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技術 支持ライナ及びライナに結合された少なくとも1つの接着フィルムを含む多層シートをカス取りする装置及び方法

出願人 エザナストリエス.アール.エル.
発明者 パサレッリ,ロベルトヴェーニ,ジュリアーノステファニーニ,チェーザレカルナシアリ,フェデリコディネリ,ジョルジオディルポ,アンドレア
出願日 2013年10月23日 (6年3ヶ月経過) 出願番号 2015-538608
公開日 2016年2月25日 (3年11ヶ月経過) 公開番号 2016-505393
状態 不明
技術分野
  • -
主要キーワード 吸引ロッド 吸引バー 幾何学的輪郭 摺動ベルト 巻回コア マイクロメータねじ 角錐状突起 凹面領域
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題・解決手段

本発明はグラフィック装置の分野に関し、特に、その目的は、非粘着剤で処理された支持ライナと結合された、1つ又は複数の自己接着層両面接着剤層又は静電層を有するプラスチックフィルム又はペーパーフィルムのいわゆる「カス取り」のための装置及び関連方法である。装置は、カストリ補助切れ目マッピングし実施するように適合された分析及び切断手段を含む。

概要

背景

さまざまな印刷により又は単純な刻印プロセスにより得られる、単なる装飾用の又は保護機能も有する接着グラフィックの作製において、単一のグラフィックの配布は、支持シリコーン剥離紙又はライナに結合された、印刷されかつ/又は切断された、上述したタイプのフィルムを含む単一シートで得られる。従って、切断機は、フィルム上のさまざまな計画された図面又は書字へりのみを切断する機能を有しているが、支持/剥離紙は切断しない。この段階で、「カス部(weed)」、すなわち、処理されないグラフィックの外側の接着フィルムの部分を除去する必要がある。実際には、その後の使用者は、自身の製作要件に関して、同じグラフィックを容易に除去し必要に応じて貼付することができるように、支持紙上にグラフィックのみがあるシートを有することを必要とする。

こうした簡潔さのために「カス部」とも呼ばれる、全体として余分なフィルムの除去作業は、実際にはカス取りと呼ばれる。これは、非常に厄介な作業であると当時に、取扱いに注意を要し、それは、特に、グラフィックの輪郭不規則な形状であるか、又は、いずれの場合も、グラフィックに圧痕若しくは鋭利湾曲若しくはアンダーカット(単純な英数字であっても発生する状況)がある場合、除去されるべきカス部のフィルムが裂けて残りかすが残されるか、又は、変えずに残されるべきグラフカル部分も引き離す傾向がある。一般に、小さい部分、通常は文字及び書字の内部空洞もあることが多く、それらは、正確であり、厳密でありかつ繰り返される作業を必要とする。

こうした作業は、目下、完全に手作業で行われており、生産時間及び人件費の深刻な影響を与える。カス取り工程の自動化は、試みがなされているが、実際に、種々の処理されるグラフィック及びそれらの配布が常に異なる要件を必要とするという事実によってさらに悪化する、上述した難題のために、問題があることが分かった。

概要

本発明はグラフィック装置の分野に関し、特に、その目的は、非粘着剤で処理された支持ライナと結合された、1つ又は複数の自己接着層両面接着剤層又は静電層を有するプラスチックフィルム又はペーパーフィルムのいわゆる「カス取り」のための装置及び関連方法である。装置は、カストリ補助切れ目マッピングし実施するように適合された分析及び切断手段を含む。

目的

本発明は、この強く感じられている必要に対する対応を、目下使用されている手作業による方法に置き換わることができる十分に有効な結果を得る、結果として際立った利点がある、カス取りシステムを実現することを可能にする、一連の驚くほど有効な技術的手段を提供する

効果

実績

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請求項1

支持ライナと、前記ライナに結合された少なくとも1つの接着フィルムと、を備え、前記フィルムが、切れ目によって周囲が取り囲まれた複数のグラフィック要素と、前記グラフィック要素同士の間のカス部と、を備える、多層シートカス取り用のカス取り装置であって、シート送り方向(X)を規定するシート支持面(1a)と、それぞれの閉鎖した切断境界によって境界が定められた前記カス部の部分を個別に除去するように前記面の上で作業するように適合された微細カス取り機構(8)と、前記カス部の単体主部分を1回の通過で除去するように適合された粗カス取り機構(21)と、閉鎖された切断境界によって境界が定められた前記カス部分の形状とその前記シート上の分布とに関する情報を取得し及び/又は受け取り及び/又は格納し、かつ、前記情報に応じて前記微細カス取り機構の動作を制御するように適合された制御手段と、を備え、前記装置が、前記グラフィック要素の前記形状及び分布を分析するカス取り分析手段及び切断手段をさらに備えるか又はカス取り分析手段及び切断手段に関連付けられ、前記分析手段及び切断手段が、前記制御手段に前記情報を送信するように適合され、前記分析手段及び切断手段が、前記グラフィック要素の1以上の縁に交差する同じカス部を切断するカス取り補助切れ目マッピングし実施するように適合される、カス取り装置。

請求項2

前記カス取り補助切れ目が、前記微細カス取り機構(3)によって除去されるべき、閉鎖された切断周辺部によって規定される前記カス部の部分の数を増加させるように適合された切れ目を含む、請求項1に記載の装置。

請求項3

前記補助切れ目が、前記粗カス取り機構(21)が追従する除去方向とは反対側を向いている頂点を有する、前記グラフィック要素によって形成されたそれぞれの鋭利コーナに対応する単一の止まる切れ目を含む、請求項1又は2に記載の装置。

請求項4

追加の切れ目を確立する前記分析手段が、前記カス部に対して、順に、種々のグラフィック要素同士の間で延びる切れ目である全体的補助切れ目の分布と、単一グラフィック要素を縁取りする切れ目である局所的補助切れ目の分布と、をマッピングするように適合される、請求項2に記載の装置。

請求項5

間に全体的切れ目が挿入されるべき点の探索が、各グラフィック要素に対して、いくつのかついずれの他の図形が前記要素に近接又は隣接しているかを判断することと、前記隣接する要素同士の間の相互位置決めを特定しかつ特徴付けることと、全体的切れ目の実施に対して好ましいものとして、所定の方向に対して互いに完全に対向する2つの要素、すなわち、その方向に対して平行に2つの直線を引き基準要素のそれぞれの端部に対して通過させた場合に、他方の要素が、両方の線が交差する要素である、要素同士の間の空間を選択することと、前記直線の両方が交差しない要素である、互いに部分的に対向する前記要素を、前記基準要素の重心から最短距離に重心がある要素と置き換えることと、結果として選択された要素の対の前記端部に近接して各全体的切れ目の端点を設定することと、前記切れ目からもたらされる除去されるべきカス部多角形に関する情報を抽出し格納することと、を含む、請求項4に記載の装置。

請求項6

前記局所的切れ目の前記マッピングが、いかなる全体的切れ目によっても事前に他の要素と一緒にならなかったすべての前記グラフィック要素を分析することと、考慮している前記グラフィック要素の複素包絡多角形を特定することと、こうした多角形の前記グラフィック要素との交差を取得して、前記要素の凹面に関する情報を得ることと、前記凹面が、前記粗カス取り方向に基づいて前記カス部に裂けをもたらす可能性があるかどうか、又は、アンダーカットが形成されて局所的切れ目に進む必要があるかどうかを判断することと、この後者の目的のために、左上点、右上点、左下点及び右下点にそれぞれ対応する前記グラフィック要素の4つの点を特定することと、前記左下点が第1位置であるように、前記点のベクトル右回り順序付けて前記凹面の位置を求めることと、基準軸に対する方向の変化に留意することができる、前記凹面の周辺部の点を求めかつ分析して、前記凹面の幾何学的形状を確立することと、先行するステップの結果及び前記粗カス取り方向に応じて、アンダーカット配置の凹面領域を求めることと、アンダーカット配置の凹面の各領域に対して局所的切れ目を実施することと、を含む、請求項5に記載の装置。

請求項7

前記分析手段が、前記カス部分が前記微細カス取り機構(3)によってつままれるつまみ点を特定して、前記微細カス取り機構の作業スパンに基づいて周縁が設定されると、こうした周縁に関連する十分な広がりを有する部分を選択し、部分が凹面である場合、各部分の境界切れ目に沿って、前記周縁が切断セグメントと接しかつ除去されるべき前記カス部分の内部にあるように、前記つまみ点を選択し、又は、部分が凸形状を有する場合、実質的に重心位置におけるつまみ点を選択するように適合されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の装置。

請求項8

除去されるべき前記カス部の部分のサイズと前記つまみ点とに基づき、前記分析手段が、前記微細カス取り機構(3)が前記シートをカス取りするために実施しなければならない移動に関する制御情報を取得し送信するように適合され、前記命令が、重心つまみの場合、前記シート支持面から離れる持上げ移動又は周辺つまみの場合、考慮されている前記図形の前記重心に向かう前記面の上の変位及びその後の除去のための持上げを含む、請求項7に記載の装置。

請求項9

前記粗カス取り機構が、前記面(1a)上の前記シートの送り方向(X)に対して横切る横方向(Y)に沿って前記面の上方に延在するつかみヘッド(21)と、少なくとも前記送り方向(X)に従って前記つかみヘッド(21)を駆動するように適合された支持及び駆動手段と、を備え、前記つかみヘッド(21)が、前記送り方向(X)に一致する噴出方向で、前記面に対して実質的に平行にかつ前記面に隣接して加圧空気噴出を放出するように適合され、前記粗カス取り機構が、前記カス部をつかみ、それにより、前記つかみヘッド(21)と前記シートとの間の相対運動が、前記支持ライナから前記カス部を分離するように適合された少なくとも一対のつかみ部材(30、31)を含むつかみ手段(30、31、33、35)を含み、前記空気噴出が、前記カス取り作用の安定化及び制御を提供し、前記機構が、前記横方向(Y)に沿って配置され、前記面内で同一平面であり、かつ前記つかみヘッド(21)との係合補助するように上方に折畳み可能なシートフラップを得るように、前記支持ライナのみを切断するように適合された切断手段(22)と、前記切断手段に関連し、前記フラップを折り畳むために前記面(1a)から持ち上げられるように適合された折畳み手段(36)と、をさらに含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の装置。

請求項10

前記加圧空気噴出が、選択的にかつ独立して操作されるように適合されたそれぞれの電子弁(29)によって制御される複数の横に並んだセクタを備えた細長い空気噴出ブレード(28)により、前記シート送り方向に一致して前記面(1a)の幅全体にわたって広がる、請求項9に記載の装置。

請求項11

前記つかみ部材が一対のローラ(30、31)を含み、前記ローラ(30、31)が、前記横方向(Y)に沿って延在する軸を有し、前記送り方向(X)に対して間隔を空けて配置され、前記ブレード(28)が実質的にそれらと接するように配置され、前記対が、固定軸(30)を有する後部ローラと、軸が前記後部ローラ(30)に近接しかつそこから離れるように変位可能な前部ローラ(31)と、を含み、前記ローラ(30、31)の動作が、前記送り方向(X)に従って前記ヘッドと前記面との間の前記相対移動と整合される、請求項10に記載の装置。

請求項12

前記後部ローラ(30)がシリコーン材料から作製され、前記前部ローラ(31)が、非粘着コーティングが施された金属材料から作製されている、請求項11に記載の装置。

請求項13

前記つかみ手段が、前記ローラ(30、31)及び前記ブレード(28)の上方に、前記送り方向における前記相対移動に従って前記ローラ及び前記ブレードとともに変位可能なプルドラム(33)であって、この場合もまた前記プルドラム(33)は横軸と、不完全展開と、を有し、すなわち、円セクタがなく、それにより分離されたカス部をつかみかつ引っ張るために締付具(35)と協働する半径方向面(33a)を画定する、プルドラム(33)と、前記プルドラム(33)の上方に設けられている、リールで前記カス部を収集するシャフト(32)であって、前記ローラ及び前記ブレードとともに前記送り方向(X)に従って変位可能であるが、前記プルドラムに近接しかつそこから離れるようにも変位可能であるシャフト(32)と、を含み、前記ドラム(33)及び前記シャフト(32)が相互に独立して電動化されている、請求項10又は11に記載の装置。

請求項14

前記つかみヘッドが、前記つかみ部材(131)を支持するスライダ(141)を含み、前記スライダが、前記面(101a)に直交する方向(Z)に沿ってリニアガイド手段(140a)の上で移動可能であり、前記リニアガイド手段(140a)が、前記面(101a)から上昇しかつ前記送り方向(X)に従って前記面(101a)に対して移動可能である入口(140)によって画定され、前記入口(140)により前記ブロワブレード(128)を引きずる、請求項10に記載の装置。

請求項15

前記ブレード(128)に、前記面(101a)に対して前記シートを押圧するように適合されたアイドルローラ(139)が関連付けられている、請求項14に記載の装置。

請求項16

前記入口(140)が、前記リニアガイド手段(140a)に沿って移動可能に、前記つかみ部材(131)によって分離された前記カス部を収集するカス部収集ユニットをさらに支持する、請求項14又は15に記載の装置。

請求項17

前記微細カス取り機構が、中心軸(Z,Z’)を中心に軸方向対称の展開を有するつまみヘッド(8)を有するグリッパ(3)であって、前記ヘッド(8)が、前記中心軸(Z)に近接しかつそこから離れるように半径方向に移動可能な複数の自動調心ジョー(16)と、前記ジョー(16)に搭載された、前記カス部の部分のそれぞれのつかみ手段(17)とを含み、前記つまみ手段(17)が、各ジョー(16)に対して、対応するジョーから前方に突出し、前記ヘッドの閉鎖位置で種々のブロック間で相互接触して整合するように適合された正面小面(17a)を有し、前記正面小面(17a)が、前記ブロックの傾斜壁(17c)と協働して、前記カス部を把持する成形された角柱状先端(17d)を有する角錐状突起が形成されるように、軸方向拡張部を有する、請求項1〜16のいずれか1項に記載の装置。

請求項18

前記先端(17d)が、前記機構の前記軸(Z)に沿って測定されかつ前記先端(17d)が分岐する前記傾斜壁(17c)から開始し、3/10ミリメートルと8/10ミリメートルとの間に含まれる高さを有する、請求項17に記載の装置。

請求項19

相互に120°で角度が付けられた3つのジョー(16)が設けられ、各ブロック(17)が、互いに120°の角度を形成する正面小面(17a)の対を有する、請求項17又は18に記載の装置。

請求項20

前記ジョー(16)が、自動調心チャック(15)に搭載されかつそれによって駆動され、前記ジョーが、前記チャック(15)に接続されるそれぞれの基部(16a)と、自由端においてそれぞれのつまみブロック(17)を支持するために前記基部(16a)から軸方向に突出する支柱(16b)と、を有する、請求項17〜19のいずれか1項に記載の装置。

請求項21

前記つまみヘッド(8)が、加工される前記材料に対して一定の圧力を与えるのを確実にするように適合されたダンパ(7)に搭載され、前記ダンパ(7)が、前記ヘッド(8)が接続されるステム(10)の移動に弾性的に対向する弾性手段(9)を含む、請求項1〜20のいずれか1項に記載の装置。

請求項22

前記ヘッド(8)が、迅速継手手段を介して前記ダンパ(7)の前記ステム(10)に同軸状にかつ解除可能に接続されるように適合されたリング工具支持フランジ(12)を含み、前記フランジ(12)から半径方向に突出するペグ(13)がさらに設けられ(13)、それにより、前記フランジが、前記ステムから解除されると、工具交換ステーションにおいて前記ペグ(13)を介して保持されるように適合される、請求項21に記載の装置。

請求項23

シート支持面(1a)と、前記支持面(1a)に実質的に直交するように前記グリッパを維持するように適合された前記グリッパ(3)用の支持手段(4)と、前記面によってかつ前記面に直交する前記中心軸(Z)によって画定されるデカルト直交系(XYZ)において前記つまみヘッドを移動させるように適合された駆動手段(5、6)と、を含む、請求項17〜22のいずれか1項に記載の装置。

請求項24

取出し位置にあるグリッパによる前記除去されたカス部の取出しステップを、つまみ位置にある別のグリッパに対して隠すように、回転ラック式に配置された2つ以上のグリッパ(3’)を含み、前記支持手段(4)と一体化されかつ前記取り出されたカス部を収集するように前記グリッパ(3’)に近接して配置された手段(44)がさらに設けられている、請求項23に記載の装置。

請求項25

前記回転ラック配置が、作動手段(42)により各グリッパの前記中心軸(Z’)に平行な軸を中心に回転するように駆動された回転プレート(41)を含み、前記グリッパ(3’)が、前記グリッパのそれぞれの中心軸(Z’)に沿って直線往復運動自由度があるように前記回転プレート(41)に搭載されている、請求項24に記載の装置。

請求項26

前記つまみステップにおいて適用される力を校正するようにつまみ位置にある前記グリッパ(3’)の後部に作用する前記プレート(41)に固定された弾性プッシャ(47)と、前記つまみ位置と前記取出し位置との間の高さの変動補償するために、前記グリッパ(3’)と前記プレート(41)との間に配置されたばね(48)と、を含む、請求項25に記載の装置。

請求項27

取出し段階で前記カス部の分離を補助するようにグリッパ(3、3’)の前記ジョー(16)に近接して配置された空気噴出手段を含む、請求項17〜26のいずれか1項に記載の装置。

請求項28

前記取り出されたカス部を収集するために、場合によっては摺動可能な接着ベルトを含むか又はそれに関連付けられている、請求項17〜26のいずれか1項に記載の装置。

請求項29

支持ライナと、前記ライナに結合された少なくとも1つの接着フィルムと、を備え、前記フィルムが、切れ目によって周囲が取り囲まれた複数のグラフィック要素と、前記グラフィック要素の間のカス部と、を備える、多層シートのカス取り方法であって、それぞれの閉鎖された切断境界によって境界が定められた前記カス部の部分を個々に除去するステップと、1回の通過で、それぞれの閉鎖された切断境界によって境界が定められた前記部分の外側の前記カス部の単体の主部分を除去するステップと、前記閉鎖された切断境界によって境界が定められた前記カス部分の形状と前記シート上の分布とに関する情報を取得しかつ/又は受け取りかつ/又は格納するステップと、前記情報応じて閉鎖された切断境界によって境界が定められた前記カス部分を個別に除去するステップと、を含み、前記グラフィック要素の前記形状及び前記分布が分析され、前記グラフィック要素の1つ又は複数の縁と交差する同じカス部を切断するカス取り補助切れ目が前記カス部に対して実施される、方法。

請求項30

前記カス取り補助切れ目が、個別に除去される、閉鎖された切断周辺部によって画定される前記カス部の部分の数を増加させるように適合された切れ目を含む、請求項29に記載の方法。

請求項31

前記補助切れ目が、前記カス部の主部分の除去方向と反対側に向いた頂点を有する、前記グラフィック要素によって形成されるそれぞれの鋭利なコーナに対応する単一の止まる切れ目を含む、請求項29又は30に記載の方法。

請求項32

閉鎖された切断境界によって画定される前記単一のカス部分のつまみ点が、部分が凹面である場合は、各部分の境界切れ目に沿って前記つまみ点を選択し、部分が凸形状である場合、実質的に重心位置にあるつまみ点を選択するように求められ、重心つまみの場合、前記カス部分の前記除去が、前記シート支持面から離れる持上げ移動によって発生し、又は、周辺つまみの場合、前記除去が、考慮されている図形の重心に向かう前記シート面の上の変位と、その後の前記除去のための持上げと、により発生する、請求項29〜31のいずれか1項に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、グラフィック装置に関し、特に、その目的は、非粘着剤で処理された支持ライナに結合された、1以上の自己接着層両面接着剤層又は静電層を有するプラスチックフィルム又はペーパーフィルムのいわゆる「カス取り(weeding)」のための装置及び関連方法である。

背景技術

0002

さまざまな印刷により又は単純な刻印プロセスにより得られる、単なる装飾用の又は保護機能も有する接着グラフィックの作製において、単一のグラフィックの配布は、支持シリコーン剥離紙又はライナに結合された、印刷されかつ/又は切断された、上述したタイプのフィルムを含む単一シートで得られる。従って、切断機は、フィルム上のさまざまな計画された図面又は書字へりのみを切断する機能を有しているが、支持/剥離紙は切断しない。この段階で、「カス部(weed)」、すなわち、処理されないグラフィックの外側の接着フィルムの部分を除去する必要がある。実際には、その後の使用者は、自身の製作要件に関して、同じグラフィックを容易に除去し必要に応じて貼付することができるように、支持紙上にグラフィックのみがあるシートを有することを必要とする。

0003

こうした簡潔さのために「カス部」とも呼ばれる、全体として余分なフィルムの除去作業は、実際にはカス取りと呼ばれる。これは、非常に厄介な作業であると当時に、取扱いに注意を要し、それは、特に、グラフィックの輪郭不規則な形状であるか、又は、いずれの場合も、グラフィックに圧痕若しくは鋭利湾曲若しくはアンダーカット(単純な英数字であっても発生する状況)がある場合、除去されるべきカス部のフィルムが裂けて残りかすが残されるか、又は、変えずに残されるべきグラフカル部分も引き離す傾向がある。一般に、小さい部分、通常は文字及び書字の内部空洞もあることが多く、それらは、正確であり、厳密でありかつ繰り返される作業を必要とする。

0004

こうした作業は、目下、完全に手作業で行われており、生産時間及び人件費の深刻な影響を与える。カス取り工程の自動化は、試みがなされているが、実際に、種々の処理されるグラフィック及びそれらの配布が常に異なる要件を必要とするという事実によってさらに悪化する、上述した難題のために、問題があることが分かった。

0005

一方、本発明は、この強く感じられている必要に対する対応を、目下使用されている手作業による方法に置き換わることができる十分に有効な結果を得る、結果として際立った利点がある、カス取りシステムを実現することを可能にする、一連の驚くほど有効な技術的手段を提供することによって提供する。

0006

本発明によるカス取り装置及び方法の本質的な特徴は、本明細書に添付のそれぞれの独立請求項において定義されている。好ましい実施形態又はいずれの場合も有効な実施形態に関連する他の有利な特徴は、種々の従属請求項主題である。

0007

本発明によるカス取り装置及び方法の特徴及び利点は、添付の図面を参照して、限定的ではなく単に例としてなされるその実施形態の以下の説明から明らかとなろう。

図面の簡単な説明

0008

自動カス取り装置の概略軸側投影図である。
本装置の上面図である。
本発明により装置に含まれる微細カス取り機構のグリッパの下方からの軸側投影図である。
図3のグリッパの部品、特にダンパの軸側投影組立分解図である。
図3のグリッパの部品、特につまみヘッドの軸側投影組立分解図である。
図5のつまみヘッドの半径方向ジョーの組立分解図である。
図6のジョーのつまみブロックを側方から示す。
図6のジョーのつまみブロックを上方から示す。
図7aの円Cの内側の拡大した詳細である。
本発明の異なる実施形態による微細カス取り機構を軸側投影図で概略的に示す。
本発明の異なる実施形態による微細カス取り機構を正面図で概略的に示す。
本発明による装置で使用される切断機構を軸側投影図で表す。
本発明による装置で使用される切断機構を側面図で表す。
本発明による粗カス取り機構のつかみヘッドの装置の長手方向面に沿って取り出された断面図である。
図12の粗カス取りヘッドのブロワの正面図である。
図12の粗カス取りヘッドのブロワの上面図である。
図13のXVに沿って取り出された、先行する図のブロワの断面図である。
図13のXVIに沿って取り出された、先行する図のブロワの断面図である。
図13のXVIIに沿って取り出された、先行する図のブロワの断面図である。
粗カス取りヘッドのこの場合は部分的な、概略的な、破断された軸側投影のさらなる図である。
粗カス取り工程の後続する段階を概略的に表す。
粗カス取り工程の後続する段階を概略的に表す。
粗カス取り工程の後続する段階を概略的に表す。
粗カス取り工程の後続する段階を概略的に表す。
粗カス取り工程の後続する段階を概略的に表す。
粗カス取り工程の後続する段階を概略的に表す。
粗カス取り工程の後続する段階を概略的に表す。
粗カス取り工程の後続する段階を概略的に表す。
粗カス取り工程の後続する段階を概略的に表す。
粗カス取り工程の後続する段階を概略的に表す。
粗カス取り工程の後続する段階を概略的に表す。
粗カス取り工程の後続する段階を概略的に表す。
本発明の異なる実施形態による粗カス取り機構の側面図である。
図20の円XXIの内側の領域の拡大した、ただし鏡像の図である。
図21に示すものと実質的に同じ構成要素(つかみヘッド)の軸側投影図である。
本発明の第2実施形態によるカス部収集ユニットを分離して軸側投影図で表す。
本発明によるカス取り補助切れ目を用いるカス取り方法のレベル画定し主な又は「固有の」カス部を特定する第1動作ステップを示すフローチャートである。
本発明によるカス取り補助切れ目を用いるカス取り方法のレベルを画定し主な又は「固有の」カス部を特定する第1動作ステップを示すフローチャートである。
関連するグラフィックとともに、カス取りされているシートの部分の図である。
本発明による主な又は「固有の」カス部を内部で分割する切れ目の指示の図である。
追加の全体的カス取り切れ目、すなわちグラフィック要素間の切れ目の探索及びマッピングに関連する、方法の異なる動作ステップを示すさらなるフローチャートである。
追加の全体的カス取り切れ目、すなわちグラフィック要素間の切れ目の探索及びマッピングに関連する、方法の異なる動作ステップを示すさらなるフローチャートである。
カス部の追加の全体的切れ目の探索ステップ及びマッピングステップにおける方法の動作ステップの例を示すさまざまなグラフィックのうちの1つを示す。
カス部の追加の全体的切れ目の探索ステップ及びマッピングステップにおける方法の動作ステップの例を示すさまざまなグラフィックのうちの1つを示す。
カス部の追加の全体的切れ目の探索ステップ及びマッピングステップにおける方法の動作ステップの例を示すさまざまなグラフィックのうちの1つを示す。
カス部の追加の全体的切れ目の探索ステップ及びマッピングステップにおける方法の動作ステップの例を示すさまざまなグラフィックのうちの1つを示す。
局所的切れ目、すなわち単一グラフィック要素の周辺縁取る切れ目の探索に関連する方法の動作ステップのフローチャートである。
粗カス取り動作におけるあり得る重大な問題の特定を含むグラフィック要素の例である。
粗カス取り動作におけるあり得る重大な問題の特定を含むグラフィック要素の例である。
粗カス取り動作におけるあり得る重大な問題の特定を含むグラフィック要素の例である。
アンダーカットタイプの重大な問題を示すグラフィック要素のさらなる例である。
アンダーカットタイプの重大な問題を示すグラフィック要素のさらなる例である。
本方法の最終ステップを表すフローチャートであり、それに従って、微細カス取りグリッパを制御するための最適なつまみ点が特定される。
補助切れ目及び微細カス取りグリッパの関連するつまみ点の表現を含むグラフィック要素の例を示す。

実施例

0009

前記図を参照すると、本発明による装置は、さまざまなグラフィック要素の周辺部/輪郭を画定する従来の切れ目に追加される、好適に位置決めされた補助切れ目により、有利には先制的な切断動作を受けるカス部を自動的に除去するように意図されている。従来のプロッタによって実施される切れ目は、さらには、支持紙又はライナに影響を与えることなく、自己接着、接着又は静電、プラスチックフィルム又はペーパーフィルムを切断するという特徴を有する。本発明のこの特定の態様についてさらに考慮し、さし当り、さらにかつ本質的に本発明の他の態様を確定する新規かつ有利な構造的特徴及び機能的特徴が本質的に提供された、実際のカス取り装置に焦点を当てる。

0010

本装置は、上面1aが備えられた枠1を含み、上面1aの上に、既知空気圧システムを通して、カス取りされる材料のシートが送られかつ前方に移動する。面の上流には、電動制御される、有利には持上げ面を有するフィーダ2が配置されており、持上げ面の上で、寸法が200mm×300mmから1000mm×1400mmまで異なる可能性があるシート又は対応するサイズのリールも配置される。フィーダの面2aは、2つの連続した側部に沿って機械的当接部を含むことができ、当接部は、シートの側部、いわゆる「印刷見当合せ」側部の基準を可能にするのに好適である。これは、面の高さの制御とともに、シートの積重ねが面の上に配置された時、処理されるように意図された最上部のシートが、枠1の作業面1aに対して常に完全に位置決めされることを確実にする。

0011

図2の矢印Xで示される材料の前進方向を基準とすると、面1aの第1部分は、微細カス取りステーションmを表し、それは、複数のカス取り補助切れ目によって発生する部分を含む、カス部の小さい部分の微細除去のステーションである。微細カス取りが実施されると、カス部の本体を(後により詳細に説明する粗カス取りステーション/工程Mを通して)、残りかすを残すことなく、材料を引き裂くことなく又は望ましくない部分を除去することなく、完全にかつ有効に分離することができる。

0012

微細カス取り機構は、微細カス取りステーションm(図2)において、入口4が垂直配置で支持するグリッパ3によって動作し、グリッパが3つの座標XYZに沿って移動することを可能にし、そこでは、平面XYは面1aに対して平行な面であり、軸Zは、グリッパ3が延在する方向である。

0013

こうした目的で、入口4は、前進方向Xに沿って変位させることができる横木5を有し、それに沿って、キャリッジ6が、方向Yに従って移動し、さらに、方向Zに沿って線形作動システムを通して微細カス取りグリッパ3を支持する。別段明記しないものと同様にこうしたすべての移動は、当業者には明らかであるように実施される電動化によって制御される。いずれの場合も、グリッパ3の移動軸Zに沿った移動が、およそ1/100ミリメートル繰返し精度で速度及び精度を保証する直動式ブラシレスモータによって駆動される再循環ボールシステムを用いていかに有利に実施されるかは注目に値する。

0014

入口4はまた、図では見えない吸引ロッドも有し、それは、吸盤システムを通してシートを送り、シートを、左前コーナ前進移動方向と同じ方向を見て立っている観察者想像する)を好適に事前設定された基準に位置合せするように配置する。搬送中、シートは、吸盤によって把持される前方部分が持ち上げられたままであるが、残りの部分は後部に向かって面1aに漸進的に付着する。面1aは、実際には、真空ポンプシステムに接続され、移動中に吸引によって発生するシートの摩擦により、完全な平坦が確実になり、気泡又はしわシート自体に形成されるのが防止される。

0015

シートが、微細カス取りステーションmの吸引作業面に配置されると、グリッパ3は、後にさらに説明する技術的基準に基づいて処理される、制御システムからの命令に従って、複数のカス取り補助切れ目によって生成される部分を含む、さまざまな(小さい)カス部分の微細な除去を実施する。

0016

グリッパ3は、特に図3図7cに表されており、頂部から底部に(基準は軸Zに位置合せされる作業位置にある)ダンパ7(図4)と、当然ながら下にあるライナ支持体に影響を与えることなく、接着フィルムに接触し接着フィルムをつまんで持ち上げることによって除去するように適合されたつまみ又は把持ヘッド8(図5)と、を含む。ダンパ7は、加工される材料に対してヘッド8が一定の強度の圧力をかけて、吸引面の形状におけるあり得る非均一性を確実にする機能を有し、心棒10の移動に弾性的に対向する予荷重ばね9を利用し、心棒10を通してダンパはヘッド8に接続され、心棒は、基礎シリンダ11内に摺動支持されている。

0017

ヘッド8は、環状工具保持フランジ12を含み、フランジ12を、ダンパ7の上述した心棒10において、空気圧式に駆動することができる迅速嵌合システムにより、可逆的に同軸状に接続することができる。フランジが除去されると、フランジを、フランジ自体から半径方向に突出している4つのピン13を通して工具交換ステーション(さらに詳述するようにジョー16及び/又はブロック17の交換)において好適な方法で支持することができる。支持ディスク14が、心棒10の反対側においてこの場合もまた同軸状にフランジ12に接続されており、前記支持ディスクは、さらに、除去されるフィルム/カス部の実際の操作要素を表すそれぞれのつまみブロック17が設けられた3つの半径方向ジョー16が備えられた空気圧式自動調心チャック15のための支持体である。

0018

従って、ジョー16は、自動調心チャック15によって駆動され、自動調心チャック15は、そのように考慮される場合、既知の機械的特性を有する。各ジョー16の基部16aを通して、同じジョーが、支柱16bが突出する基部16aからチャック(図6)に連結され、支柱16bの自由端において、自動調心チャック、従ってジョーが半径方向に係止された端部止め位置占有する時(閉鎖位置)に3つのブロックの完全な相互付着を確保するように、好ましくは放電加工によって得られる、関連するつまみブロック17が支持されている。

0019

ブロック17は、軸X及びYに沿った摺動を防止する2つのピン18によって位置合せされて維持され、軸Zに沿った摺動は、ねじ20によって保持されるプレート19によって防止される。

0020

つまみブロック17の形状に関する限りより詳細に考慮すると(前記形状は、本発明の一態様に対して特に意味がある)、各ブロックは、平面XYで測定される120°の角度を形成する、縁17bによって分離された、軸Zに対して平行に延在する2つの正面小面17aを有している。それらは、実際には、ジョー16の支柱16aに対して正面に突出することにより、互いに接触して(図3に示す)上述した閉鎖位置において停止をもたらす面である。正面小面17aは、下面(自由面又はつまみ面)においてZ方向にさらに延在して、傾斜壁17cと協働して角錐状突起を画定し、その突起の頂部において、輪郭が付けられた角柱様先端17dが、材料を把持する「指部」を形成している。こうした先端は、軸Zに沿ってかつそれが分岐している傾斜壁17cに関して測定される高さが、およそ10分の数ミリメートル、例えば10分の5ミリメートルであり、それによって先端が、下にあるシリコーン剥離紙のライナに損傷を与えることなく接着プラスチック材料内に沈下することができる。

0021

図8及び図9に示す実施形態によれば、微細カス取り機構は、2つ以上のグリッパ3’を含み、それらグリッパ3’は、グリッパがつまむカス部の排出ステップを、別のグリッパによって実施される微細カス取りステップに対して隠すことにより、より高い作業速度を可能にする、回転ラック配置で支持されている。図では、2つのグリッパ3’に留意することができ、それらは、アクチュエータ42により、(この場合はすでに単一グリッパの中心軸ではなく、グリッパシステム全体としての軸である)軸Zを中心に回転するように駆動される、回転支持プレート41に搭載されている。さらに、Zに沿った線形作動システムは、ここでは43で示されている。44もまた留意することができ、それは、横木5によって支持され、近接するグリッパ3’に対して、特に停止しているグリッパに対して、先につままれたカス部を取り出す可能性を提供する。最後に、ビデオカメラ45及び照明機構46が表されており、これらの追加の構成要素は、微細カス取り工程の制御を有利に補助し、処理されるシートの正確な中心合せと、制御ソフトウェアによって設定される戦略によって事前に確定されたつまみ点に対する、結果としての高精度とを確保する。さらに、シート上の基準マークに焦点を当てることができ、材料の標準品質に対する準拠を評価することができ、それにより、あり得る欠陥のある切片が追跡され、カス取り工程にそれ以上進まない。

0022

この実施形態の動作を、特に図9から容易に理解することができ、図9は、この場合、プレート41によるグリッパ3’の支持が、軸Zに平行な方向Z’に従って、さらなる直線自由度でいかに実施されるかを示す。こうしたさらなる自由度は、実際に、カス部を棚の上に残すようにグリッパを昇降させる往復運動が必要であるカス部取出し機能に関連する。弾性プッシャ47が、プレート41に固定され、つまみステップにおいて適用される力を校正するようにつまみ位置においてグリッパ3’の後部に作用する。2つのばね48が、単一のグリッパ3’の往復運動のためのそれぞれの支持ガイドに関連し、(棚によって画定される)カス部収集面の高さと除去されるカス部の蓄積とによる高さの変動補償するために、同じグリッパとプレート41との間で付勢される。

0023

特定の自己接着材料には、正しく取り出すために、グリッパのジョーに近接して配置されかつカス部が取出し面に接触する際に作動して、いくつかの部品がグリッパの表面に付着する可能性を防止するノズル(図示せず)を通る空気噴出の提供を必要とする場合がある。

0024

動作時、このような各微細カス取りステップが、簡潔には、適切な座標XYにおけるグリッパの位置決めによって行われ、ジョーは開放形態にある。そして、機構は、軸Zに沿って下降して、ジョーが除去されるカス部に接触すると運転を完了するために、ジョーを同期して閉鎖し、このため、除去されるカス部は、相互に締め付けられる先端17dの間で把持される。この作用により、カス部の第1分離がもたらされ、カス部の除去は、場合によっては、必ずしも正確に垂直ではない新たな持上げで完了し、好ましくは、その前にXYに沿った変位がある。回転ラック配置を備えた実施形態を使用することにより、すぐ上で述べたような新たなステップが実施され、つままれ/除去された材料の取出しに必要な待機ステップがなくなり、それは、プレート1の回転により、使用されていない作動グリッパが即座に利用可能となり、一方で、他方のグリッパは、参照数字44aによって示すように接着性のカス部収集ベルトが設けられている可能性がある棚44に、材料を取り出す。回転ラックシステムがない場合、単一グリッパが、図示されていない明らかな構成により、消耗プラスチック又は紙材料から作製された摺動ベルトの上で取出し又は排出を実施することができる。

0025

微細カス取り段階が終了すると、シートは、面1aの上を進み、従って、すでに述べた粗カス取りステーションMに入り、そこでは、粗カス取り機構のカス部つかみヘッド21が、初期段階では切断ユニット22(図10及び図11)と協働して動作する(図12図18)。粗カス取り機構は、面1aの上方の軸Yに沿って配置された横木の構成を有し、面自体の側方ガイドシステム1cによって軸Xに沿って可動式に支持されている。例えば手動で駆動される当接ねじを通して、軸Zに沿った位置の調整も提供することができる。

0026

つかみユニット又はヘッド21は正面吸引ロッド23を含み、それは、シートを把握し、粗カス取りステーションMの入口位置において面1aに埋め込まれた切断ユニット22の上方にシートを位置決めする。この段階では、粗カス取りヘッド21の吸引システムは、自動潤滑ディスク27の内部に収容された刃の作用に対して対向する効果を実施し、自動潤滑ディスク27は、空気圧ピストンによって制御されて、リニアガイド24の全長の上での再循環ボールスライドを通して、軸Yに沿って移動する。自己接着プラスチック材料の下に配置されたシリコーン剥離紙のライナは、すぐに明らかとなる結果及び目的により、上方に容易に折り畳むことができるフラップ又は縁を画定するように、シートの前縁から約2.5cmの距離でその全幅に対して切断される。刃がライナ内に沈下する際の精度は、マイクロメータねじによって確保され、ナイフの停止当接は、ディスク27をシートの支持面に接触させる空気圧ピストン25によって確保される。軸Z上のナイフとディスクとの間の間隙は、従って、切れ目の深さを画定する。

0027

ライナが切断されると、吸引ロッド23によって依然として保持されているシートは、実際の粗カス取りステーションMの内部に入り、ライナの切断線を、ライナのヘッドフラップを持ち上げる機構の基準マークと一致させる。こうした機構は、図19b図19lにおいて概略的に表されかつ参照数字36で示されており、それは、実質的に、図示されていないリニア空気圧アクチュエータを通して軸Zに沿って、面1aの内側に隠れるように組み込まれる下降位置と、上述した切断手段によって画定されるシートの正面フラップ又は縁を90°上方に折り畳むことができる上昇位置と、の間で持ち上げることができるバーから構成されている。

0028

持上げストリップは、好ましくは、互い違い又はくし形の縁があるような形状であり、その縁は、吸引領域端縁において、すなわち、いずれの場合も互い違い/くし形の歯の間で作動しフラップ又は縁の正確に90°の持上げを補助する吸引により、フラップ又は縁を持ち上げるように、粗カス取り面の一致する形状と係合する。

0029

カス部つかみヘッドのさらなる構成要素はブロワ28であり、それは、面1aに平行でありかつ隣接する面において、幅全体(方向Y)をカバーすることができ、かつシートが前方に前進する方向に従う方向において、Xに従って向けられる、加圧空気噴出をもたらす。有利には、特に図13図17に示すブロワ28は、細長ブレードの形状をとり、それら細長いブレードは、軸Yに沿って延在し、実際に必要な場合にのみシートの移動中に、好適なチャネル28bを通して空気を分配するために、それぞれのソレノイド弁29によって駆動される、複数の、例えば10の隣接し独立したセクタを備えている。

0030

加圧空気は、ブロワの正面スリット28aのシステムからもたらされ、そのシステムには、一対のローラ30、31が関連し、それらは、方向Xに沿って間隔を空けて配置され、ブレードがそれらに対して実質的に接するように配置されている。より厳密には、後部ローラ30はシリコーン材料から作製され、前部ローラ31は、好ましくは、非粘着コーティングが施されたアルミニウムから作製され、後部ローラ30に向かってかつ後部ローラから離れるように移動可能である。こうしたローラの回転は、ピニオン及びラック伝達機構(ラックのピッチは、特に、2つのローラの直径と同じである)を通して、ヘッド全体の前方移動によって制御されかつそれと同期される。

0031

そのグループ上方領域、従って上述した構成要素の上方に、不完全展開の(すなわち、好ましくは90°に等しいか又はわずかに90°より小さい角度を有する円セクタがない)プルドラム33と、ドラム33の上方に、(使い捨て厚紙のコアを中心とする)リールでカス部を収集するためのシャフト32とがあり、それらは両方とも、電動化され、それらの回転軸が軸Yに沿って延在するように配置されている。ローラ及びシャフトの電動化は、相互に独立しており、トルクリミッタを、カス部の正しい引張を確保するために設定することができ、従ってカス部の裂け又は蓄積が回避される。ワインダ32は、プルドラム33に向かってかつプルドラム33から離れるようにさらに並進することができる。

0032

不完全なプルロールは、実際にそのC字型セクションにより、カス部を係止し引っ張ることができるように締付部材35と協働する半径方向面33aを画定する。

0033

粗カス取り工程の作業手順に関する限りさらに詳細に考慮し、特に図19a図19lを参照すると、ブロワブレード28は、Fで示すシートの前縁に位置決めされる。図19aにおいて、折畳みフラップFtが、実際には、上述した半切り(Lで示す切断線)の結果として正面に生成されていることも留意することができる。最初に、C字型ドラム33の半径方向面33aが、面1aに対して垂直に、後部ローラ30に接して配置され、切断線Lと実質的に位置合せされる。ブロワブレードの前縁もまた、切断線Lと一致するように正確に位置決めされる。締付部材35が開放され、前部ローラ31は前方に変位した位置にある(図19a及び図19b)。

0034

フォルダ36の持上げの結果として、互いに接合されたカス部Fs及びライナFlの両方を含む折畳みフラップFtは、上方に折り畳まれる(図19c)。この段階で、前部ローラ31は後退し(図19d)、後部ローラ30と協働して、接着側と接触する材料をつかんで上方に向け、一方で、同時に、ヘッドは、方向Xにおいて、シートの前進運動に対して対向するように後退する(図19d及び図19e)。これが行われている間、カス部Fsはシリコーン剥離紙Flのライナから分離を開始し、シリコーン剥離紙Flは、それにかけられる吸引力と、場合によっては、グラフィックに属しており実際にライナの上に配置されたままでなければならない小さい部分の持上げを防止するのに有用な機能を担うブロワ28の噴流とにより、面1aに接触したまま維持される。

0035

図19fから分かるように、カス部Fsは、プルドラム33の半径方向面33aの上に送られており、締付部材35は閉鎖してカス部35を係止することができる。この段階で、ドラム33の回転は、ロールの周囲に巻回されているカス部Fsの除去を続け、一方で、協働して、ヘッドユニット後方に移動し続ける。回転によってまた、カス部は巻回コアを支持するシャフト32に向かう。収集を開始するために、シャフト32は、ドラム33に並んで接線方向に移動し(図19h)、それにより、同じカス部により巻き付けられる(図19i)。巻回が起動されると、シャフトは、カス部がシャフトの直径にわたって自由に伸長するように上昇することができる(図19l)。当然ながら、処理されるシート各々に対して、上述した手順が繰り返され、収集されたカス部のリールは成長し続ける。こうしたリールの直径が設定サイズに達すると、センサはそれを検知し、装置を停止させて、リール自体が抜き取られ空の厚紙コアと交換されるのを可能にする。

0036

ブロワが必ずしもすべての環境において作動されるとは限らないことが明らかとなると(処理される材料によっては、結果の有効性が、空気圧作用がないことによって危うくされないことが可能である)、図20図23に示す異なる実施形態では、つかみヘッドに、垂直軸Zに沿ったカス部の持上げ/引張りの移動、すなわち、実際には、上述した第1実施形態における、ローラ30、31の回転及びプルドラム33の上の同じロールによる巻回に置き換わる移動が提供される。

0037

つかみヘッドは、この場合、数字121で示され、構造及び作業工程において、初期ステップ(シートの位置決め及び「半切り」)に関する限り第1実施形態に関して類似する方法で配置される。従って、これらのステップのさらなる説明についてはここでは省略する。図は、先の実施形態の構成要素に対応する複数の構成要素を示し、従って、3桁での対応する数字(例えば、吸引バー123)で示されている。

0038

従って、プラスチックフィルムを介してシートの残りのみに接続された、「半切り」で得られたフラップは、グラフィックを「解放する」ためにカス部の分離の開始を可能にする、つかみ点である。正しい作動のために、処理されたシートが吸引面に厳密に配置され、それにより、後方の切れ目が切断ユニットにおいてフラップの折畳み/持上げ線に対して正確にもたらされることが重要であり、この目的で、吸引システムによって実施される保持は、シートの半切りゾーンから粗カス取りゾーンへの変位のための適切な基準があるように、工程全体の間に有効に維持される。

0039

ブロワブレードは、この場合、数字128で示されており、電子弁によって好適に起動されると、明確に必要である場合にのみ、移動中に空気を供給することができ、この空気噴出の機能は、上述したように、カス部が除去される際にグラフィック部分のあり得る持上げに対向するために必須である。ブレードの構造は、処理されている特定のグラフィックのために不規則な幾何学的輪郭追従する場合であっても、除去された材料の摺動とそれとの相互作用とにより適切に付随するように一定の可撓性を有している。

0040

アイドルローラ139がブレード128に関連し、好ましくは、プラスチックフィルム上に対するより優れた把持に鑑みて、シリコン材料裏当てされている。実際には、このローラの作業は、粗カス取り工程中にシートの摺動を係止して、吸引面による同じシート上のより安全な保持を確保することである。さらに、自己接着材料に対するドラムの圧縮により、グラフィック図は、支持ライナに付着したままであることが確実になり、従って、カス部が分離される際のそれらの持上げ/除去が防止される。

0041

ブレード128及びローラ139を含むユニットは、共通の可動支持体137に搭載されており、その位置を、空気圧ピストンによって駆動される再循環ボールリニアスライダ138によって方向Zにおいて調整することができる。このようにして得ることができる結果は、カス取りステップ中にブレード及びローラを一定の調整可能な圧力で材料に押し付けることと、停止ステップにおいて、すなわちユニットを、シート材料との係合なしに移動させなければならない時に、ブレードを持ち上げることとである。

0042

カス部のつかみは、プレート部材131を介して行われ、プレート部材131は、持ち上げられたフラップをつかみ、上方に移動させ、スライダ141によって支持され、方向Zに沿って高さを連続して上昇し、入口140により、すなわちそのリニアガイド手段140aによって案内される。上昇は、方向Xに沿った同じ入口の移動(先の実施形態のように行われ、つかみ手段131とは対照的に、シートを押圧する作業面に隣接したままであるブレード128及びローラ139の支持体127によって追従される移動)と整合される。処理されている材料の異なるタイプに応じて、2つの移動を同期させて、グラフィックの異なる形状による必要に応じて工程全体の間に材料の一定かつ厳密な引張りが確保されるようにすることにより、適切なカス部除去戦略を設定することができる。材料の長さ及び特質に応じて、移動中のばたつきを回避するためにシートのわずかな部分を係留されたままにし、それにより、除去されたカス部の後続する収集の段階を補助することが可能である。

0043

この場合、除去されたカス部の収集は、収集ユニット132(図23)によって実施され、収集ユニット132は、ガイド入口において、スライダ141が収集を開始するために達しなければならない高さである最低高さから開始して、スライダ141とともに高さが上昇する。収集ユニット32は2つの相互に対向する回転プラグ132aを含み(それらのうちの一方は電動化されている)、それらは、カス取りリブリール厚紙コアが係合するシャフトを形成する。収集コア上のカス部の蓄積からもたらされる幅の増大は、プラグ132aによる(Xに沿った)水平回復移動によって補償される。巻回移動は、2つのプラグのうちの一方の電動化により、場合によっては、外部エンコーダを介するフィードバック制御がなされるモータにより得られる。巻回されたカス部のリールの幅がカスタマイズ可能な事前設定サイズに達すると、スライダの搭載センサが、装置の停止及びコアの交換を命令し、コアの交換は、非電動化プラグ132aの空気圧係止解除によって可能になる。

0044

さまざまな駆動機構が、当業者には明らかな特質を有するが詳細には記載しないモータ及びアクチュエータによって実施される。

0045

ここで、本発明の他の上述した態様、すなわち、上述したようなカス取り動作を実施する前に、複数のカス取り補助切れ目を特定し実施することについて焦点を当てる。

0046

こうした作業ステップを実施するために、カス取り段階において材料が裂けないように材料に対して応力がかかるのを回避して、装置の作業を可能な限り簡略化する目的で、実際の装置に一体化されるか又は関連する処理手段を通して、加工されている材料、特にカス部のグラフィカル特性を分析し、予備的な補助切れ目によって介入し、装置の制御システムに、特に微細カス取り機構に、グリッパの位置決めと上述した切れ目によって画定されるカス部の部分の結果としてのつまみ点を案内するように情報/命令を送信することができる、具体的な手続きが開発された。

0047

あらゆるタイプの幾何学的形状に容易に適合することができ、処理されている材料に伝達される応力を最小限にするようにカス取り方向によって示される力の線に従って補助切れ目を確定することができる、アルゴリズムがさらに実施された。

0048

従って、工程によって実施される主な機能は、以下のいくつかである。
処理ユニット内にグラフィックファイルインポートし、
−こうしたグラフィックファイルに存在する幾何学的形状を分析し、
−追加されるべき切れ目を計算し、これらの従って、ユーザに対して最も有利なカス取り方向を判断(又は提案)させ、
切断装置によって使用される新たな変更されたベクトルファイルエクスポートする。

0049

相対的に重要ではない追加の機能は、装置の(例えばPLCのような)中央制御ユニットに送信されるべきさらなる情報をエクスポートするのを可能にする機能であり、こうした情報は、すでに述べたように、かす取り機構の移動を駆動するがまた、(例えば、空気ジェット選択的作動のような)いくつかの動作を起動させるために利用される。

0050

処理されるシートのグラフィック構成の画像を表す、プロセッサにインポートされたファイルは、好ましくは、例えば拡張子.dxfを有するファイル等、ベクトルファイルタイプであるが、他の拡張子が可能である。

0051

以下、例として、すなわち好ましい実施形態に従って、さまざまな動作ステップについて詳細に説明する。

0052

ファイルがロードされると、その中の幾何的形状に関するデータがインポートされ、専用のアルゴリズムが、データの完全性を制御し、間違って入力された二重の幾何学的形状又は単一のドットを除去する。

0053

こうしたデータに基づいて、グラフィック図形を形成する個々の線は、多角形構造により(例えば、既知のスプライン補間を用いて)近似される。この段階で、ファイルはグラフィカルインタフェースに表示される。

0054

このステップでは、ユーザは、機能的に又は便宜上シートに挿入されたが、プロッタによって切断される必要がない図形のいくつかを、処理から排除するか否かを判断することができる。一定の図形を排除するか又は再挿入することも可能である。

0055

読み出されるシートの部分が選択されると、アルゴリズムは、その領域の内側のエンティティを特定し、これらが繰り返しブロックの一部であるか否かを検証する。実際には、シート上に繰返しブロックがある場合、アルゴリズムは、1つのブロックのみを検査し、その結果は、シートの残りに対する類似性を通して広げられる。これにより、計算時間及びシステムの予期されない誤動作を実質的に低減することが可能になる。

0056

そして、再帰アルゴリズム’38(図24に示す)は、あるエンティティが別のエンティティの内側にあるか否かと、いくつの図形が含まれているかとを検証する。アルゴリズム38は、繰返しブロックに含まれるエンティティ(又はファイルの要素のすべて)を考慮し、それらを「レベル0」で初期化し、それらの表面積に基づいて降順に配置する。そして、最初のエンティティと異なる各エンティティに対して、それがより面積の広いエンティティの内側にあるか又は外側にあるかが確立され、関数は、このように得られた2つのグループの各々に対して再帰的に再始動される。エンティティが別のエンティティの内側にある場合にのみ、そのレベルは増大し、そのエンティティを含むエンティティが格納される。ここで、それぞれのアルゴリズム及びその一部を表す、図に表されているフローチャートのすべてが、本明細書に組み込まれているように考慮されるべきであることが強調されるに値する。こうしたチャートが自明である限り、それらについてはさらに詳細に説明しないものとする。

0057

上述したアルゴリズム38が実行されると(エンティティのすべてが検査され、「内側」グループ及び「外側」グループが空である時)、他のいかなるグループにも含まれない要素は「レベル0」として定義され、他のいかなるものも含まない要素に達する(最大レベル)まで、そこに含まれるエンティティのすべてが「レベル1」等として定義される。

0058

先のアルゴリズムに対する補足として、第2アルゴリズムは、先の点の繰返しブロックが選択された場合にデータを完了することに続き、その後、第3アルゴリズムは、各エンティティに対して、その内側に、単一レベルだけより大きいいくつのかついずれのエンティティが存在するかを特定する。

0059

このようにして得られた情報は、(例えば、「A」又は「O」の内側のような)すでにファイル内に存在する、除去されるべきカス部の部分を検索する第4アルゴリズム39(図25にて図示)において必須である。こうした第4アルゴリズム(又はPlotLevelsアルゴリズム)は、除去されるべき内部カス部分として、奇数レベルを有するエンティティと、その内側のすぐ上のレベルのすべてのエンティティ、又はその内側の他のエンティティを含まない奇数レベルのエンティティとの間に含まれる領域を特定する。図26は、ファイル例の内側に存在する、除去されるべきカス部のすべての部分を相対的に暗い色で強調表示している。

0060

この時点で、ファイル上のカス部の本体を分割するために切断線を求めてマッピングすることが可能であり、切断線は、実際に、上述した第1ステップの後に過度に大きい(従って、除去中に問題を引き起こす可能性がある)固有のカス部の領域が細分する。図27に示すように、切断関数は、領域を異なる部分に細分する切断セグメントの端部と派生するスクラップ多角形の点とを取得する。関数はまた、面積の相違によって導出されたカス部の部分を別個の多角形に分割するように、追加の切れ目を挿入するタスクも有している。

0061

ここで、適切に呼び出された補助切れ目の追加に関して、実質的に2つの手法が開発されており、第1手法は、全体的切れ目、厳密に言えば、関連するものとしてエンティティを考慮して、各図の間で実施される切れ目を求めることからなり、第2手法は、各単一グラフィカル図形の幾何学的形状に従って求められる局所的切れ目又は縁取り切れ目を画定することからなる。

0062

全体的切れ目の画定に関する限り、この段階では、システムは、1つの図形と次の図形との間又は図形のグループの内部で切れ目を追加する必要があるか否かを確立するように、シートを全体としてスキャンすることにより、カス取り方向に沿って互いに近接するエンティティの間で形成されるアンダーカットの問題を実質的に対処する。アンダーカットとは、ここでは、カス取り中に、シートを裂くか又はグラフィックデザインを引き裂く可能性があるために重要であり得るシートの部分を意味する。それらは、通常、特定の幾何学的形状(凸性、方向の変化等)を有する部分に対応するが、それらの重要性は、カス取り方向と、シートが作製されている材料のタイプとによっても決まる。

0063

間に全体的カス取り切れ目が挿入されるべき箇所の探索は、すべての図形に対して、いくつのかついずれの他の図形がその図に近接又は隣接しているかが求められる初期段階を含む。こうした初期ステップを実施するアルゴリズムの構造を図28に表す。

0064

ブロックB1は、ファイルに存在するエンティティのすべてを分析し、いずれの図形が他の図形の内側にあるかを特定する図24のアルゴリズムの結果に基づいて、最外レベル(「レベル0」)にあるエンティティのみを抽出する。中間ブロックB2及びB3は、そのレベルのすべての図形の重心と、それらの重心の各々の間の相対的な距離とを計算する。図28のアルゴリズムの第4かつ最後のブロックは、得られたデータを使用して、最外レベルにおいて各図形に対して数及びカス取り方向においていずれのエンティティが近接又は隣接しているかを示すマッピングを構築する。こうした方向では、アルゴリズムは、各エンティティに対して実際に存在する自由空間をさらに求める。

0065

上述したマッピングを実施する際、各図形は、図29に表すアルゴリズムに従って別の図形に関連付けられる。

0066

隣接又は最も近接するとみなされるエンティティは、2つのグラフィックの相互に面する端部の(カス取り方向に従って)座標X又はYの間の差として計算される、ある方向に沿って最小空間を有するエンティティである。

0067

そして、エンティティの位置が特定され、すなわち、エンティティが、近接又は隣接するエンティティに対して完全に対向しているか又は部分的に対向しているかが求められ、ある方向に関して「完全に対向している」という定義は、2つの直線を、基準エンティティ図30aの例において最小縦座標及び最大縦座標にある点)の端部が通過するこうした方向に平行に引く場合に、対向する図形に、その両方の直線が交差することを意味する。図形に直線の両方が交差しない場合、それは、「部分的に対向する」ものとして定義される。

0068

全体的カス取り切れ目に対して最も好適なエンティティは、「完全に対向する」エンティティであり、一方で、「部分的に対向する」エンティティは、基準図形の重心から最短距離に重心があるエンティティによって置き換えられる。

0069

図30aの例(文字「I」及び「i」が表されている)では、左右方向に沿って文字「I」に対向しかつ最も近接するエンティティが、いかに「i」のドットであるか(重心が最も近いものが「i]の軸である)を見ることができる。アルゴリズムは、最初に、「i」のドットを読み出し太字で強調表示されている2つの直線のうちの一方がそのエンティティと交差していないため、完全に対向していないことを確立する。従って、全体的カス取り切れ目を実施するために文字「l」に対にされた図形は、重心が最も近いものであるため、「i」の軸である。

0070

図30bに見える)後続する例では、いかに、(矢印Fに従って)上下方向に沿って上部の文字「n」に最も近いと考えられる図形が、(いずれの場合も最も近接する重心を有する)下方の文字「n」ではなく、最も近接する図形であることに加えて両方の直線も交差する、2つの語の間に配置された矩形39であるかを見ることができる。

0071

次に、図30cにおいて、(矢印Fに従って)左から右へのカス取り方向での例が示されている。左側の文字「O」を、最小y及び最大yにおける点から開始して引かれた2つの水平半線の内側において考慮すると、最も近接するエンティティは文字「l」であり、それは、その重心及びその最小x両方で最短距離を有している。

0072

すべての結合が実施されると、発生するいくつかの特定の場合、すなわち、(上方の語の文字のすべてが中心矩形を特定する図30bにおける場合のように)多くのエンティティが1つの同じエンティティを最も近接するエンティティとして特定する場合、又はエンティティが、最も近接するだけでなく接続する他のエンティティを有する場合、又はさらには、3つのエンティティの組があり、1つのエンティティが他の2つのエンティティに関してはるかに小さい寸法である場合に対処する問題がある。これらの特定の場合の各々は、専用のサブアルゴリズムによって対処され、このように、各エンティティに対して、いくつのかついずれの図形が、実施される全体的なカス取り切れ目に対して対にされているとみなされるべきかを示す汎用マッピングが完成される。

0073

この初期段階の後、先のマッピング及びカス取り方向に基づく第5アルゴリズムは、切れ目を挿入するのに有利である箇所を判断する。実際には、こうしたアルゴリズムは、エンティティの各対又はグループに対して、(場合によっては、先のグラフィカル要素を干渉しないように調整される)追加の切れ目を間に実施するべき箇所を特定する。従って、図31に概略的に示すように、2つの追加の切れ目と切断によって影響を受ける2つ(又はそれより多く)のエンティティとの間に、新たな導出された多角形が特定される。

0074

最外レベルの各図形に対して、サブアルゴリズムは、入力として、関与するエンティティの点を受け取り、出力として、最適な切れ目を表すセグメントの端部を返し、従って、アルゴリズムは、図形の端部に近接する初期点図31の例では、それらの点はP1、P2’、P3、P4である)を選択する。あり得る切れ目と2つのエンティティのうちの一方との間に交差がある場合、グラフィカル要素と交差しない切断線、すなわち、図形の縁と接する切断線を生成する新たな点(この場合は、P2)が特定される。

0075

さらなるサブアルゴリズムは、入力として、特定された切れ目(P1、P2、P3及びP4)の座標と、関与するエンティティの座標とを受け取り、図31において40で示す、派生するスクラップ多角形の点を抽出する。

0076

ここで局所的切れ目に関する限り、非常に取り扱いに注意を要する材料の場合、カス取り方向とこうした方向に沿って進んで遭遇する図形の最後の側部との間の角度に関して、高い不連続特性を有する図形に対して、偶発的な引裂きの問題も発生することが考慮されるべきである。その問題を解決するために、実際には、アンダーカット角度を低減し引裂きを回避するように、図形をより規則的に縁取りするように局所的な追加の切れ目を挿入することが提供される。従って、全体的切れ目により事前に他の図形に一緒にされなかった図形のすべてが分析され、切れ目を開始するべき点の座標は、これらが実質的に図形に接するように探索される。

0077

単一の図形において局所的切れ目を実施するアルゴリズムが図32に表されている。このアルゴリズムは、(凸包絡の既知の数学的エンティティに対応する、「凸包」としてアルゴリズムに示されている)検討中の図形の凸性に従う多角形を特定し、この多角形の図形との交差により、除去中に幾何学的形状の最も重要な部分である凹面が提供される。

0078

凹面が特定されると、カス取り方向に基づいて、それらが、特にアンダーカットがあることに対してグラフィカル要素の裂けをもたらす可能性があるか否かが判断され、従って、関連する閉鎖又は縁取り切れ目に進む必要がある。

0079

凹面がアンダーカットであるか否かを評価するためのパラメータの1つは、初期図形に対して関連する位置を求めるというものである。

0080

図33aを参照すると、粗カス取り方向が(矢印Fに従って)左から右である場合、C1によって識別される領域は、除去の瞬間に問題をもたらすことはなく、それは、この図形の幾何学的形状をこうした方向で進めることは、カス取り方向に従うためであり、実質的に材料に対していかなる応力も生成されず、それは、それらが、カス取り作業によって課せられる方向に対して反対方向又は交差する方向に延在し、従って、引裂けのリスクがないためであることを理解することができる。

0081

一方、カス取り方向が(図33bの矢印に従って)右から左である場合、領域C2には、カス取り方向に対して反対であり材料が裂ける応力がかけられる。

0082

初期図形に対して1つの部分の相対的な位置を特定する、すなわち、ある凹面がいずれの位置にあるかを求め、従って、カス取り中にその裂けのリスクを評価するために、それぞれ左上点、右上点、左下点及び右下点に対応する図形自体の4つの点を特定しなければならず、図33cにおいて、これらの点は、
−UL(上、左)、
−UR(上、右)
BL(下、左)
−BR(下、右)
で識別されている。

0083

点のベクトル右回り順序付け、BL点が第1位置であることを確実にして、凹面の位置を確立することができる。

0084

ここで、相対位置及びカス取り方向とともに、ある領域をアンダーカットとみなすことができるか否かを判断するのを可能にする3つのパラメータである、凹面の幾何学的形状を求めることが依然として必要である。

0085

従って、重要点の位置、カス取り方向、及びオブジェクトが初期図形に対して占有する相対位置に基づいて、凹面を規則的又は不規則的として分類するサブアルゴリズムが実施される。

0086

考慮されるべき実際的な例を、図34a図式、特に灰色で示す領域によって与える。こうした領域を表す点P、すなわち、軸Xにおける方向の変化を留意することができる点は、黒色の矢印Gによって示される方向に順序付けられる。この点で、以下の行列が構成される。
111
100

0087

第2行の0の存在は、代表的な点の配置が順序付けられていないことを示し、これは、P’でマークされた点から矢印の方向に進む場合、遭遇する点が、低減するY座標比に常に従うとは限らないことを意味する。これにより、座標Xに対して、すなわち第1行に対してさらなる検査が課せられる。第1行がすべて1の記号を含む場合、それは、点が昇順のXで配置され、従って、処理がカス取り方向Fで進む場合、移動に反作用する応力がもたらされないことを意味する。従って、調べられる領域はアンダーカットではない。

0088

ここで、点が矢印Gによって示す方向に順付けられている図34bにおいてDで示す領域を考慮すると、3つの代表的な点Pが特定され、それにより、以下に示す行列が構成される。
01
01

0089

第2行に0記号があることは、代表的な点の配置が軸Yにおいて順序付けられていないことを示す。第1行における探索を続けると、0の存在は、軸Xに対しても点が順序付けられていないことを示す。従って、こうした領域はアンダーカットである。

0090

再び図32のアルゴリズムを参照すると、検討中の領域がアンダーカットである場合、局所的切れ目が実施される。あり得る全体的カス取り切れ目の存在はこのように検証される。作成された切れ目が別のエンティティの上に行かないことを検証するさらなる検査があり、系の信頼性のレベルを向上させるために、その後、ユーザが切れ目を手作業で挿入するか又は除去する可能性があることが予測される。

0091

工程は、カス取りされるべきスクラップ部分の位置に基づいて選択された微細カス取りグリッパ3のつまみ位置を求めることで終了する。除去されるべきこすれは、グラフィックの内側に固有に存在するカス部のみでなく、追加の切れ目の結果として発生したカス部分すべてからも構成される。除去されるべき部分のサイズ及び形状に基づいて、材料を、あらゆる時点で単にそれをつまみかつ垂直にグリッパを移動させることによって除去することが常に可能であるとは限らない。

0092

微細カス部分のつまみ点を判断する態様とつまみグリッパの移動の制御とに関連してさらなる詳細を考慮すると、追加の切断パターンを探索するアルゴリズムは、出力/結果として、同じ切れ目の末端と結果としてのスクラップ多角形の垂線の座標を与えることが留意されるべきである。装置の制御系を節約する目的で、著しい数の動作の実行(それにより、作業速度が改善される)、つまみ点の選択を、装置を支援するプロセッサにおけるソフトウェアによって直接実行することができ、一方で、装置制御システムには、デカルト軸に沿った移動を制御するタスクが残され、そうした制御システムは、(例えば、.isoフォーマットを有する)交換ファイルにおける上述した点を読み出すだけでよい。

0093

最初に、グリッパの後続する移動によりスクラップ部分の完全な除去を可能にするつまみ点を選択する必要がある。前記点を、実際には接触してはならない接着フィルムの他の部分を干渉することなく、グリッパに締め付けさせるように適合させなければならない。実質的に、グリッパの開放スパンに等しい半径を有し、かつ除去されるべき図形に完全にある円を特定しなければならない。もっとも好適なつまみ点の各々の確定を、例えば図35に示すアルゴリズムによって実施することができ、これは、スクラップ部分内に完全になければならない把持ヘッド8の作用の半径に等しい半径の円を特定する。

0094

スクラップが1つ又は複数の局所的な切れ目によって発生する場合、把持ヘッド8のつまみ点の探索は、最初に、円周が切断セグメントに接しかつスクラップ内部にあるように切れ目自体に沿って行われる。完全にスクラップ表面の内側にある円を見つけることができない場合、ヘッドのジョー16の作業範囲半径方向変位)を低減し、具体的には、つまみブロック17を交換してそれらの寸法を適合させアルゴリズムを繰り返す必要がある。

0095

スクラップ及びつまみ点のサイズに基づき、カス取りを達成するためにグリッパ3が実施しなければならない移動のタイプが実施される。図36において、アルゴリズムの実行に従う結果を観察することができ、42はスクラップ部分を示し、PPはつまみ点を示し、PDは、把持ヘッドの移動の宛先点を示す。

0096

代替実施形態では、スクラップ領域が補足的な補助切れ目によって発生しているか否かという事実に応じてつまみ点の特定を区別する代わりに、最初に、検査されているスクラップ図形がいくつかの凹面を有するか又は単に凸状であるかが検証される。実際には、それが凸状でありその表面積がグリッパの把持面匹敵する(例えば、グリッパのつまみ面の500%を超えない面積)場合、グリッパは、同じ図形の重心においてつまむように配置される。

0097

先の条件が満足されると、図形の周囲に線を描く多角形が評価される。多角形は4つのゾーン(左上、右上、左下、右下)に分割される。これらのゾーンの各々に対して、スクラップによって占有される表面積の比が評価され、占有比が最高の領域、又は比が等しい場合は、左上から開始して右回りに進んで最初に出会うゾーンが選択される。

0098

領域が選択されると、その図形をつまむための最適な点が、上述したように、図形の切れ目/サイズに沿って個別化される。

0099

グリッパの出口軌道に関する限り(スクラップがつままれると)、重心つまみの場合、同じグリッパが、垂直持上げ動作、又はいずれの場合も、Z軸に沿った成分を画定するある傾斜(例えば45°)を有する動作を単に達成することにより、スクラップ図形を分離することができる。代りに周囲のつまみの場合、平面XYにわたる移動が、材料及び形状に基づいて最適化される量に対して、重心に向けられて有利に実施されることになり、移動は、図形の周囲に達しそれを通過するまで重心を越えて続くことも可能である。最後に、動作は、ヘッドの持上げで完了する。

0100

補足的な補助切れ目が作成されるステップに戻ると、さらなる態様は、注目に値する。必ずしも、こうした切れ目は、微細カス取りステップにおいていくつかのカス部スクラップ構造体を除去されるべき閉鎖された多角形境界によって画定するように向けられるものではない。前記切れ目は、グラフィック要素の縁から常に開始するが「止まって(blind)」終了する単一セグメントでもある可能性があり、すなわち、それらは、他の切れ目又は縁と一緒になることなく主な固有のカス部で停止する。この種の切れ目は、特に、粗カス取り方向に対して反対を指す頂点を含むグラフィック要素によって形成された鋭利なコーナに対応して引かれ、カス部が(実際には粗カス取り段階中に)分離される時に、グラフィックの望ましくない分離もまた続く可能性があることを防止するために、前記頂点から開始して主なカス部を進む。

0101

従って、本発明は、カス取り工程を(必ずしも、例のように微細の後に粗という時間順序ではなく、場合によっては逆の順序で)有効に自動化し、生産時間を大幅に短縮し、コスト及び信頼性に関する限り生産的な結果を著しく向上させることができる装置及び方法を提供する。

0102

本明細書では、本発明を、好ましい実施形態に関して説明した。以下の特許請求の範囲の保護の範囲によって規定されるように、同じ発明の概念の範囲内で他の実施形態があり得ることが理解されるべきである。

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