(57)【要約】  キルティングされた材料ウェブ（２０）を裁断して、パネル内にキルティングパターン（３２）を有するパネル（２４）にする方法。キルティングされた材料ウェブのパネルの幅及び長さ内の所定位置で、材料ウェブにマーク（４８）が付与され、このキルティングされた材料ウェブが、パネルに関して長手方向に移動される。キルティングされた材料ウェブを移動させている間にマークが検出され、コントローラ（２１９）が、このマークに関して、パネルの幅及び長さを画定する裁断装置の位置を決定する。その後、コントローラによって操作された裁断装置（１２０，１５０，１５２）が、パネルの幅及び長さに沿って、キルティングされたウェブ材料を裁断し、それによってキルティングされた材料ウェブからパネルを切り取る。
2009524531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キルティングパターンを有するキルティングされた材料ウェブを裁断してパネルにする方法であって、
該パネルが、パネル内に前記キルティングパターンが配置され、所定の幅及び長さを有し、
前記キルティングされた材料ウェブが、自身の長手方向に移動可能である、方法において、
前記パネルの前記幅及び前記長さ内の所定位置で、前記キルティングされた材料ウェブにマークを付与するステップと、
前記キルティングされた材料ウェブを前記長手方向に移動させるステップと、
前記キルティングされた材料ウェブを移動させている間に前記マークを検出するステップと、
該マークに関して、コントローラを使用して、前記パネルの前記幅及び前記長さを画定する位置を決定するステップと、
前記パネルの前記幅及び前記長さを画定する前記位置のところで前記キルティングされたウェブ材料を裁断し、それによってキルティングされた材料ウェブから前記パネルを切り取るように、裁断装置を、前記コントローラを使用して動作させるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記マークを付与するステップが、キルティング機上で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記マークを付与するステップが、前記パターンをキルティングしている過程で、キルティング機上で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記パネルが表側及び裏側を含み、前記マークを付与するステップが、該マークを前記パネルの前記裏側に印刷するステップである、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記マークが単一の印またはマークである、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記マークを付与するステップが、前記パネルのほぼ中心を表す所定位置に前記マークを付与するステップを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記位置を、前記キルティング機のコントローラを使用して決定するステップを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記位置を、前記キルティング機のコントローラを使用して、前記パターンの前記キルティングを制御するために、前記キルティング機の前記コントローラによって使用されるデータに相互に関係付けられた記憶されたデータから決定するステップを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記位置を、前記キルティング機のコントローラを使用して、キルティングされている前記パターンの前記中心を特定することによって決定するステップを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記位置を、前記キルティング機のコントローラを使用して、キルティングされている前記パターンの前記中心からのオフセットを特定することによって決定するステップを更に含み、
前記マークを付与するステップが、前記パネルの前記中心からオフセットされた前記位置に前記マークを付与するステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記オフセットを特定するステップの一部が、前記パネル上のステッチの位置、前記キルティング機の幾何学的パラメータ、または前記裁断装置を含むパネル裁断機の幾何学的パラメータに基づく、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
短手方向位置における前記キルティングされた材料ウェブの前記裁断が、前記パネルの前記幅を決定し、該パネルが移動している間に実施される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
長手方向位置における前記キルティングされた材料ウェブの前記裁断が、前記パネルの前記長さを決定し、該パネルが停止している間に実施される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記マーク及び所定の縁のうちの一方の検出に応答して、前記キルティングされた材料ウェブの移動を停止させるステップであって、
該キルティングされた材料ウェブの移動を停止させたときに、一方の前記長手方向位置が短手方向裁断装置と整列するステップと、
前記一方の前記長手方向位置のところで前記キルティングされたウェブ材料を裁断して、前記パネルの端を形成するステップと、
を更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記パターンの前記中心から略等しい短手方向距離のところにある短手方向位置のところで前記パネルの両長手縁をトリミングするステップと、
前記パターンの前記中心から略等しい長手方向距離のところで前記パネルの両短手縁を裁断するステップと、
を更に含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記マークを付与する前に、前記パネルに前記パターンの少なくとも一部分をキルティングするステップを更に含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記マークを付与する前に、前記パネルに前記パターンの前記中心をキルティングするステップを更に含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
キルティングパターンを有するキルティングされた材料ウェブを裁断してパネルにする方法であって、
該パネルがそれぞれ、パネル内にキルティングされたそれぞれのパターンが配置され、所定の幅及び長さを有し、
前記キルティングされた材料ウェブが、自身の長手方向に移動可能である、方法において、
（ａ）前記キルティングされた材料ウェブにマークを付与するステップであって、該マークがそれぞれ、それぞれのパネルの中心に近いそれぞれのパネルの前記幅及び前記長さ内の所定位置を識別するステップと、
（ｂ）パネルの前記長さの半分に略等しい所定距離だけ短手方向裁断装置から変位した上流位置までマーク検出器を平行移動させるステップと、
（ｃ）前記キルティングされた材料ウェブを前記長手方向に下流へ移動させるステップと、
（ｄ）前記マーク検出器を使用してマークを検出するステップと、
（ｅ）該マークの検出に応答して、前記キルティングされた材料ウェブの移動を停止させるステップと、
（ｆ）前記マークの位置を決定するステップと、
（ｇ）前記マークの両側の該マークから等距離にある位置まで、トリミング刃を移動させるステップと、
（ｈ）短手方向裁断装置を使用して前記ウェブを短手方向に裁断して、前記パネルの第１の端縁を形成するステップと、
（ｉ）前記パネルの前記長さに略等しい所定距離だけ前記短手方向裁断装置から変位した位置まで長さ検出器を変位させるステップと、
（ｊ）前記キルティングされた材料ウェブを前記長手方向に下流へ移動させるステップと、
（ｋ）同時に、前記トリミング刃を動作させて、前記パネルの両側縁を裁断するステップと、
（ｌ）前記長さ検出器を使用して前記第１の端縁を検出するステップと、
（ｍ）該第１の端縁の検出に応答して、前記材料ウェブの移動を停止させるステップと、
（ｎ）前記短手方向裁断装置を動作させて、前記パネルの第２の端縁を形成するステップであって、前記第１の端縁と前記第２の端縁が前記中心マークから等距離にあるステップと、
を含む方法。
【請求項１９】
前記キルティングされた材料ウェブ上の残りのそれぞれのマークに対して、ステップ（ｂ）から（ｎ）を繰り返すステップを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記キルティングパターンが、前記キルティングされた材料ウェブの表側に表示され、前記マークを前記ウェブの裏側に付与するステップを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
キルティングパターンを有するキルティングされた材料ウェブを裁断してパネルにする方法であって、
該パネルが、パネル内にキルティングパターンが配置され、所定の幅及び長さを有し、
前記キルティングされた材料ウェブが、自身の長手方向に移動可能である、方法において、
前記パネルの中心からオフセットされた前記キルティングされた材料ウェブ上の所定位置にマークを付与し、同時に、前記パネルの幅及び長さに対する前記マークの前記位置の寸法関係のデータを保持するステップと、
前記材料ウェブを長手方向に移動させるステップと、
前記マークを検出するステップと、
該マークの前記位置を、コントローラを使用して決定するステップと、
コントローラを使用して、前記保持されたデータ並びに前記パネルの前記幅及び長さのデータに応答して、前記パネルの前記幅及び前記長さを画定する短手方向及び長手方向位置を、前記マークの前記位置に関して決定するステップと、
前記短手方向及び長手方向位置のところで前記キルティングされたウェブ材料を裁断し、それによって該キルティングされた材料ウェブから前記幅及び長さの前記パネルを切り取るように、裁断装置を、前記コントローラを使用して動作させるステップと、
を含む方法。
【請求項２２】
前記マークを付与する前に、前記パネルに前記パターンの少なくとも一部分をキルティングするステップを更に含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記マークを付与する前に、前記パネルに前記パターンの前記中心をキルティングするステップを更に含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
キルティングされた材料ウェブからパネルを切り取る方法であって、
該パネルが、パネル内にキルティングパターンを有し、前記材料ウェブが、自身の長手方向に移動可能である、方法において、
前記キルティングされた材料ウェブにマークを付与するステップであって、該マークが、前記パネルの幅及び長さに対する既知の寸法関係を有するステップと、
前記キルティングされた材料ウェブを長手方向下流へ移動させるステップと、
前記マークを検出するステップと、
該マークの前記位置を、コントローラを使用して決定するステップと、
該マークに関して、コントローラを使用して、完成したパネルの幅及び長さを決定するそれぞれの位置を、その中にパターンをキルティングした結果としての前記材料の収縮を表すデータを使用して決定するステップと、
完成したパネルの前記幅及び前記長さを決定する前記位置のところで前記キルティングされた材料ウェブを裁断するように、裁断装置を、前記コントローラを使用して動作させるステップと、
を含む方法。
【請求項２５】
位置を決定するステップが更に、
前記コントローラを使用し、前記材料の収縮を表すデータを使用して、前記完成したパネルの所望の端縁を表す第１の位置を決定するステップと、
クロスカッティング刃の上流の縁検出器を前記第１の位置まで移動させるステップと、
前記キルティングされた材料ウェブを前記長手方向上流へ移動させるステップと、
前記キルティングされた材料ウェブの下流縁の検出に応答して、前記キルティングされた材料ウェブの移動を停止させるステップと、
前記キルティングされた材料ウェブの前記長手方向上流への移動の増分を決定するステップと、
前記キルティングされた材料ウェブを長手方向下流へ、実質的に前記移動の増分の分だけ移動させるステップと、
前記長手方向に略垂直な短手方向に前記キルティングされた材料ウェブを裁断して、前記完成したパネルの下流端縁を形成するステップと、
を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記キルティングされたウェブ材料を移動させた後に、
該キルティングされたウェブ材料が、前記パネルの長さの半分を超えて移動し、且つ前記マークが検出されなかったと判定するステップと、
前記キルティングされた材料ウェブを長手方向上流へ、移動の増分の分だけ巻き戻すステップと、
次いで、前記キルティングされたウェブ材料を長手方向下流へ再び移動させて、前記マークを検出するステップと、
を更に含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記キルティングされたウェブ材料が、長手方向下流へ、前記パネルの長さの半分を超えて再び移動し、且つ前記マークが検出されなかったことに応答して、エラーメッセージを生成するステップを更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
パネル内にキルティングパターンを有する材料ウェブを裁断してパネルにする装置であって、該パネルがそれぞれ、パネル内にそれぞれのパターンが配置され、所定の幅及び長さを有している装置において、
前記材料ウェブの中に前記パターンを作り出す複数の縫製ヘッドを有するキルティング機と、
前記パネルに関連付けられたマークを付与する、前記キルティング機上に取り付けられたマーク付与装置であって、それぞれの前記パネルが、それぞれのパネルの幅及び長さ内に単一のマークを有するマーク付与装置と、
前記キルティング機の下流に配置されたパネル裁断機であって、前記パターン及びマークを有する前記材料ウェブを前記キルティング機から受け取るパネル裁断機と、
を含み、
該パネル裁断機が、
それぞれのパネルに関連付けられた単一のマークの検出に応答して第１の出力信号を提供する第１の検出器であって、前記単一のマークが、前記それぞれのパネルの幅を決定する第１の位置を決定するために使用される第１の検出器と、
前記材料ウェブの縁の検出に応答して第２の出力信号を提供する第２の検出器と、
長手方向に対して略垂直な短手方向に位置決め可能なトリミング刃であって、前記材料ウェブを前記長手方向に裁断するように適合されたトリミング刃と、
前記短手方向に移動可能なクロスカッティング刃であって、前記材料ウェブを前記短手方向に裁断するように適合されたクロスカッティング刃と、
前記第１及び第２の出力信号に応答して動作して、前記トリミング刃が、前記それぞれのパネルを前記単一のマークに関係した幅に裁断し、前記クロスカッティング刃が、前記それぞれのパネルを前記単一のマークに関係した長さに裁断するようにするプログラマブルコントローラと、
を含む装置。
【請求項２９】
前記キルティング機が、前記材料ウェブの表側に対して取り付けられた第１のニードルヘッドと、
前記材料ウェブの反対側の裏側に対して取り付けられた第１のルーパヘッドとを含み、
前記第１のニードルヘッド及び第１のルーパヘッドが、前記材料ウェブに対して２方向に移動可能である、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記マーク付与装置が、該マーク付与装置と前記材料ウェブの前記反対側との間に配置されたマスクを含む、請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
前記マーク付与装置が、前記材料ウェブの前記反対側の第１のルーパヘッドに隣接して取り付けられた、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記マーク付与装置が、前記材料ウェブの前記反対側の２つの第１のルーパヘッド間に取り付けられた、請求項３０に記載の装置。
【請求項３３】
前記マーク付与装置が、前記材料ウェブの側縁よりも前記材料ウェブの長手方向中心線の近くに取り付けられた、請求項３０に記載の装置。
【請求項３４】
前記２つの方向に移動可能であり、前記第１のニードルヘッド、前記第１のルーパヘッド及び前記マーク付与装置を支持する第１の部材を更に含む、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記２つの方向に移動可能であり、第２のニードルヘッド及び第２のルーパヘッドを支持する第２の部材を更に含む、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
パネル内にキルティングパターンを有する材料ウェブを裁断してパネルにする装置であって、該パネルがそれぞれ、パネル内にそれぞれのパターンが配置され、所定の幅及び長さを有し、
前記パネルの前記幅及び前記長さ内の所定位置で、前記キルティングされた材料ウェブにマークを付与する手段と、
前記キルティングされた材料ウェブを前記長手方向に移動させる手段と、
前記キルティングされた材料ウェブを移動させている間に前記マークを検出する手段と、
該マークに関して、コントローラを使用して、前記パネルの前記幅及び前記長さを画定する位置を決定する手段と、
前記パネルの前記幅及び前記長さを画定する前記位置のところで前記キルティングされたウェブ材料を裁断し、それによって該キルティングされた材料ウェブから前記パネルを切り取るように、裁断装置を、前記コントローラを使用して動作させる手段と、
を含む装置。
【請求項３７】
複数のキルティングパターンを含むキルティングされた材料のウェブであって、
該複数のキルティングパターンが、該キルティングされた材料のウェブに関して長手方向に間隔を置いて配置されたキルティングされた材料のウェブと、
複数のマークであって、それぞれのマークが、それぞれ１つの前記複数のパターンに関連付けられ、前記キルティングされた材料のウェブから切り取られる複数のパネルのうちのそれぞれ１つのパネルのほぼ中心を表し、前記複数のパネルがそれぞれ、１つの前記キルティングパターンをパネル内に有し、前記複数のマークがそれぞれ、前記キルティングされた材料のウェブから切り取られる前記パネルの長さ及び幅を画定する位置に対する所定の関係を有する複数のマークと、
を含むキルティングされた材料ウェブ。
【請求項３８】
前記キルティングされた材料ウェブから切り取られた後、前記複数のキルティングパターンがそれぞれ、それぞれのパネルのほぼ中心に位置する、請求項３７に記載のキルティングされた材料ウェブ。
【請求項３９】
前記キルティングされた複数パターンが、ニードル側及びルーパ側を有する前記キルティングされた材料のウェブ上に環縫いされ、前記複数のマークが、前記キルティングされた材料のウェブの前記ルーパ側にある、請求項３７に記載のキルティングされた材料ウェブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００４年３月２３日に出願された米国特許仮出願第６０／５５５４６０号の恩典を主張する２００４年１０月１２日に出願された米国特許出願第１０／９６３３００号（特許文献１）の一部継続出願である２００６年１月２５日に出願された米国特許出願第１１／３３９６０２号の一部継続出願であり、これらの出願は、これにより、参照によって本明細書に明示的に組み込まれる。
【０００２】
本発明は一般に平たいストック（stock）を裁断することに関し、より具体的には、キルティングされた（quilted）織物を裁断することに関する。
【背景技術】
【０００３】
キルティングは、装飾的且つ機能的な圧縮可能パネルを生産するために繊維材料と他の織物層とが接合される縫製工程である。縫製デザインでパネルを装飾するためにステッチパターンが使用され、それらのステッチ自体が、キルトを構成するさまざまな材料層を接合する。大規模キルティング工程は通常、高速多針キルティング機（quilting machines）を使用して、これらの多層材料のウェブ（web）に沿った一連のパネルを形成する。これらの大規模キルティング工程は一般に、大型の糸スプールによって供給することができる弾力性のあるステッチ鎖を生み出す環縫い縫製ヘッド（chain-stitch sewing heads）を使用する。
【０００４】
パネルにパターンが縫取りされた後、このパネルは、縫い取られたパターンが切り取られたパネルのほぼ中心に置かれるように、ある長さに裁断され、ある幅にトリミング（trim）されなければならない。キルティングパターンの場所を確定することなくキルティングされた材料ウェブからパネルが自動的に切り取られる場合、ウェブからパネルが切り取られたときに、キルティングパターンがパネルの片側に偏る可能性があり、または、状況によっては、部分的に切り落とされる可能性もある。従って、パネルは、キルティングパターンがパネルのほぼ中心に置かれるように裁断装置の位置を調整するためにオペレータが使用される手動または半自動工程を使用してウェブから切り取られなければならない。更に、パネル上のパターンの不適切な配置は、より自動化された、より労働集約的でない工程及びシステムの使用を制限する。従って、それぞれのパターンがパネル内に適切に配置された状態でパネルを自動で正確且つ迅速に切り取る工程及びシステムを提供することが求められている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０２１１０３１号明細書
【特許文献２】米国特許第５１５４１３０号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００４／０２３７８６４号明細書
【特許文献４】米国特許第６４３５１１７号明細書
【特許文献５】米国特許第６２６３８１６号明細書
【特許文献６】米国特許第６１５８３６６号明細書
【特許文献７】米国特許第６０１２４０３号明細書
【特許文献８】米国特許第５８７３３１５号明細書
【特許文献９】米国特許第６７３６０７８号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００５／０１７８３０７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、パネル内のキルティングパターンに対して裁断装置（cutters）を正確且つ迅速に配置する方法及びシステムを提供する。更に、本発明の方法及びシステムは、キルティングパターンがパネル内に適切に配置された適当な長さ及び幅を有するようにパネルを自動的に裁断する。更に、本発明の方法及びシステムは、知られている市販の構成部品及び裁断装置を使用し、キルティング業界の困難な問題に対する比較的に低コストの解決策を提供する。従って、本発明の方法及びシステムは、キルティングされた材料ウェブから、キルティングパターンを有するパネルを切り取るのに特に有用である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の原理及び記載された実施形態によれば、キルティングされた材料ウェブを裁断して、キルティングパターンを有するパネルにする方法が提供される。パネルは、パネル内にキルティングパターンが配置され、所定の幅及び長さを有する。この方法では、パネルの幅及び長さ内の所定位置で、キルティングされた材料ウェブにマークが付与され、キルティングされた材料ウェブは、パネルに関して長手方向に移動される。このマークは、キルティングされた材料ウェブを移動させている間に検出され、コントローラは、マークに関して、パネルの幅及び長さを画定する裁断装置の位置を決定する。その後、コントローラによって操作された裁断装置が、パネルの幅及び長さに沿って、キルティングされたウェブ材料を裁断し、それによってキルティングされた材料ウェブからパネルを切り取る。
【０００７】
一態様では、このマークが、パネルに関連付けられた単一のマークであり、パターンをキルティングしている過程で、キルティング機上で、キルティングされた材料ウェブに付与される。他の態様では、パネルのほぼ中心の位置にマークが付与される。他の態様では、キルティングされているパターンの中心からオフセットした位置にマークが付与され、このオフセットを特定するステップの一部が、パネル上のステッチの位置、キルティング機の幾何学的パラメータまたは裁断装置を含むパネル裁断機（panel cutter）の幾何学的パラメータに基づく。他の態様では、この方法が、パターンの中心から略等しい短手方向距離のところでパネルの両長手縁をトリミングし、パターンの中心からの略等しい長手方向距離のところでパネルの両短手縁を裁断する。
【０００８】
他の実施形態では、キルティングされた材料ウェブからパネルを切り取る方法において、パネルの中心からオフセットされたキルティングされた材料ウェブ上の所定位置にマークが付与され、同時に、パネルの幅及び長さに対するマークの位置の寸法関係のデータが保持される。キルティングされた材料ウェブは長手方向に移動され、マークを検出すると、コントローラは、マークの位置を決定する。コントローラは次いで、保持されたデータ並びにパネルの幅及び長さのデータに応答して、パネルの幅及び長さを画定する裁断装置の位置を、マークの位置に関して決定する。コントローラは次いで、パネルの幅及び長さを画定する線に沿ってキルティングされたウェブ材料を裁断し、それによってキルティングされた材料ウェブからパネルを切り取るように、裁断装置を動作させる。一態様では、パターンの少なくとも一部分をキルティングした後に、マークが付与される。
【０００９】
他の実施形態では、キルティングされた材料ウェブからパネルを切り取る方法において、キルティングされた材料ウェブにマークが付与され、このマークは、パネルの幅及び長さに対する既知の寸法関係を有する。キルティングされた材料ウェブは、長手方向下流へ移動され、マークを検出すると、コントローラは、マークの位置を決定する。コントローラは次いで、マーク位置に関して、完成したパネルの幅及び長さを決定する位置を、その中にパターンをキルティングした結果としての材料の収縮を表すデータを使用して決定する。コントローラは次いで、裁断装置をその位置に配置し、キルティングされた材料ウェブを完成したパネルの幅及び長さに裁断するように、裁断装置を動作させる。
【００１０】
他の実施形態では、材料ウェブを裁断してパネルにする装置であって、パネルがそれぞれ、パネル内にそれぞれのキルティングパターンが配置され、所定の幅及び長さを有する装置が提供される。キルティング機は、材料ウェブの中にキルティングパターンを作り出す複数の縫製ヘッドを有し、キルティング機上に、パネルに関連付けられたマークを付与するマーク付与装置（mark applicator）が取り付けられる。パネルはそれぞれ、それぞれのパネルの幅及び長さ内に単一のマークを有する。パネル裁断機はキルティング機の下流に配置され、パネル裁断機は、キルティングパターン及びマークを有する材料ウェブを受け取る。パネル裁断機は、それぞれのパネルに関連付けられた単一のマークの検出に応答して第１の出力信号を提供する第１の検出器を有し、この単一のマークは、それぞれのパネルの幅を決定する第１の位置を決定するために使用される。第２の検出器は、材料ウェブの縁の検出に応答して第２の出力信号を提供する。トリミング刃は、長手方向に対して略垂直な短手方向の第１の位置に配置可能であり、材料ウェブを長手方向に裁断するように動作可能である。クロスカッティング刃（cross cutting blade）は、第２の位置まで長手方向に移動可能であり、材料ウェブを短手方向に裁断するように動作可能である。プログラマブルコントローラは、第１及び第２の出力信号に応答して動作して、トリミング刃が、それぞれのパネルを単一のマークに関係した幅に裁断し、クロスカッティング刃が、それぞれのパネルを単一のマークに関係した長さに裁断するようにする。
【００１１】
他の実施形態では、キルティングされた材料ウェブが、キルティングされた材料のウェブに関して長手方向に間隔を置いて配置された複数のキルティングパターンを有するキルティングされた材料のウェブを含む。キルティングされた材料のウェブに複数のマークが付与され、それぞれのマークは、それぞれの１つの複数のパターンに関連付けられている。それぞれのマークは、キルティングされた材料のウェブから切り取られる複数のパネルのうちのそれぞれ１つのパネルの中心をほぼ表し、複数のパネルはそれぞれ、１つのキルティングパターンをその中に有する。複数のマークはそれぞれ更に、キルティングされた材料のウェブから切り取られるパネルの長さ及び幅を画定する位置に対して所定の関係を有する。
【００１２】
本発明のこれらの目的及び利点並びにその他の目的及び利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによって、より容易に明らかとなろう。
【００１３】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部分を構成する添付図面は、本発明の実施形態を例示し、上記の本発明の全般的な説明及び下記の実施形態の詳細な説明とともに、本発明の原理を説明する役目を果たす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１を参照すると、キルティング機（図示せず）の出力部分に沿って、キルティングされた材料のウェブ２０が、流れ矢印２２によって指示された方向に運ばれている。このようなキルティング機は、特許文献２、及び特許文献３に示され、記述されたタイプの機械である。これにより、これらの特許及び特許出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。キルティングされた材料２０は裁断されて、それぞれの周界（perimeters）２８、３０の内側にキルティングパターン３２、３４が配置されたキルティングされたパネル２４、２６を形成する。従って、パネル２４を所望の長さに裁断するため、最初に、クロップアウト片（crop-out piece）５６を除去するために、キルティングされた材料ウェブ２０が裁断線３６に沿って裁断され、その後、裁断線３８に沿って裁断される。更に、パネル２４を所望の幅に裁断するため、キルティングされた材料ウェブ２０は、トリミング線４０、４２に沿って裁断され、それによってそれぞれのセルベッジ片（selvage piece）４４、４６を除去する。
【００１５】
理解されるように、キルティング工程の性質のため、キルティングされた連続パターン３２、３４の位置はしばしばわずかに変化し、このことは、パネル裁断工程をかなり複雑にする。例えば、キルティングされた材料ウェブをパネルの長さに等しい増分送りの分だけ移動させた後に、パネル２４、２６がある長さに裁断される場合、一部のパネルのキルティングパターンは中心に位置しない。キルティングパターンが中心にないパネルは、他のパネルと一緒に適切に組み立て、且つ／または縫い合わせることがより難しく、キルティングパターンが中心から大きく外れており、その結果、使用することができない場合には、そのパネルは廃棄されなければならない。
【００１６】
従って、パネル２４、２６の効率的な自動高速裁断を容易にするため、中心または基準マーク４８が使用され、それぞれのパネル２４、２６のキルティングパターン３２、３４に関して中心に置かれる。中心マーク４８は、キルティング工程の一部として、さまざまな媒体及び工程、例えば貼付け要素、塗付け、検出可能なステッチ等を使用して、ウェブ２０に自動的に付与することができる。更に、中心マーク４８は、有効な任意の形状、例えば円、ドット、十字線等とすることができる。中心マーク４８はあるいは、特許文献４〜特許文献８に示され、記述されている装置及び方法を使用してウェブ２０に印刷することもできる。これらの特許は全て、これにより、その全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。中心マークはしばしば、パネルの裏側、すなわちキルティングパターンを使用者に提示する側とは反対の側に置かれる。
【００１７】
図２を参照すると、パネル裁断機１００は、上流部１０２、裁断部１０４及び下流部１０６を有する。本明細書で使用されるとき、「上流」は、クロスカッティング刃１２３の左側の位置、クロスカッティング刃１２３の左側への移動、またはクロスカッティング刃１２３の左側の方向を指し、「下流」は、クロスカッティング刃１２３の右側の位置、クロスカッティング刃１２３の右側への移動、またはクロスカッティング刃１２３の右側の方向を指す。キルティングされた材料ウェブ２０は、ローラ１０８、１１０を通過し、上流テーブル１１２を横切り、短手方向に延びる対向する一対のピンチローラ１１４の間を通って供給される。ピンチローラは、アクチュエータ１１６、例えば空気圧シリンダによって係合し、離れる。ピンチローラ１１４の間にキルティングされた材料ウェブ２０が挟まれた状態で、ピンチローラ１１４を係合させた後、ピンチローラ１１４間のキルティングされた材料ウェブを、ウェブの長さの方向に略平行な長手方向１１８に送るため、アクチュエータ１１７（図３）、例えば電動機がオンにされる。
【００１８】
裁断部１０４（図２）は、短手方向裁断装置１２０及びトリミング装置１２２を含む。短手方向裁断装置１２０は、キャリッジ１２６に取り付けられた電動機１２４に動作可能に接続された裁断刃１２３を有する。短手方向１３０（図３）、すなわち長手方向１１８に対して垂直な方向に、直線ガイド１２８が延びる。キャリッジ１２６は、ガイドレール１２８の反対側の長手縁に載った複数のローラ１３２を有する。キャリッジ１２６には駆動ベルト１３６の端部が接続されており、これらの端部は、アイドラプーリ１３８及び電動機１４２によって回転するドライブプーリ１４０の上を、ループを描いて移動する。従って、電動機１４２を動作させることは、キャリッジ１２６及びクロスカッティング刃１２３を短手方向１３０に平行移動させて、キルティングされた材料ウェブ２０を裁断するのに有効である。
【００１９】
クランプバー１４４は、パネル裁断機１００のほぼ全幅にわたって短手方向に延び、その端部のところで、シリンダ１４６によって支持されている。クランプバー１４４の垂直方向の移動は、直線ガイド１４８の両側に載ったホイール１４７によって案内される。アクチュエータ１４６は、クランプバー１４４をプレート１４９に向かって移動させて、これらの間にキルティングされた材料ウェブを固定する。
【００２０】
トリミング装置１２２は、ピンチローラ１１４の端部に隣接してパネル裁断機１００の両側に配置された左右のスリッタ／送り機構１５０、１５２を含む。スリッタ／送り機構１５０、１５２は、これによりその全体が参照によって本明細書に組み込まれる特許文献９に詳述されている。スリッタ／送り機構１５０、１５２はそれぞれ、上スリッティングホイール１５６及び下スリッティングホイール１５８並びに上コンベヤ１６０及び下コンベヤ１６２を回転させる電動機１５４によって動作する。スリッタ／送り機構１５０、１５２はそれぞれ、電動機１５４、スリッティングホイール１５６、１５８及びコンベヤ１６０、１６２を支持する、ホイール１６６を介してガイドレール１６８に取り付けられたキャリッジ１６４を有する。キャリッジ１６４はそれぞれ、アクチュエータ１７２によって回転するねじ１７０の上にはめられたナット（図示せず）に取り付けられる。従って、それぞれのアクチュエータ１７２を動作させることによって、スリッタ／送り機構１５０、１５２をレール１６８上の所望の位置まで移動させることができる。
【００２１】
上流中心マーク検出器１８０は、直線ガイドロッド１８６によって上流テーブル１１２の下に支持されたキャリッジ１８４に取り付けられたセンサ１８２を有する。中心マーク検出器１８０は、キルティングされた材料ウェブ２０上の中心マーク４８の検出された位置を表す出力信号を提供することができる任意のデバイス、例えば視覚カメラとすることができる。この視覚カメラは、ディジタル形態に変換され、キルティングされた材料ウェブ２０上の中心マークの位置を決定するために処理される出力を提供する電荷結合デバイス（ＣＣＤ：charge coupled device）を有する。キャリッジ１８４は更に、アイドラプーリ１９０及び電動機１９４によって回転するドライブプーリ１９２の周りに延びる駆動ベルト１８８に接続される。従って、電動機１９４の動作は、センサ１８２を長手方向１１８に移動させるのに有効である。
【００２２】
下流部１０６は、電動機１７８によって回転するドライブプーリ１７６によって動作する下流コンベヤ１７４を有する。下流長さ検出器１９６は、直線ガイドロッド２０１によって支持されたキャリッジ２００に取り付けられたセンサ１９８を有する。センサ１９８は、キルティングされた材料ウェブ２０の縁の検出に応答して出力信号を提供することができる任意のデバイス、例えば近接センサまたは光電センサとすることができる。キャリッジ２００は、アイドラプーリ２０４及びドライブプーリ２０６の上を、ループを描いて移動する駆動ベルト２０２に接続される。電動機２０８がドライブプーリ２０６を回転させて、検出器１９８を長手方向１１８に直線運動させる。
【００２３】
図４に示されているように、図５に示されたパネル裁断動作を実行するパネル裁断機１００上のさまざまなアクチュエータ及び電動機の動作を調整するため、プログラマブルコントローラ２１０が使用される。キルティングされた材料ウェブ２０は最初に、パネル裁断機１００に装填され、ピンチローラ１１４間に配置される。オペレータは次いで、パネル裁断動作サイクルを開始することができる。コントローラ２１０は最初に、２５０で、次のパネル２４（図１）のサイズを決定する。この実施形態では、パネル裁断機１００が、より大きなパネル、例えば幅が最大８０インチ、長さが最大６０インチのパネルを裁断する能力を有する。しかしながら、相当に小さなパネルを裁断することもでき、更に、キルティングされたパネルウェブ２０上の連続するパネルが異なるサイズのパネルであってもよい。
【００２４】
裁断される最初のパネルの長さが６０インチ、幅が８０インチである仮定すると、コントローラ２１０は最初に、２５２で、検出器キャリッジ１８４及び中心マーク検出器１８２を、クロスカッティング刃１２３の３０インチ上流にある第１の長手方向裁断位置（longitudinal cut position）まで移動させるよう、検出器位置決め電動機１９４に指令する。従って、ウェブが下流に移動され、中心マーク検出器１８２がパターン２４の中心マーク４８（図１）を検出したとき、パターン２４の裁断線３６がクロスカッティング刃１２３と整列する。更に、コントローラ２１０は、２５４で、長さセンサキャリッジ２００及び長さセンサ１９８を、クロスカッティング刃１２３の６０インチ下流の第２の長手方向裁断位置まで移動させるよう、長さセンサ位置決め電動機２０８に指令する。この位置では、長さセンサ１９８が前裁断縁３６を検出したとき、パターン２４の後裁断線３８がクロスカッティング刃１２３と整列し、それにより、クロスカッティング刃１２３は、キルティングされた材料ウェブ２０から所望の長さのパネル２４を切り取ることができる。
【００２５】
その後、コントローラ２１０は、２５６で、キルティングされた材料ウェブ２０の送りを開始する。このウェブの送りは、ウェブ２０が下流に移動する方向にピンチローラ１１４を回転させるよう、コントローラ２１０がピンチローラ電動機１１７に指令することによって開始される。キルティングされた材料ウェブ２０は、上流テーブル１１２の上方を向いた提示側または表側にキルティングパターン３２を有し、上流テーブル１１２の下方を向いた反対側の裏側に中心マーク４８を有する。上流テーブル１１２の下方にあるとき、中心マーク検出器１８２はウェブ２０の裏側を見ている。中心マークが、検出器１８２の視野の中の短手方向中心線６６（図１）を横切ると、検出器１８２は出力信号をコントローラ２１０に送り、コントローラは、ピンチローラ電動機１１７に停止するよう指令する。理解されるように、ピンチローラ１１４の動作を停止させるこの工程は、検出器１８２の視野の中心線６６上に中心マーク４８が正確に位置したときにキルティングされた材料ウェブ２０を停止させることができるよう、ピンチローラ電動機１１７の連続する減速を含むことができる。従って、パネル２４の前裁断線３６は、クロスカッティング刃１２３と正確に整列し、その結果、前裁断線３６は、パネル２４の所望の長さの半分にほぼ等しい中心マーク４８に対する距離を表す。
【００２６】
図１に破線で示された中心マーク４８ａによって示されているように、中心マーク４８が、検出器１８２の視野の長手中心線６８（図１）からオフセットされている場合、検出器１８２及びコントローラ２１０は、２６０で、このオフセットの大きさを決定することができる。コントローラ２１０は次いで、検出された中心マーク４８ａから側トリミング刃１５６、１５８が等距離にあるようにスリッタ／送り機構１５０、１５２をそれぞれの短手方向裁断位置（transverse cut position）に配置するよう、側トリミング位置決め電動機１７２に指令する。
【００２７】
その後、２６２で、コントローラ２１０は、クランプバー１４４を下げ、それによってキルティングされた材料ウェブ２０を、クランプバー１４４と固定プレート１４９との間に締め付けるよう、クランプアクチュエータ１４６に指令する。次に、コントローラ２１０は、クロスカッティング刃１２３の回転を開始させるよう指令する指令信号を、クロスカッティング刃電動機１２４に提供する。更に、コントローラ２１０は、回転しているクロスカッティング刃１２３を支持しているキャリッジ１２６を、パネル裁断機１００を横断してパネル２４の裁断線３６に沿って移動させるよう、クロスカッティング刃位置決め電動機１４２に指令する。その移動は、クロップアウト片５６を切り取り、パネル２４の裁断縁を形成するのに有効である。クロスカッティング刃１２３がその横移動を終えると、コントローラ２１０は、クロスカッティング刃位置決め電動機１４２の動作を終了させ、２６４で、下流コンベヤ電動機１７８の動作を開始させて、パネル裁断機１００からクロップアウト片５６を送り出すことができる。
【００２８】
コントローラ２１０は次いで、２６６で、クランプバー１４４をプレート１４９から持ち上げ、それによってキルティングされた材料ウェブの締付けを解くよう、クランプアクチュエータ１４６に指令する。コントローラ２１０は次いで、左右のスリッタ／送り機構１５０、１５２の側トリミング電動機１５４をオンにする。側トリミング電動機１５４を動作させることによって、スリッタ／送り機構１５０、１５２の上下のスリッティングホイール１５６、１５８及び上下のコンベヤ１６０、１６２の回転が開始される。従って、キルティングされた材料ウェブ２０がピンチローラ１４４によって下流に移動すると、キルティングされた材料ウェブ２０は、パネル裁断機１００の両側にある上コンベヤ１６０と下コンベヤ１６２の間に捕捉される。この２つの上下のコンベヤ１６０、１６２のセットは、それぞれの上下のスリッティングホイール１５６、１５８のセットの先にキルティングされた材料ウェブ２０を引っ張るように動作する。キルティングされた材料ウェブ２０のパネル裁断機１００に沿った運搬を下流送りコンベヤ１７４が促進することを可能にするため、コントローラ２１０は更に、下流送りコンベヤ電動機１７８の動作を指令する。従って、左右のスリッティングホイール１５６、１５８のセットはそれぞれの裁断線４０、４２に沿って移動して、検出された中心マークから等距離にあるパネル２４の側縁を形成する。
【００２９】
この動作は、２６８で、長さセンサ１９８がパネル２４の裁断縁３６（図１）を検出し、同時に、裁断縁フィードバック信号をコントローラ２１０へ送るまで続く。コントローラ２１０は直ちに、ピンチローラ送り電動機１１７、２つのスリッタ／送り機構電動機１５４、並びに下流コンベヤ電動機１７８をオフにする。このとき、パネル２４の後裁断線３８がクロスカッティング刃１２３と整列する。その後、コントローラ２１０は、２７０で、キルティングされた材料ウェブ２０及び固定されたプレート１４９に対してクランプバー１４４を下げるよう、クランプアクチュエータ１４６に指令する。更に、コントローラ２１０は、キャリッジ１２６及び回転しているクロスカッティング刃１２３を、パネル裁断機１００を横断してパネル２４の後裁断線３８に沿って移動させるよう、クロスカッティング刃位置決め電動機１４２に指令する。次いで、コントローラ２１０は、２７２で、クランプバーを持ち上げ、キルティングされた材料ウェブ２０の締付けを解くよう、クランプアクチュエータ１４６に指令する。コントローラ２１０は次いで、スリッタ／送り機構電動機１５４並びに下流コンベヤ電動機１７８を活動化させることによって、パネルの送りを開始させる。２つの上下のスリッタホイールのセットは、パネル３２のトリミング線４０、４２に沿って裁断を続けて、中心マーク４８から等距離にある側縁を形成する。コントローラ２１０は次いで、２７４で、切り取るべき他のパネル、例えばキルティングされた材料パネル２６があるかどうかを判定する。切り取るべきパネルがある場合には、ウェブ２０からパネル２６を切り取るため、工程ステップ２５０〜２７２が繰り返される。
【００３０】
従って、パネル裁断機１００は、最初に、キルティングパターンパネルの、中心マークまたは他の基準マークに関して両側の幅縁を決定し、これらを裁断し、次に、キルティングパターンパネルの、同じ中心マークまたは他の基準マークに関して両側の長さ端を決定し、これらを裁断する能力を有する。従って、パネル裁断機１００は、キルティングされた材料ウェブ２０からパネル２４、２６を切り取る際に、キルティングパターン３２、３４が一貫して、裁断されたそれぞれのパネル２４、２６の中心に位置するという利点を有する。更に、パネル裁断機１００を使用すると、連続するキルティングパターン２４、２６を異なるサイズのパターンとすることができ、キルティングパターンがその中心に置かれた、異なる長さ及び幅のパネルを、正確且つ迅速に切り取ることができる。
【００３１】
１つの実施形態を説明することによって本発明を例示し、その実施形態をかなり詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲をこのような詳細に制限または限定する意図は全くない。当業者には追加の利点及び変更が明白であろう。理解されるように、検出器１８２、１９８、短手方向裁断装置１２０及びトリミング装置１５０、１５２の構造及び動作に関しては多くのバリエーションがある。例えば、図６は、短手方向裁断装置１２０及び単一の中心マーク検出器またはカメラ１８２を使用したパネル裁断機１００の代替実施形態を示す。短手方向裁断装置１２０は、短手方向裁断装置１２０を長手方向１１８に移動させる第２のクロスカッティング刃キャリッジ２１４上に取り付けられている。従って、図６では、短手方向裁断装置１２０が左右に移動可能である。コントローラ２１０は、以前に説明した工程と同様の工程で、キルティングされた材料ウェブ２０を図６の右側へ移動させ、短手方向裁断装置１２０に指令して、ウェブ２０をパターン２４の裁断線３６に沿って裁断させる。その後、コントローラ２１０は、短手方向裁断装置１２０を図７に示された位置まで図６の左側へ移動させるよう指令する指令信号を送る。短手方向裁断装置１２０は、キルティングされたパネル２４の長さに等しい距離、すなわち短手方向裁断経路３６と３８の間の距離だけ移動する。先の説明と同じく、コントローラ２１０は、短手方向裁断装置１２０を、キルティングされた材料ウェブ２０を横断してパネル２４の裁断線３８に沿って移動させ、それによってパネル２４を所望の長さに裁断する。その後、コントローラ２１０は、キルティングされたウェブ材料２０の移動を開始させ、スリッタ／送り装置１５０、１５２が、トリミング線４０、４２に沿って裁断して、パネルの側縁を形成するよう指令する。
【００３２】
図８は、単一の中心マーク検出器１８２及び２つの短手方向裁断装置１２０ａ、１２０ｂを使用したパネル裁断機１００の他の実施形態を示す。短手方向裁断装置１２０ａ、１２０ｂはそれぞれ、長手方向１１８に移動可能な別個の短手方向裁断キャリッジ２１４ａ、２１４ｂ上に支持されている。以前の説明と同様の方法で、コントローラ２１０は、検出器１８２の中心線６６（図１）を横切る中心マーク４８が検出されるまで、キルティングされたウェブ２０を図８の右側へ送るように動作する。コントローラ２１０は次いで、キルティングされた材料ウェブ２０の送りを停止させる。その後、コントローラ２１０は、中心マーク４８が短手方向裁断装置１２０ａ、１２０ｂ間の中間に置かれるように短手方向裁断装置１２０ａ、１２０ｂを長手方向に移動させる。コントローラ２１０は次いで、短手方向裁断装置１２０ａ、１２０ｂを、パネル２４の裁断線３６、３８に沿って移動させ、それによってパネル２４をその所望の長さに裁断する。理解されるように、コントローラ２１０はあるいは、短手方向裁断装置１２０ａ、１２０ｂを順番にまたは同時に動作させることができる。理解されるように、他の実施形態では、２つのクロスカッティング刃と電動機の両方を、図２の短手方向キャリッジではなく、それぞれの長手方向キャリッジ２１４ａ、２１４ｂに取り付けることもできる。次いで、これらの長手方向キャリッジ２１４ａ、２１４ｂを、別個のまたは共通の短手方向キャリッジに取り付けることができる。
【００３３】
以前に指摘したとおり、比較的に大きなパネル、例えば幅が最大８０インチのパネルを裁断するように、パネル裁断機１００を設計することができ、更に、パネル裁断機１００及びその関連コントローラを使用して、機械構造を変更することなく、さまざまな幅のキルティングパターンのウェブを裁断することができることが望ましい。そのような１つの工程が図９に概略的に示されており、この工程では、図２〜図４に関して示し、説明したパネル裁断機が、キルティングされた第１のパターン３２ａを有するより幅の広い第１のウェブ２０ａに対して設計されている。以前に説明した中心マーク検出器１８０は、パネル裁断機の長手方向中心線２７６と略整列している。この位置では、中心マーク検出器１８０が中心マーク４８ａを容易に検出することができ、図２〜図４に関して示し、説明した方法で、コントローラは、キルティングパターン３２ａがパネル２４ａのほぼ中心に位置するようにより幅の広いウェブ２０ａからパネル２４ａを切り取るよう、短手方向裁断装置及びトリミング装置を動作させる。
【００３４】
図９を参照すると、同じパネル裁断機を使用して、キルティングされたウェブ２０ａよりも幅の狭い第２のキルティングされたウェブ２０ｂを裁断するためにすることがしばしば望ましく、より幅の狭いキルティングされたウェブ２０ｂはしばしば、キルティングパターン３２ａよりも幅の狭いキルティングパターン３２ｂを有する。より幅の広いキルティングされたウェブ２０ａを裁断するように構築されたパネル裁断機上でより幅の狭いキルティングされたウェブ２０ｂを裁断するためには、より幅の狭いキルティングされたウェブがパネル裁断機と整列しなければならない。この例示的な実施形態では、それぞれのキルティングされたウェブ２０ａ、２０ｂの左端が、パネル裁断機に関連付けられた基準線２７８と整列する。基準線２７８は、パネル裁断機構成部品の縁、機械的なガイドまたはフェンス、１つまたは複数の縁検出器またはセンサ、レーザビーム等によって提供することができる。
【００３５】
図９に示されているように、より幅の狭いキルティングされたウェブ２０ｂが基準線２７８と整列した場合、より幅の狭いキルティングパターン３２ｂの中心点２８０は、中心マーク検出器１８０の検出野の外側にある。従って、より幅の狭いキルティングパターン３２ｂの中心点２８０にほぼ位置する中心マークを、中心マーク検出器１８０は検出できないであろう。より幅の狭いキルティングパターン３２ｂを検出するため、より幅の狭いウェブ２０ｂに疑似中心マーク２８２が付与される。その最も単純な形態では、少なくとも中心マーク検出器１８０の検出野の中に疑似中心マーク２８２を置くのに必要な寸法だけ、疑似中心マーク２８２が中心点２８０から変位またはオフセットされる。この大きさの疑似中心マーク２８２のオフセット２８４はたいてい、疑似中心マーク２８２を機械中心線２７６と略整列させる。従って、疑似中心マーク２８２は、中心点２８０と共通の長手方向位置を有するが、機械中心線２７６に対して略垂直な方向にはオフセットされている。
【００３６】
前述のとおり、中心マーク４８ａ及び疑似中心マーク２８２は、キルティング工程の一部として、さまざまな媒体及び工程を使用してウェブ２０に自動的に付与することができる。更に、キルティング機に入るキルティングされたウェブの幅は既知であり、または容易に検出することができる。大部分の用途では、キルティング機及び／またはパネル裁断機の設定が、特定の幅のウェブに対して設定され、その設定が実質的な本番運転に対して保持される。従って、ウェブの幅及びキルティングパターンの位置が分かっていれば、所望のオフセット２８４を有する疑似中心マーク２８２を付与するように、キルティング機のコントローラ３１９（図４）を容易にプログラムすることができる。同様に、キルティング機によって使用される疑似中心マーク２８２のオフセット２８４を、パネル裁断機のコントローラ２１０にもプログラムすることができる。パネル裁断機が、キルティング機の下流の連続する加工ラインの一部として動作している場合、キルティングパターンのオフセット及びキルティングされたパネルの幅を、知られている方法で、キルティング機コントローラからパネル裁断機コントローラに電子的に転送することができる。パネル裁断機が、キルティング機とは独立に動作している場合には、キルティングされたパネルウェブを処理するためにパネル裁断機を設定するたびに、それぞれのキルティングパターンのオフセット及びキルティングされたウェブの幅を手動でプログラムすることができる。あるいは、それぞれのキルティングパターンのオフセット及びキルティングされたウェブの幅は、パネル裁断機コントローラの中に記憶された情報から決定することもできる。
【００３７】
中心マーク、例えば中心マーク４８ａ及び疑似中心マーク２８２の正確な位置の決定はさまざまである。また、キルティング機コントローラは、パターンキルティング動作の前、途中または後に、中心マークを付与することができる。中心マークはしばしば、後に説明される「収縮」を除いて、キルティングパターンの予想される中心を表す位置に付与される。
【００３８】
キルティングされたウェブの厚さの範囲はかなり大きく、この厚さが例えば数インチにもなることがあることに留意されたい。更に、パターンをキルティングする工程によって、キルティングパターンは、理論上のサイズから「収縮」することが知られている。更に、収縮の大きさは主として、２、３の工程パラメータ、例えば、キルティングパターンの厚さ、ウェブ及びキルティングパターンを構成する材料の組成、並びにパターンの異なる部分がキルティングされる順序に依存する。更に、キルティング機コントローラを、収縮を最小限に抑え、それによって中心マークの完全性を維持するパターンキルティング工程を実行するようにプログラムすることができる。キルティングパターンの収縮はほとんど常に存在するが、この収縮は多くの場合、反復性であり、従って予測することができる。従って、収縮が重要な意味を持つ用途を識別することができる。
【００３９】
例示的な代替実施形態では、使用者は、経験から、どのキルティングされた材料パネルがより大きな収縮を受けるのかを知っている。更に、このような収縮は測定可能且つ既知であり、従って、キルティングされたそれぞれのパターンがそのほぼ中心に位置するパネルがウェブから切り取られるように、裁断装置の位置を決定することができる。この実施形態では、収縮したキルティングパターンの縁の位置を中心点に関して測定することができ、パネルサイズデータの一部としてコントローラ２１０に入力することができる。図２、図３、図１０及び図１１を参照すると、収縮したパターン３２ｃを有するパネル２４ｃが裁断されるとき、コントローラ２１０は、図５に示されたパネル裁断サイクルの代替サイクルである中心パネルサイクル４００（図１０）を呼び出す。このサイクルは、前のパネルが裁断された直後に呼び出され、従って、クロスカッティング刃１２３（図１１）は、材料ウェブ２０のその時点の前縁４１と整列している。コントローラ２１０は最初に、４０２で、キルティングされた材料ウェブ２０の矢印２２の方向への送りを開始させ、４０４で、上流中心マーク検出器１８０の出力を監視する。この送りの速度は、中心マークを検出する工程に対応している。
【００４０】
中心マークが検出されない場合、コントローラは、４０６で、その材料送りが、そのパネルの長さの半分を超えているかどうかを判定する。その送りが検出されると、コントローラ２１０は次いで、４０８で、材料送りを停止させ、４１０で、これが、中心マークを検出する２回目の試みであるかどうかを判定する。そうでない場合、コントローラ２１０は、４１２で、材料ウェブ２０の巻戻し、すなわち、図１１の方向指示矢印２２とは逆方向の移動を指令する。下流長さセンサ１９６が前縁４１を検出すると、この送りは停止され、パネル中心マークを検出する２回目の試みにおいてステップ４０２〜４１０が繰り返される。この２回目の試みでは、中心マークを見つける最初の試みよりも材料送りを遅くすることができる。再びそのパネルの長さの半分を超えて材料が送られても中心マークが検出されない場合、コントローラは、４１４で、手動による介入を要求するエラーメッセージを生成する。
【００４１】
どちらかの材料送りで、中心マーク検出器１８０がパネル２４ｃの中心マーク４８ｃを検出したとする。コントローラは次いで、４１６で、キルティングされた材料ウェブの送りを停止させるよう指令する。その後、コントローラは、４１８で、中心マーク４８ｃの座標を検出器１８０から取得する。この特定のキルティングパターン３２ｃを用いた経験に基づいて、使用者は、収縮したパネル２４ｃのサイズを表す制御に使用可能なプログラムされたデータを有する。中心マークの座標データ及び収縮したパネルのサイズデータを利用することにより、コントローラ２１０は、４２０で、収縮したキルティングパターン３２ｃに関連した所望の前裁断線３７を表す長手方向位置まで長さ検出器１９８を移動させるよう、電動機２０８に指令することができる。その後、コントローラ２１０は、４２２で、検出器１９８がキルティングされた材料ウェブ２０の前縁４１を検出するまで材料ウェブ２０を巻き戻すよう、電動機２０８に指令する。この材料送りの間に、コントローラ２１０は、その送りの増分の長さを追跡し、測定する。
【００４２】
その送りの長さは、前裁断線３７からクロスカッティング刃１２３までの距離を表す。コントローラ２１０は次いで、４２４で、前裁断線３７をクロスカッティング刃１２３と整列させるのに必要な送りの増分を決定し、４２６で、図１１の矢印２２の方向にキルティングされたウェブ２０をその送りの増分だけ送るよう、送り電動機１１７に指令する。この移動によって、パネル裁断線３７はクロスカッティング刃１２３と整列する。コントローラ２１０は次いで、４２８で、裁断線３７に沿って裁断し、それによってクロップアウト片５６を切り離すよう、短手方向裁断装置１２０に指令する。その後、コントローラ２１０は、４３０で、検出器１９８を、図１１に破線で示された長手方向位置まで、収縮したパネル２４ｃの長さに等しい増分変位の分だけ移動させるよう電動機２０８に指令する。中心マークの座標データ及び収縮したパネルのサイズデータを利用して、コントローラ２１０は、中心マーク４８ｃから等距離の短手方向位置まで移動するように、トリミング装置１５０、１５２に指令する。トリミング装置１５０、１５２は従って、収縮したキルティングされたパネル２４ｃの幅を決定するスリット線４３、４５と整列する。
【００４３】
その後、コントローラ２１０は、４３２で、キルティングされた材料ウェブ２０の送りを指令し、その間、トリミング装置１５０、１５２はスリット線４３、４５に沿って裁断を実行している。この送りは、長さセンサ１９８によって裁断線３７が検出されるまで続き、その時点で材料送りは停止される。この時点で、後裁断線３９はクロスカッティング刃１２３と整列しており、その後、コントローラは、４３４で、裁断線３９に沿って裁断するよう、短手方向裁断装置１２０に指令する。図５の標準パネル裁断工程に関して以前に説明したように、キルティングされたウェブ２０は次いで、更に送られて、スリット線４３、４５の裁断を終え、裁断機からパネル２４ｃを送る。理解されるように、多くのキルティングパターンがいくらかの収縮を経験するが、図１０のサイクルは、キルティングパターンの収縮が例えば１０％よりも大きい用途により適している。しかしながら、その適用可能性は最終的に、特定の使用者によって決定される。
【００４４】
疑似中心点２８２の使用は、共通のパネル裁断機を使用して、異なる幅のウェブからキルティングされたパネルを切り取る１つの例にすぎない。他の実施形態では、プログラムコントローラの下で、パネル裁断機の中心線に対して略垂直の方向に移動可能なキャリッジ上に、図２及び図３の中心マーク検出器１８０を取り付けることができる。従って、キルティングパターンごとに、パターンの中心の中心マークが中心マーク検出器１８０の検出野の中に位置するように、中心マーク検出器１８０を短手方向に移動させることができる。他の実施形態では、異なるウェブ幅に関して、キルティングパターンの中心位置の予想される範囲が十分に狭い場合に、その範囲のほぼ中央に中心マーク検出器１８０を取り付けて、中心マークの予想位置が中心マーク検出器１８０の検出野の中に入るようにすることができる。
【００４５】
マーク４８、４８ｂ、４８ｃ、２８２等のマークは任意の時点で付与することができ、例えば、パターンがキルティングされる前、パターンキルティング工程中、またはウェブにパターンがキルティングされた後に付与することができる。例示的な一実施形態では、マーク４８（図１）が、ウェブ２０上にパターン３２（図１）をキルティングするキルティング機によって、パネル裁断機１００（図２）の上流で付与される。適当な１つのキルティング機は、特許文献１０に記載され、示されたタイプの多針キルティング機であり、その例示的な一実施形態が、図１２に示されたキルティング機またはキルタ（quilter）３００である。この例示的な実施形態では、図２のパネル裁断機１００がしばしば、キルティング機３００から出てきたキルティングされたウェブ２０からパネル２４、２６（図１）を切り取るために、図１２のキルティング機３００の下流に、図１２のキルティング機３００とインライン方式で配置される。更に、キルティング機３００は、ウェブ２０へのマーク４８の付与を制御し、パネル裁断機１００のコントローラ２１０（図４）と電気的に接続したコントローラ３１９を有する。
【００４６】
図１２に示されているように、キルティング機３００は、下ブリッジ３２１及び上ブリッジ３２２が取り付けられたフレーム３１１を有する。それぞれのブリッジは、環縫い形成ヘッド３２０の複数のセットを支持するニードルヘッド側３２３とルーパヘッド側３２４とを有する。環縫い形成ヘッドはそれぞれ、ブリッジ３２１、３２２のニードルヘッド側３２３にニードルドライブヘッド３２５を有し、ブリッジ３２１、３２２のルーパヘッド側３２４にルーパドライブヘッド３２６を有する。示されたこの実施形態では、それぞれのブリッジ３２１、３２２に支持された７対のヘッド３２０が示されている。ブリッジ３２１、３２２は、コントローラ３１９からの信号に応答してキルティングパターンを縫うために、フレーム３１１上を、垂直（長手）方向と水平（短手）方向の両方に別々に移動可能である。また、コントローラ３１９によって読み取られたパターンデザインファイルからさまざまなパターンを縫う際に柔軟性を提供するため、ニードル及びルーパドライブヘッド３２５、３２６はそれぞれ、コントローラ３１９によって別々に制御される。キルティングヘッド対３２０は、図１２Ａの上面図及びルーパ側から見た図１２Ｂの透視図により詳細に示されている。
【００４７】
基準マーク４８（図１）はしばしば、キルティングされたウェブ２０の裏側２１、すなわちルーパヘッド側３２６に付与され、この側は、キルティングされているのがマットレスカバーパネルであるときにマットレスカバーの内面となる未完成の側である。このように、マーク４８は、使用者に提示される反対側の表側のキルティングパターンを損なわない永続的なものとすることができる。図１２Ａ及び図１２Ｂに示されているように、マーク４８は、マーク付与装置３４８、例えばインクジェットまたはペイントジェットによって付与することができ、マーク付与装置３４８はしばしば、下ブリッジ３２１のルーパドライブ側３２４に取り付けられる。より一貫した形状及び縁の鮮明度を有するマークが付与されるように、マーク付与装置３４８とウェブの裏側２１の間に、マスク３４９を配置することができる。パネル間でマークがより一貫していることによって、マークを検出し、その後、検出されたマークの位置を決定するマーク検出器またはカメラの能力が向上する。図１２を参照すると、マーク付与装置３４８は、最も中心に近い１つのルーパヘッド３２６の片側の位置、すなわち、第３のルーパヘッド３２６と第４のルーパヘッド３２６の間、または第４のルーパヘッド３２６と第５のルーパヘッド３２６の間の位置に配置することができる。
【００４８】
マーク付与装置３４８及びシールド３４９は下ブリッジ３２１とともに移動し、マーク４８は、コントローラ３１９の動作によって、ウェブ２０上の所望の位置に付与することができる。マーク付与装置３４８及びマスク３４９を、ウェブの裏側２１の意図されたマークの位置に対向する位置に置くため、コントローラ３１９は、下ブリッジ３２１及び／またはウェブ２０をそれぞれに対して垂直に配置し、更に、下ブリッジ３２１をフレーム３１１に対して水平に配置するように動作可能である。コントローラ３１９は次いで、マーク付与装置３４８の動作を開始させて、基準マークをウェブの裏側２１に付与する。マーク４８はしばしば、パネル、例えば図１のパネル２４に対してほぼ中心の位置に付与され、用途によっては、マーク４８を、図１のキルティングパターン３２のほぼ中心に配置することもできる。「ほぼ中心に配置する」とは、マーク４８が、パネル２４の所望の縁３６、３８、４０、４２によって画定された周界の内側にあり、パネル２４の２次元中心の概ね近くに位置することを意味する。マーク４８から所望のパネル縁３６、３８、４０、４２までの測定が、誤差を実質上等しく分散させるように、マーク４８はしばしば、パネル２４の中心に十分に近い。従って、パネル２４が所望の縁３６、３８、４０、４２に沿ってウェブ２０から切り取られたとき、キルティングパターン３２は、切り取られたパネル２４の中心に現れる。これは特に、パネル中心パターン、すなわち、パネルの中心に特定の関係で配置することが意図されたキルティングパターン設計を有するパターンに対して有用である。
【００４９】
しばしば、マットレスカバーパネルの長さは、図１２に示されているように、ウェブ上で水平または短手方向に向けられ、この長さは一般に約７５から８５インチの範囲にある。マットレスパネルの幅は、図１２に示されているように、長手方向または垂直方向に向けられ、この幅は一般に約４０から８５インチの範囲にある。基準マークは、パターンまたはパネルの中心から半径約１８インチ以内に配置することができ、中心から半径約１２インチ以内に配置することもできる。実際問題として、中心の近く、すなわち中心から半径約１／２〜１インチ以内にマークを配置することは難しい。マークは多くは、中心から半径約５インチ以内に置かれ、大部分の用途では、中心から半径約５〜１２インチ以内に置かれる。しかしながら、マークが中心以外に置かれるときには、中心に対するマークのオフセットを識別するオフセットベクトルが、パネル裁断機コントローラ２１０に、好ましくはキルティング機コントローラ３１９からのデータ通信によって提供されなければならない。このオフセットはパネルごとに異なるかもしれない。
【００５０】
キルティングされている織物の伸長、及びキルティング中の多層ウェブのギャザリングに起因するいわゆる「収縮」のため、キルティングされたパネル２４の最終寸法は変動する。この収縮は、材料の厚さ及び圧縮性の変動の結果として、及び異なるパターンを縫う際の変動の結果として、異なるキルティング製品ごとに異なる。従って、パターン設計または製品の仕様決定段階において、収縮量及び完成したキルティングされたパネルの中心位置を決定し、キルティング機コントローラ３１９に提供された製品データベースの中に記憶することができる。あるいは、収縮及び中心位置は、キルティング機コントローラ３１９によってキルティング時に決定された製品パラメータ及び他のプロセス値から計算してもよい。
【００５１】
マークを検出しまたはその位置を決定することを困難にするキルティングされたパネル２４の特徴上へのマークの付与を防ぐため、パネル２４の中心からのマーク４８のオフセットはしばしば望ましい。例えば、変形したマーク、あるいは光学検出器によって容易にまたは正確に読み取ることができないマークにつながる可能性があるため、縫い目の直上または縫い目のすぐそばの傾斜した織物上にマークを印刷することはしばしば回避される。このような場合いは、キルティング機コントローラ３１９が、マークをオフセットする必要性並びにオフセットの量及び方向を決定し、オフセットのデータをパネル裁断機コントローラ２１０に伝達することがしばしば最も容易である。下ブリッジ３２１の中心の近くに配置された印刷ヘッド３４８によってマーク４８を印刷することは、キルティングされたパネル上にパターンの中心が縫われた直後にマーク４８を付与することを可能にし、それによってパネルの中心に対してマーク４８を配置する正確さが向上する。
【００５２】
他の用途では、ウェブ上のキルティングパターンを、人間が視覚的に検査し、それぞれの中心マークを手動で付与することができる。より具体的には、キルティングパターンのウェブを、平らな面の上に、キルティングパターンの完成した面を下に向けて広げることができる。キルティングパターンの裏側の単純な目視検査によって、あるいは、１つまたは複数の計測器を使用することによって、人間は、それぞれのキルティングパターンの中心を決定し、次いで、それぞれの中心マークを手動で付与することができる。その後、キルティングパターンウェブを、本明細書に説明されたパネル裁断機に送り、キルティングパターンが、切り取られたキルティングされたパネルのほぼ中心に位置するように、キルティングされたパネルを切り取ることができる。
【００５３】
以上の説明を考慮すれば、本明細書で使用されるとき、中心マークは、材料のウェブに自動的にまたは手動で付与された印（indicia）を意味し、中心マークは、材料ウェブの中にキルティングされる、キルティングされている、またはキルティングパターンの中心に対する既知の寸法関係を指示し、表し、または有する。
【００５４】
従って、その最も幅広い態様において、本発明は、示され、記述された特定の詳細に限定されない。従って、上記の特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本明細書に記述された詳細から逸脱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】そこから切り取られるキルティングされたパネルを含むキルティングされた材料のウェブの例示的な一実施形態の概略上面図である。
【図２】キルティングされた材料ウェブからパネルを切り取るのに使用することができる本発明の原理に基づくパネル裁断機の一実施形態の概略側面図である。
【図３】パネル裁断機の下流端から上流を見た図２のパネル裁断機の概略端面図である。
【図４】図２のパネル裁断機とともに使用することができる本発明の原理に基づく制御システムの概略ブロック図である。
【図５】図２及び図３のパネル裁断機を使用してキルティングされた材料ウェブからパネルを切り取る例示的な工程の流れ図である。
【図６】本発明の原理に基づくパネル裁断機の他の実施形態の第１の裁断動作を示す、図１のキルティングされた材料のウェブの概略側面図である。
【図７】図６の実施形態の構成部品を使用した第２の裁断動作を示す、図１のキルティングされた材料のウェブの概略側面図である。
【図８】本発明の原理に基づくパネル裁断機の他の実施形態を示す、図１のキルティングされた材料のウェブの概略側面図である。
【図９】異なる幅を有するキルティングされた材料のウェブに適合した、本発明の原理に基づくパネル裁断機の他の実施形態の概略図である。
【図１０】図２及び図３のパネル裁断機を使用してキルティングされた材料ウェブからパネルを切り取る例示的な代替工程の流れ図である。
【図１１】それから切り取られるキルティングされたパネルを含むキルティングされた材料のウェブの例示的な他の実施形態の概略上面図である。
【図１２】図２及び図３のパネル裁断機とともに使用することができるキルティング機の例示的な実施形態の部分透視図である。
【図１２Ａ】図１２のキルティング機とともに使用することができるマーク付与装置、一対のニードルヘッド及び一対のルーパヘッドの例示的な実施形態の上面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示されたマーク付与装置、一対のニードルヘッド及び一対のルーパヘッドの例示的な実施形態の部分透視図である。
【符号の説明】
【００５６】
２０  キルティングされた材料のウェブ
２４  キルティングされたパネル
２６  キルティングされたパネル
３２  キルティングパターン
３４  キルティングパターン
３６  前裁断線
３８  後裁断線
４０  トリミング線
４２  トリミング線
４８  中心または基準マーク
６６  短手方向中心線
６８  長手方向中心線
１００  パネル裁断機
１０２  上流部
１０４  裁断部
１０６  下流部
１２０  短手方向裁断装置
１２２  トリミング装置
１２３  クロスカッティング刃
１５０  スリッタ／送り機構
１５２  スリッタ／送り機構
１５６  側トリミング刃
１５８  側トリミング刃
１８０  中心マーク検出器
１８２  センサ
１９６  長さ検出器
１９８  センサ
２１０  パネル裁断機コントローラ
２８２  疑似中心マーク
２８４  オフセット
３００  キルティング機
３１９  キルティング機コントローラ
３２０  環縫い形成ヘッド
３２１  下ブリッジ
３２２  上ブリッジ
３２３  ニードルヘッド側
３２４  ルーパヘッド側
３２５  ニードルドライブヘッド
３２６  ルーパドライブヘッド
３４８  マーク付与装置
３４９  マスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【国際調査報告】
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