JP2014507233A - 乳児用オムツまたは大人用失禁パッド、生理用ナプキンなどの、吸収性衛生用品の生産ラインの作業に対する是正動作のための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑ではなく低コストで生産エラーおよび不合格品を最小限にすることができる、乳児用オムツなどの吸収性衛生用品の生産ラインの作業に対する是正動作のための方法を提供する。
【解決手段】
乳児用オムツなどの吸収性衛生用品の生産ラインの作業の是正動作方法は、ラインから送出される各用品の画像を捕捉し、その画像を使用して構成部材の配置および／または組立および／または形状を示す第１パラメータを規定し、第１パラメータの夫々の合格範囲外の時に生産欠陥を検出し、合格範囲外であるかどうかを示すのに第２のライン作業パラメータを特定し、ライン作業パラメータを、最適なライン作業を示す対応する第３の基準パラメータと比較することにより、異常作業パラメータマップを導出し、異常作業パラメータの各組み合わせがラインの誤作動の原因を示すかどうかを点検し、各原因はデータベースの誤作動原因事例記録に予め格納され、発生した誤作動の各原因につき生産欠陥を解消する是正動作を規定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸収性衛生用品の生産ラインの作業に対する是正動作のための方法に関連する。

本発明による吸収性衛生用品は、乳児用オムツ、女性用の生理用ナプキン、大人用の失禁パッドなど、肌に直接触れる吸収性衛生用品である。
以下、本発明の範囲を限定することなく、乳児用オムツの生産のためのラインについて明示的に言及する。

乳児用オムツの生産のための従来技術プロセスは非常に複雑な構成を特徴とし、同時にオムツは非常に複雑な構造を有する。そのため、不合格品の割合が高くなり、生産性に影響を受け易くなる。
上記のことから、不合格品の数を少なくするように、ライン上の作業ステーションにおける作業誤差およびエラーをできる限り早急に是正するため、生産ラインを適切に監視することが行われ、生産中にオムツの画像を捕捉するため生産ライン上に複数のビデオカメラを配置して監視がなされる。ビデオカメラは通常、各作業ステーションの送出口に配置される。生産エラーまたは不具合をシステムが検出した場合に適切な是正動作を採用するのに、画像の解析が用いられる。

上記タイプの生産監視システムを使用する従来技術の機械は、通常作業ステーションの数に等しい多数のビデオカメラを用意する必要があるため、特に高価で複雑となる。
さらに、著しく複雑なため非常に高価なコンピュータによって、収集された画像の解析を実施しなければならないという短所もある。

本発明の目的は、比較的複雑ではなく低コストで生産エラーおよび不合格品を最小限にすることができる、乳児用オムツまたは大人用失禁パッド、生理用ナプキンなどの、吸収性衛生用品の生産ラインの作業に対する是正動作のための方法を提供することである。

本発明の別の目的は、生産コストの低い高品質の吸収性用品を生産することである。

本発明の別の重要な目的は、ライン作業の不具合から生じる問題を解決するためにオペレータが高度な技術的知識を有する必要のない、乳児用オムツまたは大人用失禁パッド、生理用ナプキンなどの吸収性衛生用品の生産ラインの作業に対する是正動作のための方法を提供することである。

本発明は、乳児用オムツまたは大人用失禁パッド、生理用ナプキンなどの、吸収性衛生用品の生産ラインの作業に対する是正動作のための方法により上記目的を達成するもので、その技術的特徴は請求項に明確に記載されている。

具体的には、本発明によれば、乳児用オムツまたは大人用失禁パッド、生理用ナプキン、その他の吸収性衛生用品の生産ラインの作業に対する是正動作のための方法が実行され、各用品は、生産ラインに沿って徐々に相互に関連しながら配置されて組立が行われる複数の構成部材から成る。

本願の方法は、
ラインから送出される各用品の少なくとも一つの画像を捕捉するステップと、
その画像を使用して少なくとも一つの対応する構成部材の配置および／または組立および／または形状を示す第１パラメータを規定するステップと、
第１パラメータの少なくとも一つが夫々の合格範囲外である場合に生産欠陥を検出するステップと、
第１パラメータが合格範囲外であるかどうかを示すのに使用される第２のライン作業パラメータを特定するステップと、
ライン作業パラメータを、最適ライン作業を示す対応する第３の基準パラメータと比較するステップと、
その比較から、異常作業を示すパラメータのマップを導出するステップと、
異常作業パラメータの各組み合わせがライン誤作動の夫々の原因を示すかどうかを点検するステップであって、夫々の原因が、予め設定され予め規定された誤作動原因の事例記録に含まれている、ステップと、
発生した誤作動の各原因に対して、生産欠陥を解消するために採用される是正動作を規定するステップと、
を含んでなることを特徴とする。

好ましくは、是正動作が、オペレータが次にすべき動作として指示の形でディスプレイに表示される。

好ましくは、前記の指示が、オペレータが欠陥を是正できるように導く一連の段階的な指示を含む。

代替的には、是正動作が、作業パラメータを調節するために生産ラインに作用するアクチュエータ手段を制御する動作へ自動的に変換される。

本発明の好適な非限定的実施形態例を示す図面を参照して以下に挙げる詳細な説明から、本発明の長所がより明白になる。

本発明による生産ラインの概略正面図である。 図１のラインにより製造される吸収性衛生用品の一例の概略を示す平面図である。 図２の用品を一部省略し、又は変更したものを示す。

図１に示すように、１は、吸収性衛生用品２の生産ラインを指し、図２はこの用品をより詳細に示している。特に、図１は生産ライン１の終端部分を示している。

図２の用品２は、実質的に矩形の形状を有する。具体的な例では、用品２は乳児用オムツであるが、本発明の範囲内で、文脈および説明から直ちに推察されうる代替的実施形態によれば、用品２は女性のための生理用ナプキンであってもよく、大人用失禁パッドであってもよい。
用品２は、Ａ′と記す長手軸に沿って並べられた前方部４と中央部６と後方部８とから成る。中央部６には、軸Ａ′において対称である二つのアーチ状セクションにより形成される凹部１０または脚用開口部が設けられている。
吸収性用品２は、第１の基本的構成部材と第２の付加的構成部材とに分離できる複数の要素によって形成される。具体的には、基本的構成部材は基本的な用品２を形成するように集められて組み立てられ、予め設定され予め規定されたパターンにしたがってこれらの構成部材が配設される。同様に、完成した用品２を生産するように、予め設定され予め規定されたパターンにしたがって、形成されている間および／または形成された後に、基本的な用品に付加的構成部材が付される。

第１の基本的構成部材は、浸透性材料（不織布）の第１シート１２および非浸透性材料の第２シート１４から成り、各シートは用品２の内面および外面をそれぞれ形成する。
シート１２および１４は上下に重ね合わされ、それらの間に、吸収性パッド１６で構成される第３主要要素を挟む。前記パッド１６は、セルロース繊維と、これに分散される高吸水性ポリマー（ＳＡＰ）の粒状体とから成る。

数および形状を変更してもよい付加的構成部材について、図２に示す吸収性衛生用品２を参照して以下で説明する。

１８は、非浸透性の第２シート１４の内面に固定されて用品の前方部４から軸Ａ′を横断する方向に突出する耳２０を各々が含む二つの第１ウィングを指している。２２は、第１ウィング１８と平行であって用品の後方部８から延出する二つの取付用ウィングを指している。

各第２の取付用ウィング２２には、軸Ａ’に対して平行に延在する接着ストリップ２６を備える第３小型ウィング２４が付されている。使用時には、該接着ストリップ２６を、第２シート１４の外面の前方部４に付された対応する前方ストリップ２８に接着する。小型ウィング２４を備えるウィング２２は、前方ストリップ２８とともに、用品２を止着するための手段を形成する。

代替的実施形態によれば、接着ストリップ２６をＶｅｌｃｒｏ（登録商標）のストリップに置き換えてもよい。
非浸透性材料の二つのストリップ３０は、浸透性材料の第１シート１２の両側にシールされており、浸透性材料の第１シート１２の長手方向エッジを厚くして広げる。該ストリップ３０は、その中間セクションに伸縮性部分３２を有する。

別の付加的構成部材は、用品２の後方部８で第２シート１４の内面に、軸Ａ′を横断する方向に付される弾性バンド３４である。
浸透性材料の第１シート１２の内面には、吸収性材料のシート３６が、吸収性パッド１６と接触しこのパッドの境界線に沿ってシールされている。吸収性材料のシート３６は「吸収保持層」と称し、吸収性パッド１６の表面による吸収を均一にする。

図１を参照すると、前記ライン１は、吸収性用品２のための給送手段３８と、用品２を生産する周知のタイプの複数の作業ステーション４０とを含む。
作業ステーション４０とは、生産中に用品２に対して正確な作業を実施するように設計された少なくとも一つの作業ユニットを含むステーションを指す。このような作業は、好ましくは、基本的構成部材と付加的構成部材とで構成される材料を付加すること、材料を切断して個々の構成部材を生産するかすでに付された構成部材の形状を作り出すこと、構成部材をシールすること、付加的構成部材を基本的用品に付すことなどを含んでもよい。
具体的には、図１は前記ライン１の終端部分を示しており、前記ライン１の送出口に配置された最終作業ステーション４０は、好ましくは、生産プロセスの結果として接合している用品２の連続状ウェブ４２を個々の吸収性用品２に切断するためのステーションである。

用品２の給送手段３８は、好ましくは、複数のコンベヤベルトを有してもよい。具体的には、図１は第１コンベヤベルト４８と第２コンベヤベルト５０とを示している。第２コンベヤベルト５０は最終作業ステーション４０の送出口に配置されることが好ましく、切断直後の個々の用品２を離間させることができるように第１ベルト４８の速度ｖ１より高い速度ｖ２を有する。

前記ライン１に関連して、生産を監視するため、前記ライン１から送出された用品２の品質を点検するため、そして生産中に生じる何らかの不具合または欠陥に関する是正動作を実施するためのシステム５２が設けられている。

特に第１基本的構成部材および第２付加的構成部材の組立、貼付、および形成の間に生じる欠陥に関して、生産における欠陥または不具合の例を以下に説明する。

点線で示された正しい位置に対して、いくつかの構成部材が間違った位置に配置されている。図３でより詳細に示すように、完成した用品２における典型的な不具合は、吸収性パッド１６の誤った配置、前方ストリップ２８の誤った配向、取付用ウィング２２の誤った位置、および、凹部１０の不正確な切断を含むことがある。
図１を参照すると、監視システム５２は、用品２を検査手段５４を含むことが好ましく、該検査手段５４はラインから送出される各用品２の少なくとも一つの画像を捕捉する。
監視システム５２はさらに、検査手段５４による画像から測定された特徴を処理するための処理ユニット５６と、生産ライン１および用品２についての情報を表示するためのディスプレイ手段５８と、上述した情報の伝達を可能にする通信ネットワーク６０を含む。

処理ユニット５６は、好ましくは、検査手段５４により獲得され、測定された用品２の特徴を検査および処理することのできる不図示の産業用コンピュータを含む。
好適な実施形態によれば、検査手段５４は、最終作業ステーション４０の下流にあるライン１の送出口の近傍に配置される。

検査手段５４は、用品２の少なくとも一つの画像を捕捉するための少なくとも一つのセンサ６２と、用品２の単数または複数の画像を獲得するための獲得手段６４とを含む。
センサ６２は、完成した、つまり互いに接合した用品２の連続状ウェブ４２からすでに分離された、各用品２の少なくとも一つの画像を捕捉するため、図１に図示されているようにベルト５０と反対に配置されてもよい。または、図示されていないが文脈および図１からすぐに推測されうる代替的実施形態によれば、センサ６２は、互いに接合した用品２の連続状ウェブ４２から用品がまだ分離されていない時に各用品２の少なくとも一つの画像を捕捉するため、ベルト４８と反対に配置されてもよい。いずれの場合も、センサ６２は前記ライン１の送出口に配置され、基本的および付加的の両方の構成部材の構成および組立において、すでに形成された各用品２の少なくとも一つの画像を捕捉する。

センサ６２は、前記ライン１の送出口で用品２の走査を実施するリニアまたはマトリックスビデオカメラ６６であることが好ましい。

さらなる実施形態では、センサ６２は赤外線センサである。

さらなる実施形態では、センサ６２は紫外線センサである。

さらなる実施形態では、センサ６２はＸ線センサである。

さらなる実施形態では、上記のセンサ６２の二つ以上の組み合わせである。

作業中、獲得手段６４は、単数または複数の画像を用いて、少なくとも一つの対応する構成部材の配置および／または組立および／または形状を示す第１パラメータを規定する。
具体的には、第１パラメータは数値型のものであって、測定された用品２の特徴を表している。
獲得手段６４は、好適な実施形態では、第１パラメータを規定するための電子制御ユニットを含む。図示されていない制御ユニットが少なくとも一つのセンサ６２と夫々関連している。
獲得手段６４は、処理された第１パラメータをデータの処理ユニット５６へ送る。

処理ユニット５６は、第１パラメータが夫々の合格範囲内にあるかどうかを評価する。
ここで合格範囲とは、測定された用品２の特徴が合格可能と考えられる最適許容値の範囲を示し、それにより、用品２が不具合または欠陥に影響されているかを把握できる。
処理ユニット５６は、少なくとも一つの第１パラメータが夫々の合格範囲外であるかどうかを評価する。合格範囲外の場合、処理ユニット５６は生産欠陥であると特定する。

図３は、起こり得る生産上の欠陥の例を示しており、点線で描かれた構成部材の正しい位置に対して、第２取付用ウィング２２の軸Ａ′と平行な方向における線形偏差ｓの値、用品２の軸Ａ′を横断する方向における、自身の長手軸Ａ″に対する吸収性パッド１６の線形偏差ｄの値、前方ストリップ２８の角度偏差αの値、切断された凹部１０の開始点および終了点の偏差ｐが示されている。
用品２に欠陥が見られる場合、処理ユニット５６は、第１パラメータが合格範囲外であるかどうかを示すのに使用される第２のライン１作業パラメータを特定する。
第２作業パラメータは、前記ライン１の各作業ステーション４０の作業状態を示している。すなわち、処理ユニット５６は、欠陥のある第１パラメータを付与する前記ライン１の作業ステーションを特定する。
好ましくは、処理ユニット５６が、通信ネットワーク６０を介して、上述の作業ステーション４０についての情報をディスプレイ手段５８へ送る。

具体的には、第２作業パラメータが、用品２の構成部材の配置、組立、および／または形成のためのプロセスに関連付けられる。
例えば、典型的なプロセスパラメータは、付加される材料の張力、吸引ユニットの真空レベル、存在する静電気のレベル、空気ジェットの状態、切断手段の衝撃エネルギーレベル、構成部材の清浄度のレベルなど、を含んでもよい。

第２パラメータが特定されると、処理ユニット５６は、第２パラメータを、最適な前記ライン１作業を示す対応する第３の基準パラメータと比較する。
処理ユニット５６による比較に使用される作業パラメータは、各作業ステーション４０に取り付けられる不図示のセンサによって監視される。

第２および第３パラメータの比較の後に、処理ユニット５６は、異常作業パラメータのマップを導出する。マップは、第３基準パラメータから逸脱し、そのため最適ライン１作業を規定しておらず結果的に吸収性用品２の品質が不適当となることから「異常」となる、一組の第２作業パラメータを実質的に表す。

次に、処理ユニット５６は、異常作業パラメータの各組み合わせが前記ライン１の誤作動の夫々の原因を示すかどうかを点検する。具体的には、誤作動の原因は予め設定されおよび予め規定されたデータベースの中の原因事例記録の中で検索される。

事例記録は、好ましくは、吸収性製品の生産ラインで最も頻繁に生じる欠陥および問題と、このような欠陥を結果的に発生させると考えられる原因についての調査とに基づくモデリングの結果である。
好ましくはＦＭＥＡ型解析を使用した、前記情報に基づき作成されるテンプレートの実行により、処理ユニット５６は、上述の事例記録を含めて、発生するかもしれない欠陥の原因のデータベースを形成可能であるばかりでなく、欠陥を発生させたかもしれない作業ステーション４０を追跡することが可能である。
そのために、処理ユニット５６は必然的にライン１作業ステーション４０の各々が備えている不図示のセンサに接続される。

また、処理ユニット５６は、欠陥を有する用品２を前記ライン１が生産していること、または前記ライン１の作業不具合が存在することを警告するアラーム信号を発生させる。
生産不具合の存在について外部オペレータに警告するために、アラーム信号が通信ネットワーク６０を介してディスプレイ手段５８へ送られる。
生産中に用品２に不具合を発生させた様々な作業の実行プロセスについて原因が特定された後で、処理ユニット５６は、特定された原因に基づいて、欠陥を是正するために必要な是正動作を生成する。
このような是正動作はディスプレイ手段５８にも送られて外部オペレータに知らされ、オペレータは即座にこれを適用して正しいライン１作業を復元する。

代替的実施形態では、上述の第２作業パラメータを調節するため生産ライン１に作用するアクチュエータ手段４４を制御する動作へ、是正動作が自動的に変換される。
より正確に述べると、外部オペレータの介入を必要とせず、作業ステーション４０に設けられることが可能なアクチュエータ手段４４を使用して作業ステーション４０そのものにより自動的に解決されうる問題および夫々の原因に関する一組のデータが、処理ユニット５６で実行可能であると、好都合である。

ディスプレイ手段５８は、前記ライン１とオペレータとの間の通信インタフェースに相当するディスプレイ６８を含む。ディスプレイ６８は、オペレータが生産についての様々な情報を視認できるばかりでなく、発生した欠陥について既述の事例のように自分で介入することができ、例えば正しいプロセスパラメータ値を手動で入力できる、タッチスクリーン型のものであると、好都合である。

処理ユニット５６は、正しいライン１作業を復元するのにオペレータに必要とされる情報のすべてをディスプレイ６８へ送る。好ましくは、発生した欠陥に関する是正動作を処理ユニット５６がディスプレイ６８へ送ると、好都合である。また、処理ユニット５６によりアラーム信号もディスプレイ６８へ送られることが好ましい。

オペレータのためにディスプレイ６８に表示される是正動作は、欠陥を是正するようにオペレータを誘導するための一連の段階的な指示を含む。これらの指示は、正しいライン１作業を復元するためにどこでどのように介入を行うかについてのオペレータに対する指針である。どの工具を使用するか、どの特定の作業ステーション４０に手を加えなければならないか、各個別作業ステーション４０にどのような正確な作業を実施しなければならないか、また類似の情報など、オペレータにとって有益かつ必要な情報のすべてを是正動作が提供する。以上のように、オペレータの動作が導かれて、指示を自由に参照できると、好都合である。

上記のような監視方法は、多くの長所をもたらす。
第一に、ライン構成部品についての深い知識を有していない場合でも、必要な情報が即座に提供されるので、オペレータがラインでの保守業務をすぐに実行できる。
また、単純、明確、そして詳細な情報が提示されるので、オペレータは過ちを犯すことなく是正動作を実施できる。

また、本発明による方法を実行する監視システムは、従来技術システムと比較して少数の製品監視用センサを使用し、収集されたデータを処理するための複雑性の低いシステムを使用することで、より低価格であるとともに構成が簡素になる。データ処理システムが管理しなければならない情報の件数が少なくなるので、計算の観点からでもシステムはより単純である。
本発明による方法が実行されるラインはまた、生産がより経済的であるとともに、より品質の高い吸収性用品の生産を可能にする。

ここに記載された発明は、産業利用が可能であり、発明概念の範囲から逸脱することなくいくつかの方法で変形および改変されてもよい。また、発明の詳細のすべてが技術的に均等な要素によって置き換えられてもよい。

１・・生産ライン、２・・吸収性用品、４・・前方部、６・・中央部、８・・後方部、１０・・凹部、１２・・第１シート、１４・・第２シート、１６・・吸収性パッド、１８・・第１ウィング、２０・・耳、２２・・取付用ウィング、２４・・第３小型ウィング、２６・・接着ストリップ、２８・・前方ストリップ、３０・・ストリップ、３２・・伸縮性部分、３４・・弾性バンド、３６・・シート、３８・・給送手段、４０・・作業ステーション、４２・・連続状ウェブ、４４・・アクチュエータ手段、４８・・第１ベルト、５０・・第２コンベヤベルト、５２・・監視システム、５４・・検査手段、５６・・処理ユニット、５８・・ディスプレイ手段、６０・・通信ネットワーク、６２・・センサ、６４・・獲得手段、６６・・ビデオカメラ、６８・・ディスプレイ。

Claims (8)

1. 乳児用オムツまたは大人用失禁パッド、生理用ナプキンなどの吸収性衛生用品の生産ラインの作業に対する是正動作のための方法であって、前記生産ライン（１）に沿って徐々に相互に関連しながら配置されて組立が行われる複数の構成部材を各用品（２）が含んでなる、方法において、
   前記ライン（１）から送出されている各用品（２）の少なくとも一つの画像を捕捉するステップと、
   前記画像を使用して、少なくとも一つの対応する構成部材の配置および／または組立および／または形状を示す第１パラメータを規定するステップと、
   前記第１パラメータの少なくとも一つが夫々の合格範囲外である場合に、生産欠陥を検出するステップと、
   前記第１パラメータが前記合格範囲外であるかどうかを示すのに使用される第２のライン作業パラメータを特定するステップと、
   前記ライン（１）作業パラメータを、最適なライン（１）作業を示す対応する第３の基準パラメータと比較するステップと、
   異常作業を示すパラメータのマップを前記比較から導出するステップと、
   異常作業パラメータの各組み合わせがライン（１）誤作動の夫々の原因を示しているかどうかを点検するステップであって、前記原因は、予め設定され予め規定された誤作動原因の事例記録に含まれている、ステップと、
   発生した誤作動の各原因について、前記生産欠陥を解消するために採用されるべき前記是正動作を規定するステップと、
   を含んでなることを特徴とする方法。
2. オペレータが次にすべき動作として、前記是正動作が指示の形でディスプレイ（６８）に表示されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記指示が、前記オペレータが前記生産欠陥を是正できるような一連の段階的な指示を含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 前記是正動作が、前記作業パラメータを調節するため前記生産ライン（１）に作用するアクチュエータ手段（４４）を制御する動作へ自動的に変換されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 少なくとも一つの画像を捕捉する前記ステップが前記用品（２）の検査手段（５４）を使用して実施されることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
6. 前記検査手段（５４）が、前記画像を捕捉するための少なくとも一つのセンサ（６２）と、前記第１パラメータを規定するための獲得手段（６４）とを含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 前記センサ（６２）がビデオカメラ（６６）であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 前記誤作動原因の事例記録が、予め設定され予め規定されたデータベースに格納されていることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。

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