよい。楔３２と３４を使用するならば、特にあるモジュール枠が他の二つのモジュール枠の間に配置される時、モジュール枠間の空間へより容易に挿入可能となり得る。ピン３８と二つのボルトを楔３２と３４へ、又はスペーサ３６及び接続したモジュール枠２と５０の各々の対応するサイドプレート２８へ挿入してもよい。代表的な接続器の拡大図を図４に示し、代表的な一対の楔３２と３４の離れた図を図５に示す。図６に示すように、モジュール枠２と５０の隙間のない接続を確実にするために、ボルトをナットと共に締めてよい。一実施形態では、二個以上のピンは接続したモジュールを整列するかもしれないので、側面支持体６の四隅の二つ以上の箇所で、一つのモジュールを他のモジュールに接合してもよい。スペーサ３６をモジュールの一側面に使用してもよく、楔３２と３４をモジュールの反対側に使用してもよい。一実施形態では、モジュールを機械方向に沿って線状に配置してよいが、モジュールをいずれか他の配列で配置してもよい。例えば、モジュールを機械方向に垂直に配置してよく、製品の一つ以上の部分を組み立ててよく、製品の部分を製造ラインに送ってもよい。前記の、一つ以上の楔３２と３４、スペーサ３６、ピン３８、及びボルトを含むモジュールを整列させるシステムは単なる一実施形態である。他の既知の接続及び整列手段を本発明の範囲内で使用してもよい。
【００１２】
制御システム
本発明のフレキシブル製造システムは、一つ以上のモジュール、及びその一つ以上のモジュールに収容される一つ以上の操作ユニットの操作を制御する制御システムを含んでよい。個々の操作ユニットは、例えば、モータのような一つ以上の作動要素、及び／又はバルブ、ソレノイド、継電器、ゲート、噴霧器、ノズル、開閉器、照明、ランプなどのような一つ以上の論理装置を含んでよい。制御システムは、一つ以上の個々の操作ユニットの操作を制御してもよく、及び／又は個々の操作ユニットの操作をフレキシブル製造システムの残部に同期又は調和させてもよい。
制御システムは、「局部制御機構」及び「全体的制御機構」を含んでよい。「局部制御機構」は、一つ以上のモジュール内での制御に特定の制御機能である。局部制御機構は、例えば、一つ以上のモジュールの特定群内で、個々の操作ユニットの作動、駆動、又は論理制御を含んでよい。「作動制御」は、本出願に使用する時、一つ以上のモータの位置制御、又はカム若しくは軌道制御のように、一つ以上のモータの輪郭を描く動きの制御に関する。「駆動制御」は、一つ以上のモータの連続する速度及び位置の制御に関する。「論理制御」は、論理装置の発動を制御するために、一つ以上の論理機能を使用することを包含する。「論理機能」は、例えば、「もしそうなら、他に（if then else）」機能、シーケンス機能、「サブルーティンへ跳ぶ」機能、タイマー計数器機能などのような組み合わせ論理機能を含んでよい。局部作動／駆動制御機構は、例えば、一つ以上のモジュール群において、モータの速度及び／又は位置の制御を含んでよい。局部論理制御機能は、例えば、一つ以上のモジュール群内の操作ユニットの開始と停止、又は一つ以上のモジュール群内のソレノイド、拒絶ゲート若しくは安全遮断開閉器の発動を制御するために論理機能を使用することを含んでよい。
【００１３】
「全体的制御機能」は、一つ以上のモジュールの特定群のための局部制御機能をフレキシブル製造システムの残部に、同期又は調和させることに適する制御機能である。全体的制御機能は、例えば、一つ以上のモジュール群の外側で発生した出来事を局部制御機能に伝えることにより、又は一つ以上のモジュール群内の操作ユニットの操作をフレキシブル製造システムの残部に同期若しくは調和させるために、局部制御機能により使用されてよい基準信号を局部制御機能に提供することにより、局部制御機能をフレキシブル製造システムの残部に同期若しくは調和させてもよい。全体的制御機能は、例えば、一つ以上のモジュール群内の局部作動、駆動制御機能、及び／又は論理制御機能の操作を、フレキシブル製造システムの残部の操作と同期又は調和させる全体的作動、駆動制御機能及び／又は論理制御機能、局部停止又は開始機能をフレキシブル製造システムの残部の開始又は停止と同期又は調和させる全体的開始／停止論理制御機能、局部拒絶論理制御機能をフレキシブル製造システムの残部と同期又は調和させる全体的拒絶論理制御機能、又は局部安全分離論理制御機能をフレキシブル製造システムの残部と同期又は調和させる全体的安全分離論理制御機能を含んでよい。
【００１４】
局部作動／駆動制御機能を同期又は調和させる全体的作動／駆動制御機能は、全体的制御機能の一例である。一実施形態では、例えば、全体的作動／駆動制御機能は、速度及び／又は位置基準信号をフィードバック又はフィードフォワード制御システムなどにより、基準信号に基づき、順次モータを制御する局部作動／駆動制御機能に供給することにより、局部作動／駆動制御機能を同期させてもよい。基準信号は、例えば、フレキシブル製造システムの全操作に局部作動／駆動機能を同期させるために、フレキシブル製造システム全体若しくは製品の、振幅、位相角、及び／又は周波数が所望の速度及び／又は位置に比例して変化する、デジタル若しくはアナログ信号のような速度及び／又は位置基準を提供してもよい。この基準信号は、例えば、従来の主駆動モータ又は機械ライン軸のような機械基準に基づいてもよく、その基準に対してモジュールの一つ以上の群内のモータの速度及び／又は位置を調和させてもよい。あるいは、基準信号は、全体的作動／駆動制御機能により発生し、フレキシブル製造システム内の特定のモータを制御するために、局部作動／駆動制御機能に提供される、「仮想の」又は電子的に発生する基準信号であってよい。
【００１５】
全体的論理制御機能は、局部論理制御機能の操作を調和させてもよい。全体的論理制御機能は、局部論理機能をフレキシブル製造システムの残部に調和させるために、例えば、開始停止信号を局部論理制御機能に提供してもよい。全体的論理制御機能は、局部論理制御装置がフレキシブル製造ラインの残部への論理装置の操作時間を制御する論理基準信号を提供してもよい。あるいは、局部論理制御機能は、前記のように、全体的作動／駆動制御機能により発生する速度及び／若しくは位置基準信号を利用してもよい（又は、局部作動／駆動制御機能は、全体的論理制御機能により発生する速度及び／若しくは位置基準信号を利用してもよい）。一実施形態では、例えば、局部論理制御機能をフレキシブル製造システムの残部の操作に調和させるために、全体的論理制御機能は、フレキシブル製造システム若しくは製品の、振幅、位相角、若しくは周波数が所望の速度及び／又は位置に比例して変化するデジタル若しくはアナログ信号を提供してもよい。全体的作動／駆動制御機能に関して前記したように、論理基準信号は、機械的基準又は仮想基準に基づいてもよい。
【００１６】
全体的制御機能及び局部制御機能は、中央コンピュータ、局部制御装置、若しくは中央コンピュータ、並びに一つ以上の局部制御装置の組み合わせにより、又はその中で行ってもよい。一実施形態では、制御システムは、全体的制御機能を行う中央コンピュータ、及び各々が特定の一つ以上のモジュール群の局部制御機能を行う一つ以上の局部制御装置を含んでよい。図２６では、例えば、代表的な全体的制御機能及び局部制御機能を、ブロック図の形状で描く。この実施形態では、全体的制御機能は中央コンピュータ３３６にあり、このコンピュータは、例えば、全体的作動／駆動制御機能９１６及び／又は全体的論理制御機能９１８のような、全体的制御機能を行うためのソフトウエア及び／又はハードウエアを備えてよい。全体的論理制御機能の例は、全体的オペレータインターフェイス制御機能９２０、全体的開始／停止制御機能９２１、全体的拒絶制御機能９２２、及び全体的安全分離機能９２３を包含する。局部制御機能は、１１０８と１１１０のような局部制御装置にあってもよく、それらは、局部作動／駆動制御機能１１５０及び／又は局部論理制御機能１１５２のような、局部制御機能を行うソフトウエア及び／又はハードウエアを備えてもよい。局部論理制御機能の例は、局部オペレータインターフェイス制御機能１１５４、局部停止／開始制御機能１１５６、局部拒絶制御機能１１５８、及び局部安全分離機構制御機能１１６０を包含する。他の実施形態では、中央コンピュータは、全体的制御機能及び一つ以上のモジュール群の操作を制御するための局部制御機能の両方を行ってよい。この実施形態では、中央コンピュータは、モジュール若しくはモジュール群の基礎毎に分配した局部制御ソフトウエアを有する統合したプラットフォームを備えてよい、すなわち、一つのモジュール若しくはモジュールの一群の局部制御機能を行うソフトウエアは、個別の制御ルーチン若しくはデータブロックを備えてよい。個別の制御ルーチン若しくはデータブロックは、分けたサブルーチンへの呼び出しを含んでよく、又は分けたデータを含んでよいが、個別の制御ルーチン若しくはデータブロックは好ましくは、特定のモジュール若しくはモジュール群に明瞭である少なくとも一部分を含み、その結果、そのモジュール若しくはモジュール群を、フレキシブル製造システム内で改良、移動、追加、又はフレキシブル製造システムから除去する場合、そのモジュール若しくはモジュール群のための制御ルーチン若しくはデータブロックを容易に配置され得る。更に他の実施形態では、制御システムは、中央コンピュータなしで２つ以上の局部制御装置を備えてよい。この実施形態では、局部制御装置は各々、特定のモジュール又はモジュール群のための局部制御機能を行う。更に局部制御装置の一つ以上は、モジュール又はモジュール群のための局部制御機能を行うだけでなく、全フレキシブル製造システムのための全体的制御機能を行う。
【００１７】
図２５と２６に示す実施形態で、例えば、中央コンピュータ３３６は、局部作動／駆動制御機能１１５２の操作を同期させる全体的作動／駆動制御機能９１６を行ってよい。この実施形態では、中央コンピュータ３３６は、局部作動／駆動制御装置が局部作動／駆動制御装置が制御している一つ以上のモータを同期させるために使用してよい基準信号を提供してもよい。「作動／駆動制御装置」は、一つ以上のモータの電流、速度、及び／又は位置を制御するマイクロプロセッサ基準システムに関する。作動／駆動制御装置は又、全体的作動／駆動制御機能により提供される基準信号を利用することなどにより、一つ以上のモータの操作を同期させてもよい。作動／駆動制御装置は、例えば、サーボモータ、直流モータ、交流ベクトル駆動モータなどの速度及び／又は位置を制御してよい。作動／駆動制御装置は又、一つ以上のモータを、主機械の速度及び位置に同期させる作動／駆動制御装置の回路網に統合可能であってもよい。中央作動／駆動制御装置９１７は、フレキシブル製造システム中の個々のモータを直接制御してよく、又は速度及び／若しくは位置基準信号を回路網上で一つ以上の局部作動／駆動制御装置に提供してもよい。局部作動／駆動制御装置１０６２と１０６４のような各局部作動／駆動制御装置は、直接制御するモータをフレキシブル製造システムの残部に同期させるために、基準信号を利用してよい。中央作動／駆動制御装置９１７は、例えば、主作動／駆動基準９２４及び作動／駆動制御信号変換器送信機９２６を含んでよい。主作動／駆動基準９２４は、モジュール又はモジュール群の操作をフレキシブル製造システムの残部に同期させるために使用してよい基準信号を提供してよい。主作動／駆動基準９２４は、作動／駆動基準リンク１１１２により、中央作動／駆動制御信号変換器送信機９２６に、並びに作動／駆動基準リンク１１１４により中央論理制御装置９２８に、接続してもよい。作動／駆動基準リンク１１１２と１１１４は、例えば、変化可能な周波数、位相角、及び／又は振幅環であってよい。中央論理制御装置９２８は、回路網リンク１１１６により、中央オペレータインターフェイス９２０に接続してもよい。
【００１８】
全体的作動／駆動制御機能は、バックフラッシュ及び／又は摩擦のような機械的妨害を受けない固体電子ハードウエア及び／又はソフトウエアを介して、仮想基準信号を発生してよい。一実施形態では、主作動／駆動基準９２４は、一つ以上のモジュール群の操作をフレキシブル製造システムの残部に同期させるために、仮想基準速度及び／又は位置信号を提供してよい。主作動／駆動基準９２４は、例えば、電子エンコーダ若しくは分解器シミュレータとして役立ってよく、並びに生産ラインの所望の速度及び／又は位置に関する周波数を持つ一連のパルスを備える信号を作ってもよい。パルスは四角形であってよく、その結果、より高い解像度及び正確さを得るために、主作動／駆動基準信号を４倍する。パルスを連続形式に変換し、連続リンクを介して回路網上で多数の局部作動／駆動制御装置に伝達してもよい。
一実施形態では、中央コンピュータ３３６は、中央コンピュータ３３６に事前プログラムして入力した速度を包含してよいし、又は中央論理制御装置９２８を介して中央オペレータインターフェイス９２０、若しくは１０７０や１０７２のように局部オペレータインターフェイスの一つ以上から、入力した速度基準を受け入れてもよい。この実施形態では、中央コンピュータ３３６は、入力信号に入力した速度基準を、中央論理制御装置９２８の中の演算を用いて、主作動／駆動基準９２４に変換してもよい。更に、中央コンピュータ３３６は、主作動／駆動基準９２４又は他の主機械基準ハードウエアに提供された入力信号を変えてもよい。演算により、例えば機械が動いている間、主作動／駆動基準９２４に提供された入力信号を変えてよく、その結果ラインは、中央コンピュータで事前プログラムした、又はオペレータインターフェイス９２０上でオペレータにより入れられた所定の設定点へ上下し得る。
【００１９】
他の実施形態では、主作動／駆動基準信号は、主駆動モータ又は機械ライン軸から始まってよい。一実施形態では、主作動／駆動基準信号は、フレキシブル製造システムの主駆動モータ又は機械ライン軸の、速度及び／又は位置に比例してよい。中央コンピュータ３３６は、例えば、主駆動モータ又は機械ライン軸の上に搭載したエンコーダ又は分解器などからモータ基準信号を受け取ってよい。モータ基準信号は、その後、主作動／駆動基準信号に変換するか又は主作動／駆動基準信号として使用し、作動／駆動制御副回路網１１２６のような回路網を介して分配してもよい。第一局部制御装置１０６２のような局部作動／駆動制御装置は、そのモジュール又はモジュール群で駆動モータの速度を制御するために、この主作動／駆動基準信号を使ってよい。主作動／駆動基準信号として発生させてよい代表的な制御信号は、１９９５年１月２４日にヘルマン（Thomas R.Herrmann）らに発行された米国特許第５，３８３，９８８号、発明の名称「吸収性物品を製造するためのモジューラ装置」に記述されており、参考として組み入れる。
【００２０】
「論理制御装置」は、例えば、ソレノイド、継電器、バルブ、ゲート、噴霧器、ノズル、開閉器、照明、ランプなどのような論理装置の発動及び／又は同期を制御する論理機能を使用するマイクロプロセッサ基準システムに関する。一実施形態では、論理制御装置は、統合した論理制御の目的で、情報を通過させる論理制御装置の回路網に統合可能であってもよい。中央論理制御装置９２８は、フレキシブル製造システムの個々の論理装置を直接制御してよく、及び／又はフレキシブル製造システムの一つ以上のモジュール群内の操作ユニットの論理装置を直接制御する、局部論理制御装置１１０８と１１１０のような局部論理制御装置の回路網に基準信号を提供してもよい。全体的論理機能９１８は、中央論理制御装置９２８により行ってよい。中央論理制御装置９２８は、中央論理制御装置にプログラムされた所定の設定箇所又は中央オペレータインターフェイス９２０のようなオペレータインターフェイスから、速度及び／又は位置基準を発生し、中央論理制御装置９２８のソフトウエアを介してその基準を制御してもよい。中央論理制御装置９２８は、論理制御回路網リンク１０５２と１０５６により各々、第一局部論理制御装置１０６６及び第二局部論理制御装置１０６８を有する論理制御回路網１１２４に統合してもよい。論理制御及び情報処理のような機能を行うソフトウエア工程の標準系列を、論理制御装置に統合してもよい。一実施形態では、例えば、中央及び／又は局部論理制御装置は、プログラム可能論理制御装置（ＰＬＣ）を含んでよく、そのＰＬＣの中に制御機能及び情報処理を行うソフトウエア工程の標準系列が統合される。しかし、他の実施形態では、中央及び／又は局部論理制御装置は、制御機能及び情報処理を行うためにフローチャートプログラミング技術を利用してもよい、パーソナルコンピュータ（「ＰＣ」）、本体、マイクロコンピュータ、又はミニコンピュータを包含してよい。
【００２１】
中央論理制御装置９２８は、回路網システムインテグレータとして機能してもよい。局部制御装置１１０８及び／又は１１１０の一つ以上に発生する情報は、デジタル又はアナログ回路網を介して中央コンピュータ３３６まで通過してよい。中央論理制御装置９２８は、回路網上の一つ以上の局部制御装置から及びその装置まで、信号を伝えることにより、一つ以上のモジュール群の開始及び停止を統合してもよい。更に、中央論理制御装置９２８は、回路網を介して電力分配システム及び／又は統合した安全システムを制御してもよい。更に、中央論理制御装置９２８は、接着剤タンク、真空システム、圧縮空気、グリコールなどのような操作ユニットを支持するためのユーティリティを監視及び制御してもよい。中央論理制御装置９２８は、作られた製品数、失敗の間の時間、ライン効率などの生産データ情報を蓄積し、その情報を主オペレータインターフェイスで表示又はその情報を個々の局部制御装置に伝えてもよい。
【００２２】
中央コンピュータ３３６は、明瞭な制御機能を行う多くのハードウエア構成成分を包含してよいし、又は種々の制御機能のいくつか若しくは全てを行うための単一の多機能コンピュータを備えてもよい。この中央コンピュータは、全体的作動／駆動制御機能９１６及び全体的論理制御機能９１８を行うために、ロックウェエル・インターナショナル社（Rockwell International）により製造されたエンコーダ信号基準シミュレータ（ＥＳＲＳ）、及び同社により製造された１７８５−Ｌ４０ＣＰＬＣ−５のようなプログラム可能論理制御装置の組み合わせを包含してよい。あるいは、中央コンピュータは、全体的論理制御機能９１８を行うためのプログラム可能論理制御装置（「ＰＬＣ」）、及び全体的作動／駆動制御機能９１６を行うためのパーソナルコンピュータ（「ＰＣ」）を含んでよい。この実施形態では、例えば、ＰＬＣ又はＰＣのいずれかが、全体的オペレーターインターフェイス機能９２１を行ってよい。あるいは、中央コンピュータ３３６は、全体的作動、駆動、及び論理的制御機能、並びに全体的データ収集及び報告機能の各々を行う、パーソナルコンピュータ、本体、マイクロコンピュータ、ミニコンピュータなどのような単一多機能コンピュータシステムを包含してよい。
【００２３】
更に、中央コンピュータ３３６を備えてもよい種々のハードウエアは、単一パネルに収容してもよく、又は互いに近接して位置する若しくは製造システム中に配分される異なるパネル中の多くの構成成分を包含してもよい。一実施形態では、例えば、中央作動／駆動制御装置を収容するパネルは、主作動／駆動基準信号を作るこれらの方法の一つを使用するならば、主駆動モータ又は機械ライン軸の近くに位置してよいが、中央論理制御装置を収容するパネルは、フレキシブル製造システムに沿ういずれか他の場所の他のパネルに配置してもよい。中央コンピュータ３３６は、図２６に示す中央コンピュータ制御パネル９１４のような一つ以上の制御パネルに収容してもよい。中央コンピュータ３３６を収容する中央コンピュータ制御パネル９１４は、図１３に示すようなパネル支持構造２４０の上、又はフレキシブル製造システム内の他の領域に配置してよい。
【００２４】
局部制御装置は、モジュール又はモジュール群に収容される一つ以上の操作ユニットの操作を制御してもよい。局部制御装置は、局部作動／駆動制御装置及び／又は局部論理制御装置を備えてよい。図２５は、例えば、一つ以上のモジュールの二つの群１０７８と１０８０のための制御システム１０９０を含む、本発明のフレキシブル製造システムの一実施形態の略図を示す。説明の簡素化のために、図２５は、中央コンピュータ３３６及び一つ以上のモジュールの二群１０７８と１０８０のみを描く。本発明のフレキシブル製造システムは、しかし１、２、３又はそれ以上の一つ以上のモジュール群を包含してよい。図２５に示すフレキシブル製造システムでは、モジュールの第一群１０７８は、第一及び第二モジュール１０８２と１０８４を各々備え、又第二群１０８０は、第三モジュール１０８６を備える。この実施形態では、制御システム１０９０は好ましくは、中央コンピュータ３３６、並びにモジュールの第一群１０７８及び第二群１０８０の操作ユニットを各々制御するための、第一局部制御装置１１０８及び第二局部制御装置１１１０を備える。第一局部制御装置１１０８は、第一局部作動／駆動制御装置１０６２及び／又は第一局部論理制御装置１０６６を備えてよい。第二局部制御装置１１１０は、第二局部作動／駆動制御装置１０６４及び／又は第二局部論理制御装置１０６８を備えてよい。第一局部制御装置１１０８及び／又は第二局部制御装置１１１０は、１０７０と１０７２のような局部オペレータインターフェイスも備えてよい。
【００２５】
各モジュールは、一つ以上の操作ユニットを備えてよく、第一群１０７８の第一モジュール１０８２及び第二モジュール１０８４は、第一操作ユニット１０９２及び第二操作ユニット１０９４を備えてもよく、第二群１０８０のモジュール１０８６は、第三操作ユニット１０９６を備えてよい。各操作ユニットは一つ以上のモータ及び／又は一つ以上の制御装置を備えてよい。（用語「制御装置」をこの出願に使用する時、ソレノイド、フォトアイ（光眼）、近接開閉器、温度センサ、継電器、ウェブ追跡機構を駆動するための小交流モータのような装置、又は当業界で既知の他のいずれかの制御装置に関する。）第一操作ユニット１０９２及び第二操作ユニット１０９４は、第一モータ１０５７及び第二モータ１０５８、及び第一制御装置１０７３及び第二制御装置１０７４を備えてよい。同様に、第三操作ユニット１０９６は、第三モータ１０６０及び第三制御装置１０７６を備えてもよい。
第一局部制御装置１１０８及び第二局部制御装置１１１０は、中央コンピュータ３３６と共に回路網に統合してもよい。回路網は、例えば、次の二つの副回路網を備えてよい、中央作動／駆動制御装置９１６をリンク１１２８と１１４２を介して第一局部作動／駆動制御装置１０６２及び第二局部作動／駆動制御装置１０６４に各々接続する作動／駆動制御副回路網１１２６、並びに中央論理制御装置９２８をリンク１０５２と１０５６を介して第一局部論理制御装置１０６６及び第二局部論理制御装置１０６８に各々接続する論理制御副回路網１１２４。作動／駆動制御副回路網１１２６全体に伝達される情報は、例えば、主駆動エンコーダ又は仮想主駆動エンコーダが移動した距離を表してもよい。論理制御副回路網１１２４中に伝達された情報は、例えば、機械設定箇所、製品の品質情報、機械の状態、及び運転状況などを包含してよい。
【００２６】
前記のように、一つ以上のモジュール群は、一つ以上の操作ユニットを備えてよい。各操作ユニットは、少なくとも一つのモータ及び／又は少なくとも一つの論理装置を備えてよい。本発明の一実施形態では、モータは独立して駆動するサーボモータであってよい。この実施形態では、操作ユニットの速度及び位置は、一般的機械ライン軸によって同位相である必要がない。操作ユニット間の機械連結はなくてもよく、操作ユニットの速度と位置は、共通位置及び／又は速度基準に関して、局部制御装置により同期させてもよい。共通基準の源は、前記の主作動／駆動基準のいずれかであってよい。
作動／駆動制御装置は、一つ以上のサーボモータに接続してもよい。図２５に示す実施形態では、例えば、第一局部作動／駆動制御装置１０６２は、入力ケーブル１１１８及びフィードバックケーブル１１２０により、第一群１０７８の第一モジュール１０８２及び第二モジュール１０８４のサーボモータ１０５７と１０５８に接続してもよく、同様に、第二局部作動／駆動制御装置１０６４は、入力及びフィードバックケーブル１１２２により、第二群１０８０の第三モジュール１０８６に位置するサーボモータ１０６０に接続してもよい。
【００２７】
モータ作動／駆動制御システムは、例えば、一つ以上の下記の構成成分を備えてよい：局部作動／駆動制御装置、サーボモータ直流モータ、交流ベクトル駆動モータなどのような電気モータ、及び／又はエンコーダ若しくは分解器のような電気モータ位置フィードバックセンサ。局部作動／駆動制御装置１０６２と１０６４は、一つ以上のプログラム可能作動／駆動制御装置、及び一つ以上の電力変換機／増幅器を備えてよい。プログラム可能作動／駆動制御装置は、１組の事前プログラムした又はオペレータが限定した、制御工程若しくは設定点を包含する特定の制御ルーチン若しくは構成を使用して、モータを制御してよい。制御工程若しくは構成は、例えば、主基準信号に対する一つ以上のモータの相対的な速度及び／又は位置に関する指示を包含してよい。モータ軸のための位置フィードバックセンサは又、プログラム可能な作動／駆動制御装置に接続してもよい。プログラム可能作動／駆動制御装置は、フィードバックセンサを用いて主基準信号に関するサーボモータ軸の位置を計算し、主基準信号の相対的速度及び位置に調和させるように、モータの速度及び／又は位置を調整するために、プログラムした指示に従ってもよい。一実施形態では、例えば、主基準信号は、フレキシブル製造システムのための基準速度及び位置を表すために、周波数、振幅、及び／又は角度を含んでよい。モータ電力変換機／増幅器は、主基準信号への相対的な位置を維持するためにモータに使用される電流の量を制御してよい。必要電流量は、作動／駆動制御装置により決定してもよく、モータの軸並びに主基準の相対的速度及び／又は位置との間で計算されるエラー量に基づいてもよい。作動／駆動制御装置は、状態コード、エラーコード、速度、及び位置のような情報を、アナログ又はデジタル回路網を介して論理制御装置に伝達してもよい。
【００２８】
ライン切り替え、製品寸法の変化などにおいて援助するために、プログラム可能な作動／駆動制御装置は、特定の製品を組み立てるためのラインを形成するため、ラインオペレータが選択してよいいくつかの代替ルーチンを持ってよい。あるいは制御ルーチンは、一つ以上のモジュール群の種々のモータの操作を制御するために、オペレータが限定した設定箇所を使用してもよい。更なる実施形態では、プログラム可能な作動／駆動制御装置を図２５に示すような回路網に接続してよいならば、その制御ルーチンは回路網中で置き換え、削除、又は改良してもよい。回路網は、一実施形態では、エサーネット、コントロールネット（Control Net）（登録商標）（ロックウェル・インターナショナル社（Rockwell International）の製品）、これら二つの回路網の組み合わせ、又は当業界で既知の他のいずれかの型の回路網であってよい。
【００２９】
モータは一つ以上の操作ユニットに機械的に接続してもよく、モータ電力変換機／増幅器に電気的に接続してもよい。モータ及び操作ユニットの間の機械的インターフェイスは、ギア若しくはプーリーセット及び／若しくはその組み合わせであってよいし、又は直接リンクであってよい。ピッチをつける製品、すなわち生産ライン上で１回、２回と位相を変える製品に必要な操作ユニットは製品のピッチと同期させた速度で回転するために、「ピッチ付与」モータシステムとして形成したモータを有してもよい。一実施形態では、オペレータは、変換ライン上での、ライン軸若しくは主駆動モータの、エンコーダパルス数、又はオペレータインターフェイスで単一の製品ピッチを表している作動／駆動制御回路網中に伝達された仮想エンコーダパルス数を選択することにより、モータの速度を製品のピッチに同期させてもよい。局部作動／駆動制御機能は、ピッチ付与操作ユニットの操作を単一製品の長さに同調してよい。例えば、ピッチ付与操作ユニットの単一回転若しくは線状の動きは、整数の製品長に対応してもよく、又はピッチ付与操作ユニットの整数の回転若しくは線状の動きは、単一の製品長に対応してよい。一実施形態では、局部制御装置は、エンコーダ又は仮想エンコーダのパルスの設定数に、その操作ユニットを駆動する特定のモータのギア比を掛け算することにより、ピッチ付与操作ユニットの回転又は線状の動きを単一の製品長に同期させてよい。ギア比は、モータと操作ユニット間の機械的関係、及び操作ユニットの一回転又は線状の動きにより生産されてよい製品の数による。ギア比は、特定のモータ用に、オペレータにより事前プログラム又は設定してもよい。代替実施形態では、操作ユニットの回転速度若しくは線形速度は、事前プログラミング又は一定時間枠で生産される製品の数（例えば、一分当たりおむつ１００枚）をオペレータインタフェイスで選択するオペレータにより、製品ピッチと同期させてもよい。製品にピッチをつける必要のない操作ユニットは、非ピッチ操作ユニットと機械的に連結するモータを有してもよく、非ピッチモータシステムとして形成してもよい。非ピッチ操作ユニットは、主基準の相対的速度に従ってよい。オペレータは、未加工の材料及び／若しくは製品寸法の種々の変化を補償するために、非ピッチ操作ユニットのモータ速度を変更若しくは調整する能力を持ってよく、又はこれをプログラミングを通じて行ってよい。
【００３０】
サーボモータのソフトウエア制御は、従来の機械的連鎖、ギア、ベルト駆動などより迅速に変更する可能性があるため、独立駆動サーボモータは、ラインの残部に対するモータ速度及び位置において、より迅速な変更を可能にする。デジタル制御サーボモータを使用することは、特に長い駆動列の場合従来のライン軸及び／又はベルト駆動より、より高度な同期及び位置制御を提供し得るので、製品作りにおいて、更なる正確さをも可能にする。更に、デジタル制御サーボモータは、自動的に所望の製品を作るために、一つ以上のサーボモータの作動／駆動を指示する一つ以上の論理及び作動／駆動制御システム用の、事前形成したプログラム設定点から、オペレータが製品を選択することを可能にする「押しボタン」切替を可能にし得る。
前記のように、操作ユニットは一つ以上の論理装置を備えてもよい。一実施形態では、局部論理制御機能は、一つ以上のモジュールの特定群のための論理的装置の操作を直接制御し、これら論理装置の操作をフレキシブル製造システムの残部と同期又は調和させる、局部論理制御装置に収容してもよい。局部論理制御装置は、中央論理制御装置により発生し、論理制御副回路網１１２４のような回路網中に伝達される主論理基準信号を使用して、局部論理装置の操作を局部論理制御装置に同期又は調和させてもよい。
【００３１】
局部論理制御装置は、一つ以上の制御装置及び／又は遠隔局部回路網の中の一つ以上のオペレータインターフェイスと接続してよい。第一局部論理制御装置１０６６は、例えば、モジュール１０７８の第一群１０７８の第一モジュール１０８２及び第二モジュール１０８４に配置する第一制御装置１０７３及び第二制御装置１０７４に接続してもよく、並びに遠隔局部回路網リンク１１３８と１１４０により、第一オペレータインターフェイス１０７０に接続してもよい。同様に、第二局部論理制御装置１０６８は、例えば、第二群１０８０のモジュール１０８６に配置する第三制御装置１０７６に接続してもよく、遠隔局部回路網リンク１１３４と１１３６により第二オペレータインターフェイス１０７２に接続してもよい。遠隔局部回路網は、一つ以上のモジュール群のためのデジタル内部制御回路網であってよい。この遠隔局部回路網は局部論理装置から始まり、遠隔入出力電子モジュールを介して、操作ユニット制御装置を論理制御装置と接続してもよい。第一局部論理制御装置１０６６は、例えば、第一遠隔局部回路網１１４６を介して、第一操作ユニット制御装置１０７３及び第二操作ユニット制御装置１０７４に接続してよい。第二局部論理制御装置１０６８は、例えば、遠隔局部回路網１１４８を介して、第三操作ユニット制御装置１０７６に接続してよい。第一オペレータインターフェイス１０７０と第二オペレータインターフェイス１０７２と各々接続する第一局部論理制御装置１０６６と第二局部論理制御装置１０６８のように、内部回路網は、機構局部論理制御装置を、それに対応するオペレータインターフェイスと接続してもよい。遠隔局部回路網中に伝達された信号は、例えば、モジュール群に包含される一つ以上のモジュールに配置する制御装置からの状態を包含してもよい。
【００３２】
局部作動／駆動制御機能及び局部論理制御機能を両方包含する、局部制御システムの例は、図３０に示す接着剤制御システムである。本発明の一つ以上のモジュール群１２０２は、モジュール３００に収容する一つ以上の接着剤塗布器３８０を備えてよい。接着剤塗布器３８０は、当業界で使用するいずれの型であってもよく、接着剤タンク３８４から、ポンプ３８６、供給ホース３８８、遠隔メータ３９０、及び接着剤供給ホース３９２を介して接着剤を受け取ってよい。遠隔メータ３９０は、局部作動／駆動制御装置９６２により制御してよい、サーボモータ１２０６により駆動してもよい。局部作動／駆動制御装置９６２は、制御されるべき各モータ用にロックウェル・インターナショナル社（Rockwell International）により製造された１３９８−ＤＤＭ−００９制御装置のような、多くの独立単軸プログラム可能作動／駆動制御装置９６３、又は多くのモータを制御してよい、ロックウェル・インターナショナル社（Rockwell International）製造の１３９４−ＳＪＴ１０−ＴＲＬ制御装置のような、一つ以上の多軸プログラム可能作動／駆動制御装置を備えてよい。局部作動／駆動制御装置９６２は、駆動及びフィードバック制御ケーブル１２０８を介してサーボモータ１２０６を制御してよい。接着剤供給ホース３９２は、遠隔メータ３９０から接着剤塗布器３８０に接着剤を供給してよい。遠隔メータ３９０、接着剤供給ホース３９２、及び接着剤塗布器３８０における接着剤の温度は、接着剤接合箱３８２及び遠隔局部回路網リンク１２１４を通じて、局部論理制御装置９３４に接続してよい出力及びフィードバックケーブル１２１０を介して、局部論理制御装置９３４により制御してもよい。接着剤接合箱３８２は、電力供給及び遠隔メータ３９０からの温度制御／フィードバック信号用出入力装置のための末端接続器、接着剤供給ホース３９２、及び接着剤塗布器３８０を有してもよい。接着剤接合箱３８２は、電力供給ケーブル１２１２を介してインターフェイス接続器９６８に接続してもよく、局部論理制御装置９３４に温度フィードバック信号を供給するために、遠隔局部回路網リンク１２１４を介して局部論理制御装置９３４に接続してもよい。局部論理制御装置９３４は、接着剤縫製制御ケーブル１２１６などにより、モジュール３００に配置する電気−空気変換器１２１８に接続してもよい。変換器１２１８は、圧縮空気管１２２０を介して、接着剤塗布器３８０に接続してもよい。変換器１２１８は圧縮空気１２２２を受けてよく、接着剤塗布器３８０への接着剤の流れを開始及び停止するために、接着剤塗布器３８０への圧縮空気の供給を行って／止めてよい。
【００３３】
本発明の特定の一実施形態では、標準接着剤制御パネル９６０は、フレキシブル製造システムを通じて接着剤塗布器の操作を制御するための、標準ハードウエア及び／又はソフトウエアを含んで形成してもよい。標準接着剤制御パネル９６０を、例えば、接着剤塗布器を備える、本発明のフレキシブル製造システムの各一つ以上のモジュール群のために使用してもよい。接着剤塗布器３８０のような、特定の接着剤塗布器の制御に必要な、特定のハードウエア及び／又はソフトウエアは、局部制御装置９３４に包含されてよく、及び／又は標準接着剤制御パネル９６０に加えられてもよい。標準接着剤パネルを利用することにより、局部制御装置を再形成することなく、接着剤操作ユニットを、一つ以上のモジュール群に加える又は一つ以上のモジュール群から除去することを可能にしてもよい。この実施形態では、例えば、局部論理制御装置９３４は、遠隔局部回路網リンク１２２４を介して、接着剤制御パネル９６０に配置されている、論理制御パネル出入力部分９６６に接続してもよい。標準接着剤制御パネル９６０は、図２９に概略的に示す。接着剤制御パネル９６０は、多プログラム可能作動／駆動制御装置及びモータ電力変換器／増幅器ペア９６２を備えることにより、多くの遠隔メータを制御するための標準デザインを有してもよい。
【００３４】
タンク制御機能は、一つ以上の接着剤タンクの制御専用の離れた局部制御装置、一つ以上の局部制御装置、又は中央コンピュータにより行われてよい。タンク制御機能は、一つ以上のモジュール群１２０２のモジュール３００に配置されている遠隔メータ３９０に供給する接着剤の割合に加え、タンク３８４及び供給ホース３８８の中の温度を制御してもよい。接着剤タンク３８４は、各々が少なくとも一つのポンプを含み、異なる型の接着剤を含んでよい多くの接着剤チャンバーを備えてよい。
局部制御装置は、少なくとも論理制御装置、及び／又は作動／駆動制御装置、及び／又は一つ以上の安全回路及び／又は一つ以上の電力分配システムのような他の要素を備えてもよい。図２７に示すように、例えば制御パネル３７０は、作動／駆動制御装置９３２、論理制御装置９３４、制御継電器９３６、安全継電器９３８、プログラム可能カム開閉器９４０、専用ワイヤ末端点９４２、機構インターフェイス接続器９４４、論理インターフェイスパネル９４６、電力分配回路ブレーカ９４８、作動／駆動制御接触器９５０、交流モータ接触器９５２、及び２５ＶＤＣ電力供給９５４を備えてよい。局部制御装置は、一つ以上の制御パネル又はモジュール群の一つ以上のモジュールにより、収容してもよい。
【００３５】
本発明の一実施形態では、局部制御装置は、中央コンピュータ３３６に関して前記したように、一つ以上の標準制御パネル内に収容してもよい。局部制御装置を収容する標準制御パネルは、局部制御装置が制御するモジュールの近く又はモジュールに近接して配置してもよい。図１５に示すように、例えば、標準制御パネル３７０は、それが制御するモジュール３００に近接するパネル支持体構造２４０の上に配置してもよい。モジュールを他の一つ以上のモジュール群と取り換える場合、標準制御パネル３７０は、新しいモジュール群のための局部制御装置として機能するように、又新しいモジュールを制御するように再形成してもよい。
一実施形態では、本発明のフレキシブル製造システムは、図１３と２７に示すような標準主制御パネル３７１及び標準補助制御パネル３７４（標準補助制御パネル３７４Ｅと３７４Ｆを図１３に示す）を備えてよい。標準制御パネルは、空間が制限されるかもしれないので、一定数の電気モータ、論理装置などのための制御ハードウエアのみを収容してもよい。この実施形態では、モジュール群が標準主制御パネル３７１が収容し得る一定数を越える電気モータ、論理装置などを備える時、一つ以上の標準補助制御パネル３７４も使用してもよい。更に、図１３と２７に示し、前記したような標準接着剤制御パネル９６０を、一つ以上のモジュール群で接着剤システムを制御する特定の局部制御装置のためのハードウエアを収容するために使用してもよい。あるいは、追加の標準制御パネルを形成して、局部制御装置の作動／駆動又は論理制御観点のような一つ以上のモジュール群の他のサブシステムを制御するハードウエアを備えるよう設定してもよい。
【００３６】
図１３と図１４は、例えば、局部制御装置が制御するモジュールに近接するパネル支持体構造２４０の上の標準制御パネルに局部装置を収容する、本発明の代表的なフレキシブル製造システムの一部を示す。モジュールＡは、共にモジュールＡのための局部制御装置を備える、標準主制御パネル３７１Ａ及び標準接着剤制御パネル９６０Ａに近接していることを示す。モジュールＢ群は、共にモジュールＢ群のための局部制御装置を備える、標準主制御パネル３７１Ｂ及び標準接着剤制御パネル９６０Ｂに近接することを示す。モジュールＣは、共にモジュールＣのための局部制御装置を備える、標準主制御パネル３７１Ｃ及び標準接着剤制御パネル９６０Ｃに近接していることを示す。次にモジュールＤは、共にモジュールＤのための局部制御装置を備える、標準主制御パネル３７１Ｄ及び標準接着剤制御パネル９６０Ｄに近接していることを示す。モジュールＥ群は、共にモジュールＥ群のための局部制御装置を備える、標準主制御パネル３７１Ｅ、標準補助制御パネル３７４Ｅ、及び標準接着剤制御パネル９６０Ｅに近接していることを示す。最後にモジュールＦ群は、共にモジュールＦ群のための局部制御装置を備える、標準主制御パネル３７１Ｆ及び標準補助制御パネル３７４Ｆに近接していることを示す。
【００３７】
用語「オペレータインターフェイス」を本出願に使用する時、オペレータがデータを入力する及び中央コンピュータから又は局部制御装置からデータを受け取ることを可能にする、マイクロプロセッサ基準システムに関する。本発明のフレキシブル製造システムは、中央コンピュータに接続され得る中央オペレータインターフェイス、及び一つ以上の局部制御装置に接続され得る一つ以上の局部オペレータインターフェイスを備えてよい。中央オペレータインターフェイスは、中央コンピュータの中の中央論理制御装置から情報を得てもよく、一つ以上の局部制御装置からのラインデータを統合してそのデータをオペレータのために表示してもよい。中央オペレータインターフェイスは、オペレータから入力したデータを一つ以上の局部制御装置に分配してもよい。オペレータインターフェイスは、モータパラメータ設定箇所、接着剤温度、及びプログラム可能カム限界のような、一つ以上の機械設定箇所の発端であってもよい。オペレータインターフェイスは、電子予告システムのような、ライン上の他の表示のためのデータベースを保持してもよい。
【００３８】
図２５に示す中央オペレータインターフェイス９２０、第一オペレータインターフェイス１０７０、及び第二オペレータインターフェイス１０７２は各々、オペレータのために警告メッセージのような、製造システムの不調に関するメッセージを表示してもよい。警告メッセージの数例は、製品拒絶数、組織破壊、サーボモータ上の超許容トルク、構成成分の芯のずれ、超許容温度などであってよい。一つ以上のモジュール群の警告メッセージを、局部操作インターフェイス上及び／又は中央オペレータインターフェイス上に表示してもよい。図２３に示すように、例えば、第一モジュール群１０７８の警告メッセージを、第一オペレータインターフェイス１０７０に表示してもよく、第二モジュール群１０８０の警告メッセージを第二オペレータインターフェイス１０７２に表示してもよい。しかし中央オペレータインターフェイス９２０は、モジュール群１０７８と１０８０の両方に関する警告メッセージを表示してもよい。一実施形態では、警告メッセージを中央コンピュータ３３６の中央論理制御装置９２８に収容してもよい。
【００３９】
図２５に示す実施形態は、例えば、以下の市販のハードウエアを利用してもよい：主作動／駆動基準９２４は、ロックウェル・インターナショナル社（Rockwell International）製造のエンコーダ信号基準シミュレータ（ＥＳＲＳ）であってよく、作動／駆動制御信号変換器伝達器９２６は、ロックウェル社（Rockwell）製造のＡＬＥＣ−４１００軸リンクエンコーダ変換器であってよく、中央論理制御装置１１１４は、ロックウェル社（Rockwell）製造の１７８５−Ｌ４０Ｃ ＰＬＣ−５であってよく、モータ１０７３、１０７４、及び１０７６は、ロックウェル社（Rockwell）製造の１３２６サーボモータであってよく、作動／駆動制御装置１０６２と１０６４は、ロックウェル社（Rockwell）製造の１３９４−ＳＪＴ１０−Ｔ−ＲＬ制御装置であってよく、局部論理制御装置１０６６と１０６８は、ロックウェル社（Rockwell）製造の１７８５−Ｌ４０Ｃ１５ ＰＬＣ−５プロセッサであってよく、局部オペレータインターフェイス１０７０と１０７２は、オハイオ州のＩＤＴカトラ・ハンマー社（IDT Cutler Hammer）製造の１５８５ＴＨＸ＋１２４２であってよく、中央主オペレータインターフェイス９２０は、オハイオ州ＩＤＴカトラ・ハンマー社（IDT Cutler Hammer）製造のＤ７３５ＳＶＰＲ６４ＤＷＮＴであってよい。
【００４０】
独立型操作
本発明の一つ以上のモジュールは、独立方式でオフラインで操作可能である。図２３は、独立方式でオフラインで使用する二つのモジュール群９００の例を示す。品質向上する製品の部分が望みどおり作られるまで、モジュール９００群の操作ユニットを改良してもよい品質向上製品を開発するために、モジュールをオフラインで操作してもよい。モジュールを変換ラインに取りつける前に、その操作を試験するために、モジュールをオフラインで運転してもよい。あるいは、モジュール９００群を、製品の構成成分をオフラインで生産するための独立型生産中心部として使用してもよい。一実施形態では、ウェブ材料９０８は、独立型方式で処理するモジュール群９００により組み立てる部分以外は、完成した製品の全ての部分を包含する製品ウェブであってよい。巻き取り装置９０６は、モジュール９００群により組み立てる部分を包含する、組み合わせウェブ９１３のロールを作ってよい。
特定の一例では、モジュール９００群は、配電、安全システム、圧縮空気、真空、グリコール、接着剤、及び必要な他のユーティリティを供給するための合体装置により支持してもよい。モジュール９００群の一つ以上のモジュールは、図１５と１６に示し、前記したような製造ラインで接続したと同様に、合体装置に接続してもよい。
【００４１】
独立型方式の操作の間、局部制御装置は、群の操作ユニットの操作を制御してもよい。局部制御装置は、群で独立してモータと論理装置の操作を同期及び調整させてもよく、又はフレキシブル製造システムで受け取る前記の基準信号を模擬実験するために、使用してよい外部の源から基準信号を受け取ってもよい。
ある製品の一部のための「試験台」として個々のモジュールを使用することは、典型的な製品の品質向上からある工程を除去する可能性もある。例えば、原型ラインに挿入してよい一つ以上のモジュールの独立型操作は、高速で製造することの実行可能性を試験するために、高速で独立して品質向上する製品の部分を製造してよい高速試験台を建設する工程と典型的な製品の品質向上の進展の結果から高速で完全な原型製品を作り得る原型ラインを建設する工程とを、組み合わせることを可能にしてもよい。このように一旦構築して試験すると、高速試験台として機能する独立型モジュールは、原型ラインに挿入してもよく、新しく開発した製品を含む製品は、完全な原型ラインを構築又は再構築する必要もなく高速で組み立ててもよい。更に独立型モジュールは、先ず、製品と工程の実行可能性を決定するために、品質向上する製品部分及び／又は品質向上を包含する全製品を製造してよい予備機械生産ユニットとして利用してよく、その後高速試験台として利用し、最後に高速原型ラインに挿入してもよい。又、一旦製品の品質向上が高速原型ラインでうまく行われれば、そのモジュール若しくは実質的に類似のモジュールを、一つ以上の生産ラインに挿入してもよい。更に、多くの生産ラインが本発明に従って設計される場合、モジュールの試験及びデバッギングが他のラインで終了した後では、試験ライン又は他の生産ライン上で試験した実質的に類似の又は同一のモジュールを、容易に多くの生産ラインに挿入してもよいので、製品の品質向上は、容易に多くの生産ラインに広げてもよい。このようにして、各生産ラインの停止時間は徹底的に減少する可能性がある。
【００４２】
製品の品質向上
製品の品質向上の多くは、製品の一つ以上の特定の部分を変更することにより、製品の性能及び／又は美的価値を高めること又は製品の費用を減らすことを求めている。おむつ製品は、例えば、バリアカフ５３８を加えることにより、ガスケットカフ５３６を持つ単一カフのおむつから多カフのおむつに品質向上してもよい。あるいは製品ラインは、製品の一つ以上の部分を変更することにより、同一ライン上で多くの異なる製品を製造してもよい。ラインでは、例えば、おむつの足の開口部を作るために、ウェブに切り目を入れることによりサイドパネルが作られる、一体設計おむつを製造してもよい。この同じラインで、一体設計おむつ５００のサイドパネル部分を、大幅に費用を削減してオフラインで作ることができる事前製作した後ろ耳及び前耳とに取り換えた、図３３に示すおむつ５５０のような多片設計のおむつを製造してもよい。
完全な製品、又は実質的に製品部分の全てを製造する、取りつける、若しくは組み立てる設備が、物理的に共に配置され、共通に制御されるならば、製品からある部分を変える、取り換える、または取り除くために、生産ラインを変更することは、オフライン開発、試験、ライン切り替え努力に要する時間及び費用を大幅に減少する可能性がある。例えば、特定の一実施形態で、特定の製品部分を製造する、取り付ける、又は組み立てるために使用される、各操作ユニット若しくは実質的に全ての操作ユニットは、その部分専用の一つ以上のモジュールに収容される。これらのモジュールは、製造ラインで互いに近接して配置してもよく、共通で制御してもよい。
【００４３】
前記のように、本発明のフレキシブル製造システムは、製品の特定部分を製造する設備の実質的に全てを収容する一つ以上のモジュールからなる群を備えてよい。特定の一実施形態では、例えば、一つ以上のモジュールの設備を局部制御機能により直接制御してもよい。この実施形態では、局部制御機能は、少なくとも一つのモータ及び／又は一つ以上のモジュールからなる群の一論理装置の操作を、フレキシブル製造ラインの残部に調和させるために、全体的制御機能により提供される基準信号を利用してもよい。この実施形態の特に好ましい変化形では、フレキシブル製造システムは、製品の異なる部分を製造する一つ以上のモジュールからなる少なくとも二つの独立した群を備えてよい。この実施形態では、各群は、その特定群のためのモータ及び論理装置を直接制御すること、並びにそれらのモータ及び論理装置を、一つ以上の基準信号を利用して、フレキシブル製造システムの残部に同期又は調和するようになっている局部制御機能を包含してよい。他の変化形では、一つ以上のモジュールからなる各群の局部制御機能は、独立方式又は一つ以上のモジュール群が全体的な変換ラインに統合される場合のいずれかにおいて、その一つ以上のモジュールからなる群のためのモータ及び論理装置を直接制御するようになっていてもよい。
【００４４】
モジュールの追加／置換
図２４は、フレキシブル製造システムへの追加及び／又はフレキシブル製造システムの一つ以上のモジュールの置換に適合してよいモジュール１０８９及び局部制御装置１１０６を描く。一実施形態では、モジュール１０８９は、製品の新しい、代替の、又は改良した部分を生産可能であるよう形成してもよい。この実施形態では、ラインに異なる製品又は製品の異なる変化形（例えば、異なる寸法）を生産させるために、モジュール１０８９をフレキシブル製造システムに挿入してもよい。モジュール１０８９は、少なくとも一つの制御装置１１０２及び／又は少なくとも一つのモータ１０９８を包含した少なくとも一つの操作ユニット１１００を備えてよい。局部制御装置１１０６は、少なくとも一つの局部作動／駆動制御装置１１０４及び少なくとも一つの局部論理制御装置１１０５を備えてよい。更に、モジュール１０８９は、少なくとも一つの局部オペレータインターフェイス１１０７を備えてよい。
【００４５】
特定の一実施形態では、一つ以上のモジュールを本発明のフレキシブル製造ラインに追加、又はラインから除去する時、ラインの変化は好ましくは、上流のモジュール又は下流のモジュールの操作に影響を及ぼさない。ラインの変化が、変化したフレキシブル製造ラインの下流に位置するモジュールに収容する操作ユニットの製品ピッチに影響を及ぼさないことを確実にするために、その変化による、フレキシブル製造システムのウェブ長又は製品経路の変化は好ましくは、製品ピッチ長の整数に等しい。このように、フレキシブル製造システムの変化は、製品ピッチに敏感ないずれかの下流操作に透明であってよい。挿入又は除去したモジュール群におけるウェブ長又は製品経路長は好ましくは、製品ピッチ長の整数に等しいが、挿入又は除去したモジュール群におけるウェブ長又は製品経路長は、製品ピッチ長の正確な整数でなくてもよい。例えば、ウェブ長又は製品経路長における回路網の変化は、一つ以上のモジュールを除去し、一つ以上のモジュールをラインに追加した場合、又は近接するモジュールのように、ラインに残る一つ以上の他のモジュールにおいてウェブ経路長を調整するならば、製品ピッチ長の整数に等しくてもよい。
【００４６】
一つ以上のモジュールを、製造システムから除去又は製造システムに追加する時、除去又は追加したモジュールに関する制御ファイルを、中央コンピュータ３３６から除去又は中央コンピュータ３３６に追加してもよい。例えば、図２５を参照すること。あるいは、中央コンピュータは、種々のモジュール形成の制御ファイルを備えていてよく、オペレータ入力などにより、局部制御装置からソフトウエアフラグが中央コンピュータに伝達された時、又は中央コンピュータ自身内にソフトウェアフラグを蓄えた時、中央コンピュータは、そのモジュール形成に対応する正しい制御ファイルを調べてもよい。用語「更新制御ファイル」は、制御ファイルの除去及び／又は更新の両方を包含してよく、又は中央コンピュータに、製造システムに現在接続しているモジュールについて伝達することを包含してもよい。制御ファイルは手動で又は自動的に更新してよい。手動更新制御ファイルは、例えば、中央論理制御装置９２８に蓄えた制御ファイルを除去するために、又は新しい制御ファイルを中央論理制御装置９２８に加えるために、論理制御ソフトウエアを有するパーソナルコンピュータ１０５０（例えば、図２５参照）を、論理制御副回路網リンク１０５２に接続することを含んでよい。自動更新制御ファイルは、開始信号が、オペレータにより、主オペレータインターフェイス９２０（例えば、図２５参照）から、又は局部オペレータインターフェイス１１０７（例えば、図２４参照）から提供された後、論理制御副回路網リンク１０５２と１０５６を介して、フレキシブル製造システムのあらゆる局部制御装置にファイルされた制御ファイルを中央論理制御装置９２８に読み取らせることを含んでもよい。
【００４７】
安全閉鎖
本発明の製造システムは、製造システムからの電力供給を閉じ、閉鎖中の製造システムの不注意な動きを防ぐための、安全閉鎖システムを含む。安全閉鎖システムは、機械制御業界で使用するいずれかの閉鎖システムであってよいが、本発明の一実施形態では、安全閉鎖システムは、モエラー電気会社（Moeller Electric Company）（ドイツ、ボン）の８００アンペア級閉鎖システムであってよい。この安全閉鎖システムにより、モジュール間に重電力ケーブル（例えば、４００Ｖ）を走らせる代わりに、あらゆるモジュールにおいて２４Ｖ制御ケーブルに接続する、安全分離部を有することも可能になる。後者では、より費用がかかり、物質的に多くの空間を取る可能性がある。あらゆるモジュールで電力分離を有する性能は、オペレータ及び保安要員に安全及び便利さを提供する。
【００４８】
図３１は、安全閉鎖システム１０００の一実施形態のブロック図を示す。安全閉鎖システム１０００は好ましくは、手動主開閉器１００２、手動補助バス開閉器１００４、手動作動バス開閉器１００６、作動バス接触器ユニット１００８、制御ユニット１０１０、分配器ユニット１０１２、及び一つ以上の安全閉鎖開閉器１０１４、１０１６などを含み、各々は支持モジュールに電力を供給する。作動バス接触器ユニット１００８は、作動バス２５２に電力を供給してもよい。電力ユニット１０００は好ましくは、作動バス２５２への電力を中断するための接触器１０１８を備える。手動スイッチ１００４は、補助バス２５３への電力を中断する役割を持ってもよい。あるいは、補助バス２５３は、作動バス２５２に関する前記のような同様の接触器スキームを備えてもよい。制御ユニット１０１０は、重複した安全監視及び連動装置を提供してもよい。分配器ユニット１０１２は好ましくは、多数の安全開閉器１０１４、１０１６などを監視し、一つ以上の安全開閉器が開いている時、分配器ユニット１０１２は、信号を制御ユニット１０１０に送り、一つ以上の安全開閉器が開いていることを制御ユニット１０１２に伝える。制御ユニット１０１０はその後、余分な接触器１００７の電圧を再び下げて、作動バス２５２から電力を取り除く。
図２８は、安全閉鎖システム１０００の一部を形成する電力分配中央パネル３２８の好ましい実施形態を示す。電力分配中央パネル３２８は、制御ユニット１０３２、分配ユニット１０３０、作動バス接触器ユニット１０３４、手動作動バス開閉器１０３６、手動補助バス開閉器１０３８、手動包装開閉器１０４０及び手動主開閉器１０４２を備えてよい。あるいは、分配ユニット１０３２はまた、生産ラインを通して分配してもよい。これは又、個々の安全閉鎖開閉器１０１４、１０１６などから、図２８に示す電力分配中央パネル３２８まで、伸びる必要のあるケーブルの数及び長さを低減し得る。
【００４９】
パネル支持体構造
図１３、１５、１７、及び１８は、変換ラインにより広い操作床面積及び接近改善を提供するために、流体ユーティリティシステム３０２、電力システム３０４、標準制御パネル３７０、標準主制御パネル３７１、標準補助制御パネル３７４、標準接着剤制御パネル９６０、原材料などを支持し得るパネル支持体構造２４０を示す。パネル支持体構造２４０は、製造ラインとほぼ同じ長さであってよく、ラインの駆動側に至近に配置してよい。パネル支持体構造２４０は、標準出荷容器で工場現場に容易に出荷し、図１７−２２に示すような市販のハードウエアを使用して工場現場で迅速に組み立てられる長さに事前製作してもよい。事前製作した部分は、一つ以上のプラットフォーム２４２、支持柱２４４、階段２４６、安全手すり２４８、ワイヤウエイ２４９及び２５６、二つの電力分配バスダクト２５２及び２５３、ユーティリティヘッダー支持体２５４、並びに交叉かすがい２５８を包含してよい。プラットフォーム２４２は、約３．５ｍ及び／又は約４ｍのような標準的な長さであってよい。
【００５０】
好ましくは、図１８に示すように、パネル支持体構造２４０を支える二列の柱２６０と２６２がある。柱２６０は、モジュールに至近のパネル支持体構造２４０の縁に沿って配置し、柱２６２は、モジュールから離れた側に沿って配置する。支持柱は、好ましくは可動に設計され、モジュール間の接続ラインに近接して配置するのが好ましい。この配置により、駆動側保護扉を障害なく充分に９０度開けることができ、モジュールの駆動側への接近を便利にする。製品の品質向上又は製造ラインの製品変更のような変更が、モジュール長を変化させる場合、又柱が一つ以上のモジュールへの接近を塞ぐ場合、柱を二つのモジュール間の接続ラインの位置へ再配置することが望ましいこともある。これを迅速に行うために、支持体柱２４４（図２１）を取り付けるプラットフォーム梁２６４は、プラットフォーム梁２６４又は柱２４４を更に改良することなく再び取り付けられるように、事前に一連の穴をあけることが好ましい。穴の型は、変換ラインで使用する異なる寸法のモジュールの間の漸増的違いに等しい距離で漸増的に繰り返してもよい。例えば、特定の変換ラインのモジュールが、幅１．０、１．５、２．０及び２．５ｍであるならば、穴の型はパネル支持体構造に沿って０．５ｍ毎に繰り返してもよい。
【００５１】
標準主制御パネル３７０、標準補助制御パネル３７４、及び標準接着剤パネル９６０のような制御パネルは、パネル支持体構造２４０の上に配置してもよく、パネル支持体構造２４０に穴をあける必要をなくし、パネルの取り付け及び除去を容易にするクランプでパネル支持体構造２４０に取り付けてよい。
図１５と１６に示すように、ユーティリティヘッダー部支持体２５４を、必要とする製造ラインの部分に向けた、圧縮空気、真空、グリコールなどの管輸送を支持するために使用してもよい。それらをモジュール及び制御パネルから独立して支持することにより、製造ラインのモジュールを迅速に変更する能力が増す。
ワイヤウエイ２４９と２５６は、図１５、１８、及び１９に示すように特定のモジュールに伸びる可能性のある電気制御ケーブル、電力ケーブル、接着剤ホースなどの支持に使用してもよい。オペレータは関係のないケーブル又はホースを、妨げる又は引っ張りなおす必要がないので、最初の取り付けの時、及びモジュールを除去、追加、または品質向上品と取り換える時はいつでも、このアプローチにより時間を短縮できる可能性がある。
作動配電バス２５２及び補助配電バス２５３のような多数の配電バスを独立してパネル支持体構造２４０に搭載してもよい。これらのバスを制御パネルの基部の近くに配置し、製造ラインに平行に運行してもよい。
【００５２】
図１５は、パネル支持体構造２４０に近接して配置するモジュール３００、並びにモジュール３００の流体ユーティリティシステム３０２及び電力システム３０４への接続も示す。モジュール３００は、ヘッダー支持体２５４の下のパネル支持体構造２４０に近接して配設してもよい。ヘッダー支持体２５４は、パネル支持体構造２４０に取りつけられ、圧縮空気ヘッダー３０６、低真空ヘッダー３０８、ハウス洗浄用真空ヘッダー３１０、高真空ヘッダー、グリコール供給ヘッダー３１４、及びグリコール戻りヘッダー３１６のような、ヘッダー支持体２５４に取りつけるヘッダーを包含してよい流体ユーティリティシステム３０２を支持する。ヘッダーは、製造ラインの全長に一般的に沿う、連続するヘッダーシステムを形成するために、共に接続されるヘッダーの離れた部分を包含してもよい。パイプ、ダクト、ホース、又はチューブ（「ドロップ」とも呼ばれる）を介して、図１５と１６に示すようなモジュール３００のすぐ上に配設する迅速分離部にヘッダーを接続してもよい。迅速分離部は、圧縮空気迅速分離部３２４、低真空迅速分離部３１８、ハウス洗浄真空迅速分離部３２２、高真空迅速分離部３２０、及び二つのグルコール迅速分離部３２６を包含してよい。この迅速分離部は、道具なしで操作することが可能で、ユーティリティを接続及び分離するのに必要な時間を短縮し得る。接続数を最小化するために、各モジュールのユーティリティにつき一つの入り口だけを持つことが好ましいかもしれない。その入り口から、特定の流体ユーテイリテイは、モジュール内で所望の目的地に導入される。ある特定のユーティリティが特定のモジュールに必要でないならば、このユーティリティのヘッダーは、末端キャップ又は弁で閉じてもよい。
【００５３】
図１５に示すように、電力分配センタ３２８から作動バス２５２及び補助バス２５３まで、電力ケーブル３３０と３３２各々を介して電力を供給してもよい。作動バス２５２と補助バス２５３は両方、パネル支持体構造２４０に取り付けてよい。作動バス２５２は、作動／駆動制御装置３３４を介して、モジュール３００に配置する少なくとも一つのモータ２８０に接続してよい。作動／駆動制御装置３３４は、作動電力ケーブル３３３及び迅速分離部３３７を介して、作動バス２５２に接続してもよく、又好ましくはモジュール３００のすぐ上に配置する迅速分離部３４４を介して接続する、出力ケーブル３３９及びフィードバックケーブル３４２を介してモータ２８０に接続してもよい。作動／駆動制御装置３３４は、制御モータケーブル３３８を介して中央コンピュータ３３６に接続してもよい。補助バス２５３は、論理電力ケーブル３４１及び迅速分離部３４５を介して少なくとも一つの論理制御装置３４０に接続してもよい。論理制御装置３４０は、図１６に示すように、遠隔局部回路網ケーブル３４８及び迅速分離部３５０により、電気接続バス３４６に接続してよい。論理制御装置３４０は、論理制御回路網ケーブル３５２を介して中央コンピュータ３３６に接続してもよい。オペレータインターフェイス３５４は、保護ドア３５６に取り付け、遠隔局部回路網ケーブル３５８により電気接続箱３４６に接続してもよい。安全閉鎖開閉器３６０は、オペレータインターフェイス３５４の下の保護ドア３５６に取り付けてもよい。安全閉鎖開閉器３６０は、安全閉鎖開閉器ケーブル３６２及び迅速分離部３６４を介して、電力分配中心部３２８に接続してよい。遠隔局部回路網ケーブル３４８、安全閉鎖開閉器ケーブル３６２、出力ケーブル３３９、及びフィードバックケーブル３４２は、パネル支持体構造２４０に取り付けられてもよいワイヤウエイ２４９に伸張してもよい。ワイヤウエイ２４９は、モジュール３００に接続するケーブル又は特定のモジュール群に接続するケーブルが、他のモジュールのためのケーブルと混合するのを防ぐために、モジュール３００又は特定のモジュール群専用であってよい。このアプローチにより、最初の取り付けの時間及びその製造システムにおいてモジュール又はモジュール群を除去、追加、又は置き換える時の時間を短縮する可能性がある。
【００５４】
作動制御装置３３４及び論理制御装置３４０は、両方とも以下に更に詳述する制御パネル３７０に配置してもよい。制御パネル３７０は、パネル支持体構造２４０の床の上でモジュール３００に近接して配置してもよい。制御パネル３７０の前部３７２は、モジュール３００に面してもよい。この配置により、パネル支持体構造２４０の上の制御パネル３７０で働く電気工と、モジュール３００に面した床の上で働くオペレータの間の視線が直線になる。このことは、よりよいコミュニケーションを可能にし、障害追及時間をより短くし、より安全な操作環境をもたらす可能性がある。特定モジュール又はモジュール群に要する制御設備を収容するために、必要ならば、複数の制御パネルを、特定モジュール又はモジュール群に使用してもよい。
例えば、モジュールが、図３０に示すように、少なくとも一つの接着剤塗布器３８０を備えるならば、モジュールには、例えば、モジュール３００の右上側に配置してもよい接着剤接合箱３８２を備えてもよい。接着剤塗布器３８０は、ポンプ３８６、供給ホース３８８、遠隔メータ塗布器３９０、及びホース３９２を介して接着剤タンク３８４から接着剤を受け取ってもよい。モジュールは、一つ以上の接着剤を供給される一つ以上の接着剤塗布器を備えてよい。これらの接着剤塗布器の制御は、例えば、標準主制御パネル３７１及び標準接着剤制御パネル９６０に収容する局部制御装置により供給してもよい。標準接着剤制御パネル９６０は、標準主制御パネル３７１に近接するパネル支持体構造の上に配置してもよい。
【００５５】
ライン変更の方法
この発明の製造システムは、一つ以上のモジュールを製造システムから除去、及び／又は一つ以上のモジュールをこの製造システムに追加するためのフレキシビリティを提供することが可能である。例えば、特定の製品部分の設計における変更を含む製品設計を変更する必要があるならば、その製品部分を作る製造システムのモジュール群を製造システムから除去してもよく、新しい製品部分を作るようになっている他のモジュール群を、除去したモジュール群と取り換えるために使用してもよい。加えたモジュール群は、除去した群により開いた空間に物理的に適合してもよく、適合しなくてもよい。加えた群が物理的にその空間に適合する場合、近接するモジュールの位置の変更は必要なくてもよい。しかし、加えたモジュール群が物理的にその空間に適合しない場合、近接するモジュールの位置の変更が必要である可能性がある。更に、製品に新しい製品部分を加える必要がある場合、新しいモジュール群を製造システムに加えてもよい。新しいモジュール群を加えることは、近接するモジュールの位置の変更を含んでも、含まなくてもよい。
【００５６】
図１から６、図１１と１２、図１５、１６及び図３１に関し、モジュールを製造ラインから除去することは、以下の工程（必ずしも以下に挙げる順ではない）の全て又はいくつかを含む。
１）作動バス２５２、補助バス２５３、及び安全閉鎖開閉器３６０を閉鎖する。
２）迅速分離部３４４などにより出力及びフィードバックケーブル３４２を分離する。
３）迅速分離部３５０などにより論理制御回路網ケーブル３４８を電気主接続箱３４６から分離する。
４）迅速分離部３２２などによりハウス洗浄真空を分離する。
５）迅速分離部３１８などにより低真空を分離する。
６）迅速分離部３２０などにより高真空を分離する。
７）迅速分離部３２６などによりグリコール供給及び回帰を分離する。
８）迅速分離部３２４などにより圧縮空気供給を分離する。
９）接着剤供給ホース３８８を分離して除去する。
１０）迅速分離部３６４などにより安全閉鎖開閉器ケーブル３６２を電力及び分配中央パネル３２８から分離及び除去する。
１１）持ち上げ機構多岐管１３０を据え付け、モジュールにエアラインを通す。
１２）持ち上げ機構３０をモジュールの下の領域２２に挿入する。
１３）ボルト及びピン３８、スペーサ３６、並びに楔３２と３４をモジュールから除去する。
１４）床から水平プレート１６の底までのモジュールの足２６の高さを測定して記録する。
１５）モジュールを固定する。例えば、人をモジュールのオペレータ側および駆動側に配置してもよい。
１６）持ち上げ機構を活動させてモジュールをラインから除去する。例えば、持ち上げ機構３０を膨張させてもよく、モジュールをラインから緩慢に押し出してもよい。
１７）モジュールを邪魔にならないように動かし、低くする。持ち上げ機構３０は、例えば、緩慢に収縮してもよい。
【００５７】
図１から６、図１１と１２、図１５、１６及び図３１に関し、モジュールを製造ラインに入れることは、例えば、以下の工程（必ずしも以下に挙げる順ではない）の全て又はいくつかを含む。
１）モジュールの作動バス２５２、補助バス２５３、及び安全閉鎖開閉器３６０を閉鎖する。
２）取り換えたモジュールの足２６の高さに挿入するモジュールの足の高さを調整する。
３）持ち上げ機構３０をモジュールの下の領域２２に挿入する。
４）モジュールを固定する。例えば、人をモジュールのオペレータ側および駆動側に配置してもよい。
５）持ち上げ機構を活動させる。例えば、持ち上げ機構３０を膨張させてよい。
６）モジュールを製造ラインの上で一列になるよう導く。
７）持ち上げ機構を低くする。例えば、持ち上げ機構３０を収縮して除去してもよい。
８）挿入するモジュールの垂直プレート１０及び近接するモジュールの垂直プレート１２が平行であり、モジュールが同じ高さになるようにモジュールの足２６を調整する。
９）スペーサ３６、楔３２と３４を挿入し、モジュールをボルトとピン３８で固定する。
１０）ハウス洗浄真空を迅速分離部３２２などにより接続する。
【００５８】
１１）低真空を迅速分離部３１８などにより接続する。
１２）高真空を迅速分離部３２０などにより接続する。
１３）グリコールの供給及び回帰を迅速分離部などにより接続する。
１４）圧縮空気供給を迅速分離部３２４などにより接続する。
１５）接着剤供給ホース３８８を接続する。
１６）迅速分離部３６４などにより、安全閉鎖開閉器ケーブル３６２を電力分配センタ３２８に接続する。
１７）迅速分離部３５０などにより、論理制御回路網ケーブル３４８を電気主接続箱３４６に接続する。
１８）迅速分離部３４４などにより、出力及びフィードバックケーブル３４２を接続する。
１９）作動バス２５２、補助バス２５３、及び安全閉鎖開閉器３６０を開く。
２０）モジュールソフトウエアを作動制御装置３３４及び論理制御装置３４０の中に搭載する。
２１）オペレータインターフェイス３５４又は主オペレータインターフェイス６３０の開始ボタンを押す。これで自動的に駆動に戻る可能性がある。
【００５９】
図２７に示す標準制御パネル３７０のような標準制御パネルを、異なる一つ以上のモジュール群の制御パネルとして働くように再形成するか、又は本発明のフレキシブル製造システムに加えて、取り換えるか、又はそのシステムから除去してもよい。一つ以上のモジュールからなる群を他の一つ以上のモジュールからなる群と置換する場合、除去する群の標準制御パネルを、多くの場合、新しい群の制御パネルとして再形成してもよい。この場合、一つ以上のモジュールからなる新しい群の操作を制御するために、標準制御パネル中のソフトウエア及び／又はハードウエアを、置換又は再形成してもよい。あるいは、新しい群をフレキシブル製造システムに挿入して、その群の制御パネルとして形成してよいラインに沿った予備がすでに存在しない場合は、標準主制御パネル３７０Ｎ、標準補助パネル３７４Ｎ、及び／又は標準接着剤パネル９６０Ｎのような一つ以上の新しい標準制御パネルを、図２７と２９に示すような、一つ以上のモジュールからなる新しい群を支持するために設置してもよい。取り換えるパネルの位置とは違うフレキシブル製造システムに沿う位置に、新しい標準制御パネルを設置する必要がある可能性もある。現在ある標準制御パネルを除去し、新しい標準制御パネルを設置することが必要な場合、例えば、以下の工程の全て又はいくつかを含む（必ずしも以下に挙げる順ではない）。
【００６０】
１）モジュールの作動バス２５２、補助バス２５３、及び安全閉鎖開閉器３６０を閉鎖する。
２）迅速分離部３３７などにより、作動バス２５２から電力ケーブル３３３を分離する。
３）迅速分離部３４５などにより、補助バス２５３から電力ケーブル３４１を分離する。
４）迅速分離部３５０などにより、電気主接続箱３４６から遠隔局部回路網ケーブル３４８を分離する。
５）標準制御パネル３７０の内側の作動制御装置３３４から制御作動ケーブル３３８を分離する。
６）標準制御パネル３７０の内側の論理制御装置３４０から論理制御回路網ケーブル３５２を分離する。
７）迅速分離部３４４などにより、出力及びフィードバックケーブル３４２を分離する。
８）標準制御パネル３７０を除去する。
９）新しい標準電気パネル３７０Ｎを設置する。
１０）迅速分離部３４４などにより、出力及びフィードバックケーブル３４２を接続する。
【００６１】
１１）論理制御回路網ケーブル３５２を、新しい標準制御パネル３７０Ｎの内側の論理制御装置３４０から接続する。
１２）制御作動ケーブル３３８を、新しい標準制御パネル３７０Ｎの内側の作動制御装置３３４から接続する。
１３）迅速分離部３５０などにより、遠隔局部回路網ケーブル３４８を、電気主接続箱３４６から接続する。
１４）迅速分離部３４５などにより、電力ケーブル３４１を補助バス２５３から接続する。
１５）迅速分離部３３７などにより、電力ケーブル３３３を作動バス２５２から接続する。
１６）作動バス２５２、補助バス２５３、及び安全閉鎖開閉器３６０を開く。
１７）モジュールソフトウエアを作動制御装置３３４、及び新しい標準制御パネル３７０Ｎの論理制御装置３４０に搭載する。
１８）オペレータインターフェイス３４５又は主オペレータインターフェイス９２０の開始ボタンを押す。これで、自動的に駆動に戻る可能性がある。
【００６２】
現在ある標準制御パネルを除去するが、新しい標準制御パネルを加えない場合、１から８の工程で充分である可能性がある。あるいは、新しい標準制御パネルを加えるが、現行の標準制御パネルを除去しない場合、９から１８の工程で充分である可能性がある。
あるモジュールを、元のモジュールと長さの異なるモジュールに取り換える場合、又はモジュールを再整理してモジュール対モジュールの位置関係を変更する場合、図１７から図２２に示すパネル支持体構造２４０は、パネル支持体構造２４０の再形成を必要とする可能性がある。再形成は、一つ以上の柱２４４の配置の変更、ワイヤウエイ２４９の配置の変更、及び／又は図１５に示すヘッダー支持体２５４の再配置又は追加を含んでよい。
【００６３】
柱の配置の変更は、例えば、以下の工程の全て又はいくつかを含む（必ずしも以下に挙げる順ではない）。
１）除去又は置換する柱を除去する前に、パネル支持体構造２４０の下の新しい柱を新しい位置に配置する。
２）新しい柱を、梁２６４に事前に正しくあけた穴と一直線に並べる。
３）２５ｍｍ厚さの詰め金のような詰め金を新しい柱の下に置く。
４）新しい柱の上部をボルト２５５で梁に締める。
５）床に示した４つの穴のような穴をドリルであける。
６）接着剤塗布ネジ付き棒アンカボルトのようなボルト２６３を、基礎プレ−ト２６５を通して床の４つの穴へ挿入する。
７）新しい柱の下でグラウトで仕上げをし、ナット２６１を基礎プレート２６５に固定する。
８）ボルト２５５を新しい柱の上部で締める。
【００６４】
一旦新しい柱を適所に固定すると、新しいモジュールのドアが自由に動かせるように、古い柱を除去しても安全である。古い柱の除去は、例えば、以下の工程の全て又は一部を含む（必ずしも以下に挙げる順ではない）。
１）グラウト２６８を古い柱の下から除去する。
２）古い柱を床に取りつけているる４つのボルト２６３を分離する。
３）古い柱の上部で梁２６４からボルト２５５を抜き、古い柱を除去する。
【００６５】
（実施例）
本発明の一実施形態では、フレキシブル製造システムは、おむつ、成人用失禁用品、女性用衛生タンポン、生理用ナプキン、拭き取り布、モップ、包帯などのような吸収性物品を製造し得る変換ラインを含んでよい。本明細書に使用する時、用語「吸収性物品」は、身体の排泄物を吸収及び保持する装置に関し、特に着用者の身体に対して又は身体に接近して置かれ、身体から排泄される種々の排泄物を吸収及び保持する装置に関する。用語「使い捨て」は、洗濯したり、又は吸収性物品として復原又は再利用することを一般に意図しない吸収性物品の説明に使用する（すなわち、それらを一回の使用後捨てる、好ましくはリサイクルする、腐らせて堆肥にする、又は環境的に適合性のあるやり方で始末することを意図する）。（本明細書で使用する用語「配置した」は、おむつの要素が、おむつの他の要素と共に一体の構造物として、又はおむつの他の要素へ結合される別個の要素として、特定の場所若しくは位置に形成される（位置決めし結合される）ことを意味するのに使用する。本明細書で使用する用語「結合した」は、１つの要素が、直接もう一方の要素へ固着することにより他の要素へ直接固定される構成、及び１つの要素が中間部材へ固着し、その中間部材がついでもう一方の要素へ固着することにより他の要素に間接的に固定される構成を包含する。）
図示するために、本発明のフレキシブル製造システムは、使い捨ておむつを製造する変換ラインを含めて説明してもよい。しかし、本発明は、おむつ変換ラインに限定せず、多くの異なる型の使い捨て製品及び耐久性のある製品の製造に利用してもよい。フレキシブル製造システム内の個々の操作ユニットの設計又は構造は、本出願のいかなる部分も形成しないので、詳細は説明しない。
【００６６】
用語「おむつ」をこの出願で使用する時、幼児及びその他失禁者が胴体下部の周りに一般的に着用する吸収性物品を指す。図３２は、おむつ５００の構造をより明確に示すために、切り落とした構造の部分を有する広げた状態の一体型おむつ５００の平面図を示しているが、このおむつは本発明のフレキシブル製造システムにより製造されてよい。着用者に面するおむつ５００の部分は、観察者の方を向いている。図３２に示すように、おむつ５００は好ましくは、液体透過性トップシート５０４、液体不透過性バックシート５０６、トップシート５０４の少なくとも一部とバックシート５０６の間に好ましくは配置される吸収性コア５０８、サイドパネル５１０、ガスケットレッグカフ５３６、バリアレッグカフ５３８、弾性腰部５１４、一般に５１６として設計される第一締着装置、及び第二ファスナ５１７を備える。おむつ５００は図３２に示されているが、第一腰部５１８、及び第一腰部５１８の反対側の第二腰部５１９、及び第一腰部５１８と第二腰部５１９の間に配置する股部５２０を有する。おむつ５００の周辺部は、長手方向縁部５２２が一般におむつ５００の長手方向中心線５２４に平行に走り、末端縁５２６がおむつ５００の横方向中心線５２８に一般に平行な長手方向縁部５２２の間を走るおむつ５００の外側縁により限定される。
【００６７】
おむつ５００のシャーシ（台）５０２はおむつ５００の本体を備える。シャーシ５０２は、吸収性コア５０８の少なくとも一部、並びに好ましくはトップシート５０４及びバックシート５０６を包含する外側カバー層を備える。一体型吸収性物品の場合、シャーシ５０２は、おむつの主要構造部材を含み、それとともに複合おむつ構造を形成するために付加される他の機能部分を含む。トップシート５０４、バックシート５０６、及び吸収性コア５０８は、種々の周知の形に組み立ててよいが、好ましいおむつの形は一般に、１９７５年１月１４日にブエル（Kenneth B.Buell）に発行された米国特許第３，８６０，００３号、発明の名称「使い捨ておむつのための収縮可能な側面部分」、１９９２年９月９日にブエル（Buell）に発行された米国特許第５，１５１，０９２号、及び１９９３年６月２２日にブエル（Buell）に発行された米国特許第５，２２１，２７４号、及び１９９６年９月１０日にロエ（Roe）らに発行された米国特許第５，５５４，１４５号、発明の名称「多領域構造的弾性状フィルムウェブの伸張性腰機構を有する吸収性物品」、１９９６年１０月２９日にブエル（Buell）らに発行された米国特許第５，５６９，２３４号、発明の名称「使い捨てプルオンパンツ」、１９９６年１２月３日にニース（Nease）らに発行された米国特許第５，５８０，４１１号、発明の名称「吸収性物品用サイドパネルを製造するためのゼロスクラップ法」、及びロブレス（Robles）らの名前で１９９７年８月２０日に出願された米国特許出願第０８／９１５，４７１号、発明の名称「多方向伸張性サイドパネルを有する吸収性物品」に記載され、これらの各々を参考として本明細書に組み入れる。
【００６８】
おむつ５００はサイドパネル５１０を備えてもよい。弾性のあるサイドパネル５１０は、おむつ５００の側面が拡大収縮するので、最初におむつ５００を着用者に快適に適合させ、着用時間中おむつ５００に排泄物が装填された後も、この適合を充分に持続することにより、より快適で輪郭に沿うようにするために、サイドパネル５１０は弾性又は伸張性があってもよい。たとえおむつ着用者が使用中に一方の弾性サイドパネル５１０を他方よりももっと引っ張った場合でも、おむつ５００は着用中に「自己調整」するので、サイドパネル５１０はまたおむつ５００のより効果的な適用を供給できる。
【００６９】
多片使い捨ておむつ５５０の例を図３３に示す。おむつ５５０は、前耳５５２及び後ろ耳５５４のような新しい機構を包含する。前耳５５２は、いずれかの単一又はそれ以上の貯蔵材料から構成してもよく、前記の手段を含むがそれらに限定されない当業界で既知のいずれかの手段によりシャーシ５０２に接合してもよい。後ろ耳５５４は、より快適で輪郭に沿うようにするために弾性又は伸張性であってもよい。後ろ耳５５４は、種々の形態に構成してもよい。弾性のある耳（又はサイドパネルとしても知られる）を有するおむつの例は、１９８９年８月１５日にウッド（Wood）らに発行された米国特許第４，８５７，０６７号、発明の名称「襞取りした耳を持つ使い捨ておむつ」、１９８３年５月３日にシャラファ（Sciaraffa）らに発行された米国特許第４，３８１，７８１号、１９９０年７月３日にバンゴンペル（Van Gompel）らに発行された米国特許第４，９３８，７５３号、本明細書で先に引用した、１９９２年９月９日にブエル（Buell）に発行された米国特許第５，１５１，０９２号、１９９３年６月２２日にブエル（Buell）に発行された米国特許第５，２２１，２７４号、１９９７年９月２３日にレイボン（LaVon）らに発行された米国特許第５，６６９，８９７号、発明の名称「維持される動的適合を提供する吸収性物品」、ロブレス（Robles）らの名前で１９９３年１１月１９日に出願された米国特許出願第０８／１５５，０４８号、発明の名称「多方向伸張性サイドパネルを有する吸収性物品」に開示されており、それらの各々を参考として本明細書に組み入れる。
【００７０】
図３２に示すおむつ５００を作るための代表的なモジューラおむつラインは、概略的に図３４、３５、３７に示す。このラインは１５のモジュールを備え、図３４に示す吸収性コア作成操作６００、及び図３５と３７に示す変換操作６０２を包含してよい。この実施形態では、吸収性コア作成操作６００は、６モジュール：パッチモジュール６０４、ティッシュモジュール６０６、乾燥ラップモジュール６０８；コア折り畳みモジュール６１０、コアカレンダーモジュール６１２、及びコア分離モジュール６１４を備える。吸収性コア作成操作６００で形成した個々のコアパッド６１６を変換操作６０２に送り込んでもよい。変換操作６０２は、図３５と３７に示すような、９モジュール：カフモジュール６２０、シャーシ組み合わせ送り込みモジュール６２２、シャーシ組み合わせモジュール６２４、サイドパネルモジュール６２６、ランディング領域モジュール６０、締着テープモジュール６３０、側部切り込みモジュール６３２、折り畳みモジュール６３４、及び最終形成モジュール６３６を備える。
【００７１】
例えば図７から１０に描いたモジュール６０は、垂直プレート１０と１２の前部に取りつけた以下の操作ユニットを備える：ランディング領域材料６６を巻き出す二つの巻き出し６２と６４、ランディング領域原材料６６を測定するための二つのオメガロール６８と７０、ランディング領域材料６６を接ぐための自動スプライサ７２、ランディング領域材料６６で一般に等しい引っ張りを維持するためのダンサ７４、ランディング領域材料６６を送るためのオメガロール７６、追跡装置７８、接着剤をランディング領域材料６６に塗布する塗布器８０、バックシート材料８６を引き出すアイドラ８２及び回転棒８４、バックシート材料８６を測定するためのオメガロール８５、及びバックシート材料８６を分離装置に追跡するための追跡装置８８。分離装置９０はランディング領域材料６６を分離してよく、図３７に示すランディング領域モジュール６０の側面に位置するリール９２から送られてよいバックシート材料の上に、ランディング領域材料６６を適用してもよい。更にモジュール６０は、生産ライン上で上流の操作から下流の操作まで（図７で右から左まで）、モジュール６０を通過する組み合わせた材料９６を運搬するためのコンベヤ９４を備えてよい。
【００７２】
単一モジュール又はモジュール群が、パネル支持体構造２４０上に配置する標準主制御パネル、標準補助制御パネル、及び／又は標準接着剤制御パネルに収容してよい局部制御装置により個々に制御される、図３５に示す代表的なラインの部分の制御配置を図１３は示す。カフモジュール６２０は、例えば、群Ａとして設計し、標準主制御パネル３７１Ａ及び標準接着剤制御パネル９６０Ａに収容する局部制御装置により制御してよい。モジュールＢのシャーシ組み合わせ群は、シャーシ組み合わせ送り込みモジュール６２２及びシャーシ組み合わせモジュール６２４を包含する。モジュールＢのシャーシ組み合わせ群は共通に、標準主制御パネル３７１Ｂ及び標準接着剤制御パネル９６０Ｂに収容する局部制御装置により制御してもよい。サイドパネルモジュール６２６は、群Ｃとして設計し、標準主制御パネル３７１Ｃ及び標準接着剤制御パネル９６０Ｃに収容する局部制御装置により制御してよい。ランディング領域モジュール６０は、群Ｄとして設計し、標準主制御パネル３７１Ｄ及び標準接着剤制御パネル９６０Ｄに収容する局部制御装置により制御してよい。締着群Ｅは、第一締着モジュール６３０及び第二締着モジュール６３２を包含し、標準主制御パネル３７１Ｅ、標準補助制御パネル３７４Ｅ、及び標準接着剤制御パネル９６０Ｅに収容する局部制御装置により、共通で制御してよい。折り畳みモジュール６３４及び最終形成モジュール６３６は共に、モジュールＦの折り畳み及び形成群を備え、標準主制御パネル３７１Ｆ及び標準補助制御パネル３７４Ｆに収容する局部制御装置により、共通で制御してよい。
【００７３】
図３９に示す他の例では、モジュールを、変換ライン７９６Ａの両側の間にクロスオーバー通路を作るためのクロスオーバーモジュール８９２として使用可能である。この例では、図３６に示す変換ライン７９６の後ろ耳送り込みモジュール８０２を、他の後ろ耳送り込みモジュール８９０及びクロスオーバーモジュール８９２に取り換える。
本発明のフレキシブル製造システムは、迅速に及び費用のかかる休止時間なしに行われてよいライン変更を可能にしてもよい。図３３に示すもののような多片おむつ５５０を作るために、例えば、図３５と３７に示す変換部分６０２を、３モジュール６２６、６３０、及び６３２を除去し、図３６と３８に示す新しいモジュール８００、８０２、及び８０４を入れることにより変更してもよい。特にサイドパネルモジュール６２６を、前耳モジュール８００により置換してよく、モジュールＥの締着群、テープモジュール６３０、及び側部切り込みモジュール６３２は各々、モジュールＩの後ろ耳群、後ろ耳送り込みモジュール８０２、及び後ろ耳適用モジュール８０４により置換してもよい。標準制御パネル３７１Ｃ及び／又は９６０Ｃは、新しい前耳モジュール８００の局部制御装置として機能するよう再形成してもよく、又は標準制御パネル３７１Ｃ及び／又は９６０Ｃは、新しいモジュール８００の局部制御装置を収容する制御パネルにより置換してもよい。標準制御パネル３７１Ｅ、３７４Ｅ、及び／又は９６０Ｅを、モジュールＩの新しい群の局部制御装置として機能するように再形成してもよく、又は標準制御パネル３７１Ｅ、３７４Ｅ、及び／又は９６０Ｅを、モジュールＩの新しい群の局部制御装置を収容する制御パネルにより置換してもよい。生産ラインでモジュールを変更する方法を、以下に記載する。
【００７４】
本発明のフレキシブル製造システムは、製品の品質向上が、一つ以上のモジュールをフレキシブル製造システムに追加、置換、又はシステムから除去することにより達成されることも可能にする。図３６と３８に示すもののような製造ラインの代表的な製品の品質向上は、図３３に示すおむつの伸長性があるように多層の後ろ耳８５４の変更を包含してよい。この例では後ろ耳８５４は、１９９２年９月２９日にブエル（Kenneth B.Buell）らに発行された米国特許第５，１５１，０９２号、発明の名称「事前配置した弾性的たわみヒンジを有する力学的弾性腰機構を持つ吸収性物品」、及び１９９６年５月２１日にチャペル（Charles W.Chappell）らに発行された米国特許第５，５１８，８０１号、発明の名称「弾性的挙動を示すウェブ材料」に記載するように、伸張性があるように作ってもよく、それらを各々参考として本明細書に組み入れる。図３６と３８に示す製造ラインで、例えば、後ろ耳送り込みモジュール８０２又は後ろ耳適用モジュール８０４は、共にモジュールＩの後ろ耳群を形成するが、おむつ５５０の後ろ耳８５４を伸張性があるようにする操作ユニットを備えるよう改良してもよい。新しい後ろ耳８５４を、独立方式でオフラインで試験してもよい。例えば、後ろ耳送り込みモジュール８０２及び後ろ耳適用モジュール８０４は、巻出し装置９０４及び巻き取り装置９０６を備えてよい。巻出し装置９０４は、図３３に示すように、ウェブ９０８のリール９１０からウェブ材料９０８を後ろ耳５５４上に供給してもよく、後ろ耳５５４はモジュール８０２と８０４により後ろ耳材料８５４から作成されており、組み合わせウェブ９１２をつくるために適用してもよい。操作ユニット及び後ろ耳群Ｉの局部制御装置を十分に試験、改良、及び調整し、その結果、後ろ耳群Ｉが受け入れ可能な後ろ耳を組み立て、後ろ耳を満足行く方法でウェブに適用している時、製造ラインにある既存後ろ耳送り込みモジュール８０２を伸張性のある後ろ耳を後ろ耳適用モジュール８０４に供給する新しい後ろ耳送り込みモジュールにより、置換してもよい。
【００７５】
本発明の特定の実施形態及び／又は個別の機構を例示し記述しているが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく様々な変化と変形が可能であることは、当業者にとり明白である。さらに、このような実施形態及び機構の全ての組み合わせが可能であること、又これにより本発明を好ましく実施できることも明らかである。従って、付随するクレームは、本発明の範囲内にある全てのこのような変更と修正を包括するように企図したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のモジュールの枠構造の簡略化した透視図である。
【図２】 図１に示すモジュール枠の基部の拡大切断図である。
【図３】 互いに取りつけられる二つの近接するモジュール枠の簡略化した透視図、及び二つの近接するモジュール枠を取りつけるためのハードウエアの分解した透視図である。
【図４】 図３に示す二つの近接するモジュール枠を取りつけるためのハードウエアの分解した透視図である。
【図５】 図４に示す二対の楔の拡大透視図である。
【図６】 互いに取りつけられる図３に示す二つの近接するモジュール枠の簡略化した透視図である。
【図７】 操作ユニットを包含する本発明の一つのモジュールのオペレータ側からの簡略化した正面図である。
【図８】 図７に示すモジュールの簡略化した側面図である。
【図９】 図７と８に示すモジュールの駆動側からの簡略化した裏面図である。
【図１０】 図７から９に示すモジュールの簡略化した平面図である。
【図１１】 部分的に切欠した前角を有する本発明の持ち上げ機構の簡略化した透視図である。
【図１２】 圧縮空気ラインを介して４つの持ち上げ機構に接続する多岐管の簡略図である。
【図１３】 パネル支持体構造を備える本発明のフレキシブル製造システムのモジューラ変換ラインのオペレータ側からの簡略化した正面図である。
【図１４】 図１３に示すモジュールの拡大正面図である。
【図１５】 電力及び流体ユーティリティに接続したモジュールの簡略化した側面図である。
【図１６】 図１５に示す領域２３Ｂの拡大図である。
【図１７】 図１３と１５に示すパネル支持体構造の簡略化した正面図である。
【図１８】 図１７に示すパネル支持体構造の側面図である。
【図１９】 図１７に示す領域２６の拡大図である。
【図２０】 図１７に示すパネル支持体構造の二つのプラットフォーム梁の接続部の拡大図である。
【図２１】 図１７に示す領域２８の拡大図である。
【図２２】 図１７に示す領域２９の拡大図である。
【図２３】 独立型試験台の操作のオペレータ側からの簡略化した正面図である。
【図２４】 独立型操作又は製造ラインに加えてもよいモジュールのブロック図である。
【図２５】 二つのモジュール群を同期させるために使用してよい中央コンピュータを示す伝達回路網のブロック図である。
【図２６】 標準中央コンピュータパネルの一実施形態の例である。
【図２７】 標準主制御パネルの一実施形態の例である。
【図２８】 電力分配センタの一実施形態の例である。
【図２９】 標準接着剤パネルの一実施形態の例である。
【図３０】 接着剤制御システムのブロック図である。
【図３１】 安全閉鎖システムのブロック図である。
【図３２】 本発明を使用して製造することができた使い捨ておむつの平面図であり、そのおむつは、おむつの下にある構造を表すために切欠した部分を有する。
【図３３】 本発明を使用して製造することができた代替設計の使い捨ておむつの平面図である。
【図３４】 使い捨て吸収性物品を製造するために使用することができたモジューラ吸収性コア作成操作のオペレータ側からの簡略化した正面図である。
【図３５】 図３４に示すコア作成操作と連結して、図３２に示すおむつを製造するために使用できたモジューラ変換操作のオペレータ側からの簡略化した正面図である。
【図３６】 図３４に示すコア作成操作と連結して、図３３に示すおむつを製造するために使用できた、図３５に示す改良したモジューラ変換操作である。
【図３７】 図３５に示すモジューラ変換操作の簡略化した平面図である。
【図３８】 図３６に示すモジューラ変換操作の簡略化した平面図である。
【図３９】 クロスオーバーモジュールを包含する、図３６に示すモジューラ変換操作のオペレータ側からの簡略化した正面図である。

Claims (9)

1. フレキシブル製造ラインに統合可能な独立型製造システムであって、
   （ａ）原材料を操作、変形、又は一時的に変更するための一つ以上の操作ユニットを含む物理的に独立した容器の少なくとも一つのモジュール、
   （ｂ）該少なくとも一つのモジュールに搭載する第一操作ユニット、及び
   （ｃ）該第一操作ユニットに機能的に接続する局部制御装置であって、該少なくとも一つのモジュールが該フレキシブル製造ラインに接続する時、該フレキシブル製造ラインからの速度及び／又は位置の仮想基準信号を受け取るために、及び該少なくとも一つのモジュールが該フレキシブル製造ラインに接続する時、該仮想基準信号に基づいて、該第一操作ユニットを該フレキシブル製造ラインに同期するために、該第一操作ユニットを制御するようになっている局部制御装置を備え、
   前記独立型製造システムは、配電、安全システム、圧縮空気、真空、グリコール、及び接着剤を供給する合体装置による独立型方式の操作が可能であり、前記独立型製造システムは、さらに、前記独立型製造システムで処理するために巻出し装置によって供給されたウェブ材料を含み、処理されたウェブ材料は次に巻取り装置によって回収され、
   前記独立型製造システムは、前記独立型製造システムの操作を前記フレキシブル製造ラインに同期させるための前記仮想基準信号を提供できる主作動／駆動基準によって前記フレキシブル製造ラインに統合可能であることを特徴とする独立型製造システム。
2. 前記少なくとも一つのモジュールが、前記第二操作ユニットを支持可能であり且つ単一装置として移動可能であるフレームを備えることを特徴とする請求項１に記載の独立型構造システム。
3. 更に、前記フレームに取り付けられるプレートを有し、前記第一操作ユニットは該プレートに取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の独立型構造システム。
4. 更に、前記少なくとも一つのモジュールに搭載する第二操作ユニットを備え、前記局部制御装置は、前記少なくとも一つのモジュールが前記フレキシブル製造ラインに接続するとき、該第二操作ユニットを制御し、且つ、前記仮想基準信号に基づき、該第二操作ユニットを前記フレキシブル製造ラインに同期させるようになっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の独立型製造システム。
5. 更に、前記少なくとも一つのモジュールに取り付けられる第二モジュールを備え、該第二モジュールは、該第二モジュールに搭載する少なくとも一つの第二操作ユニットを含み、該第二操作ユニットは前記局部制御装置に機能的に接続し、前記局部制御装置は、前記少なくとも一つのモジュール及び該第二モジュールが前記フレキシブル製造ラインに接続する時、該第二操作ユニットを制御し、且つ、前記仮想基準信号に基づき該第二操作ユニットを前記フレキシブル製造ラインに同期させるようになっており、前記モジュール、該第二モジュール、及び前記局部制御装置は共に、独立型操作が可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の独立型製造システム。
6. 更に、前記少なくとも一つのモジュールに搭載され、流体のクッション上で前記モジュールを浮動させることが可能な、少なくとも一つの持ち上げ機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の独立型製造システム。
7. 更に、前記第一操作ユニットに、電力及びユーティリティーを供給するためのドッキングステーションを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の独立型製造システム。
8. 更に、前記少なくとも一つのモジュールにウェブを供給する巻き出しステーション、及び該ウェブを前記少なくとも一つのモジュールから受け取る巻き取りステーションを備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の独立型製造システム。
9. 前記フレキシブル製造ライン内の上流又は下流のモジュールの操作に影響を与えないようにして前記フレキシブル製造ラインに追加でき又は除去できることを特徴とする請求項１に記載の独立型製造システム。

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