(57)【要約】【課題】  装置の小型化が可能で、接合処理を生産効率よく行うことができ、しかも複数の接合処理も並行して行える複合材の製造装置を提供すること。【解決手段】  本発明の複合材の製造装置１は、一軸周りに回転可能なアンビル２と、アンビル２の外周面２０との間で補強材１１及びシート基材１２を重ねた状態で挟持する挟持プレート３とを備えている。アンビル２は、外周面２０に補強材１１を吸着させる吸着部２１及び補強材１１を吸着部２１に位置決めする位置決めガイド２２を複数具備している。吸着部２１及び位置決めガイド２２は、アンビル２が挟持プレート３と補強材１１及びシート基材１２を挟持する回転位置にあるときに、新たな補強材１１を吸着し得る位置に配設されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一軸周りに回転可能であり、且つ外周面に一の材を吸着させる吸着部及び前記一の材を該吸着部に位置決めする位置決めガイドを複数有するアンビルと、
重ね合わされた前記複数の材を該アンビルとともに挟持する挟持体とを備え、
前記吸着部及び前記位置決めガイドは、前記アンビルが前記挟持体と前記複数の材を挟持する回転位置にあるときに、新たな前記一の材を吸着し得る位置に配設されている複合材の製造装置。
【請求項２】
前記アンビルが前記回転位置に回転する前に前記一の材を前記位置決めガイドに沿って前記吸着部に供給する供給手段を備えている請求項１記載の複合材の製造装置。
【請求項３】
前記位置決めガイドが溝であり、前記溝の底面部に吸引口が配設されている請求項１又は２記載の複合材の製造装置。
【請求項４】
前記挟持体が前記アンビルを介して対向する位置に配設されている請求項１〜３の何れかに記載の複合材の製造装置。
【請求項５】
前記挟持体又は前記アンビルが加熱手段を具備している請求項１〜４の何れかに記載の複合材の製造装置。
【請求項６】
前記アンビルが平行多面体、円筒体、楕円体又はこれらに近似した形態を有している請求項１〜５の何れかに記載の複合材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の材を接合して複合材を製造する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の材を重ね合わせて接合し、複合材を製造する装置に関する従来技術として、下記特許文献１に記載の技術が知られている。この技術は、手提げ用の長孔を口部に有する筒状体の補強する装置に関わり、一定寸法に切断された帯状の補強材料を円盤状のテーブル盤上に供給し、該補強材を該テーブル上に吸着保持した状態で該テーブルを接合位置まで回転させ、該接合位置に待機させておいた筒状体素材と該補強材料を重ね合わせて接合し筒状体の口部を補強する技術である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３６５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の技術は、補強材をテーブルの移送及び接合を回転するテーブルの盤上で行うため、一の材の縁部に沿うように別の材を重ね合わせて接合する場合には好適であるが、一方向に搬送されてくる材に交わる方向に別の材を重ね合わせて接合する場合には、一方向に搬送されてくる材の幅に合わせてテーブルを大きくする必要があり、装置規模や接合処理の効率の点から好ましくなかった。また、装置の構成上、複数の材の接合処理を複数並行して行うことも困難であった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、装置の小型化が可能で、接合処理を効率よく行うことができ、しかも複数の接合処理も並行して行える複合材の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、複数の材を接合して複合材を製造する装置であって、一軸周りに回転可能であり、且つ外周面に一の材を吸着させる吸着部及び前記一の材を該吸着部に位置決めする位置決めガイドを複数有するアンビルと、重ね合わされた前記複数の材を該アンビルとともに挟持する挟持体とを備え、前記吸着部及び前記位置決めガイドは、前記アンビルが前記挟持体と前記複数の材を挟持する回転位置にあるときに、新たな前記一の材を吸着し得る位置に配設されている複合材の製造装置を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、小型で、接合処理を生産効率よく行うことができ、しかも複数の接合処理も並行して容易に行える、複合材の製造装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明をその好ましい実施形態に基づいて、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図１は、本発明を筒状体の製造装置（以下、単に装置ともいう。）に適用した一実施形態を示すものである。図１において、符号１は装置を示している。
【００１０】
本実施形態の装置１は、シート状の補強材（一のシート材）１１及びシート基材（シート材）１２を接合して複合材１３を製造する装置であり、一軸周りに回転可能なアンビル２と、アンビル２とともに２枚の補強材１１及び１２を重ねた状態で挟持する挟持プレート（挟持体）３とを備えている。なお、本実施形態では、シート状の補強材（一のシート材）１１及びシート基材（シート材）１２が、本発明における複数の材に該当する。
【００１１】
アンビル２は、断面が略正方形の平行多面体の形態を有しており、外周面２０の四面のそれぞれに補強材１１を吸着させる吸着部２１及び補強材１１を吸着部２１に位置決めする位置決めガイド２２を具備している。吸着部２１及び位置決めガイド２２は、アンビル２が挟持プレート３と補強材１１及びシート基材１２を挟持する回転位置にあるときに、新たな補強材１１を吸着し得る位置に配設されている。
【００１２】
本実施形態では、アンビル２は、位置決めガイド２２として回転軸Ｒ方向に沿って伸びる溝２２０を有しており、溝２２０の凹面部が吸着部２１となる。吸着部２１には所定間隔おきに吸引口２１０が配設されている。溝２２０の長さ、深さ及び幅は、補強材１１の長さ、厚さ及び幅に応じて適宜設定される。
【００１３】
アンビル２の内部には、吸引口２１０とアンビル２の後端部２３の通気口（図示せず）とを連通する通気路（図示せず）が設けられている。前記通気口には、通気管２４が接続されている。それぞれの通気管２４には電磁弁を介して負圧源及びコンプレッサー（共に図示せず）が接続されており、該電磁弁の切り替えによって通気管２４を通して、吸引口２１０からの吸引と気体の噴射がなされる。また、それぞれの通気管は、図示されてないロータリージョイント等の通気管の回転による絡まり防止手段により接続される。
【００１４】
装置1は、図示されていないモータ等の駆動手段とインデックス装置等の回転伝達手段を備えており、回転伝達手段の入力軸は駆動側の回転軸に連結されており、出力軸はアンビル２の回転軸に連結されており、該回転伝達手段を介してアンビル２の回転軸に該駆動手段の駆動力が伝達されてアンビル２を一定方向に回転させる。
【００１５】
装置１には、挟持プレート３がアンビル２の上下方向に２機、対向配設されている。挟持プレート３は、アンビル２の溝２２０に収まる突条３０を備えている。挟持プレート３は、ピストンシリンダー機構３１のロッド３１０の先端部にプレート３１１を介して取り付けられている。
【００１６】
挟持プレート３は加熱手段（図示せず）を備えている。該加熱手段は挟持プレート３の内部に配設されたヒーターで構成されている。
【００１７】
図２に示すように、装置１は、位置決めガイド２２に沿って補強材１１を吸着部２１に供給する供給手段４を備えている。供給手段４は、原反（図示せず）から繰り出される帯状の補強材１１を溝２２０に沿って繰り出す繰り出しロール４０を備えている。
【００１８】
また、装置１は、補強材１１の切断手段５を備えている。切断手段５は繰り出しロール４０で繰り出された補強材１１の先端部を溝２２０内で押さえるストッパー５０と、ストッパー５０で押さえられた補強材１１を所定長さで切断するカッター５１とを具備している。ストッパー５０及びカッター５１は、ピストンシリンダー機構５２のロッドの先端部に取り付けられた当接プレート５３を貫通して作動するように配設されている。
【００１９】
装置１は、シーケンサー（図示せず）を備えている。該シーケンサーは、例えば、後述するように、定常状態において図３に示すシーケンス図に従って装置１を作動させる。
【００２０】
次に、装置１の動作を、装置１を用いた製造設備による筒状体の製造方法と共に説明する。
【００２１】
装置１は、図４に示すような筒状体の製造ライン内に配置されて使用される。この筒状体の製造設備６は、装置１とともに、装置１の上流において帯状のシート基材１２をその原反ロール１２０から繰り出す繰り出し装置６１と、装置１の下流において複合材１３を反転させる反転装置６２と、反転させた複合材１３どうしを重ね合わせて繰り出す繰り出し装置６３と、重ね合わされた複合材１３同士を接合する接合装置６４と、接合された複合材１３どうしを切断して筒状体１５とする切断装置６５とを備えている。
【００２２】
繰り出し装置６１は、ダンサーロール６１０を具備するテンションコントロールユニット６１１を備えており、シート基材１２をその張力を制御しながら繰り出す。反転装置６２はベルトコンベアなどの搬送装置で構成されている。繰り出し装置６３は、一対のニップロール６３０を具備した装置で構成されている。接合装置６４は、一対のシールヘッド６４０を具備し、これらの間で複合材１３のシート基材１２の部分を挟持して所定幅でヒートシールする。切断装置６５は、一対のブレード６５０を具備し、接合装置６４による接合部分の略中央を切断し、袋１４を切り離す。これらの装置には、従来から帯状のシートを用いた製造設備に使用されている公知ものが用いられる。
【００２３】
製造設備６において、装置１は、原反ロール１２０からそれぞれ繰り出されるシート基材１２の搬送ラインの間に、切断前のシート材１２の長手方向に対してアンビル２の回転軸方向が直交する向きとなるように設置されている。
【００２４】
製造設備６においては、図５（ａ）に示すように、先ず、装置１のシリンダー機構５２が作動し、当接プレート５３がアンビル２の垂直外周面２０に当接する。そして当接プレート５３と溝２２０との間で補強材１１の挿入路が形成され、この挿入路に供給手段４の繰り出しロール４０（図２参照）によって補強材１１が繰り出される。繰り出しロール４０による補強材１１の繰り出し時には、補強材１１の溝２２０への密着を防ぐために吸引口２１０から微量の空気が噴出されるように前記電磁弁が切り替わる。繰り出しロール４０による繰り出しが完了すると、ストッパー５０によって補強材１１が溝２２０の凹面部に押圧されるとともに、前記電磁弁が切り替わり、吸引口２１０からの吸引力によって補強材１１が吸引され、補強材１１が吸着部２１に位置決めされる。そして、カッター５１が作動し、アンビル２との間で補強材１１が所定長さに切断される。補強材１１の切断が完了した後、図５（ｂ）に示すように、当接プレート５３の後退に合わせて、ストッパー５０及びカッター５１も後退する。この補強材１１の供給から切断まで動作は、アンビル２の両側で並行して行われる。
【００２５】
次に、アンビル２が時計回りに９０°回転し、これにともなって、繰り出し装置６１によって二つの原反ロール１２０から装置１のアンビル２の上下に略水平にシート基材１２が繰り出される。そして、アンビル２の回転が停止し、シート基材１２の繰り出しも停止され、アンビル２に吸着された補強材１１が、シート基材１２の裏面側の所定位置に配される。
【００２６】
次に、シリンダー機構３１が作動し、図５（ｃ）に示すように、突条３０が溝２２０に収まるように挟持プレート３がアンビル２に近接し、アンビル２及び挟持プレート３が補強材１１及びシート基材１２を重ねた状態で挟持する。挟持プレート３は予め前記加熱手段によって所定温度に加熱されており、補強材１１及びシート基材１２は、この熱によって融着されて接合される。所定の挟持時間に達すると、シリンダー機構３１が再び作動して挟持プレート３が後退し、シート基材１２の幅方向に沿って補強材１１が接合された複合材１３が製造される。そして、前記電磁弁が切り替わり、吸引口２１０からの気体の吸引が噴射に替わる。
【００２７】
アンビル２と挟持プレート３による補強材１１及びシート基材１２の接合が行われている間は、アンビル２の外周面２０の垂直位置の部分において、前述したと同様に、補強材１１の溝２２０への供給、吸引口２１０による吸着及びカッター５１による切断が行われる。
【００２８】
挟持プレート３の後退が完了すると、アンビル２が時計回りにさらに９０°回転する。これに伴ってシート基材１２が再び繰り出し装置６１から繰り出され、先に接合された複合材１３は下流に搬送される。アンビルの回転及びシート基材１２の繰り出しが停止されると、アンビル２の吸着部２１に吸着された補強材１１が、シート基材１２の裏面側の所定位置に配される。そして、前述と同様に、アンビル２と挟持プレート３との間で補強材１１及びシート基材１２が挟持されてこれらが接合される。
【００２９】
装置１においては、その後図３に示すような定常状態のシーケンスに従って、繰り返し複合材１３の製造が行われる。装置１で製造された複合材１３は、その下流において反転装置６２で反転させられ、繰り出し装置６３のニップロール６３０で重ね合わされて下流に繰り出される。複合材１３どうしは、シート基材１２の部分が接合装置６４のシールヘッド６４０で挟持されて溶融接合される。そして、接合された複合材１３どうしがさらに下流に送られ、接合部分の略中央が切断装置６５のブレード６５０で切断されて筒状体１４が製造される。
【００３０】
図６は、上述のように製造設備６で製造された筒状体の一形態を示すものであり、複合材１３どうしの両端部が所定幅で接合された偏平な筒状の形態を有している。この筒状体１４は、その壁面を構成するシート基材１２がその外面に接合された補強材１１で補強され、長手方向の剛性が高められたものである。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態の装置１によれば、シート基材１２の長手方向に交わるようにアンビル２を配し、アンビル２と挟持プレート３によって接合を行うため、装置の小型化が可能である。また、補強材１１がシート基材１２の幅方向に沿って接合された複合材１３を二つのラインで同時に製造することができるため、複合材１３どうしが接合された筒状体１４を生産効率よく製造することができる。
【００３２】
本発明は、前記実施形態に制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。
【００３３】
例えば、アンビルは、前記回転軸周りを一定方向に回転させることが好ましいが、たとえば正転と逆転の切り替えが可能なモータを用いて、アンビルを反転させることもできる。
【００３４】
また、アンビルに設ける位置決めガイドは、前記実施形態のような溝であることが好ましいが、突部、段差等の一の材を位置決めできる形態であれば、他の形態であってもよい。
【００３５】
アンビルの形態は、前記実施形態に制限されない。例えば、図７（ａ）〜（ｄ）に示す実施形態のアンビル２’のような、平行多面体（ａ及びｂ）、円筒体（ｃ）、楕円体（ｄ）、或いはこれらに近似した形態を有していてもよい。
【００３６】
また、本発明の装置は、前記実施形態のように、前記挟持体に加熱手段を備えていることが好ましいが、アンビル側に加熱手段を備えていてもよい。加熱手段は、一方の材の接合面に接着剤を配しておき、該接着剤を介して複数の材どうしを接合する場合には省略することもできる。
【００３７】
また、本発明の装置は、前記実施形態のように、アンビルの回転軸に対して略平行に位置決めガイドを設けて一の材を位置決めすることが好ましいが、アンビルの回転軸に対して交わる方向に位置決めガイドを設けることで、重ね合わせる材どうしの角度を変更することができる。
【００３８】
本発明の装置は、前記実施形態のように、一の材の供給手段を備えていることが好ましいが、手動で行う場合には供給装置は省略することもできる。
【００３９】
本発明の装置は、接合する材の形態に特に制限はないが、シート材どうしが接合された複合材の製造に好適である。また、接合する材の材質も特に制限はない。接合する材の材質としては、例えば熱融着性の合成樹脂フィルム、不織布、織布、紙、樹脂の板材、或いはこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４０】
また、本発明の装置は、前記実施形態のような二つの材を重ね合わせて接合する場合に限られず、重ね合わせ位置に供給する材を予め重ね合わせておくことで、３つ以上の材を重ね合わせて接合する場合にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の複合材の製造装置の一実施形態の要部を模式的に示す斜視図である。
【図２】前記実施形態の複合材の製造装置の要部を模式的に示す図である。
【図３】前記実施形態の複合材の製造装置のシーケンステーブルを示す図である。
【図４】前記実施形態の複合材の製造装置を筒状体の製造設備に配した状態を模式的に示す図である。
【図５】前記製造設備における複合材の製造工程を示す図であり、（ａ）は補強材をアンビルに吸着させている状態を示す図、（ｂ）は、アンビルを９０度回転させた状態を示す図、（ｃ）はシート基材と補強材とを重ね合わせて接合している状態を示す図である。
【図６】前記製造設備で製造される筒状体の一形態を模式的に示す斜視図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の複合材の製造装置におけるアンビルの他の形態を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  複合材の製造装置
２  アンビル
２０  外周面
２１  吸着部
２１０  吸引口
２２  位置決めガイド
２２０  溝
３  挟持プレート（挟持体）
４  供給手段
５  切断手段
６  製造設備
６１、６３  繰り出し装置
６２  反転装置
６４  接合装置
６５  切断装置
１１  補強材（一の材）
１２  シート基材（材）
１３  複合材
１４  筒状体
Ｒ  回転軸
【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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