(57)【要約】【課題】シート搬送装置がシートの搬送中に安全装置が作動することにより非常停止した場合における、シートに対して不規則な張力が付与されることによるシートの品質低下を抑制または防止する。【解決手段】非常停止手段４０を有するシート搬送設備１００で使用されるシート把持装置１０ａは、一対のローラ１１ａ、１２ａと、前記一対のローラの一方のローラ１１ａに接続されているシリンダ機構１３ａであって、一方のローラを移動させるシリンダ機構と、を備える。一対のローラのうち一方のローラ１１ａは、永久磁石によって構成され、一対のローラのうち他方のローラ１２ａは、磁性体によって構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非常停止手段を有するシート搬送設備で使用されるシート把持装置であって、
一対のローラと、
前記一対のローラの一方のローラに接続されているシリンダ機構であって、前記一方のローラを移動させるシリンダ機構と、
を備え、
前記一対のローラのうち一方のローラは、永久磁石によって構成され、
前記一対のローラのうち他方のローラは、磁性体によって構成されている、
ことを特徴とするシート把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はシート把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
巻出ロールから巻取ロールへと長尺シート部材を搬送する搬送装置が知られている（例えば、特許文献１）。この搬送装置では、巻出ロールと巻取ロールとが回転することによって長尺シート部材が搬送されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来技術においては、長尺シート部材の搬送中に安全装置が作動し、搬送装置が非常停止した場合、巻取ロールおよび巻出ロールは慣性により自由回転する。自由回転をする巻取ロールと巻出ロールとによって長尺シート部材が搬送されると、長尺シート部材に対して不規則な張力が付与され、長尺シート部材の品質が低下する。したがって、搬送装置が非常停止する際の、長尺シート部材の品質低下を抑制または防止する技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の実施形態として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
第１の態様によれば、シート把持装置が提供される。このシート把持装置は、非常停止手段を有するシート搬送設備で使用されるシート把持装置であって、一対のローラと、前記一対のローラの一方のローラに接続されているシリンダ機構であって、前記一方のローラを移動させるシリンダ機構、を備え、前記一対のローラのうち一方のローラは、永久磁石によって構成され、前記一対のローラのうち他方のローラは、磁性体によって構成されている。
【０００７】
第１の態様に係るシート把持装置によれば、一対のローラのうち一方のローラが永久磁石で構成され、他方のローラが磁性体で構成されている。このシート把持装置は、安全装置が作動し動力の供給が遮断された場合であっても、一対のローラが磁力により互いに吸着されるため、シートを把持する。シート把持装置によってシートが把持され、シートに対する不規則な張力の付与が抑制または防止される。したがって、シートの搬送手段が非常停止する際の、自由回転をする巻取ロールと巻出ロールとによって搬送されることによるシートの品質低下を抑制または防止することが可能である。
【０００８】
なお、本開示は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、シート把持装置の他、シート把持装置を備えたシート加工設備や、シート把持装置を備えたシート搬送設備の形態で実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係るシート把持装置が使用されるシート搬送設備におけるシート搬送の様子の説明図。
【図２】第１の実施形態に係るシート把持装置が使用されるシート搬送設備において安全装置が作動した場合の説明図。
【図３】従来例に係るシート搬送設備において安全装置が作動した場合の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
Ａ．第１の実施形態
図１は、第１の実施形態に係るシート把持装置１０ａ、１０ｂが使用されるシート搬送設備１００におけるシート搬送の様子の説明図である。シート搬送設備１００は、二つのシート把持装置１０ａ、１０ｂと、シート搬送装置３０と、安全装置４０とを備えている。シート搬送装置３０は、巻出ロール３１と巻取ロール３２とを備えている。シート搬送設備１００は、シート３３を巻出ロール３１から巻取ロール３２へと二つのシート把持装置１０ａ、１０ｂを介して搬送する設備である。巻出ロール３１、第１のシート把持装置１０ａ、第２のシート把持装置１０ｂ、および巻取ロール３２は、シート３３の搬送方向上流から下流に向かってこの順番で並んでいる。ここで、シート３３は、紙、プラスチックフィルム、金属箔、ゴムシート等の長尺部材であり、例えば、燃料電池に用いられる電解質膜である。以下では、第１のシート把持装置１０ａと第２のシート把持装置１０ｂとに共通する動作や機能を説明する際には、シート把持装置１０と記載する。
【００１１】
シート把持装置１０は、一対のローラ１１、１２と、シリンダ機構１３と、を備えている。一対のローラ１１、１２は、シート３３の幅よりも長い長手方向の長さを有している。第１のローラ１１は、シート３３の上側に配置されている。第２のローラ１２は、シート３３の下側に配置されている。シリンダ機構１３は、一対のエアシリンダを有し、一対のエアシリンダは第１のローラ１１の両端にそれぞれ接続されている。第１のローラ１１は、シリンダ機構１３により上下に移動される。第２のローラ１２は、両端が設置位置に固定され、上下に移動しない。シート把持装置１０は、シート搬送設備１００が停止した際に、第１のローラ１１と第２のローラ１２とによって、シート３３を把持する。ここで、シート搬送設備１００の停止とは、非常停止だけでなく、正常時に実行される設備の停止も含む。
【００１２】
第１のローラ１１は、永久磁石を材料としたローラの表面を弾性体によって被覆された構造を有している。弾性体には、例えば、ゴム、具体的にはシリコンゴムを用いることができる。永久磁石としては、例えば、ネオジウム磁石を用いることができる。
【００１３】
第２のローラ１２は磁性体を材料としたローラの表面を弾性体によって被覆された構造を有している。弾性体には、例えば、ゴムであり、具体的にはシリコンゴムである。磁性体には、例えば、磁性を有するステンレス鋼を用いることができ、具体的には、マルテンサイト系ステンレス、さらに具体的にはＳＵＳ４２０を用いることができる。第２のローラ１２は、シート３３を搬送する際にシート３３と当接し搬送を補助するガイドローラとして機能する。第２のローラ１２は、それ自体は駆動されず、第２のローラ１２と接するシート３３が搬送されることにより、従動的に回転する。
【００１４】
シリンダ機構１３は、例えば、エアシリンダや電動シリンダである。本実施形態では、シリンダ機構１３として、エアシリンダを用いている。シリンダ機構１３は、エア源２０からエア供給路２１を介して供給されるエアを駆動力としている。エア供給路２１には開閉弁２２が配置されている。開閉弁２２が開弁し、エアがシリンダ機構１３へと供給されると、シリンダ機構１３は、第１のローラ１１と第２のローラ１２との間に隙間ＣＬが形成されるように、第１のローラ１１を予め定められた位置まで移動させる。隙間ＣＬは、搬送されるシート３３の厚みよりも大きく、シート３３の搬送の妨げとならない大きさの隙間である。開閉弁２２が閉弁するとエア源２０からシリンダ機構１３へのエアの供給が遮断され、シリンダ機構１３は保持力を失い、第１のローラ１１は下方向へと移動する。本実施形態では開閉弁２２として制御装置（図示しない）によって制御される電磁弁が用いられている。本実施形態において、シリンダ機構１３は、第１のローラ１１の上側に配置されているが、シリンダ機構１３が第１のローラ１１を下側から支持するように配置されてもよい。本実施形態では、シート３３が水平方向に搬送されているが、例えば、シート３３が垂直方向へと搬送される場合には、第１のローラ１１と第２のローラ１２とは水平方向に並ぶように配置されていてもよい。
【００１５】
巻出ロール３１は、回転軸と回転軸にロール状に巻かれたシート３３を有している。巻出ロール３１には、巻出ロール３１の回転速度を予め定めた速度に調整するブレーキＢが接続されている。ブレーキＢとして、例えば、パウダーブレーキを用いることができる。ブレーキＢは、制御装置によって制御されている。
【００１６】
巻取ロール３２は、回転軸と回転軸にロール状に巻かれたシート３３を有している。巻取ロール３２は、巻出ロール３１を予め定めた速度で回転させる駆動モータＭが接続されている。駆動モータＭは、制御装置（図示しない）によって制御されている。
【００１７】
安全装置４０は、電気配線５１上に配置されている。安全装置４０は、例えば、設備の異常や事故の発生によって、設備を緊急に停止させる必要が生じた場合に備えるための非常停止手段である。安全装置４０は、制御線４２を介して接続された非常停止スイッチ４１がＯＦＦからＯＮに切り替わることによって作動する。また、安全装置４０は、搬送設備１００に備えられた設備の異常や事故の発生を検知するセンサの信号に基づき、自動で作動しても良い。安全装置４０は、電源５０から搬送設備１００に供給される電力を遮断することにより搬送設備１００を停止させる。
【００１８】
図１に示す搬送設備１００の搬送時の動きを説明する。シート３３を搬送する際、開閉弁２２は開弁状態であり、エア源２０とシリンダ機構１３とは連通状態となっている。シリンダ機構１３は、エア源２０から供給されるエアの圧力によって、第１のローラ１１を予め定めた位置で保持する。第１のローラ１１が予め定めた位置に保持されることによって、第１のローラ１１と第２のローラ１２との間に隙間ＣＬが形成されている。巻取ロール３２が駆動モータＭによって回転されることにより、巻出ロール３１からシート３３が巻き出される。巻き出されたシート３３は、第１のシート把持装置１０ａおよび第２のシート把持装置１０ｂを経由して、巻取ロール３２まで搬送され、再びロール状に巻き取られる。シート３３に付与される張力は、制御装置が巻出ロール３１の回転速度と巻取ロール３２の回転速度とを調整することによって、制御されている。シート３３に付与される張力は、搬送設備１００によって搬送されるシート３３には弛みや、しわ、巻きズレ等が発生しないように制御されている。
【００１９】
シート搬送設備１００が通常の停止処理によってシート３３の搬送を停止する際の流れを説明する。停止処理が開始されると、搬送設備１００は、巻出ロール３１および巻取ロール３２の回転速度を下げ、巻出ロール３１および巻取ロール３２の回転を停止させる。巻出ロール３１および巻取ロール３２の回転速度を下げる際には、張力がシート３３に弛みや、しわ、巻きズレ等が発生しない予め定めた張力になるように、巻出ロール３１および巻取ロール３２の回転速度は制御される。巻出ロール３１および巻取ロール３２の回転が停止した後に、２つのシート把持装置１０ａ、１０ｂはシート３３を把持する。シート把持装置１０ａ、１０ｂによって把持されることによって、シート３３は張力を維持した状態で固定される。シート３３はシート把持装置１０ａ、１０ｂによって把持されているため、シート搬送設備１００によるシート３３の搬送が停止した後に、巻出ロール３１および巻取ロール３２が回転した場合であっても張力が維持され、弛みや、しわ、巻きズレ等が発生しない。
【００２０】
図２は、第１の実施形態に係るシート把持装置１０ａが使用されるシート搬送設備において安全装置４０が作動した場合の説明図である。以下では、安全装置４０が作動し、シート搬送設備１００が非常停止した際のシート搬送装置３０およびシート把持装置の動作を説明する。安全装置４０は、非常停止スイッチ４１が押されることによって作動し、ブレーキＢ、駆動モータＭ、および開閉弁２２への電力の供給が遮断される。
【００２１】
安全装置４０が作動すると、巻出ロール３１の回転速度を調節していたブレーキＢ、および巻取ロール３２の回転速度を調節していた駆動モータＭへの電力の供給が遮断され、ブレーキＢおよび駆動モータＭの機能が停止する。巻出ロール３１および巻取ロール３２の回転速度の調節がされず、巻出ロール３１と巻取ロール３２とは慣性により自由回転する。
【００２２】
安全装置４０が作動すると、開閉弁２２への電力供給が遮断され、開閉弁２２は閉弁し、シリンダ機構１３へのエアの供給が遮断される。シリンダ機構１３にエアの供給が遮断されると、シリンダ機構１３は第１のローラ１１を予め定めた位置に保持するための保持力を失い、第１のローラ１１は下方向へと移動し、第１のローラ１１はシート３３に当接する。永久磁石によって構成された第１のローラ１１と磁性体で構成された第２のローラ１２との間には磁力が発生しているため、第１のローラ１１は、第２のローラ１２に吸着する。第１のローラ１１と第２のローラ１２の間を搬送されているシート３３は、第１のローラ１１により押圧される。これにより、シート把持装置１０は、シート３３を把持する。シート把持装置１０がシート３３を把持する力は、シート３３に付与される張力がシート３３に弛みや、しわ、巻きズレ等が発生しない予め定めた張力になるように設定されている。なお、シリンダ機構１３が保持力を失った後に、第１のローラ１１と第２のローラとの間に隙間がある場合であっても、第１のローラ１１と第２のローラ１２は磁力により吸着するため、シート把持装置１０はシート３３を把持することが可能である。
【００２３】
安全装置４０が作動し、シート搬送設備１００が非常停止すると、シート３３は、第１のシート把持装置１０ａと第２のシート把持装置１０ｂとによって把持される。このため、安全装置４０が作動し、巻出ロール３１と巻取ロール３２とが自由回転した場合であっても、シート３３に対する不規則な張力の付与を抑制または防止することができる。
【００２４】
非常停止を行なった原因を解決した後、例えば、作業員が設備内での作業を完了し設備の外へ出た後に、シート３３の搬送は再開される。搬送を再開する際に、安全装置４０をＯＮからＯＦＦに切り替えられる。安全装置４０がＯＮに切り替わると、電源５０からシート搬送設備１００の電力供給が再開される。巻出ロール３１と巻取ロール３２の回転をそれぞれ調整するブレーキＢと駆動モータＭの駆動が再開し、シート全体にかかる張力が制御される。シート３３へ付与される張力が予め定めた値になった後に、シート把持装置１０は磁力により密着した第１のローラ１１と第２のローラ１２を引き離し、第１のローラ１１を予め定めた位置へと持ち上げる。第１のローラ１１が持ち上げられた後に、シート搬送設備１００は、シート３３の搬送を再開する。したがって、シート３３の搬送を再開する際も、シート３３に付与される張力を制御することが可能である。
【００２５】
本実施形態におけるシート搬送設備１００は、２つのシート把持装置１０を備えているが、シート把持装置１０の数は２つに限定されるものではない。例えば、巻出ロール３１もしくは巻取ロール３２のどちらか一方が電力供給を遮断された後であっても慣性による回転を停止する手段を有する場合には、シート把持装置１０は１つであってもよい。また、２つ以上のシート把持装置１０を備えていてもよい。
【００２６】
Ｂ．従来例
図３は、従来例に係るシート搬送設備２００において安全装置８０が作動した場合の説明図である。従来例に係るシート搬送設備２００は、シート把持装置１０を有しておらず、巻出ロール７１と巻取ロール７２との間には、二つのガイドローラ６２ａ、６２ｂが配置されている。安全装置８０が作動すると、シート７３は、電力供給が遮断され慣性によって自由回転する巻出ロール７１および巻取ロール７２によって搬送される。ガイドローラ６２ａ、６２ｂは、シート７３に付与される張力を調節する機能を有していない。その結果、シート７３に対して不規則な張力が付与され、弛みや、しわ、巻きズレ等によってシート７３の品質が低下する。
【００２７】
以上、説明した第１の実施形態に係るシート把持装置１０によれば、安全装置４０が作動し、シート把持装置１０への動力の供給が遮断された場合であっても、第１のローラ１１と第２のローラ１２とが磁力により互いに吸着するため、シート３３を把持することが可能である。シート搬送設備１００は、シート把持装置１０を備えることにより、安全装置４０による電力供給が遮断された後であっても、シート３３に対して不規則な張力が付与されるのを抑制または防止し、シート３３に弛みや、しわ、巻きズレ等が発生しない予め定めた張力を付与することが可能である。この結果、安全装置４０が作動した際に、慣性により回転する巻出ロール３１および巻取ロール３２によってシート３３が搬送され、シート３３に不規則な張力が付与されることによる、シート３３の品質の低下を抑制または防止することができる。
【００２８】
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１０ａ、１０ｂ…シート把持装置
１１ａ、１１ｂ…第１のローラ
１２ａ、１２ｂ…第２のローラ
１３ａ、１３ｂ…シリンダ機構
２０…エア源
２１…エア供給路
２２ａ、２２ｂ…開閉弁
３０、７０…シート搬送装置
３１、７１…巻出ロール
３２、７２…巻取ロール
３３、７３…シート
４０、８０…安全装置
４１、８１…非常停止スイッチ
４２、８２…制御線
５０、９０…電源
５１、９１…電気配線
６２ａ、６２ｂ…ガイドローラ
１００、２００…シート搬送設備
Ｂ…ブレーキ
Ｍ…駆動モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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