JP2023059315A - 搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ワークの破損の発生を抑制できる搬送装置を提供する。【解決手段】ワークの下面から気体を供給して当該ワークを浮上させた状態で搬送する搬送装置であって、前記搬送装置は、複数のローラ、整流板、前記気体を供給するノズルを有し、前記ノズルの開口幅Ｗは前記ワークの幅以上であり、且つ、以下の関係式（１）を満たすことを特徴とする搬送装置。関係式（１）： Ｙ≧Ｂ×Ｗ２×｛Ａ－ｍ×Ｌ２／（８×Ｔ／Ｇ）｝Ｂ：４×１０－４（ｍｍ－３）、係数Ｗ：ノズルの開口幅（ｍｍ）Ａ：ローラと整流板との間の距離（ｍｍ）ｍ：ワークの単位長さ重量（ｋｇ／ｍｍ）Ｌ：ローラ間距離（ｍｍ）Ｔ：張力（Ｎ）Ｇ：９．８（Ｎ／ｋｇ）Ｙ：風量比（単位：－）【選択図】図１
Description
本開示は、搬送装置に関する。
Ｌｉ電池、燃料電池等に用いられる電極シートの製造装置は、例えば、長尺帯状の集電体に活物質層の前駆体である活物質合剤を塗工する塗工装置と、集電体に塗工された活物質合剤を搬送しながら乾燥させる搬送装置と、活物質合剤が塗工された集電体をプレスして活物質密度を上げるプレス装置とを備える。搬送装置として、乾燥炉と、乾燥炉の内部に配置された送風部とを備えるものがある。
特許文献１には、送風部としてのフローティングノズルが開示されている。
特許文献１には、送風部としてのフローティングノズルが開示されている。
ワークを気体により浮上搬送する場合、ワークの幅やノズル幅等によって、ワークの浮上量が十分でないと、搬送装置内のノズル等に接触し、ワークが破損する可能性がある。
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ワークの破損の発生を抑制できる搬送装置を提供することを主目的とする。
本開示の搬送装置は、ワークの下面から気体を供給して当該ワークを浮上させた状態で搬送する搬送装置であって、
前記搬送装置は、複数のローラ、整流板、前記気体を供給するノズルを有し、
前記ノズルの開口幅Ｗは前記ワークの幅以上であり、且つ、以下の関係式（１）を満たすことを特徴とする。
関係式（１）： Ｙ≧Ｂ×Ｗ２×｛Ａ－ｍ×Ｌ２／（８×Ｔ／Ｇ）｝
Ｂ：４×１０－４（ｍｍ－３）、係数
Ｗ：ノズルの開口幅（ｍｍ）
Ａ：ローラと整流板との間の距離（ｍｍ）
ｍ：ワークの単位長さ重量（ｋｇ／ｍｍ）
Ｌ：ローラ間距離（ｍｍ）
Ｔ：張力（Ｎ）
Ｇ：９．８（Ｎ／ｋｇ）
Ｙ：風量比（単位：－）
前記搬送装置は、複数のローラ、整流板、前記気体を供給するノズルを有し、
前記ノズルの開口幅Ｗは前記ワークの幅以上であり、且つ、以下の関係式（１）を満たすことを特徴とする。
関係式（１）： Ｙ≧Ｂ×Ｗ２×｛Ａ－ｍ×Ｌ２／（８×Ｔ／Ｇ）｝
Ｂ：４×１０－４（ｍｍ－３）、係数
Ｗ：ノズルの開口幅（ｍｍ）
Ａ：ローラと整流板との間の距離（ｍｍ）
ｍ：ワークの単位長さ重量（ｋｇ／ｍｍ）
Ｌ：ローラ間距離（ｍｍ）
Ｔ：張力（Ｎ）
Ｇ：９．８（Ｎ／ｋｇ）
Ｙ：風量比（単位：－）
本開示は、ワークの破損の発生を抑制できる搬送装置を提供することができる。
本開示の搬送装置は、ワークの下面から気体を供給して当該ワークを浮上させた状態で搬送する搬送装置であって、
前記搬送装置は、複数のローラ、整流板、前記気体を供給するノズルを有し、
前記ノズルの開口幅Ｗは前記ワークの幅以上であり、且つ、以下の関係式（１）を満たすことを特徴とする。
関係式（１）： Ｙ≧Ｂ×Ｗ２×｛Ａ－ｍ×Ｌ２／（８×Ｔ／Ｇ）｝
Ｂ：４×１０－４（ｍｍ－３）、係数
Ｗ：ノズルの開口幅（ｍｍ）
Ａ：ローラと整流板との間の距離（ｍｍ）
ｍ：ワークの単位長さ重量（ｋｇ／ｍｍ）
Ｌ：ローラ間距離（ｍｍ）
Ｔ：張力（Ｎ）
Ｇ：９．８（Ｎ／ｋｇ）
Ｙ：風量比（単位：－）
前記搬送装置は、複数のローラ、整流板、前記気体を供給するノズルを有し、
前記ノズルの開口幅Ｗは前記ワークの幅以上であり、且つ、以下の関係式（１）を満たすことを特徴とする。
関係式（１）： Ｙ≧Ｂ×Ｗ２×｛Ａ－ｍ×Ｌ２／（８×Ｔ／Ｇ）｝
Ｂ：４×１０－４（ｍｍ－３）、係数
Ｗ：ノズルの開口幅（ｍｍ）
Ａ：ローラと整流板との間の距離（ｍｍ）
ｍ：ワークの単位長さ重量（ｋｇ／ｍｍ）
Ｌ：ローラ間距離（ｍｍ）
Ｔ：張力（Ｎ）
Ｇ：９．８（Ｎ／ｋｇ）
Ｙ：風量比（単位：－）
乾燥炉内でパスを折り返すことで装置をコンパクト化できるが、折り返したパスはペースト面（塗膜）が下面になり、ノズルに触れない様に浮上をさせる必要がある。
本研究者らは、整流板がある場合、熱風のノズルの開口幅とワークの幅との関係で浮上量が変化することを見出した。
本開示は、ノズルの開口幅がワークの幅以上であることで、ワークの端部が垂れ下がることを抑制しつつ、風量比に関する所定の関係式を満たすことで、ワークの幅等が変更になった場合でも、ワークの浮上量を確保でき、ワークの裏側に対向する配置されたローラにワークを密着させることができ、ワークの炉内でのバタつき及びノズルとの接触を抑制し、ワークの破損の発生を抑制することができる。
本研究者らは、整流板がある場合、熱風のノズルの開口幅とワークの幅との関係で浮上量が変化することを見出した。
本開示は、ノズルの開口幅がワークの幅以上であることで、ワークの端部が垂れ下がることを抑制しつつ、風量比に関する所定の関係式を満たすことで、ワークの幅等が変更になった場合でも、ワークの浮上量を確保でき、ワークの裏側に対向する配置されたローラにワークを密着させることができ、ワークの炉内でのバタつき及びノズルとの接触を抑制し、ワークの破損の発生を抑制することができる。
図１の左図は、本開示の搬送装置の短手方向の正面の一例を示す断面模式図であり、右図は、本開示の搬送装置の長手方向の正面の一例を示す断面模式図である。
図１に示すように、搬送装置１００は、炉体１、気体である熱風を給気する給気口２、熱風マニホールド３、ダクト４、ブラケット（ＢＫＴ）５、ノズル６、整流板７、ローラ８、排気マニホールド９、排気口１０を有し、ワークである表面に塗膜１１が配置された箔１２を搬送する。搬送炉内のパスは、１パス、２パス、３パスに折り返されている。折り返したワークは塗膜１１が下側になり、上手く浮上できないとノズル６に接触して、炉内で箔１２が破断する。
ワークは、搬送対象物であれば特に限定されず、箔、及び、表面にペースト状の塗膜が配置された箔等であってもよい。
ノズル６は、特に限定されず、従来公知のものを採用することができる。
ノズル６から供給される気体は特に限定されず、空気、熱した空気である熱風等であってもよい。
整流板７は、ワークの流れを整えることができるものであれば、その材質は特に限定されない。
ローラ８は、少なくとも２つ以上有していればよく、上限は特に限定されない。
図２は、図１の右図の鎖線部分の拡大模式図である。
ノズル６から吹き出した熱風は整流板７と箔１２との間を流れ、湿った塗膜１１を乾かす。
図１に示すように、搬送装置１００は、炉体１、気体である熱風を給気する給気口２、熱風マニホールド３、ダクト４、ブラケット（ＢＫＴ）５、ノズル６、整流板７、ローラ８、排気マニホールド９、排気口１０を有し、ワークである表面に塗膜１１が配置された箔１２を搬送する。搬送炉内のパスは、１パス、２パス、３パスに折り返されている。折り返したワークは塗膜１１が下側になり、上手く浮上できないとノズル６に接触して、炉内で箔１２が破断する。
ワークは、搬送対象物であれば特に限定されず、箔、及び、表面にペースト状の塗膜が配置された箔等であってもよい。
ノズル６は、特に限定されず、従来公知のものを採用することができる。
ノズル６から供給される気体は特に限定されず、空気、熱した空気である熱風等であってもよい。
整流板７は、ワークの流れを整えることができるものであれば、その材質は特に限定されない。
ローラ８は、少なくとも２つ以上有していればよく、上限は特に限定されない。
図２は、図１の右図の鎖線部分の拡大模式図である。
ノズル６から吹き出した熱風は整流板７と箔１２との間を流れ、湿った塗膜１１を乾かす。
［ノズルの開口幅とワーク幅の関係］
以下、ノズルの開口幅とワーク幅の関係を説明する。
図３はノズルの開口幅がワーク幅より小さい場合の図２におけるＡ－Ａ断面図（左図）及びＢ－Ｂ断面図（右図）である。
ノズルの開口幅がワーク幅より小さい場合、ワーク端部に熱風が行き渡らず、ワーク端部が垂れ、ローラに密着しない。ワーク端部の垂れが大きく、ノズル及び整流板に接触する。Ａ－Ａ断面に比べＢ－Ｂ断面はローラがないためワークの弓なりが大きくなる。
図４はノズルの開口幅がワーク幅と同じ場合の図２におけるＡ－Ａ断面図（左図）及びＢ－Ｂ断面図（右図）である。
ノズルの開口幅がワーク幅と同じ場合、バランスよく熱風が噴き出し、ワーク全体がローラに密着し、ワーク中央部に比べワーク端部が僅かに垂れて弓なりになる。Ａ－Ａ断面に比べＢ－Ｂ断面はローラがないためワークが浮上する。
図５はノズルの開口幅がワーク幅より大きい場合の図２におけるＡ－Ａ断面図（左図）及びＢ－Ｂ断面図（右図）である。
ノズルの開口幅がワーク幅より大きい場合、ノズルの開口幅がワーク幅と同じ場合と同様に、バランスよく熱風が噴き出し、ワーク全体がローラに密着し、ワーク中央部に比べワーク端部が僅かに垂れて弓なりになる。Ａ－Ａ断面に比べＢ－Ｂ断面はローラがないためワークが浮上する。
図６はノズルの開口幅がワーク幅より大き過ぎる場合の図２におけるＡ－Ａ断面図（左図）及びＢ－Ｂ断面図（右図）である。
ノズルの開口幅がワーク幅より大き過ぎる場合、ワーク端部から熱風が抜けだして逃げるため、全体的にワークの浮上量が下がるが、ワークはローラに密着はしている。ワーク中央部に比べワーク端部が僅かに垂れて弓なりになる。Ａ－Ａ断面に比べＢ－Ｂ断面はローラがないためワークが浮上する。
以上のことから、ワーク幅以上のノズルの開口幅を設けると上手くワークが浮上でき、ローラへ密着もできる。ノズルの開口幅を広くし過ぎるとワークの浮上量が下がってくる。
以下、ノズルの開口幅とワーク幅の関係を説明する。
図３はノズルの開口幅がワーク幅より小さい場合の図２におけるＡ－Ａ断面図（左図）及びＢ－Ｂ断面図（右図）である。
ノズルの開口幅がワーク幅より小さい場合、ワーク端部に熱風が行き渡らず、ワーク端部が垂れ、ローラに密着しない。ワーク端部の垂れが大きく、ノズル及び整流板に接触する。Ａ－Ａ断面に比べＢ－Ｂ断面はローラがないためワークの弓なりが大きくなる。
図４はノズルの開口幅がワーク幅と同じ場合の図２におけるＡ－Ａ断面図（左図）及びＢ－Ｂ断面図（右図）である。
ノズルの開口幅がワーク幅と同じ場合、バランスよく熱風が噴き出し、ワーク全体がローラに密着し、ワーク中央部に比べワーク端部が僅かに垂れて弓なりになる。Ａ－Ａ断面に比べＢ－Ｂ断面はローラがないためワークが浮上する。
図５はノズルの開口幅がワーク幅より大きい場合の図２におけるＡ－Ａ断面図（左図）及びＢ－Ｂ断面図（右図）である。
ノズルの開口幅がワーク幅より大きい場合、ノズルの開口幅がワーク幅と同じ場合と同様に、バランスよく熱風が噴き出し、ワーク全体がローラに密着し、ワーク中央部に比べワーク端部が僅かに垂れて弓なりになる。Ａ－Ａ断面に比べＢ－Ｂ断面はローラがないためワークが浮上する。
図６はノズルの開口幅がワーク幅より大き過ぎる場合の図２におけるＡ－Ａ断面図（左図）及びＢ－Ｂ断面図（右図）である。
ノズルの開口幅がワーク幅より大き過ぎる場合、ワーク端部から熱風が抜けだして逃げるため、全体的にワークの浮上量が下がるが、ワークはローラに密着はしている。ワーク中央部に比べワーク端部が僅かに垂れて弓なりになる。Ａ－Ａ断面に比べＢ－Ｂ断面はローラがないためワークが浮上する。
以上のことから、ワーク幅以上のノズルの開口幅を設けると上手くワークが浮上でき、ローラへ密着もできる。ノズルの開口幅を広くし過ぎるとワークの浮上量が下がってくる。
［ノズルからの熱風の給気風量とワークのたわみ量との関係］
図７は、ワークである箔の箔幅１９０ｍｍに対してノズルの開口幅を１９０ｍｍ、２００ｍｍ、２２０ｍｍ、２４０ｍｍとしたときのノズルからの熱風の給気風量とワークのたわみ量との関係を示す図である。
ワークである箔のたわみ量はローラの下面を基準０点とした。たわみ量は図２のＢ－Ｂ断面でのワークの中央部の変位量を測定した。たわみ量が正の数の場合は、ローラ面にワークが密着していることを示し、負の数の場合は、ローラ面とワークとの間に隙間があることを示す。
図７に示すように、ノズルの開口幅は箔幅（１９０ｍｍ）に対して２４０ｍｍ（片側が＋２５ｍｍ）あると浮上量が下がり、１９０～２２０ｍｍではほぼ同じ挙動であることから、１９０～２２０ｍｍ（片側が０～１５ｍｍ）が良いことがわかる。
なお、搬送の際の蛇行量を片側が＋１０ｍｍ程度と見込んでノズル開口幅２１０ｍｍに設定してもよい。
図７は、ワークである箔の箔幅１９０ｍｍに対してノズルの開口幅を１９０ｍｍ、２００ｍｍ、２２０ｍｍ、２４０ｍｍとしたときのノズルからの熱風の給気風量とワークのたわみ量との関係を示す図である。
ワークである箔のたわみ量はローラの下面を基準０点とした。たわみ量は図２のＢ－Ｂ断面でのワークの中央部の変位量を測定した。たわみ量が正の数の場合は、ローラ面にワークが密着していることを示し、負の数の場合は、ローラ面とワークとの間に隙間があることを示す。
図７に示すように、ノズルの開口幅は箔幅（１９０ｍｍ）に対して２４０ｍｍ（片側が＋２５ｍｍ）あると浮上量が下がり、１９０～２２０ｍｍではほぼ同じ挙動であることから、１９０～２２０ｍｍ（片側が０～１５ｍｍ）が良いことがわかる。
なお、搬送の際の蛇行量を片側が＋１０ｍｍ程度と見込んでノズル開口幅２１０ｍｍに設定してもよい。
［ノズルからの熱風の風速解析結果］
図８は、ワークである箔の箔幅１９０ｍｍに対してノズルの開口幅を２４０ｍｍとしたときのワークに吹き付けられるノズルからの熱風の風速を解析した結果を示す図である。
ノズル開口幅を２４０ｍｍとしたときは、ワークである箔に当たらずに逃げている風が多いことが確認された。
図９は、ワークである箔の箔幅１９０ｍｍに対してノズルの開口幅を２１０ｍｍとしたときのワークに吹き付けられるノズルからの熱風の風速を解析した結果を示す図である。
ノズル開口幅を２１０ｍｍとしたときは、２４０ｍｍとしたときよりも開口幅が狭く、逃げる風が少ない。逃げなかった風が箔に全体的に当たり、風速が上がっている（２～３ｍ／ｓ上昇）ことが確認された。
図８は、ワークである箔の箔幅１９０ｍｍに対してノズルの開口幅を２４０ｍｍとしたときのワークに吹き付けられるノズルからの熱風の風速を解析した結果を示す図である。
ノズル開口幅を２４０ｍｍとしたときは、ワークである箔に当たらずに逃げている風が多いことが確認された。
図９は、ワークである箔の箔幅１９０ｍｍに対してノズルの開口幅を２１０ｍｍとしたときのワークに吹き付けられるノズルからの熱風の風速を解析した結果を示す図である。
ノズル開口幅を２１０ｍｍとしたときは、２４０ｍｍとしたときよりも開口幅が狭く、逃げる風が少ない。逃げなかった風が箔に全体的に当たり、風速が上がっている（２～３ｍ／ｓ上昇）ことが確認された。
［関係式］
図１０は、図１の右図の２パス部分の簡易模式図である。
図１１は、張力に対するワークである箔と整流板との間のスキマの関係を示す図である。
本研究者らは、上記知見から以下の関係式を導き出した。
関係式（１）： Ｙ≧Ｂ×Ｗ２×｛Ａ－ｍ×Ｌ２／（８×Ｔ／Ｇ）｝
Ｂ：４×１０－４（ｍｍ－３）、係数
Ｗ：ノズルの開口幅（ｍｍ）
Ａ：ローラと整流板との間の距離（ｍｍ）
ｍ：ワークの単位長さ重量（ｋｇ／ｍｍ）
Ｌ：ローラ間距離（ｍｍ）
Ｔ：張力（Ｎ）
Ｇ：９．８（Ｎ／ｋｇ）
Ｙ：風量比（単位：－）
ここで、Ｓ＝｛Ａ－ｍ×Ｌ２／（８×Ｔ／Ｇ）｝
とすると関係式（１）は関係式（２）で表される。
関係式（２）： Ｙ＝Ｂ×Ｗ２×Ｓ
Ｓ：ワークと整流板との間のスキマ（ｍｍ）
Ｙで示す風量比は、ノズルに供給した風量を１とした場合にワークである箔と整流板との間で流れる風量を表す。
ローラ間距離Ｌは、図１０に示すように、平行な２直線である、一方のローラの中心線と、もう一方のローラの中心線との間の距離である。
図１０は、図１の右図の２パス部分の簡易模式図である。
図１１は、張力に対するワークである箔と整流板との間のスキマの関係を示す図である。
本研究者らは、上記知見から以下の関係式を導き出した。
関係式（１）： Ｙ≧Ｂ×Ｗ２×｛Ａ－ｍ×Ｌ２／（８×Ｔ／Ｇ）｝
Ｂ：４×１０－４（ｍｍ－３）、係数
Ｗ：ノズルの開口幅（ｍｍ）
Ａ：ローラと整流板との間の距離（ｍｍ）
ｍ：ワークの単位長さ重量（ｋｇ／ｍｍ）
Ｌ：ローラ間距離（ｍｍ）
Ｔ：張力（Ｎ）
Ｇ：９．８（Ｎ／ｋｇ）
Ｙ：風量比（単位：－）
ここで、Ｓ＝｛Ａ－ｍ×Ｌ２／（８×Ｔ／Ｇ）｝
とすると関係式（１）は関係式（２）で表される。
関係式（２）： Ｙ＝Ｂ×Ｗ２×Ｓ
Ｓ：ワークと整流板との間のスキマ（ｍｍ）
Ｙで示す風量比は、ノズルに供給した風量を１とした場合にワークである箔と整流板との間で流れる風量を表す。
ローラ間距離Ｌは、図１０に示すように、平行な２直線である、一方のローラの中心線と、もう一方のローラの中心線との間の距離である。
図１２は、ノズルの開口幅（ノズル幅）と、ワークである箔と整流板との間の風量とノズルからの給気風量との比との関係を示す図である。
図１２においては、上記の関係式で箔幅１９０ｍｍ、箔にかかる張力Ｔが１５Ｎ、２５Ｎ、３５Ｎの時をグラフ化しＯＫゾーンを示した。
ノズルの開口幅を箔幅１９０ｍｍ以上とし、且つ、ノズルの開口幅を狭くし、張力を強く張るほど整流板から箔が浮き上がりスキマ間に流れる風量が上昇し、流れる熱風が増すことで乾燥効率が向上することがわかる。
図１２においては、上記の関係式で箔幅１９０ｍｍ、箔にかかる張力Ｔが１５Ｎ、２５Ｎ、３５Ｎの時をグラフ化しＯＫゾーンを示した。
ノズルの開口幅を箔幅１９０ｍｍ以上とし、且つ、ノズルの開口幅を狭くし、張力を強く張るほど整流板から箔が浮き上がりスキマ間に流れる風量が上昇し、流れる熱風が増すことで乾燥効率が向上することがわかる。
１ 炉体
２ 給気口
３ 熱風マニホールド
４ ダクト
５ ブラケット
６ ノズル
７ 整流板
８ ローラ
９ 排気マニホールド
１０ 排気口
１１ 塗膜
１２ 箔
１００ 搬送装置
２ 給気口
３ 熱風マニホールド
４ ダクト
５ ブラケット
６ ノズル
７ 整流板
８ ローラ
９ 排気マニホールド
１０ 排気口
１１ 塗膜
１２ 箔
１００ 搬送装置
Claims (1)
- ワークの下面から気体を供給して当該ワークを浮上させた状態で搬送する搬送装置であって、
前記搬送装置は、複数のローラ、整流板、前記気体を供給するノズルを有し、
前記ノズルの開口幅Ｗは前記ワークの幅以上であり、且つ、以下の関係式（１）を満たすことを特徴とする搬送装置。
関係式（１）： Ｙ≧Ｂ×Ｗ２×｛Ａ－ｍ×Ｌ２／（８×Ｔ／Ｇ）｝
Ｂ：４×１０－４（ｍｍ－３）、係数
Ｗ：ノズルの開口幅（ｍｍ）
Ａ：ローラと整流板との間の距離（ｍｍ）
ｍ：ワークの単位長さ重量（ｋｇ／ｍｍ）
Ｌ：ローラ間距離（ｍｍ）
Ｔ：張力（Ｎ）
Ｇ：９．８（Ｎ／ｋｇ）
Ｙ：風量比（単位：－）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021169236A JP2023059315A (ja) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | 搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021169236A JP2023059315A (ja) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | 搬送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023059315A true JP2023059315A (ja) | 2023-04-27 |
Family
ID=86096249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021169236A Pending JP2023059315A (ja) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | 搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023059315A (ja) |
-
2021
- 2021-10-15 JP JP2021169236A patent/JP2023059315A/ja active Pending
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