СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РУЛОНОВ ТОНКИХ ИЗДЕЛИЙ
METHOD AND APPARATUS FOR MAKING ROLLS OF THIN ARTICLES

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к изготовлению непрерывных тонких изделий или ленточных изделий, которые сматывают в рулон, таких как бумажные изделия, бумага, санитарно-гигиеническая бумага, нетканые материалы, пленки, изделия из нескольких материалов и т.п.
В частности, настоящее изобретение относится к способу изготовления рулонов непрерывных тонких изделий или полотняных изделий, оптимизированному посредством отслеживания обнаруженных на изделиях дефектов на поверхности и/или в толщине.
Более того, объектом изобретения является установка для изготовления рулонов непрерывных тонких изделий или полотняных изделий, оптимизированного посредством отслеживания обнаруженных на изделиях дефектов на поверхности и/или в толщине.
Уровень техники
Во многих отраслях промышленности необходимо преобразовывать основные рулоны ленточного материала, изготовленные, например, путем наматывания вокруг цилиндрического сердечника, в рулоны другого размера; для этого применяют способ, обеспечивающий разматывание основных рулонов и повторного наматывания их с использованием, так называемых перемоточных станков, в рулоны, обладающие другими размерными характеристиками. Менее крупные рулоны используют в качестве полуфабрикатов для подачи на линии для изготовления дополнительных изделий.
Некоторые установки изготавливают только основные рулоны, которые затем отправляют клиентам для последующего преобразования, например, для разделения их на менее крупные рулоны посредством перемоточных станков для последующей обработки; некоторые установки также могут изготавливать менее крупные рулоны, которые затем отправляют конечному клиенту для изготовления готовых изделий.
Перемоточные станки обычно содержат станцию, на которой изготавливают опорные сердечники для вторичных рулонов, например, нарезая вдоль длины начальный цилиндрический корпус (т.е. в осевом направлении цилиндрического корпуса) на столько цилиндрических сердечников, сколько необходимо изготовить вторичных рулонов, причем каждый из сердечников имеет поперечную ширину (т.е. длину вдоль своей оси), равную ширине вторичного рулона, который он будет удерживать.
Более того, перемоточные станки содержат зону, в которой размещают основной рулон, подлежащий перемотке, и зону перед ней, в которой располагают выровненные друг рядом с другом опорные сердечники, изготовленные на станции подготовки сердечников. Хвостовую кромку основного рулона прикрепляют к продольному набору соосных и непрерывных опорных сердечников. Набор сердечников приводят во вращение вместе с основным рулоном, так что полотняное изделие разматывают из него в направлении сердечников.
Ряд режущих ножей, число которых обычно равно числу сердечников минус один, расположен между основным рулоном и опорными сердечниками. Ножи расположены в продольном направлении, соответствующем зоне, в которой разделяют сердечники, так что в процессе разматывания основного рулона ленточное изделие разрезают в направлении обработки, таким образом, получая ленты, ширина которых равна соответствующим сердечникам, на которые их наматывают.
Число и положение сердечников (и, следовательно, число и поперечную ширину или осевую длину сердечников) можно изменять, исходя из производственных потребностей. Поэтому, из основного рулона можно изготовить различное число вторичных рулонов различной поперечной ширины.
К внешней поверхности вторичных рулонов прикрепляют бумажные метки с идентификационными кодами для хранения рулонов и доставки их клиенту.
Производственная установка, аналогичная описанной здесь, раскрыта, например, в патентном документе W02008/010239.
При изготовлении ленточного изделия могут возникнуть дефекты на поверхности или в ширине, а также другие дефекты. Изделие с этими дефектами смотано в основной рулон. В некоторых случаях можно проверить поверхностные дефекты, когда основной рулон разматывают для перемотки во вторичные рулоны. При обнаружении этих дефектов производственную установку останавливают, часть ленточного изделия с дефектом отрезают, изделие снова прикрепляют к вторичным рулонам и снова начинают перемотку; это приводит к простоям и сокращению общей производительности установки.
Еще одна проблема, связанная с изготовлением вторичных рулонов, заключается в управлении ими после их изготовления. Наличие вторичных рулонов различных размеров и одновременное изготовление для большего количества клиентов может создать путаницу при назначении партий рулонов для отправки на склад или конечному клиенту, кроме того, существует риск ошибиться в упаковках рулонов, которые будут отправлены клиенту. Это также может произойти в случае автоматизированных систем управления складом.
Раскрытие сущности изобретения
Цель изобретения заключается в том, чтобы решить известные задачи, связанные с изготовлением рулонов полотняного материала, в частности, задач, связанных со временем простоя и управлением складом готовой продукции.
В рамках этой цели важная цель изобретения заключается в том, чтобы предложить способ и установку для оптимизированного изготовления рулонов непрерывных тонких изделий или полотняных изделий посредством отслеживания обнаруженных на изделиях дефектов на поверхности и/или в толщине.
Еще одна цель изобретения заключается в том, чтобы предложить способ и установку для оптимизированного изготовления рулонов непрерывных тонких изделий или полотняных изделий посредством отслеживания обнаруженных на изделиях дефектов на поверхности и/или в толщине, позволяющие предотвратить простой.
Еще одна цель изобретения заключается в том, чтобы предложить способ и установку для оптимизированного изготовления рулонов непрерывных тонких изделий или полотняных изделий посредством отслеживания обнаруженных на изделиях дефектов на поверхности и/или в толщине, которые облегчают обращение с рулонами, изготовленными на установке.
Последняя, но не менее важная цель изобретения заключается в том, чтобы предложить способ и установку для оптимизированного изготовления рулонов непрерывных тонких изделий или полотняных изделий посредством отслеживания обнаруженных на изделиях дефектов на поверхности и/или в толщине, которые облегчают дополнительную обработку рулонов после изготовления основного рулона, даже за пределами установки, на которой был изготовлен основной рулон.
Эти и другие цели, которые станут более очевидными ниже, достигают посредством способа по п. 1 и установки по п. 20 формулы изобретения.
В соответствии с первым аспектом изобретение относится к оптимизированному способу изготовления рулонов непрерывных тонких изделий, предусматривающему отслеживание параметров изделия, детектируемых на этапах намотки рулонов, например, при перемотке, причем упомянутый способ содержит следующие этапы:
- нарезают тонкое изделие на несколько полос;
- наматывают упомянутые полосы на множество соседних рулонов;
- до или после этапа разрезания детектируют параметры, связанные с упомянутым тонким изделием;
- сохраняют информацию об упомянутых параметрах в системе баз данных вне рулона, по меньшей мере для одного рулона из упомянутого множества соседних рулонов;
- присваивают идентификационный код упомянутому по меньшей мере одному рулону;
- маркируют упомянутый по меньшей мере один рулон упомянутым идентификационным кодом;
- связывают в упомянутой системе баз данных упомянутую информацию об упомянутых параметрах с упомянутым идентификационным кодом упомянутого по меньшей мере одного рулона, так что информация об упомянутых параметрах соответствующего рулона связана в упомянутой базе данных с данным идентификационным кодом;
- совместно используют на последующих этапах обработки упомянутого по меньшей мере одного рулона информацию об упомянутых параметрах, сохраненную в системе баз данных, т.е. реализуют по меньшей мере один этап с использованием упомянутой информации об упомянутых параметрах по меньшей мере одного рулона, сохраненной в системе баз данных, чтобы оптимизировать по меньшей мере один последующий этап обработки изделия, смотанного в упомянутый по меньшей мере один рулон, причем упомянутое использование предусматривает распознавание идентификационного кода упомянутого по меньшей мере одного обрабатываемого рулона и обработку изделия на основе информации о параметрах этого рулона.
На практике идея заключается в том, чтобы идентифицировать параметры изделия, измеренные во время этапа наматывания рулона, и связать их с этим рулоном, так что последующие операции, выполняемые с этим рулоном, учитывают эти параметры (в частности, для рулона получают историю параметров изделия).
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления система баз данных связана с сервером, телематически доступным удаленно, и при этом упомянутый этап намотки упомянутого тонкого изделия в несколько рулонов происходит на первой установке, и при этом после упомянутой намотки по меньшей мере одна дальнейшая обработка по меньшей мере одного из упомянутых рулонов происходит оптимизированным образом на второй установке с использованием информации о параметрах, связанных с соответствующим рулоном, хранящейся в удаленно доступной системе баз данных.
Это позволяет практически оптимизировать процесс изготовления тонких изделий даже после установки, на которой изготавливают первые рулоны, то есть оптимизировать изготовление на так называемых конверсионных линиях, т.е. производственных линиях, преобразующих рулоны полуфабрикатов в готовые изделия.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления способ содержит первый этап, на котором наматывают рулон, называемый основным рулоном или первичным рулоном, и последующий второй этап, называемый перемоткой, на котором перематывают упомянутый первичный рулон на упомянутые несколько рулонов, называемых вторичными рулонами, причем во время упомянутого этапа перемотки происходит упомянутый этап разрезания на полосы, причем упомянутый этап изготовления первичного рулона содержит следующее:
- этап непрерывного наматывания упомянутого тонкого изделия на рулоны на намоточном станке для получения по меньшей мере одного первичного рулона;
- этап идентификации первого ряда упомянутых параметров, связанных с упомянутым тонким изделием, намотанным для получения упомянутого первичного рулона;
- этап сохранения в упомянутой системе баз данных за пределами первичного рулона информации об упомянутых параметрах;
- этап назначения первичного идентификационного кода упомянутому первичному рулону;
- этап маркировки упомянутого первичного рулона упомянутым первичным кодом;
- этап связывания в упомянутой системе баз данных информации об упомянутых параметрах с упомянутым первичным идентификационным кодом первичного рулона, так что в упомянутой базе данных заданному идентификационному коду соответствует информация об упомянутых параметрах соответствующего первичного рулона.
В некоторых вариантах осуществления этап изготовления первичного рулона не выполняют, и, поэтому, непрерывное тонкое изделие непосредственно подают из производственной линии на этап перемотки, так что из производственной линии изделие нарезают на полотна, ширина которой равна ширине изготавливаемых рулонов, чтобы создать несколько рулонов.
Следует отметить, что во время перемотки можно отрезать только боковую кромку тонкого изделия, намотанного на сердечники, так что во время этапа перемотки может быть получен один рулон с намотанным готовым изделием и один или два рулона с обрезками; как вариант, может иметься только один рулон, а обрезки непрерывно выводят через заборные отверстия.
На этапе наматывания первичного рулона и последующей перемотки, этап перемотки предусматривает следующее:
- разрезают общий опорный сердечник на несколько вторичных опорных сердечников, на которые будет перемотано изделие, при этом их поперечная ширина равна поперечной ширине требуемых вторичных рулонов;
- разматывают тонкое изделие;
- разрезают тонкое изделие в направлении подачи изделия; при этом положение разрезания такое, чтобы разрезать изделие на две или более полос, поперечная ширина которых равна поперечной ширине соответствующих вторичных опорных сердечников, расположенных друг рядом с другом и выровненных друг с другом;
- перематывают упомянутые полосы на соответствующие вторичные опорные сердечники, чтобы получить вторичные рулоны тонкого изделия;
также предусмотрено следующее:
- этап считывания первичного идентификационного кода упомянутого первичного рулона;
- получение информации об упомянутых параметрах упомянутого тонкого изделия в упомянутом первичном рулоне, с которой связан первичный идентификационный код, считанный упомянутой системой баз данных;
также предусмотрено следующее:
- этап назначения вторичных идентификационных кодов соответствующим вторичным рулонам;
- этап маркировки упомянутых вторичных рулонов посредством соответствующих вторичных идентификационных кодов;
- изменение информации о первом ряде параметров упомянутого первичного рулона на информацию о втором ряде параметров каждого вторичного рулона;
- этап установления соответствия в упомянутой системе баз данных упомянутых вторичных идентификационных кодов соответствующей информации о параметрах, соответствующей вторичным рулонам, так что с каждым вторичным рулоном связан второй ряд параметров.
Предпочтительно, число и/или поперечную ширину упомянутых нескольких вторичных опорных сердечников и, следовательно, соответствующих разрезов тонкого изделия, поступающего от первичного рулона или основного рулона, определяют с учетом информации, связанной с рядом параметров упомянутого тонкого изделия в упомянутом первичном рулоне, так что с каждым вторичным рулоном связан требуемый второй ряд параметров. Поэтому, предпочтительно разрезание упомянутых нескольких вторичных опорных сердечников, и, следовательно, соответствующее разрезание тонкого изделия, поступающего из первичного рулона или основного рулона, предусматривает такие положения разрезания, перпендикулярные направлению разматывания первичного рулона, которые:
- являются функцией информации о требуемом ряде параметров упомянутого тонкого изделия в упомянутом первичном рулоне (B1), или
- не зависят от информации о ряде параметров упомянутого тонкого изделия в упомянутом первичном рулоне (B1).
Способ предпочтительно содержит этап, на котором удаляют первичный идентификационный код с первичного рулона или основного рулона, как только он был перемотан на вторичные рулоны.
В соответствии с особенно предпочтительными вариантами осуществления параметры содержат дефекты на поверхности и/или в толщине тонкого изделия. Информация об упомянутых параметрах, связанная с дефектами, предпочтительно содержит положение упомянутых дефектов на рулоне; предпочтительно упомянутая информация о положении содержит координаты дефектов на рулоне в терминах количества метров изделия, отмотанного от центра рулона, и расстояния от края рулона.
Идентификация положения дефектов на рулоне и передача упомянутой информации о дефектах на тонких изделиях, изготовленных из упомянутых рулонов после его изготовления, позволяет оптимизировать всю производственную цепочку, зная уровень качества готового изделия и обладая возможностью осуществлять вмешательство, чтобы устранить всю дефективную продукцию или ее часть.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления параметры тонкого изделия также содержат одно или несколько из следующего: механические параметры, среди которых модуль упругости и/или коэффициент Пуассона, параметры намотки, среди которых профиль плотности рулона и/или натяжение и/или проскальзывание и/или NIP, положение стыков для удаления дефектов.
Предпочтительно, в дополнение к информации об упомянутых обнаруженных параметрах в упомянутой системе баз данных имеется связанная с идентификационным кодом рулона общая информация о рулоне, например, размеры рулона, вес, материал изделия и коммерческая информация.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления намотку изделия выполняют на опорный сердечник соответствующего рулона, при этом упомянутую маркировку выполняют на упомянутом опорном сердечнике или снаружи рулона.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления маркировку рулонов выполняют на соответствующих опорных сердечниках, предпочтительно перед началом этапа намотки тонкого изделия на опорные сердечники или после намотки, снаружи рулона.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления маркировка по меньшей мере одного упомянутого рулона представляет собой графическую, электронную или магнитную маркировку или их смесь.
Маркировку упомянутого по меньшей мере одного рулона предпочтительно выполняют путем нанесения носителя, причем он может быть а) графическим или б) электронным, например, RFID-меткой, или в) магнитной пленкой. Предпочтительно в случае электронного или магнитного носителя предусмотрен этап программирования для присвоения упомянутого первичного идентификационного кода упомянутому носителю, который происходит до нанесения носителя на упомянутый по меньшей мере один рулон, или когда упомянутый носитель наносят на первичный рулон.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления после этапа намотки тонкого изделия на рулоны способ содержит этап отбраковки при необходимости одного или нескольких рулонов на основе информации о параметрах, связанных с каждым рулоном, причем упомянутый этап отбраковки содержит этап считывания идентификационных кодов рулонов, взаимодействия с упомянутой системой баз данных упомянутых идентификационных кодов для доступа к информации о параметрах соответствующих рулонов и этап принятия решения о том, какие рулоны следует отбраковать.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления, способ также содержит:
- этап перемещения упомянутого по меньшей мере одного рулона из зоны намотки в зону упаковки,
- этап считывания идентификационных кодов упомянутого по меньшей мере одного рулона, прибывшего в зону упаковки,
- этап упаковки в пачки, образованные по меньшей мере одним рулоном,
- создание в системе баз данных связи, образованной вторичными кодами рулонов, составляющих каждую пачку.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления перед этапом упаковки способ содержит при необходимости упомянутый этап отбраковки одного или нескольких рулонов на основе информации о параметрах, связанной с каждым рулоном.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления упомянутая последующая обработка упомянутого по меньшей мере одного рулона предусматривает перемотку на рулоны меньших размеров с учетом упомянутой информации о положении дефектов на соответствующем рулоне, которая сохранена в системе баз данных, доступ к которой осуществляют предпочтительно удаленно.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления упомянутый этап детектирования упомянутых параметров, включающих в себя дефекты на поверхности и/или в толщине упомянутого тонкого изделия, происходит до начала намотки в рулон или на внешней поверхности рулона.
В соответствии с еще одним аспектом способ также относится к изготовлению рулонов непрерывных тонких изделий оптимизированным образом путем отслеживания по меньшей мере дефектов на поверхности и/или в толщине, обнаруженных на изделиях, содержащему следующее:
- этап непрерывного наматывания упомянутого тонкого изделия на рулоны на намоточном станке для получения по меньшей мере одного первичного рулона;
- этап идентификации любых дефектов на поверхности и/или в толщине упомянутого непрерывного тонкого изделия,
- этап сохранения в системе баз данных за пределами первичного рулона информации, касающейся упомянутых дефектов, содержащей по меньшей мере положение упомянутых дефектов относительно системы координат, связанной с первичным рулоном,
- этап назначения первичного идентификационного кода упомянутому первичному рулону;
- этап маркировки упомянутого первичного рулона упомянутым первичным кодом;
- этап связывания в упомянутой системе баз данных информации об упомянутых дефектах с первичным идентификационным кодом первичного рулона, так что в упомянутой базе данных заданному первичному идентификационному коду поставлена в соответствие информация, касающаяся дефектов на поверхности и/или в толщине соответствующего первичного рулона, которые можно идентифицировать, исходя из их положения на первичном рулоне;
- этап использования упомянутой информации о дефектах первичного рулона, сохраненной в системе баз данных, чтобы оптимизировать по меньшей мере один последующий этап обработки изделия, смотанного в соответствующий первичный рулон, причем упомянутое использование предусматривает распознавание первичного кода обрабатываемого первичного рулона, и обработку изделия, исходя из информации о поверхностных дефектах, связанной с первичным рулоном.
Этап детектирования каких-либо дефектов на поверхности и/или в толщине упомянутого непрерывного тонкого изделия, происходит до начала намотки в рулон или на внешней поверхности первичного рулона.
Предпочтительно, упомянутый по меньшей мере один последующий этап обработки, оптимизированный посредством упомянутого этапа использования упомянутой информации о дефектах первичного рулона, сохраненной в системе баз данных, после намотки в первичный рулон содержит этап перемотки тонкого изделия во вторичные рулоны требуемой поперечной длины, причем упомянутая перемотка предусматривает следующее:
- разрезают общий опорный сердечник на несколько вторичных опорных сердечников, на которые будет перемотано изделие, при этом их поперечная ширина равна поперечной ширине требуемых вторичных рулонов;
- разматывают тонкое изделие;
- разрезают тонкое изделие в направлении подачи изделия; при этом положение разрезания такое, чтобы разрезать изделие на две или более полос, поперечная ширина которых равна поперечной ширине соответствующих вторичных опорных сердечников, расположенных друг рядом с другом и выровненных друг с другом;
- перематывают упомянутые полосы на соответствующие вторичные опорные сердечники, чтобы получить вторичные рулоны тонкого изделия;
также предусмотрено следующее:
- этап считывания первичного идентификационного кода упомянутого первичного рулона;
- получение информации о положении упомянутых дефектов упомянутого тонкого изделия в упомянутом первичном рулоне, с которой связан первичный идентификационный код, считанный упомянутой системой баз данных;
причем число и/или поперечную ширину упомянутых нескольких вторичных опорных сердечников и, следовательно, соответствующих разрезов тонкого изделия, поступающего от первичного рулона, определяют с учетом информации, связанной с положением дефектов упомянутого тонкого изделия в упомянутом первичном рулоне, так что с каждым вторичным рулоном предоставляют требуемый второй набор дефектов,
также предусмотрено следующее:
- этап назначения вторичных идентификационных кодов соответствующим вторичным рулонам;
- этап маркировки упомянутых вторичных рулонов посредством соответствующих вторичных идентификационных кодов;
- этап преобразования информации о положении дефектов на упомянутом первичном рулоне в информацию о положении дефектов на каждом вторичном рулоне;
- этап установления соответствия в упомянутой системе баз данных упомянутых вторичных кодов с соответствующей информацией о положении дефектов на соответствующих вторичных рулонах, так что с каждым вторичным рулоном связан набор дефектов параметров.
В соответствии с еще одним аспектом изобретение относится к оптимизированному способу изготовления рулонов бесконечных тонких изделий, предусматривающему отслеживание параметров изделия, детектируемых на этапах намотки рулонов, причем упомянутый способ содержит следующие этапы:
- первый этап, на котором наматывают рулон, называемый основным рулоном или первичным рулоном, и последующий второй этап, называемый перемоткой, на котором перематывают упомянутый первичный рулон на несколько рулонов, называемых вторичными рулонами, причем во время упомянутого этапа перемотки происходит этап разрезания на полосы, причем упомянутый этап изготовления первичного рулона содержит следующее:
- этап непрерывного наматывания упомянутого тонкого изделия на рулоны на намоточном станке для получения по меньшей мере одного первичного рулона;
- этап идентификации первого ряда упомянутых параметров, связанных с упомянутым тонким изделием, намотанным для получения упомянутого первичного рулона;
- этап сохранения в упомянутой системе баз данных за пределами первичного рулона информации об упомянутых параметрах;
- этап назначения первичного идентификационного кода упомянутому первичному рулону;
- этап маркировки упомянутого первичного рулона упомянутым первичным кодом;
- этап установления связи в упомянутой системе баз данных информации об упомянутых параметрах с упомянутым первичным идентификационным кодом первичного рулона, так что в упомянутой базе данных заданному идентификационному коду соответствует информация об упомянутых параметрах соответствующего первичного рулона;
причем упомянутый этап перемотки предусматривает следующее:
- разрезают общий опорный сердечник на несколько вторичных опорных сердечников, на которые будет перемотано изделие, при этом их поперечная ширина равна поперечной ширине требуемых вторичных рулонов;
- разматывают тонкое изделие;
- разрезают тонкое изделие в направлении подачи изделия; при этом положение разрезания такое, чтобы разрезать изделие на две или более полос, поперечная ширина которых равна поперечной ширине соответствующих вторичных опорных сердечников, расположенных друг рядом с другом и выровненных друг с другом;
- перематывают упомянутые полосы на соответствующие вторичные опорные сердечники, чтобы получить вторичные рулоны тонкого изделия;
также предусмотрено следующее:
- этап считывания первичного идентификационного кода упомянутого первичного рулона;
- получение информации об упомянутых параметрах упомянутого тонкого изделия в упомянутом первичном рулоне, с которой связан первичный идентификационный код, считанный упомянутой системой баз данных;
также предусмотрено следующее:
- этап назначения вторичных идентификационных кодов соответствующим вторичным рулонам;
- этап маркировки упомянутых вторичных рулонов посредством соответствующих вторичных идентификационных кодов;
- изменение информации о первой последовательности параметров упомянутого первичного рулона на информацию о второй последовательности параметров каждого вторичного рулона;
- этап установления соответствия в упомянутой системе баз данных упомянутых вторичных идентификационных кодов соответствующей информации о параметрах, соответствующей вторичным рулонам, так что с каждым вторичным рулоном связана вторая последовательность параметров;
- совместно используют на последующих этапах обработки упомянутого по меньшей мере одного вторичного рулона информацию об упомянутых параметрах, сохраненную в системе баз данных, т.е. реализуют по меньшей мере один этап с использованием упомянутой информации об упомянутых параметрах по меньшей мере одного вторичного рулона, сохраненной в системе баз данных, чтобы оптимизировать по меньшей мере один последующий этап обработки изделия, смотанного в упомянутый по меньшей мере один вторичный рулон, причем упомянутое использование предусматривает распознавание идентификационного кода упомянутого по меньшей мере одного обрабатываемого вторичного рулона и обработку изделия на основе информации о параметрах этого рулона.
Дальнейшие спецификации способа показаны в приведенных выше вариантах осуществления и примерах, относящихся к первому аспекту изобретения, описанному выше.
В дополнительных вариантах осуществления во время этапа перемотки с несколькими вторичными опорными сердечниками число и/или поперечную ширину упомянутых нескольких вторичных опорных сердечников и, следовательно, соответствующих разрезов тонкого изделия, поступающего от первичного рулона или основного рулона, определяют с учетом информации, связанной с рядом параметров упомянутого тонкого изделия в упомянутом первичном рулоне, так что с каждым вторичным рулоном связан требуемый второй ряд параметров.
Предпочтительно разрезание упомянутых нескольких вторичных опорных сердечников, и, следовательно, соответствующее разрезание тонкого изделия, поступающего из первичного рулона или основного рулона, предусматривает такие положения разрезания, перпендикулярные направлению разматывания первичного рулона, которые:
- являются функцией информации о требуемом ряде параметров упомянутого тонкого изделия в упомянутом первичном рулоне, или
- не зависят от информации о ряде параметров упомянутого тонкого изделия в упомянутом первичном рулоне.
В соответствии с другим аспектом изобретение относится к установке для изготовления рулонов тонких изделий, содержащей:
- намоточную станцию для намотки тонкого изделия на несколько рулонов на соответствующих опорных сердечниках, соосных друг с другом и расположенных рядом друг с другом,
- режущее устройство, имеющее множество лезвий, расположенных напротив опорных сердечников,
- электронный центр управления установкой,
- графические, или электронные, или магнитные носители, наносимые на упомянутые рулоны,
- первое считывающее и/или записывающее устройство для считывания и/или записи на упомянутые носители, пригодное для записи или программирования упомянутого носителя, связанного с упомянутой намоточной станцией и подключенной к упомянутому электронному центру управления,
- по меньшей мере одно устройство детектирования для детектирования параметров тонкого изделия, наматываемого на упомянутые рулоны, причем параметры содержат одно или несколько из следующего: а) дефекты на поверхности и/или в толщине тонкого изделия, предпочтительно положение упомянутых дефектов на рулоне; предпочтительно упомянутая информация о положении содержит координаты дефектов на рулоне в терминах количества метров изделия, отмотанного от центра рулона, и расстояния от края рулона; б) механические параметры, среди которых, например, модуль упругости и/или коэффициент Пуассона; в) параметры намотки, среди которых профиль плотности рулона и/или натяжение и/или проскальзывание и/или NIP; г) положение стыков для удаления дефектов.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления установка приспособлена для реализации способа в соответствии с одним или несколькими описанными выше вариантами осуществления.
В соответствии с дополнительными вариантами осуществления, установка также содержит:
- производственную линию для изготовления непрерывного тонкого изделия,
- по меньшей мере один намоточный станок, расположенный на выходе упомянутой производственной линии непрерывного тонкого изделия, пригодный для намотки тонкого изделия, поступающего из упомянутой производственной линии, в первичный рулон или основной рулон, причем упомянутый намоточный станок содержит шпиндель для цилиндрического первичного опорного сердечника, на который наматывают упомянутое тонкое изделие,
- по меньшей мере одно перемоточное устройство, содержащее в свою очередь
- станцию для изготовления вторичных опорных сердечников для вторичных рулонов, которые необходимо сформировать,
- упомянутую намоточную станцию, обеспечивающую зону разматывания для разматывания первичного рулона,
- зону для расположения вторичных опорных сердечников соосно рядом друг с другом напротив упомянутой зоны для разматывания,
- упомянутое режущее устройство с несколькими лезвиями, расположенное между зоной для разматывания и упомянутой зоной, в которой расположены вторичные сердечники, причем устройства перемещения положения связаны с упомянутым множеством лезвий для перемещения упомянутых лезвий параллельно оси вращения разматываемого первичного рулона, чтобы регулировать положение резания таким образом, чтобы разрезать тонкое изделие на полосы или бесконечные полосы поперечной ширины, равной поперечной ширине вторичных опорных сердечников,
- упомянутый электронный центр управления установкой,
- первые графические или электронные или магнитные носители, наносимые на упомянутые первичные рулоны, предпочтительно на упомянутые первичные сердечники,
- вторые графические или электронные или магнитные носители, наносимые на упомянутые вторичные рулоны, предпочтительно на упомянутые вторичные сердечники,
- первое устройство для считывания с упомянутых носителей и/или записи на упомянутые носители, пригодное для записи или программирования упомянутых первых носителей, связанное с упомянутым намоточным станком и подключенное к упомянутому электронному центру управления,
- второе устройство для считывания с упомянутых носителей и/или записи на упомянутые носители, связанное с упомянутым перемоточным устройством и подключенное к упомянутому электронному центру управления, пригодное для считывания упомянутых первых носителей, когда упомянутые первичные рулоны располагают на упомянутом перемоточном устройстве,
- третье устройство для считывания с упомянутых носителей и/или записи на упомянутые носители, связанное с упомянутым перемоточным устройством и подключенное к упомянутому электронному центру управления, пригодное для программирования или записи на упомянутые вторые носители, находящиеся на перемоточном устройстве,
- упомянутое по меньшей мере одно устройство детектирования, предназначенное для детектирования параметра изделия, которое предпочтительно детектирует на поверхности и/или в толщине тонкого изделия, наматываемого на упомянутый намоточный станок.
Предпочтительно установка содержит упомянутое устройство детектирования, предназначенное для детектирования параметров изделия, которое предпочтительно детектирует на поверхности и/или в толщине тонкого изделия, наматываемого в упомянутом перемоточном устройстве.
Предпочтительно электронный центр управления установкой выполняет следующее:
- сохраняет в системе баз данных за пределами упомянутого по меньшей мере одного рулона информацию, касающуюся упомянутых параметров тонкого изделия,
- программирует для каждого рулона соответствующий наносимый носитель, назначая ему идентификационный код,
- связывает в упомянутой системе баз данных информацию об упомянутых параметрах упомянутого рулона с идентификационным кодом рулона, так что в упомянутой системе баз данных заданному идентификационному коду соответствует информация об упомянутых параметрах изделия, намотанного на соответствующий рулон,
- считывает идентификационный код упомянутого рулона посредством упомянутого считывающего и/или записывающего устройства, получая информацию об упомянутых параметрах упомянутого тонкого изделия на упомянутом рулоне, которой соответствует идентификационный код, считанный упомянутой системой баз данных,
- программирует упомянутые носители, назначая им новый соответствующий идентификационный код,
- связывает в упомянутой системе баз данных упомянутые идентификационные коды с соответствующей информацией об упомянутых параметрах соответствующих рулонов, так что с каждым рулоном связан ряд параметров.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления электронный центр управления установкой выполняет следующее:
- сохраняет в системе баз данных за пределами первичного рулона информацию, касающуюся упомянутых параметров и по меньшей мере дефектов, обнаруженных упомянутым устройством детектирования параметров, содержащую по меньшей мере положение упомянутых дефектов относительно системы координат, связанной с первичным рулоном,
- программирует для каждого первичного рулона соответствующий магнитный первый носитель, назначая ему первичный идентификационный код,
- связывает в упомянутой системе баз данных информацию об упомянутых дефектах, касающуюся упомянутого первичного рулона, с первичным идентификационным кодом первичного рулона, так что в упомянутой системе баз данных заданному первичному идентификационному коду поставлена в соответствие информация, касающаяся дефектов на поверхности и/или в толщине соответствующего первичного рулона, которые можно идентифицировать, исходя из их положения на первичном рулоне,
- выполняет этап считывания первичного идентификационного кода упомянутого первичного рулона посредством упомянутого второго магнитного считывающего и/или записывающего устройства, получая информацию о положении дефектов в упомянутом тонком изделии на упомянутом первичном рулоне, которой соответствует первичный идентификационный код, считанный упомянутой системой баз данных,
- программирует упомянутые вторые магнитные носители, присваивая им соответствующий вторичный идентификационный код,
- преобразует информацию о положении дефектов на упомянутом первичном рулоне в информацию о положении дефектов на каждом вторичном рулоне;
- устанавливает соответствие в упомянутой системе баз данных упомянутых вторичных кодов с соответствующей информацией о положении дефектов на соответствующих вторичных рулонах, так что с каждым вторичным рулоном связан набор дефектов параметров.
Предпочтительно число и/или поперечную ширину упомянутых нескольких вторичных опорных сердечников и, следовательно, соответствующих разрезов тонкого изделия, поступающего от первичного рулона, определяют с учетом информации, связанной с положением дефектов упомянутого тонкого изделия в упомянутом первичном рулоне, так что с каждым вторичным рулоном предоставляют требуемый второй набор дефектов.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления установка содержит упаковочную станцию для упаковки вторичных рулонов, изготовленных упомянутым по меньшей мере одним перемоточным устройством, в пачки, при этом на входе упомянутой упаковочной станции выполнено четвертое магнитное устройство для считывания и/или записи на графические, электронные или магнитные носители, подключенное к упомянутому электронному центру управления, пригодное для считывания вторичных кодов, сохраненных на упомянутых вторых магнитных носителях, связанных с упомянутыми вторичными рулонами, для подготовки пачек в соответствии с заданным порядком изготовления; предпочтительно на входе упомянутой упаковочной станции осуществляют отбраковку вторичных рулонов, содержащих большое число дефектов.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления установка содержит маркировочное устройство для маркировки сформированных пачек; предпочтительно упомянутые метки, наносимые на пачки, представляют собой третьи графические, электронные или магнитные носители, а упомянутое маркировочное устройство содержит шестое устройство для считывания и/или записи на соответствующие носители, которое подключено к упомянутому электронному центру управления, пригодное для программирования упомянутых третьих носителей соответствующим третьим идентификационным кодом.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления электронные носители представляют собой RFID-носители, а упомянутые устройства считывания и/или записи для считывания и/или записи на электронные носители представляют собой RFID-антенны.
Краткое описание чертежей
Дополнительные характеристики и преимущества изобретения будут более очевидными из описания некоторых предпочтительных, хотя и не исключительных, вариантов осуществления, показанных посредством неограничивающего примера на прилагаемых чертежах, на которых:
на фиг. 1 приведен схематический вид установки для изготовления рулонов тонкого изделия в соответствии с изобретением;
на фиг. 2 приведен схематический вид сверху перемоточного устройства, используемого в установке, показанной на фиг. 1;
на фиг. 3 показан набор рулонов и опорных сердечников для рулонов, используемых в установке, показанной на фиг. 1.
Осуществление изобретения
i
Со ссылкой на вышеупомянутые фигуры первая схема первой установки в соответствии с изобретением обозначена в целом ссылочной позицией 10. Установка расположена внутри производственного цеха 11, приспособленного для изготовления и хранения основных рулонов, также называемых в этом документе первичными рулонами B1, и для изготовления из основных рулонов B1 дополнительных рулонов, называемых в этом документе также вторичными рулонами B2.
i
i
Термин "поперечный" означает направление, перпендикулярное направлению f1 подачи тонкого изделия, т.е. направление, параллельное оси вращения основного рулона B1 и оси вторичных сердечников 18 и, следовательно, вторичных рулонов B2.
Сначала ниже будут описаны компоненты известной установки 10. Установка 10 содержит производственную линию для изготовления непрерывного тонкого изделия Т, т.е. полотняного изделия, такого, например, как бумага, санитарно-гигиеническая бумага, нетканые материалы или другие аналогичные изделия (пленки, изделия из нескольких материалов и т.д.), конец которой обозначен ссылочной позицией 12.
В конце производственной линии 12 расположен один или несколько намоточных станков 13 (на фигурах показан только один намоточный станок). Намоточный станок 13 содержит шпиндель, на котором расположен цилиндрический трубчатый сердечник, поддерживающий тонкое изделие Т и обозначенное ниже как первичный опорный сердечник 14. Первичный опорный сердечник приводят во вращение в направлении f1 прямого движения (направлении обработки) тонкого изделия Т на линии 12, причем изделие затем наматывают на первичный сердечник 14, чтобы получить основной рулон или первичный рулон B1.
i
После намоточного станка 13 расположена зона 15 разгрузки, где находится по меньшей мере одно первое устройство 16 перемещения для перемещения первичных рулонов B1 зону упаковки или зону хранения или даже непосредственно к одному (или нескольким) перемоточному устройству 17 (на схеме показано только одно перемоточное устройство), которое, начиная с первичных рулонов B1, делает вторичные рулоны B2, как лучше описано ниже.
Предусмотрено о меньшей мере одно второе устройство 25 перемещения, приспособленное для того, чтобы перемещать произведенные вторичные рулоны на упаковочную станцию 26.
i
В этом примере упаковочная станция 26 содержит робота 27, например, антропоморфную руку, которая берет вторичные рулоны с устройства 25 перемещения и кладет их на один (или несколько) конвейер 28. Упаковочное устройство 39 выполнено на конце конвейера 28, например, для упаковки посредством пленки, покрывающей один или несколько вторичных рулонов B2.
Посредством третьего устройства 29 перемещения пачку, сформированную из одного или нескольких вторичных рулонов, переносят из упаковочной станции 26 в зону хранения.
Установка 10 предусматривает электронное устройство 30 управления, предназначенное для управления различными частями, предоставляя системы на основе программируемого контроллера (PLC) для управления работой различных частей и интерфейсный ПК, которые соединены друг с другом через сеть. Электронное устройство 30 управления также содержит систему 31 баз данных, содержащую одну или несколько баз данных с информацией, загруженной до начала изготовления и получаемой во время различных этапов работы. Система 31 баз данных позволяет различным частям взаимодействовать скоординировано.
В соответствии с изобретением устройство 32 предусмотрено для детектирования параметров, связанных с тонким изделием T, намотанным посредством намоточного станка 13 для формирования основного рулона B1, содержащих дефекты на поверхности и/или в толщине тонкого изделия. Эти параметры также могут содержать одно или несколько из следующего: механические параметры, среди которых модуль упругости и/или коэффициент Пуассона, параметры намотки, среди которых профиль плотности рулона и/или натяжение и/или проскальзывание и/или NIP, положение стыков для удаления дефектов.
"Натяжение" - это механическое натяжение изделия, которое можно измерить с помощью динамометров. "Проскальзывание" - это превышение скорости, придаваемое роликам, участвующим в намотке изделия, по отношению к скорости размотки изделия или к скорости изготовления. "NIP" - это сила на единицу ширины, воздействующая между наматываемыми рулонами и роликами, участвующими в процессе намотки (называемыми опорными роликами и прижимными роликами). Профиль плотности рулона вычисляют на основе веса и диаметра формируемого рулона, в то время как модуль упругости тонкого изделия вычисляют посредством измерения или вычисления натяжения изделия и удлинения, получающегося в результате проскальзывания. Коэффициент Пуассона измеряют через удлинение, полученное в результате проскальзывания, и сжатие изделия с помощью оптической системы зрения.
Что касается стыков для удаления дефектов, то делается ссылка на положение этих соединений на протяженности тонкого изделия, которые были созданы путем поперечного разрезания изделия до и после от поврежденных участков и соединения полученных кромок.
Параметры также включают в себя вес соответствующего рулона, измеренный, например, с помощью динамометров или вычисленный на основе массы изделия, ширину и число намотанных метров, и физические размеры рулонов (намотанные метры, диаметр, ширина и т.д.).
Наиболее важными параметрами являются дефекты на поверхности и/или в толщине изделия (которые также могут включать в себя толщину обработанных поверхностей изделия, например толщину покрытия в случае бумаги). Ниже будет рассмотрен конкретный случай дефектов на поверхности и/или в толщине, при этом следует понимать, что концепция изобретения также может быть распространена на все другие параметры изделия, указанные выше, которые могут быть связаны с каждым соответствующим рулоном. В этом случае в установке будут предусмотрены другие устройства детектирования для выполнения требуемого обнаружения.
Как уже упоминалось, в данном примере устройство 32 детектирует дефекты на поверхности или в толщине (или, в более общем случае, параметры), связанные с тонким изделием Т, наматываемым намоточным станком 13 для формирования основного рулона В1. Например, устройство 32 детектирования содержит систему технического зрения с камерой и/или QCS-систему (систему управления качеством) и/или систему детектирования металла, причем все эти системы известны.
Системы технического зрения представляют собой системы, которые посредством получения изображений способны детектировать дефекты, такие как отверстия, разрывы, складки, инородные элементы и т.д. Например, QCS-системы основаны на отражении и/или преломлении инфракрасных источников или на поглощении бета-частиц и позволяют, например, детектировать профиль толщины изделия, профиль массы, профиль относительной влажности, профиль толщины специальных отделок (покрытий); эти параметры связаны с качеством изделия. Избыточные отличия этих измерений от эталонных значений означают дефекты изделия. Системы детектирования металла представляют собой системы, приспособленные для детектирования наличия инородных металлических частиц в изделии, имеющих размер даже меньше одного миллиметра.
Устройство 32 детектирования (включая одну или несколько из вышеупомянутых систем) расположено, например, между выходом производственной линии 12 и намоточным станком 13, или предпочтительно на последней или возле нее. Система 32 детектирования связывает дефекты с их положением на основном рулоне B1 в соответствии с системой координат, связанной с основным рулоном, содержащей, например, координаты положения дефектов в основном рулоне с точки зрения количества метров изделия, размотанного от центра основного рулона, и расстояния от края основного рулона.
Информацию о дефектах сохраняют в первой базе данных DB1 системы 31 баз данных; в дополнение к числу и положению дефектов (или, в более общем случае, параметрам) на основном рулоне, информация также содержит, например, тип обнаруженных дефектов.
Перед намоткой изделия T на первичный сердечник 14 на намоточном станке 13 для формирования основного рулона B1, выполняют электронную маркировку первичного сердечника 14 путем нанесения первой метки или RFID-носители 33, например, на наружный край первичного сердечника 14.
После выполнения первичного рулона B1 с помощью первого электронного устройства для считывания и/или записи на электронные носители, например, RFID-антенны 34, соединенной с электронным устройством 30 управления и расположенной на выходе намоточного станка 13, RFID-метке 33 присваивают первичный код X, имеющий соответствие во второй базе данных DB2 системы 31 баз данных.
Электронное устройство 30 в упомянутой второй базе данных DB2 устанавливает соответствие между информацией о дефектах (или, в более общем случае, параметрах), обнаруженных на изделии T (число, положение и тип) в первичном рулоне, присутствующей в первой базе данных DB1, и первичным идентификационным кодом X первичного рулона, так что в этой второй базе данных DB2 с заданным первичным идентификационным кодом связана информация о дефектах на поверхности и/или в толщине соответствующего первичного рулона, которые можно идентифицировать на основе их положения в рулоне.
Очевидно, первичный идентификационный код X также может быть связан с RFID-меткой 33 перед началом этапа намотки изделия T на намоточном станке 13 (сопоставление может быть осуществлено, например, до нанесения RFID-метки на первичный сердечник или сразу после этого), в то время как привязка обнаруженных дефектов (или, в более общем случае, параметров) происходит, когда этап намотки завершен. Более того, RFID-метка 33 может быть нанесена на первичный опорный сердечник 14 даже после этапа намотки на намоточном станке 13 (и код может быть присвоен до нанесения RFID-метки на первичный рулон или сразу после этого).
Из зоны 15 разгрузки намоточного станка 13 первичный рулон B1 с использованием первого устройства 16 перемещения (например, тележки или манипулятора) переносят и загружают на перемоточное устройство 17. Здесь, второе электронное устройство для считывания и/или записи на электронные носители, например, вторая RFID-антенна 35, считывает первичный идентификационный код X первичного рулона B1, запрограммированный в электронной RFID-метке 33. Поэтому, электронное устройство 30 идентифицирует обрабатываемый первичный рулон и с помощью первичного кода X получает информацию о дефектах (или, в более общем случае, параметрах), сохраненную в первой базе данных DB1.
i
i
i
i
Перемоточное устройство 17 содержит станцию 22, на которой изготавливают трубчатые цилиндрические вторичные опорные сердечники 18 для вторичных рулонов B2, которые необходимо сформировать, и станцию 19 намотки, предусматривающую зону 20 для разматывания, предназначенную для разматывания основного рулона, зону 21 расположения, предназначенную для расположения вторичных опорных сердечников 18 соосно и рядом друг с другом, находящуюся перед зоной 20 для разматывания, и режущее устройство 23 с несколькими лезвиями 24, расположенное между зоной для разматывания и зоной 21 расположения. С лезвиями 24 связаны устройства изменения положения (не показаны), предназначенные для того, чтобы перемещать лезвия в соответствии с направлением f2, т.е. перпендикулярно направлению разматывания, и чтобы регулировать положение резания так, чтобы разрезать тонкое изделие на непрерывные полотна, поперечная ширина которых равна поперечной ширине вторичных опорных сердечников 18.
Как упоминалось ранее, электронное устройство 30 идентифицирует обрабатываемый на перемоточном устройстве 17 первичный рулон B1 и с помощью первичного кода X получает информацию о требуемых параметрах (дефектах или других механических параметрах или параметрах намотки), сохраненную в первой базе данных DB1.
i
i
Поэтому, электронное устройство 30 учитывает информацию о требуемом ряде параметров тонкого изделия в первичном рулоне B1, обрабатываемом в перемоточном устройстве 17. Электронное устройство 30 управляет этапом перемотки на основе производственных потребностей, определяя число и/или поперечную ширину нескольких вторичных опорных сердечников 18 и, следовательно, соответствующим разрезанием тонкого изделия, поступающего с первичного рулона или основного рулона B1. Поэтому, требуемый ряд параметров связывают с каждым вторичным рулоном B2, получаемым из первичного рулона B1.
i
i
В простейшем случае разрез тонкого изделия из рулона B1 осуществляют в соответствии с предварительно заданными производственными потребностями. Производственные потребности, например, требуют, чтобы из первичного рулона B1 было получено шесть вторичных рулонов B2 заданной ширины, например, одинаковой ширины, либо некоторые рулоны одинаковые, а другие имеют отличающуюся ширину. На фигурах показан случай производственных потребностей в шести вторичных рулонах B2 различной ширины, получаемых из первичного рулона или основного рулона B1'.
Электронное устройство 30 управляет этапом разматывания с использованием производственной информации, касающейся размеров рулонов, которые необходимо произвести, соответствующим образом располагая лезвия режущего устройства 23.
i
i
i
Более того, электронное устройство 30 управляет станцией 22, где изготавливают вторичные опорные сердечники 18, так что эти вторичные сердечники 18 изготавливают так, чтобы получить вторичные рулоны в соответствии с производственными спецификациями (вторичные сердечники 18 имеют такую же поперечную ширину, что и полотна соответствующих вторичных рулонов). После изготовления и расположения сердечников в зоне 21 тонкое изделие разматывают из рулона B1', разрезают и наматывают на соответствующие сердечники.
i
Например, на первичном рулоне B1' на фиг. 2 обнаружено две зоны h и y с поверхностными дефектами (или, в более общем случае, были обнаружены требуемыми механическими параметрами, параметрами разматывания, дефектами и т.д.), например, возле центральной линии первичного рулона и возле края, повторяющимися вдоль всей протяженности по существу постоянно. Эти дефекты сохраняют в первой базе данных DB1 и связывают с кодом X1, идентифицирующим рулон B1'. Как только первичный рулон B1' располагают на перемоточном устройстве 17, электронное устройство 30 считывает код X1 с соответствующей первой RFID-метки 33 и идентифицирует карты дефектов h и y, связанные с рулоном. Затем, электронное устройство 30 управления преобразует информацию о положении дефектов на первичном рулоне B1' в информацию о положении дефектов на каждом вторичном рулоне B2.
i
Соответственно, после изготовления осуществляют электронную маркировку вторичных опорных сердечников 18 путем нанесения соответствующих вторых электронных RFID-меток или носителей 35.
i
i
Посредством третьего электронного устройства для считывания и/или записи на электронные носители, например, третьей RFID-антенны 36, предусмотренной в перемоточном устройстве 17, электронное устройство 30 управления присваивает вторым RFID-меткам 35 вторичных сердечников 18 соответствующие вторичные идентификационные коды K, имеющие соответствие во второй базе данных DB2 системы 31 баз данных.
i
i
i
i
1
2
3
4
y
h
h
1
2
y
3
4
Электронное устройство 30 управления, уже упомянутое ранее, преобразовало информацию о положении дефектов на первичном рулоне B1' в информацию о положении дефектов на каждом вторичном рулоне B2, например, координаты положения дефектов на вторичных рулонах с точки зрения количества метров, отмотанных от центра вторичного рулона, и расстояния от края вторичного рулона (т.е. относительно системы координат, привязанной к вторичному рулону). Поэтому, устройство 30 во второй базе данных DB2 связывает вторичные коды K и соответствующую информацию о положении дефектов на соответствующих вторичных рулонах B2, так что с каждым вторичным рулоном B2 связан набор требуемых параметров (дефектов, механических параметров, параметров разматывания и т.д.), и этот набор сохраняют в соответствии с кодом вторичного рулона в системе 31 базы данных. В примере на фиг. 2 было изготовлено шесть вторичных рулонов B2, B2, B2, B2, B2 и B2 (с сердечниками 18- 18- 18- 18- 18- 18).
i
y
h
Следовательно, для каждого вторичного рулона B2, известна карта требуемых параметров (дефектов, механических параметров, параметров разматывания и т.д.), которую можно использовать, чтобы оптимизировать последующие этапы изготовления изделий, поступающих от этих вторичных рулонов, при необходимости даже на второй установке, отличной от установки, на которой они были произведены, так как система 31 баз данных с информацией может совместно использоваться электронными системами управления второй установки. Например, рулоны B2 и B2 могут быть отбракованы или промаркированы как имеющие более низкое качество, или использованы в последующих производственных процессах, путем передачи в соответствующую производственную систему, при необходимости преодоления обнаруженных дефектов.
Практически, в этом примере разрезание упомянутых нескольких вторичных опорных сердечников, и, следовательно, соответствующее разрезание тонкого изделия, поступающего из первичного рулона или основного рулона, предусматривает такие положения разрезания, перпендикулярные направлению разматывания первичного рулона, которые не зависят от информации о ряде параметров тонкого изделия в первичном рулоне.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления электронное устройство 30 может организовать этап перемотки путем использования информации о дефектах первичного рулона B1, сохраненной в системе 31 баз данных, чтобы оптимизировать этот этап.
i
Например, электронное устройство 30 на основе информации о требуемых параметрах (дефектах, механических параметрах, параметрах разматывания и т.д.) может вычислить число вторичных рулонов B2, которые надо изготовить, избегая зоны тонкого изделия T, намотанного в первичный рулон B1, в которой имеется большое число дефектов, т.е. выполняя заданное число вторичных рулонов приемлемого качества (т.е. с минимальным или нулевым числом дефектов) и заданное число вторичных рулонов с большим числом дефектов, которые будут отбракованы (или отмечены как имеющие "низкое качество"). Это выполняют путем расположения лезвий режущего устройства 23 в поперечном направлении изделия наиболее подходящим образом, чтобы изолировать дефекты во вторичных рулонах, которые надо отбраковать. Практически, в этом втором примере разрезание упомянутых нескольких вторичных опорных сердечников, и, следовательно, соответствующее разрезание тонкого изделия, поступающего из первичного рулона или основного рулона, предусматривает такие положения разрезания, перпендикулярные направлению разматывания первичного рулона, которые являются функцией информации о требуемом ряде параметров тонкого изделия в первичном рулоне.
i
i
i
i
i
Перед расположением лезвий режущего устройства 23 электронное устройство 30 управляет станцией 22, где изготавливают вторичные опорные сердечники 18, так что эти вторичные сердечники 18 изготавливают оптимизированным образом, как описано выше (вторичные сердечники 18 имеют такую же поперечную ширину, что и полотна соответствующих вторичных рулонов). Практически, число и/или поперечную ширину нескольких вторичных опорных сердечников 18 и, следовательно, соответствующих разрезов тонкого изделия, поступающего от первичного рулона B1, определяют с учетом информации, связанной с положением дефектов тонкого изделия в первичном рулоне, так что с каждым вторичным рулоном B2 предоставляют требуемый второй набор дефектов.
Поэтому, в системе 31 баз данных сохраняют информацию о вторичных рулонах, которые следует отбраковать, и о вторичных рулонах, которые следует перевести на последующие этапы изготовления.
i
i
i
1
4
y
h
i
y
h
h
1
2
y
3
4
Например, опять со ссылкой на фиг. 2, на первичном рулоне B1 были обнаружены две зоны h и y с поверхностными дефектами. Эти дефекты сохраняют в первой базе данных DB1 и связывают с кодом X1, идентифицирующим рулон B1. Как только первичный рулон B1' располагают на перемоточном устройстве 17, электронное устройство 30 считывает код X1 с соответствующей первой RFID-метки 33 и идентифицирует карты дефектов h и y, связанные с рулоном. Затем, электронное устройство 30 управления преобразует информацию о положении дефектов на первичном рулоне B1' в информацию о положении дефектов на каждом вторичном рулоне B2. Исходя из этого, электронное устройство 30 управления управляет станцией 22 так, чтобы вторичные опорные сердечники 18 изготавливали таким образом, чтобы создать первый ряд вторичных рулонов B2 в соответствии с производственными потребностями (в примере четыре вторичных рулона B2,...,B2) и два вторичных рулона B2 и B2, содержащих две зоны h и y с дефектами. Поэтому, изготавливают четыре вторичных опорных сердечника 18 требуемой поперечной ширины (в соответствии с производственным заданием касательно размеров рулонов) и два вторичных опорных сердечника 18 и 18 (содержащих большое число дефектов, которые, следовательно, надо отбраковать) в соответствии со следующим порядком (от внешнего края до следующего): 18- 18- 18- 18- 18- 18.
На станции 22 изготавливают вторичные опорные сердечники путем разрезания общего трубчатого цилиндрического опорного сердечника на шесть частей, на несколько вторичных опорных сердечников (с вышезаданными размерами), на которые будет намотано перемотанное изделие T (в некоторых вариантах осуществления станция, на которой делают сердечники, может отсутствовать).
h
1
2
y
3
4
h
1
2
y
3
4
Вторичные опорные сердечники, соосные и расположенные друг рядом с другом в порядке 18- 18- 18- 18- 18- 18, расположены в области 21 перемоточного устройства 13. Аналогично, электронное устройство 30 располагает пять лезвий 24 режущего устройства 23, чтобы разрезать изделие T, выходящее из первичного рулона B1' в соответствии с направлением обработки на полотна, соответствующие границам между вторичными опорными сердечниками 18- 18- 18- 18- 18- 18.
i
i
Затем, начинается этап перемотки, т.е. разматывания тонкого изделия T с первичного рулона B1' и последующего наматывания изделия T, соответствующим образом разрезанного устройством 23 в положениях, описанных выше, на вторичные сердечники 18, чтобы получить вторичные рулоны B2.
h
1
2
y
3
4
Соответственно, после изготовления осуществляют электронную маркировку вторичных опорных сердечников 18- 18- 18- 18- 18- 18 путем нанесения соответствующих вторых электронных RFID-меток или носителей 35.
i
i
Посредством третьего электронного устройства для считывания и/или записи на электронные носители, например, третьей RFID-антенны 36, предусмотренной в перемоточном устройстве 17, электронное устройство 30 управления присваивает вторым RFID-меткам 35 вторичных сердечников 18 соответствующие вторичные идентификационные коды K, имеющие соответствие во второй базе данных DB2 системы 31 баз данных.
i
i
i
i
Электронное устройство 30 управления, уже упомянутое ранее, преобразовало информацию о положении дефектов на первичном рулоне B1' в информацию о положении дефектов на каждом вторичном рулоне B2, например, координаты положения дефектов на вторичных рулонах с точки зрения количества метров, отмотанных от центра вторичного рулона, и расстояния от края вторичного рулона (т.е. относительно системы координат, привязанной к вторичному рулону). Поэтому, устройство 30 связывает во второй базе данных DB2 вторичные коды K и соответствующую информацию о положении дефектов на соответствующих вторичных рулонах B2, так что с каждым вторичным рулоном B2 связан набор требуемых дефектов, и этот набор сохраняют в соответствии с кодом вторичного рулона в системе 31 баз данных.
i
Более того, в системе 31 баз данных в дополнение к информации о положении дефектов на поверхности и/или в толщине со вторичным идентификационным кодом K связана также общая информация о рулоне, такая как размеры вторичного рулона, вес, тип произведенного материала и дата продажи.
i
Следовательно, для каждого вторичного рулона B2, известна карта дефектов, которую можно использовать, чтобы оптимизировать последующие этапы изготовления изделий, поступающих от этих вторичных рулонов, при необходимости даже на второй установке, отличной от установки, на которой они были произведены, так как система 31 баз данных с информацией может совместно использоваться электронными системами управления второй установки.
i
i
i
Предпочтительно, вторичные рулоны B2 маркируют на соответствующих вторичных опорных сердечниках 18 до этапа наматывания тонкого изделия на вторичные сердечники. В других вариантах осуществления маркировка может быть выполнена после наматывания, т.е. когда вторичные рулоны B2 были закончены и/или выгружены с перемоточного устройства 13.
i
i
i
Этап программирования для присвоения вторичного идентификационного кода K соответствующим вторым RFID-меткам 35 может быть выполнен до нанесения вторичной RFID-метки t соответствующего вторичного рулона, или, как описано выше, как только RFID-метка была нанесена на вторичный рулон (и вторичный идентификационный код K также может быть присвоен после этапа наматывания изделия на соответствующий вторичный сердечник B2 , выходящий с перемоточного устройства 13).
i
Как только первичный рулон B1' был перемотан на вторичные рулоны B2, первичный рулон больше не существует, и, поэтому, электронное устройство 30 управления удаляет данные, сохраненные в первой RFID-метке, и первый опорный сердечник может быть снова использован для нового первичного рулона. Поэтому, информация, связанная с первичным идентификационным кодом X, может быть удалена из системы 31 баз данных.
i
После выполнения вторичных рулонов B2 с соответствующими вторыми метками, их перемещают из перемоточного устройства 13 с помощью второго перемещающего устройства 25, например, тележки или манипулятора, на станцию 26 упаковки.
В других вариантах осуществления на установке может быть предусмотрен намоточный станок, и непрерывное тонкое изделие подают от производственной линии непосредственно на намоточный станок, например перематывающее устройство, так что из производственной линии изделие разрезают на полотна, ширина которых равна ширине опорных сердечников, находящихся в перемоточном устройстве, чтобы создать несколько рулонов, которые, затем, будут перемещены в зону упаковки или в другие производственные зоны.
Следует отметить, что разрезание в перемоточном устройстве может предусматривать только срезание боковых кромок тонкого изделия, намотанного на сердечники, так что из перемоточного устройства может выходить единственный рулон с намотанным готовым изделием и один или два рулона с обрезками, которые будут отбракованы; как вариант, может иметься только один рулон, а обрезки непрерывно выводят через заборные отверстия.
Следует отметить, что в других вариантах осуществления в перемоточном устройстве может быть предусмотрено одно или несколько детектирующих устройств для детектирования параметров изделия аналогично устройствам 32 детектирования (параметры могут содержать все параметры, указанные выше, или только некоторые из них), например, дефекты в толщине или не поверхности (оно также может содержать, например, устройство для детектирования металлических частиц, как описано выше). Параметры, обнаруженные в соответствии с положением на соответствующем рулоне, связывают с кодом соответствующего рулона, полученного в перемоточном устройстве и сохраненным в системе баз данных.
i
i
i
i
i
h
y
h
y
На упаковочной станции 26 предусмотрено четвертое электронное устройство для считывания и/или записи на электронные носители, например, четвертая RFID-антенна 40, которая подключена к электронному устройству 30 управления, считывающая вторые RFID-метки 35 вторичных рулонов B2, поступающих на станцию 26, считывающая их вторичные идентификационные коды K. На основе этого считывания электронное устройство 30 управления взаимодействует со второй базой данных DB2, получает доступ к информации о дефектах соответствующих вторичных рулонов B2 и проверяет, какие рулоны следует упаковать, а какие отбраковать. Или просто электронное устройство 30 управления уже знает, какие вторичные рулоны B2, связанные с данным вторичным кодом K, надо отбраковать (в предыдущем примере рулоны B2 и B2 с кодами K и K), и работает соответствующим образом.
i
i
i
i
Робот 27 берет вторичные рулоны B2, которые надо отбраковать, и кладет их в зону разгрузки, в то время как вторичные рулоны B2, которые надо упаковать, располагают в штабель на конвейер 28, на конце которого штабель вторичных рулонов B2 заматывают в покрывающую пленку, чтобы сформировать пачку P вторичных рулонов B2.
i
Электронное устройство 30 управления создает в системе 31 баз данных связь между вторичными кодами K рулонов, образующих каждую пачку P. При необходимости в системе баз данных генерируют третичный идентификационный код F пачки P, с которым связывают вторичные коды рулонов этой пачки.
i
Станция 45 проверки, содержащая пятое электронное устройство для считывания и/или записи на электронные носители, такая как пятая RFID-антенна 45А, считывает вторичные коды K со вторых RFID-меток рулонов, образующих пачку P, чтобы проверить, все ли они запрограммированы, или во время этапа упаковки возникла ошибка, т.е. имеется больше вторичных рулонов или меньше вторичных рулонов, чем запрограммированных.
Соответственно, маркировочное устройство 46 осуществляет электронную маркировку упаковки P, например, путем нанесения третьей RFID-метки 47 на упаковку P, и выполняет их программирование с использованием RFID-антенны для назначения третичного идентификационного кода F этой третьей RFID-метке (не показана на фигурах).
i
i
Как вариант, третья метка может быть выполнена из бумаги и может указывать вторичные коды K образующих пачку вторичных рулонов B2 или третичный код F, идентифицирующий всю пачку.
Сформированную и проверенную пачку P отправляют соответствующим образом (например, на поддоне, перемещаемом вилочным погрузчиком) на склад или в зону доставки для отправки на вторую установку 50, где будут выполнены дальнейшие этапы обработки.
Опять со ссылкой на первичный рулон B1, как только он был сформирован на намоточном станке 12, вместо отправки на перемоточное устройство 13 его отправляют непосредственно на упаковочную станцию 26 с помощью перемещающих устройств 16. Здесь, его упаковывают и отправляют на склад или непосредственно в зону доставки на установку 50, где будут выполнять последующие этапы обработки.
Соответственно, система 31 баз данных или по меньшей мере ее часть связана с сервером 51, к которому можно обратиться телематически, также удаленно, так что после считывания первичного идентификационного кода X, связанного с первой RFID-меткой 33, во время обработки на второй установке можно получить информацию, связанную с кодом X, т.е. с обрабатываемым первичным рулоном B1, и, следовательно, информацию о положении дефектов на первичном рулоне. Поэтому, можно оптимизировать изготовление на этой второй установке на основе информации, разделяемой посредством системы 31 баз данных, доступной удаленно. Поэтому, будет возможно, например, выполнить этап перемотки на второй установке в соответствии со способами, аналогичными описанным выше.
i
i
i
Соответственно, так как система 31 баз данных связана с сервером, к которому можно обратиться удаленно, то во время последующей обработки вторичных рулонов B2 на второй установке 50 можно получить информацию об этих рулонах. Поэтому, после считывания вторичных кодов K, сохраненных на вторых RFID-метках 35, нанесенных на вторичные рулоны B2, будет возможно узнать информацию о положении дефектов на этих вторичных рулонах и, следовательно, оптимизировать изготовление изделий из этих вторичных рулонов (например, перемотку на рулоны меньших размеров, даже в соответствии со способами, отличными от описанных выше), это, в идеале, приведет к изготовлению готового изделия, с учетом знания распределения дефектов на нем (или в более общем случае распределения требуемых обнаруженных и назначенных параметров).
В описанном выше примере особо упоминались электронные RFID-метки и соответствующие RFID-антенны для считывания/записи меток. В других вариантах осуществления вместо них также могут быть использованы электронные графические носители, такие, например, как бумажные этикетки с алфавитно-цифровыми кодами или штрих-кодами, или QR-кодами или другими кодами. В этом случае вместо антенн, удаленно записывающих и считывающих носители, необходимы принтеры для печати графических меток и устройства для оптического считывания графических символов. Более того, метки с магнитной полосой могут быть использованы вместе с соответствующими устройствами для записи и считывания данных, сохраненных на магнитной полосе.
В общем, носители, с которыми связывают идентификационные коды, могут быть прикреплены к опорным сердечникам, на которые наматывают изделие для создания рулона, или к внешней поверхности рулона.
Поэтому, благодаря способу и установке в соответствии с изобретением можно отслеживать перемещение первичных и вторичных рулонов внутри производственной установки, в частности, оптимизируя этап перемотки и/или упаковки, отбраковывая участки первичного рулона, содержащие недопустимые дефекты, обнаруженные и зарегистрированные во время этапа формирования рулона.
С использованием способа и установки в соответствии с изобретением в дополнение к дефектам также можно зарегистрировать в рулонах все параметры изделия и процесса, допускающие оптимизацию последующей обработки изделия, намотанного в соответствующий рулон.
Более того, благодаря использованию графических или RFID-меток, становятся проще все этапы перемещения и сохранения рулонов в установке.
Более того, благодаря использованию графических или RFID-меток во вторичных или первичных рулонах, можно отслеживать различные параметры, указанные выше (и в частности, дефекты), содержащиеся в них после обработки на первой производственной установке. Информация на метках будет полезной для доступа к удаленной базе данных, содержащей признаки рулонов, включая их дефекты. Информация будет полезной для оптимизации всего процесса преобразования. Поэтому, доступ к базе данных могут осуществлять все лица, задействованные в производственной цепочке вплоть до конечного изделия.
Последнее, но не менее важное, использование RFID-метки вместо графических меток позволяет поддерживать информацию, связанную с метками, в течение более длительного времени по сравнению с бумажными метками. Использование электронной системы для считывания меток также сокращает риск считывания кодов операторами и ускоряет этапы считывания.
Понятно, что то, что было показано, представляет только возможные неограничивающие варианты осуществления изобретения, которое может иметь другие формы и устройства, не отклоняясь от объема концепции, на которой основано изобретение. Любые ссылочные позиции в прилагаемой формуле изобретения приведены только для целей упрощения ее чтения в свете приведенного выше описания и сопровождающих чертежей, и они не ограничивают объем изобретения.