JP2013028470A - 搬送装置及び搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル基板の製造等における高速移動テーブル加工装置に対応した長尺状シート体の搬送装置において、加工テーブルが加速してもシート体のテンションが緩まないようにし、ガイドローラに対するシート体のスリップをなくし、シート体の幅方向に均一なテンションを発生させ、製品不良の発生を防止する。
【解決手段】シート体１０１を吸着してシート体１０１の移動に同期した移動及びシート体１０１を解放して初期位置への復帰を繰返す加工テーブル１０５と、巻出しロール１０２と加工テーブル１０５の間の位置及び加工テーブル１０５と巻取りロール１０３の間の位置に配置されシート体１０１にテンションを与える一対のダンサローラ６，１６とを備え、各ダンサローラ６，１６は、垂直方向にのみ移動可能、かつ、軸回りの回転が可能で、付勢手段１１により下方に向けて付勢され、シート体１０１にテンションを付与する。
【選択図】図１

Description

本発明は、長尺状のシート体の搬送装置及び搬送方法に関する。

例えばフレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible printed circuits）の製造工程には、銅張積層板（ＣＣＬ：Copper Clad Laminate)に対する非貫通穴（ＬＶＨ）の加工工程がある。非貫通穴加工は、レーザ加工装置（例えば、ＥＳＩ社製のＵＶ−ＹＡＧレーザ加工装置）によって行われている。

レーザ加工装置によってシート状基板のような長尺状のシート体に対する加工を行うには、図５に示すように、レーザ加工装置１０４の周囲に、搬送装置を付属させる必要がある（特許文献１）。この搬送装置は、同図に示すように、長尺状のシート体１０１を、巻出しロール１０２から巻取りロール１０３に搬送させるものである。

この搬送装置は、レーザ加工装置１０４の基台１０４ａに設けられ、シート体１０１を吸着固定して移動する加工テーブル１０５を備えている。この加工テーブル１０５は、図５中矢印Ａで示すように、シート体１０１を吸着固定した状態でのシート体１０１の移動に同期した移動と、シート体１０１を解放した状態での初期位置への復帰とを繰り返すようになっている。

シート体１０１に対してレーザ加工を行うレーザ加工装置１０４の加工ヘッド１０４ｂは、加工テーブル１０５の移動に同期して、図５中矢印Ａで示すように、シート体１０１の送り方向に高速移動を繰り返すようになっている。加工ヘッド１０４ｂは、加工テーブル１０５とともに移動しながら、加工テーブル１０５に吸着固定されたシート体１０１に対するレーザ加工を行う。

加工テーブル１０５の移動は、加速度が１Ｇ〜１．５Ｇであり、最高速度は、通常は３００ｍｍ／secであるが、設定によっては、９００ｍｍ／secにまで達する。

そして、この搬送装置は、高速で移動する加工テーブル１０５にシート体１０１を追従させるため、シート体１０１にテンションを与える上流側フリーダンサ１０６及び，下流側フリーダンサ１１６を備えている。

上流側フリーダンサ１０６は、巻出しロール１０２と加工テーブル１０５との間のシート体１０１を下方から支持する上流側ガイドローラ１０７，１０８の間に配置されている。下流側フリーダンサ１１６は、加工テーブル１０５と巻取りロール１０３との間のシート体１０１を下方から支持する下流側ガイドローラ１０９，１１０の間に配置されている。これらフリーダンサ１０６，１１６は、図示しないガイド機構により、垂直方向にのみ移動可能とされ、かつ、軸回りの回転が可能に支持されている。

これらフリーダンサ１０６，１１６は、自重により、シート体１０１にテンションを付与する。すなわち、これらフリーダンサ１０６，１１６は、上流側ガイドローラ１０７，１０８の間のシート体１０１、及び、下流側ガイドローラ１０９，１１０の間のシート体１０１により、それぞれ吊り下げられた状態となって、シート体１０１に対してテンションを付与する。

シート体１０１は、上記フリーダンサ１０６，１１６により所定のテンションを付与されることにより、加工テーブル１０５の高速移動に追従するようになっている。

特開２００４−２４４１４８号公報

ところで、従来の搬送装置においては、レーザ加工装置における加工テーブル１０５の移動速度の高速化に伴って、下記のような問題が発生している。

すなわち、加工テーブル１０５の加速度が大きくなると、図６に示すように、加工テーブル１０５の移動にフリーダンサ１１６の下降が追従できず、シート体１０１のテンションが緩むことがある。この場合には、その後にフリーダンサ１１６が落下し、再びシート体１０１にテンションが付与される。レーザ加工中に、このようなシート体１０１のテンションの緩み及び張りが繰り返されると、搬送装置とレーザ加工装置との間で、シート体１０１が上下方向に振動を繰り返す現象が起こる。この上下方向の振動により、シート体１０１には、折れやシワが発生し、製品不良となっていた。

このようなシート体１０１の上下方向の振動の振幅を小さくするためには、シート体１０１に付与しているテンションを上げる必要がある。現状の製造条件では、シート体１０１には、１０ｋｇｆのテンションを付与している。しかし、近年の傾向として、フレキシブル基板上の回路の高密度化の要求に伴い、銅張積層板の厚さも薄くなってきている。シート体１０１の厚さが薄くなることにより、付与されるテンションによりシート体１０１に対する加工時にシート体１０１が伸びてしまう虞がある。シート体１０１が伸びてしまうと、レーザ加工の位置精度が悪化する。

また、上流側ガイドローラ１０７，１０８及び下流側ガイドローラ１０９，１１０は、塩化ビニル、または、ポリエチレン（ＰＥ）など、合成樹脂材料により形成されている。加工テーブル１０５の加速度が大きくなる場合には、前述したように、加工テーブル１０５の移動にフリーダンサ１０６，１１６の下降が追従できず、シート体１０１のテンションが緩む。このようにシート体１０１のテンションが緩んだときには、図７に示すように、レーザ加工装置に近い位置に配置されたガイドローラ１０８，１０９に対してシート体１０１がスリップし、当該ガイドローラ１０８，１０９の回転速度がシート体１０１の移動速度に対して遅くなる。逆に、加工テーブル１０５から遠い側のガイドローラ１０７，１１０においては、加工テーブル１０５が停上したときに、当該ガイドローラ１０７，１１０に対してシート体１０１がスリップし、そのガイドローラ１０７，１１０が空転する。このようなガイドローラ１０７，１１０に対するシート体１０１のスリップにより、シート体１０１の表面に擦り傷が生じ、製品不良が発生していた。

さらに、幅方向においてシート体１０１が部分的に伸びる事により、水平にフリーダンサ１０６，１１６が当たっても、シート体１０１の幅方向に均一なテンションが発生せず、部分的な緩みが発生する揚合がある。このときシート体１０１において、テンションが援んだ箇所においては、フリーダンサ１０６，１１６の上下の振動により、シワが発生する虞がある。

そこで、本発明は、長尺状のシート体の搬送装置であって、加工テーブルの加速度が増大した場合にも、シート体のテンションが緩むことがなく、また、シート体の厚さが薄くなった場合にも、シート体が加工時に伸びてしまうことのない搬送装置及び搬送方法を提供することを目的とする。

前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る搬送装置は、以下の構成を有するものである。

〔構成１〕
長尺状のシート体を巻出しロールから巻取りロールに搬送させる搬送装置であって、シート体を吸着固定した状態でのシート体の移動に同期した移動及びシート体を解放した状態での初期位置への復帰を繰り返す加工テーブルと、巻出しロールと加工テーブルとの間のシート体を下方から支持する一対の上流側ガイドローラの間に配置されシート体にテンションを与える上流側ダンサローラと、加工テーブルと巻取りロールとの間のシート体を下方から支持する一対の下流側ガイドローラの間に配置されシート体にテンションを与える下流側ダンサローラとを備え、各ダンサローラは、垂直方向にのみ移動可能とされ、かつ、軸回りの回転が可能に支持されており、付勢手段により下方に向けて付勢されることによりシート体に張力を付与することを特徴とするものである。

〔構成２〕
構成１を有する搬送装置において、付勢手段の付勢力によりダンサローラに生ずる加速度は、重力によりダンサローラに生ずる重力加速度より大きいことを特徴とするものである。

〔構成３〕
構成１、または、構成２を有する搬送装置において、ダンサローラは、移動可能である垂直方向の面内において、回転軸が傾斜することが可能に支持されていることを特徴とするものである。

〔構成４〕
構成１乃至構成３のいずれか一を有する搬送装置において、シート体を下方から支持する一対のガイドローラは、ゴム材質により形成されていることを特徴とするものである。

〔構成５〕
構成１を有する搬送装置を用いて長尺状のシート体を巻出しロールから巻取りロールに搬送させる搬送方法であって、上流側ダンサローラ及び下流側ダンサローラによりシート体にテンションを与えた状態で、加工テーブルをシート体を吸着固定した状態でシート体の移動に同期して移動させ、加工テーブルと下流側ダンサローラとの間の位置においてシート体を保持し、上流側ダンサローラによりシート体に付与されるテンションを緩め、加工テーブルをシート体を解放した状態で初期位置へ復帰させ、加工テーブルによりシート体を吸着固定し、上流側ダンサローラによりシート体に与えるテンションを復帰させ、加工テーブルと下流側ダンサローラとの間の位置におけるシート体に対する保持を開放することを特徴とするものである。

構成１を有する本発明に係る搬送装置においては、垂直方向にのみ移動可能とされ、かつ、軸回りの回転が可能に支持された各ダンサローラは、付勢手段により下方に向けて付勢されることによりシート体に張力を付与し、ダンサローラによりシート体に付与される張力は、付勢手段による付勢力とダンサローラの重量との合力となるので、シート体に付与する張力を一定とした場合において、ダンサローラの下方への加速度は、付勢手段がない場合に比較して、付勢手段の付勢力により生ずる分だけ大きくなる。

したがって、加工テーブルが加速した場合にも、シート体のテンションが緩むことを防止し、ガイドローラに対してシート体がスリップすることを防止することができる。

構成２を有する本発明に係る搬送装置においては、付勢手段の付勢力によりダンサローラに生ずる加速度は、重力によりダンサローラに生ずる重力加速度より大きいので、ダンサローラの下方への加速度を、付勢手段がない場合に比較して、十分に大きくすることができ、加工テーブルが加速した場合にも、シート体のテンションが緩むことを防止し、ガイドローラに対してシート体がスリップすることを防止することができる。

構成３を有する本発明に係る搬送装置においては、ダンサローラは、移動可能である垂直方向の面内において、回転軸が傾斜することが可能に支持されているので、シート体の幅方向に均一なテンションを発生させることができる。

構成４を有する本発明に係る搬送装置においては、シート体を下方から支持する一対のガイドローラは、ゴム材質により形成されているので、ガイドローラに対してシート体がスリップすることを確実に防止することができる。

構成５を有する本発明に係る搬送方法においては、加工テーブルと下流側ダンサローラとの間の位置においてシート体を保持し、上流側ダンサローラによりシート体に付与されるテンションを緩めてから、加工テーブルをシート体を解放した状態で初期位置へ復帰させ、加工テーブルによりシート体を吸着固定するので、シート体を低い張力状態で加工テーブルに吸着固定でき、シート体の伸びがない状態で、シート体に対する加工を行うことができる。

すなわち、本発明は、長尺状のシート体の搬送装置であって、加工テーブルが加速した場合にも、シート体のテンションが緩むことがなく、また、ガイドローラに対してシート体がスリップすることがなく、さらに、シート体の幅方向に均一なテンションを発生させることができ、また、シート体の厚さが薄くなった場合にも、シート体が加工時に伸びてしまうことがなく、製品不良の発生を防止することができる搬送装置及び搬送方法を提供することができるものである。

本発明に係る搬送装置の構成を示す側面図である。 本発明に係る搬送装置の要部（エアシリンダ）の構成の他の例を示す側面図である。 本発明に係る搬送装置の要部（ダンサロール）の構成を示す側面図である。 本発明に係る搬送装置の要部（ダンサロール）の構成の他の例を示す側面図である。 従来の搬送装置の構成を示す側面図である。 従来の搬送装置において発生するシート体の上下方向の振動を示す側面図である。 従来の搬送装置において発生するガイドローラの空転を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る搬送装置の構成を示す側面図である。

本発明に係る搬送装置は、図１に示すように、長尺状のシート体１０１を、巻出しロール１０２から巻取りロール１０３に搬送させるものである。

この搬送装置は、レーザ加工装置１０４の基台１０４ａの上に設けられ、シート体１０１を吸着固定して移動する加工テーブル１０５を備えている。この加工テーブル１０５は、図１中矢印Ａで示すように、シート体１０１を吸着固定した状態でのシート体１０１の移動に同期した移動と、シート体１０１を解放した状態での初期位置への復帰とを繰り返すようになっている。

シート体１０１に対するレーザ加工を行うレーザ加工装置１０４の加工ヘッド１０４ｂは、加工テーブル１０５の移動に同期して、図１中矢印Ａで示すように、シート体１０１の送り方向に高速移動を繰り返すようになっている。加工ヘッド１０４ｂは、加工テーブル１０５とともに移動しながら、加工テーブル１０５に吸着固定されたシート体１０１に対するレーザ加工を行う。

加工テーブル１０５の移動は、加速度が１Ｇ〜１．５Ｇであり、最高速度は、通常は３００ｍｍ／sec程度であるが、設定により、９００ｍｍ／sec程度とすることができる。

加工テーブル１０５の前方（上流側）及び後方（下流側）には、クランプ２１，２２が設けられている。これらクランプ２１，２２は、シート体１０１を把持して移動しないようにすることができる。加工テーブル１０５の前方側のクランプ２１は、加工テーブル１０５と上流側ダンサローラ６との間の位置において、シート体１０１を保持する。加工テーブル１０５の後方側のクランプ２２は、加工テーブル１０５と下流側ダンサローラ１６との間の位置において、シート体１０１を保持する。

そして、この搬送装置は、高速で移動する加工テーブル１０５にシート体１０１を追従させるため、シート体１０１にテンション（張力）を与える上流側ダンサローラ６，下流側ダンサローラ１６を備えている。

上流側ダンサローラ６は、巻出しロール１０２と加工テーブル１０５との間のシート体１０１を下方から支持する上流側ガイドローラ７，８の間に配置されている。下流側ダンサローラ１６は加工テーブル１０５と巻取りロール１０３との間のシート体１０１を下方から支持するガイドローラ９，１０の間に配置されている。これらダンサローラ６，１６は、図示しないガイド機構により、垂直方向にのみ移動可能とされ、かつ、軸回りの回転が可能に支持されている。

そして、これらダンサローラ６，１６は、付勢手段となるエアシリンダ１１により、図１中矢印Ｐで示すように、下方へ付勢されている。付勢手段としては、摺動抵抗の少ないスムースシリンダを有するエアシリンダを用いることが望ましいが、これに限定されるものではない。

これらダンサローラ６，１６は、エアシリンダ１１による下方への付勢力及び自重により、シート体１０１にテンションを付与する。すなわち上流側ダンサローラ６は、上流側ガイドローラ７，８の間のシート体１０１を上方より下方側に押圧することによって、シート体１０１に対してテンションを付与する。また下流側ダンサローラ１６は下流側ガイドローラ９，１０の間のシート体１０１を、上方より下方側に押圧することによって、シート体１０１に対してテンションを付与する。上記ダンサローラ６，１６によりシート体１０１に付与されるテンションは、エアシリンダ１１による付勢力とダンサローラ６，１６の重量との合力となる。

この搬送装置において、シート体１０１は、ダンサローラ６，１６により所定のテンションを付与されることにより、加工テーブル１０５の高速移動に追従するようになっている。

この搬送装置においては、エアシリンダ１１の付勢力によりダンサローラ６，１６に生ずる加速度は、重力によりダンサローラ６，１６に生ずる重力加速度よりも大きくなっている。シート体１０１に付与するテンション（エアシリンダ１１による付勢力とダンサローラ６，１６の重量との合力）を一定に保つとすれば、ダンサローラ６，１６を軽量化すればするほど、エアシリンダ１１の付勢力により生ずる加速度を、重力により生ずる重力加速度よりも大きくすることができる。また、重力加速度はダンサローラ６，１６の重量に依らず一定であるので、ダンサローラ６，１６を軽量化すればするほど、これらの加速度の合計も大きくなる。

ダンサローラ６，１６によりシート体１０１に付与されるテンションＴは、以下の式で示すことができる。
Ｔ＝ｍｇ＋Ｆ ・・・・・（式１）
（ただし、ｇは、重力加速度、Ｆは、ダンサローラ６，１６に作用する付勢力、ｍは、ダンサローラ６，１６の質量である。）

また、ダンサローラ６，１６の下方への加速度Ａは、以下の式で示すことができる。
Ａ＝ｇ＋ａ＝ｇ＋（Ｆ／ｍ） ・・・・・（式２）
（ただし、ａは、付勢力Ｆにより生ずる加速度である。）

（式２）より、ダンサローラ６，１６の付勢力Ｆによる加速度ａは、エアシリンダ１１による付勢力Ｆに比例し、ダンサローラ６，１６の質量ｍに反比例する。重力加速度ｇは、ダンサローラ６，１６の重量に依らず、一定である。

したがって、付勢力Ｆを大きくすれば、ダンサローラ６，１６の下方への加速度を大きくすることができ、このとき、ダンサローラ６，１６の質量ｍを小さくすれば、加速度を大きくすることができるとともに、テンションＴを一定に保つことができる。（式１）より、付勢力Ｆと重量ｍｇとの増減が相殺されれば、テンションＴは一定に保たれる。

この搬送装置においては、ダンサローラ６，１６の下方への加速度Ａが大きくなっていることにより、レーザ加工中に加工テーブル１０５が加速しても、加工テーブル１０５の動作にダンサローラ６，１６が追従することができ、シート体１０１に付与するテンションが緩むことがなく、シート体１０１が張った状態を保持することができる。したがって、シート体１０１に折れやシワが発生することがなく、製品不良の発生が防止される。

また、この搬送装置においては、ダンサローラ６，１６をエアシリンダ１１により下方に付勢して加速度を大きくしていることにより、シート体１０１に付与するテンションの緩みがなくなり、ガイドローラ７，８，９，１０に対するシート体１０１からの荷重に緩みがなくなる。そのため、ガイドローラ７，８，９，１０を始動、停止させるための制動トルクが十分に伝導され、ガイドローラ７，８，９，１０がシート体１０１に対して空転することが防止されている。

図２は、本発明に係る搬送装置の要部（エアシリンダ）の構成の他の例を示す側面図である。

なお、エアシリンダ１１は、図２に示すように、ダンサロール６，１６を下方に押圧するのみならず、ダンサロール６，１６を上方に引上げることができるものとしてもよい。この場合には、この搬送装置に対する電力供給が意図せずに遮断されてしまった場合には、ダンサロール６，１６を下方に押圧する力（圧力Ｐ）が遮断され、ダンサロール６，１６を上方に引上げる力（圧力Ｑ）が維持されるように設定しておくことが望ましい。

すなわち、搬送装置の動作中には、ダンサロール６，１６を下方に押圧する力（圧力Ｐ）をダンサロール６，１６を上方に引上げる力（圧力Ｑ）よりも大きくしておき、電力供給が遮断された場合には、ダンサロール６，１６を上方に引上げる力（圧力Ｑ）のみが保持されるようにしておく。このように設定することにより、搬送装置に対する電力供給が遮断されてしまった場合にも、ダンサロール６，１６が落下してシート体１０１が損傷することを防止することができる。

また、エアシリンダ１１は、上流側ダンサロール６に対する押圧力と、下流側ダンサロール１６に対する押圧力とを、それぞれ独立して調整することができるようにしてもよい。

図３は、本発明に係る搬送装置の要部（ダンサロール）の構成を示す側面図である。

そして、ダンサローラ６，１６は、図３において矢印Ｂで示すように、移動可能である垂直方向の面内において、回転軸が傾斜することが可能に支持されている。

すなわち、ダンサローラ６，１６は、図３に示すように、このダンサローラ６，１６の支軸６ａの両端側に立設されたガイド機構となるガイドレール１２，１２により、垂直方向にのみ移動可能に支持されている。ダンサローラ６，１６は、支軸６ａの回りに、軸受け６ｂを介して回転筒６ｃが取付けられて構成されている。ダンサローラ６，１６は、回転筒６ｃの外周面により、シート体１０１を押圧する。ガイドレール１２，１２には、それぞれ、これらガイドレール１２，１２に沿って上下方向に移動可能となされた支持部材１３，１３が取付けられている。これら支持部材１３，１３には、支持ピン１４，１４が設けられている。支軸６ａの一端側には、丸孔６ｄが形成され、この丸孔６ｄに支持ピン１４が嵌合している。また、支軸６ａの他端側には、長孔６ｅが形成され、この長孔６ｅにも支持ピン１４が嵌合している。

支持部材１３，１３がガイドレール１２，１２に沿って上下方向に移動することにより、ダンサローラ６，１６は、ガイドレール１２，１２の間において、上下方向に移動することになる。このとき、各支持部材１３，１３の互いの高さが異なれば、図３中の矢印Ｂで示すように、ダンサローラ６，１６は、移動可能である垂直方向の面内において、支軸６ａが傾斜する。このとき、支軸６ａは、一端側において、丸孔６ｄ回りに支持部材１３に対して回動することとなる。支軸６ａの他端側においては、長孔６ｅが支持ピン１４に対して移動するので、支軸６ａの傾きが阻害されることがない。

エアシリンダ１１は、各支持部材１３，１３に対応してそれぞれに設け、図３中の矢印Ｐで示すように、それぞれを下方に押圧するように配置されている。

このように、ダンサローラ６，１６の回転軸が垂直方向の面内において傾斜可能であることにより、シート体１０１が片伸びした場合においても、ダンサローラ６，１６がシート体１０１に倣って傾斜するので、シート体１０１の幅方向について均一に正確なテンションを付与することができ、製品不良の発生を防止することができる。

図４は、本発明に係る搬送装置の要部（ダンサロール）の構成の他の例を示す側面図である。

なお、エアシリンダ１１は、図４に示すように、各支持部材１３，１３について、１本のみを配置するようにしてもよい。この場合には、エアシリンダ１１は、各支持部材１３，１３の間に差し渡された押圧メンバ１５の中央部分を下方に押圧するように配置する。エアシリンダ１１は、図４中矢印Ｐで示すように、押圧メンバ１５を下方に押圧することにより、この押圧メンバ１５を介して、各支持部材１３，１３を下方に押圧する。押圧メンバ１５は、エアシリンダ１１に対して支持ピン１７を介して回動可能に接続されており、図４中矢印Ｂで示すダンサローラ６，１６の傾きを阻害せずに、ダンサローラ６，１６とともに傾くようになっている。

そして、この搬送装置においては、シート体１０１を下方から支持するガイドローラ７，８，９，１０のうちの、少なくとも加工テーブル１０５に近い側のガイドローラ８，９は、ゴム材質により形成されている。

この搬送装置においては、前述のように、ダンサローラ６，１６の下方への加速度を大きくしていることにより、ガイドローラ７，８，９，１０がシート体１０１に対して空転することが防止されている。さらに、ガイドローラ８，９を摩擦係数の大きいゴムライニングローラとすることにより、シート体１０１とガイドローラ８，９との間の摩擦係数を増やし、ガイドローラ８，９に対する制動トルクを増やし、ガイドローラ８，９とシート体１０１との間のスリップをなくしている。

ゴム材質としては、硬度が低く、帯電防止処理がなされたものが望ましく、例えば、宮川ローラ社製の「カーボレスＥＰＴ」などを用いることができる。

ガイドローラ８，９に対する制動トルクｔは、以下の式で示される。
ｔ＝ｆ・ｒ＝μ・Ｎ・ｒ ・・・・・（式３）
（ただし、ｆは、ガイドローラの表面におけるガイドローラを回転させる駆動力、ｒは、ガイドローラの半径、μは、ガイドローラの表面の摩捺係数、Ｎは、ガイドローラからの垂直抗力である。）

シート体１０１のテンションが緩むと垂直抗力Ｎが小さくなり、その結果、駆動力ｆが小さくなるため、制動トルクｔが小さくなる。ここで、テンションの緩みがなくなれば垂直抗力Ｎが小さくなることがなく、また、摩擦係数μが大きければ、制動トルクｔを大きくすることができる。

〔実施例１〕
本発明に係る搬送装置の実施例として、図２に示すように、エアシリンダ１１として、ダンサロール６，１６を下方に押圧するのみならず、ダンサロール６，１６を上方に引上げることができるロッドレスシリンダを用いて、搬送装置を構成した。ロッドレスシリンダの径は、１６ｍｍである。ダンサロール６の自重は、２ｋｇｆである。

まず、ダンサロール６，１６を下方に押圧する力（圧力Ｐ）のみを加え、ダンサロール６，１６を上方に引上げる力（圧力Ｑ）を加えない状態とした。圧力Ｐは、０．２ＭＰａ、圧力Ｑは、０ＭＰａとした。

エアシリンダ１１の動作時のシート体１０１の張力は、ダンサロール６，１６の自重２ｋｇｆより、２／２＝１ｋｇｆ、エアシリンダ１１による押圧力４ｋｇｆ、摺動抵抗４ｋｇｆの合計で９ｋｇｆであった。エアシリンダ１１を保持したときのシート体１０１の張力は、ダンサロール６の自重２ｋｇｆより、２／２＝１ｋｇｆ、エアシリンダ１１による押圧力４ｋｇｆ、摺動抵抗０ｋｇｆの合計で５ｋｇｆであった。

ここで、ダンサロール６，１６の加速度Ａについて考えると、エアシリンダ１１を保持したときには、エアシリンダ１１による押圧力Ｆ_１（８０Ｎ）、摺動抵抗Ｆ_２（−０Ｎ）、ダンサロール６の自重Ｆ_３（２０Ｎ）の合計がｍＡであるので、Ａ＝（８０−０＋２０）／２＝５０（ｍ／ｓ^２）≒５Ｇとなる。エアシリンダ１１の動作時には、エアシリンダ１１による押圧力Ｆ_１（８０Ｎ）、摺動抵抗Ｆ_２（−８０Ｎ）、ダンサロール６の自重Ｆ_３（２０Ｎ）の合計がｍＡであるので、Ａ＝（８０−８０＋２０）／２＝１０（ｍ／ｓ^２）≒１Ｇとなる。

圧力Ｐを０．２５ＭＰａにすると、エアシリンダ１１による押圧力Ｆ_１が１００Ｎとなり、エアシリンダ１１の動作時には、エアシリンダ１１による押圧力Ｆ_１（１００Ｎ）、摺動抵抗Ｆ_２（−８０Ｎ）、ダンサロール６の自重Ｆ_３（２０Ｎ）の合計がｍＡであるので、Ａ＝（１００−８０＋２０）／２＝２０（ｍ／ｓ^２）≒２Ｇとなる。

圧力Ｐを０．２５ＭＰａにすれば、エアシリンダ１１の動作時でも加速度Ａを２Ｇにすることができるが、張力が大きくなる。ダンサロール６の自重を軽くすることにより、張力を調整することができる。

本発明に係る搬送装置は、この実施例１及び以下の実施例２においては、以下の順序で動作する。

(1)レーザ加工の後、加工テーブル１０５がシート体１０１を吸着した状態で、材料フィード（搬送）を行う。このとき、シート体１０１の張力は、ダンサロール６，１６の自重及び両側のエアシリンダ１１，１１による押圧力によって、９ｋｇｆとなっている。

(2)材料フィードの完了後、シート体１０１を、加工テーブル１０５の前方のクランプ２１及び後方のクランプ２２により把持する。このとき、シート体１０１の張力は、９ｋｇｆとなっている。

(3)加工テーブル１０５において、エアブローにより、シート体１０１を吹き上げる。このとき、シート体１０１の張力は、９ｋｇｆとなっている。

(4)エアブローを行った状態で、加工テーブル１０５を、初期位置に戻す。このときも、シート体１０１の張力は、９ｋｇｆとなっている。

(5)加工テーブル１０５において、エアブローから吸着に切り替え、シート体１０１を加工テーブル１０５に吸着させる。このときも、シート体１０１の張力は、９ｋｇｆとなっている。

(6)シート体１０１に対する吸着の圧力確認を行った後に、加工テーブル１０５の前方のクランプ２１及び後方のクランプ２２を開放し、次のレーザ加工を開始する。

〔実施例２〕
次に、ダンサロール６，１６を下方に押圧する力（圧力Ｐ）のみならず、ダンサロール６，１６を上方に引上げる力（圧力Ｑ）も加える状態とした。圧力Ｐは、０．４ＭＰａ、圧力Ｑは、０．２ＭＰａとした。

エアシリンダ１１の動作時のシート体１０１の張力は、ダンサロール６の自重２ｋｇｆより、２／２＝１ｋｇｆ、エアシリンダ１１による押圧力〔８ｋｇｆ−４ｋｇｆ〕、摺動抵抗４ｋｇｆの合計で９ｋｇｆであった。エアシリンダ１１を保持したときのシート体１０１の張力は、ダンサロール６の自重２ｋｇｆより、２／２＝１ｋｇｆ、エアシリンダ１１による押圧力〔８ｋｇｆ−４ｋｇｆ〕、摺動抵抗０ｋｇｆの合計で５ｋｇｆであった。

ここで、ダンサロール６，１６の加速度Ａについて考えると、エアシリンダ１１を保持したときには、エアシリンダ１１による押圧力Ｆ_１（１６０Ｎ−８０Ｎ）、摺動抵抗Ｆ_２（−０Ｎ）、ダンサロール６の自重Ｆ_３（２０Ｎ）の合計がｍＡであるので、Ａ＝（８０−０＋２０）／２＝５０（ｍ／ｓ^２）≒５Ｇとなる。エアシリンダ１１の動作時には、エアシリンダ１１による押圧力Ｆ_１（１６０Ｎ−８０Ｎ）、摺動抵抗Ｆ_２（−８０Ｎ）、ダンサロール６の自重Ｆ_３（２０Ｎ）の合計がｍＡであるので、Ａ＝（８０−８０＋２０）／２＝１０（ｍ／ｓ^２）≒１Ｇとなる。

このように、ダンサロール６，１６を上方に引上げる力（圧力Ｑ）も加えることにより、加速度は同一のままで、ダンサロール６，１６の自重による落下をキャンセルできる。シート体１０１の張力を下げながら、ダンサロール６，１６の加速度Ａを上げるには、ダンサロール６，１６を下方に押圧する力（圧力Ｐ）のみならず、ダンサロール６，１６を上方に引上げる力（圧力Ｑ）も加える状態とし、また、ダンサロール６の自重を軽くすればよい。摺動抵抗を低くするには、ロッドレスシリンダに代えて、低摺動シリンダを用いるとよい。

この実施例では、エアシリンダ１１として、ロッドレスシリンダに代えて、低摺動シリンダを用いて搬送装置を構成した。シリンダの径は、２５ｍｍである。また、ダンサロール６の自重を、２ｋｇｆから１ｋｇｆに軽量化した。そして、ダンサロール６，１６を下方に押圧する力（圧力Ｐ）のみならず、ダンサロール６，１６を上方に引上げる力（圧力Ｑ）も加える状態とした。圧力Ｐは、０．１１ＭＰａ、圧力Ｑは、０．０１ＭＰａとした。

エアシリンダ１１の動作時のシート体１０１の張力は、ダンサロール６，１６の自重１ｋｇｆより、１／２＝０．５ｋｇｆ、エアシリンダ１１による押圧力〔５．５ｋｇｆ−０．５ｋｇｆ〕、摺動抵抗０．４ｋｇｆの合計で５．９ｋｇｆであった。エアシリンダ１１を保持したときのシート体１０１の張力は、ダンサロール６の自重１ｋｇｆより、１／２＝０．５ｋｇｆ、エアシリンダ１１による押圧力〔５．５ｋｇｆ−０．５ｋｇｆ〕、摺動抵抗０ｋｇｆの合計で５．５ｋｇｆであった。

ここで、ダンサロール６，１６の加速度Ａについて考えると、エアシリンダ１１を保持したときには、エアシリンダ１１による押圧力Ｆ_１（１１０Ｎ−１０Ｎ）、摺動抵抗Ｆ_２（−０Ｎ）、ダンサロール６の自重Ｆ_３（１０Ｎ）の合計がｍＡであるので、Ａ＝（１００−０＋１０）／１＝１１０（ｍ／ｓ^２）≒１１Ｇとなる。エアシリンダ１１の動作時には、エアシリンダ１１による押圧力Ｆ_１（１１０Ｎ−１０Ｎ）、摺動抵抗Ｆ_２（−８Ｎ）、ダンサロール６の自重Ｆ_３（１０Ｎ）の合計がｍＡであるので、Ａ＝（１００−８＋１０）／１＝１０２（ｍ／ｓ^２）≒１０Ｇとなる。

このように、低摺動シリンダを用いることにより摺動抵抗を低くし、ダンサロール６，１６の自重を軽くし、さらに、ダンサロール６，１６を上方に引上げる力（圧力Ｑ）も加えることにより、シート体１０１の張力を一定に保ちつつ、ダンサロール６，１６の加速度Ａを上げることができる。

〔実施例３〕
前述のように、本発明に係る搬送装置においては、エアシリンダ１１により、シート体１０１に張力を付与している。したがって、エアシリンダ１１が加える押圧力を変更することにより、シート体１０１に付与する張力を容易に調整することができる。この実施例３においては、特にシート体１０１が薄い場合において、レーザ加工時にシート体１０１に付与される張力を低くするものである。

すなわち、レーザ加工を行う前に、シート体１０１に付与している張力を一時的に開放し、張力の低い状態でシート体１０１を吸着テーブル１０５に吸着させる。その後に、シート体１０１に張力を付与することにより、シート体１０１の振動を抑えつつ、シート体１０１が伸ばされた状態でレーザ加工されることを防止することができる。

本発明に係る搬送装置は、この実施例３においては、以下の順序で動作する。

(1)レーザ加工の後、加工テーブル１０５がシート体１０１を吸着した状態で、材料フィード（搬送）を行う。このとき、シート体１０１の張力は、ダンサロール６，１６の自重及び両側のエアシリンダ１１，１１による押圧力によって、９ｋｇｆとなっている。

(2)材料フィードの完了後、シート体１０１を、加工テーブル１０５の後方のクランプ２２のみにより把持する。加工テーブル１０５の前方のクランプ２１は把持しない。このとき、シート体１０１の張力は、９ｋｇｆとなっている。

(3)加工テーブル１０５において、エアブローにより、シート体１０１を吹き上げる。このとき、加工テーブル１０５の前方の上流側ダンサローラ６に加える押圧力を下げ、シート体１０１に付与している張力を所定の低い張力（例えば、５ｋｇｆ）まで低下させる。このとき、加工テーブル１０５の前方のクランプ２１は開放され、加工テーブル１０５の後方のクランプ２２がシート体１０１を保持しているので、上流側ダンサローラ６に対する押圧力が下がることにより、後方のクランプ２２より前方のシート体１０１の張力が低下する。後方のクランプ２２より前方のシート体１０１の張力は、上流側ダンサローラ６の自重分を下方から付勢することにより、０ｋｇｆまで下げることができる。

(4)エアブローを行った状態で、加工テーブル１０５を、初期位置に戻す。このとき、シート体１０１の張力は、(3)で設定した所定の低い張力となっている。

(5)加工テーブル１０５において、エアブローから吸着に切り替え、シート体１０１を加工テーブル１０５に吸着させる。このときも、シート体１０１の張力は、(3)で設定した所定の低い張力となっている。

(6)シート体１０１に対する吸着の圧力確認を行った後に、上流側ダンサローラ６に加える付勢力を戻してシート体１０１に張力を付与する。このとき、加工テーブル１０５の前方及び後方におけるシート体１０１の張力は等しくなる。そして、加工テーブル１０５の後方のクランプ２２を開放し、次のレーザ加工を開始する。

なお、この実施例においては、エアシリンダ１１は、下流側ダンサロール１６に対する押圧力を変化させずに、上流側ダンサロール６のみについて押圧力を調整することができるようにしておく。

本発明は、長尺状のシート体の搬送装置及び搬送方法に適用される。

６ 上流側ダンサローラ
７ 上流側ガイドローラ
８ 下流側ガイドローラ
９ 下流側ガイドローラ
１０ 下流側ガイドローラ
１１ エアシリンダ
１６ 下流側ダンサローラ
１０１ シート体
１０５ 加工テーブル

Claims (5)

1. 長尺状のシート体を、巻出しロールから巻取りロールに搬送させる搬送装置であって、
   前記シート体を吸着固定した状態でのシート体の移動に同期した移動及びシート体を解放した状態での初期位置への復帰を繰り返す加工テーブルと、
   前記巻出しロールと前記加工テーブルとの間のシート体を下方から支持する一対の上流側ガイドローラの間に配置され、前記シート体にテンションを与える上流側ダンサローラと、
   前記加工テーブルと前記巻取りロールとの間のシート体を下方から支持する一対の下流側ガイドローラの間に配置され、前記シート体にテンションを与える下流側ダンサローラと、
   を備え、
   前記各ダンサローラは、垂直方向にのみ移動可能とされ、かつ、軸回りの回転が可能に支持されており、付勢手段により下方に向けて付勢されることにより前記シート体に張力を付与する
   ことを特徴とする搬送装置。
2. 前記付勢手段の付勢力により前記ダンサローラに生ずる加速度は、重力により前記ダンサローラに生ずる重力加速度より大きい
   ことを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
3. 前記ダンサローラは、移動可能である垂直方向の面内において、回転軸が傾斜することが可能に支持されている
   ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の搬送装置。
4. 前記シート体を下方から支持する一対のガイドローラは、ゴム材質により形成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の搬送装置。
5. 請求項１記載の搬送装置を用いて、長尺状のシート体を巻出しロールから巻取りロールに搬送させる搬送方法であって、
   前記上流側ダンサローラ及び前記下流側ダンサローラにより前記シート体にテンションを与えた状態で、前記加工テーブルを、前記シート体を吸着固定した状態で、前記シート体の移動に同期して移動させ、
   前記加工テーブルと前記下流側ダンサローラとの間の位置において前記シート体を保持し、前記上流側ダンサローラにより前記シート体に付与されるテンションを緩め、
   前記加工テーブルを、前記シート体を解放した状態で、初期位置へ復帰させ、
   前記加工テーブルにより前記シート体を吸着固定し、
   前記上流側ダンサローラにより前記シート体に与えるテンションを復帰させ、
   前記加工テーブルと前記下流側ダンサローラとの間の位置における前記シート体に対する保持を開放する
   ことを特徴とする搬送方法。

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