機(jī)器人退繞架的制作方法

本公開整體涉及提供一種用于將幅材材料諸如聚乙烯連續(xù)推進(jìn)到幅材消耗設(shè)備諸如轉(zhuǎn)換器中的設(shè)備，所述轉(zhuǎn)換器用于制造一次性吸收制品諸如尿布和經(jīng)期用具。本公開更具體地涉及適用于將獲自回旋卷繞的卷的供應(yīng)源的幅材材料的回旋卷繞的卷無輔助裝載和卸載到一定位置的設(shè)備，在所述位置處，將回旋卷繞材料退繞可生產(chǎn)一次性吸收制品，諸如尿布和經(jīng)期用具。

背景技術(shù)：

為了從幅材材料的一連串卷向幅材消耗設(shè)備連續(xù)供應(yīng)幅材，每個新卷必須拼接至之前的卷。期望地，這在不降低向幅材消耗設(shè)備推進(jìn)幅材的速率的情況下進(jìn)行。同樣，必須向設(shè)備提供幅材材料的回旋卷繞的卷的連續(xù)供應(yīng)，以便保持生產(chǎn)一次性吸收制品諸如尿布和經(jīng)期用具所需的制造速度。

如今，在大多數(shù)制造場所，手動操作仍是材料處理和傳送中最常見的方法。在大多數(shù)操作中，將組裝產(chǎn)品材料在線上加工成幅材并且絕大部分的這些幅材材料作為幅材材料的回旋卷繞卷的行星式卷被運輸至生產(chǎn)線。

還應(yīng)理解，在當(dāng)今的組裝產(chǎn)品生產(chǎn)線上，原材料處理占操作任務(wù)的30％-50％。這包括傳送、分級、卷制備和裝載。另外，增大的生產(chǎn)線速度增加卷變化的頻率并導(dǎo)致更高的操作勞動量。簡而言之，通常發(fā)現(xiàn)將卷材料手動裝載到組裝產(chǎn)品生產(chǎn)線中是成本高昂的。

此外，當(dāng)今退繞架和原材料分級所需的地面空間大致等于組裝貨物轉(zhuǎn)換加工操作的放置所需的空間。另外，未來的創(chuàng)新傾向于帶來更復(fù)雜的組裝貨物并需要顯著更多的幅材材料。這可能困擾著當(dāng)前的制造操作，因為地面空間可能已經(jīng)充分利用。因此，發(fā)現(xiàn)額外的地面空間，以容納現(xiàn)有的組裝產(chǎn)品生產(chǎn)線和容納這些額外生產(chǎn)線的擴(kuò)展需求是有問題的。

這個問題的一些解決方案利用額外的地面空間，以結(jié)合自動化解決方案。地面空間是非常寶貴的。當(dāng)前的自動化解決方案導(dǎo)致了顯著的安全性問題，這是由于增加的人身傷害和設(shè)備損傷風(fēng)險。其它解決方案提供了另外的設(shè)備形式，諸如形成花彩(festooning)、使卷繞的卷行進(jìn)等，以延長卷的壽命并減少裝載此類材料所需的人工勞動。然而，這些解決方案僅適用于有限范圍的材料。

迫切需要消除將幅材材料分級、制備、裝載和挑線(thread up)以進(jìn)給轉(zhuǎn)換設(shè)備來制造組裝貨物諸如經(jīng)期用具和尿布所需的人工勞動。迫切需要減少材料分級、制備、裝載和退繞回旋卷繞材料(包括自動化)所需的地面空間。此外，迫切需要實現(xiàn)資本近似等于當(dāng)前退繞操作的“無人值守(lights-out)”幅材材料供應(yīng)方案。另外，迫切需要支持實現(xiàn)容易的可重構(gòu)性的轉(zhuǎn)換生產(chǎn)線上的靈活制造原則。因此，同時解決占有面積、勞動強(qiáng)度和成本的這些挑戰(zhàn)將為有益的。本發(fā)明解決了這些挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開涉及一種幅材退繞架，該幅材退繞架用于獲得、裝載、拼接和退繞幅材材料的回旋卷繞的卷并將從回旋卷繞的卷中的每個回旋卷繞的卷退繞的幅材材料不間斷地推進(jìn)到下游設(shè)備。退繞架包括：拼接裝置；第一可定位的卷抓取設(shè)備，其用于獲得并鄰近且相對于拼接裝置來設(shè)置回旋卷繞的卷中的第一回旋卷繞的卷；和第二可定位的卷抓取設(shè)備，其用于獲得并鄰近且相對于拼接裝置來設(shè)置回旋卷繞的卷中的第二回旋卷繞的卷。

本公開還涉及一種幅材退繞架，該幅材退繞架用于從幅材材料的一連串回旋卷繞的卷中獲得、裝載、拼接和退繞幅材材料并且將從回旋卷繞的卷中的每個回旋卷繞的卷退繞的幅材材料以大致恒定的速度在大致恒定的張力下不間斷地推進(jìn)到下游設(shè)備。該設(shè)備包括：框架；拼接裝置；第一可定位的卷抓取設(shè)備，其具有與其相關(guān)聯(lián)的芯軸以相對于框架鄰近拼接裝置來設(shè)置回旋卷繞的卷中的第一回旋卷繞的卷；和第二可定位的卷抓取設(shè)備，其用于獲得并相對于框架鄰近拼接裝置來設(shè)置回旋卷繞的卷中的第二回旋卷繞的卷。

附圖說明

圖1為根據(jù)本公開的示例性機(jī)器人退繞架的透視圖，其示出了為示例性6軸機(jī)器人形式的與框架一體設(shè)置的多個可定位的卷抓取設(shè)備和設(shè)置在其上方的第一格架；

圖2為根據(jù)本公開的示例性機(jī)器人退繞架的透視圖，其示出了為示例性6軸機(jī)器人形式的與框架一體設(shè)置的多個可定位的卷抓取設(shè)備，所述多個可定位的卷抓取設(shè)備各自具有設(shè)置在其上的回旋卷繞的幅材材料和設(shè)置在回旋卷繞的幅材材料卷上方的第一格架；

圖3為圖2的示例性機(jī)器人退繞架的后側(cè)的透視圖；

圖4為根據(jù)本公開的示例性機(jī)器人退繞架的一個另選實施方案的透視圖，其示出了多個單元操作，所述多個單元操作各自具有為多個示例性6軸機(jī)器人形式的與框架一體設(shè)置的多個可定位的卷抓取設(shè)備，并且該多個可定位的卷抓取設(shè)備各自具有設(shè)置在其上的回旋卷繞的幅材材料和設(shè)置在其上方的第一格架；

圖5為根據(jù)本公開的示例性機(jī)器人退繞架的一個另選實施方案的透視圖，其示出了為示例性6軸機(jī)器人形式的所設(shè)置的多個可定位的卷抓取設(shè)備，該多個可定位的卷抓取設(shè)備各自具有設(shè)置在其上的回旋卷繞的幅材材料且與第一格架相鄰；

圖6為適合與所公開的機(jī)器人退繞架的6軸機(jī)器人一起使用的示例性端部執(zhí)行器的透視圖；并且

圖7為適合與所公開的機(jī)器人退繞架的6軸機(jī)器人一起使用的另一示例性端部執(zhí)行器的透視圖。

具體實施方式

如將詳細(xì)描述的，本文所述的示例性機(jī)器人退繞架10可用于將多個幅材材料同時傳送至下游制造設(shè)備。如將認(rèn)識到的，本文所述的多個機(jī)器人退繞架10可被構(gòu)造成全部同時將幅材材料供應(yīng)至單個下游制造工藝和/或多個下游制造工藝。本文所述的機(jī)器人退繞架10可鄰近其它制造設(shè)備定位在制造環(huán)境中。雖然未示出具體的下游設(shè)備，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可將來自由機(jī)器人退繞架10供應(yīng)的幅材材料的回旋卷繞的卷的連續(xù)供應(yīng)的幅材材料推進(jìn)至多種幅材材料處理工藝，包括但不限于層壓操作、印刷機(jī)、壓花操作、切斷操作、折疊和切割操作、轉(zhuǎn)換操作等、以及這些的組合。

機(jī)器人退繞架10的一個實施方案在圖1-圖3中示出。圖1-圖3為根據(jù)一個非限制性實施方案的機(jī)器人退繞架10的各種透視圖。在圖1-圖3的詳細(xì)實施方案中，機(jī)器人退繞架10設(shè)置有框架12。框架12包括各種部件，諸如結(jié)構(gòu)支撐件和板。例如，框架12可包括多個面板14。面板14可緊固至例如框架12的支撐構(gòu)件16?？蚣?2可包括至少一個交叉支撐構(gòu)件18?？蚣?2可作為大體部分的例如部分20來提供。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，其它實施方案可包括更多或更少的部分。此外(如圖4所示)，所述部分20可水平布置(如圖所示)或者處于豎直布置方式，或兩者的組合。多個部分20的組合可提供機(jī)器人退繞架20，其適用于向如上所述的下游制造操作提供各自來自相應(yīng)的回旋卷繞的幅材材料卷的至少兩個、或至少3個、或至少4個、或至少5個、或至少6個幅材材料。

機(jī)器人退繞架10可由任何合適的材料諸如鋼、不銹鋼、鋁、鑄鐵或復(fù)合材料來制造。構(gòu)成機(jī)器人退繞架10的部件還可使用任何合適的技術(shù)諸如焊接、鉚釘、粘合劑或螺釘來組裝或構(gòu)造，例如以提供組裝的機(jī)器人退繞架10。

機(jī)器人退繞架10可包括鄰近底側(cè)面布置的多個支腳22。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，多個支腳22可以是可調(diào)節(jié)的，以便調(diào)節(jié)機(jī)器人退繞架10的高度。機(jī)器人退繞架10可允許機(jī)器人退繞架10的運輸。此外，機(jī)器人退繞架10可包括用于容納各種電力和通信纜線的纜線托架。可使用其它技術(shù)容納纜線諸如電纜管。

如圖所示，機(jī)器人退繞架10為大致矩形的。在各種實施方案中，可使用其它構(gòu)型，諸如立方體形狀或三角形形狀。機(jī)器人退繞架10可具有多個面，包括第一面26和第二面28。如圖所示，第一面26和第二面28可為側(cè)向相反的并且隔開距離D。在各種實施方案中，第一面26和第二面28之間的距離D可在約3英尺至8英尺或更小的范圍內(nèi)。腔30可限定于第一面26和第二面28中間。如圖所示，雖然腔30示出為大致矩形，但是應(yīng)當(dāng)理解，腔30可為多種形狀并且可主要取決于各種面的關(guān)系。例如，如果框架12是三角形，那么腔30也可以是大致三角形的。腔30可由機(jī)器人退繞架10的各種板14大致包圍。為了提供至腔30內(nèi)的部件和設(shè)備的通道，機(jī)器人退繞架10可具有至少一個腔體入口。此外，可在腔體入口安裝門以控制對腔30的進(jìn)入。優(yōu)選的是，任何門的尺寸被設(shè)定成允許人進(jìn)入腔30。各種實施方案可包括多個門和多個腔入口。

在一些實施方案中，機(jī)器人退繞架10可包括第一拼接器42。第一拼接器42可定位在機(jī)器人退繞架10的適合合適的位置，諸如在任何幅材材料接觸第一格架62之前。如圖2所示，第一拼接器42可被構(gòu)造成接收幅材材料46和幅材材料48。

第一格架62操作地安裝至框架12。第一格架62可包括安裝至框架12的多個輥64和多個互補輥66。如將認(rèn)識到的，第一格架62中輥64、66的數(shù)量可根據(jù)通過第一格架62進(jìn)給的幅材材料的類型和幅材材料46、48的進(jìn)給速度而變化。一個第一格架62中輥64、66的數(shù)量可不同于第二格架70中輥64、66的數(shù)量，因為所用輥64、66的數(shù)量可基于通過格架62進(jìn)給的幅材材料46、48諸如幅材材料46、48的特征。

在一些實施方案中，機(jī)器人退繞架10可包括第一計量輥和第二計量輥(未示出)或適用于確立幅材材料46、48的線速度和/或線張力的其它裝置。第一計量輥和第二計量輥(未示出)可由致動器驅(qū)動，以確立幅材材料46、48的線速度和/或線張力。

在一個示例性但非限制性實施方案中，機(jī)器人退繞架10的獨特特征是使用可以機(jī)器人110的形式提供的可定位的卷抓取設(shè)備100(或多個可定位的卷抓取設(shè)備100)，以相對于機(jī)器人退繞架10或與第一幅材材料46和/或第二幅材材料48的回旋卷繞的卷的轉(zhuǎn)換通常相關(guān)聯(lián)的任何部件諸如拼接器42或第一格架62、或甚至第一幅材材料46和/或第二幅材材料48的另一回旋卷繞的卷移動、重新定位、定位、退繞、移除、和/或在本文以其它方式提供第一幅材材料46和/或第二幅材材料48的各種回旋卷繞的卷(在本文通常稱為“設(shè)置”)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，為機(jī)器人110形式的可定位的卷抓取設(shè)備100可提供通?？稍诤唵蔚狞c對點重復(fù)運動至復(fù)雜運動范圍內(nèi)的能力，所述復(fù)雜運動可為計算機(jī)控制和排序的，作為機(jī)器人退繞架10的一部分。雖然可定位的卷抓取設(shè)備100在本文以示例性、非限制性形式提供為本文的機(jī)器人110，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，可定位的卷抓取設(shè)備100可以其它形式提供，諸如一系列連接的機(jī)械聯(lián)動裝置、自治裝置等。

示例性機(jī)器人110可設(shè)置有臂120(或相互連接的多個臂)、腕子組件130和端部執(zhí)行器140。示例性機(jī)器人110可利用笛卡爾坐標(biāo)系、圓柱坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系、或旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系協(xié)調(diào)相對于機(jī)器人退繞架10、各種第一幅材材料46和第二幅材材料48、以及各自與其協(xié)同相關(guān)聯(lián)的部件的運動。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，通常，采用三個運動軸線在影響范圍內(nèi)的任何地方傳送腕子組件130并且采用三個另外的運動軸線進(jìn)行端部執(zhí)行器140的通用定向。驅(qū)動系統(tǒng)可用于每個運動軸線并且非限制性地，驅(qū)動系統(tǒng)可為電動的、液壓式的或氣動式的。

在本文提供的圖中示出的示例性機(jī)器人110由安裝架115、搖臂125、延伸臂135(或相互連接的多個延伸臂)、腕子組件130、以及端部執(zhí)行器(也稱為機(jī)械手)140組成并且可設(shè)置有多達(dá)六個或七個的旋轉(zhuǎn)軸線。相對于擺動軸線和旋轉(zhuǎn)軸線來說，這些軸線是不同的，由此機(jī)器人110的擺動軸線橫向(通常稱為水平地)于機(jī)器人110結(jié)構(gòu)的延伸部延伸。擺動角在很大程度上是受限制的。旋轉(zhuǎn)軸線通常在長度方向上延伸至相應(yīng)的機(jī)器人結(jié)構(gòu)或者在豎直面上。它們通常允許比擺動軸線更大的旋轉(zhuǎn)角。此外，搖臂125可圍繞一個或若干個軸線旋轉(zhuǎn)。另外，通過非限制性實施方案的方式，機(jī)器人110可被布置于任何位置，由此，例如，將其安裝至支撐件、懸浮于入口或可附接至框架12。

另選地，機(jī)器人110可提供為笛卡爾坐標(biāo)機(jī)器人(也稱為線性機(jī)器人或桁架機(jī)器人)以及選擇順應(yīng)性關(guān)節(jié)型機(jī)械臂(SCARA)。示例性笛卡爾坐標(biāo)機(jī)器人和SCARA可用于將第一幅材材料46和/或第二幅材材料48的各種回旋卷繞的卷移動、重新定位、定位和/或以其它方式提供至機(jī)器人退繞架10。笛卡爾機(jī)器人為使用馬達(dá)和線性致動器定位工具的機(jī)電設(shè)備。它們沿X、Y和Z三個軸線進(jìn)行線性移動。物理支架可形成錨固和支撐軸線和有效載荷的框架。諸如機(jī)械加工緊密公差部件的某些應(yīng)用需要基部軸線(通常為X軸)的完全支撐。相比之下，諸如從傳送裝置拾取瓶子的其它應(yīng)用需要較小精確度，因此框架僅僅需要按照致動器制造商的推薦來支撐基部軸線。笛卡爾機(jī)器人的移動保持在框架的約束之內(nèi)，但是框架可水平或豎直安裝，或甚至在某些桁架構(gòu)型中在高處安裝。

桁架機(jī)器人是笛卡爾機(jī)器人的特殊類型，其結(jié)構(gòu)類似于桁架。這種結(jié)構(gòu)可用于使沿每個軸線的偏轉(zhuǎn)最小。許多大型機(jī)器人屬于這種類型。桁架機(jī)器人的X、Y和Z坐標(biāo)可使用與用于笛卡爾機(jī)器人相同的方程組推導(dǎo)得到。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，SCARA和六軸機(jī)器人通常安裝在底座上或附接到框架上。SCARA像笛卡爾機(jī)器人一樣在X、Y和Z平面中移動，但是在Z平面的末端并入θ軸線以使臂端工具旋轉(zhuǎn)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，通過應(yīng)用需要來評估具體機(jī)器人的選擇。這可從剖析任務(wù)的負(fù)載、取向、速度、行程、精確度、環(huán)境和工作周期(有時稱為LOSTPED參數(shù))開始。首先，機(jī)器人的負(fù)載能力(由制造商限定)應(yīng)超過機(jī)械臂端部的有效載荷(包括任何工具)的總重量。其次，取向取決于機(jī)器人的安裝方式和所述機(jī)器人布置正在移動的部件或產(chǎn)品的方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，目標(biāo)是使機(jī)器人的占有面積與工作區(qū)域相匹配。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將考慮部件取向。第三，速度和行程應(yīng)與負(fù)載額定值和速度額定值一起考慮。第四，工業(yè)機(jī)器人具有預(yù)先限定的準(zhǔn)確度額定值，這使得易于確定它們的移動可重復(fù)性。對于高端應(yīng)用，精確度可為關(guān)鍵的。第五，環(huán)境因素可決定使用的最佳機(jī)器人。這可包括工作包絡(luò)的周邊環(huán)境和空間本身中的危害。SCARA和六軸機(jī)器人的底座可為緊湊的，其具有有限的占地面積，很輕便。第六，應(yīng)考慮完成一個操作周期(即工作周期)所用的時間量。連續(xù)運行24/7(如在高通量篩選和藥物制造中)的機(jī)器人比一周運行五天、一天僅8小時的那些機(jī)器人更早到達(dá)使用壽命終點。最后，對于應(yīng)用的合適的機(jī)器人還可取決于控制器和可編程性的需要。所有機(jī)器人控制器將優(yōu)選能夠通過之后的路徑和編程的速度、加速度以及減速參數(shù)來內(nèi)插點對點、線性或環(huán)形移動。

參考圖6，可相對于將幅材材料46、48的回旋卷繞的卷中的每一個回旋卷繞的卷從第一位置移動到第二位置所需的動力學(xué)來構(gòu)造端部執(zhí)行器140(機(jī)械手140)。這可能需要將卷繞的幅材材料46、48從卷繞的幅材材料被儲存的第一位置移動至第二位置，從而將幅材材料放置成鄰近或接觸性接合框架12，或者將構(gòu)成卷繞幅材材料46、48中的每一個的幅材材料放置成鄰近或接觸地接合第一拼接器42(或任何數(shù)量的拼接器或者與諸如尿布和經(jīng)期用具的一次性吸收制品的生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的其它設(shè)備)。就此而言，機(jī)械手140可將卷繞的幅材材料46、48的回旋卷繞的卷中的每一個回旋卷繞的卷移動到任何位置或地點，從而在制造所設(shè)想的制品所需的最有效的位置中提供卷繞的幅材材料46、48。另外，機(jī)械手140可在退繞過程中相對于第一拼接器42(或任何數(shù)量的拼接器或者與諸如尿布和經(jīng)期用具的一次性吸收制品的生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的其它設(shè)備)定位。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，這可在退繞期間提供附加的空間，用于剛由機(jī)械手140排空的空間內(nèi)的另外的卷繞幅材材料的放置或用于諸如尿布和經(jīng)期用具的一次性吸收制品的生產(chǎn)可能所需的另外的制造設(shè)備的安裝。

另外，據(jù)設(shè)想，可相對于將芯移除所需的動力學(xué)來構(gòu)造機(jī)械手140，幅材材料46、48的回旋卷繞的卷被卷繞在所述芯上。還設(shè)想了可將機(jī)械手140提供為居中構(gòu)造的進(jìn)行關(guān)節(jié)運動的手。這可提供具有三個連續(xù)且交錯的旋轉(zhuǎn)軸線(移動軸線)的機(jī)械手140。這可能需要提供在延伸臂135的殼體內(nèi)部延伸的許多驅(qū)動軸軸線。每個驅(qū)動軸可直接附接于具有萬向聯(lián)接件的相應(yīng)馬達(dá)。這種機(jī)器人110可有利于順序機(jī)器人110被布置成以最小的距離彼此直接緊鄰的布置和獨立操作而不會彼此相互阻礙的能力。

另外，據(jù)設(shè)想，機(jī)器人110和/或機(jī)械手140可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員可獲得的計算機(jī)控制或編程自動和/或自主地確定幅材材料卷的任何特征，諸如幅材材料卷(例如第一幅材材料46)的直徑、幅材材料卷芯區(qū)域的直徑、構(gòu)成幅材材料卷的材料的類型、幅材材料卷的物理特征等。據(jù)信，這種確定的益處可在于允許機(jī)器人110自動和/或自主地選擇由可獲得的端部執(zhí)行器140的選擇提供的適當(dāng)?shù)亩瞬繄?zhí)行器140。以非限制性示例的方式，如果提供為機(jī)器人110的卷抓取設(shè)備100(或卷抓取設(shè)備100的任何輔助部件)確定特定的幅材材料卷(例如，第一幅材材料46)具有1米的直徑并且居中設(shè)置于其上的芯直徑具有10cm的直徑，那么任何控制軟件、編程或其它PLC編碼可指導(dǎo)機(jī)器人110從端部執(zhí)行器140的存儲器中獲得適當(dāng)大小的端部執(zhí)行器140。另選地，如果機(jī)器人110具有設(shè)置于其上的特定端部執(zhí)行器140并且控制軟件、編程或其它PLC編碼確定設(shè)置在機(jī)器人110上的端部執(zhí)行器140的大小對于幅材材料卷來說不正確時，控制軟件、編程或其它PLC編碼可指導(dǎo)機(jī)器人將當(dāng)前設(shè)置于其上的端部執(zhí)行器140返回端部執(zhí)行器140的存儲器并且針對特定的幅材材料卷選擇新的和/或適當(dāng)?shù)亩瞬繄?zhí)行器140。據(jù)信，這種“飛機(jī)式(on-the-fly)”改變端部執(zhí)行器140的能力將不可避免地增加制造過程的靈活性并且減小將制品的生產(chǎn)從需要一種類型的幅材材料的一種類型改變至另一種類型所需的時間量。

更具體地，如圖1-圖3所示，六軸工業(yè)電動機(jī)器人110例示性地說明了可根據(jù)本公開的原理操作的廣泛多種機(jī)器人。適用于本公開的作為可定位的卷抓取設(shè)備100的示例性機(jī)器人110是可購自Kuka Robotics的型號KR180L。通過非限制性示例，型號KR180L具有50Kg-60Kg的有效載荷容量。型號KR210L具有80Kg-90Kg的有效載荷容量并且具有110Kg-120Kg的有效載荷容量的型號KR240L也可為適用的。此類機(jī)器人110可尤其適于精確的重復(fù)性任務(wù)。

如圖5所示，在另一個優(yōu)選的實施方案中，能夠以不與框架12A連接地接合的構(gòu)型來提供可定位的卷抓取設(shè)備100A(提供為機(jī)器人110A)或多個可定位的卷抓取設(shè)備100A。換句話講，可定位的卷抓取設(shè)備100A(提供為機(jī)器人110A)可設(shè)置有不物理附接于框架12A的用于安裝架115A的支撐組件，但是仍然能夠提供與機(jī)器人退繞架10A的任何部件協(xié)同地且連接地接合的第一幅材材料46A和第二幅材材料48A。這可包括框架12A、第一拼接器42A、第一張力架和/或第二張力架(未示出)、第一計量輥和第二計量輥(未示出)、或設(shè)置在框架12A上的惰輥64A、66A中的任一個。機(jī)器人110A的每個運動軸線可由刷型DC電動馬達(dá)生成，其中軸線位置反饋由增量編碼器生成。僅以舉例的方式，機(jī)器人110A和腕子組件(未示出)可設(shè)置有任何數(shù)量的關(guān)節(jié)運動，包括在機(jī)器人110A的基座115A上的上/下旋轉(zhuǎn)、左/右旋轉(zhuǎn)、第三運動、上下肘和肩旋轉(zhuǎn)、以及左/右臂旋轉(zhuǎn)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，控制軟件可通過結(jié)合絕對位置反饋來合適地操作可定位的卷抓取設(shè)備100(提供為機(jī)器人110)。合適的機(jī)器人110控制方案可利用數(shù)字伺服控制。例如，可利用扭矩控制回路來操作每個機(jī)器人110。位置控制回路可連接至速度控制回路，所述速度控制回路繼而可驅(qū)動扭矩控制回路。響應(yīng)于加速命令的前饋加速控制回路以及臂和負(fù)載慣量傳感器可直接聯(lián)接至扭矩控制回路的輸入。另外，機(jī)器人110、延伸臂135、搖臂125、腕子組件130、以及端部執(zhí)行器(機(jī)械手)140可由控制回路根據(jù)機(jī)器人程序通過應(yīng)用于位置控制回路的程序位置命令流進(jìn)行操作。在任何方面，將這種控制回路實現(xiàn)為數(shù)字控制可為優(yōu)選的。

優(yōu)選的控制回路布置可提供位置控制回路和速度控制回路，并且該控制回路和速度控制回路將被并行饋送至扭矩控制回路的輸入。速度命令可由位置命令生成。繼而，可由速度命令生成前饋加速命令。計算慣量(延伸臂135、搖臂125、腕子組件130、端部執(zhí)行器140、以及施加的負(fù)載)可乘以前饋加速控制回路中的加速命令。

速度命令生成器可內(nèi)插速度命令，所述速度命令與速度反饋路徑中的速度反饋采樣速率相對應(yīng)。類似地，在位置控制回路中，內(nèi)插器可生成與反饋路徑相對應(yīng)的位置命令。速度誤差可由加法器利用回路施加的增益生成。類似地，位置誤差可由加法器生成。速度誤差和位置誤差以及前饋加速命令可在加法器中相加?？墒┘釉鲆嬉陨膳ぞ孛睿雠ぞ孛畋皇┘佑谂ぞ乜刂苹芈返妮斎?。扭矩誤差可在加法器中生成，方法如下：使扭矩命令(馬達(dá)電流命令)與電流反饋相加并且將扭矩回路增益施加于扭矩誤差和輸出命令(馬達(dá)電壓命令)，所述輸出命令供應(yīng)馬達(dá)驅(qū)動電流以用于機(jī)器人110關(guān)節(jié)操作。

機(jī)器人退繞架10和或可定位的卷抓取設(shè)備100的各種部件可由本領(lǐng)域已知的任何原動力提供動力，所述原動力在本文統(tǒng)稱為“致動器”。動力源包括但不限于標(biāo)準(zhǔn)和伺服電動馬達(dá)、氣動馬達(dá)和液壓馬達(dá)。動力源可通過本領(lǐng)域已知的任何動力傳輸裝置耦接至機(jī)器人退繞架10的任何轉(zhuǎn)動部件，諸如例如將致動器直接耦接至轉(zhuǎn)動部件，通過使用鏈條和鏈輪、皮帶和滑輪、以及齒輪驅(qū)動轉(zhuǎn)動部件。致動器可延伸到機(jī)器人退繞架10的腔30中。各種動力和通信纜線可附接至腔30內(nèi)部的致動器。

可定位的卷抓取設(shè)備100和/或機(jī)器人110還可包括以芯軸40(也稱為“錠軸”)和/或惰輥形式的卷抓取裝置，其能夠?qū)⒎牟牧现T如第一幅材材料46和第二幅材材料48提供、接合和引導(dǎo)成與機(jī)器人退繞架10的任何部件協(xié)同地且連接地接合。芯軸40可將其自身表現(xiàn)為設(shè)置在機(jī)器人11上的端部執(zhí)行器140。

在一個實施方案中，第一幅材材料46的回旋卷繞的卷可安裝在芯軸40上。第一幅材材料46的回旋卷繞的卷可以是沿順時針和/或逆時針方向可旋轉(zhuǎn)的。幅材材料46可從回旋卷繞的卷退繞并被進(jìn)給到拼接器42中且通過所述拼接器。一旦通過拼接器42，幅材材料46就可進(jìn)入第一格架62。如圖所示，幅材材料46可繞在輥66上，然后延伸至輥64。幅材材料46可接著在第一格架62中的一系列互補輥之間延伸，從而形成“花彩”

如在閱讀本公開后將理解，輥64和輥66之間的距離可增加，從而增加接合在第一格架62中的幅材材料46的線性量。另外，第一格架62中所用的輥64、66的數(shù)量也可確定接合在第一格架62中的幅材材料46的線性量。在通過第一格架62之后，幅材材料46可沿縱向朝第一計量輥或適用于生產(chǎn)一次性吸收制品諸如尿布和經(jīng)期裝置的任何下游操作前進(jìn)。在與第一計量輥或其它下游裝置接合之后，可進(jìn)一步朝任何另外的期望下游設(shè)備引導(dǎo)幅材材料46。

第一幅材材料46的回旋卷繞的卷可安裝在芯軸40上。第一幅材材料46的回旋卷繞的卷可被構(gòu)造成沿順時針和/或逆時針方向旋轉(zhuǎn)。在例示的實施方案中，第二幅材材料48的回旋卷繞的卷可充當(dāng)拼接器42的備用卷，因此第二幅材材料48的第二回旋卷繞的卷可以是與第一幅材材料46的回旋卷繞的卷相同的類型。在一些實施方案中，可為有利的是以與第一幅材材料46的回旋卷繞的卷不同的幅材材料的形式提供第二幅材材料48的回旋卷繞的卷，以便能夠快速改變幅材材料類型，而無需在變化為不同產(chǎn)品構(gòu)造之前實際移除給定的幅材材料。在其它實施方案中，然而，第一幅材材料46的回旋卷繞的卷可繞過拼接器42并且/或者可以是與第二幅材材料48的回旋卷繞的卷不同的幅材材料。如本文所用，拼接(和拼接裝置)是指將第一幅材材料接合至第二幅材材料，諸如將第一幅材材料46的回旋卷繞的卷接合至第二幅材材料48的回旋卷繞的卷的任何過程，或者與接合相關(guān)聯(lián)或接合所需的任何裝置或設(shè)備。如本文所用，拼接部被視為接合在一起的第一幅材材料和第二幅材材料的合并的局部部分。

可拼接(利用拼接裝置)的幅材材料46、48的第一和第二回旋卷繞的卷可包括但不限于非織造材料、紙幅(包括薄紙、紙巾和其它等級的紙)、吸收材料、塑料膜和金屬膜。拼接器42可被適配成拼接任何合適寬度和厚度的幅材材料。寬度在幾毫米至約幾米范圍內(nèi)的幅材材料可通過適當(dāng)大小的拼接設(shè)備加工。類似地，厚度在千分之幾毫米至幾毫米范圍內(nèi)的幅材材料可通過適當(dāng)適配的拼接器42進(jìn)行拼接。

應(yīng)當(dāng)理解，幅材材料46、48的第一和第二回旋卷繞的卷諸如熱塑性材料可在任何檢測到低卷量時以上文所述的方式以交替方式添加到生產(chǎn)線操作中，從而允許生產(chǎn)線連續(xù)運行。還應(yīng)當(dāng)理解，雖然參考第一幅材材料和第二幅材材料描述了本發(fā)明的方法和設(shè)備，但預(yù)期的是，隨時間推移可將多個幅材材料卷拼接在一起以保持生產(chǎn)線運行。此外，預(yù)期第一幅材材料和第二幅材材料不需要由相同的幅材材料制成，只要用于第一幅材和第二幅材的幅材材料從拼接角度來說是相容的即可。由于根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)內(nèi)容連續(xù)運行生產(chǎn)線操作的能力，可以最少的制造停機(jī)時間制造產(chǎn)品。

第一格架62可在零速度拼接期間充當(dāng)累積器并且還可充當(dāng)張力調(diào)節(jié)輥的一部分以便有利于和/或改變幅材材料46、48的線張力。還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，機(jī)器人退繞架10可包括多種傳感器，以確定例如卷直徑和材料張力?？墒褂靡粋€控制器或多個控制器接收來自生產(chǎn)線和機(jī)器人退繞架10上的傳感器的各種輸入并且根據(jù)需要以連續(xù)和持續(xù)方式做出調(diào)節(jié)。各種類型的控制方法和設(shè)備的另外的詳細(xì)描述可見于以引用方式并入本文的美國專利6,991,144和7,028,940。

可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的裝置向機(jī)器人退繞架10提供幅材材料46、48的第一回旋卷繞的卷和第二回旋卷繞的卷。例如，可通過使用手推車(未示出)向機(jī)器人退繞架10提供幅材材料46、48的第一回旋卷繞的卷和第二回旋卷繞的卷。僅以舉例的方式，手推車可具有適用作第一幅材材料46和第二幅材材料48的幅材材料的一定量的回旋卷繞的卷。

在操作期間，拼接器42可執(zhí)行幅材材料46的尾端至幅材材料48的前端(或起始端)的零速度拼接，同時繼續(xù)將幅材材料46傳送至任何下游轉(zhuǎn)換設(shè)備。在拼接操作期間，第一格架62可移動，以便充當(dāng)累積器并增加接合在第一格架62中的第一幅材材料46的線性量。當(dāng)?shù)谝环牟牧?6的回旋卷繞的卷停止旋轉(zhuǎn)時，臂移動或樞轉(zhuǎn)并且幅材材料46被拽出第一格架62以供應(yīng)下游設(shè)備。因此，拼接器42可在第一格架62的卷停止的同時將第一幅材材料46拼接至第二幅材材料48，而第一幅材材料46可在不中斷的情況下繼續(xù)被從機(jī)器人退繞架10傳送至下游設(shè)備。一旦已經(jīng)執(zhí)行了拼接，芯軸40可通過致動器旋轉(zhuǎn)，以將第二幅材材料48從第二幅材材料48的回旋卷繞的卷上退繞。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，一旦第二幅材材料48從第二幅材材料48的回旋卷繞的卷上退繞并將幅材材料供應(yīng)至下游設(shè)備，就可將替換卷裝載到相反的芯軸40上，其中來自該替換卷的材料進(jìn)給到拼接器42中并被定位以充當(dāng)備用卷。

第一幅材材料46和第二幅材材料48之間的拼接可通過本領(lǐng)域已知的任何手段實現(xiàn)。拼接的性質(zhì)可與正在拼接的具體幅材材料的性質(zhì)相關(guān)。在一個實施方案中，兩個幅材材料46、48的回旋卷繞的卷可通過使用在帶的每側(cè)具有粘合劑的雙面拼接帶拼接在一起。在該實施方案中，雙面拼接帶首先附連于第一幅材材料46，然后附連于第二幅材材料48。可向兩個幅材材料46、48的施加雙面拼接帶之后的部分施加壓力。在另一個實施方案中，可通過直接向第一幅材材料46施加粘合劑，然后使第二幅材材料48與粘合劑接觸來接合兩個幅材材料46、48?？上騼蓚€幅材材料46、48的粘合劑位置施加壓力，以有助于幅材材料46、48的接合。

在另一個實施方案中，可使兩個幅材材料46、48為面對面關(guān)系，然后使它們經(jīng)受充分的壓力以將兩個幅材材料46、48粘結(jié)在一起。在該實施方案中，兩個幅材材料46、48可經(jīng)受充分的壓力以將兩個幅材材料46、48粘接在一起，從而形成足以承受施加于所拼接的幅材材料的過程張力的粘結(jié)。

在另一個實施方案中，可使兩個幅材材料46、48成面對面關(guān)系并使它們暴露于粘結(jié)手段。粘結(jié)手段包括但不限于暴露于紅外光或其它電磁輻射以加熱和熔合第一幅材材料46和第二幅材材料48；由適當(dāng)適配的超聲變幅桿抵靠砧座施加于組合的幅材材料的超聲能量，以加熱并將第一幅材材料46和第二幅材材料48熔合在一起；以及溶劑的噴霧施用，以熔合第一幅材材料46和第二幅材材料48。

在一個實施方案中，如圖4所示，機(jī)器人退繞架10可支撐附加卷，諸如附加卷112。在各種實施方案中，附加卷112可被構(gòu)造成基本上類似于第一幅材材料46和第二幅材材料48的回旋卷繞的卷操作。例如，附加卷112可充當(dāng)供應(yīng)卷或備用卷。雖然示出幅材材料46、48、112的卷，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在各種實施方案中可使用更多或更少的卷。例如，機(jī)器人退繞架10的一些實施方案可包括另外的豎直部分，以容納一個或多個附加卷。此外，在各種實施方案中，機(jī)器人退繞架10可包括位于其它面上的芯軸，所述芯軸被構(gòu)造成接收幅材材料卷。在一個實施方案中，第二面28可包括一組芯軸。幅材材料的回旋卷繞的卷可安裝在這些芯軸上并且在操作期間，可從至少一個卷向下游設(shè)備連續(xù)進(jìn)給幅材材料。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在一些實施方案中，豎直部分20的第二面28可包括被構(gòu)造成接收幅材材料卷的至少一個芯軸。此外，在一些實施方案中，豎直部分20的第二面28可包括至少兩個芯軸，其中每個芯軸被構(gòu)造成接收一個幅材材料卷。另外，任何豎直部分20的第二面28可包括例如與拼接器42類似的拼接器。

再次參考圖6，據(jù)信，如果芯軸40提供為端部執(zhí)行器(機(jī)械手)140，那么芯軸40可設(shè)置有獨特的裝置，該裝置可在無需向卷繞的幅材材料的外部回旋結(jié)構(gòu)施加壓縮力的情況下提供轉(zhuǎn)移幅材材料的回旋卷繞的卷的能力。

由于幅材材料的可壓縮性質(zhì)，母卷變得不圓是相當(dāng)常見的。不僅是幅材材料的柔軟性質(zhì)，卷的物理大小、卷儲存的時間長度、卷的儲存方式(例如，在它們端部還是在它們側(cè)面)、以及用于運輸這些卷的“卷抓取器”通常圍繞周長夾取卷的事實均可促成這一問題。因此，在許多卷被放置在退繞架上用于轉(zhuǎn)換時，它們已經(jīng)從期望的圓柱形狀變成了“圓形之外”(例如，不圓)的形狀。

在極端情況下，卷可變成長方形，呈現(xiàn)“雞蛋狀”形狀，或甚至類似漏氣的輪胎。但是，即使在卷僅僅略微不圓的情況下，也存在相當(dāng)多的問題。在理想情況下，當(dāng)材料與完整的圓形不一樣時，回旋卷繞的卷、進(jìn)給速率、幅材速度以及張力通常將為一致的。然而，由卷的儲存和處理產(chǎn)生的形狀變化所導(dǎo)致的工藝干擾因素諸如不圓的回旋卷繞的卷的進(jìn)給速率變化、幅材速度變化、以及張力變化可能將使材料移除與完整圓形卷的理想幅材速度相比有所改變，這取決于在任何時間點幅材脫離(takeoff)點處的位置和/或半徑。

如果卷的旋轉(zhuǎn)速度保持基本上恒定，那么從不圓卷上離開的幅材材料的進(jìn)給速率、幅材速度和張力在任何特定的旋轉(zhuǎn)周期期間將改變。自然，這取決于卷不圓的程度。由于退繞架下游的紙轉(zhuǎn)換設(shè)備通常被設(shè)計成基于離開正在旋轉(zhuǎn)的卷的幅材材料的進(jìn)給速率、幅材速度和張力通常與卷的驅(qū)動速度一致的假設(shè)而進(jìn)行操作，退繞過程期間的幅材速度、和/或張力峰值、和/或松弛可能導(dǎo)致顯著的問題。在不圓卷的情況下，此類工藝干擾因素使幅材材料的瞬時進(jìn)給速率、幅材速度、和/或張力將取決于在任何時間點驅(qū)動點處的半徑與幅材脫離點處的半徑的關(guān)系。

顯然，需要克服導(dǎo)致不圓的幅材材料的回旋卷繞的卷的這一問題。具體地講，不圓卷產(chǎn)生可變的幅材進(jìn)給速率和相應(yīng)的幅材張力峰值以及幅材張力松弛，這需要退繞架和在其下游操作的相關(guān)聯(lián)的紙轉(zhuǎn)換設(shè)備以較慢速度運行。在許多情況下，這對制造效率產(chǎn)生不利影響。提供如本文論述的端部執(zhí)行器230可消除這些前述缺點。

圖6提供端部執(zhí)行器140的透視圖，該端部執(zhí)行器140適用作用于退繞幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷的芯軸40，該芯軸可聯(lián)結(jié)至機(jī)器人110。以非限制性示例的方式，端部執(zhí)行器140提供為芯軸40，該芯軸40具有圍繞芯軸300的縱向軸線340徑向設(shè)置且從芯軸的軸320延伸的多個細(xì)長芯軸臂310。每個芯軸臂310設(shè)置有至少一個擴(kuò)張元件330，并且在大多數(shù)情況下，多個擴(kuò)張元件330設(shè)置在其外表面上。原則上，芯軸300插入回旋卷繞材料的中空芯區(qū)域中。與每個芯軸臂310相關(guān)聯(lián)的相關(guān)擴(kuò)張元件330然后遠(yuǎn)離縱向軸線340徑向擴(kuò)張。擴(kuò)張元件310的向外擴(kuò)張受到回旋卷繞的幅材材料的中空芯區(qū)域的直徑的限制。在擴(kuò)張元件310抵靠回旋卷繞的幅材材料的中空芯適當(dāng)擴(kuò)張時，實現(xiàn)了壓縮配合，這有效地使具有附接于其上的回旋卷繞的幅材材料的端部執(zhí)行器140自由移動，并定位根據(jù)需要定位的回旋卷繞的材料卷。

如圖所描繪，芯軸40可提供為合適的端部執(zhí)行器140，其具有圍繞縱向軸線340三角形地布置的三個芯軸臂310。自然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可提供具有圍繞縱向軸線340根據(jù)需要設(shè)置的任何數(shù)量的芯軸臂310的芯軸300。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員可提供僅兩個芯軸臂310或甚至四個芯軸臂310。

將芯軸300提供為多個芯軸臂310的一個令人驚訝的方面是使一對芯軸300交錯的能力。換句話講，相反的芯軸300的芯軸臂310可設(shè)置成鄰接關(guān)系，使得交錯芯軸300的芯軸臂310圍繞縱向軸線340徑向且協(xié)同設(shè)置并且彼此協(xié)同接合。這種交錯的一個令人驚訝的益處是能夠有效轉(zhuǎn)移所設(shè)置的幅材材料的回旋卷繞的卷并且將其鎖定在第一芯軸300上，以待在第一芯軸300的芯軸臂310和第二芯軸300的芯軸臂310相互接合時轉(zhuǎn)移至第二芯軸300。

據(jù)信，可通過使用適當(dāng)?shù)拈y門和流體供應(yīng)源使相應(yīng)的擴(kuò)張元件330擴(kuò)張和收縮。合適的流體可提供為液壓式控制系統(tǒng)或空氣控制系統(tǒng)。在某些情況下，提供可控制和/或引導(dǎo)流體的流動，以根據(jù)使用者的需要控制一個特定擴(kuò)張元件330或多個擴(kuò)張元件330的閥門可為合適的。在任何方面，優(yōu)選的是，擴(kuò)張元件330可擴(kuò)張至與對回旋卷繞的幅材材料的中空芯的外部進(jìn)行限定的材料接觸性接合的程度。接觸性接合的量應(yīng)足以允許以機(jī)器人110的端部執(zhí)行器140的形式提供芯軸300，提供為芯軸40可有效地定位或退繞第一幅材材料46的回旋卷繞的卷，而不喪失對第一幅材材料46的回旋卷繞的卷的控制。

圖7提供端部執(zhí)行器140a的一個另選實施方案的透視圖，該端部執(zhí)行器適用作用于退繞幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷的芯軸40，該芯軸40可聯(lián)結(jié)至機(jī)器人110。以非限制性示例的方式，端部執(zhí)行器140a可提供為芯軸40，所述芯軸40類似于圖6的芯軸(如上所述)，具有圍繞縱向軸線340三角形地布置的三個芯軸臂310。自然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可提供具有圍繞縱向軸線340根據(jù)需要設(shè)置的任何數(shù)量的芯軸臂310的芯軸300。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員可僅提供兩個芯軸臂310或甚至四個芯軸臂310。此外，端部執(zhí)行器140a可通過安裝支架345以電的方式、以機(jī)械方式、以磁性方式、或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其它附接手段附接至機(jī)器人110。

端部執(zhí)行器140a可耦接至旋轉(zhuǎn)耦接頭335。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，旋轉(zhuǎn)耦接頭335可利用固定馬達(dá)340提供旋轉(zhuǎn)芯軸40的啟動。以非限制性示例的方式，合適的旋轉(zhuǎn)耦接頭335可包括殼體，該殼體基本上是操作地設(shè)置在安裝至固定馬達(dá)340和機(jī)器人115的固定的外部金屬板內(nèi)的兩個軸承。合適的軸承作為BEARING D25X52X15-SKF W 6205.2RSL購自SKF。

另外，端部執(zhí)行器140可利用旋轉(zhuǎn)耦接頭335，以向芯軸40提供固持幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷所必需的任何期望的動力、氣動力等。以非限制性示例的方式，合適的氣動耦接頭可提供為通孔或端帽樣式。如果希望這樣，使用偏移滑輪和/或驅(qū)動系統(tǒng)啟動氣動耦接頭也可為適用的。這種部件可提供為購自O(shè)MPI S.R.L.,DENVER,COLORADO的ROTATING JOINT-PART NO.R.037。據(jù)發(fā)現(xiàn)，端帽樣式氣動耦接頭適合用作旋轉(zhuǎn)耦接頭335以及提供偏移的固定馬達(dá)340(以及伴隨的驅(qū)動軸)。這種偏移設(shè)計可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過皮帶/滑輪系統(tǒng)提供。這種布置可導(dǎo)致需要與端部執(zhí)行器140常規(guī)所需相比更小的空間。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將發(fā)現(xiàn)，合適的馬達(dá)340購自Rockwell,Incorporated并且標(biāo)識為MPM Motor,MultiTurn Encoder,SpeedTec,With Brake,7.2Kw,3000RPM,Rockwell Part##MPM--B2153F-MJ74AA。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到還需要可有利于待連接到邏輯處理器且由邏輯處理器控制的固定馬達(dá)340的連接的任何電源驅(qū)動器、纜線、轉(zhuǎn)換加工器、適配器等。適合與指定馬達(dá)340一起使用的此類附加部件可包括：從驅(qū)動器至插座板的電力纜線，Motor Power Cable,SpeedTec Din,w/Brake 2M,Rockwell Part#2090-CPBM7DF-08AF02；從插座板至馬達(dá)的電力纜線，Motor Power Cable,SpeedTec Din,w/Brake 10M(Patch Cable),Rockwell Part#2090-CPBM7E7-08AA10；從驅(qū)動器至插座板的反饋纜線，Motor Feedback Cable,SpeedTec Din 2M,Rockwell Part#2090-CFBM7DF-CDAF02；從插座板到馬達(dá)的反饋纜線，Motor Feedback Cable,SpeedTec Din 10M(Patch Cable),Rockwell Part#2090-CPBM7DF-08AF02；用于反饋纜線的防護(hù)壁適配器套件，RockwellPart#2090-KPB47-12CF；以及用于電力纜線的防護(hù)壁適配器套件，Rockwell Part#2090-KPB47-06CF。適用于馬達(dá)340的驅(qū)動器購自Rockwell，作為以下并入：Kinetix 5500,Rockwell Part#2198H070ERS，具有指出為用于MPM馬達(dá)的反饋轉(zhuǎn)換器的輔助設(shè)備,Rockwell Part#2198H2DCK,控制器電源連接器,Rockwell Part##2198H070PT，以及DC總線連接器,Rockwell Part##2198H070DT。

據(jù)信，可通過使用適當(dāng)?shù)拈y門和流體供應(yīng)源350使芯軸40的相應(yīng)的擴(kuò)張元件330擴(kuò)張和收縮。合適的流體可提供為液壓式控制系統(tǒng)或空氣控制系統(tǒng)。在某些情況下，提供可控制和/或引導(dǎo)流體的流動，以根據(jù)使用者的需要控制一個特定擴(kuò)張元件330或多個擴(kuò)張元件330的閥門可為合適的。在任何方面，優(yōu)選的是，擴(kuò)張元件330可擴(kuò)張至與對回旋卷繞的幅材材料的中空芯的外部進(jìn)行限定的材料接觸性接合的程度。接觸性接合的量應(yīng)足以允許以機(jī)器人110的端部執(zhí)行器140的形式提供芯軸300，提供為芯軸40可有效地定位或退繞第一幅材材料46的回旋卷繞的卷，而不喪失對第一幅材材料46的回旋卷繞的卷的控制。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，使用端部執(zhí)行器140a消除了對“切換(hand-off)”幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷的需要。例如，機(jī)器人110可在定位以設(shè)置至任何下游轉(zhuǎn)換操作之前直接獲得新的幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷。此外，當(dāng)幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷用完時，機(jī)器人110可直接處置舊的幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷并且將不需要在設(shè)備之間轉(zhuǎn)移幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，這種“切換”的消除可導(dǎo)致通?？纱俪傻氖謩硬僮鞯南瑥亩鴮?dǎo)致生產(chǎn)力和成本節(jié)約。表面上，這是因為結(jié)合了所謂的“多合1(all-in-1)”退繞操作的機(jī)器人退繞架的使用將自然地包括這種卷“切換”的消除，從而導(dǎo)致前述效率和生產(chǎn)力。另外，據(jù)設(shè)想，由于機(jī)器人110是任何退繞操作的整體部分，具有協(xié)同地接合到其上的端部執(zhí)行器140a的退繞結(jié)合機(jī)器人110的使用可導(dǎo)致任何工藝空間效率的更好管理。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于認(rèn)識到相對于機(jī)器人110退繞操作下游的任何轉(zhuǎn)換操作定位幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷的增加的靈活性、可重復(fù)性和可靠性。

結(jié)合如上所述的芯軸140a可為機(jī)器人110提供可定位的能力，以定位新的幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷或者類似地定位新的幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷的芯。以此方式，具有帶芯軸40的端部執(zhí)行器140a的機(jī)器人110可接合幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷的芯并且利用合適的氣動力(上文論述)接合并固定幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷的新卷。

機(jī)器人110可接著將固定到其上的幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷移動到相對于適用于轉(zhuǎn)換操作諸如拼接器42、第一格架62等的期望位置來說的裝載位置。相對于裝載位置恰當(dāng)定位設(shè)置在機(jī)器人110/端部執(zhí)行器140a上的幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷時，固定馬達(dá)340可接合旋轉(zhuǎn)耦接頭335，以使芯軸40相對于期望的轉(zhuǎn)換加工操作旋轉(zhuǎn)，從而使構(gòu)成幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷的材料從幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷退繞并被朝著期望的轉(zhuǎn)換操作引導(dǎo)。

在需要時，自動或非自動系統(tǒng)可將構(gòu)成幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷的材料的前緣呈現(xiàn)給拼接器42或其它期望的轉(zhuǎn)換操作。在需要時，本領(lǐng)域技術(shù)人員可使機(jī)器人110和/或芯軸40相對于轉(zhuǎn)換操作進(jìn)一步定位幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷并且向構(gòu)成幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷的材料提供需要的張力。在典型的轉(zhuǎn)換操作中，來自幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷的材料可通過拼接器42與先前所用的或當(dāng)前所用的幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷的尾端拼接在一起，然后根據(jù)轉(zhuǎn)換加工操作的需要利用。

在退繞過程期間，據(jù)信可根據(jù)需要調(diào)節(jié)機(jī)器人110的位置。幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷在退繞過程中的移動可有利于產(chǎn)生第二機(jī)器人110鄰近例如拼接器42定位另一個幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷所需的空間。在當(dāng)前正在退繞的幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷由于退繞接近設(shè)置在其上的材料端部時，可將新的幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷接合至當(dāng)前正在退繞的幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷，其方式與如上所述的方式一致。在此拼接事件之后，具有協(xié)同地附接到其上的芯軸40的機(jī)器人110可接著根據(jù)制造操作(諸如處置容器)的需要處置幅材材料46、48、112的回旋卷繞的卷的先前卷的剩余部分。

再次參考圖4，示出了機(jī)器人退繞架10a的另一個實施方案。機(jī)器人退繞架10a設(shè)置有框架12a?？蚣?2a包括各種部件，諸如結(jié)構(gòu)支撐件和板。如圖所示，機(jī)器人退繞架10a可具有多個面，包括第一面26a和第二面28a。腔30a可限定于第一面26a和第二面28a中間。

機(jī)器人退繞架10a可包括各自從安裝至框架12a的相應(yīng)的可定位的卷抓取設(shè)備100a(提供為機(jī)器人110a)延伸的多個芯軸40a。芯軸40a可各自大體垂直于第一面26a延伸，或者可根據(jù)提供于可定位的卷抓取設(shè)備100(提供為機(jī)器人110)的定位數(shù)據(jù)以任何其它合適的角度定位。在一個實施方案中，機(jī)器人退繞架10a包括多個第一拼接器42a。第一拼接器42a中的每一個第一拼接器可定位在機(jī)器人退繞架10a上的任何合適的位置或者相對于機(jī)器人退繞架10a定位，所述位置諸如在給定的一對可定位的卷抓取設(shè)備100a的上方。如圖4所示，第一拼接器42a可被構(gòu)造成接收幅材材料48a。類似地，任何其它第一拼接器42a可被構(gòu)造成接收幅材材料46a、48a、112a。

圖4的示例性機(jī)器人退繞架10a還可包括設(shè)置在第一芯軸對40a上方的第一格架62a。第一格架62a可包括安裝至框架12a的多個輥64a和多個互補輥66a。第一格架62a中輥64a、66a的數(shù)量可根據(jù)通過第一格架62a進(jìn)給的幅材材料的類型和幅材材料46a、48a、112a的進(jìn)給速度變化。第二格架72a可類似地包括安裝至框架12a的設(shè)置在各自具有相應(yīng)的芯軸40a的第二對可定位的卷抓取設(shè)備100a上方的多個輥74a和多個輥76a。第一格架62a中輥的數(shù)量可不同于第二格架72a中輥的數(shù)量，因為所用輥的數(shù)量是基于通過格架62a、72a進(jìn)給的幅材材料諸如幅材材料46a、48a的特征。

在一個實施方案中，第二幅材材料48a的回旋卷繞的卷可安裝在對應(yīng)的相應(yīng)可定位的卷抓取設(shè)備100a的相應(yīng)的芯軸40a上。第二幅材材料48a可從第二幅材材料48a的回旋卷繞的卷退繞并進(jìn)給到第一拼接器42a中且通過所述拼接器。一旦通過第一拼接器42a，幅材材料48a就可進(jìn)入第一格架62a。如圖4所示，幅材材料48a可繞在輥66a上，然后延伸至輥64a。幅材材料48a可接著在第一格架62a中的一系列互補輥之間延伸，從而形成“花彩”可朝下游設(shè)備引導(dǎo)幅材材料48a。

可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的裝置向機(jī)器人退繞架10a提供第一幅材材料46a和第二幅材材料48a。例如，如圖所示，可通過使用手推車(未示出)向機(jī)器人退繞架10a提供第一幅材材料46a和第二幅材材料48a。僅以舉例的方式，手推車可具有適用作第一和第二幅材材料46a、48a、112a的幅材材料的一定量的(即多個)回旋卷繞的卷。

此外，機(jī)器人退繞架10a可包括被構(gòu)造成接收幅材材料的回旋卷繞的卷的芯軸40a，其從機(jī)器人退繞架10a的其它面諸如第二面28a上的相應(yīng)的可定位的卷抓取設(shè)備100a延伸。在一個實施方案中，第二面28a可包括操作地連接至相應(yīng)的機(jī)器人110a的一組芯軸(未示出)?；匦砝@的幅材材料卷可安裝在這些另外的芯軸上并且在操作期間，可由至少一個回旋卷繞的幅材材料卷向下游設(shè)備連續(xù)進(jìn)給幅材材料。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在一些實施方案中，第二面28a可包括被構(gòu)造成接收一卷回旋卷繞的幅材材料卷的至少一個可定位的卷抓取設(shè)備100/芯軸40a對。此外，在一些實施方案中，第二面28a可包括至少兩個相應(yīng)的可定位的卷抓取設(shè)備100a/芯軸40a對，每個芯軸被構(gòu)造成接收相應(yīng)的回旋卷繞的幅材材料卷。另外，第二面28a可包括例如與拼接器42a類似的拼接器。

相應(yīng)的機(jī)器人110a可將各種第一幅材材料46a和第二幅材材料48a提供至機(jī)器人退繞架10a。在一個非限制性示例中，六軸工業(yè)電動機(jī)器人110a被發(fā)現(xiàn)是合適的。在一個優(yōu)選的實施方案中，機(jī)器人110a是以協(xié)同設(shè)置在框架12a上的構(gòu)型提供的。換句話講，機(jī)器人110a可設(shè)置有物理附接于框架12a的支撐組件，并且仍然能夠裝載、卸載和/或退繞與機(jī)器人退繞架10a的任何部件協(xié)同地且連接地接合的第一回旋卷繞的幅材材料46a和第二回旋卷繞的幅材材料48a。這可包括框架12a、第一拼接器42a、任何另外的拼接器、任何相關(guān)張力架、第一和第二計量輥、或設(shè)置在框架12a上的惰輥中的任一個(例如，輥64a和/或輥66a)。

可通過使用手推車(未示出)向機(jī)器人退繞架10b提供第一回旋卷繞的幅材材料46a和第二回旋卷繞的幅材材料48ab。僅以舉例的方式，手推車可具有適用作第一幅材材料46b和第二幅材材料48b的幅材材料的一定量的回旋卷繞的卷。

在另一個優(yōu)選的實施方案中，以協(xié)同地鄰近12b設(shè)置的構(gòu)型來提供每個相應(yīng)的可定位的卷抓取設(shè)備100a。換句話講，可定位的卷抓取設(shè)備100a(提供為機(jī)器人110a)不物理附接于框架12a，但是仍然能夠提供與機(jī)器人退繞架10a的任何部件協(xié)同地且連接地接合的第一回旋卷繞的幅材材料46a和第二回旋卷繞的幅材材料48a。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，提供為機(jī)器人110a的任何相應(yīng)的可定位的卷抓取設(shè)備100a可物理附接于框架12a并且能夠提供與機(jī)器人退繞架10a的任何部件協(xié)同性且連接性接合的第一回旋卷繞的幅材材料46a和第二回旋卷繞的幅材材料48a。

本發(fā)明提及的所有出版物、專利申請和公布的專利均全文引入以供參考。對于任何文件的引用不應(yīng)當(dāng)解釋為承認(rèn)其是有關(guān)本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。

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除非明確排除或限制，將本文引用的每篇文獻(xiàn)，包括任何交叉引用或相關(guān)專利或?qū)＠暾垼囊砸梅绞讲⑷氡疚?。任何文獻(xiàn)的引用均不是對其作為本文所公開的或受權(quán)利要求書保護(hù)的任何發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)，或其單獨地或與任何其它參考文獻(xiàn)的任何組合，或者參考、提出、建議或公開任何此類發(fā)明的認(rèn)可。此外，當(dāng)本發(fā)明中術(shù)語的任何含義或定義與以引用方式并入的文件中相同術(shù)語的任何含義或定義矛盾時，應(yīng)當(dāng)服從在本發(fā)明中賦予該術(shù)語的含義或定義。

雖然已經(jīng)舉例說明和描述了本發(fā)明的具體實施方案，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明實質(zhì)和范圍的情況下可以做出多個其它改變和變型。因此，本文旨在所附權(quán)利要求中涵蓋屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些改變和變型。