(57)【要約】【課題】サンドイッチパネルの厚み検出の結果をできるだけ早いタイミングでフィードバックでき、材料の無駄を抑制可能なサンドイッチパネル製造方法を提供する。【解決手段】上下両面に対向配置された面材間に発泡性樹脂芯材が発泡成形されてなる帯状のサンドイッチパネルを製造する方法であって、下面材供給装置から供給された帯状の下面材上に、発泡性樹脂芯材の発泡原液組成物をノズル１２ｂから供給する工程と、ノズル１２ｂを帯状の下面材２の搬送幅方向に沿って往復移動させる工程と、発泡原液組成物が供給された上面に対して上面材供給装置から上面材１を供給する工程と、下面材２と上面材１の間に供給された発泡原液組成物の発泡処理を行う工程と、この発泡処理が完了した後に、帯状のサンドイッチパネルの厚みをセンサー１９により検出する工程と、厚みが均一になるように、ノズル１２ｂの搬送幅方向における移動速度を変更する工程と、を有する。【選択図】図４
2009101593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下両面に対向配置された面材間に発泡性樹脂芯材が発泡成形されてなる帯状のサンドイッチパネルを製造するためのサンドイッチパネル製造方法であって、
下面材供給装置から供給された帯状の下面材上に、発泡性樹脂芯材の発泡原液組成物をノズルから供給する工程と、
前記ノズルを帯状の下面材の搬送幅方向に沿って往復移動させる工程と、
発泡原液組成物が供給された上面に対して上面材供給装置から上面材を供給する工程と、
下面材と上面材の間に供給された発泡原液組成物の発泡処理を行う工程と、
この発泡処理が完了した後に、帯状のサンドイッチパネルの厚みをセンサーにより検出する工程と、
このセンサーによる検出結果に基づいて、前記厚みが均一になるように、前記ノズルの搬送幅方向における移動速度を変更する工程と、を有するサンドイッチパネル製造方法。
【請求項２】
前記搬送幅方向を中央領域と端部領域とに区分し、各領域における前記移動速度を設定変更可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載のサンドイッチパネル製造方法。
【請求項３】
前記センサーを前記搬送幅方向に沿って往復移動する工程を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のサンドイッチパネル製造方法。
【請求項４】
上下両面に対向配置された面材間に発泡性樹脂芯材が発泡成形されてなる帯状のサンドイッチパネルを製造するためのサンドイッチパネル製造設備であって、
下面材を供給するための下面材供給装置と、
上面材を供給するための上面材供給装置と、
下面材供給装置から供給された帯状の下面材上に、発泡性樹脂芯材の発泡原液組成物を供給するためのノズルと、
前記ノズルを帯状の下面材の搬送幅方向に沿って往復移動させるトラバース装置と、
下面材と上面材の間に供給された発泡原液組成物の発泡処理を行う発泡処理部と、
この発泡処理が完了した後に、帯状のサンドイッチパネルの厚みを検出するためのセンサーと、
このセンサーによる検出結果に基づいて、前記厚みが均一になるように、前記ノズルの搬送幅方向における移動速度を変更するようにトラバース装置を制御する制御装置と、を有するサンドイッチパネル製造設備。
【請求項５】
前記制御装置は、中央領域と端部領域とに区分し、各領域における前記移動速度を設定変更可能であることを特徴とする請求項４に記載のサンドイッチパネル製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下両面に対向配置された面材間に発泡性樹脂芯材が発泡成形されてなる帯状のサンドイッチパネルを製造するためのサンドイッチパネル製造方法及びサンドイッチパネル製造設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯状のサンドイッチパネルを製造する工程の一例は、下記特許文献１，２などに開示されている。サンドイッチパネルは、例えば、硬質ポリウレタンフォームをクラフト紙などの紙材や鋼板により形成された上面材と下面材によりサンドイッチした構造を有しており、建築用の断熱パネルなどとして利用されている。このサンドイッチパネルの製造工程においては、上面材を巻き付けたロールと、下面材を巻き付けたロールから、夫々、帯状の下面材と上面材を引き出していき、これら面材間に硬質ポリウレタンフォーム（発泡性樹脂芯材に相当）を発泡させて成形することで製品としての硬質ポリウレタンフォームが得られる。
【０００３】
かかる場合において、硬質ポリウレタンフォームを形成するための発泡原液組成物を下面材上に供給する工程が設けられているが、均一な厚みを有するサンドイッチパネルを製造するためには、帯状の下面材の搬送幅方向にわたって、できるだけ均等に発泡原液組成物を供給する必要がある。
【０００４】
そのために、発泡原液組成物を吐出するノズルを搬送幅方向に沿って往復移動（トラバース）するためのトラバース装置が設けられている（特許文献２参照）。すなわち、ノズルを搬送幅方向に沿って往復移動させることで、隅々まで発泡原液組成物を行き渡らせることで、全域に発泡原液組成物を供給しようとするものである。
【０００５】
下面材の上に発泡原液組成物が供給された後、上面材が更に供給されダブルコンベア等のコンベア装置に送り込まれる。このコンベア装置では、上下からコンベアベルトにより挟持された状態で搬送されながら、加熱・発泡が行われる。コンベア装置を通過した後、帯状のサンドイッチパネルを幅方向に沿って裁断し、所定のサイズのサンドイッチパネルを得ることができる。
【特許文献１】特開２００２−３６３２３６号公報
【特許文献２】特開平１０−２０２６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、トラバース装置を用いて発泡原液組成物を供給したとしても、厚みの均一性を実現するには、まだ不十分なところがあった。すなわち、コンベア装置においては、部材の撓み変形などにより、幅方向の中央領域の圧力が大きくなる傾向にある。コンベア装置では、上記部材も加熱されている関係上、中央領域がより加熱されるため発泡も進行しやすくなる。従って、温度条件の設定にもよるが、コンベア装置を通過した後、製品としてのサンドイッチパネルの幅方向の寸法を測定して見ると、中央領域の厚みが大きくなる傾向がある。
【０００７】
また、前述のトラバース装置では、ノズルを幅方向両端部において折り返し駆動をする必要があるが、この折り返し時の加速・減速速度の設定により、端部領域における発泡原液組成物の供給量が中央領域に比べて多くなったり少なくなったりする可能性がある。この点も、厚み寸法の均一性を損なう原因となる。
【０００８】
厚み精度が要求されるサンドイッチパネルの場合、上記の原因による厚みの不均一性を極力排除する必要がある。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、製品としてのサンドイッチパネルの厚みが極力均一にすることが可能なサンドイッチパネル製造方法及びサンドイッチパネル製造設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明に係るサンドイッチパネル製造方法は、
上下両面に対向配置された面材間に発泡性樹脂芯材が発泡成形されてなる帯状のサンドイッチパネルを製造するためのサンドイッチパネル製造方法であって、
下面材供給装置から供給された帯状の下面材上に、発泡性樹脂芯材の発泡原液組成物をノズルから供給する工程と、
前記ノズルを帯状の下面材の搬送幅方向に沿って往復移動させる工程と、
発泡原液組成物が供給された上面に対して上面材供給装置から上面材を供給する工程と、
下面材と上面材の間に供給された発泡原液組成物の発泡処理を行う工程と、
この発泡処理が完了した後に、帯状のサンドイッチパネルの厚みを検出するためのセンサーと、
このセンサーによる検出結果に基づいて、前記厚みが均一になるように、前記ノズルの搬送幅方向における移動速度を変更する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１１】
かかる構成を有するサンドイッチパネル製造方法の作用・効果を説明する。帯状の下面材と帯状の上面材は、夫々、下面材供給装置および上面材供給装置により供給される。供給された帯状の下面材上に、ノズルにより発泡原液組成物を供給する。ノズルは、搬送幅方向に沿って往復移動しながら発泡原液組成物を供給するので、できるだけ搬送幅方向にわたって均一に発泡原液組成物を供給することができる。下面材の上に発泡原液組成物を供給した後に、上面材が供給され、上下面材の間に発泡原液組成物が挟持されている状態（帯状のサンドイッチパネルの状態）になり、その後、コンベア装置を備えた発泡室において加熱・発泡され、発泡処理が徐々に進行して行く。
【００１２】
一方、帯状のサンドイッチパネルの厚みをセンサーにより検出するが、これは発泡処理が完了した後の段階で行なわれる。かかる段階における厚みは、製品時における厚みであると考えることができる。そして、かかる段階でセンサーにより検出することで、ノズルの搬送幅方向における移動速度を変更する工程を有しており、センサーによる検出結果をフィードバックして、ノズルの移動速度の設定変更により対応することができる。その結果、製品としてのサンドイッチパネルの厚みが極力均一にすることが可能なサンドイッチパネル製造方法を提供することができる。
【００１３】
本発明において、前記搬送幅方向を中央領域と端部領域とに区分し、各領域における前記移動速度を設定変更可能に構成したことが好ましい。
【００１４】
上記の領域に区分することで、区分毎に移動速度の設定を行うことができ、例えば、特に厚みが薄くなったり厚くなったりしている箇所の移動速度を設定変更し、より厚み分布が均一になるようにすることができる。
【００１５】
本発明において、前記センサーを前記搬送幅方向に沿って往復移動する工程を有することが好ましい。
【００１６】
センサーを搬送幅方向に沿って往復移動させることで、幅方向の全域にわたって厚みの検査を行なうことができ、厚み検査の精度を高めることができる。
【００１７】
上記課題を解決するため本発明に係る、サンドイッチパネル製造設備は、
上下両面に対向配置された面材間に発泡性樹脂芯材が発泡成形されてなる帯状のサンドイッチパネルを製造するためのサンドイッチパネル製造設備であって、
下面材を供給するための下面材供給装置と、
上面材を供給するための上面材供給装置と、
下面材供給装置から供給された帯状の下面材上に、発泡性樹脂芯材の発泡原液組成物を供給するためのノズルと、
前記ノズルを帯状の下面材の搬送幅方向に沿って往復移動させるトラバース装置と、
下面材と上面材の間に供給された発泡原液組成物の発泡処理を行う発泡処理部と、
この発泡処理が完了した後に、帯状のサンドイッチパネルの厚みを検出するためのセンサーと、
このセンサーによる検出結果に基づいて、前記厚みが均一になるように、前記ノズルの搬送幅方向における移動速度を変更するようにトラバース装置を制御する制御装置と、を有することを特徴とするものである。
【００１８】
かかる構成を有するサンドイッチパネル製造設備の作用・効果は、既に述べた通りである。すなわち、かかる段階でセンサーにより検出することで、ノズルの搬送幅方向における移動速度を変更する制御装置を有しており、センサーによる検出結果をフィードバックして、ノズルの移動速度の設定変更により対応することができる。その結果、製品としてのサンドイッチパネルの厚みが極力均一にすることが可能なサンドイッチパネル製造設備を提供することができる。
【００１９】
本発明に係る前記制御装置は、中央領域と端部領域とに区分し、各領域における前記移動速度を設定変更可能であることが好ましい。
【００２０】
上記の領域に区分することで、区分毎に移動速度の設定を行うことができ、例えば、特に厚みが薄くなったり厚くなったりしている箇所の移動速度を設定変更し、より厚み分布が均一になるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係るサンドイッチパネル製造設備の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、サンドイッチパネル製造設備を模式的に示す側面図である。かかるサンドイッチパネル（以下、パネルと省略）は、例えば、建築用の壁材として用いられる。
【００２２】
＜製造設備の構成＞
図１に示すように、上面材１と下面材２は、同じ材質であり、例えば、紙（クラフト紙や樹脂ラミネート紙など）やアルミ箔などの軟質材料、あるいは、鋼板が使用される。上面材１は、相対的に上方に位置するロール１０に巻き取られている。下面材２は、相対的に下方に位置するロール１１に巻き取られている。ロール１０，１１は、不図示の上面材供給装置・下面材供給装置により夫々所定の軸芯周りに回転駆動される。これにより、各ロール１０，１１から帯状に上面材１と下面材２が繰り出されていく。
【００２３】
ミキシングヘッド１２（原液供給部に相当）は、上面材１と下面材２の間に発泡原液組成物を供給する。より具体的には、搬送される帯状の下面材２の上に、ポリイソシアネート成分と、ポリオール化合物、発泡剤などを含むポリオール組成物とを混合した発泡原液組成物が、下面材１の面上に幅方向に均一な原液厚さになるように吐出される。
【００２４】
下面材２のみが注入台１４において予熱され、ニップローラ１３を通過したのち、発泡が徐々に進行し、ダブルコンベア１６（コンベア装置に相当）により搬送される。ダブルコンベア１６に送り込まれる前に、ならしローラ１５により幅方向が均等な厚みになるようにならされる。製造された帯状のパネルＰは、裁断装置１７において裁断された後、集積部１８において集積される。裁断装置１７は、パネルを幅方向（搬送方向に直交する方向）に裁断する。
【００２５】
図２は、サンドイッチパネル製造設備の主要部を示す斜視図である。図２に示すように、ミキシングヘッド１２から下面材２の上に発泡原液組成物が供給される。ミキシングヘッド１２は、図３に概念図として示す。図１２に示すように、ミキシングヘッド１２は、面材の搬送方向に沿って延びたパイプ状本体部１２ａを有し、その下面側には多数のノズル１２ｂが形成されている。本体部１２ａの長さは、例えば、３００ｍｍ程度の長さであり、その内径はφ２０ｍｍ程度である。
【００２６】
ミキシングヘッド１２は、ニップローラ１３よりも上流側に配置されており、塗布された発泡原液組成物は、このニップローラ１３及びその下流側に配置される複数のならしローラ１５によりならされて均一な厚みを実現できるようにする。上面材１は、このニップローラ１３によりガイドされる形で供給されており、また、ニップローラ１３により上面材１の上方を押え付けるような構成になっている。
【００２７】
ダブルコンベア１６は、多数のスラット１６ａを無端チェーンにより連結したコンベア装置であり、パネルを上下方向から挟む形で、上面材１及び下面材２を搬送する。また、図示はしていないが、パネルの幅方向にも幅方向端部を押え付けるためのコンベア装置が設けられる。ニップローラ１３の位置からダブルコンベア１６の位置にかけて徐々に発泡が進行するため、上面材１と下面材２の間隔（厚み）も少しずつ厚くなっている。
【００２８】
ミキシングヘッド１２は、下面材２の搬送方向に直交する搬送幅方向に沿って往復移動（トラバース）可能であり、そのためのトラバース装置が設けられている。トラバース装置を含む制御機構を図４に示す。図４に示すように、門型の支持フレーム２０に沿って移動可能なガイド体２１が設けられており、このガイド体２１に固着された連結部２２により、ミキシングヘッド１２が支持される。ミキシングヘッド１２には、不図示のパイプにより発泡原液組成物が供給される。
【００２９】
また、図１に示すように、パネルの厚みを検出するための厚みセンサー１９が設けられている。この厚みセンサー１９は、ダブルコンベア１６を通過した後、すなわち、発泡処理が行なわれた後のパネルＰの幅方向の厚みを検出するものである。厚みセンサー１９は、ミキシングヘッド１２と同様にパネルＰの搬送幅方向（図１の紙面に垂直な方向）に沿って往復移動（トラバース）する機構が設けられており、これにより、幅方向全域にわたって厚みを検出することができる。厚みセンサー１９は、ダブルコンベア１６よりも下流側であって、裁断装置１７よりも上流側に設けられている。なお、厚みセンサー１９の往復移動の動きと、ミキシングヘッド１２の往復移動の動きは、同期させてもよいし、させなくてもよい。例えば、厚みセンサー１９の移動速度は、ミキシングヘッド１２の移動速度よりも遅く設定することができる。また、厚みセンサー１９を移動させるのではなく、多数の厚みセンサー１９を幅方向に沿って多数配置してもよい。
【００３０】
図４に示すように、厚みセンサー１９による検出信号は、制御装置２３に送信される。制御装置２３は、厚みセンサー１９からの検出結果に基づいて、搬送幅方向に沿って均一な厚みが形成されるように、ヘッド駆動制御部２４に対して指令を与える。すなわち、ミキシングヘッド１２の搬送幅方向における移動速度を制御できるようになっており、この点は後述する。制御装置２３は、制御プログラム２５に基づいてミキシングヘッド１２に対する動作を制御する。
【００３１】
厚みセンサー１９による厚み検出結果については、モニター２６に表示可能であり、ミキシングヘッド１２の移動速度の線図についても表示可能であり、モニター２６を見ながら移動速度の設定変更を行なうことができる。
【００３２】
また、設定部２７を設けており、モニター２６を見ながら移動速度の設定変更を行うことも可能である。すなわち、オペレータがモニター２６を見ながら、移動速度を変更すべき範囲を指定し、具体的に移動速度を変更入力する。
【００３３】
ミキシングヘッド１２が搬送幅方向にトラバースするのは、できるだけ均等に発泡原液組成物を供給するためである。図５は、発泡原液組成物を塗布するときの様子を示す図である。ミキシングヘッド１２は、パネル（面材）の搬送方向に直交する方向にトラバースするが、その間に下面材２も搬送方向に移動しているので、実際に下面材２の上に供給されるのは図５に示すようになる。実際には、相対的に、ミキシングヘッド１２は直角からずれた方向に（斜めに）トラバースしていることになる。
【００３４】
図６は、ミキシングヘッド１２の移動速度の線図を示す図である。図６（ａ）は、最も一般的な線図を示す。往復移動させるためには、搬送幅方向の両端部では速度の方向が変わるので、両端部には加速・減速領域が存在する。この加減速領域以外を、図に示すようにＲ１〜Ｒ３の３つの領域（端部領域Ｒ１，Ｒ３、中央領域Ｒ２）に区分している。この区分単位で移動速度の設定を行うことができる。発泡原液組成物が正常に供給されているときは、基本的には、加減速領域以外は、移動速度は一定になるように制御することができる。なお、各領域の配分は適宜設定することができる。例えば、端部領域Ｒ１，Ｒ３については、加速・減速領域のみとしてもよい。
【００３５】
しかしながら、実際には、移動速度を一定に制御していたとしても、製品としてのサンドイッチパネルの厚み寸法は均一に仕上がるとは限らない。その原因としては、次のようなものが考えられる。すなわち、ダブルコンベア１６においては、部材の撓み変形などにより、幅方向の中央領域Ｒ２の圧力が大きくなる傾向にある。上記部材も加熱されている関係上、中央領域Ｒ２がより加熱されるため発泡も進行しやすくなる。従って、温度条件の設定にもよるが、ダブルコンベア１６を通過した後、製品としてのサンドイッチパネルの幅方向の寸法を測定して見ると、中央領域Ｒ２の厚みが大きくなる傾向がある。
【００３６】
また、前述のトラバース装置では、ノズルを幅方向両端部において折り返し駆動をする必要があるが、この折り返し時の加速・減速速度の設定により、端部領域Ｒ１，Ｒ３における発泡原液組成物の供給量が中央領域Ｒ２に比べて多くなったり少なくなったりする可能性がある。この点も、厚み寸法の均一性を損なう原因となる。
【００３７】
厚み精度が要求されるサンドイッチパネルの場合、上記の原因による厚みの不均一性を極力排除する必要がある。そこで、厚みセンサー１９により、厚みが均一に形成されているかどうかを常時モニターし、均一になるように移動速度の制御を行うものである。
【００３８】
図７（ａ）は、実際に検出された厚みのデータを例示する図である。この図において、中央領域Ｒ２における厚みが許容範囲を超えているものとする。かかる場合、中央領域Ｒ２は供給量が多すぎるので、この領域については、移動速度が早くなるように制御する。具体的には、図６（ｂ）に示すような速度線図になるように、領域Ｒ２の移動速度を速くなるように設定変更する。これにより、中央領域Ｒ２における供給量を減らし、図７（ｂ）に示すように、全体的に均一な厚みになるようにすることができる。厚みの許容範囲としては、例えば、製品厚みに対して±５％に設定することができる。
【００３９】
設定変更については、厚みセンサー１９からの検出信号に基づいて、制御装置２３により自動的に移動速度の線図を書き換えるように制御してもよいし、オペレータが設定部２７から手動で設定変更するようにしてもよい。
【００４０】
厚みセンサー１９は、ダブルコンベア１６のすぐ下流側に設けられている。従って、製品としての仕上がり寸法を厚みセンサー１９により検出し、フィードバックすることができる。従って、厚みに不均一性が発生したとしても、早いタイミングで修正することができるので、材料の無駄を極力抑制することができる。なお、厚みセンサー１９は、裁断装置１７の下流側に設けてもよい。
【００４１】
上記において、厚みが許容範囲よりも薄い場合には、移動速度が遅くなるように制御すればよい。
【００４２】
＜別実施形態＞
ミキシングヘッド１２の具体的な構造については、本実施形態のものに限定されるものではない。ノズル１２ｂの配置については、適宜変更することができる。
【００４３】
本実施形態では、搬送幅方向を３つの領域に区分しているが、区分数については、適宜設定することができる。また、区分を設けるのではなく、連続的に移動速度を変更できるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】サンドイッチパネル製造設備を模式的に示す側面図
【図２】サンドイッチパネル製造設備の主要部を示す斜視図
【図３】ミキシングヘッドの構成を示す概念図
【図４】トラバース装置を含む制御機構を示す図
【図５】発泡原液組成物を塗布するときの様子を示す図
【図６】移動速度の線図を示す図
【図７】厚みの計測結果を示す図
【符号の説明】
【００４５】
１        上面材
２        下面材
１２      ミキシングヘッド
１２ａ    本体部
１２ｂ    ノズル
１３      ニップローラ
１５      ならしローラ
１６      ダブルコンベア
１９      厚みセンサー
２０      支持フレーム
２３      制御装置
２４      ヘッド駆動制御部
２５      制御プログラム
２６      モニター
【図１】
2009101593.tif 000003
【図２】
2009101593.tif 000004
【図３】
2009101593.tif 000005
【図４】
2009101593.tif 000006
【図５】
2009101593.tif 000007
【図６】
2009101593.tif 000008
【図７】
2009101593.tif 000009