(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-05-30
(54)【発明の名称】製品ストリップをリール上に巻き取る巻取装置および方法
(51)【国際特許分類】
B65H 19/30 20060101AFI20230523BHJP
【FI】
B65H19/30
【審査請求】有
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2022575395
(86)(22)【出願日】2020-07-07
(85)【翻訳文提出日】2022-12-06
(86)【国際出願番号】 SG2020050386
(87)【国際公開番号】W WO2022010415
(87)【国際公開日】2022-01-13
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522475535
【氏名又は名称】プラクティカル ソリューション プライベート リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100112472
【氏名又は名称】松浦 弘
(74)【代理人】
【識別番号】100202223
【氏名又は名称】軸見 可奈子
(72)【発明者】
【氏名】ホン ヒ― メン
【テーマコード(参考)】
3F064
【Fターム(参考)】
3F064AA06
3F064EA03
3F064EB13
3F064EB19
(57)【要約】
巻取装置(200)および製品ストリップ(202)をリール(204)上に巻き取る方法を提供し、巻取装置(200)は、リールに製品ストリップを供給するためのフィーダモジュール(216)と、リールに係合するように構成された第1の巻取モジュール部分(218)であって、第1の巻取モジュール部分(218)は、製品ストリップを受け取るための動作位置においてフィーダモジュール(216)に対してリールを整列するために第1の整列経路に沿って移動するようにさらに構成された、第1の巻取モジュール部分と、を備え、前記第1の巻取モジュール部分(218)は、前記巻取装置の垂直軸(Y)に垂直な水平位置にリール(204)を整列するように構成され、前記リール(204)は、前記リールを通る長手方向軸を中心に動作位置で回転可能であり、前記フィーダモジュール(216)は、前記製品ストリップ(202)をリール(204)上に巻き取るために搬送するように配列され、前記製品ストリップ(202)は、地面に対して垂直な垂直平面内にある。
【選択図】
図2A,2B,2C
【特許請求の範囲】
【請求項1】
製品ストリップをリール上に巻き取るための巻取装置であって、
前記リールに前記製品ストリップを供給するためのフィーダモジュールと、
前記リールに係合するように構成された第1の巻取モジュール部分であって、前記第1の巻取モジュール部分は、前記製品ストリップを受け取るための動作位置において前記フィーダモジュールに対して前記リールを整列するために第1の整列経路に沿って移動するようにさらに構成された、前記第1の巻取モジュール部分と、を備え、
第1の巻取モジュール部分は、前記巻取装置の垂直軸に垂直な水平位置に前記リールを整列するように構成され、前記リールは、前記リールを通る長手方向軸を中心に前記動作位置で回転可能であり、
前記フィーダモジュールは、前記製品ストリップを前記リール上に巻き取るために搬送するように配列され、前記製品ストリップは、地面に対して垂直な垂直平面内にある、巻取装置。
【請求項2】
前記第1の巻取モジュール部分に隣接して配置された第2の巻取モジュール部分であって、前記リールの包装を容易にするために前記リールを前記長手方向軸を中心に回転させるように構成された、第2の巻取モジュール部分と、
前記第1の巻取モジュール部分と前記第2の巻取モジュール部分との間で移動するように配置された、移送モジュールと、をさらに備え、
前記移送モジュールは、前記リールを水平位置に置いた状態で前記リールと係合し、移送経路に沿って移動して、前記リールを前記第1の巻取モジュール部分から前記第2の巻取モジュール部分に搬送するように構成され、
前記第2の巻取モジュール部分は、第2の整列経路に沿って移動して、前記移送モジュールから前記リールに係合し、1つまたは複数の端部包装モジュールに対して前記リールを位置決めするように構成される、
請求項1に記載の巻取装置。
【請求項3】
前記インタリーフ部材が前記リール上に巻き取られた前記製品ストリップの隣接する層の間に配置され得るように、前記リールにインタリーフ部材を供給するためのインタリーフモジュール
をさらに備える、請求項1または2に記載の巻取装置。
【請求項4】
前記インタリーフ部材のストリップをインタリーフ源から前記リールに向けるためのスイングアームと、
前記インタリーフ部材に張力を加えるための張力ローラであって、前記張力ローラは、前記インタリーフ部材が前記インタリーフ源と前記リールとの間に配置されたときに前記張力ローラがインタリーフ部材の前記ストリップに接触することができるように、係合解除位置から係合位置に並進するように構成される、張力ローラと、をさらに備え、
加えられる前記張力は、前記張力ローラに結合された電磁ブレーキへの電流および/または電圧の供給を変えることによって制御可能である、
請求項3に記載の巻取装置。
【請求項5】
前記第1の巻取モジュール部分に対して配置された第1のコンパートメントであって、1つまたは複数の空のリールをスタックするための第1のコンテナを受け取るように構成された、第1のコンパートメントと、
前記第1の巻取モジュール部分に対して配置された第1のスタックリフタであって、1つまたは複数の空のリールのスタックを自動的に移動して、前記第1の巻取モジュール部分によって係合される空のリールを提供するように構成された、第1のスタックリフタと、
をさらに備える、請求項1から4のいずれか一項に記載の巻取装置。
【請求項6】
前記第1のコンテナが、第1の自律型車両で輸送されるように配列される、請求項5に記載の巻取装置。
【請求項7】
前記第2の巻取モジュール部分に対して配置された第2のコンパートメントであって、1つまたは複数の満杯のリールをスタックするための第2のコンテナを受け取るように構成された、第2のコンパートメントと、
前記第2の巻取モジュール部分に対して配置された第2のスタックリフタであって、1つまたは複数の満杯のリールのスタックを自動的に移動して、前記第2の巻取モジュール部分から満杯のリールを受け取るように構成された、第2のスタックリフタと、
をさらに備える、請求項2から6のいずれか一項に記載の巻取装置。
【請求項8】
前記第2のコンテナが、第2の自律型車両で輸送されるように構成される、請求項7に記載の巻取装置。
【請求項9】
前記1つまたは複数の端部包装モジュールが、
前記リールの1つまたは複数のエッジ部分を前記第2の巻取モジュール部分と係合して固定するための交差固定モジュールを備え、前記交差固定モジュールは、
第2の固定部材を供給するための第2の固定部材ディスペンサと、
一対のプレスローラと前記リールとの間に前記第2の固定部材が位置するように配置された前記一対のプレスローラであって、前記一対のプレスローラは、交差固定経路に沿って前記リールに向かって並進して、前記リールの前記1つまたは複数のエッジ部分の上に前記第2の固定部材を適用するように構成される、前記一対のプレスローラと、を備え、
前記第2の巻取モジュール部分は、前記長手方向軸を中心に事前にプログラムされた角度だけ前記リールを回転させて、前記リールの前記1つまたは複数のエッジ部分上への前記第2の固定部材の1つまたは複数の適用を容易にするように構成される、請求項2から8のいずれか一項に記載の巻取装置。
【請求項10】
製品ストリップをリール上に巻き取る方法であって、
フィーダモジュールを使用して前記製品ストリップを前記リールに供給するステップと、
第1の巻取モジュール部分を使用して前記リールを係合させるステップと、
前記リールを第1の整列経路に沿って移動して、前記製品ストリップを受け取るための動作位置で前記フィーダモジュールに対して前記リールを整列するステップであって、前記リールはまた、垂直軸に垂直な水平位置にも整列される、ステップと、
前記フィーダモジュールを使用して前記リール上に巻き取るために前記製品ストリップを搬送するステップであって、前記製品ストリップは地面に対して垂直な垂直平面内にある、ステップと、
前記リールを通る長手方向軸を中心に前記動作位置で前記リールを回転させるステップと、を含む、方法。
【請求項11】
移送モジュールを使用して前記リールをその水平位置に係合させるステップと、
移送経路に沿って前記リールを移動して、前記第1の巻取モジュール部分から前記第1の巻取モジュール部分に隣接して配置された第2の巻取モジュール部分まで前記リールを搬送するステップと、
前記第2の巻取モジュール部分を第2の整列経路に沿って移動して、前記移送モジュールから前記リールを係合させるステップと、
1つまたは複数の端部包装モジュールに対して前記リールを位置決めするステップと、
前記長手方向軸を中心に前記リールを回転させて、前記リールの包装を容易にするステップと、
さらに含む、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記インタリーフ部材が前記リール上に巻き取られた前記製品ストリップの隣接する層の間に配置されるように、インタリーフモジュールを使用して前記リールにインタリーフ部材を供給するステップ
をさらに含む、請求項10または11に記載の方法。
【請求項13】
前記インタリーフモジュールを使用して前記インタリーフ部材を前記リールに供給するステップが、
スイングアームを使用して、前記インタリーフ部材のストリップをインタリーフ源から前記リールに向けるステップと、
張力ローラを係合解除位置から係合位置に並進させて、前記インタリーフ部材に張力を加えるステップと、
前記インタリーフ部材が前記インタリーフ源と前記リールとの間に配置されるとき、インタリーフ部材の前記ストリップと接触するステップと、
前記張力ローラに結合された電磁ブレーキへの電流および/または電圧の供給を変化させることにより、加えられる前記張力を制御するステップと、を含む、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
1つまたは複数の空のリールをスタックするための第1のコンテナを、前記第1の巻取モジュール部分に対して配置された第1のコンパートメント内に受け取るステップと、
前記第1の巻取モジュール部分に対して配置された第1のスタックリフタを使用して、1つまたは複数の空のリールのスタックを自動的に移動して、前記第1の巻取モジュール部分によって係合される空のリールを提供するステップと、
をさらに含む、請求項10から13のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
前記第1のコンテナを第1の自律型車両で輸送するステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
1つまたは複数の満杯のリールをスタックするための第2のコンテナを、前記第2の巻取モジュール部分に対して配置された第2のコンパートメント内に受け取るステップと、
前記第2の巻取モジュール部分に対して配置された第2のスタックリフタを使用して、1つまたは複数の満杯のリールのスタックを自動的に移動して、満杯のリールを前記第2の巻取モジュール部分から受け取るステップと、
をさらに含む、請求項11から15のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
前記第2のコンテナを第2の自律型車両で輸送するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記1つまたは複数の端部包装モジュールに対して、前記リールを位置決めするステップが、
前記リールの1つまたは複数のエッジ部分を、交差固定モジュールを使用して前記第2の巻取モジュール部分と係合して固定するステップと、
第2の固定部材ディスペンサを使用して第2の固定部材を供給するステップと、
一対のプレスローラと前記リールとの間に前記第2の固定部材を位置決めするステップと、
前記一対のプレスローラを、交差固定経路に沿って前記リールに向かって並進させて、前記リールの前記1つまたは複数のエッジ部分の上に前記第2の固定部材を適用するステップと、
前記長手方向軸を中心に事前にプログラムされた角度だけ前記第2の巻取モジュール部分を使用して前記リールを回転させて、前記リールの前記1つまたは複数のエッジ部分上への前記第2の固定部材の1つまたは複数の適用を容易にするステップと、を含む、請求項11から17のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、広く、製品ストリップをリール上に巻き取る巻取装置、および方法に関する。
【背景技術】
【0002】
製品、例えば、コネクタ、リードフレーム、電気接点は、通常、材料のストリップ/ストランドを製品の所望の形状/パターンにスタンピング/プレスできるスタンピングプレス機を使用するスタンピングライン操作で製造される。製造時に、スタンプされた製品のストリップ(または「製品ストリップ」)は、通常、保管、輸送、および取り扱いの目的でリールまたはスプール上に巻き取られる。
【0003】
一般に、リール巻取機は、製品ストリップをリールまたはスプール上に巻き取るために使用される。従来、リール巻取機は、リールを垂直に取り付け、その長手方向の回転軸をリール巻取機の水平軸とほぼ平行(通常の言葉で言えば地面と平行)にする垂直巻取構成を採用している。すなわち、リールは垂直に直立して保持され、製品ストリップはリールの円周に沿ってリール上に巻き取られ、リールは地面に対して垂直な垂直平面内にある。このような垂直巻取構成は、製品ストリップの巻取品質に制限があることが認識されており、例えば、製品ストリップは、回転中の重力および遠心力の組み合わせにより、巻取時に緩み得る。したがって、製品ストリップをリール上に維持するには、通常、かなりの張力が必要である。また、例えば、このようなリール巻取機用の完全に巻かれたリールを首尾よく輸送/移送するためにリールの取り扱いの自動化を実現するために、垂直構成でリール/スプールを取り扱い、製品ストリップを配置するために、通常、比較的複雑なロボットアームが必要とされる。しかしながら、そのようなロボットアームの使用による複雑さの付与は別として、そのようなロボットアームはまた、比較的大きな設置面積を占めると認識されている。これはまた、そのような機械の取得および保守のコストが比較的高くなることにもつながる。
【0004】
したがって、上記の問題の少なくとも1つに対処または軽減しようとする、製品ストリップをリール上に巻き取る巻取装置および方法が必要とされている。
【発明の概要】
【0005】
本開示の一態様によれば、製品ストリップをリール上に巻き取るための巻取装置であって、リールに製品ストリップを供給するためのフィーダモジュールと、リールに係合するように構成された第1の巻取モジュール部分であって、第1の巻取モジュール部分は、製品ストリップを受け取るための動作位置においてフィーダモジュールに対してリールを整列するために第1の整列経路に沿って移動するようにさらに構成された、第1の巻取モジュール部分と、を備え、第1の巻取モジュール部分は、巻取装置の垂直軸に垂直な水平位置にリールを整列するように構成され、リールは、リールを通る長手方向軸を中心に動作位置で回転可能であり、フィーダモジュールは、製品ストリップをリール上に巻き取るために搬送するように配列され、製品ストリップは、地面に対して垂直な垂直平面内にある、巻取装置が提供される。
【0006】
巻取装置は、第1の巻取モジュール部分に隣接して配置された第2の巻取モジュール部分であって、リールの包装を容易にするためにリールを長手方向軸を中心に回転させるように構成された、第2の巻取モジュール部分と、第1の巻取モジュール部分と第2の巻取モジュール部分との間で移動するように配置された、移送モジュールと、をさらに備え得、移送モジュールは、リールを水平位置に置いた状態でリールと係合し、移送経路に沿って移動して、リールを第1の巻取モジュール部分から第2の巻取モジュール部分に搬送するように構成され、第2の巻取モジュール部分は、第2の整列経路に沿って移動して、移送モジュールからリールに係合し、1つまたは複数の端部包装モジュールに対してリールを位置決めするように構成される。
【0007】
巻取装置は、インタリーフ部材がリール上に巻き取られた製品ストリップの隣接する層の間に配置することができるように、リールにインタリーフ部材を供給するためのインタリーフモジュールをさらに備え得る。
【0008】
巻取装置は、インタリーフ部材のストリップをインタリーフ源からリールに向けるためのスイングアームと、インタリーフ部材に張力を加えるための張力ローラであって、張力ローラは、インタリーフ部材がインタリーフ源とリールとの間に配置されたときに張力ローラがインタリーフ部材のストリップに接触することができるように、係合解除位置から係合位置に並進するように構成される、張力ローラと、をさらに備え得、加えられる張力は、張力ローラに結合された電磁ブレーキへの電流および/または電圧の供給を変えることによって制御可能である。
【0009】
巻取装置は、第1の巻取モジュール部分に対して配置された第1のコンパートメントであって、1つまたは複数の空のリールをスタックするための第1のコンテナを受け取るように構成された、第1のコンパートメントと、第1の巻取モジュール部分に対して配置された第1のスタックリフタであって、1つまたは複数の空のリールのスタックを自動的に移動して、第1の巻取モジュール部分によって係合される空のリールを提供するように構成された、第1のスタックリフタと、をさらに備え得る。
【0010】
第1のコンテナは、第1の自律型車両で輸送されるように構成され得る。
【0011】
巻取装置は、第2の巻取モジュール部分に対して配置された第2のコンパートメントであって、1つまたは複数の満杯のリールをスタックするための第2のコンテナを受け取るように構成された、第2のコンパートメントと、第2の巻取モジュール部分に対して配置された第2のスタックリフタであって、1つまたは複数の満杯のリールのスタックを自動的に移動して、第2の巻取モジュール部分から満杯のリールを受け取るように構成された、第2のスタックリフタと、をさらに備え得る。
【0012】
第2のコンテナは、第2の自律型車両で輸送されるように構成され得る。
【0013】
1つまたは複数の端部包装モジュールが、リールの1つまたは複数のエッジ部分を第2の巻取モジュール部分と係合して固定するための交差固定モジュールを備え得、当該交差固定モジュールは、第2の固定部材を供給するための第2の固定部材ディスペンサと、一対のプレスローラとリールとの間に第2の固定部材が位置するように配置された一対のプレスローラであって、一対のプレスローラは、交差固定経路に沿ってリールに向かって並進して、リールの1つまたは複数のエッジ部分の上に第2の固定部材を適用するように構成される、一対のプレスローラと、を備え、第2の巻取モジュール部分は、長手方向軸を中心に事前にプログラムされた角度だけリールを回転させて、リールの1つまたは複数のエッジ部分上への第2の固定部材の1つまたは複数の適用を容易にするように構成される。
【0014】
本開示の別の態様によれば、製品ストリップをリール上に巻き取る方法であって、フィーダモジュールを使用して製品ストリップをリール上に供給するステップと、第1の巻取モジュール部分を使用してリールを係合させるステップと、リールを第1の整列経路に沿って移動して、製品ストリップを受け取るための動作位置でフィーダモジュールに対してリールを整列するステップであって、リールはまた、垂直軸に垂直な水平位置にも整列される、ステップと、フィーダモジュールを使用してリール上に巻き取るために製品ストリップを搬送するステップであって、製品ストリップは地面に対して垂直な垂直平面内にある、ステップと、リールを通る長手方向軸を中心に動作位置でリールを回転させるステップと、を含む、方法が提供される。
【0015】
本方法は、移送モジュールを使用してリールをその水平位置に係合させるステップと、移送経路に沿ってリールを移動して、第1の巻取モジュール部分から第1の巻取モジュール部分に隣接して配置された第2の巻取モジュール部分までリールを搬送するステップと、第2の巻取モジュール部分を第2の整列経路に沿って移動して、移送モジュールからリールを係合させるステップと、1つまたは複数の端部包装モジュールに対してリールを位置決めするステップと、長手方向軸を中心にリールを回転させて、リールの包装を容易にするステップと、さらに含み得る。
【0016】
本方法は、インタリーフ部材がリール上に巻き取られた製品ストリップの隣接する層の間に配置されるように、インタリーフモジュールを使用してリールにインタリーフ部材を供給するステップをさらに含み得る。
【0017】
インタリーフモジュールを使用してインタリーフ部材をリールに供給するステップは、スイングアームを使用して、インタリーフ部材のストリップをインタリーフ源からリールに向けるステップと、張力ローラを係合解除位置から係合位置に並進させて、インタリーフ部材に張力を加えるステップと、インタリーフ部材がインタリーフ源とリールとの間に配置されるとき、インタリーフ部材のストリップと接触するステップと、張力ローラに結合された電磁ブレーキへの電流および/または電圧の供給を変化させることにより、加えられる張力を制御するステップと、を含み得る。
【0018】
本方法は、1つまたは複数の空のリールをスタックするための第1のコンテナを、第1の巻取モジュール部分に対して配置された第1のコンパートメント内に受け取るステップと、第1の巻取モジュール部分に対して配置された第1のスタックリフタを使用して、1つまたは複数の空のリールのスタックを自動的に移動して、第1の巻取モジュール部分によって係合される空のリールを提供するステップと、をさらに含み得る。
【0019】
本方法は、第1のコンテナを第1の自律型車両で輸送するステップをさらに含み得る。
【0020】
本方法は、1つまたは複数の満杯のリールをスタックするための第2のコンテナを、第2の巻取モジュール部分に対して配置された第2のコンパートメント内に受け取るステップと、第2の巻取モジュール部分に対して配置された第2のスタックリフタを使用して、1つまたは複数の満杯のリールのスタックを自動的に移動して、満杯のリールを第2の巻取モジュール部分から受け取るステップと、をさらに含み得る。
【0021】
本方法は、第2のコンテナを第2の自律型車両で輸送するステップをさらに含み得る。
【0022】
1つまたは複数の端部包装モジュールに対して、リールを位置決めするステップは、リールの1つまたは複数のエッジ部分を、交差固定モジュールを使用して第2の巻取モジュール部分と係合して固定するステップと、第2の固定部材ディスペンサを使用して第2の固定部材を供給するステップと、一対のプレスローラとリールとの間に第2の固定部材を位置決めするステップと、一対のプレスローラを、交差固定経路に沿ってリールに向かって並進させて、リールの1つまたは複数のエッジ部分の上に第2の固定部材を適用するステップと、長手方向軸を中心に事前にプログラムされた角度だけ第2の巻取モジュール部分を使用してリールを回転させて、リールの1つまたは複数のエッジ部分上への第2の固定部材の1つまたは複数の適用を容易にするステップと、を含み得る。
【図面の簡単な説明】
【0023】
本発明の例示的な実施形態は、単なる例として、および図面と併せて、以下の書面による説明から当業者によりよく理解され、容易に明らかになるであろう。
【
図1】例示的な実施形態において、製品ストリップをリール上に巻き取るための巻取装置の概略ブロック図である。
【
図2A】例示的な実施形態において、製品ストリップをリール上に巻き取るための巻取装置の第1の概略断面図である。
【
図2B】例示的な実施形態において、製品ストリップおよびリールの拡大概略断面図である。
【
図2C】例示的な実施形態において、製品ストリップをリール上に巻き取るための巻取装置の第2の概略断面図である。
【
図3A】例示的な実施形態において、製品ストリップをリール上に巻き取るための巻取装置の第1の概略斜視図である。
【
図3B】例示的な実施形態において、製品ストリップをリール上に巻き取るための巻取装置の第2の概略斜視図である。
【
図3C】別の例示的な実施形態において、製品ストリップをリール上に巻き取るための巻取装置の第1の概略斜視図である。
【
図3D】別の例示的な実施形態において、製品ストリップをリール上に巻き取るための巻取装置の第2の概略斜視図である。
【
図4A】例示的な実施形態において、製品ストリップを、第1の巻取モジュール部分によって保持されているリールに供給するためのフィーダモジュールの概略上面図である。
【
図4B】別の例示的な実施形態において、製品ストリップを、第1の巻取モジュール部分によって保持/係合されているリールに供給するためのフィーダモジュールの概略上面図である。
【
図5A】例示的な実施形態において、巻き取りのためにインタリーフ部材をリール上に供給するためのインタリーフモジュールの概略斜視図である。
【
図5B】
図5Aの例示的な実施形態におけるスイングアームの拡大図である。
【
図5C】別の例示的な実施形態において、巻き取りのためにインタリーフ部材をリール上に供給するためのインタリーフモジュールの概略斜視図である。
【
図5D】
図5Cの別の例示的な実施形態におけるスイングアームの拡大図である。
【
図6A】例示的な実施形態において、製品ストリップのリール上への巻取操作を示すための巻取装置の第1の概略上面図である。
【
図6B】例示的な実施形態のいくつかの構成要素の内部を示す巻取装置の第2の概略上面図である。
【
図6C】別の例示的な実施形態において、製品ストリップのリール上への巻取操作を示すための巻取装置の第1の概略上面図である。
【
図6D】別の例示的な実施形態において、製品ストリップのリール上への巻取操作を示すための巻取装置の第2の概略斜視図である。
【
図7A】例示的な実施形態において、交差固定操作を示すための巻取装置の第1の概略側断面図である。
【
図7B】例示的な実施形態における巻取装置の第2の概略側断面図である。
【
図7C】例示的な実施形態におけるテープディスペンサの概略拡大図である。
【
図8A】例示的な実施形態におけるリールの概略斜視図である。
【
図8B】例示的な実施形態におけるリールの概略断面図である。
【
図9】例示的な実施形態において、巻取装置を使用して製品ストリップをリール上に巻き取る方法を示すための概略フロー図である。
【
図10】例示的な実施形態を実施するのに好適なコンピュータシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
例示的で非限定的な実施形態は、製品ストリップをリール上に巻き取る巻取装置および方法を提供し得る。
【0025】
様々な例示的な実施形態では、製品ストリップは、連続的に結合された複数の製品を有するストリップ/ストランドの形態であってもよく、例えば、スタンプされた製品、例えば、コネクタ、リードフレーム、および電気接点は、通常、スタンピングライン操作でスタンピングプレス機を使用して製造される。スタンプされた製品は、通常、板金の連続ストリップであり得る材料(すなわち、原材料)から製造される。スタンピング機、例えば、スタンピングプレス機は、材料のストリップを設計された固定ピッチでインデックスするプログレッシブスタンピングツールである。材料は徐々に切断されて成形され、キャリアとして知られる指定されたピッチの間に材料の薄いシートが残る。通常、キャリアは、材料を駆動するためのインデックスホールを有する。次いで、最終製品が形成されるまで、材料を徐々に曲げて成形される。次いで、この製品のストリップ(または製品ストリップ)は、通常、リールに/リール上に巻き取られる。インタリーフ部材、例えばインタリーフ紙をまた、製品の各層を分離するためにリールに巻き取られ得る。製品ストリップはまた、別々の/別個の製品を保持/保管するための包装コンテナとして機能するトレイ、チューブ、またはキャリアテープの形態であってもよい。キャリアテープは複数のポケットを有することができ、各ポケットは製品を保持するための空間を有する。製品を収容するポケットをカバーテープで密封してもよく、キャリアテープをリールの周りで巻き取ってもよい。様々な例示的な実施形態では、製品ストリップは、リール上に巻き取ることができるように実質的に柔軟である。各リールに巻き取られる製品ストリップは、単一の連続ストリップであってもよく、または2つ以上の不連続ストリップを含んでもよい。様々な実施形態では、製品ストリップは、リール上に巻き取るのに好適なプロファイル/形状を有する。一実施形態では、製品ストリップは、2つの対向する上面および底面平面(すなわち、縦方向)および2つの対向する横向きの側面/エッジ(すなわち、横方向)によって画定される規則的なプロファイルの例えば、長方形部材を有し得る。キャリアテープは、製品が複数のポケット内に詰め込まれた規則的なプロファイルを有する製品ストリップの一例である。別の実施形態では、製品ストリップは、不規則的なプロファイル/形状を有し得る。例えば、製品ストリップは、基材、例えば、規則的なプロファイルを有する長方形部材に沿って間隔をあけて取り付けられた一連のコネクタ(すなわち、不規則的なプロファイル/形状を有する)を含み得、リール上に巻き取るのに好適なものにすることができる。様々な実施形態では、巻取操作中、製品ストリップは、長方形部材の上面および底面平面が巻取装置の垂直平面(XY平面またはYZ平面と比較)と実質的に平行になるように配向される。すなわち、製品ストリップは垂直に配向される。この配向では、製品ストリップの横向きのエッジの1つが水平面上に置かれ得る。
【0026】
様々な例示的な実施形態では、リールまたはスプールは、製品ストリップ、例えば、リール上に巻き取ることができる複数のスタンプされた製品を保管および分配するために使用される。リールまたはスプールは、ハブの両端から延びるフランジを備えた円筒形のチューブ/ハブ/コアを備え得る。各フランジは、内側面および外側面を有する。ハブは、ハブの中心を通る長手方向軸/円筒軸を有し、長手方向軸は、フランジによって画定される表面に対して実質的に鉛直である。いくつかの実施形態では、リールのフランジは、締結具、例えばねじ、または接着剤、例えばのりを介して、リールの円筒形のチューブ/ハブに取り付けられ得る。他の実施形態では、リールのフランジおよび円筒形のチューブ/ハブは、単一の本体を含むように同じベース材料から形成されてもよい(すなわち、フランジおよびハブは、一緒に取り付けられてリールを形成する別個の構成要素ではない)。リールは、長手方向軸を中心に回転する、または回転させることができる。様々な種類の製品ストリップの保管を容易にするために、例えば、ハブの高さ、フランジの直径、ハブの高さとフランジの直径との比率など、リールの寸法をカスタマイズすることができる。様々な実施形態では、製品ストリップで満杯になるリール(複数可)は、「製造リール(複数可)」と呼ばれる場合がある。
【0027】
様々な実施形態では、製造リールを製造するプロセスのために、付随する材料、例えば、インタリーフ部材、第1の固定部材、および第2の固定部材を保持しているリールまたはロールは、例えば、「インタリーフ部材ロール」、「第1の固定部材ロール」、「第2の固定部材ロール」などの名前で区別することができる。そのようなロールは、材料、例えば、インタリーフ部材、第1の固定部材、および第2の固定部材を巻き付け、そこから分配できるようにするための円筒形のチューブを備え得る。
【0028】
様々な実施形態では、別段の記載がない限り、用語「垂直」および「水平」は、通常の操作の準備が整った位置、例えば、水平面(例えば、地面)上で実質的に直立した位置に配置された巻取装置に関して使用される。例えば、水平面上に直立して配置された巻取装置の場合、垂直軸は、水平面から巻取装置を垂直に上方に通過することができる。水平軸は、垂直軸に対して垂直/鉛直であってよい。すなわち、水平軸は、水平面に対して平行であり、巻取装置を水平に通過し得る。様々な実施形態では、巻取装置の軸はX、Y、およびZ軸であり、これらの軸は次のように定義される。X軸は水平軸であり、Y軸は垂直軸であり、Z軸はX軸およびY軸に直交する。様々な実施形態では、これらの軸はまた、本明細書で説明する平面を画定するために使用される。例えば、XY平面およびYZ平面は、水平面、例えば地面に垂直な垂直平面であり、XZ平面は、水平面、例えば地面に平行、かつXY平面およびYZ平面に鉛直な水平平面である。例えば、本明細書に開示される2つの巻取モジュール部分を示す断面図から巻取装置を見ると、X軸は左右に水平に延び得、Y軸は上下に垂直に延び得、Z軸は紙の内外に水平に延び得る。
【0029】
様々な実施形態では、別段の記載がない限り、用語「長手方向軸」は、円筒形状の本体の中心を長手方向に通過する円筒軸を指す。円筒形状の本体の一例は、長手方向軸がハブの中心を通る円筒軸を指すように、円筒形状のハブ/ステムを有するリール(例えば、製造リール、インタリーフ部材ロールなど)であってもよい。円筒形状の本体の別の例は、構成要素のローラユニット、例えば、本明細書に開示されるアキュムレータユニット、または本明細書に開示される固定部材ディスペンサ、例えば、テープディスペンサであってもよい。
【0030】
図1は、例示的な実施形態において、製品ストリップをリール上に巻き取るための巻取装置100の概略ブロック図である。巻取装置100は、フィーダモジュール102と、フィーダモジュール102に結合されたリール巻取モジュール104と、製品ストリップをリール上に巻き取るプロセスを制御および監視するためにフィーダモジュール102および巻取モジュール104に結合された処理モジュール106と、を備える。
【0031】
フィーダモジュール102は、製品ストリップをリールに供給する、例えば、リールに巻き取られるように機能する。フィーダモジュール102は、例えば、これに限定されないが、製品ストリップを外部機械、例えば、製品ストリップを製造し、製品ストリップの第1の開始部分を保持してリールに向け、製品ストリップの第2の終了部分を切断するスタンピングプレス機から直接的または間接的に受け取るように配列される。ユーザのニーズに応じて、フィーダモジュールに追加のプロセスを実装することができる。
【0032】
巻取モジュール104は、製品ストリップをリール上に巻き取るために、その長手方向軸を中心にリールを回転させるように機能する。例示的な実施形態では、リールの長手方向軸は、巻取装置100の垂直軸と実質的に平行である(または、通常の言葉で言えば地面に対して垂直である)。すなわち、製品ストリップがリールの円周に沿ってリール上に巻き取られる間、リールは巻取装置の垂直軸に垂直な水平位置に位置し、リールは地面に平行な水平平面(XZ平面と比較)内で回転する。巻取モジュール104は、第1の整列経路に沿って移動してリールと係合するように構成される。例えば、巻取モジュール104は、巻取モジュール104がリールの上部フランジに係合する(例えば、グリップする)ことによって空のリールに係合する(例えば、ピックアップする)ように配列されるピックアップ位置まで、実質的に垂直経路に沿って直線的に移動することができる。巻取モジュール104は、動作位置においてフィーダモジュールに対してリールを整列させるために第1の整列経路に沿って移動するようにさらに構成される。例えば、巻取モジュール104は、係合された空のリールが製品ストリップを受け取るためにフィーダモジュール102と整列される動作位置まで実質的に垂直経路に沿って移動することができる。動作位置において、フィーダモジュール102は、リール上に巻き取るために製品ストリップを搬送/送達するように配列される。例えば、フィーダモジュール102は、製品ストリップが地面に対して垂直な垂直平面(XY平面と比較)内にあるように製品ストリップを搬送することができ、水平位置に位置するリール上に巻き取ることができる。
【0033】
巻取モジュール104は、リールの端部包装(例えば、交差固定およびラベル付け)のために、1つまたは複数の端部包装モジュールに対してリールを位置決めするようにさらに構成され得る。巻取モジュール104はまた、例えば、満杯のリールを空のリールと交換することによって、リールの交換を実行するように構成され得る。巻取モジュール104は、単一の巻取モジュールを備え得る。または、例えば、製品ストリップの巻取、リールの切り替え、交差固定およびラベル付けなどの端部包装などの様々な機能を実行するための2つ以上の巻取モジュール部分を備え得る。
【0034】
処理モジュール106は、フィーダモジュール102の供給パラメータおよび巻取モジュール104の回転パラメータを指示および調整するように機能する。例えば、フィーダモジュール102は、巻取モジュール104が動作位置にないとき、例えば、巻取モジュール104がピックアップ位置から空のリールをピックアップしているときに、製品ストリップの供給を停止するように構成され得る。フィーダモジュール102は、空のリールが適所に係合された(例えば、グリップされた)状態で巻取モジュール104が動作位置にあるときに製品ストリップを供給するように構成され得る。処理モジュール106は、供給速度および回転速度が実質的に同期するように、フィーダモジュール102の供給速度および巻取モジュール104の回転速度を調整することができる。処理モジュール106は、巻取装置100の他のプロセスパラメータおよびワークフローの制御をさらに備え得る。
【0035】
図2Aは、例示的な実施形態において、製品ストリップ202をリール204上に巻き取るための巻取装置200の第1の概略断面図である。
図2Bは、例示的な実施形態において、製品ストリップ202およびリール204の拡大概略断面図である。
図2Cは、例示的な実施形態において、製品ストリップ202をリール204上に巻き取るための巻取装置200の第2の概略断面図である。
【0036】
図2Bを参照すると、リール204は、上部フランジ208および下部フランジ210がハブ206の両端に配置された、実質的に円筒形のハブ/ステム/チューブ206を備える。例示的な実施形態では、リール204は、リール204の長手方向軸212が巻取装置200の垂直軸(Y軸を比較)と実質的に平行になるように、巻取装置200内に位置するように配列される。すなわち、リール204の上部フランジ208および下部フランジ210は、巻取装置200の水平平面(XZ平面を比較)と実質的に平行である。製品ストリップ202をこの配向でハブ206上に巻き取るために、製品ストリップ202は、その平坦面が巻取装置200の垂直平面(XY平面を比較)と実質的に平行になるように配向される。製品ストリップ202は、リール204上に巻き取るために、実質的に水平経路214に沿ってハブ206まで搬送されるように配列される。水平経路214は、巻取装置200の水平軸(X軸と比較)に実質的に平行である。巻取操作中、製品ストリップ202は、その横向きのエッジの一方が重力によって下部フランジ210の内面に置かれるように配列され得る。リール204は、製品ストリップを保管および分配するための手段として当技術分野で知られていることが理解されよう。巻取装置200は、様々な種類の製品ストリップを巻き取るための異なる寸法のリールを受け取るように適合/カスタマイズすることができる。
【0037】
図2Aに示されるように、製品ストリップ202を水平配向で巻き取ると、巻取中、製品ストリップ202は重力により下部フランジ210の内面上に置かれ、これにより、リール204上に巻き取られる製品ストリップ202の位置合わせが改善されるので、巻取品質を有利に改善することができる。これは、リールがそのフランジを垂直平面(例えば、XY平面またはYZ平面)に実質的に平行にして垂直に位置する従来の垂直巻取構成とは対照的である。垂直巻取構成では、製品ストリップは、巻取中にリールのハブに沿って水平方向にシフトし得、巻き取られた製品ストリップの異なる層の間の位置ずれ、および巻取品質の低下につながる。製品ストリップをリール上で適切に整列させておくために、垂直巻取構成では通常、かなりの張力が必要である。このような垂直巻取構成では、過剰な張力が加わる可能性がある。過剰な張力は、特に外部機械、例えば、スタンピングプレス機から配送される製品が原材料の比較的薄いシート(例えば、約0.08mmの厚さ)にスタンピングされ、繊細な取り扱いを必要とする場合に、製品ストリップの変形を引き起こし得る。
【0038】
例示的な実施形態では、巻取装置200は、フィーダモジュール、例えば、フィーダヘッド216と、第1の巻取モジュール部分218、例えば、フィーダヘッド216に隣接して配置された上部巻取ヘッド218と、第2の巻取モジュール部分220、例えば、第1の巻取モジュール部分218に隣接して配置され、直線状に配置された満杯のリールピックアップヘッド220と、移送モジュール222、例えば、第1の巻取モジュール部分218と第2の巻取モジュール部分220との間の移動のために配置された底部移送アーム222と、を備える。
【0039】
第1の巻取モジュール部分218、例えば、上部巻取ヘッド218は、リール204を係合/把持/グリップ/保持するための第1のエンドエフェクタ/ホルダ224と、第1のエンドエフェクタ224を第1の整列経路、例えば、実質的に垂直経路(Y軸と比較)に沿って移動させるための第1のアクチュエータ226と、第1のエンドエフェクタ224を回転させるための第1のモータ228と、を備える。第1のモータ228は、ステッピングモータ、DCモータ、ACモータ、サーボモータなどであり得る。例示的な実施形態では、第1のエンドエフェクタ224は、リール204を係合/把持/グリップ/保持するように機能する。例えば、係合は、真空吸引キャップ(複数可)を使用して、リール204の上部フランジ208の外側面上に真空吸引を適用することによる。
【0040】
第1のアクチュエータ226は、実質的に垂直経路に沿って直線的に第1のエンドエフェクタ224を、実質的に垂直経路に沿って配置された様々なステーション/位置まで移動させるように機能する。例えば、第1のアクチュエータ226は、空のリール(すなわち、製品ストリップ202が巻き取られていないリール204)を回収/ピックアップするために、第1のエンドエフェクタ224を空のリールピックアップ位置230に移動させるように構成される。第1のアクチュエータ226は、リール204のハブ206が製品ストリップ202を受け取るためにフィーダモジュール216と整列するように、第1のエンドエフェクタ224、例えば、空のリール204上に保持されている第1のエンドエフェクタ224を動作位置232に移動させるようにさらに構成される。
【0041】
第1のエンドエフェクタ224がリール204を動作位置232に保持することにより、第1のモータ228は、第1のエンドエフェクタ224が回転するにつれて、製品ストリップ202がリール204上に巻き取られることができるように、第1のエンドエフェクタ224を回転させるように機能する。第1のモータ228は、巻取装置200の垂直軸(Y軸と比較)を中心に第1のエンドエフェクタ224を回転させるように構成される。すなわち、リール204は、水平平面内で(すなわち、X軸に平行に)回転可能である。リール204の拡大図に示されるように、リール204の長手方向軸212は、巻取装置200の垂直軸(すなわち、Y軸)と実質的に平行である。
【0042】
移送モジュール222、例えば、底部移送アーム222は、リール204を係合/把持/グリップ/保持するための第3のエンドエフェクタ/ホルダ244と、第3のエンドエフェクタ244を移送経路、例えば、例えば上部巻取ヘッド218の真下にある位置と、例えば満杯のリールピックアップヘッド220の真下にある別の位置との間の実質的に水平経路(X軸と比較)に沿って移動させるための第3のアクチュエータ246と、を備える。したがって、底部移送アーム222は、上部巻取ヘッド218と満杯のリールピックアップヘッド220との間の水平平面(X軸と比較)において、水平配置のリール(例えば204)の直線移動を容易にすることができ、すなわち、動作位置232での回転中の位置から変化することなく容易にすることができる。第3のエンドエフェクタ244は、リール204を係合/把持/グリップ/保持するように機能する。例えば、係合は、真空吸引キャップ(複数可)を使用して、リール204の下部フランジ210の外側面上に真空吸引を適用することによる。
【0043】
いくつかの例示的な実施形態では、底部移送アーム222は、第3のエンドエフェクタ244が動作位置232で係合されるリール204の下部フランジ210に当接するように配置されてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、底部移送アーム222は、第3のエンドエフェクタ244が動作位置232で係合されるリール204の下部フランジ210から離間するように配置されてもよい。そのような他の例示的な実施形態では、第3のアクチュエータ246は、リール204の下部フランジ210と係合するために第1の整列経路に沿って移動するようにさらに構成され得る。
【0044】
いくつかの例示的な実施形態では、第3のエンドエフェクタ244は、巻取操作後、動作位置232で下部フランジ210に係合/グリップされてもよい。他の例示的な実施形態では、第3のエンドエフェクタ244は、巻取操作中、動作位置232で下部フランジ210に係合/グリップされてもよい。
【0045】
第2の巻取モジュール部分220、例えば、満杯のリールピックアップヘッド220は、リール204を係合/把持/グリップ/保持するための第2のエンドエフェクタ/ホルダ234と、第2のエンドエフェクタ234を第2の整列経路、例えば、実質的に垂直経路(Y軸と比較)に沿って移動させるための第2のアクチュエータ236と、第2のエンドエフェクタ234を回転させるための第2のモータ238と、を備える。第2のモータ238は、ステッピングモータ、DCモータ、ACモータ、サーボモータなどであり得る。例示的な実施形態では、第2のエンドエフェクタ234は、リール204を係合/把持/グリップ/保持するように機能する。例えば、係合は、真空吸引キャップ(複数可)を使用して、リール204の上部フランジ208の外側面上に真空吸引を適用することによる。
【0046】
第2のアクチュエータ236は、実質的に垂直経路に沿って直線的に第2のエンドエフェクタ234を、実質的に垂直経路に沿って配置された様々なステーション/位置まで移動させるように機能する。例えば、第2のアクチュエータ236は、移送モジュール222から満杯のリール(すなわち、製品ストリップ202が完全に巻き取られたリール204)を回収/ピックアップするために、第2のエンドエフェクタ234を満杯のリールピックアップ位置240に移動させるように構成される。第2のアクチュエータ236は、第2のエンドエフェクタ234を、満杯のリール204の1つまたは複数のエッジ部分にテープを適用するための交差固定、例えばクロステーピング位置(図示せず)に移動するようにさらに構成される。第2のアクチュエータ236は、第2のエンドエフェクタ234を、満杯のリール204を預ける/置く/降ろすためのドロップオフ位置242に移動するようにさらに構成される。
【0047】
第2のエンドエフェクタ234がリール204をクロステーピング位置に保持する状態で、第2のモータ238は、満杯のリール204の1つまたは複数のエッジ部分にテーピングを適用できるように、第2のエンドエフェクタ234を回転させるように機能する。第2のモータ238は、満杯のリール204の第1のエッジ部分にクロステーピングが適用された後、事前にプログラムされた角度だけ第2のエンドエフェクタ234を回転させるように構成され、それにより、満杯のリール204の少なくとも第2または他の後続のエッジ部分が、その上に適用されるクロステーピングのためにアクセス可能になる。
【0048】
例示的な実施形態では、底部移送アーム222は、満杯のリール204を上部巻取ヘッド218から満杯のリールピックアップヘッド220に移送するように機能する。満杯のリールピックアップヘッド220は、底部移送アーム222から満杯のリール204をピックアップし、満杯のリールを回転させて交差固定、例えばクロステーピングするように機能する。
【0049】
例示的な実施形態では、巻取装置200は、1つまたは複数のリール(例えば204)をスタック方式で保持するために、上部巻取ヘッド218および満杯のリールピックアップヘッド220の下に設けられたコンパートメントをさらに備える。
図2Cに示されるように、複数の空のリール(例えば204)が、上部巻取ヘッド218の下にスタックされ、空のリールピックアップ位置230まで下方に移動するときに、上部巻取ヘッド218の第1のエンドエフェクタ224にアクセス可能である。このような空のリール(例えば204)は、図面の右側に任意に示されている。同様に、複数の満杯のリール(例えば204)は、満杯のリールピックアップヘッド220の下にスタックされ、満杯のリールピックアップヘッド220の第2のエンドエフェクタ234は、満杯のリールドロップオフ位置242で満杯のリール204を配置/ドロップオフするために下方に移動するときにアクセス可能である。このような満杯のリール(例えば204)は、図面の左側に任意に示されている。上部巻取ヘッド218の下のコンパートメントにスタックすることができる最大数の空のリール(例えば204)、および満杯のリールピックアップヘッド220の下のコンパートメントにスタックすることができる最大数の満杯のリール(例えば204)があり、それにより、その上にスタックされた空のリールおよび満杯のリール(例えば204)が、移送経路に沿った底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244の移動を妨げないようにすることが理解されよう。
【0050】
巻取装置200の操作は、処理モジュール(
図1の106と比較)によって制御され得ることが理解されよう。また、エンドエフェクタ224、234、244を使用したリール204の係合/保持は、真空吸引を使用するなどの空気圧手段に限定されず、追加的または代替的に、限定するものではないが、機械的構成要素(例えば、リール204上に配置された構成要素/レセプタクル(複数可)に係合またはグリップまたは結合または噛合するための爪、ロボットフィンガ、コネクタ)、磁気構成要素、またはリールに係合もしくは把持するための電気構成要素を備え得ることも理解されよう。各エンドエフェクタは、単一の部材(例えば、リールフランジ、例えば208の中央部分と係合するように配列された1つの吸盤)または2つ以上の部材(例えば、リールフランジ、例えば208の複数の部分と係合するように配列された複数の吸盤)を備え得る。
【0051】
また、製品ストリップ202は、インタリーフ部材と共に巻き取られてもよいことも理解されよう。インタリーフ部材は、リール204上に巻き取られた製品ストリップ202の隣接する層の間のセパレータとして機能する紙のストリップであってもよい。また、固定部材、例えば接着テーピングは、インタリーフ部材の第1の開始部分をリール204上に留める/固定するように使用することができ(空のリール上への巻取の開始時)、また、インタリーフ部材の第2の終了部分を固定して、巻取製品ストリップ202および/またはインタリーフ部材がリール204からほどける/緩むのを防止するように使用することができる(満杯のリール上への巻取の終了時)ことが理解されよう。
【0052】
使用中、製品ストリップ202の巻取操作中、第1の巻取モジュール部分218の第1のエンドエフェクタ224は、空のリールピックアップ位置230まで下方に並進し、真空吸引を適用して、リール204の上部フランジ208を介して空のリール204に係合/グリップする。空のリール204に係合/グリップしている第1のエンドエフェクタ224は、リール204のハブ206がフィーダモジュール216と整列されて、製品ストリップ202の開始部分を受け取るように、動作位置232まで上方に並進する。
【0053】
リール204を巻取する前に、インタリーフ部材の開始部分をハブ206上に固定することができる。インタリーフ部材の開始部分は、例えば両面テープなどの接着剤を使用してハブ206に固定することができる。一例では、インタリーフ部材の開始部分は、インタリーフ部材および製品ストリップ202がリール204上に一緒に巻き取られるように、製品ストリップ202の開始部分と共に巻き取られてもよい。別の例では、インタリーフ部材は、インタリーフ部材と一緒にリール上に巻き取られる製品ストリップ202を導入する前に、リール上に何回か(例えば、5周)巻かれてもよい。インタリーフ部材および製品ストリップ202の開始部分は、第1のエフェクタ224がリール204の回転を開始するときにそれぞれ適用され得る。第1のエンドエフェクタ224によってリール204に与えられる回転速度は、徐々に増加し、その後実質的に一定のレベルに維持されて、製品ストリップ202をリール204上に巻き取ることができる。巻取操作中、製品ストリップ202およびインタリーフ部材は、製品ストリップ202およびインタリーフ部材の横向きのエッジの1つが重力によって下部フランジ210の内面上に置かれるように配列され得る。すなわち、製品ストリップ202およびインタリーフ部材は、水平位置にあるリール上に巻き取るために縦方向に垂直位置になるように配列され得る。その後、第1のエンドエフェクタ224によってリール204に与えられる回転速度は徐々に減少し、リール204が製品ストリップ202で満たされる、すなわち、リール204の巻取が完了すると、回転が停止する。
【0054】
第1の巻取モジュール部分218によるリール204の巻取が完了した後、底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244は、真空吸引を適用して、リール204の下部フランジ210を介して、満杯のリール204を係合/グリップする。第1の巻取モジュール部分218の第1のエンドエフェクタ224は、満杯のリール204の上部フランジ208に対するその係合/グリップを解放する。第1の巻取モジュール部分218の第1のアクチュエータ226は、第1のエンドエフェクタ224を上部フランジ208から離して、例えば、約5mmから約50mmの例示的な変位だけ上方に移動させ、それにより、第1のエンドエフェクタ224がリール204に接触せず、それによって、底部移送アーム222による満杯のリール204の移送を容易にする。底部移送アーム222は、底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244によって係合/グリップされている満杯のリール204を、満杯のリールピックアップヘッド220の真下に位置するように水平方向に直線並進(すなわち、X軸に沿って比較)で移送する。
【0055】
底部移送アーム222が満杯のリール204を満杯のリールピックアップヘッド220に移送しているとき、上部巻取ヘッド218の第1のエンドエフェクタ224は、空のリールピックアップ位置230まで下方に並進し、真空吸引を適用して、巻取のために次の空のリール204に係合/グリップする。
【0056】
下部フランジ210を介して満杯のリール204に係合/グリップしている底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244が、満杯のリールピックアップヘッド220の真下に位置決めされた後、第2の巻取モジュール部分220の第2のエンドエフェクタ234は、満杯のリール204の上部フランジ208を介して満杯のリール204に係合/グリップするために、満杯のリールピックアップ位置240まで下方に並進するように進む。満杯のリール204が第2のエンドエフェクタ234によって係合/グリップされた後、底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244が進んで、満杯のリール204の下部フランジ210に対する係合/グリップを解放する。次いで、底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244は、上部巻取ヘッド218の真下の位置、すなわち、第1の巻取モジュール部分218の第1のエンドエフェクタ224によって係合/グリップされている次の満杯のリール204の下部フランジ210と係合する位置に戻る。
【0057】
満杯のリール204に係合/グリップしている第2の巻取モジュール部分220の第2のエンドエフェクタ234は、上方に並進して、満杯のリール204を1つまたは複数の端部包装モジュールに対して位置決めする。例えば、満杯のリール204は、フランジ208、210の1つまたは複数のエッジ部分のクロステーピングのためにクロステーピング位置に位置決めされてもよい。クロステーピング位置では、製品情報を示すラベルを、例えば上部フランジ208の表面上など、満杯のリール204に適用することもできる。クロステーピングが実行された後、満杯のリール204に係合/グリップしている第2の巻取モジュール部分220の第2のエンドエフェクタ234は、ドロップオフ位置242まで下方に並進して、満杯のリール204を預ける/置く/降ろす。
【0058】
上記の例示的な実施形態からの多数の変形が可能であることが理解されよう。例えば、他の例示的な実施形態では、リール204の回転前に、第1の巻取モジュール部分218の第1のエンドエフェクタ224は、上部フランジ208と係合することができ、底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244は、リール204の下部フランジ210と係合することができる。例えば、第1の巻取モジュール部分218の第1のエンドエフェクタ224との上部フランジ208の係合、および底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244との下部フランジ210の係合は、例えば、真空吸引を適用することによって、同時に発生する場合がある。第1のエンドエフェクタ224および第3のエンドエフェクタ244は、同期して回転して、製品ストリップ202をリール204上に巻き取ることができる。
【0059】
上部フランジ208および下部フランジ210の両方を同時に係合させることは、リール204上に巻き取るために、製品ストリップ202を実質的に水平経路214に沿ってハブ206までよりスムーズに搬送することを確実にするのに役立ち得る。さらに、底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244とリール204の下部フランジ210との係合は、製品ストリップ202がリール204上に巻き取られるとき、リール204の重量に対する追加の支持を提供し得る。例えば、製品ストリップ202が完全に巻き取られたリール(例えば204)は、約15kgもの重さであり得る。底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244とリール204の下部フランジ210との係合はまた、リール204の品質が低い場合に追加の支持を提供することができる。例えば、リール204は、上部フランジ208および下部フランジ210がハブ206にしっかりと接着されていないタイプのものであってもよい。そのため、巻取中、品質が低いリール(例えば204)の下部フランジ210上の巻き取られた製品ストリップ202の重量により、下部フランジ210がハブ206から破断する可能性がある。
【0060】
そのような他の例示的な実施形態では、底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244は、受動的に回転可能、すなわち、第1の巻取モジュール部分218によるリール204の回転に単に追従することができる。そのような他の例示的な実施形態では、リール204の巻取が完了した後、第1の巻取モジュール部分218の第1のエンドエフェクタ224は、満杯のリール204の上部フランジ208に対するその係合/グリップを解放し、一方、底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244は、満杯のリール204の下部フランジ210に対するその係合/グリップを維持して、満杯のリール204を、満杯のリールピックアップヘッド220の真下に位置決めされるように水平方向に直線並進(すなわち、X軸に沿って比較)で移送する。第1の巻取モジュール部分218の第1のアクチュエータ226は、第1のエンドエフェクタ224を上部フランジ208から離して、例えば、約5mmから約50mmの例示的な変位だけ上方に移動させ、それにより、第1のエンドエフェクタ218がリール204に接触せず、それによって、底部移送アーム222による満杯のリール204の第2の巻取モジュール部分220への移送を容易にする。
【0061】
別の例として、他の例示的な実施形態では、第2の巻取モジュール部分220の第2のエンドエフェクタ234は、上部フランジ208と係合することができ、底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244は、例えば交差固定、ラベル付けなどの端部包装のために、同時にリール204の下部フランジ210と係合することができる。底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244とリール204の下部フランジ210との係合は、端部包装中、リール204の重量に対する追加の支持を提供し得る。そのような他の例示的な実施形態では、1つまたは複数の端部包装モジュールは、満杯のリールピックアップ位置240に対して(例えば、整列して)位置決めすることができ、それにより、満杯のリール204に係合/グリップしている第2の巻取モジュール部分220の第2のエンドエフェクタ234が、1つまたは複数の端部包装モジュールに対して満杯のリール204を位置決めするために上方に並進する必要がない。そのような他の例示的な実施形態では、底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244は、端部包装が完了した後、満杯のリール204の下部フランジ210に対する係合/把持を解放するように進む。底部移送アーム222の第3のエンドエフェクタ244は、第1の巻取モジュール部分218に対する位置に戻って、例えば、第1の巻取モジュール部分218の第1のエンドエフェクタ224によって係合/グリップされている次の空のリール204の下部フランジ210を係合して、製品ストリップ202を次の空のリール204上に巻き取る。
【0062】
したがって、例示的な実施形態では、巻取装置/機械200は、大容量の自動水平リール巻取機であり、製品ストリップ、例えば、スタンピングプレス機からのコネクタなどのスタンプされた製品をインタリーフ部材、例えばインタリーフ紙と共に連続的にリーリング/巻き取ることができる。巻取装置200は、第1の巻取モジュール部分218が直線的に下方に移動して(Y軸と比較)、空のリール204をピックし、直線的に上方に移動して(Y軸と比較)、空のリール204を巻取のための動作巻取位置に位置決めするように構成されるピックアンドプレースの概念を提供することができる。巻取装置200は、リール(例えば204)を交換するための線形移送概念をさらに提供する。満杯のリール(例えば204)を、1つまたは複数の端部包装モジュールでの端部包装(例えば、クロステーピングおよびラベル付け)のために、第1の巻取モジュール部分218から隣接する第2の巻取モジュール部分220に水平に(X軸を比較)移送し、それにより、第2の巻取モジュール部分220が1つまたは複数の端部包装モジュールで端部包装を実行している間に、第1の巻取モジュール部分218が次のリール204の巻き取りに進むことができる。有利には、並列処理のこの構成は、巻取装置200のスループットおよび効率を向上させる。
【0063】
図3Aは、例示的な実施形態において、製品ストリップ302をリール(例えば304)上に巻き取るための巻取装置300の第1の概略斜視図である。
図3Bは、例示的な実施形態において、製品ストリップ302をリール(例えば304)上に巻き取るための巻取装置300の第2の概略斜視図である。
図3Aおよび
図3Bを参照すると、巻取装置300の正面図は、Z軸に沿った方向の図として定義される。巻取装置300の側面図は、X軸に沿った方向の図として定義される。
図3Aは、巻取装置300の右側のスタック/パイルに位置決めされた複数のリール(例えば304)を示す。これらのリール(例えば304)は空のリールであってもよい。
図3Aはまた、巻取装置300の左側のスタック/パイルに位置決めされた複数のリール(例えば304)を示す。これらのリール(例えば304)は満杯のリールであってもよい。
図3Bは、上述のリール(例えば304)がないことを示す。
【0064】
巻取装置300は、巻取装置300の構成要素を支持するための支持フレーム306と、支持フレーム306の側部に配置されたフィーダモジュール308と、製品ストリップ302を受け取るためにフィーダモジュール308に隣接して配置された第1の巻取モジュール部分310と、支持フレーム306上の第1の巻取モジュール部分310に隣接して配置された第2の巻取モジュール部分312と、を備える。
【0065】
フィーダモジュール308は、製品ストリップ302を第1の巻取モジュール部分310に供給するように構成される。第1の巻取モジュール部分310は、リール(例えば304)を空のリール(例えば304)のスタックから回収し、リール(例えば304)を回転させて、製品ストリップ302をリール(例えば304)上に巻き取るように構成される。第2の巻取モジュール部分312は、第1の巻取モジュール部分310によって巻き取られた製品ストリップ302を有するリール(例えば304)を包装(例えば、クロステープ、貼り付けラベル(複数可)など)し、リール(例えば304)を、満杯のリール(例えば304)のスタックに預ける/置く/降ろすように構成される。フィーダモジュール308、第1の巻取モジュール部分310、および第2の巻取モジュール部分312は、
図2のフィーダモジュール216、第1の巻取モジュール部分218、および第2の巻取モジュール部分220と実質的にそれぞれ同様に機能する。
【0066】
巻取装置300は、フィーダモジュール308に結合されたアキュムレータユニット314をさらに備え、アキュムレータユニット314は、製品ストリップ302のバッファ長または余剰長を保持/格納する。アキュムレータユニット314は、支持フレーム306の上部付近/上部に配置されたローラユニット316の上部アレイと、支持フレーム306の底部付近/底部に配置されたローラユニット318の底部アレイと、ローラユニット316の上部アレイとローラユニット318の底部アレイとの間に配置された入力ローラユニット320と、フィーダモジュール308に対して配置された出力ローラユニット321と、を備える。ローラユニット(例えば316、318)の各アレイは、例えば、これらに限定されないが、約3から5個のローラユニットを備え得る。
【0067】
アキュムレータユニット314は、製品ストリップを製造するための外部機械、例えばスタンピングプレス機(図示せず)から製品ストリップ、例えばスタンプされた製品302を受け取るように構成される。入力ローラユニット320は、外部機械から出力される製品ストリップを受け取るために、外部機械の出力端子に対する(例えば、整列された)高さに固定される。
【0068】
アキュムレータユニット314は、製品ストリップをフィーダモジュール308に搬送するようにさらに構成される。出力ローラユニット321は、XZ平面内で水平に配向され、フィーダモジュール308に対して配置されて(例えば、整列される)、それにより、製品ストリップ302がフィーダモジュール308に供給/送達されるように配列される。外部機械からの製品ストリップ302は、XZ平面に水平に位置決めされたリール(例えば304)上に巻き取るのに好適な配向ではない可能性があることが理解されよう。この点において、アキュムレータユニット314の水平に位置決めされた出力ローラユニット321は、アダプタ/コンバータとして機能して、製品ストリップ302をリール(例えば304)上に巻き取るように配向する。すなわち、製品ストリップ302は、製品ストリップ302が供給されてリール、XZ平面に水平に位置決めされたリール(例えば304)上に巻き取られるように、その平坦面が垂直平面に実質的に平行になるように配向され得る。
【0069】
アキュムレータユニット314は、第1の巻取モジュール部分310と第2の巻取モジュール部分312との間のリール交換/移送操作中に、外部機械から送達されている製品ストリップ302、例えばスタンプされた製品302のバッファ長または余剰長を保持/記憶するように機能する。製品ストリップ302のバッファ/余剰長は、ローラユニット316の上部アレイおよびローラユニット318の底部アレイの周りにループされる。ローラユニット318の底部アレイは、ローラユニット316の上部アレイからのその相対距離を変化させるために、例えば、垂直Y軸に沿って移動可能であるように構成され、それによって、アキュムレータユニット314に保持/保管できる製品ストリップ302の長さが変化する。ローラユニット318の底部アレイは、ダンシングローラユニットのアレイと呼ぶことができる。
【0070】
巻取操作中、アキュムレータユニット314内の製品ストリップ302のバッファ長はほとんどまたは全くない場合がある。アキュムレータユニット314内の製品ストリップ302のバッファ長がほとんどまたは全くない場合、ローラユニット316の上部アレイおよびローラユニット318の底部アレイは、互いにより近くまたは隣接していてもよい。例えば、製品ストリップ302のバッファ長がほとんどまたは全くない場合、ローラユニットの両方のアレイが一緒に閉じられる/折りたたまれるように、ローラユニット316の上部アレイは、ローラユニット318の底部アレイに隣接して位置決めされてもよい(例えば、横並びに、下側から上側へ)。
【0071】
第1の巻取モジュール部分310で満杯のリール(例えば304)が次の空のリール(例えば304)と交換されるリール交換操作中に、ローラユニット318の底部アレイは、ローラユニット316の上部アレイに対してさらに、例えば下方に移動することができ、それにより、製品ストリップ302のバッファ長を格納する、または製品ストリップ302の増加するバッファ長をアキュムレータユニット314内に格納することができる。リール交換操作が完了した後、第1の巻取モジュール部分310は、その巻取速度を上げ(すなわち、増加させる)、それにより、ローラユニット318の底部アレイが、ローラユニット316の上部アレイに対してより近く、例えば、ローラユニット316の上部アレイに向かって上方に移動し、再び一緒に折りたたまれる/閉じられ得る。ローラユニット318の底部アレイの位置を使用して、製品ストリップ302をリール(例えば304)にスレッディング/送達する間、フィーダモジュール308の供給速度を制御することができる(すなわち、製品ストリップ302の最初の長さをリール(例えば304)に供給する)。製品ストリップ302のスレッディングが完了すると、フィーダモジュール308のフィーダローラが係合解除され、スレッディングが停止する。また、ローラユニット318の底部アレイの位置を使用して、リール(例えば304)が製品ストリップ302で満たされるまで、第1の巻取モジュール部分310の巻取速度を制御および/または調整することができる。
【0072】
例示的な実施形態では、フィーダモジュール308は、例えば、アキュムレータユニット314内のローラユニット318の底部アレイの相対位置に基づいて、製品ストリップ302を供給するフィーダモジュール308の回転速度を変えることによって、スレッディング操作中に供給速度(すなわち、製品ストリップ302の供給速度)を変えるように構成される。フィーダモジュール308の供給速度は、アキュムレータユニット314内の製品ストリップ302のバッファ長/ループが増加するにつれて増加し、アキュムレータユニット314内の製品ストリップ302のバッファ長/ループが減少するにつれて減少し得る。第1の巻取モジュール部分310と第2の巻取モジュール部分312との間のリール交換操作中、フィーダモジュール308は、製品ストリップ302を適所に保持することによって製品ストリップ302の供給を停止するように構成される。製品ストリップ302がフィーダモジュール308によって適所に保持されているので、アキュムレータユニット314内のローラユニット316の上部アレイとローラユニット318の底部アレイとの間の相対距離が変化して(すなわち、増加して)、ローラユニット316の上部アレイおよびローラユニット318の底部アレイの周りのループに保持することができる製品ストリップ302のバッファ長が増加し、それによって、余分な製品ストリップ302の保管スペースが増加する。新しい空のリール(例えば304)が巻取のための適所にあると、余分な製品ストリップ302は、製品ストリップを製造する機械からアキュムレータユニット314に入る速度よりも速い速度で、アキュムレータユニット314から(フィーダモジュール308へ)除去することができる。次いで、ローラユニット316の上部アレイに対するローラユニット318の底部アレイの相対位置が再び変化して、ローラユニット316の上部アレイおよびローラユニット318の底部アレイの周りのループに保持することができる製品ストリップ302の長さを減少させる。
【0073】
図3Aに示されるように、巻取装置300は、フィーダモジュール308および第1の巻取モジュール部分310に近接して支持フレーム306の上部近くに配置された自動インタリーフ部材ロール交換機322をさらに備える。自動インタリーフ部材ロール交換機322は、1つまたは複数のインタリーフ部材ロール(例えば324)をスタック方式/構成でその上に受け取る/取り付けるための複数のインタリーフ部材ロールホルダ(例えば323)を備える。各インタリーフ部材ロール(例えば324)は、水平に位置決めされ、巻取装置300の水平平面内でその長手方向軸を中心に回転可能であるように構成される。すなわち、インタリーフ部材ロール(例えば324)の長手方向軸は、巻取装置300の垂直軸と実質的に平行である(または、通常の言葉で言えば地面に対して垂直である)。各インタリーフ部材ロール(例えば324)は、インタリーフ部材、例えばインタリーフ紙のストランド/ストリップを含み、これは分配され、製品ストリップ302と共にリール(例えば304)上に巻き取られるように配列される。インタリーフ部材をこの配向でリール(例えば304)上に巻き取るために、インタリーフ部材は、その平坦面が巻取装置300の垂直平面(XY平面を比較)と実質的に平行になるように配向される。インタリーフ部材、例えばインタリーフ紙は、例えば実質的に水平経路に沿ってリール(例えば304)に搬送されるように配列される。そのような水平経路は、巻取装置300の水平平面(XZ平面を比較)と実質的に平行であってもよい。インタリーフ紙は、製品ストリップ302をリール(例えば304)上に適切に梱包するために、リール(例えば304)上に巻き取られる製品ストリップ、例えばスタンプされた製品302の各層の間に分離層を提供して、巻き取られた製品ストリップ302に張力を提供するように機能する。
【0074】
自動インタリーフ部材ロール交換機322は、取り付けられたインタリーフ部材ロール(例えば324)の1つを、第1の巻取モジュール部分310の動作位置(
図2の232と比較)に対して整列するように構成される。動作巻取位置では、インタリーフ部材ロール(例えば324)、フィーダモジュール308、および第1の巻取モジュール部分310は、巻取装置300の水平平面(XZ平面と比較)において実質的に同じレベルに位置決めされ得、それにより、インタリーフ部材ロール(例えば324)から分配されたインタリーフ部材、例えばインタリーフ紙は、フィーダモジュール308によって供給される製品ストリップ302と共に、第1の巻取モジュール部分310によって係合/グリップされるリール(例えば304)上に巻き取られるように配列される。自動インタリーフ部材ロール交換機322は、実質的に垂直経路に沿って(Y軸と比較)並進して、使い果たされた/空のインタリーフ部材ロール(例えば324)を、動作位置に対して新しいインタリーフ部材ロール(例えば324)を整列させることによって、インタリーフ部材が装填された満杯の/装填された/新しいインタリーフ部材ロール(例えば324)と交換するようにさらに構成される。空のインタリーフ部材ロール(例えば324)を新しいインタリーフ部材ロール(例えば324)に自動的に切り替えることは、装置/機械のダウンタイムを有利に最小化する。
【0075】
巻取装置300は、第1の巻取モジュール部分310に対して配置された第1のコンパートメント326と、第2の巻取モジュール部分312に対して配置された第2のコンパートメント328と、をさらに備える。例えば、第1のコンパートメント326は、第1の巻取モジュール部分310の下/下方に配置され、第2のコンパートメント328は、第2の巻取モジュール部分312の下/下方に配置される。第1のコンパートメント326は、1つまたは複数の空のリール(例えば304)(すなわち、製品ストリップが巻かれていないリール)をスタックするための第1のコンテナ330、例えば第1のトロリー330を受け取るように構成される。第2のコンパートメント328は、1つまたは複数の満杯のリール(例えば304)(すなわち、製品ストリップが巻かれているリール)をスタックするための第2のコンテナ332、例えば第2のトロリー332を受け取るように構成される。このように、コンテナ330、332が巻取装置300内に受け取られると、巻取装置300の設置面積に関してスペースを節約することができる。
図3Aに示されるように、空のリール(例えば304)のスタックは、第1のコンパートメント326内に位置する/駐車された第1のトロリー330に置かれ、満杯のリール(例えば304)のスタックは、第2のコンパートメント328内に位置する/駐車された第2のトロリー332に置かれる。
図3Aに示されるように、複数のリール(例えば304)をスタック方式で保持する構成は、スペースを有利に節約することができ、巻取装置300の設置面積を最小化する。さらに、コンテナ、例えばトロリーを使用する構成により、ユーザは、満杯のリール(例えば304)がスタックされたトロリー332を空のトロリー332と交換して、より多くの満杯のリール(例えば304)を保持することができ、およびトロリー330に空のリール(例えば304)の新しいスタックを比較的容易に、かつ巻取装置300の巻取操作を中断することなく再装填/補充することができる。
【0076】
使用時には、空のリール(例えば304)のスタックを含む装填された第1のトロリー330が第1のコンパートメント326に導入され/動かされ、空の第2のトロリー332が第2のコンパートメント328に導入され/動かされ、両方とも矢印338によって示される方向である。リール(例えば304)の巻取操作が進行するにつれて、第1のトロリー330上の空のリール(例えば304)のスタックは徐々に使い果たされ、一方、満杯のリール(例えば304)のスタックは第2のトロリー332上に徐々に蓄積される。第1のトロリー330が空である場合、および/または第2のトロリー332が、満杯のリール(例えば304)でスタックされている場合、トロリー330、332はそれぞれ、空のリール(例えば304)のスタックを含む新しい装填された第1のトロリー330および新しい空の第2のトロリー332と交換される。
【0077】
例示的な実施形態では、コンテナは、ユーザ、例えば技術者によって、例えばコンパートメント326、328に押し込まれるなど、手動で位置決めされてもよい。リール(例えば304)をスタックするためのコンテナ(複数可)は、ユーザ、例えば技術者によってコンパートメント326、328に手動で押し込まれるトロリー(複数可)に限定されず、他の形態、例えば、自動運転が可能な自律型車両の使用、およびコンテナ(複数可)を運搬/輸送するためのコンパートメント326、328への駐車を含み得ることが理解されよう。そのような例示的な使用は、巻取装置300を操作するために必要な人員および労力を大幅に削減することができ、生産施設および倉庫施設の統合を可能にすることができ、それにより、生産施設の巻取装置によって生産された製品/満杯のリールは、倉庫(複数可)に直接輸送されて保管されるため、さらにコストを削減し、効率を高めることができる。
【0078】
巻取装置300は、例えば、第1の巻取モジュール部分310の真下/直下に対して配置された第1のスタックリフタ334と、例えば、第2の巻取モジュール部分312の真下/直下に対して配置された第2のスタックリフタ336と、をさらに備える。第1のスタックリフタ334は、スタック内の最上部のリール(例えば304)が第1の巻取モジュール部分310によってピックアップされるたびに、リールを例えば上下に自動的に動かし、例えば、空のリール(例えば304)のスタックを持ち上げるように構成される。例えば、第1のスタックリフタ334は、1つのリール(例えば304)の取り外し時に上方に力を加えるために接触器に結合された弾性部材であってもよい。例えば、第1のスタックリフタ334は、空のリール(例えば304)のスタックを、リール(例えば304)の高さに実質的に等しい変位だけ上方に持ち上げるように構成され、それによって、第1の巻取モジュール部分310によってピックアップされる新しい空のリール(例えば304)が提供される。リール(例えば304)の高さは、リール(例えば304)の上部フランジと下部フランジとの間の距離であってもよい。第2のスタックリフタ336は、新しい満杯のリール(例えば304)が第2の巻取モジュール部分312によって満杯のリール(例えば304)のスタックに追加される/置かれる/降ろされるたびに、リールを例えば上下に自動的に動かし、例えば、満杯のリール(例えば304)のスタックを下げるように構成される。例えば、第2のスタックリフタ336は、1つのリール(例えば304)の追加時に、リール(例えば304)のスタックを緩衝するための接触器に結合された弾性部材であってもよい。例えば、第2のスタックリフタ336は、リール(例えば304)の高さに実質的に等しい変位だけ、満杯のリール(例えば304)のスタックを下方に下げるように構成され、それによって、第2の巻取モジュール部分312によって置かれる/降ろされる、新しい満杯のリール(例えば304)を収容するためのスペースが提供される。
【0079】
図3Cは、別の例示的な実施形態において、製品ストリップ302をリール(例えば304)上に巻き取るための巻取装置340の第1の概略斜視図である。
図3Dは、別の例示的な実施形態において、製品ストリップ302をリール(例えば304)上に巻き取るための巻取装置340の第2の概略斜視図である。巻取装置340は、構造および機能において巻取装置300と実質的に同様である。理解および例示を容易にするために、巻取装置300の対応する構成要素と構造および機能が同一である巻取装置340の構成要素には、同じ参照番号が付けられている。
【0080】
巻取装置340は、巻取装置340の構成要素を支持するための支持フレーム306と、支持フレーム306の側部に配置されたフィーダモジュール308と、製品ストリップ302を受け取るためにフィーダモジュール308に隣接して配置された第1の巻取モジュール部分310と、支持フレーム306上の第1の巻取モジュール部分310に隣接して配置された第2の巻取モジュール部分312と、を備える。
【0081】
巻取装置340は、
図3Aおよび
図3Bの自動インタリーフ部材ロール交換機322およびアキュムレータユニット314とは構造が異なる自動インタリーフ部材ロール交換機342およびアキュムレータユニット344をさらに備える。
【0082】
例示的な実施形態では、巻取装置340のアキュムレータユニット344は、製品ストリップ302のバッファ長または余剰長を保持/保管するように機能する。アキュムレータユニット344は、支持フレーム306の上部付近/上部に配置されたローラユニット346の上部アレイと、支持フレーム306の底部付近/底部に配置されたローラユニット348の底部アレイと、ローラユニット346の上部アレイとローラユニット348の底部アレイとの間に配置された入力ローラユニット350と、フィーダモジュール308に対して配置された出力ローラユニット352と、を備える。ローラユニット(例えば346、348)の各アレイは、例えば、これらに限定されないが、約3から5個のローラユニットを備え得る。
【0083】
アキュムレータユニット344は、製品ストリップを製造するための外部機械、例えばスタンピングプレス機(図示せず)から製品ストリップ、例えばスタンプされた製品302を受け取るように構成される。入力ローラユニット350は、外部機械から出力される製品ストリップ302を受け取るために、外部機械の出力端子に対する(例えば、整列された)高さに固定される。
【0084】
アキュムレータユニット344は、第1の巻取モジュール部分310と第2の巻取モジュール部分312との間のリール交換/移送操作中に、外部機械から送達されている製品ストリップ302、例えばスタンプされた製品302のバッファ長または余剰長を保持/記憶するようにさらに構成される。製品ストリップ302のバッファ/余剰長は、ローラユニット346の上部アレイおよびローラユニット348の底部アレイの周りにループされる。ローラユニット348の底部アレイは、ローラユニット346の上部アレイからのその相対距離を変化させるように構成され、それによって、アキュムレータユニット344に保持/保管できる製品ストリップ302の長さが変化する。ローラユニット348の底部アレイは、ダンシングローラユニットのアレイと呼ぶことができる。
【0085】
アキュムレータユニット344は、製品ストリップ302をフィーダモジュール308に搬送するようにさらに構成される。出力ローラユニット352は、XY平面内で垂直に配向され、フィーダモジュール308に対して配置されて(例えば、整列される)、それにより、製品ストリップ302がフィーダモジュール308に供給/送達されるように配列される。
【0086】
出力ローラユニット352は、XZ平面内で水平に配向されたアキュムレータユニット314の出力ローラ321とは異なることが理解されよう。言い換えれば、出力ローラユニット352は、リール(例えば304)上に巻き取るために製品ストリップ302を再配向するためのアダプタ/コンバータとして機能しない。代わりに、巻取装置340のアキュムレータユニット344は、巻取装置300のアキュムレータユニット314と比較して、フィーダモジュール308からさらに離間するように位置する。これにより、製品ストリップ302がアキュムレータユニット344の出力ローラ352から分配され、フィーダモジュール308に供給/送達されるときに、製品ストリップ302が(端から端までの保持力により)90度回転する/ねじれることを可能にするスペース/ギャップが提供される。すなわち、アキュムレータユニット344の出力ローラ352からすぐに分配される製品ストリップ302は、その平坦面が水平位置(すなわち、XZ平面に実質的に平行)になるように配向される。フィーダモジュール308は、製品ストリップの平坦面が垂直位置にある状態で製品ストリップ302を受け取り、製品ストリップ302をそのような位置でリール(例えば304)に搬送する。製品ストリップ302がフィーダモジュール308に移動すると、製品ストリップ302は、フィーダモジュール308に入るときに、その平坦面が垂直位置(すなわち、XY平面に実質的に平行)になるように、90度ねじれる/回転する。この再配向により、製品ストリップ302を、水平位置にあるリール(例えば304)上に巻き取ることができる。スペース/ギャップにより、製品ストリップ302の品質に影響を与えるような形で変形または張力をかけることなく、製品ストリップ302を回転/ねじることができることが理解されよう。
【0087】
巻取操作中、アキュムレータユニット344内の製品ストリップ302のバッファ長はほとんどまたは全くない場合がある。アキュムレータユニット344内の製品ストリップ302のバッファ長がほとんどまたは全くない場合、ローラユニット346の上部アレイおよびローラユニット348の底部アレイは、互いにより近くまたは隣接していてもよい。例えば、製品ストリップ302のバッファ長がほとんどまたは全くない場合、ローラユニットの両方のアレイが一緒に閉じられる/折りたたまれるように、ローラユニット346の上部アレイは、ローラユニット348の底部アレイに隣接して位置決めされてもよい(例えば、横並びに、下側から上側へ)。
【0088】
第1の巻取モジュール部分310で満杯のリール(例えば304)が次の空のリール(例えば304)と交換されるリール交換操作中に、ローラユニット348の底部アレイは、ローラユニット346の上部アレイに対してさらに、例えば下方に移動することができ、それにより、製品ストリップ302のバッファ長を格納する、または製品ストリップ302の増加するバッファ長をアキュムレータユニット344内に格納することができる。
【0089】
リール交換操作が完了した後、第1の巻取モジュール部分310は、その巻取速度を上げ(すなわち、増加させる)、それにより、ローラユニット348の底部アレイが、ローラユニット346の上部アレイに対してより近く、例えば、ローラユニット346の上部アレイに向かって上方に移動し、再び一緒に折りたたまれる/閉じられ得る。ローラユニット348の底部アレイの位置を使用して、製品ストリップ302をリール(例えば304)に通す/送達する間、フィーダモジュール308の供給速度を制御することができる(すなわち、製品ストリップ302の最初の長さをリール(例えば304)に供給する)。製品ストリップ302のスレッディングが完了すると、フィーダモジュール308のフィーダローラが係合解除され、スレッディングが停止する。また、ローラユニット348の底部アレイの位置を使用して、リール(例えば304)が製品ストリップ302で満たされるまで、第1の巻取モジュール部分310の巻取速度を制御および/または調整することができる。
【0090】
例示的な実施形態では、自動インタリーフ部材ロール交換機342は、フィーダモジュール308および第1の巻取モジュール部分310に近接して支持フレーム306の上部付近/上部に配置される。自動インタリーフ部材ロール交換機342は、第1のインタリーフ部材ロール356を受け取り、保持する上部ホルダ354と、第2のインタリーフ部材ロール360を受け取り、保持する底部ホルダ358と、インタリーフ部材ロール356、360からインタリーフ部材364を受け取り、インタリーフ部材364を巻取装置340の他の構成要素に搬送するための搬送ユニット362と、を備える。各インタリーフ部材ロール(例えば356、360)は、インタリーフ部材、例えばインタリーフ紙364のストランド/ストリップを含み、これは分配され、製品ストリップ302と共にリール(例えば304)上に巻き取られるように配列される。各インタリーフ部材ロール(例えば356、360)は、互いに実質的に平行な2つのベース面を接合する側面によって画定される円筒体として見ることができる。
【0091】
例示的な実施形態では、自動インタリーフ部材ロール交換機342の搬送ユニット362は、インタリーフ部材364を巻取装置340の他の構成要素に搬送するように構成される。搬送ユニット362は、例えば、接着テープを使用することによって、使い果たされたインタリーフ部材ロール、例えば第1のインタリーフ部材ロール356からのインタリーフ部材364の終了部分を、新しいインタリーフ部材ロール、例えば第2のインタリーフ部材ロール360からのインタリーフ部材364の開始部分に固定を実行するようにさらに構成される。例えば、第1のインタリーフ部材ロール356がインタリーフ部材364を分配しているとき、新しい第2のインタリーフ部材ロール360が待機状態に置かれ、インタリーフ部材364の開始部分に適用された接着テープ、例えば両面テープで準備される。第1のインタリーフ部材ロール356が使い果たされると、新しい第2のインタリーフ部材ロール360からのインタリーフ部材364の開始部分(接着テープがその上に適用されている)は、シリンダ運動を実行するためのアクチュエータを介して、使い果たされた第1のインタリーフ部材ロール356からのインタリーフ部材364の終了部分に固定/適用される。シリンダ運動は、手動または自動で実行されてもよい。インタリーフ部材364の開始部分および終了部分の固定は、適切な固定を確実にするように案内されることが理解されよう。また、インタリーフ部材364の開始部分および終了部分を固定する間、第1の巻取モジュール部分310は回転を停止して固定を容易にし、第1の巻取モジュール部分310が回転を停止する間、製品ストリップ302のバッファ長はアキュムレータユニット344に蓄積することが理解されよう。
【0092】
搬送ユニット362は、インタリーフ部材ロール(例えば356、360)から分配されるインタリーフ部材364を、例えば90度だけ回転/ねじるようにさらに構成される。ロッド(図示せず)は、搬送ユニット362の終了部分に配置されて、インタリーフ部材364の回転/ねじりを容易にする。インタリーフ部材364は、その平坦面がXZ平面に実質的に平行な状態で搬送ユニット362に入ることが理解されよう。インタリーフ部材364をリール(例えば304)上に巻き取るために、インタリーフ部材364は、90度だけ再配向されて/ねじられて、それにより、その平坦面が巻取装置340の垂直平面(XY平面またはYZ平面)と実質的に平行になる。
【0093】
搬送ユニット362は、巻取装置340の他の構成要素に対して位置決めされる。例えば、自動インタリーフ部材ロール交換機342の搬送ユニット362、フィーダモジュール308、および第1の巻取モジュール部分310は、巻取装置340の水平平面(XZ平面と比較)において実質的に同じレベルに位置決めされ得、それにより、インタリーフ部材ロール(例えば356、360)から分配されたインタリーフ部材364、例えばインタリーフ紙364は、フィーダモジュール308によって供給される製品ストリップ302と共に、第1の巻取モジュール部分310によって係合/グリップされるリール(例えば304)上に巻き取られるように配列される。
【0094】
巻取装置340の自動インタリーフ部材ロール交換機342は、巻取装置300の自動インタリーフ部材ロール交換機322とは構成が異なることが理解されよう。巻取装置340の自動インタリーフ部材ロール交換機342では、第1のインタリーフ部材ロール356は、第2のインタリーフ部材ロール360の上に配置され、それにより、各インタリーフ部材ロール(例えば356、360)が垂直に位置決めされ、そのベース面が垂直平面、例えば巻取装置340のXY平面に実質的に平行になるようにする。一方、巻取装置300の自動インタリーフ部材ロール交換機322では、インタリーフ部材ロール(例えば324)は、互いの上にスタックされ、それにより、各インタリーフ部材ロール324が水平に位置決めされ、そのベース面が水平平面、例えば巻取装置300のXZ平面と実質的に平行になるようにする。
【0095】
各インタリーフ部材ロール(例えば356、360)は、垂直に位置決めされ、巻取装置340の垂直平面内でその長手方向軸を中心に回転可能であるように構成される。すなわち、インタリーフ部材ロール(例えば356、360)の長手方向軸は、巻取装置340の水平軸(すなわち、Z軸)と実質的に平行である(または、通常の言葉で言えば地面に対して平行である)。インタリーフ部材364をこの配向でリール(例えば304)上に巻き取るために、インタリーフ部材ロール(例えば356、360)から分配されるインタリーフ部材364は、搬送ユニット362を通過する際に90度だけ再配向されて/ねじられて、それにより、その平坦面が巻取装置340の垂直平面(XY平面またはYZ平面)と実質的に平行になる。インタリーフ部材、例えばインタリーフ紙364は、例えば実質的に水平経路に沿ってリール(例えば304)に搬送されるように配列される。そのような水平経路は、巻取装置340の水平平面(XZ平面を比較)と実質的に平行であってもよい。インタリーフ部材364は、製品ストリップ302をリール(例えば304)上に適切に梱包するために、リール(例えば304)上に巻き取られる製品ストリップ、例えばスタンプされた製品302の各層の間に分離層を提供して、巻き取られた製品ストリップ302に張力を提供するように機能する。
【0096】
また、巻取操作中、一方のインタリーフ部材ロール(例えば356)のみがインタリーフ部材364を分配し、一方、他方のインタリーフ部材ロール(例えば360)は待機状態にあることが理解されよう。例えば、第1のインタリーフ部材ロール356がインタリーフ部材364を分配しているとき、第2のインタリーフ部材ロール360は待機状態にある。第1のインタリーフ部材ロール356が使い果たされる(すなわち、インタリーフ部材364がなくなる)と、第2のインタリーフ部材ロール360は、インタリーフ部材364を分配するために自動的に起動され、それにより、巻取操作がほとんどまたは全く中断することなく進行できるようになる。搬送ユニット362は、使い果たされた第1のインタリーフ部材ロール356からのインタリーフ部材364の終了部分を、新しい第2のインタリーフ部材ロール360からのインタリーフ部材364の開始部分に固定して、それにより、インタリーフ部材364の連続ストリップを分配する。使い果たされた第1のインタリーフ部材ロール356は、第2のインタリーフ部材ロール360がインタリーフ部材364を分配している間に、新しい第1のインタリーフ部材ロール356と交換することができる。使い果たされたインタリーフ部材ロールから、待機状態の装填されたインタリーフ部材ロールへの自動切り替えは、装置/機械のダウンタイムを有利に最小化することができる。2つの垂直に位置決めされたインタリーフ部材ロールを有する構成はまた、2つ以上の水平に位置決めされたインタリーフ部材ロールを互いの上にスタックした場合と比較して、より単純化された設計およびワークフロー、ならびにより小さな機械設置面積を提供することができる。
【0097】
図4Aは、例示的な実施形態では、製品ストリップ402を、第1の巻取モジュール部分404によって保持されているリール408に供給するためのフィーダモジュール400の概略上面図である(例えば、
図1の102、
図2の216、および
図3の308を比較)。第1の巻取モジュール部分404は、
図2の第1の巻取モジュール部分218と実質的に同様に機能する。
【0098】
第1の巻取モジュール部分404は、リール408に係合/グリップするためのエンドエフェクタ406と、回転の垂直軸を中心にエンドエフェクタ406を回転させるためのモータ424と、を備える。説明のために、軸は紙面に向かって、すなわちY軸を中心にしている。
図4Aでは、エンドエフェクタ406は、リール408がフィーダモジュール400に整列され、製品ストリップ402を回転させてリール408のハブ上に受け取ることができる動作位置でリール408に係合/グリップしていることが示されている。
【0099】
フィーダモジュール400、例えば供給ヘッド400は、製品ストリップ402がそれらの間を通過できるように、互いに離間された電動供給ローラ410およびアイドリング/受動(すなわち、非電動)ローラ412を備える。一対のローラ410、412は、アキュムレータユニット414(
図3Aおよび
図3Bの314を比較)から製品ストリップ402を受け取り、リール408が第1の巻取モジュール部分404によって回転されているときに、製品ストリップ402をリール408に搬送するように配列される。例示的な実施形態では、電動供給ローラ410は、リール408が矢印416によって示されるように反時計回り方向に回転するときに、例えばスタンプされた製品の製品ストリップ402の事前にプログラムされたスレッディング長をリール408に供給するように配列される。
【0100】
フィーダモジュール400は、スイベルシュート418、例えばフィーダモジュール400に一端で回転可能に取り付けられた電動スイベルシュート418をさらに備える。電動スイベルシュート418は、例えば、所望の角度まで回転させて、内側リール位置(すなわち、リール408のハブ)に方向付ける/整列させる/向けることによって、供給角度で製品ストリップ402をリール408のハブに向ける/案内する/方向付けるように機能する。電動スイベルシュート418は、フィーダモジュール400に取り付けられた端部を中心に回転することができ、製品ストリップ402の供給角度を調整/変更して、リール408上に巻き取られる製品ストリップ402の長さの増加に適応するように構成される。製品ストリップ402、例えば、リール408の周りのスタンプされた製品の巻径が増加するにつれて(すなわち、巻取操作が進行する間)、電動スイベルシュート418は、処理モジュール(例えば、
図1の106と比較)によって受信されたフィードバックに基づいて、その供給角度を徐々に変化させる。供給角度を変える能力は、製品ストリップ402、例えばスタンプされた製品の過度の応力または破損をもたらす可能性がある、例えば鋭角などの望ましくない供給角度の発生を有利に回避することができる。
【0101】
フィーダモジュール400は、電動供給ローラ410に結合された供給ローラ係合シリンダ420をさらに備える。供給ローラ係合シリンダ420は、電動供給ローラ410を作動させて製品ストリップ402に接触(すなわち係合)させ、電動供給ローラ410を作動させて製品ストリップ402との接触を断つ(すなわち係合を解除させる)ように構成される。
【0102】
電動供給ローラ410は、巻取操作中に製品ストリップ402との接触を断つように配列される。すなわち、フィーダモジュール400の電動フィーダローラ410は、巻取操作中に製品ストリップ402を能動的に搬送しない。第1の巻取モジュール部分404のみが、回転中の製品ストリップ402の回収する/引き込む役割を担う。
【0103】
電動供給ローラ410は、スレッディング操作およびリール交換操作中に製品ストリップ402と接触するように配列される。スレッディング操作中、電動供給ローラ410は、製品ストリップ402と係合する。電動供給ローラ410の回転は、製品ストリップ402の最初のスレッディング長を、第1の巻取モジュール部分404のエンドエフェクタ406によって係合されている空のリール408に搬送する。電動供給ローラ410は、製品ストリップ402の最初のスレッディング長がリール408上に巻き取られた後、製品ストリップ402との接触を断つように配列される。リール交換操作中、電動供給ローラ410は、製品ストリップ402と係合し、回転しないため、それにより、製品ストリップ402は適所に保持/吊り下げられ、第1の巻取モジュール部分404に搬送されない。電動供給ローラ410が係合位置にあるとき、製造ライン、例えばスタンピングプレス機から送達されてくる製品ストリップ402は、アキュムレータユニット414に保管することができることが理解されよう。
【0104】
フィーダモジュール400は、各リール408上に巻き取られる(製品ストリップの)製品の量/数を計数するためのフィーダモジュール400のフィーダトラック(図示せず)の内側に取り付けられたセンサ、例えば光学センサ(図示せず)をさらに備える。リールごとの製品の量は、ユーザによってプログラム可能であり得る。これにより、1リール当たりの製品数の一貫性が保証される。
【0105】
フィーダモジュール400は、リール当たりの製品ストリップ402内の製品の目標/所望のカウント/量に達したときに、製品ストリップ402を切断するためのカッターシリンダ422をさらに備える。例示的な実施形態では、リール408が製品ストリップ402内の目標量の製品で満たされると、フィーダモジュール400は、電動供給ローラ410と係合することによって(電動供給ローラの回転なしで)製品ストリップを保持する。次いで、カッターシリンダ422を起動させて、製品ストリップ402を切断する。製品ストリップ402が切断された後、製品ストリップ402の1つまたは複数のサンプルがQA(品質保証)テストを実行するために必要な場合、フィーダモジュール400は、製品ストリップ402の1つまたは複数の短いプログラムされた長さ(複数可)をさらに分配するように構成され得る。フィーダモジュール400のカッターシリンダ422は、製品ストリップ402を切断するように構成され得、それにより、製品ストリップ402の1つまたは複数のサンプルを、例えば、フィーダモジュール400のカッターシリンダ422の下に位置するサンプルトレイ上に落とすことによって収集できる。製品ストリップ402および任意選択で製品ストリップ402の1つまたは複数のサンプルが切断された後、計数センサはゼロにリセットされて、次のリール408の製品の数量を計数する準備が整う。
【0106】
図4Aの例示的な実施形態では、アキュムレータユニット414の出力ローラユニット(
図3Aおよび
図3Bの321と比較)は、XZ平面内で水平に配向され、製品ストリップ402をフィーダモジュール400に供給する直前に配置されたローラユニットとして示されている。製造ラインから、例えば、スタンピングプレス機からの製品ストリップ402は、XZ平面に水平に位置決めされたリール408上に巻き取るのに好適な配向ではない可能性があることが理解されよう。この点において、アキュムレータユニット414の水平に位置決めされたローラユニットは、リール408上に巻き取るために製品ストリップ402を再配向するためのアダプタとして機能し、すなわち、製品ストリップ402は、その平坦面を垂直位置に有するように配向することができ、それにより、製品ストリップ402が水平位置にあるリール408上に巻き取られ得る。
【0107】
図4Bは、別の例示的な実施形態では、製品ストリップ402を、第1の巻取モジュール部分428によって保持/係合されているリール408に供給するためのフィーダモジュール426の概略上面図である(例えば、
図1の102、
図2の216、および
図3の308を比較)。フィーダモジュール426および第1の巻取モジュール部分428は、構造および機能において、
図4Aのフィーダモジュール400および第1の巻取モジュール部分404と実質的に同様である。理解および例示を容易にするために、フィーダモジュール400および第1の巻取モジュール部分404の対応する構成要素と構造および機能が同一であるフィーダモジュール426および第1の巻取モジュール部分428の構成要素には、同じ参照番号が付けられている。
【0108】
図4Bは、
図4Aのアキュムレータユニット414とは構造が異なるアキュムレータユニット430を示す。アキュムレータユニット430は、
図3Cおよび
図3Dのアキュムレータユニット344と構造が実質的に同様である。
図4Bでは、アキュムレータユニット430は、XY平面内で垂直に配向され、フィーダモジュール426に対して配置されて(例えば、整列される)、それにより、製品ストリップ402がフィーダモジュール426に供給/送達されるように配列される、出力ローラユニットとして示されている。アキュムレータユニット430の出力ローラユニットは、XZ平面内で水平に配向されたアキュムレータユニット414の出力ローラユニットとは異なることが理解されよう。アキュムレータユニット430の出力ローラユニットは、リール408上に巻き取るために製品ストリップ402を再配向するためのアダプタ/コンバータとして機能しない。代わりに、アキュムレータユニット430の出力ローラユニットがフィーダモジュール426からさらに離間するように、アキュムレータユニット430は位置決めされる(
図4Aの400から414の距離を比較、
図4Bの426から430の距離を比較)。これにより、製品ストリップ402がアキュムレータユニット430の出力ローラから分配され、フィーダモジュール426に供給/送達されるときに、製品ストリップ402が(端から端までの保持力により)90度回転する/ねじれることを可能にするスペース/ギャップが提供される。すなわち、アキュムレータユニット430の出力ローラからすぐに分配される製品ストリップ402は、その平坦面が水平位置(すなわち、XZ平面に実質的に平行)になるように配向される。フィーダモジュール426は、製品ストリップの平坦面が垂直位置にある状態で製品ストリップ402を受け取り、製品ストリップ402をそのような位置でリール(例えば408)に搬送する。製品ストリップ402がフィーダモジュール426に移動すると、製品ストリップ402は、フィーダモジュール426に入るときに、その平坦面が垂直位置(すなわち、XY平面に実質的に平行)になるように、90度回転する。この再配向により、製品ストリップ402を、水平位置にあるリール408上に巻き取ることができる(すなわち、XZ平面に実質的に平行)。スペース/ギャップにより、製品ストリップ402の品質に影響を与えるような形で変形または張力をかけることなく、製品ストリップ402を回転/ねじることができることが理解されよう。
【0109】
図5Aは、例示的な実施形態において、巻き取りのためにインタリーフ部材502をリール504上に供給するためのインタリーフモジュール500の概略斜視図である。インタリーフモジュール500は、製品ストリップ508をリール504上に巻き取るための巻取装置506の一部(部分的に図示)として示されている。巻取装置506は、
図2の第1の巻取モジュール部分218および第2の巻取モジュール部分220と実質的に同様に機能する第1の巻取モジュール部分510および第2の巻取モジュール部分512を備える。
【0110】
図5Bは、
図5Aの例示的な実施形態におけるスイングアーム514、例えば紙スイングアーム514の拡大図である。巻取装置506のスイングアーム514は、第1の巻取モジュール部分510と第2の巻取モジュール部分512との間に配置される。スイングアーム514は、カッター516、例えば紙カッター516、カッター516に結合されたカッターシリンダ518、ならびにカッター516およびカッターシリンダ518に結合されたダウンシリンダ520を備える。スイングアーム514は、第1の巻取モジュール部分510によって係合/グリップされている空のリール504上に巻くためにインタリーフ紙502を保持し、スイング/向けるように機能する。インタリーフ部材502は、製品ストリップ508と一緒にリール504上に巻き取られる/巻くように配列され、それによって、リール504上に巻き取られる製品ストリップ508の隣接する層の間に分離層を提供し、製品ストリップ508をリール504上に適切に梱包するために、巻き取られた製品ストリップ508に張力を提供する。
【0111】
スイングアーム514はまた、満杯のリール504上のインタリーフ部材、例えばインタリーフ紙502を保持/グリップおよび切断するように機能する。カッターシリンダ518は、(矢印526で示されるように)実質的に水平な切断経路に沿ってカッター516を並進させるように構成され、それにより、実質的に水平な切断経路に沿って配置されたインタリーフ部材502の一部が、カッター516の切断エッジによって幅方向に切断される。ダウンシリンダ520は、カッター516およびカッターシリンダ518を実質的に垂直経路(Y軸と比較)に沿って上下に並進させて、インタリーフ部材502をリール504上に整列および向けるように構成される。ダウンシリンダ520は、インタリーフ部材502の幅を横切って切断するためにカッター516を整列させるようにさらに構成される。
【0112】
インタリーフモジュール500は、自動インタリーフ部材ロール交換機522(例えば、
図3の322と比較)をさらに備える。自動インタリーフ部材ロール交換機522は、1つまたは複数のインタリーフ部材ロール(例えば524)をその上に取り付けることができるように構成される。各インタリーフ部材ロール(例えば524)は、リール504上に巻き取る/巻くためにスイングアーム514に供給され得るインタリーフ部材502の連続ストランド/ストリップを含む。自動インタリーフ部材ロール交換機522は、空のインタリーフ部材ロール(例えば524)を、装置/機械のダウンタイムを最小化するように、インタリーフ部材502が装填された新しいインタリーフ部材ロール(例えば524)に自動的に切り替えるようにさらに構成される。
【0113】
巻取装置506は、アキュムレータユニット528およびフィーダモジュール530をさらに備える。アキュムレータユニット528は、製品ストリップ508を外部機械からフィーダモジュール530に搬送する。フィーダモジュール530は、製品ストリップ508を、第1の巻取モジュール部分510によって係合されるリール504に搬送する。
【0114】
リール交換操作中、巻取操作前に、スイングアーム514は、インタリーフ部材ロール(例えば524)からのインタリーフ部材502の開始部分を、第1の巻取モジュール部分510によって係合/グリップされているリール504のハブに向ける。インタリーフ部材502をリール504上に巻き取るために、インタリーフ部材502は、スイングアーム514によって配向されて、それにより、その平坦面が巻取装置506の垂直平面(XY平面またはYZ平面と比較)と実質的に平行になる。インタリーフ部材502は、第1の固定部材、例えば両面テープなどの接着剤を使用して、リール504のハブに最初に固定する/留めることができる。第1の巻取モジュール部分510は、リール504のハブの周りに数周(例えば、約2周から約5周)の間、最初に固定されたインタリーフ部材502を巻き取るために回転することができ、それにより、インタリーフ部材502がリール504のハブ上に適切に/しっかりとグリップされる。その後、製品ストリップ508の開始部分(すなわち、製品ストリップ508のスレッディング長)は、リール504のハブに向けられる。製品ストリップ508の開始部分がリール504上に巻き取られた後、第1の巻取モジュール部分510が回転して、インタリーフ部材502および製品ストリップ508をリール504上に巻き取る。リール上に巻き取られる製品の目標量に達すると、製品ストリップ508は、フィーダモジュール530のカッターシリンダ(例えば、
図4Aの422と比較)によって切断される。製品ストリップ508の切断からリール504の端固定までのユーザがプログラムした周回数に応じて、第1の巻取モジュール部分510は、プログラムされた周回数に達するまで回転し続ける。リール504がインタリーフ部材502および製品ストリップ508を完全に巻き取った後、第1の巻取モジュール部分510は回転を停止する。スイングアーム514は、例えば、ダウンシリンダ520の作動を介して下方に移動して、インタリーフ部材502をグリップして、例えば、第1の固定部材の2つのインスタンスの適用部位の間の部分でインタリーフ部材502をグリップする。カッターシリンダ518は、カッター516を並進させて、インタリーフ部材502を幅方向に切断する。インタリーフ部材502の終了部分は、例えば両面テープなどの接着剤を使用して、リール504上の適所に端固定することができる。インタリーフ部材502および製品ストリップ508が完全に巻き取られたリール504は、端部包装(例えば、クロステーピングおよびラベル付け)のために第2の巻取モジュール部分512に移送され、第1の巻取モジュール部分510は、新しい空のリール(例えば504)を回収して、インタリーフ部材502および製品ストリップ508と共に巻き取られるように進む。インタリーフ部材502を保持しているスイングアーム514は、インタリーフ部材502を新しい空のリール(例えば504)に向けるように進む。
【0115】
図5Cは、別の例示的な実施形態において、巻き取りのためにインタリーフ部材502をリール504上に供給するためのインタリーフモジュール532の概略斜視図である。
図5Dは、
図5Cの別の例示的な実施形態におけるスイングアーム534、例えば紙スイングアーム534の拡大図である。インタリーフモジュール532は、製品ストリップ508をリール504上に巻き取るための巻取装置536の一部(部分的に図示)として示されている。
【0116】
巻取装置536は、巻取装置506のアキュムレータユニット528および自動インタリーフ部材ロール交換機522とは構造が異なるアキュムレータユニット538および自動インタリーフ部材ロール交換機540を備える。アキュムレータユニット538および自動インタリーフ部材ロール交換機540は、
図3Cおよび
図3Dのアキュムレータユニット344および自動インタリーフ部材ロール交換機342とは構造/位置が実質的に同様である。アキュムレータユニットおよび自動インタリーフ部材ロール交換機を除いて、巻取装置536の残りの構成要素は、巻取装置506と構造および機能が実質的に同様である。理解および例示を容易にするために、巻取装置506の対応する構成要素と構造および機能が同一である巻取装置536の構成要素には、同じ参照番号が付けられている。
【0117】
図5Aから
図5Dに示す例示的な実施形態では、スイングアーム(例えば514、534)は、第1の巻取モジュール部分510と第2の巻取モジュール部分512との間に配置される。他の例示的な実施形態では、スイングアーム(例えば、
図5Aから
図5Dの514、534と比較)は、代わりに、第1の巻取モジュール部分510とフィーダモジュール530との間の領域に配置されてもよいことが理解されよう。これにより、スイングアーム(例えば、514、534と比較)が、自動インタリーフ部材ロール交換機(例えば522、540)および第1の固定テープディスペンサ(
図6Aから
図6Dの634と比較)の近くに配置される。第1の固定部材ディスペンサは、インタリーフ部材502上に適用される両面テープを分配するための接着テープディスペンサ、例えば両面テープディスペンサであってもよい。第1の固定部材の2つのインスタンスは、インタリーフ部材502上に適用され得る。第1の固定部材の第1のインスタンスは、インタリーフ部材502を現在満杯のリール(例えば504)に端固定するために使用されて得、第1の固定部材の第2のインスタンスは、インタリーフ部材502を次の空のリールに最初に固定するために使用され得る。
【0118】
そのような他の例示的な実施形態では、第1の固定部材の2つのインスタンスがインタリーフ部材502上に適用された後、その上に第1の固定部材の2つのインスタンスが適用されたインタリーフ部材502の一部は、
図5Aから
図5Dの例示的な実施形態と比較して、スイングアームに到達し、スイングアームによって保持されるまでに短い距離を移動し、ここで、その上に第1の固定部材の2つのインスタンスが適用されたインタリーフ部材502の一部は、より長い距離を移動して、第1の巻取モジュール部分510と第2の巻取モジュール部分512との間に配置されたスイングアーム(例えば514、534)に到達する。スイングアームの別の配置を伴うそのような他の例示的な実施形態では、インタリーフ部材502の移動距離がより短いと、次の空のリールに最初に固定する準備が整ったインタリーフ部材502の緩んだ/ぶら下がった長さを有利に低減/最小化することができる。これにより、満杯のリール(例えば504)の品質が向上する場合がある。
【0119】
この例示的な実施形態では、インタリーフモジュール500、532は、インタリーフ部材502をリール504に能動的に供給/駆動しない受動デバイスであることが理解されよう。この例示的な実施形態では、第1の巻取モジュール部分510は、回転中にインタリーフ部材502をリール504に回収する/引き込む役割を果たす。
【0120】
図6Aは、例示的な実施形態において、製品ストリップ602のリール604上への巻取操作を示すための巻取装置600の第1の概略上面図である。
図6Bは、例示的な実施形態のいくつかの構成要素の内部を示す巻取装置600の第2の概略上面図である。
【0121】
巻取装置600は、製品ストリップ602を供給するフィーダモジュール606と、フィーダモジュール606から製品ストリップ602を受け取り、製品ストリップ602をリール604上に巻き取るための第1の巻取モジュール部分608と、を備える。
【0122】
フィーダモジュール606は、リール604が、矢印616によって示されるように、反時計回り方向に第1の巻取モジュール部分608によって回転されているときに、アキュムレータユニット614(
図3の414と比較)から製品ストリップ602を受け取り、製品ストリップ602をリール604に搬送するための電動供給ローラ610(
図4Aの410と比較)および受動/アイドリング(すなわち、非電動)ローラ612(
図4Aの412と比較)を備える。フィーダモジュール606は、スイベルシュート618、例えば、フィーダモジュール606に一端で回転可能に取り付けられた電動スイベルシュート618(
図4Aの418と比較)と、電動供給ローラ610に結合された供給モータ係合シリンダ620(
図4Aの420と比較)と、リール604上に巻き取られる製品の目標量に達したときに、製品ストリップ602を切断するためのカッターシリンダ622(
図4Aの422と比較)と、をさらに備える。フィーダモジュール606は、
図4Aのフィーダモジュール400と実質的に同様に機能する。
【0123】
第1の巻取モジュール部分608は、リール604を係合/把持/グリップ/保持するためのエンドエフェクタ/ホルダ624(
図2の224と比較)と、エンドエフェクタ624を巻取装置600の垂直Y軸に沿って(すなわち、軸に沿って紙面に向かって)動かすためのアクチュエータ(
図2の226と比較)と、巻取装置600の垂直Y軸を中心にエンドエフェクタ624を回転させるためのモータ628(
図2の228と比較)と、を備える。第1の巻取モジュール部分608は、
図2の第1の巻取モジュール部分218と実質的に同様に機能する。
【0124】
例示的な実施形態では、巻取装置600は、インタリーフ部材630を分配/供給するためのインタリーフモジュール(図示せず)と、インタリーフ部材630に張力を加えるためのテンショナ632と、第1の固定部材ディスペンサ634と、をさらに備える。例示的な実施形態では、第1の固定部材ディスペンサ634は、接着テープディスペンサ634、例えば、両面テープを分配するための両面テープディスペンサ634である。第1の固定部材は、接着テープ、例えば両面テープに限定されず、液体接着剤化合物、例えばのりなどの他の形態の固定を含んでもよいことが理解されよう。
【0125】
インタリーフモジュールは
図6Aおよび
図6Bには示されていないが、インタリーフモジュールは
図5Aのインタリーフモジュール500と実質的に同様に機能することが理解されよう。インタリーフモジュールは、リール604上に巻き取るために、インタリーフ部材ロール(
図3Aの324、
図5Aの524と比較)からインタリーフ部材630、例えばインタリーフ紙630のストリップ/ストランドを供給するように機能する。インタリーフ部材630は、製品ストリップ602と共にリール604上に巻き取られ、それにより、インタリーフ部材630は、製品ストリップ602の任意の2つの隣接する層の間に配置される。
【0126】
テンショナ632は、インタリーフ部材630に張力を加えるための張力ローラ636と、張力ローラ636を回転させるために張力ローラ636に結合された電磁ブレーキと、インタリーフ部材630上に適用される、および/または適用された第1の固定部材の位置を測定および制御するためのエンコーダと、を備える。電磁ブレーキおよびエンコーダは、Y軸に沿って張力ローラ636の下に位置決めされ、したがって、
図6Aでは張力ローラ636によって見えなくなっている。張力ローラ636は、ウレタンなどのポリマー材料から作製されてもよいが、これに限定されない。例示的な実施形態では、テンショナ632は、インタリーフ部材630上に制御されたおよび/または実質的に一定の張力を加えるように構成される。テンショナ632は、
図6Aに示す係合解除位置642と
図6Bに示す係合位置644との間で切り替わるように構成される。
図6Aに示されるように、係合解除位置642では、張力ローラ636は、インタリーフ部材630に張力が加えられないように位置決めされる。張力ローラ636のそばを通過するインタリーフ部材630の比較的影響を受けない長さを比較する。係合解除位置642では、張力ローラ636は、第1の固定部材ディスペンサ634の分配経路を妨害/遮断しておらず、それにより、ある長さの両面テープが両面テープディスペンサ634からリール604まで通過できるようにする。
図6Bに示されるように、係合位置644では、張力ローラ636は、インタリーフ部材630の上に置かれ/接触し/押し付けられ、第1の巻取モジュール部分608がリール604を回転させるときにインタリーフ部材630上に制御された張力を加えるように配列される。張力ローラ636は、直線トラック646に沿って並進して、係合解除位置642と係合位置644との間を移動するように構成される。係合位置644では、適用される張力の量は、張力ローラ636の下の電磁ブレーキへの電流および/または電圧の供給を変化させることによって制御され得る。係合位置644では、張力ローラ636は、両面テープの通過を妨げられるように、第1の固定部材ディスペンサ634の分配経路を妨害/ブロックしている。
【0127】
テンショナ632の張力ローラ636は、第1の固定部材のインスタンスが適用されたインタリーフ部材630を通過させる場合にのみ、係合解除位置642に移動することが理解されよう。それ以外では、テンショナモジュール632の張力ローラ636は、インタリーフ部材630の張力を維持するために、係合位置644に維持される。これにより、張力を加えることで、ある種の制御および支持を提供することができる。
【0128】
第1の固定部材ディスペンサ634、例えば両面テープディスペンサ634は、第1の固定部材、例えば両面テープのインスタンス/長さを適用するように構成され、それにより、インタリーフ部材630の開始部分は、最初にリール604のハブに接着され/固定され/留められ、第1の巻取モジュール部分608による製品ストリップ602の巻き取りの完了時に、第1の固定部材、例えば両面テープの別のインスタンス/長さを適用して、インタリーフ部材630の終了部分をリール604に端固定する。
【0129】
以下の段落は、例示的な実施形態における巻取装置600を使用して、製品ストリップ602のリール604上への巻取操作のシーケンスを説明する。
【0130】
製品ストリップ602の巻取操作の前に、第1のエンドエフェクタ624は、空のリール604に係合/グリップし、動作位置に整列させる。スイングアーム(
図5Aの514と比較)は、リール604のハブ上に適用された第1の固定部材、例えば両面テープのインスタンスを有するインタリーフ部材630の開始部分を回転させる。第1の巻取モジュール部分608は、空のリール604を回転させて、インタリーフ部材630をリール604のハブの周りに数周(例えば、約2周から約5周)巻いて、インタリーフ部材630をリール604のハブ上に適切に固定する/留める。
【0131】
インタリーフ部材630が空のリール604のハブ上に固定された後、フィーダモジュール606は、製品ストリップ602の事前にプログラムされたスレッディング長(すなわち、開始部分)をリール604のハブに供給/送達するように進む。アキュムレータユニット614は、外部機械から製品ストリップ602を受け取り、フィーダモジュール606の直前に配置されたアキュムレータユニット614の出力ローラユニットが製品ストリップ602を配向して、それにより、製品ストリップ602は、その平坦面が巻取装置600の垂直平面(XY平面と比較)に実質的に平行になるように位置決めされる。次いで、製品ストリップ602は、この配向でフィーダモジュール606に供給される。製品ストリップ602のスレッディング長の供給中に、フィーダモジュール606の電動供給ローラ610および受動ローラ612は、製品ストリップ602に係合する(すなわち、接触する)。電動供給ローラ610の回転は、製品ストリップ602のスレッディング長を水平経路に沿って搬送する(X軸と比較)。リール604が回転している間、フィーダモジュール606の電動スイベルシュート618が回転して、製品ストリップ602のスレッディング長をリール604のハブ(すなわち、内側リール位置)に向ける/案内する。フィーダモジュール606上のエンコーダ、例えばロータリエンコーダ(図示せず)を使用して、スレッディングのための製品ストリップ602の供給長さを測定することができる。
【0132】
製品ストリップ602がリール604のハブ上に接触して巻き取られた後、フィーダモジュール606の電動供給ローラ610および受動供給ローラ612は、製品ストリップ602から係合解除される(すなわち、接触を断つ)。第1の巻取モジュール部分608の回転により、製品ストリップ602がリール604上に巻き取られる。製品ストリップ602は、インタリーフ部材630と共にリール604の周りに巻き取られるように配列され、それにより、製品ストリップ602の各層がインタリーフ部材630によって挟まれる。リール604の回転速度は、アキュムレータユニット614のダンサーローラユニット(図示せず)の相対位置に基づいて変化し得る。回転速度は、アキュムレータユニット614内のバッファ製品ストリップ602のループが増加すると増加し、アキュムレータユニット614内のバッファ製品ストリップ602のループが減少すると減少する。
【0133】
リール604のハブの周りの製品ストリップ602の巻径が増加するにつれて、電動スイベルシュート618は、処理モジュール(例えば、
図1の106と比較)によって受信されたフィードバックに基づいて、その供給角度を変化させる。巻取操作開始から、リール604の回転速度は、徐々に増加し、次いで製品ストリップ602を巻き取るために実質的に一定のレベルに維持され、その後、徐々に減少し、かつリール604が製品ストリップ602で満たされると停止する。
【0134】
リール604が第1の巻取モジュール部分608によって回転されると、フィーダモジュール606上の計数センサ、例えば光学センサは、リール604上に巻き取られている製品の数を計数する。目標製品数、例えば20,000製品を計数した場合、フィーダモジュール606の供給ローラ610、612は、製品ストリップ602の第1の巻取モジュール部分608への供給を停止し、製品ストリップ602が脱落するのを防止するために、製品ストリップ602を適所に保持するように係合(すなわち、接触)する。製品ストリップ602を適所に保持するとき、電動供給ローラ610は回転しない。
【0135】
フィーダモジュール606の電動供給ローラ610および受動供給ローラ612が製品ストリップ602を適所に保持している間、外部機械、例えばスタンピングプレス機から入ってくる製品ストリップ602は、アキュムレータユニット614に保持される。フィーダモジュール606の電動供給ローラ610および受動供給ローラ612が製品ストリップ602を適所に保持している間、フィーダモジュール606のカッターシリンダ622は、製品ストリップ602を横方向に切断する。製品ストリップ602が切断された後(すなわち、次のリールの準備が整った後)、計数センサはゼロにリセットされる。インタリーフ部材630は、製品ストリップ602と同時には切断されないことが理解されよう。インタリーフ部材630は、後の段階で切断され、切断は、端部包装に望まれるインタリーフ部材630の長さについてユーザがプログラムした設定に依存する。
【0136】
製品ストリップ602が切断された後、QA(品質保証)テストを実行するために製品ストリップ602のサンプルが必要な場合、フィーダモジュール606は、短いプログラムされた長さの製品ストリップ602をさらに供給するように構成される。次いで、フィーダモジュール606のカッターシリンダ622が製品ストリップ602を再び切断し、それにより、製品ストリップ602のサンプルがサンプルトレイ上に落下し、計数センサがゼロにリセットされる(すなわち、次のリールの準備が整う)。
【0137】
製品ストリップ602が切断された後、第1の巻取モジュール部分608は、事前にプログラムされた周回数だけ回転し続け、または、事前にプログラムされた長さのインタリーフ部材630の間、事前にプログラムされた期間回転し続け、その後の端部包装のために、満杯のリール604を包む。
【0138】
製品ストリップ602が切断された後、次の一連のイベントがインタリーフモジュールで発生する。第1の固定部材、例えば現在満杯のリール604の端固定のための両面テープの第1のインスタンス/ストリップは、第1の固定部材ディスペンサ634によってインタリーフ部材630上に適用される。テンショナ632の張力ローラ636は、係合解除位置642に移動し、両面テープの第1のストリップが適用されたインタリーフ部材630を通過させる(そうでなければ、両面テープが張力ローラ636上に貼り付けられ得ることが理解されよう)。テンショナ632の張力ローラ636は、係合位置644に移動して、両面テープの第1のストリップが適用されたインタリーフ部材630が通過した後、インタリーフ部材630の張力を維持する。次の空のリール604を最初に固定するための第1の固定部材、例えば両面テープの第2のインスタンス/ストリップは、第1の固定部材ディスペンサ634によって、両面テープの第1のストリップから事前にプログラムされた距離だけ離れたインタリーフ部材630上に適用される。テンショナ632の張力ローラ636は、係合解除位置642に移動して、両面テープの第2のストリップが適用されたインタリーフ部材630が通過できるようにする。テンショナ632の張力ローラ636は、係合位置644に移動して、両面テープの第2のストリップが適用されたインタリーフ部材630が通過した後、インタリーフ部材630の張力を維持する。
【0139】
両面テープの第1および第2のストリップが適用されたインタリーフ部材630は、満杯のリール604に搬送される。両面テープの第1のストリップが満杯のリール604の内側に入ると、第1の巻取モジュール部分608は回転を停止する。スイングアーム(
図5Bの514と比較)は、例えば、ダウンシリンダ(
図5Bの520と比較)の作動を介して下方に移動して、インタリーフ部材630をグリップし、その後、インタリーフ部材630を、両面テープの第1および第2のストリップの適用部位の間のインタリーフ部材630の部分で横方向に切断する。切断により、両面テープの第1のストリップを備えたインタリーフ部材630の部分は、現在満杯のリール604に関連する端固定に使用することができ、両面テープの第2のストリップを備えたインタリーフ部材630の部分は、巻き取りのための次のリールに関連する最初の固定に使用することができる。タイミングは、スイングアーム(
図5Bの514と比較)が、両面テープの2つのストリップの適用部位の間の位置でインタリーフ部材630をグリップするように調整されることが理解されよう。タイミングは、既知のパラメータに基づいてプログラムされる。両面テープの第1のストリップは、最後の回転中に第1の巻取モジュール部分によって係合されている現在満杯のリール604に端固定部材として適用される。
【0140】
インタリーフ部材630が切断された後、両面テープの第1のストリップがインタリーフ紙630を満杯のリール604に端固定した後、エンドエフェクタ624は、満杯のリール604に対するその係合/グリップを解放し、満杯のリール604は、端部包装のために巻取装置600の別のステーションに移送される。例えば、底部移送アーム(
図2の222と比較)を使用して、満杯のリール604を端部包装のための第2の巻取モジュール部分(
図2の220と比較)に移送することができる。
【0141】
両面テープの第2のストリップが適用されたインタリーフ部材630は、スイングアームによって保持される(
図5Bの514と比較)。満杯のリール604を第2の巻取モジュール部分(
図2の220と比較)に移送する間、第1のエンドエフェクタ624は、巻取装置600の垂直Y軸に沿って(すなわち、軸に沿って紙面に向かって)作動して、次の空のリール(例えば604)を回収/ピックアップし、次の空のリール(例えば604)を動作位置に整列させる。スイングアーム(
図5Bの514と比較)は、次の空のリール604のハブに両面テープの第2のストリップが適用されたインタリーフ部材630を回転させる。第1の巻取モジュール部分608は、次の空のリール604を回転させて、次の空のリール604のハブの周りにインタリーフ部材630を巻き取って、インタリーフ部材630をハブ上に適切に固定する/留める。インタリーフ部材630が次の空のリール604のハブに固定された後、フィーダモジュールは、製品ストリップ602のスレッディング長をリール604のハブ上に供給し、次の空のリール604に対して巻取操作が繰り返される。
【0142】
第1のエンドエフェクタ624が次の空のリール(例えば604)を回収している間、第2の巻取モジュール部分の第2のエンドエフェクタもまた、巻取装置600の垂直Y軸に沿って(すなわち、軸に沿って紙面に向かって)作動し得、端部包装(例えば、交差固定およびラベル付け)を容易にするために、満杯のリール604を底部移送アームから回収/ピックアップすることが理解されよう。巻取装置600は、端部包装のための1つまたは複数の端部包装モジュールをさらに備え得る。1つまたは複数の端部包装モジュールは、交差固定モジュール、ラベル付けモジュールなどを含み得る。
【0143】
図6Cは、別の例示的な実施形態において、製品ストリップ602のリール604上への巻取操作を示すための巻取装置648の第1の概略上面図である。
図6Dは、別の例示的な実施形態において、製品ストリップ602のリール604上への巻取操作を示すための巻取装置648の第2の概略斜視図である。巻取装置648は、構造および機能において巻取装置600と実質的に同様である。理解を容易にするために、巻取装置600の対応する構成要素と構造および機能が同一である巻取装置648の構成要素には、同じ参照番号が付けられている。
【0144】
巻取装置648は、
図6Aおよび
図6Bのアキュムレータユニット614とは構造が異なるアキュムレータユニット650を備える。アキュムレータユニット650は、
図3Cおよび
図3Dのアキュムレータユニット344と構造が実質的に同様である。アキュムレータユニット650は、XY平面内で垂直に配向され、フィーダモジュール606に対して配置されて(例えば、整列される)、それにより、製品ストリップ602がフィーダモジュール606に供給/送達されるように配列される、出力ローラユニット652を備える。アキュムレータユニット650の出力ローラユニット652は、XZ平面内で水平に配向されたアキュムレータユニット614の出力ローラとは異なることが理解されよう。言い換えれば、出力ローラユニット652は、リール604上に巻き取るために製品ストリップ602を再配向するためのアダプタ/コンバータとして機能しない。代わりに、巻取装置648のアキュムレータユニット650は、巻取装置600のアキュムレータユニット614と比較して、フィーダモジュール606からさらに離間するように位置する。これにより、製品ストリップ602がアキュムレータユニット650の出力ローラ652から分配され、フィーダモジュール606に供給/送達されるときに、製品ストリップ602が(端から端までの保持力により)90度回転する/ねじれることを可能にするスペース/ギャップが提供される。すなわち、アキュムレータユニット650の出力ローラユニット652からすぐに分配される製品ストリップ602は、その平坦面が水平位置(すなわち、XZ平面に実質的に平行)になるように配向される。フィーダモジュール606は、製品ストリップの平坦面が垂直位置にある状態で製品ストリップ602を受け取り、製品ストリップ602をそのような位置でリール604に搬送する。製品ストリップ602がフィーダモジュール606に移動すると、製品ストリップは、フィーダモジュール606に入るときに、その平坦面が垂直位置(すなわち、XY平面に実質的に平行)になるように、90度回転する。この再配向により、製品ストリップ602を、水平位置にあるリール604上に巻き取ることができる。スペース/ギャップにより、製品ストリップ602の品質に影響を与えるような形で変形または張力をかけることなく、製品ストリップ602を回転/ねじることができることが理解されよう。
【0145】
図7Aは、例示的な実施形態において、交差固定(例えばクロステーピング)操作を示すための巻取装置700の第1の概略側断面図である。
図7Bは、例示的な実施形態における巻取装置700の第2の概略側断面図である。巻取装置700は、交差固定モジュール702、例えば、リール704の1つまたは複数のエッジ部分を第2の巻取モジュール部分706(
図2の第2の巻取モジュール部分220と比較)と係合して固定するためのクロステーピングモジュール702を備える。
【0146】
クロステーピングモジュール702は、固定部材ディスペンサ708、例えばテープディスペンサ708と、テープディスペンサ708に近接して配置された一対のプレスローラ712、713と、を備える。固定部材ディスペンサ708、例えばテープディスペンサ708は、第2の固定部材710、例えば接着テープ710を供給するように機能する。接着テープ710は、プリカットテープ710であってもよい。接着テープ710は、フィラメントテープであってもよい。一対のプレスローラ712、713は、第2の固定部材710、例えば接着テープ710が一対のプレスローラ712、713とリール704との間に位置するように配置される。一対のプレスローラ712、713は、交差固定経路714、例えば図示のX軸に沿った実質的に水平経路714に沿って、リール704に向かって並進して、接着テープ710をリール704の1つまたは複数のエッジ部分に適用するように構成される。
【0147】
第2の巻取モジュール部分706、例えば満杯のリールピックアップヘッド706は、リール704を係合/把持/グリップ/保持するためのエンドエフェクタ/ホルダ716と、エンドエフェクタ716を第2の整列経路、例えば図示のY軸に沿った実質的に垂直経路に沿って移動させるためのアクチュエータ718と、エンドエフェクタ716を巻取装置700の垂直軸に実質的に平行な長手方向軸を中心に回転させる、すなわち図示のY軸を中心に回転させる、モータ720と、を備える。満杯のリールピックアップヘッド706は、
図2の第2の巻取モジュール部分220と実質的に同様に機能する。例示的な実施形態では、第2の巻取モジュール部分706は、Y軸に沿って実質的に垂直経路に沿って移動して、クロステーピングモジュール702に対してリール704を位置決めするように構成され、それにより、リール704のエッジ部分が、交差固定経路714に沿って一対のプレスローラ712、713に隣接する。すなわち、クロステーピングモジュール702は、分配されたテープ710をリールの隅に巻くために前進運動に依存する。第2の巻取モジュール部分706は、クロステーピング操作中にリール704の長手方向軸を中心に事前にプログラムされた角度だけリール704を回転させて、リール704の1つまたは複数のエッジ部分上への第2の固定部材710の1つまたは複数の適用を容易にするようにさらに構成される。
【0148】
クロステーピング操作中、エンドエフェクタ716は、製品ストリップが巻き取られたリール704(すなわち、満杯のリール)と係合/グリップし、リール704を
図7Aに示すようにクロステーピング位置に位置決めする。クロステーピング位置では、クロステーピングモジュール702からの一対のプレスローラ712、713は、デフォルト位置722からテーピング位置724に向かって実質的に水平経路714に沿って並進して、それにより、リール704の上部フランジ726および下部フランジ728のエッジ部分が、一対のプレスローラ712、713の間に挟まれる。一対のプレスローラ712、713の並進運動により、一対のプレスローラ712、713は、接着テープ、例えばプリカット接着テープ710の第1片と接触し、これは、テープディスペンサ708から分配され、デフォルト位置722とテーピング位置724との間に配置され、リール704の上部フランジ726および下部フランジ728のエッジ部分に巻き付けられる/適用される。
【0149】
接着テープ710の第1片が適用された後、一対のプレスローラ712、713は、リール704から離れるように並進して、テーピング位置724からデフォルト位置722に戻る。接着テープ710の2番目以降の部分のリール704の2番目以降のエッジ部分への適用を容易にするために、リール704を保持しているエンドエフェクタ716は、リール704をその長手方向軸を中心に回転させる、すなわち、図示のように垂直軸またはY軸を中心にある角度、例えば90度だけ回転させて、それにより、テーピングされるリール704の2番目以降のエッジ部分がテーピング位置724に位置合わせされる。例示的な実施形態では、リール704は、矢印742によって示されるように、例えば反時計回り方向に回転する。各回転後、一対のプレスローラ712、713は、デフォルト位置722からテーピング位置724まで並進されて、同様に、リール704の上部フランジ726および下部フランジ728のエッジ部分上に接着テープを巻く/適用する。回転角度は、連続する接着テープ間の角度分離および適用する接着テープの数など、ユーザの好みに応じて事前にプログラムされ得ることが理解されよう。
【0150】
クロステーピング操作が完了した後、すなわち、一対のプレスローラ712、713がデフォルト位置722にある状態で所望の回転数および接着テープの適用が達成された後、リール704に係合/グリップしているエンドエフェクタ716は、エンドエフェクタ716がリール704へのその係合/グリップを解放するドロップオフ位置まで、実質的に垂直経路に沿って下方に並進し、したがって、リール704をドロップオフ位置に預ける/置くことが可能になる。エンドエフェクタ716は、その後、次のリール(例えば704)を受け取る準備として、実質的に垂直経路に沿って上方に並進する。
【0151】
図7Aおよび
図7Bは、底部移送アーム(
図2の222と比較)のエンドエフェクタ(
図2の244と比較)を示していないが、他の例示的な実施形態では、第2の巻取モジュール部分706のエンドエフェクタ716は、上部フランジ726と係合することができ、底部移送アームのエンドエフェクタは、例えば交差固定、ラベル付けなどの端部包装のために、同時にリール704の下部フランジ728に係合してもよいことが理解されよう。底部移送アームのエンドエフェクタとリール704の下部フランジ728との係合は、端部包装中、リール704の重量に対する追加の支持を提供し得る。そのような他の例示的な実施形態では、クロステーピングモジュール702は、クロステーピングモジュール702に対してリール704を位置決めするために、アクチュエータ718が第2の整列経路に沿って並進する必要がないように位置決めされ得る。そのような他の例示的な実施形態では、端部包装が完了した後、底部移送アームのエンドエフェクタが進んで、リール704の下部フランジ728の係合/グリップを解放し、第2の巻取モジュール部分706の下から離れて移動して、リール704の配置/ドロップオフを容易にする。
【0152】
図7Cは、例示的な実施形態におけるテープディスペンサ708の概略拡大図である。テープディスペンサ708は、ベース730と、テープ734のロールを回転可能に受け取るためにベース730に取り付けられた支持ローラ732と、を備える。テープ734のロールは、非接着テープキャリア736の支持基材/ストリップ/ストランド/層に接着された接着テープ、例えばプリカットテープ710を含む。すなわち、接着テープは、テープキャリア736から剥がす/分離する際に適用されてもよい。テープディスペンサ708は、ベース730に取り付けられた巻取機738および出力ローラ740をさらに備える。支持ローラ732、巻取機738、および出力ローラ740は、形状が実質的に円筒形であり、それぞれの長手方向軸を中心に回転し、紙面に向かう軸を中心に、すなわちZ軸を中心に回転するようにそれぞれ構成される。巻取機738は、回転してテープキャリア736のストリップをそれ自体の上に巻き取り、それによって、プリカットテープ710をテープキャリア736のストリップから分離するように構成される。出力ローラ740は、テープキャリア736から分離されたプリカットテープ710を分配することによって、巻取機738と協働するように構成される。テープディスペンサ708は、固定長のテープを巻くために、
図7Aおよび
図7Bのクロステーピングモジュール702との使用/統合に好適な例えば既製の標準テープディスペンサなど、当技術分野で知られている標準テープディスペンサであってもよいが、これに限定されないことが理解されよう。
【0153】
例示的な実施形態は、ラベル、例えば事前印刷されたラベルをリール704上に適用するためのラベルディスペンサ(図示せず)をさらに備え得る。ラベルディスペンサは、テープディスペンサ708などの同様のテープディスペンサを使用して、巻取装置700に統合することができる。ラベルディスペンサは、当技術分野で知られている標準テープディスペンサであってもよいが、これに限定されない。ラベルディスペンサの操作は、クロステーピングモジュール702と同様であってもよい。ラベルは、リール704のフランジ、例えば上部フランジ726の表面上にラベルを押圧するために一対または単一のプレスローラを使用して適用されてもよい。ラベルは、バーコードプリンタから事前印刷されたラベルであってもよい。事前印刷されたラベルは、製造ロット、製造日、およびバーコードなどの情報を表示することができる。
【0154】
図8Aは、例示的な実施形態におけるリール800の概略斜視図である。
図8Bは、例示的な実施形態におけるリール800の概略断面図である。リール800は、回転の長手方向軸808を有する円筒形状のハブ/バレル/ステム802と、ハブ802の上端および下端に配置された上部フランジ804および下部フランジ806と、を備える。軸808は、ハブ802を通過する垂直軸と呼ぶことができる。フランジ804、806はディスク形状であり、ハブ802の長手方向軸808に実質的に垂直な平面内でハブ802から半径方向に延びる。リール800は、スタンプされた製品810のストリップをリール800のハブ802上に巻き取ることを可能にすることによって、例えばスタンプされた製品810の製品ストリップを保管/保持するように機能する。フランジ804、806は、それらの間で製品ストリップを巻き取るために互いに離間している。リール800は、スタンプされた製品を巻き取るための当技術分野で知られており、その構造、寸法、および材料は、製品要件(複数可)に合わせてカスタマイズすることができることが理解されよう。
【0155】
例示的な実施形態では、スタンプされた製品810のストリップは、ハブ802からフランジ804、806のエッジまで巻き取られることによって、リール800を満たすように、
図8Bの断面図に示されている。スタンプされた製品810の各層は、インタリーフ部材、例えばインタリーフ紙812の層によって分離されてもよい。インタリーフ紙812は、例えば、スタンプされた製品810の隣接する層が輸送中または使用中に互いに接触/こすり合うのを防止することによってスタンプされた製品810を保護するために、スタンプされた製品810の隣接する層の間に分離層を提供するように機能する。さらに、スタンプされた製品810のストリップに過度の張力を加えると、ストリップの変形および/もしくは破損、または製品の損傷を引き起こす可能性があるため、インタリーフ紙812は、巻取時にインタリーフ紙812に代わりに張力が加わるように設けられ、それによって、スタンプされた製品810をリール800上に適切に梱包/巻き取るために、巻き取られたリールに張力を提供する。第1の固定部材の第1のインスタンス、例えば、第1の長さの両面テープ814は、インタリーフ紙812の開始部分をハブ802の一部上に留める/固定する(すなわち、最初に固定する)ために、インタリーフ紙812の第1の終了部分に適用される。第1の固定部材の第2のインスタンス、例えば、第2の長さの両面テープ816は、インタリーフ紙812の終了部分を固定(すなわち、端固定)して、スタンプされた製品810および/またはインタリーフ紙812がリール800からほどけるのを固定および防止するために、インタリーフ紙812の第2の終了部分にさらに適用される。
【0156】
例示的な実施形態では、スタンプされた製品810が完全に巻き取られたリール800は、フランジ804、806の円周に沿って、例えば4つの長さの接着テープ(例えば818)などの1つまたは複数の第2の固定部材でテーピングされる。接着テープ(例えば818)の長さは、任意の2つの連続するテープが90度の角度分離によって分離されるようにテーピングされる。適用する接着テープの数およびそれぞれの配列は、ユーザの好みおよび製品要件によって異なり得ることが理解されよう。リール800はまた、1つまたは複数のラベル、例えば事前印刷されたラベル(例えば820)をフランジ、例えば上部フランジ804の外側面上に適用することによってラベル付けすることができる。事前印刷されたラベル820は、1つまたは複数のプレスローラを使用してリール800上に適用されて、事前印刷されたラベル820をリールフランジ、例えば上部フランジ804上に適用する/押圧することができる。事前印刷されたラベル820は、製造ロット、製造日、およびバーコードなどの情報を表示することができる。
【0157】
図9は、例示的な実施形態において、巻取装置を使用して製品ストリップをリール上に巻き取る方法を示すための概略フロー
図900である。ステップ902で、フィーダモジュールを使用して製品ストリップがリールに供給される。ステップ904で、リールは、第1の巻取モジュール部分を使用して係合される。ステップ906で、リールは、第1の整列経路に沿って動かされ、製品ストリップを受け取るための動作位置でフィーダモジュールに対してリールを整列し、リールはまた、垂直軸に垂直な水平位置に整列される。ステップ908で、リール上に巻き取るための製品ストリップは、フィーダモジュールを使用して搬送され、製品ストリップは地面に垂直な垂直平面内にある。ステップ910で、リールは、リールを通過する長手方向軸を中心に動作位置で回転する。
【0158】
別の例示的な実施形態では、ソフトウェア命令を格納した非一時的な有形のコンピュータ可読記憶媒体を提供することができる。本命令は、巻取装置のコンピュータプロセッサ、例えばプログラマブルロジックコントローラ(PLC)によって実行されると、フィーダモジュールを使用して製品ストリップをリール上に供給するステップと、第1の巻取モジュール部分を使用してリールを係合させるステップと、リールを第1の整列経路に沿って移動して、製品ストリップを受け取るための動作位置でフィーダモジュールに対してリールを整列するステップであって、リールはまた、垂直軸に垂直な水平位置にも整列される、ステップと、フィーダモジュールを使用してリール上に巻き取るために製品ストリップを搬送するステップであって、製品ストリップは地面に対して垂直な垂直平面内にある、ステップと、リールを通る長手方向軸を中心に動作位置でリールを回転させるステップと、を含む、ステップを実行することによって、コンピュータプロセッサに製品ストリップをリール上に巻き取る方法を実行させる。本明細書に記載されたステップは、不連続であってもよく、列挙されたように順序付けられなくてもよいことが理解されよう。
【0159】
記載された例示的な実施形態では、巻取装置およびその方法は、「ピックアンドプレース」の概念を実装することができ、これにより、第1の巻取モジュール部分、例えば上部ヘッド巻取モジュール部分が直線的に下方に、すなわち垂直軸に沿って移動することができ、空のリールを係合/ピックし、同じ軸に沿って直線的に上方に移動して、空のリールを巻取用の動作巻取位置に位置決めする。巻取装置およびその方法は、リールの交換のための線形移送概念をさらに実装することができる。すなわち、満杯のリールは、例えば移送アームを介して、第1の巻取モジュール部分から隣接する第2の巻取モジュール部分、例えば端部包装(例えば、クロステーピングおよびラベル付け)のための満杯のリールピックアップヘッドに水平に移送され、それにより、第2の巻取モジュール部分が端部包装を実行している間に、第1の巻取モジュール部分が次の空のリールの巻取を進めることができるようにする。端部包装が実行された後、満杯のリールと係合またはグリップしている第2の巻取モジュール部分は、満杯のリールをドロップオフ位置に預ける/置く。並列処理のこの構成は有利には、巻取装置および巻取方法のスループットおよび効率を向上させる。これは、機械のダウンタイムを最小限に抑えるための連続生産のための高容量の待機状態の空のリール、および機械の設置面積を最小限に抑えるための空のおよび満杯のリールコンテナ、例えばトロリーの使用によってさらに増強/強化される。
【0160】
記載された例示的な実施形態では、巻取装置およびその方法は、垂直リール巻取構成を使用する従来の機械に関連する制限に対処することができる水平リール巻取構成を採用することができる。従来の垂直巻取構成では、リールは、フランジを垂直平面(例えば、XY平面またはYZ平面)に実質的に平行にして垂直に位置する。垂直巻取の場合、製品ストリップがリールのハブに沿って左右などの横方向にシフトし得、リール上に巻き取られる製品ストリップの異なる層の間に位置ずれが生じ、巻取品質が低下する場合がある。製品ストリップをリール上で適切に整列させておくために、垂直巻取構成では通常、かなりの張力が必要である。
【0161】
対照的に、記載された例示的な実施形態で使用される水平巻取構成は、製品ストリップ、例えばスタンプされた製品が、巻取中、例えば、巻き取られるリール内の製品ストリップの全長にわたって、重力によってリール上に静止することを可能にする。これは、垂直リール巻取構成を使用して巻き取られるリールと比較して、垂直リール上に配置された製品ストリップの部分(例えば、垂直リールの底部円周/円弧に沿って)が、通常、重力の影響を受けて緩み、巻取品質が低下するため、優れた巻取品質を有利にもたらし得る。この点において、垂直巻取プロセスと比較して、水平巻取プロセスでは、製品ストリップ、インタリーフ部材、および第1の固定部材が、水平巻取中、動作位置の実質的に同じ水平平面に配置され得るので、製品ストリップ、インタリーフ部材、および第1の固定部材などの構成要素の制御および操作性が向上する。したがって、ユーザ、例えば技術者が、例えば整列、トラブルシューティングの目的などのために、巻取装置の様々な部分にアクセスすることが比較的容易になる。
【0162】
さらに、特定の製品ストリップ、例えば、より特殊な形状/形態/プロファイルを備えた製品、例えば、不規則な形状の製品は、垂直巻取構成を使用して巻き取ることはできず、これを行うと、通常、包装の品質が低下する(例えば、巻取中にリール内で例えば左右などの横方向にシフトするなど、異形の製品ストリップによる)ことが理解されよう。この点において、このような製品ストリップを水平巻取構成を使用して巻き取ると、より高品質なリール製品の仕上がりを提供することができる。
【0163】
記載された例示的な実施形態では、製品ストリップを巻き取る巻取装置および方法は、互いに協働する複数のモジュール/ステーションを利用するモジュール方式を提供することができる。例えば、巻取装置は、空のリールのスタックから空のリールをピックアップし、リール巻取のための動作位置に移送するための第1のステーション/モジュールと、端部包装、例えば、クロステーピングおよびラベルテーピング、ならびに満杯のリールを満杯のリールのスタックに取り出すのための第2のステーションと、を備える。第1のステーション/モジュールは、製品ストリップを直立または垂直方向に供給するように配列された供給モジュールとさらに協働して、水平位置に位置決めされたリールのハブ上に製品ストリップを巻き取る。各モジュールの構成要素は、比較的単純な作動メカニズムを使用して動作するように構成されており、例えば、リールの交換または巻取の実行などに高度な/複雑なロボットアームを使用する必要はない。記載された例示的な実施形態では、巻取装置の垂直軸に垂直な水平位置に巻き取られる各リールの整列、およびそのような位置でのリールの輸送により、巻取装置は、従来の巻取機と比較してより洗練された設計になるように構成することができ、高度な/複雑なロボットアームを用いるそのような巻取機と比較して、比較的小さな設置面積を占有することができることが理解されよう。比較的単純な作動メカニズムを使用するこのようなモジュール方式により、有利なことに、巻取装置および方法を既存の製造ライン操作と統合することができるようになる。
【0164】
本明細書に開示されるように製品ストリップをリール上に巻き取る巻取装置および方法の例示的な実施形態は、以下の節でさらに説明される。
【0165】
節1.製品ストリップをリール上に巻き取るための巻取装置であって、
リールに製品ストリップを供給するためのフィーダモジュールと、
リールに係合するように構成された第1の巻取モジュール部分であって、第1の巻取モジュール部分は、製品ストリップを受け取るための動作位置においてフィーダモジュールに対してリールを整列するために第1の整列経路に沿って移動するようにさらに構成された、第1の巻取モジュール部分と、を備え、
第1の巻取モジュール部分は、巻取装置の垂直軸に垂直な水平位置にリールを整列するように構成され、リールは、リールを通る長手方向軸を中心に動作位置で回転可能であり、
フィーダモジュールは、製品ストリップをリール上に巻き取るために搬送するように配列され、製品ストリップは、地面に対して垂直な垂直平面内にある、巻取装置。
【0166】
節2.第1の巻取モジュール部分に隣接して配置された第2の巻取モジュール部分であって、リールの包装を容易にするためにリールを長手方向軸を中心に回転させるように構成された、第2の巻取モジュール部分と、
第1の巻取モジュール部分と第2の巻取モジュール部分との間で移動するように配置された、移送モジュールと、をさらに備え、
移送モジュールは、その水平位置でリールとリールとを係合し、移送経路に沿って移動して、リールを第1の巻取モジュール部分から第2の巻取モジュール部分に搬送するように構成され、
第2の巻取モジュール部分は、第2の整列経路に沿って移動して、移送モジュールからリールに係合し、1つまたは複数の端部包装モジュールに対してリールを位置決めするように構成される、
節1に記載の巻取装置。
【0167】
節3.フィーダモジュールに結合されたアキュムレータユニットであって、外部機械から製品ストリップを受け取り、製品ストリップのバッファ長を保持するように構成されたアキュムレータユニットをさらに備え、
第1の巻取モジュール部分および/またはフィーダモジュールは、アキュムレータユニット内の製品ストリップのバッファ長に基づいて、リールへの製品ストリップの供給速度を変えることができる、
節1または2に記載の巻取装置。
【0168】
節4.インタリーフ部材がリール上に巻き取られた製品ストリップの隣接する層の間に配置され得るように、リールにインタリーフ部材を供給するためのインタリーフモジュール
をさらに備える、節1から3のいずれか一項に記載の巻取装置。
【0169】
節5.インタリーフモジュールは、
インタリーフ部材のストリップをインタリーフ源からリールに向けるためのスイングアームと、
インタリーフ部材に張力を加えるための張力ローラであって、張力ローラは、インタリーフ部材がインタリーフ源とリールとの間に配置されたときに張力ローラがインタリーフ部材のストリップに接触することができるように、係合解除位置から係合位置に並進するように構成される、張力ローラと、を備え、
加えられる張力は、張力ローラに結合された電磁ブレーキへの電流および/または電圧の供給を変えることによって制御可能である、節4に記載の巻取装置。
【0170】
節6.第1の固定部材の第1のインスタンスをインタリーフ部材の第1の終了部分に適用して、インタリーフ部材の第1の終了部分をリールの一部に最初に固定し、第1の固定部材の第2のインスタンスをインタリーフ部材の第2の終了部分に適用して、インタリーフ部材の第2の終了部分をリールに端固定するように構成された第1の固定部材ディスペンサをさらに備え、第2の終了部分は、第1の巻取モジュール部分によるリール上への製品ストリップの巻取の完了時に端固定される、
節4または5に記載の巻取装置。
【0171】
節7.第1の巻取モジュール部分に対して配置された第1のコンパートメントであって、1つまたは複数の空のリールをスタックするための第1のコンテナを受け取るように構成された、第1のコンパートメントと、
第1の巻取モジュール部分に対して配置された第1のスタックリフタであって、1つまたは複数の空のリールのスタックを自動的に移動して、第1の巻取モジュール部分によって係合される空のリールを提供するように構成された、第1のスタックリフタと、
をさらに備える、節1から6のいずれか一項に記載の巻取装置。
【0172】
節8.第1のコンテナが、第1の自律型車両で輸送されるように配列される、節7に記載の巻取装置。
【0173】
節9.第2の巻取モジュール部分に対して配置された第2のコンパートメントであって、1つまたは複数の満杯のリールをスタックするための第2のコンテナを受け取るように構成された、第2のコンパートメントと、
第2の巻取モジュール部分に対して配置された第2のスタックリフタであって、1つまたは複数の満杯のリールのスタックを自動的に移動して、第2の巻取モジュール部分から満杯のリールを受け取るように構成された、第2のスタックリフタと、
をさらに備える、節2から8のいずれか一項に記載の巻取装置。
【0174】
節10.第2のコンテナが、第2の自律型車両で輸送されるように構成される、節9に記載の巻取装置。
【0175】
節11.1つまたは複数の端部包装モジュールが、
リールの1つまたは複数のエッジ部分を第2の巻取モジュール部分と係合して固定するための交差固定モジュールを備え、交差固定モジュールは、
第2の固定部材を供給するための第2の固定部材ディスペンサと、
一対のプレスローラとリールとの間に第2の固定部材が位置するように配置された一対のプレスローラであって、一対のプレスローラは、交差固定経路に沿ってリールに向かって並進して、リールの1つまたは複数のエッジ部分の上に第2の固定部材を適用するように構成される、一対のプレスローラと、を備え、
第2の巻取モジュール部分は、長手方向軸を中心に事前にプログラムされた角度だけリールを回転させて、リールの1つまたは複数のエッジ部分上への第2の固定部材の1つまたは複数の適用を容易にするように構成される、節2から10のいずれか一項に記載の巻取装置。
【0176】
節12.製品ストリップをリール上に巻き取る方法であって、
フィーダモジュールを使用して製品ストリップをリールに供給するステップと、
第1の巻取モジュール部分を使用してリールを係合させるステップと、
リールを第1の整列経路に沿って移動して、製品ストリップを受け取るための動作位置でフィーダモジュールに対してリールを整列するステップであって、リールはまた、垂直軸に垂直な水平位置にも整列される、ステップと、
フィーダモジュールを使用してリール上に巻き取るために製品ストリップを搬送するステップであって、製品ストリップは地面に対して垂直な垂直平面内にある、ステップと、
リールを通る長手方向軸を中心に動作位置でリールを回転させるステップと、を含む、方法。
【0177】
節13.移送モジュールを使用してリールをその水平位置に係合させるステップと、
移送経路に沿ってリールを移動して、第1の巻取モジュール部分から第1の巻取モジュール部分に隣接して配置された第2の巻取モジュール部分までリールを搬送するステップと、
第2の巻取モジュール部分を第2の整列経路に沿って移動して、移送モジュールからリールを係合させるステップと、
1つまたは複数の端部包装モジュールに対してリールを位置決めするステップと、
長手方向軸を中心にリールを回転させて、リールの包装を容易にするステップと、
さらに含む、節12に記載の方法。
【0178】
節14.フィーダモジュールに結合されたアキュムレータユニットを使用して外部機械から製品ストリップを受け取るステップと、
アキュムレータユニットを使用して製品ストリップのバッファ長を保持するステップと、
アキュムレータユニット内の製品ストリップのバッファ長に基づいて、第1の巻取モジュール部分および/またはフィーダモジュールを使用して、リールへの製品ストリップの供給速度を変えるステップと、
をさらに含む、節12または13に記載の方法。
【0179】
節15.インタリーフ部材がリール上に巻き取られた製品ストリップの隣接する層の間に配置されるように、インタリーフモジュールを使用してリールにインタリーフ部材を供給するステップ
をさらに含む、節12から14のいずれか一項に記載の方法。
【0180】
節16.インタリーフモジュールを使用してインタリーフ部材をリールに供給するステップが、
スイングアームを使用して、インタリーフ部材のストリップをインタリーフ源からリールに向けるステップと、
張力ローラを係合解除位置から係合位置に並進させて、インタリーフ部材に張力を加えるステップと、
インタリーフ部材がインタリーフ源とリールとの間に配置されるとき、インタリーフ部材のストリップと接触するステップと、
張力ローラに結合された電磁ブレーキへの電流および/または電圧の供給を変化させることにより、加えられる張力を制御するステップと、を含む、節15に記載の方法。
【0181】
節17.第1の固定部材の第1のインスタンスをインタリーフ部材の第1の終了部分に適用して、インタリーフ部材の第1の終了部分をリールの一部に最初に固定するステップと、
第1の固定部材の第2のインスタンスをインタリーフ部材の第2の終了部分に適用して、インタリーフ部材の第2の終了部分をリールに端固定するステップであって、第2の終了部分は、リール上への製品ストリップの巻取の完了時に端固定される、ステップと、をさらに含む、
節15または16に記載の方法。
【0182】
節18.1つまたは複数の空のリールをスタックするための第1のコンテナを、第1の巻取モジュール部分に対して配置された第1のコンパートメント内に受け取るステップと、
第1の巻取モジュール部分に対して配置された第1のスタックリフタを使用して、1つまたは複数の空のリールのスタックを自動的に移動して、第1の巻取モジュール部分によって係合される空のリールを提供するステップと、
をさらに含む、節12から17のいずれか一項に記載の方法。
【0183】
節19.第1のコンテナを第1の自律型車両で輸送するステップをさらに含む、節18に記載の方法。
【0184】
節20.1つまたは複数の満杯のリールをスタックするための第2のコンテナを、第2の巻取モジュール部分に対して配置された第2のコンパートメント内に受け取るステップと、
第2の巻取モジュール部分に対して配置された第2のスタックリフタを使用して、1つまたは複数の満杯のリールのスタックを自動的に移動して、満杯のリールを第2の巻取モジュール部分から受け取るステップと、
をさらに含む、節13から19のいずれか一項に記載の方法。
【0185】
節21.第2のコンテナを第2の自律型車両で輸送するステップをさらに含む、節20に記載の方法。
【0186】
節22.1つまたは複数の端部包装モジュールに対して、リールを位置決めするステップが、
リールの1つまたは複数のエッジ部分を、交差固定モジュールを使用して第2の巻取モジュール部分と係合して固定するステップと、
第2の固定部材ディスペンサを使用して第2の固定部材を供給するステップと、
一対のプレスローラとリールとの間に第2の固定部材を位置決めするステップと、
一対のプレスローラを、交差固定経路に沿ってリールに向かって並進させて、リールの1つまたは複数のエッジ部分の上に第2の固定部材を適用するステップと、
長手方向軸を中心に事前にプログラムされた角度だけ第2の巻取モジュール部分を使用してリールを回転させて、リールの1つまたは複数のエッジ部分上への第2の固定部材の1つまたは複数の適用を容易にするステップと、を含む、節13から21のいずれか一項に記載の方法。
【0187】
節23.巻取装置のコンピュータプロセッサによって実行されると、
フィーダモジュールを使用して製品ストリップをリール上に供給するステップと、
第1の巻取モジュール部分を使用してリールを係合させるステップと、
リールを第1の整列経路に沿って移動して、製品ストリップを受け取るための動作位置でフィーダモジュールに対してリールを整列するステップであって、リールはまた、垂直軸に垂直な水平位置にも整列される、ステップと、
フィーダモジュールを使用してリール上に巻き取るために製品ストリップを搬送するステップであって、製品ストリップは地面に対して垂直な垂直平面内にある、ステップと、リールを通る長手方向軸を中心に動作位置でリールを回転させるステップと、
を含む、ステップを実行することによって、コンピュータプロセッサに製品ストリップをリール上に巻き取る方法を実行させるソフトウェア命令を格納した非一時的な有形のコンピュータ可読記憶媒体。
【0188】
本明細書で使用される用語「結合された(coupled)」または「接続された(connected)」は、別段の記載がない限り、直接接続された、または1つもしくは複数の中間手段を介して接続された、の両方を包含することを意図している。
【0189】
本明細書で使用される用語「(タスク/アクションを実行する)ように構成された(configured to(perform a task/action))」および「(タスク/アクションを実行する)ように構成された(configured for(performing a task/action))」は、本明細書に記載されているように配列または設置されたときにタスク/アクションを実行する能力を有するように、プログラム可能、プログラムされた、接続可能、有線、またはその他の方法で構築されていることを含む。用語「(タスク/アクションを実行する)ように構成された(configured to(perform a task/action))」および「(タスク/アクションを実行する)ように構成された(configured for(performing a task/action))」は、「使用時にタスク/アクションが実行される(when in use,the task/action is performed)」ことを包含することを意図しており、例えば、タスク/アクションを行うように特に構成および/または配列される。
【0190】
本明細書で使用される用語「同時(simultaneous)」、「同時に(simultaneously)」、「同時に(at the same time)」などは、同時インスタンスでのアクションの実行のみに限定されないことを意図している。これらの用語はまた、結果として生じるアクションが同じ時間インスタンスで実行されていると解釈され得るように、取られたアクションまたは取られた位置を包含し得る。例えば、第1のエンドエフェクタが第2のエンドエフェクタと「同時に」リールを係合するために、これは、第1のエンドエフェクタが第1の時点でリールと係合し、第2のエンドエフェクタが別の時点でリールとの係合を完了するまで待機できることを意味し得る。その後、リールは、「同時に」第1および第2のエンドエフェクタの両方と係合していると解釈することができる。
【0191】
本明細書の説明は、特定の部分において、コンピュータメモリまたは電子回路内のデータに対して動作するアルゴリズムおよび/または機能操作として明示的または暗示的に説明され得る。これらのアルゴリズム記述および/または機能操作は、通常、効率的な記述のために、情報/データ処理技術の当業者によって使用される。アルゴリズムは、一般に、望ましい結果につながる自己矛盾のない一連のステップに関する。アルゴリズムステップは、記憶、送達、移送、組み合わせ、比較、およびその他の操作が可能な電気信号、磁気信号、または光信号などの物理量の物理的操作を含み得る。
【0192】
さらに、特に別段の記載がない限り、通常は以下から明らかである場合を除き、当業者は、本明細書全体を通して、「スキャンする」、「計算する」、「決定する」、「置き換える」、「生成する」、「初期化する」、「出力する」などの用語を利用した議論は、記述されたシステム内の物理量として表されるデータを操作/処理し、システム内の物理量として同様に表される他のデータ、または他の情報ストレージ、送信もしくは表示デバイスなどに変換する、命令プロセッサ/コンピュータシステム、または同様の電子回路/デバイス/構成要素のアクションおよびプロセスを指すことを理解するであろう。
【0193】
この説明はまた、説明された方法のステップを実行するための関連するデバイス/装置を開示する。そのような装置は、方法の目的のために特別に構築されてもよく、またはストレージ部材に記憶されたコンピュータプログラムによって選択的に起動または再構成される汎用コンピュータ/プロセッサまたは他のデバイスを備え得る。本明細書で説明するアルゴリズムおよび表示は、本質的に特定のコンピュータまたは他の装置に関連するものではない。本明細書の教示に従って、汎用デバイス/機械を使用できることが理解される。あるいは、方法のステップを実行するための専用のデバイス/装置の構築が望ましい場合がある。
【0194】
さらに、本明細書に記載された方法のステップがコンピュータコードによって実施され得ることが明らかであるという点で、本明細書はまたコンピュータプログラムも暗示的に包含すると考えられる。本明細書の説明の教示を実施するために、多種多様なプログラミング言語およびコーディングを使用できることが理解されよう。さらに、適用可能な場合、コンピュータプログラムは、特定の制御フローに限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく、異なる制御フローを使用することができる。
【0195】
さらに、適用可能な場合、コンピュータプログラムのステップのうちの1つまたは複数は、並行しておよび/または順次に実行され得る。適用可能な場合、そのようなコンピュータプログラムは、任意のコンピュータ可読媒体に記憶することができる。コンピュータ可読媒体は、磁気もしくは光ディスク、メモリチップ、または好適なリーダ/汎用コンピュータとのインターフェースに好適な他の記憶デバイスなどの記憶デバイスを含むことができる。そのような場合、コンピュータ可読記憶媒体は非一時的である。そのような記憶媒体はまた、全てのコンピュータ可読媒体、例えば、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、およびランダムアクセスメモリ(RAM)などの、短期間のみおよび/または電力の存在下でのみデータを記憶する媒体を包含する。コンピュータ可読媒体は、インターネットシステムで例示されるような有線媒体、またはブルートゥース(登録商標)技術で例示されるような無線媒体を含んでもよい。コンピュータプログラムは、好適なリーダにロードされて実行されると、記載された方法のステップを実施できる装置を効果的にもたらす。
【0196】
例示的な実施形態は、ハードウェアモジュールとして実装することもできる。モジュールは、他の構成要素またはモジュールで使用するために設計された機能ハードウェアユニットである。例えば、モジュールは、デジタルまたは個別の電子部品を使用して実装することができ、または特定用途向け集積回路(ASIC)などの電子回路全体の一部を形成することもできる。当業者は、例示的な実施形態がハードウェアおよびソフトウェアモジュールの組み合わせとしても実装できることを理解するであろう。
【0197】
さらに、いくつかの実施形態を説明するとき、本開示は、方法および/またはプロセスを特定の一連のステップとして開示している場合がある。しかしながら、別段の要求がない限り、この方法またはプロセスは、開示された特定の一連のステップに限定されるべきではないことが理解されよう。他の一連のステップも可能である。本明細書に開示されるステップの特定の順序は、過度の制限として解釈されるべきではない。別段の要求がない限り、本明細書に開示される方法および/またはプロセスは、記述された順序で実行されるステップに限定されるべきではない。ステップの順序は変更されてもよく、依然として本開示の範囲内にある。
【0198】
さらに、本明細書の説明において、言葉「実質的に(substantially)」は、使用されるときはいつでも、「完全に(entirely)」または「完全に(completely)」などを含むが、これらに限定されないと理解される。さらに、「含む(comprising)」、「含む(comprise)」などの用語は、使用されるときはいつでも、明示的に列挙されていない他の構成要素に加えて、そのような用語の後に列挙される要素/構成要素を広く含むという点で、非制限的な記述言語であることを意図している。例えば、「備える(comprising)」が使用される場合、「1つの(one)」特徴への言及は、その特徴の「少なくとも1つの(at least one)」への言及であることも意図している。「からなる(consisting)」、「からなる(consist)」などの用語は、適切な文脈では、「備える(comprising)」、「備える(comprise)」などの用語のサブセットと見なすことができる。したがって、「含む(comprising)」、「含む(comprise)」などの用語を使用して本明細書に開示される実施形態では、これらの実施形態は、「からなる(consisting)」、「からなる(consist)」などの用語を使用して、対応する実施形態の教示を提供することが理解されよう。さらに、「約(about)」、「およそ(approximately)」などの用語は、使用されるときはいつでも、通常、合理的な変動、例えば、開示値の+/-5%の変動、または開示値の4%の変動、または開示値の3%の変動、開示値の2%の変動、または開示値の1%の変動を意味する。
【0199】
さらに、本明細書の説明において、特定の値がある範囲で開示され得る。範囲の終点を示す値は、好ましい範囲を示すことを意図している。範囲が記述されているときはいつでも、その範囲は、その範囲内の個々の数値だけでなく、全ての可能な下位範囲を包含し、教示することを意図している。すなわち、範囲の終点は、柔軟性のない制限と解釈されるべきではない。例えば、1%から5%の範囲の記述は、1%から2%、1%から3%、1%から4%、2%から3%などの下位範囲、および個別に、1%、2%、3%、4%、5%などの範囲内の値を具体的に開示したことを意図している。上記の特定の開示の意図は、範囲の任意の深さ/幅に適用可能である。
【0200】
異なる例示的な実施形態は、データ構造、プログラムモジュール、プログラム、およびコンピュータ実装環境で実行されるコンピュータ命令のコンテキストで実装することができる。汎用コンピューティング環境を本明細書で簡単に開示する。1つまたは複数の例示的な実施形態は、
図10に概略的に示されているように、1つまたは複数のコンピュータシステムで具現化され得る。
【0201】
1つまたは複数の例示的な実施形態は、コンピュータシステム1000内で実行され、例示的な実施形態の方法を実行するようにコンピュータシステム1000に命令するコンピュータプログラムなどのソフトウェアとして実装することができる。様々な実施形態では、コンピュータシステム1000は、本明細書に開示されるように製品ストリップをリール上に巻き取る方法を実行するように特別に構成される。
【0202】
コンピュータシステム1000は、コンピュータユニット1002と、キーボード1004およびポインティングデバイス1006などの入力モジュールと、ディスプレイ1008およびプリンタ1010などの複数の出力デバイスと、を備える。ユーザは、上記のデバイスを使用してコンピュータユニット1002と対話することができる。ポインティングデバイスは、マウス、トラックボール、ペンデバイス、または同様のデバイスで実装することができる。ジョイスティック、ゲームパッド、衛星放送受信アンテナ、スキャナ、タッチセンシティブスクリーンなどの1つまたは複数の他の入力デバイス(図示せず)も、コンピュータユニット1002に接続することができる。ディスプレイ1008は、陰極線管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)、電界放出ディスプレイ(FED)、プラズマディスプレイ、またはユーザが見ることができる画像を生成する任意の他のデバイスを含むことができる。
【0203】
コンピュータユニット1002は、好適なトランシーバデバイス1014を介してコンピュータネットワーク1012に接続され、例えば、インターネット、またはローカルエリアネットワーク(LAN)またはワイドエリアネットワーク(WAN)またはパーソナルネットワークなどの他のネットワークシステムへのアクセスを可能にすることができる。ネットワーク1012は、サーバ、ルータ、ネットワークパーソナルコンピュータ、ピアデバイスまたは他の共通ネットワークノード、無線電話または無線携帯情報端末を含むことができる。ネットワーキング環境は、オフィス、企業全体のコンピュータネットワーク、および家庭用コンピュータシステムなどで見られる場合がある。トランシーバデバイス1014は、コンピュータユニット1002の内部または外部に配置されたモデム/ルータユニットとすることができ、ケーブルモデムまたは衛星モデムなどの任意のタイプのモデム/ルータとすることができる。
【0204】
図示のネットワーク接続は例示的なものであり、コンピュータ間の通信リンクを確立する他の方法を使用できることが理解されよう。TCP/IP、フレームリレー、イーサネット、FTP、HTTPなど様々なプロトコルの存在が想定され、コンピュータユニット1002は、クライアントサーバ構成で動作して、ユーザがウェブベースのサーバからウェブページを検索できるようにすることができる。さらに、様々なウェブブラウザのいずれかを使用して、ウェブページ上のデータを表示および操作できる。
【0205】
この例におけるコンピュータユニット1002は、プロセッサ1018と、ランダムアクセスメモリ(RAM)1020と、読み取り専用メモリ(ROM)1022と、を備える。ROM1022は、基本入出力システム(BIOS)情報を記憶するシステムメモリとすることができる。RAM1020は、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、およびプログラムデータなどの1つまたは複数のプログラムモジュールを格納することができる。
【0206】
コンピュータユニット1002は、多数の入力/出力(I/O)インターフェースユニット、例えば、ディスプレイ1008へのI/Oインターフェースユニット1024、およびキーボード1004へのI/Oインターフェースユニット1026をさらに備える。コンピュータユニット1002の構成要素は、通常、相互接続されたシステムバス1028を介して、当業者に知られている方法で通信し、インターフェース/結合する。バス1028は、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、および様々なバスアーキテクチャのいずれかを使用するローカルバスを含む、いくつかのタイプのバス構造のいずれかであり得る。
【0207】
他のデバイスもシステムバス1028に接続できることが理解されよう。例えば、ユニバーサルシリアルバス(USB)インターフェースを使用して、ビデオまたはデジタルカメラをシステムバス1028に結合することができる。IEEE1394インターフェースを使用して、追加のデバイスをコンピュータユニット1002に結合することができる。Apple Computerによって開発されたFireWireおよびSonyによって開発されたi.Linkなど、他のメーカのインターフェースも可能である。システムバス1028へのデバイスの結合は、パラレルポート、ゲームポート、PCIボード、または入力デバイスをコンピュータに結合するために使用される任意の他のインターフェースを介することもできる。構成部品は図示していないが、マイクおよびスピーカで音声/オーディオを録音および再生することができることが理解されよう。サウンドカードを使用して、マイクロおよびスピーカをシステムバス1028に結合することができる。いくつかの周辺デバイスは、代替インターフェースを介して同時にシステムバス1028に結合することができることが理解されよう。
【0208】
アプリケーションプログラムは、CD-ROMまたはフラッシュメモリキャリアなどのデータ記憶媒体に符号化/記憶されて、コンピュータシステム1000のユーザに供給することができる。アプリケーションプログラムは、データ記憶デバイス1030の対応するデータ記憶媒体ドライブを使用して読み取ることができる。データ記憶媒体は、携帯可能であることに限定されず、コンピュータユニット1002に組み込まれているインスタンスを含むことができる。データ記憶デバイス1030は、ハードディスクドライブおよび/またはリムーバブルメモリドライブをシステムバス1028にそれぞれ結合するハードディスクインターフェースユニットおよび/またはリムーバブルメモリインターフェースユニット(両方とも詳細には示されていない)を備えることができる。これにより、データの読み書きが可能となる。リムーバブルメモリドライブの例には、磁気ディスクドライブおよび光ディスクドライブが含まれる。ドライブおよびフロッピーディスクなどの関連するコンピュータ可読媒体は、コンピュータユニット1002のためのコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、および他のデータの不揮発性ストレージを提供する。コンピュータユニット1002は、そのようなドライブのいくつかを含むことができることが理解されよう。さらに、コンピュータユニット1002は、他のタイプのコンピュータ可読媒体とインターフェースするためのドライブを含むことができる。
【0209】
アプリケーションプログラムは、プロセッサ1018によって実行時に読み取られ、制御される。プログラムデータの中間記憶は、RAM1020を使用して達成することができる。例示的な実施形態の方法(複数可)は、コンピュータ可読命令、コンピュータ実行可能構成要素、またはソフトウェアモジュールとして実装することができる。あるいは、1つまたは複数のソフトウェアモジュールが使用されてもよい。これらには、実行可能プログラム、データリンクライブラリ、構成ファイル、データベース、グラフィカルイメージ、バイナリデータファイル、テキストデータファイル、オブジェクトファイル、ソースコードファイルなどを含むことができる。1つまたは複数のコンピュータプロセッサがソフトウェアモジュールのうちの1つまたは複数を実行すると、ソフトウェアモジュールは相互作用して、本明細書の教示に従って1つまたは複数のコンピュータシステムを実行させる。
【0210】
コンピュータユニット1002の操作は、様々な異なるプログラムモジュールによって制御することができる。プログラムモジュールの例としては、特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、ライブラリなどがある。例示的な実施形態はまた、ハンドヘルドデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースまたはプログラム可能な消費者向け電子機器、ネットワークPC、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、携帯情報端末、携帯電話などを含む他のコンピュータシステム構成で実施することもできる。さらに、例示的な実施形態はまた、無線または有線通信ネットワークを介してリンクされたリモート処理デバイスによってタスクが実行される分散コンピューティング環境で実施することもできる。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールは、ローカルおよびリモートメモリ記憶デバイスの両方に配置されてもよい。
【0211】
例示的な実施形態では、製品ストリップは、リール上に巻き取るための細長いストリップとして説明される。しかしながら、製品ストリップは、そのように限定されず、例えば、リール上に巻き取ることができる任意の基材上に配列された製品を含むことができることが理解されよう。
【0212】
例示的な実施形態では、リール上に巻き取られた製品ストリップの隣接する層の間の分離層として機能するために、インタリーフ部材、例えばインタリーフ紙が提供される。しかしながら、製品ストリップのみがリール上に巻き取られるように、例示的な実施形態では、そのようなインタリーフ部材を除外することができることが理解されよう。
【0213】
記載された例示的な実施形態では、フィーダモジュールの電動供給ローラは、巻取操作中に製品ストリップ402との接触を遮断するように記載されている。しかしながら、代わりに、フィーダモジュールの電動供給ローラが、巻取操作中に製品ストリップに係合(すなわち、接触)してもよいことが理解されよう。この代替的な実施形態では、電動供給ローラは電力を供給されず、供給ローラが係合するときに受動的に回転可能であることが可能である。これは、よりデリケートな、またはより多くのガイダンスを必要とする一部の製品に適用される場合がある。すなわち、追加のガイダンスおよびサポートを提供するために、巻取操作中に供給ローラが係合される。
【0214】
例示的な実施形態では、巻取モジュールは、製品ストリップをリール上に巻き取るための第1の巻取モジュール部分と、リールの端部包装を容易にするための第2の巻取モジュール部分と、を備えると記載されている。しかしながら、巻取モジュールはそのように限定されないことが理解されよう。巻取装置は、巻き取りのためのリールの係合を実行する第1の巻取モジュール部分のみを備え得る。巻取装置はまた、リール上への製品ストリップの巻取およびリールの端部包装の促進の両方を実行する単一の巻取モジュールを備え得る。
【0215】
例示的な実施形態では、第1の巻取モジュール部分は装置の右側に示され、第2の巻取モジュール部分は装置の左側に示されている。しかしながら、左右の構成要素の位置決めは任意であることが理解されよう。そのような位置は、ユーザの要求に応じて交換/反転されてもよい。
【0216】
例示的な実施形態では、第1の巻取モジュール部分および第2の巻取モジュール部分は、リールの上方に配置され、その上部フランジを介してリールと係合するように配列されているものとして例示的に説明されている。移送モジュールは、リールの下方に配置され、その下部フランジを介してリールと係合するように配列されるものとして例示的に説明されている。しかしながら、そのような配向は、交換/反転することができ、例えば、それにより、第1および第2の巻取モジュール部分がリールの下方に配置され、その下部フランジを介してリールと係合するように配列され、移送モジュールがリールの上方に配置され、その上部フランジを介してリールと係合するように配列されることが理解されよう。そのため、様々なモジュールの説明されている動きは単なる例である。
【0217】
例示的な実施形態では、第1の巻取モジュール部分の第1の整列経路および第2の巻取モジュール部分の第2の整列経路は、巻線装置の垂直軸に実質的に平行な直線経路として説明される。しかしながら、第1および第2の整列経路は、そのように限定されず、円形経路、他の方向に沿った直線経路などを含むことができることが理解されよう。例えば、第1の巻取モジュール部分は、同じ平面内で円形経路を並進してリールと係合することができ、その円形経路を並進してリールをフィーダモジュールに対して整列することができる。
【0218】
例示的な実施形態では、移送モジュールの移送経路は、X軸に実質的に平行な実質的に水平経路として説明される。しかしながら、移送経路は、そのように限定されず、円形経路、他の方向に沿った直線経路などを含むことができることが理解されよう。移送モジュールは、第1の巻取モジュール部分と第2の巻取モジュール部分との間でリールを移送するために配置される。例えば、移送モジュールは、第1の巻取モジュール部分および第2の巻取モジュール部分の下方に配置されてもよいが、この配置は例示であり、変形してもよい。別の例では、移送モジュールは、同じ平面内で円形経路を並進して第1の巻取モジュール部分からのリールと係合することができ、その円形経路を並進して第2の巻取モジュール部分にリールを移送することができる。
【0219】
例示的な実施形態では、リールは、反時計回り方向に回転するように記載されている。しかしながら、そのような説明は任意である。すなわち、構成に応じて、リールは時計回りまたは反時計回りの任意の方向に回転されてもよいことが理解されよう。
【0220】
例示的な実施形態では、製品ストリップは、フィーダモジュールからリールまで水平経路に沿って搬送されると説明される。しかしながら、製品ストリップは、製品ストリップの横向きのエッジ/側面(すなわち、製品ストリップが垂直位置にある)が、リールから外れたり、例えば、脱落したりすることなく、巻取中にリールの下部フランジの内面に座る/静止できる限り、例えば傾斜した経路などに沿って搬送され得ることが理解されよう。
【0221】
例示的な実施形態では、満杯の/空のリールをスタックするためのコンテナは、トロリーに限定されず、自動運転および駐車が可能な自律型車両を含むことができる。
【0222】
例示的な実施形態では、第1のコンテナは第1の自律型車両で輸送されるように配列され、第2のコンテナは第2の自律型車両で輸送されるように配列される。第1の自律型車両および第2の自律型車両は同じ車両であり得ることが理解されよう。
【0223】
例示的な実施形態では、第1の固定部材は、インタリーフ部材の開始部分を最初に固定し、終了部分を端固定することができる両面テープであると記載される。しかしながら、第1の固定部材は、そのように限定されず、液体接着剤、コンパウンド、のりなどの他の形態の接着剤を含むことができることが理解されよう。
【0224】
例示的な実施形態では、インタリーフ部材の開始部分を最初に固定し、終了部分を端固定するための第1の固定部材が記載される。しかしながら、代替の実施形態では、第1の固定部材はまた、製品ストリップの開始部分を最初に固定し、製品ストリップの終了部分を端固定するために使用することもできることが理解されよう。すなわち、第1の固定部材は、製品ストリップおよび/またはインタリーフ部材の第1の開始部分をリール上に留める/固定するように使用することができ(空のリール上への巻取の開始時)、また、製品ストリップおよび/またはインタリーフ部材の第2の終了部分を固定して、巻取製品ストリップおよび/またはインタリーフ部材がリールからほどける/緩むのを防止するように使用することができる(満杯のリール上への巻取の終了時)。
【0225】
例示的な実施形態では、巻取装置の様々な部分、例えば、第1および第2の巻取モジュール部分、フィーダモジュール、移送モジュール、交差固定モジュールなどの駆動用モータは、それぞれステッパモータ、DCモータ、ACモータ、サーボモータなどであってもよい。
【0226】
例示的な実施形態では、垂直変位および水平変位が参照される。水平でない位置にある製品ストリップが、リールから外れたり、例えば、脱落したりすることなく、リール上に巻き取られる限り、水平位置に配置されたリールはそのように見なされ、垂直位置に配向された製品ストリップはそのように見なされることが理解されよう。
【0227】
例示的な実施形態では、処理モジュールは、巻取装置の構成要素およびパラメータを制御することができる。例えば、処理モジュールは、供給速度、スレッディング長、製品ストリップの第1の巻取モジュール部分への供給角度などのフィーダモジュール操作を制御することができる。例えば、処理モジュールは、係合したリールの回転速度、第1および第2の整列経路に沿った作動など、リールの係合および解放などの第1および第2の巻取モジュール操作を制御することができる。処理モジュールはまた、巻取操作中に巻取装置内の様々な構成要素の操作を監視および調整することができる。例えば、処理モジュールは、第1の巻取モジュール部分によるリールの回転を伴うフィーダモジュールによる製品ストリップのスレッディング長の供給、リール交換中の製品ストリップの供給の停止、および余剰の製品ストリップのアキュムレータユニット内での保管、端部包装などのための満杯のリールの第1の巻取モジュール部分から第2の巻取モジュール部分への移送を調製することができる。
【0228】
当業者であれば、広く説明された本発明の範囲から逸脱することなく、特定の実施形態に対して他の変形および/または修正を行うことができることを理解するであろう。例えば、本明細書の説明において、異なる例示的な実施形態の特徴は、異なる例示的な実施形態にわたって混合、組み合わせ、交換、組み込み、採用、修正、包含などされ得る。したがって、本実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
【手続補正書】
【提出日】2021-05-11
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
製品ストリップ(202)をリール(204)上に巻き取るための巻取装置(200)であって、前記巻取装置(200)が、
前記リール(204)に前記製品ストリップ(202)を供給するためのフィーダモジュール(216)と、
前記リール(204)に係合するように構成された第1の巻取モジュール部分(218)であって、前記第1の巻取モジュール部分(218)は、前記製品ストリップ(202)を受け取るための動作位置において前記フィーダモジュール(216)に対して前記リール(204)を整列するために第1の整列経路に沿って移動するようにさらに構成された、前記第1の巻取モジュール部分(218)であって、
前記第1の巻取モジュール部分(218)は、前記巻取装置(200)の垂直軸に垂直な水平位置に前記リール(204)を整列するように構成され、前記リール(204)は、前記リール(204)を通る長手方向軸(212)を中心に前記動作位置で回転可能であり、
前記フィーダモジュール(216)は、前記製品ストリップ(202)を前記リール(204)上に巻き取るために搬送されるように配列され、前記製品ストリップ(202)は、地面に対して垂直な垂直平面内にあり、
前記第1の巻取モジュール部分(218)に隣接して配置された第2の巻取モジュール部分(220)であって、前記リール(204)の包装を容易にするために前記リール(204)を前記長手方向軸(212)を中心に回転させるように構成された、前記第2の巻取モジュール部分(220)と、
前記第1の巻取モジュール部分(218)と前記第2の巻取モジュール部分(220)との間で移動するように配置された、移送モジュール(222)と、を備えることを特徴とし、
前記移送モジュール(222)は、前記リール(204)を水平位置に置いた状態で前記リール(204)と係合し、移送経路に沿って移動して、前記リール(204)を前記第1の巻取モジュール部分(218)から前記第2の巻取モジュール部分(220)に搬送するように構成され、
前記第2の巻取モジュール部分(220)は、第2の整列経路に沿って移動して、前記移送モジュール(222)から前記リール(204)に係合し、1つまたは複数の端部包装モジュールに対して前記リール(204)を位置決めするように構成される、前記巻取装置(200)。
【請求項2】
前記インタリーフ部材(502)が前記リール(204,504)上に巻き取られた前記製品ストリップ(202,508)の隣接する層の間に配置され得るように、前記リール(204,504)にインタリーフ部材(502)を供給するためのインタリーフモジュール(500)
をさらに備える、請求項1に記載の巻取装置(200,506)。
【請求項3】
前記インタリーフ部材(502,630)のストリップをインタリーフ源から前記リール(204,504,604)に向けるためのスイングアーム(514)と、
前記インタリーフ部材(502,630)に張力を加えるための張力ローラ(636)であって、前記張力ローラ(636)は、前記インタリーフ部材(502,630)が前記インタリーフ源と前記リール(204,504,604)との間に配置されたときに前記張力ローラ(636)がインタリーフ部材(502,630)の前記ストリップに接触することができるように、係合解除位置(642)から係合位置(644)に並進するように構成される、張力ローラ(636)と、をさらに備え、
加えられる前記張力は、前記張力ローラ(636)に結合された電磁ブレーキへの電流および/または電圧の供給を変えることによって制御可能である、
請求項2に記載の巻取装置(200,506)。
【請求項4】
前記第1の巻取モジュール部分(218,310)に対して配置された第1のコンパートメント(326)であって、1つまたは複数の空のリール(204,304)をスタックするための第1のコンテナ(330)を受け取るように構成された、第1のコンパートメント(326)と、
前記第1の巻取モジュール部分(218,310)に対して配置された第1のスタックリフタ(334)であって、1つまたは複数の空のリール(204,304)のスタックを自動的に移動して、前記第1の巻取モジュール部分(218,310)によって係合される空のリール(204,304)を提供するように構成された、第1のスタックリフタ(334)と、
をさらに備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の巻取装置(200,300)。
【請求項5】
前記第1のコンテナ(330)が、第1の自律型車両で輸送されるように配列される、請求項4に記載の巻取装置(200,300)。
【請求項6】
前記第2の巻取モジュール部分(220,312)に対して配置された第2のコンパートメント(328)であって、1つまたは複数の満杯のリール(204,304)をスタックするための第2のコンテナ(332)を受け取るように構成された、前記第2のコンパートメント(328)と、
前記第2の巻取モジュール部分(220,312)に対して配置された第2のスタックリフタ(336)であって、1つまたは複数の満杯のリール(204,304)のスタックを自動的に移動して、前記第2の巻取モジュール部分(220,312)から満杯のリール(204,304)を受け取るように構成された、前記第2のスタックリフタ(336)と、
をさらに備える、請求項1から5のいずれか一項に記載の巻取装置(200,300)。
【請求項7】
前記第2のコンテナ(332)が、第2の自律型車両で輸送されるように構成される、請求項6に記載の巻取装置(200,300)。
【請求項8】
前記1つまたは複数の端部包装モジュールが、
前記リール(204,704)の1つまたは複数のエッジ部分を前記第2の巻取モジュール部分(220,706)と係合して固定するための交差固定モジュール(702)を備え、前記交差固定モジュール(702)は、
第2の固定部材(710)を供給するための第2の固定部材ディスペンサ(708)と、
一対のプレスローラ(712,713)と前記リール(204,704)との間に前記第2の固定部材(710)が位置するように配置された前記一対のプレスローラ(712,713)であって、前記一対のプレスローラ(712,713)は、交差固定経路(714)に沿って前記リール(204,704)に向かって並進して、前記リール(204,704)の前記1つまたは複数のエッジ部分の上に前記第2の固定部材(710)を適用するように構成される、前記一対のプレスローラ(712,713)と、を備え、
前記第2の巻取モジュール部分(220,706)は、前記長手方向軸(212)を中心に事前にプログラムされた角度だけ前記リール(204,704)を回転させて、前記リール(204,704)の前記1つまたは複数のエッジ部分上への前記第2の固定部材(710)の1つまたは複数の適用を容易にするように構成される、請求項1から7のいずれか一項に記載の巻取装置(200,700)。
【請求項9】
製品ストリップ(202)をリール(204)上に巻き取る方法であって、
フィーダモジュール(216)を使用して前記製品ストリップ(202)を前記リール(204)に供給するステップと、
第1の巻取モジュール部分(218)を使用して前記リール(204)を係合させるステップと、
前記リール(204)を第1の整列経路に沿って移動して、前記製品ストリップ(202)を受け取るための動作位置で前記フィーダモジュール(216)に対して前記リール(204)を整列するステップであって、前記リール(204)はまた、垂直軸に垂直な水平位置にも整列される、ステップと、
前記フィーダモジュール(216)を使用して前記リール(204)上に巻き取るために前記製品ストリップ(202)を搬送するステップであって、前記製品ストリップ(202)は地面に対して垂直な垂直平面内にある、ステップと、
前記リール(204)を通る長手方向軸(212)を中心に前記動作位置で前記リール(204)を回転させるステップと、
移送モジュール(222)を使用して前記リール(204)をその水平位置に係合させるステップと、
移送経路に沿って前記リール(204)を移動して、前記第1の巻取モジュール部分(218)から前記第1の巻取モジュール部分(218)に隣接して配置された第2の巻取モジュール部分(220)まで前記リール(204)を搬送するステップと、
前記第2の巻取モジュール部分(220)を第2の整列経路に沿って移動して、前記移送モジュール(222)から前記リール(204)を係合させるステップと、
1つまたは複数の端部包装モジュールに対して前記リール(204)を位置決めするステップと、前記長手方向軸(212)を中心に前記リール(204)を回転させて、前記リール(204)の包装を容易にするステップと、を含むことを特徴とする、方法。
【請求項10】
前記インタリーフ部材(502)が前記リール(204,504)上に巻き取られた前記製品ストリップ(202,508)の隣接する層の間に配置されるように、インタリーフモジュール(500)を使用して前記リール(204,504)にインタリーフ部材(502)を供給するステップ
をさらに含む、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記インタリーフモジュール(500)を使用して前記インタリーフ部材(502)を前記リール(204,504,604)に供給するステップが、
スイングアーム(514)を使用して、前記インタリーフ部材(502,630)のストリップをインタリーフ源から前記リール(204,504,604)に向けるステップと、
張力ローラ(636)を係合解除位置(642)から係合位置(644)に並進させて、前記インタリーフ部材(502,630)に張力を加えるステップと、
前記インタリーフ部材(502,630)が前記インタリーフ源と前記リール(204,504,604)との間に配置されるとき、インタリーフ部材(502,630)の前記ストリップと接触するステップと、
前記張力ローラ(636)に結合された電磁ブレーキへの電流および/または電圧の供給を変化させることにより、加えられる前記張力を制御するステップと、を含む、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
1つまたは複数の空のリール(204,304)をスタックするための第1のコンテナ(330)を、前記第1の巻取モジュール部分(218,310)に対して配置された第1のコンパートメント(326)内に受け取るステップと、
前記第1の巻取モジュール部分(218,310)に対して配置された第1のスタックリフタ(334)を使用して、1つまたは複数の空のリール(204,304)のスタックを自動的に移動して、前記第1の巻取モジュール部分(218,310)によって係合される空のリール(204,304)を提供するステップと、
をさらに含む、請求項9から11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記第1のコンテナ(330)を第1の自律型車両で輸送するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
1つまたは複数の満杯のリール(204,304)をスタックするための第2のコンテナ(332)を、前記第2の巻取モジュール部分(220,312)に対して配置された第2のコンパートメント(328)内に受け取るステップと、
前記第2の巻取モジュール部分(220,312)に対して配置された第2のスタックリフタ(336)を使用して、1つまたは複数の満杯のリール(204,304)のスタックを自動的に移動して、満杯のリール(204,304)を前記第2の巻取モジュール部分(220,312)から受け取るステップと、
をさらに含む、請求項9から13のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
前記第2のコンテナ(332)を第2の自律型車両で輸送するステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
前記1つまたは複数の端部包装モジュールに対して、前記リール(204,704)を位置決めするステップが、
前記リール(204,704)の1つまたは複数のエッジ部分を、交差固定モジュール(702)を使用して前記第2の巻取モジュール部分(220,706)と係合して固定するステップと、
第2の固定部材ディスペンサ(708)を使用して第2の固定部材(710)を供給するステップと、
一対のプレスローラ(712,713)と前記リール(204,704)との間に前記第2の固定部材(710)を位置決めするステップと、
前記一対のプレスローラ(712,713)を、交差固定経路(714)に沿って前記リール(204,704)に向かって並進させて、前記リール(204,704)の前記1つまたは複数のエッジ部分の上に前記第2の固定部材(710)を適用するステップと、
前記長手方向軸(212)を中心に事前にプログラムされた角度だけ前記第2の巻取モジュール部分(220,706)を使用して前記リール(204,704)を回転させて、前記リール(204,704)の前記1つまたは複数のエッジ部分上への前記第2の固定部材(710)の1つまたは複数の適用を容易にするステップと、を含む、請求項9から15のいずれか一項に記載の方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0003】
一般に、リール巻取機は、製品ストリップをリールまたはスプール上に巻き取るために使用される。従来、リール巻取機は、リールを垂直に取り付け、その長手方向の回転軸をリール巻取機の水平軸とほぼ平行(通常の言葉で言えば地面と平行)にする垂直巻取構成を採用している。すなわち、リールは垂直に直立して保持され、製品ストリップはリールの円周に沿ってリール上に巻き取られ、リールは地面に対して垂直な垂直平面内にある。このような垂直巻取構成は、製品ストリップの巻取品質に制限があることが認識されており、例えば、製品ストリップは、回転中の重力および遠心力の組み合わせにより、巻取時に緩み得る。したがって、製品ストリップをリール上に維持するには、通常、かなりの張力が必要である。また、例えば、このようなリール巻取機用の完全に巻かれたリールを首尾よく輸送/移送するためにリールの取り扱いの自動化を実現するために、垂直構成でリール/スプールを取り扱い、製品ストリップを配置するために、通常、比較的複雑なロボットアームが必要とされる。しかしながら、そのようなロボットアームの使用による複雑さの付与は別として、そのようなロボットアームはまた、比較的大きな設置面積を占めると認識されている。これはまた、そのような機械の取得および保守のコストが比較的高くなることにもつながる。
本特許出願の国際予備調査中に、米国特許第5895009(A)号明細書、同第4546931(A)号明細書、および同第3094295(A)号明細書の文献が発見された。
【国際調査報告】