(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リールに巻かれた長尺帯状の金属バンドをリールから引き出し、シート状合成樹脂材と絶縁性中間板とを交互に重ねながら金属バンドを折り返し屈曲させて金属バンド間にシート状合成樹脂材と絶縁性中間板とを交互に挟み込み、金属バンドとシート状合成樹脂材と絶縁性中間板とを多段に積層した積層ブロックを作製するにあたり、
金属バンドを絶縁性中間板の端面で張力を加えながら折り返し屈曲させる時に、金属バンドに加えた張力を一時的に緩めて金属バンドの折り返し部分をたるませ、その後に再び金属バンドに張力を加えるしわ取り動作を行うことを特徴とする、積層体製造用積層ブロックの作製方法。
【請求項２】
金属バンドのリールからの引き出し量を変化させずに、前記しわ取り動作を行うことを特徴とする、請求項１に記載の積層体製造用積層ブロックの作製方法。
【請求項３】
前記しわ取り動作では、金属バンドの張力発生源と積層ブロックの積載面との間で金属バンドを一時的に固定し、金属バンドの固定場所から積層ブロックの積載面までに至る金属バンドの経路を一時的に短縮することにより、金属バンドに加えた張力を一時的に緩めることを特徴とする、請求項２に記載の積層体製造用積層ブロックの作製方法。
【請求項４】
前記しわ取り動作では、金属バンドに加えた張力を一時的に緩める手順と逆の手順により、再び金属バンドに張力を加えることを特徴とする、請求項３に記載の積層体製造用積層ブロックの作製方法。
【請求項５】
前記しわ取り動作では、金属バンドの幅よりも広い範囲で金属バンドを表裏両面から挟み込むことにより、金属バンドを一時的に固定することを特徴とする、請求項３に記載の積層体製造用積層ブロックの作製方法。
【請求項６】
前記しわ取り動作では、金属バンドを積載する時に上下に移動する金属バンド引き出しガイドロールを上下に移動させることにより、金属バンドの固定場所から積層ブロックの積載面までに至る金属バンドの経路を一時的に短縮することを特徴とする、請求項３に記載の積層体製造用積層ブロックの作製方法。
【請求項７】
金属バンドを折り返し屈曲させる時に、金属バンドの折り返し部分の状態を計測して、金属バンドに発生したしわを検知し、前記しわ取り動作を実施するか否かを切り替えることを特徴とする、請求項１に記載の積層体製造用積層ブロックの作製方法。
【請求項８】
金属バンドを折り返し屈曲させる時に、絶縁性中間板と金属バンドとが折り重なっていない部分の長さを平面的に測定し、前記測定値が所定の閾値より大きい場合に、金属バンドにしわが発生したと判定することを特徴とする、請求項７に記載の積層体製造用積層ブロックの作製方法。
【請求項９】
金属バンドを折り返し屈曲させる時に、絶縁性中間板の持ち上がり量を測定し、前記測定値が所定の閾値より大きい場合に、金属バンドにしわが発生したと判定することを特徴とする、請求項７に記載の積層体製造用積層ブロックの作製方法。
【請求項１０】
絶縁性中間板を吸着して積層ブロックの積載面へ積載する時に、金属バンドの折り返し部分に向かって順に吸着を解放し、金属バンドの折り返し部分に向けて空気の流れを起こすことを特徴とする、請求項１に記載の積層体製造用積層ブロックの作製方法。
【請求項１１】
リールに巻かれた長尺帯状の金属バンドをリールから引き出し、シート状合成樹脂材と絶縁性中間板とを交互に重ねながら金属バンドを折り返し屈曲させて金属バンド間にシート状合成樹脂材と絶縁性中間板とを交互に挟み込み、金属バンドとシート状合成樹脂材と絶縁性中間板とを多段に積層した積層ブロックを作製する装置において、
金属バンドを絶縁性中間板の端面で張力を加えながら折り返し屈曲させる時に、金属バンドに加えた張力を一時的に緩めて金属バンドの折り返し部分を一定量だけたるませる金属バンドたるませ部を備えることを特徴とする、積層体製造用積層ブロックの作製装置。
【請求項１２】
絶縁性中間板を積層ブロックの積載面上まで吸着搬送し、上限昇降アクチュエータにより積載面に降ろす絶縁性中間板搬送部が、独立に吸着／解放動作を制御できる複数の吸着部を備えることを特徴とする、請求項１１に記載の積層体製造用積層ブロックの作製装置。
【請求項１３】
前記絶縁性中間板搬送部が、絶縁性中間板のサイズに応じて吸着部の水平位置を変化させることを特徴とする、請求項１２に記載の積層体製造用積層ブロックの作製装置。
【請求項１４】
前記絶縁性中間板搬送部が、上下昇降アクチュエータの動作と吸着部の吸着／解放動作とにかかわらず同じ位置に絶縁性中間板を積載するように、絶縁性中間板の搬送距離を変化させることを特徴とする、請求項１２に記載の積層体製造用積層ブロックの作製装置。
【請求項１５】
金属バンドの折り返し部分に向けて空気を吹き付けるエアブロー装置を備えることを特徴とする、請求項１１に記載の積層体製造用積層ブロックの作製装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板やＩＣカード等に用いられる積層体を製造するための積層体製造用積層ブロックの作製方法および作製装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、プリント配線板やＩＣカード等を作製するための積層体を製造する積層体製造用積層ブロックの作製装置が、特公平８−５０８６９１号により知られている。この従来例の装置は、図１８に示すように、装置本体の中央に積載作業台８を備え、装置本体の左右にはそれぞれ銅箔のような金属箔よりなる長尺帯状の金属バンド４、５を供給するリール６、７を備える。また、装置本体には、金属バンド４、５を引き出しながら移動する金属バンド引き出し移動部１０、１１を左右に移動自在に設けてある。
【０００３】
積層ブロック作製装置は、金属バンド引き出し移動部１０、１１を交互に左右に移動させて、図１９に示すように、金属バンド４、５を積載作業台８上につづら折り状に積層し、金属バンド４、５の間にシート状合成樹脂材２と絶縁性中間板３とを交互に挟み込むことにより、積層ブロック１を形成する。得られた積層ブロック１は、プレス装置に送られ、上下より挟むようにプレスされるとともに、一対の金属バンド４、５に通電して加熱される。これにより、樹脂が加熱硬化する。以上の工程により、積層体が製造される。金属バンド４、５の折り返し部分等にある不要な端部は、プレス後に切断除去される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の積層ブロック作成装置では、リール６、７から供給される金属バンド４、５をつづら折り状に積層して積層ブロックを形成する時、金属バンド４、５を絶縁性中間板３の端面で折り返す。しかし、この時、図２０に示すように、金属バンド４、５にイの方向に張力が加えられて、絶縁性中間板３がたわみ、これにより、金属バンド４、５の折り返し部分に、しわが発生する。
【０００５】
このしわを取り除かないまま積層ブロックを積層した場合には、以下のような不具合が起きる。まず、２枚の金属バンドが対になって積層されるので、対になった金属バンドにもしわが発生する。次に、金属バンドは連続した帯状のものであるので、発生したしわが、次の層にも波及する。さらに、プレス成型時に加圧が均一に伝搬しなくなり、他の製品にも影響を及ぼす。これらの不具合が生じた結果、金属バンドにしわが発生した積層ブロックを加熱成型しても、不良品となる可能性が高くなる。よって、金属バンドに発生したしわは、その都度、取り除く必要がある。このしわは、特に、金属バンドの厚さが薄い場合に発生する。
【０００６】
それ故に、本発明の目的は、金属バンドを絶縁性中間板の端面で折り返す時に、絶縁性中間板のたわみのために金属バンドに発生するしわを取り除く、積層体製造用積層ブロックの作製方法および作製装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、リールに巻かれた長尺帯状の金属バンドをリールから引き出し、シート状合成樹脂材と絶縁性中間板とを交互に重ねながら金属バンドを折り返し屈曲させて金属バンド間にシート状合成樹脂材と絶縁性中間板とを交互に挟み込み、金属バンドとシート状合成樹脂材と絶縁性中間板とを多段に積層した積層ブロックを作製するにあたり、
金属バンドを絶縁性中間板の端面で張力を加えながら折り返し屈曲させる時に、金属バンドに加えた張力を一時的に緩めて金属バンドの折り返し部分をたるませ、その後に再び金属バンドに張力を加えるしわ取り動作を行うことを特徴とする、積層体製造用積層ブロックの作製方法である。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、金属バンドのリールからの引き出し量を変化させずに、前記しわ取り動作を行うことを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明において、前記しわ取り動作では、金属バンドの張力発生源と積層ブロックの積載面との間で金属バンドを一時的に固定し、金属バンドの固定場所から積層ブロックの積載面までに至る金属バンドの経路を一時的に短縮することにより、金属バンドに加えた張力を一時的に緩めることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第３の発明において、前記しわ取り動作では、金属バンドに加えた張力を一時的に緩める手順と逆の手順により、再び金属バンドに張力を加えることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第３の発明において、前記しわ取り動作では、金属バンドの幅よりも広い範囲で金属バンドを表裏両面から挟み込むことにより、金属バンドを一時的に固定することを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第３の発明において、前記しわ取り動作では、金属バンドを積載する時に上下に移動する金属バンド引き出しガイドロールを上下に移動させることにより、金属バンドの固定場所から積層ブロックの積載面までに至る金属バンドの経路を一時的に短縮することを特徴とする。
【００１３】
第７の発明は、第１の発明において、金属バンドを折り返し屈曲させる時に、金属バンドの折り返し部分の状態を計測して、金属バンドに発生したしわを検知し、前記しわ取り動作を実施するか否かを切り替えることを特徴とする。
【００１４】
第８の発明は、第７の発明において、金属バンドを折り返し屈曲させる時に、絶縁性中間板と金属バンドとが折り重なっていない部分の長さを平面的に測定し、前記測定値が所定の閾値より大きい場合に、金属バンドにしわが発生したと判定することを特徴とする。
【００１５】
第９の発明は、第７の発明において、金属バンドを折り返し屈曲させる時に、絶縁性中間板の持ち上がり量を検出し、前記測定値が所定の閾値より大きい場合に、金属バンドにしわが発生したと判定することを特徴とする。
【００１６】
第１０の発明は、第１の発明において、絶縁性中間板を吸着して積層ブロックの積載面へ積載する時に、金属バンドの折り返し部分に向かって順に吸着を解放し、金属バンドの折り返し部分に向けて空気の流れを起こすことを特徴とする。
【００１７】
第１１の発明は、リールに巻かれた長尺帯状の金属バンドをリールから引き出し、シート状合成樹脂材と絶縁性中間板とを交互に重ねながら金属バンドを折り返し屈曲させて金属バンド間にシート状合成樹脂材と絶縁性中間板とを交互に挟み込み、金属バンドとシート状合成樹脂材と絶縁性中間板とを多段に積層した積層ブロックを作製する装置において、
金属バンドを絶縁性中間板の端面で張力を加えながら折り返し屈曲させる時に、金属バンドに加えた張力を一時的に緩めて金属バンドの折り返し部分を一定量だけたるませる金属バンドたるませ部を備えることを特徴とする、積層体製造用積層ブロックの作製装置である。
【００１８】
第１２の発明は、第１１の発明において、絶縁性中間板を積層ブロックの積載面上まで吸着搬送し、上限昇降アクチュエータにより積載面に降ろす絶縁性中間板搬送部が、独立に吸着／解放動作を制御できる複数の吸着部を備えることを特徴とする。
【００１９】
第１３の発明は、第１２の発明において、前記絶縁性中間板搬送部が、絶縁性中間板のサイズに応じて吸着部の水平位置を変化させることを特徴とする。
【００２０】
第１４の発明は、第１２の発明において、前記絶縁性中間板搬送部が、上下昇降アクチュエータの動作と吸着部の吸着／解放動作とにかかわらず同じ位置に絶縁性中間板を積載するように、絶縁性中間板の搬送距離を変化させることを特徴とする。
【００２１】
第１５の発明は、第１１の発明において、金属バンドの折り返し部分に向けて空気を吹き付けるエアブロー装置を備えることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、それぞれ、本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置の概略を示す正面図および平面図である。この積層ブロック作製装置は、中央に積載作業台８を備え、左右には金属バンド４、５を供給するリール６、７をそれぞれ備える。金属バンド４、５は、銅箔のような金属箔からなる長尺帯状のものであり、リール６、７から引き出されて供給される。金属バンド４、５を積載作業台８に供給するため、一対の金属バンド引き出し移動部１０、１１が、左右に移動自在に配置される。また、絶縁性中間板３を積載作業台８に供給するため、一対の中間板搬送部１２、１３が配置される。中間板搬送部１２、１３は、金属バンド引き出し移動部１０、１１とともに左右に移動する。この積層ブロック作製装置は、左右対称の構成を備え、左右対称に動作する。そこで、以下では主として、図１および図２において左側に記載された部分について説明する。
【００２３】
リール６から供給された金属バンド４は、上ガイドロール１４、ダンサロール１６、および、上ガイドロール１８を介して金属バンド引き出し移動部１０に導入される。金属バンド引き出し移動部１０は、上ガイドロール２０、ダンサロール２２、上ガイドロール２４、および、上下スライドロール２６を備える。金属バンド引き出し移動部１０に導入された金属バンド４は、上ガイドロール２０、ダンサロール２２、上ガイドロール２４、および、上下スライドロール２６を介して、積載作業台８に供給される。ダンサロール１６、２２は、それぞれガイドレール２８、３０に従って上下に移動し、金属バンド４に張力を加える。また、上下スライドロール２６は、金属バンド引き出しガイドロールとして働き、金属バンド４を積載する時に上下に移動する。
【００２４】
上ガイドロール１８、２０、２４の上方には、同一の構造を有する金属バンド固定部３２、３４、３６が、それぞれ設けられる。図３は、金属バンド固定部３２の詳細を示す図である。図３（ａ）の正面図に示すように、金属バンド固定部３２は、上下に移動するシリンダ４０と、シリンダ４０の先に配置された押さえ４１とから構成される。シリンダ４０が下方に移動した時、金属バンド４は、押さえ４１と上ガイドロール１８とにより表裏両面から挟み込まれ、移動しないように固定される。押さえ４１が金属バンド４と接する部分には、弾性体４２が設けられる。また、図３（ｂ）の平面図に示すように、金属バンド固定部３２の幅は、金属バンド４の幅よりも広いものとする。このような金属バンド固定部３２によれば、金属バンド４を幅方向に対して一様に押さえ、金属バンド４を確実に固定することができる。
【００２５】
本実施形態に係る積層ブロック作製装置を用いて積層ブロック１を作製する手順は、概ね以下のとおりである。２つの金属バンド引き出し移動部１０、１１を左右に交互に移動させることにより、金属バンド４、５が、リール６、７から引き出される。金属バンド４、５の間には、シート状合成樹脂材２と絶縁性中間板３とが、交互に重ねられる。金属バンド４、５は、絶縁性中間板３の端面で張力を加えて折り返し屈曲される。この時、金属バンド４、５にしわが発生しないように、後述するしわ取り動作が行われる。このように、金属バンド４の間にシート状合成樹脂材２と絶縁性中間板３を交互に挟み込み、つづら折り状に折り曲げた金属バンド４とシート状合成樹脂材２と絶縁性中間板３とを多段に積層することにより、図１９に示す積層ブロック１が形成される。
【００２６】
図４および図５を用いて、本実施形態に係る積層ブロック作製装置の１周期分の動作を８つの工程に分けて説明する。以下の説明では、金属バンド引き出し移動部１０、１１は、図において積載作業台８の左側にある時には「左側」に、図において積載作業台８の右側にある時には「右側」にあるという。また、金属バンド固定部３２、３３、３４、３５、３６、３７は、金属バンド４、５を固定している時には「オン」状態、金属バンド４、５を固定していない時には「オフ」状態にあるという。
【００２７】
（工程１）金属バンド４を積載（図４（ａ））
初期状態では、金属バンド引き出し移動部１０、１１は、いずれも右側にある。工程１では、金属バンド固定部３２はオン状態、上下スライドロール２６は上昇した状態で、金属バンド引き出し移動部１０と中間板搬送部１２とが、右側から左側に移動する。両者が左側に到着した後、上下スライドロール２６は下降し、金属バンド固定部３２はオフ状態となる。これにより、金属バンド４が、積層ブロック１の積載面に積載される。
【００２８】
（工程２）シート状合成樹脂材２を積載（図４（ｂ））
工程２では、シート状合成樹脂材２が、樹脂材搬送部（図示せず）により積載作業台８に搬送され、積層ブロック１の積載面に積載される。この動作と並行して、中間板搬送部１３は、絶縁性中間板３をストックから分離し、吸着する。
【００２９】
（工程３）金属バンド５を積載（図４（ｃ））
工程３では、金属バンド固定部３５はオン状態、上下スライドロール２７は上昇した状態で、金属バンド引き出し移動部１１と中間板搬送部１３とが、金属バンド５を引き出しながら、右側から左側に移動する。両者が左側に到着した後、上下スライドロール２７は下降する。これにより、金属バンド５が、積層ブロック１の積載面に積載される。
【００３０】
（工程４）しわ取り動作、絶縁性中間板３を積載（図４（ｄ））
工程４では、まず、金属バンド固定部３３はオン状態、金属バンド固定部３５はオフ状態となる。次に、金属バンド引き出し移動部１０、１１が、絶縁性中間板３の右端について、後述するしわ取り動作を同時に実施する。その後に、中間板搬送部１３により搬送された絶縁性中間板３が、積層ブロック１の積載面に積載される。
【００３１】
（工程５）金属バンド５を積載（図５（ａ））
工程５では、金属バンド固定部３３はオン状態、上下スライドロール２７は上昇した状態で、金属バンド引き出し移動部１１と中間板搬送部１３とが、左側から右側に移動する。両者が右側に到着した後、上下スライドロール２７は下降し、金属バンド固定部３３はオフ状態となる。これにより、金属バンド５が、積層ブロック１の積載面に積載される。
【００３２】
（工程６）シート状合成樹脂材２を積載（図５（ｂ））
工程６では、シート状合成樹脂材２が、樹脂材搬送部（図示せず）により積載作業台８に搬送され、積層ブロック１の積載面に積載される。この動作と並行して、中間板搬送部１２は、絶縁性中間板３をストックから分離し、吸着する。
【００３３】
（工程７）金属バンド４を積載（図５（ｃ））
工程７では、金属バンド固定部３６はオン状態、上下スライドロール２６は上昇した状態で、金属バンド引き出し移動部１０と中間板搬送部１２とが、金属バンド４を引き出しながら、左側から右側に移動する。両者が右側に到着した後、上下スライドロール２６は、下降する。これにより、金属バンド４が、積層ブロック１の積載面に積載される。
【００３４】
（工程８）しわ取り動作、絶縁性中間板３を積載（図５（ｄ））
工程８では、まず、金属バンド固定部３２はオン状態、金属バンド固定部３６はオフ状態となる。次に、金属バンド引き出し移動部１０、１１が、絶縁性中間板３の左端について、後述するしわ取り動作を同時に実施する。その後に、中間板搬送部１２により搬送された絶縁性中間板３が、積層ブロック１の積載面に積載される。
【００３５】
以上に示した工程１から工程８までを所定の回数だけ行うことにより、つづら折り状に折り曲げた金属バンド４とシート状合成樹脂材２と絶縁性中間板３とを多段に積層した積層ブロック１が形成される。
【００３６】
以下、本実施形態に係る積層ブロック作製装置のしわ取り動作について説明する。図６は、しわ取りの原理を説明するための図である。図６（ａ）に示すように、金属バンド４、５は、絶縁性中間板３の端面で張力を加えて折り返し屈曲される。この時、金属バンド４、５にはイの方向に張力が加えられるので、絶縁性中間板３がたわみ、金属バンド４、５の折り返し部分に、しわが発生する。このしわを取り除くために、金属バンド４、５に加えた張力が、一時的に緩められる。張力が緩められると、図６（ｂ）に示すように、金属バンド４、５にはロの方向に元に戻ろうとする復元力が働き、しわが発生した部分がたるむ。その後に、図６（ｃ）に示すように、再びイの方向に張力が加えられると、外部から力を加えることなく、しわを発生させずに、金属バンド４、５を絶縁性中間板３の端面で折り返し屈曲させることができる。
【００３７】
金属バンド引き出し移動部１０、１１は、絶縁性中間板３の左端と右端とで、それぞれ、図６に示すしわ取り動作を行う。図７を参照して、金属バンド引き出し移動部１０が上記の工程４（図４（ｄ））で実施するしわ取り動作の詳細について説明する。その他のしわ取り動作は、このしわ取り動作と同様であるので、説明を省略する。図７において、金属バンド４のうち、金属バンド固定部３６の左側にある部分をロール側、金属バンド固定部３６の右側にある部分を積載面側と呼ぶ。
【００３８】
図７は、上下スライドロール２６を上下させることによる、しわ取り動作を説明するための図である。このしわ取り動作では、第１のステップ（図７（ａ））において、金属バンド固定部３６はオン状態となり、金属バンド４は固定される。これにより、ダンサロール２２の自重による張力は、金属バンド４のロール側のみに加わり、金属バンド４の積載面側には加わらなくなる。この時、金属バンド４には、図６（ａ）に示すように、しわが発生している。
【００３９】
次に、第２のステップ（図７（ｂ））において、上下スライドロール２６が上昇する。上下スライドロール２６が上昇すると、金属バンド固定部３６から積層ブロック１の積載面までに至る金属バンド４の経路が、図７（ｂ）に示す実線から破線に短縮される。これにより、金属バンド４に加えた張力が緩められ、金属バンド４は、図６（ｂ）に示すように、たるむ。
【００４０】
次に、金属バンド４に十分なたるみができた後、第３のステップ（図７（ｃ））において、上下スライドロール２６が、最初の位置まで下降する。これにより、金属バンド４には、再び同じ強さの張力が加えられる。この時、金属バンド４は、図６（ｃ）に示すように、しわを発生させることなく、絶縁性中間板３の端面で折り返し屈曲される。
【００４１】
最後に、第４のステップ（図７（ｄ））において、金属バンド固定部３６はオフ状態にされ、金属バンド４は解放される。これにより、金属バンド４の積載面側とロール側とのいずれにも再び張力が加えられる。
【００４２】
このように上下スライドロールを上下させることにより、新たな機構を設けることなく、既存の機構でしわ取り動作を行うことができる。
【００４３】
なお、しわ取り動作は、金属バンド４、５に加えた張力を緩める効果が得られるものであれば、他の方法により実現されるものであってもよい。図８は、ダンサロール２２を強制的に上下させることによる、他のしわ取り動作を説明するための図である。このしわ取り動作では、図８（ｂ）に示すように、金属バンド４に張力を加えるダンサロール２２が、強制的に上昇させられる。この時、金属バンド４にはダンサロール２２の自重がかからなくなり、金属バンド４の張力が緩む。これにより、上下スライドロールを用いた場合と同様に、金属バンド４に発生したしわを取り除くことができる。
【００４４】
また、図４および図５に示す積層ブロック作製装置の動作では、金属バンド引き出し移動部１０、１１は、工程４と８とで、しわ取り動作を同時に実施する。これに代えて、これらの計４回のしわ取り動作は、工程２、４、６および８において、それぞれ別個に実施されるものであってもよい。
【００４５】
以上に示すように、本実施形態に係る積層ブロックの作製方法および作製装置によれば、金属バンドを絶縁性中間板の端面で張力を加えながら折り返し屈曲させる時に、上下スライドロールやダンサロールの作用により、金属バンドに加えた張力を一時的に緩めて金属バンドの折り返し部分をたるませ、その後に再び金属バンドに張力を加えるしわ取り動作を行う。これにより、金属バンドに加えた張力を一時的に緩めた時に金属バンドが元の形状に戻ろうとする復元力を利用して、外部から力を加えることなく、折り返し時に発生する金属バンドのしわを取り除くことができる。
【００４６】
特に、上記のしわ取り動作では、金属バンドの張力発生源と積層ブロックの積載面との間で金属バンドを一時的に固定し、金属バンドの経路を一時的に短縮することにより、金属バンドに加えた張力を一時的に緩め、その後に逆の手順により、再び金属バンドに張力を加えることとしてもよい。これにより、積層ブロックの積載面上の金属バンドに確実にたるみをつけるとともに、新たなしわの発生を防止することができる。
【００４７】
以下、本実施形態に係る積層ブロック作成装置について、金属バンドに発生したしわを検知し、しわが検知された時にのみ、しわ取り動作を行う方法について説明する。
【００４８】
しわを検知するために、例えば、４台のカメラ５０が、図９に示すように、積載作業台８の左右側方の上方に、金属バンド引き出し移動部１０、１１の移動を妨げないように配置される。カメラ５０は、図１０に示すように、絶縁性中間板３の端面で金属バンド４、５が折り返し屈曲される画像を撮影する。撮影した画像を処理することにより、金属バンド４、５が折り返されていない部分の長さ（図１０におけるａ１とａ２）が、左右両方とも計測される。
【００４９】
一方、上記ａ１とａ２とについての理論値、すなわち、しわを発生させることなく金属バンド４、５が折り返し屈曲された場合の上記ａ１とａ２の値（以下、ａ０とする）が、予め算出される。これらの値を比較することにより、しわが発生しているか否かが判定される。例えば、ａ１≒ａ０かつａ２≒ａ０である場合には、しわが発生していないと判定され、ａ１＞ａ０かつａ２＞ａ０である場合には、しわが発生していると判定される。金属バンドにしわが発生すると、金属バンドの幅は見かけ上、平面的に短く見えるので、この方法によって、立体的に発生したしわを平面的な計測により推定することができる。
【００５０】
また、図１１に示すように、絶縁性中間板３の持ち上がり量を検出することにより、しわを検知することもできる。図１１（ａ）の正面図に示すように、金属バンド４に張力を上向きに加えながら、金属バンド引き出し移動部１０が左へ移動すると、金属バンド４には上向きの力がかかる。このため、図１１（ｂ）の側面図に示すように、絶縁性中間板３がたわんで、金属バンド４が内側に寄り、その結果、金属バンド４にしわが発生する。そこで、絶縁性中間板３の押さえ５１に内蔵したビームセンサを用いて絶縁性中間板３のたわみ量を検知し、たわみ量が一定の閾値を越えた時に、金属バンド４、５にしわが発生としたと判定することができる。この方法によれば、絶縁性中間板のたわみ量が大きい場合には、しわが多く発生する性質を用いて、計測手段を単純化することができる。
【００５１】
以上に示すように、本実施形態に係る積層ブロック作成装置では、金属バンドの折り返し部分や絶縁性中間板の持ち上がり量を測定することにより、金属バンドにしわが発生したか否かを検知し、しわが検知された時にのみ、しわ取り動作を行うことができる。このような積層ブロック作成装置によれば、金属バンドにしわが発生していない場合には、しわ取り動作を実施しないので、所要時間が短縮され、装置のエネルギーの消費を防止することができる。
【００５２】
以下、本実施形態に係る積層ブロック作成装置について、絶縁性中間板を積載する時に、金属バンドの折り返し部分に向けて空気の流れを起こし、しわ取りの効果を上げる方法について説明する。
【００５３】
図１２は、しわ取りの効果を上げるための中間板搬送部１２の詳細を示す図である。なお、中間板搬送部１３は、中間板搬送部１２と左右対称の構造を有する。中間板搬送部１２は、複数の上下昇降アクチュエータ６１ａ〜６１ｄと、複数の吸着パッド６２ａ〜６２ｄとを備える。上下昇降アクチュエータ６１ａ〜６１ｄは、アクチュエータの作用により、吸着パッド６２ａ〜６２ｄを上下に移動させる。吸着パッド６２ａ〜６２ｄは、例えば、真空ポンプや電磁石等で絶縁性中間板３を吸着する。上下昇降アクチュエータ６１ａ〜６１ｄの上下移動と、吸着パッド６２ａ〜６２ｄの吸着／解放動作とは、吸着／解放コントローラ６０により、それぞれ互いに独立に制御される。このような中間板搬送部によれば、上下昇降アクチュエータの上下移動と吸着パッドの吸着／解放タイミングを変化させることにより、絶縁性中間板を任意の状態で積載することができる。
【００５４】
この特徴を生かして、中間板搬送部１２は、絶縁性中間板３を斜めに保ちながら積層ブロック１の積載面に積載する。図１３は、中間板搬送部１２によって絶縁性中間板３が積載される様子を示す図である。中間板搬送部１２は、図１３（ａ）に示すように、積層ブロック１の積載面上まで移動した後、図１３（ｂ）に示すように、絶縁性中間板３を斜めの状態に保ちながら積層ブロック１の積載面に積載する。これにより、積層ブロック１の積載面と絶縁性中間板３との間に、空気の流れが発生する。例えば、図１３（ｂ）に示す場合では、右方向に向かって、空気の流れが発生する。
【００５５】
図１４は、絶縁性中間板を積載することによるしわ取りの効果を説明するための図である。図１４（ａ）に示すように、シート状合成樹脂材２と金属バンド４、５とが積載され、金属バンド４、５に加えた張力が緩められ、金属バンド４、５には、たるみが生じているとする。この時、図１４（ｂ）に示すように、絶縁性中間板３を斜めに保ちながら積載すると、絶縁性中間板３と積載面との間に、金属バンド４、５の折り返し部分に向かって（図１４（ｂ）では右方向）、空気の流れが発生する。これにより、金属バンド４、５のたるみは、空気の流れの作用により、金属バンド４、５の折り返し部分に一箇所に集められる。このような状態で、しわ取り動作を実施することにより、しわ取り動作の効果を上げることができる。
【００５６】
しわ取り動作の効果をさらに高めるためは、中間板搬送部１２の吸着パッド６２ａ〜６２ｄは、図１５に示すように、スライドユニット６３により水平方向に自由に移動できるように設けられてもよい。このような中間板搬送部によれば、絶縁性中間板のサイズに合わせて吸着部の吸着／解放動作を行い、絶縁性中間板を大きくしならせて、金属バンドの折り返し部分に空気を送りやすくすることができる。
【００５７】
また、中間板搬送部１２が絶縁性中間板３を積層ブロック１の積載面に積載する時に、斜めに保ちながら積載する場合と水平に保った状態で積載する場合とでは、絶縁性中間板３の積載位置にずれが生じる。このため、絶縁性中間板３を正しい位置に積載するには、積載位置のずれを算出して中間板搬送部１２の位置決めデータを補正することが望ましい。
【００５８】
図１６を用いて、絶縁性中間板３の積載位置のずれを算出する例を説明する。中間板搬送部１２は、図１６（ａ）に示すように、４個の吸着パッド６２ａ〜６２ｄを備え、絶縁性中間板３を斜めに保ちながら積層ブロック１の積載面に積載するものとする。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）円部の拡大図であり、絶縁性中間板３の積載位置にずれａが生じる様子が示されている。この場合、先に積載面に到達する２個の吸着パッド６２ａ、６２ｂの制御情報に基づき、以下のように、積載位置のずれ量ａを算出することができる。図１６（ｃ）に示すように、絶縁性中間板３の左端から吸着パッド６２ａまでの距離をｘ１、吸着パッド６２ａから吸着パッド６２ｂまでの距離をｘ２とする。また、吸着パッド６２ａが速度ｖ１で下降し始めた後、Ｔ１秒後に吸着パッド６２ｂが速度ｖ２で下降し、ｔ秒経過した時点を考える。図１６（ｃ）に示す三角形Ａ’Ｂ’Ｅと三角形Ｂ’Ｃ’Ｄとの相似関係より、辺Ｂ’Ｅの長さＸは、次式（１）で求められる。
【００５９】
【数１】
0003675267.tif 000002
【００６０】
吸着パッド６２ａの初期位置から積層ブロック１の積載面までの距離をＹとすると、吸着パッド６２ａは、Ｙ／ｖ１秒後に積層ブロック１の積載面に到達する。積載位置のずれ量ａは、上式（１）にｔ＝Ｙ／ｖ１を代入して長さＸを求めた後、ａ＝ｘ１−Ｘにより算出される。このように絶縁性中間板３の積載位置のずれ量を算出し、中間板搬送部１２の位置決めデータを補正することにより、絶縁性中間板３を斜め状態から積載する時と水平に保った状態で積載する時とで、積載位置が微妙に異なることを防ぐことができる。
【００６１】
なお、金属バンドの折り返し部分に向けて空気の流れを起こす方法としては、図１７に示すように、積載作業台８の脇にエアブロー装置６４、６５を設ける方法もある。４台のエアブロー装置６４、６５は、空気の流れが金属バンド４、５のそれぞれの折り返し部分に当たるように、２台ずつ配置される。また、４台のうち、しわ取り動作を行う方向に配置された２台が、交互に動作する。このようなエアブロー装置によれば、金属バンドの折り返し部分に向けて、常に一定量の空気の流れを発生させることができ、金属バンドのしわを取る確実性をさらに増加することができる。
【００６２】
以上に示すように、本実施形態に係る積層ブロック作製装置では、絶縁性中間板の積載により、または、エアブロー装置の作用により、金属バンドの折り返し部分に向けて空気の流れを起こし、金属バンドに発生したしわを取る効果を上げることができる。
【００６３】
【発明の効果】
第１の発明によれば、金属バンドに加えた張力を一時的に緩めた時に金属バンドが元の形状に戻ろうとする復元力を利用することにより、外部から力を加えることなく、折り返し時に発生する金属バンドのしわを取り除くことができる。
【００６４】
第２の発明によれば、金属バンドを余分に引き出して戻す操作を行わないので、これらの操作による新たなしわの発生を防止することができる。
【００６５】
第３の発明によれば、引き出された金属バンドの一部についてのみ金属バンドの張力を緩めることにより、積層ブロックの積載面上の金属バンドに確実にたるみをつけることができる。
【００６６】
第４の発明によれば、再び金属バンドに張力を加える時に、以前の張力発生源以外の影響を新たに受けることがないので、新たなしわの発生を防止することができる。
【００６７】
第５の発明によれば、金属バンドの幅より広い範囲で押さえることにより、金属バンドを幅方向に対して一様に押さえ、確実に固定することができる。
【００６８】
第６の発明によれば、新たな機構を設けることなく、既存の機構でしわ取り動作を行うことができる。
【００６９】
第７の発明によれば、金属バンドにしわが発生していない場合には、しわ取り動作を実施しないので、所要時間が短縮され、エネルギーの消費を防止することができる。
【００７０】
第８の発明によれば、金属バンドにしわが発生すると、金属バンドの幅は見かけ上、平面的に短く見えるので、立体的に発生したしわを平面的な計測により推定することができる。
【００７１】
第９の発明によれば、絶縁性中間板のたわみ量が大きい場合には、しわが多く発生する性質を用いて、計測手段を単純化することができる。
【００７２】
第１０の発明によれば、絶縁性中間板を積載する時に空気の流れを起こすことにより、金属バンドの張力を緩めた時にできる金属バンドのたるみを一箇所に集め、折り返し部分に発生する金属バンドのしわを取りやすくすることができる。
【００７３】
第１１の発明によれば、機械的な制御により、金属バンドに常に一定量のたるみが生じるので、金属バンドをたるませ過ぎた場合に発生するしわや、傷不良を回避することができ、再び張力を加えた時に金属バンドに加わる衝撃を少なくすることができる。
【００７４】
第１２の発明によれば、上下昇降アクチュエータの動作や吸着部の吸着／解放のタイミングを変化させることにより、絶縁性中間板を任意の状態で積載することができる。
【００７５】
第１３の発明によれば、絶縁性中間板のサイズに応じて吸着／解放を行うため、絶縁性中間板を大きくしならせることができ、金属バンドの折り返し部分に空気を送りやすくすることができる。
【００７６】
第１４の発明によれば、絶縁性中間板を斜めの状態で積載する時と水平に保った状態で積載する時とで、絶縁性中間板の積載位置が微妙に異なることを防ぐことができる。
【００７７】
第１５の発明によれば、金属バンドの折り返し部分に向けて、常に一定量の空気の流れを発生させることができるので、金属バンドのしわを取る確実性をさらに増加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置を示す概略正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置を示す概略平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置の金属バンド固定部を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置の工程を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置の工程を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置におけるしわ取りの原理を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置のしわ取り動作を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置の他のしわ取り動作を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置におけるカメラ取り付け位置を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置におけるしわ検知の原理を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置における他のしわ検知の原理を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置の中間板搬送部を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置において絶縁性中間板が積載される様子を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置における絶縁性中間板を積載することによるしわ取りの効果を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置の他の中間板搬送部を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置における絶縁性中間板の積載位置のずれを説明するための図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る積層ブロック作製装置のエアブロー装置を示す図である。
【図１８】従来の積層ブロック作製装置を示す概略平面図である。
【図１９】積層ブロックを示す正面図である。
【図２０】従来の積層ブロック作製装置において金属バンドにしわが発生する様子を示す図である。
【符号の説明】
１…積層ブロック
２…シート状合成樹脂材
３…絶縁性中間板
４、５…金属バンド
６、７…リール
８…積載作業台
１０、１１…金属バンド引き出し移動部
１２、１３…中間板搬送部
２６、２７…上下スライドロール
３２、３３、３４、３５、３６、３７…金属バンド固定部
６３…スライドユニット
６４、６５…エアブロー装置
【図１】
0003675267.tif 000003
【図２】
0003675267.tif 000004
【図３】
0003675267.tif 000005
【図４】
0003675267.tif 000006
【図５】
0003675267.tif 000007
【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】
0003675267.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
0003675267.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
0003675267.tif 000020
【図１９】
0003675267.tif 000021
【図２０】
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