JP4059375B2 - 断熱パネル生産設備及び断熱パネル生産方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、函体とこの函体の内部に形成される発泡体により構成される断熱パネルを生産するための断熱パネル生産設備及び断熱パネル生産方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
断熱パネルは、建造物の壁パネル、床パネル、天井パネル、屋根パネル等の用途として利用されている。断熱パネルは、図６に概略構造を示すように、上面材１と、下面材２と、上面材１と下面材２との間に設けられる枠体３からなる函体Ｋ (ワークパネル) により構成され、これら上面材１と下面材２と枠体３とにより囲まれる空間３ａに発泡体（硬質ポリウレタンフォーム等）が充填される。このように構成される断熱パネルは、軽量でかつ断熱性に優れているという長所がある。
【０００３】
かかる断熱パネルを製造する場合の製造工程について、その概略を説明する。まず、断熱パネルを製造するためには、セット治具が必要である。上述した函体Ｋの空間３ａに発泡原液組成物を注入するためには、例えば、枠体３の一部に形成した孔３ｂを介して発泡原液組成物が注入される。発泡原液組成物を注入すると、発泡原液組成物は反応・発泡して函体の上下の面材１，２に対して圧力をかける。この函体Ｋ内に充填される発泡する圧力の発生により、函体Ｋを変形させようとする。そこで、発泡圧力により函体Ｋが変形しないようにするために、セット治具（発泡治具ともいう。）を使用している。セット治具は、上型と下型を有しており、この上型と下型との間に函体Ｋをセットする。上型と下型で函体を挟持することにより、函体の変形を防止する。
【０００４】
従来技術における断熱パネルの製造工程では、発泡原液組成物の注入を行うための注入装置が設けられ、この注入装置を基準として, 例えば、サークル状の製造ラインが構成されている。この製造ラインのうちの、注入装置よりも上流側の領域では、セット治具内に函体がセットされる。函体がセットされたセット治具が注入装置に送り込まれてくると、函体の内部に発泡原液組成物が注入される。発泡原液組成物が注入された函体がセットされたセット治具は、注入装置から送り出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術における断熱パネル生産設備は多くの設置スペースを必要とするという問題がある。まず、函体をセットするためのセット治具を必要とするが、断熱パネルの生産を効率よく行うためには、多数のセット治具を必要とし、この多数のセット治具は保管倉庫に保管されている。しかしながら、この保管倉庫は、製造ラインの動きとは連動するものではなく、製造ラインとは関係のない場所に配置されていることもあり、保管倉庫も含めて設備全体が大型化する要因となっていた。
【０００６】
また、函体の内部に発泡原液組成物を注入した後も発泡が終了するまでは、セット治具から函体（製品としての断熱パネル）を取り出すことはできない。つまり、発泡が終了するまでは、セット治具の内部に函体をセットしておかなければならない。
【０００７】
例えば、断熱効果の高い硬質ポリウレタンフォームの場合は、発泡原液組成物を函体の内部に注入するときに、該函体を構成する面材にこれを変形させる圧力が生じるため、セット治具をプレス装置にて所定時間加圧する必要が有る。また、発泡体を充填した函体をセット治具にて押さえたままでキュアリングを行う必要が有る。かかるキュアリングは、一般的には３０〜４０℃にて数十分間（この時間は、発泡条件や製品の厚み・密度により決まる。 ）行われる。なお、硬質ウレタンフォームの流れとしてフロン対策や、難燃処方（イソシアネートフォーム他）を考慮した場合、雰囲気温度を５０〜５５℃に設定することもある。
【０００８】
したがって、製造ラインのうちの注入装置の下流側にも多数のセット治具を配置（放置）しておくためのスペースが必要であり、この点においても設備が大型化する要因となっていた。
【０００９】
さらに、断熱パネルは、用途により形状と仕様が異なり、多品種少量生産を行うことが要求される。従って、従来のサークル状の製造ラインでは異なる寸法のセット治具を数多く準備しておき、生産の進行に応じてライン状のセット治具を交換することが要求され、段替えの工数が必要であり、セット治具を保存する場所も必要である。またラインではセット治具は連続して移動するために、キュアリングに要する時間を考慮すると大きなスペースを必要とし、経済的ではない。
【００１０】
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、設備全体の大型化を抑制することのできる断熱パネル生産設備を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係る断熱パネル生産設備は、
函体とこの函体の内部に形成される発泡体により構成される断熱パネルを生産するための断熱パネル生産設備であって、
函体の内部に発泡体を形成するために、函体がセットされるセット治具と、
函体がセットされたセット治具を上下方向からプレスするプレス装置と、
前記セット治具を多数保管可能な保管倉庫と、
前記プレス装置の近傍に設けられ、前記保管倉庫から取り出された前記セット治具を、前記プレス装置の方へ送り込む前に一旦待機させるための待機ゾーンと、
前記保管倉庫と、前記プレス装置もしくは前記待機ゾーンと、の間でセット治具を移動させる取り出し移動機構と、
前記プレス装置によりプレスされた状態の函体の内部に発泡体を形成するための発泡原液組成物を注入する注入装置と、
前記取り出し移動機構を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記保管倉庫に保管されているセット治具を取り出して前記待機ゾーンへと移動させ、かつ、前記注入装置による発泡原液組成物の注入がされた函体がセットされたセット治具を前記保管倉庫へと戻すように、前記取り出し移動機構を制御すると共に、前記待機ゾーンへ前記セット治具を移動させた後、前記セット治具が前記プレス装置の所定個所に設置され、函体への発泡原液組成物の注入が行われている間に、次に処理すべきセット治具を前記保管倉庫から取り出すべく前記取り出し移動機構を制御することを特徴とするものである。
【００１２】
この構成による断熱パネル生産設備の作用・効果は、以下の通りである。まず、函体がセットされるセット治具が保管される保管倉庫が設けられている。この函体の内部に発泡原液組成物を注入する場合は、セット治具に函体をセットする。そして、この函体のセットされたセット治具は、プレス装置に送り込まれる前に一旦待機ゾーンに移動させられる。次に、プレス装置によりセット治具を上下方向からプレスする。これにより、発泡原液組成物の注入時の圧力により函体及びセット治具が変形するのを防止し、また、所定の厚み・形状の断熱パネルが得られるようにすることができる。このように、プレス装置によりセット治具をプレスした状態で、注入装置により発泡原液組成物を注入する。
また、保管倉庫から取り出されたセット治具は、直ちにプレス装置へと移動させるのではなく、一旦待機ゾーンにて待機させられる。この待機ゾーンに待機させている間に、取り出し移動機構により、発泡原液組成物の注入がされた前記函体がセットされた前記セット治具（以下、「注入処理済セット治具」と称する。 ）をプレス装置から保管倉庫へと移動させることができる。これにより、断熱パネルの製造効率を上げることができる。
【００１３】
一方、取り出し移動機構と、この取り出し移動機構を制御する制御装置が設けられている。取り出し移動機構は、保管倉庫に保管されているセット治具をプレス装置に移動させることができる。また、発泡原液組成物の注入された函体がセットされたセット治具は、上記取り出し移動機構により保管倉庫へ戻される。このセット治具は保管倉庫において、最低キュアーが終了するまで保管されることになる。
【００１４】
以上のように、制御装置により制御される取り出し移動機構を設けることにより、保管倉庫を製造ラインの一部として機能させることができる。つまり、従来技術においては、多数のセット治具を待機させておくためのスペースを保管倉庫とは別に（すなわち、 製造ライン上に）必要としていたが、上記のごとく構成することにより、保管倉庫にあるスペースを有効に活用することができる。その結果、設備全体の大型化を抑制することのできる断熱パネル生産設備を提供することができる。
【００１５】
また、いわゆる自動倉庫として機能する保管倉庫と、取り出し移動機構を断熱パネル生産設備に組み込むことにより、段替えを容易に行うことができる。特に、セット治具を多数使用する場合には、保管倉庫の有する保管スペースを有効に活用することができる。
【００１９】
セット治具がプレス装置の所定箇所に設置されたのち、発泡原液組成物の注入が終了するまで取り出し移動機構を待機させておくという方法も考えられるが、製造効率の点では好ましくない。そこで、セット治具が所定箇所に設置されると、取り出し移動機構により次に処理すべきセット治具を取り出すようにすることにより、取り出し移動機構を遊ばせておく時間を減らすことができ、製造効率を上げることができる。
【００２０】
上記課題を解決するため本発明に係る別の断熱パネル生産設備は、
函体とこの函体の内部に形成される発泡体により構成される断熱パネルを生産するための断熱パネル生産設備であって、
函体の内部に発泡体を形成するために、函体がセットされるセット治具と、
函体がセットされたセット治具を上下方向からプレスするプレス装置と、
前記セット治具を多数保管可能な保管倉庫と、
前記プレス装置の近傍に設けられ、前記保管倉庫から取り出された前記セット治具を、前記プレス装置の方へ送り込む前に一旦待機させるための待機ゾーンと、
前記保管倉庫と、前記プレス装置もしくは前記待機ゾーンと、の間でセット治具を移動させる取り出し移動機構と、
前記プレス装置によりプレスされた状態の函体の内部に発泡体を形成するための発泡原液組成物を注入する注入装置と、
前記取り出し移動機構を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記保管倉庫に保管されているセット治具を取り出して前記待機ゾーンへと移動させ、かつ、前記注入装置による発泡原液組成物の注入がされた函体がセットされたセット治具を前記保管倉庫へと戻すように、前記取り出し移動機構を制御すると共に、前記取り出し移動機構が前記待機ゾーンに前記セット治具を移載し、その後、前記プレス装置に移動できるように、取り出し移動機構を制御することを特徴とするものである。
【００２１】
取り出し移動機構により次に処理すべきセット治具を保管倉庫から取り出した場合に、直ちにプレス装置に移動させるのではなく、待機ゾーンに当該セット治具を移載する。その後、そのままプレス装置に移動し、注入処理済セット治具をプレス装置から保管倉庫へと移動させる。これにより、発泡原液組成物の注入から保管倉庫への移動時間を最短とすることができ、効率よく稼動をさせることができる。この点においても、製造効率の改善に貢献する。
【００２２】
本発明の更に別の好適な実施形態として、前記プレス装置又は前記注入装置に近接して引き出し装置を設け、前記引き出し装置は、前記プレス装置の所定位置にあるセット治具を前記所定位置とは別の位置に引出し可能に構成し、別の位置において、セット治具へ函体をセット可能に構成したものがあげられる。
【００２３】
かかる引き出し装置を設けることにより、プレス装置の所定位置にあるセット治具を別の位置に引き出すことができる。そして、この別の位置において、セット治具の中に函体をセットする。また、セット治具の中に発泡が終了した函体、すなわち、製品としての断熱パネルが入っている場合は、これを取り出してから新たに函体をセットすることができる。これにより、作業を効率よく行うことができる。
【００２４】
本発明の更に別の好適な実施形態として、セット治具には識別コードが付与されるものがあげられる。
【００２５】
セット治具はその多数が保管倉庫にて保管される。また、保管される場合にも注入処理済セット治具が保管されることもある。この注入処理済セット治具は、発泡が終了すると函体を取り出す必要がある。したがって、保管倉庫に保管されているセット治具を個別に管理しなければならない。そこで、セット治具に識別コードを付与することにより、個々のセット治具をことにより管理することが可能である。
【００２６】
本発明の更に別の好適な実施形態として、前記取り出し移動機構は、セット治具を搭載する移動体と、移動体を案内するレールとを備え、
レールの幅方向片側又は両側に前記保管倉庫及び前記プレス装置を配置したものがあげられる。
【００２７】
取り出し移動機構として、移動体と、移動体を案内するレールを備えている。また、レールの幅方向の片側又は両側に保管倉庫やプレス装置を配置する。 これにより、移動体をレールに沿って移動させることにより、セット治具の取り出しや所定箇所への載置を行うことができる。また、レールの幅方向両側に装置等を配置することにより、効率の良い配置構成とすることができ、設備全体の大型化を抑制することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる断熱パネル生産設備の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、断熱パネル生産設備の全体構成を示す平面図である。この設備を用いて製造される断熱パネルの一例は、図６において既に説明したように、上面材１と、下面材２と、上面材１と下面材２との間に設けられる枠体３からなるワークパネルＫ (函体に相当する。)により構成され、これら上面材１と下面材２と枠体３とにより囲まれる空間３ａに発泡原液組成物が注入され、発泡・硬化して断熱パネルが形成される。
【００２９】
かかる断熱パネルを製造するためには、セット治具が必要である。上述したワークパネルの空間３ａに発泡原液組成物を注入するためには、例えば、枠体３の一部に形成した孔３ｂを介して発泡原液組成物が注入される。発泡原液組成物を注入すると、注入圧や発泡圧によりワークパネルを変形させようとする。そこで、発泡圧力によりワークパネルが変形しないようにするために、セット治具を使用し、このセット治具を上下方向からプレスしている。このセット治具の一例を図２に示す。セット治具Ｊは、上型５と下型６を有しており、この上型５と下型６との間にワークパネルＫをセットする。上型５と下型６でワークパネルＫを挟持することにより、ワークパネルＫの変形を防止する。なお、下型６に対して上型５が開くような構成を採用しており、両者をロックするロック機構（不図示）が設けられている。以上のように、断熱パネルを製造するためには、ワークパネルＫをセットするためのセット治具Ｊが多数必要となる。
【００３０】
図１において、この設備はラック１０，１１を備えている。このラック１０，１１は、多数のセット治具Ｊを保管しておくための保管倉庫として機能する。この図例ではラック１０，１１は４箇所に設けられているが、これは生産量にあわせて適宜設定できるものである。 また、例えば、ラック１０では、保管エリア１０ａは、平面視で９箇所となっているが、ラック１０は立体的な構造を有しており、３段構造にすれば、９×３= ２７箇所の保管エリア１０ａを形成することができる。もちろん、ラック１０をどの程度の段数で構成するかも適宜設定できるものである。この点は、他のラック１１〜１３についても同様である。
【００３１】
ラック１０，１０の間、及び、ラック１１，１１の間には、取り出し移動機構Ｔが設けられている。この取り出し移動機構Ｔの機能は、各ラック１０，１１に保管されているセット治具Ｊを保管エリアから取り出して、後述するプレス装置へ向けて移送することである。また、発泡原液組成物が注入されたワークパネルＫがセットされたセット治具Ｊ（注入処理済セット治具）を保管エリアへと移載する機能も有する。
【００３２】
取り出し移動機構Ｔは、１本のスタッカーレール１４と、このスタッカーレール１４に沿って移動するスタッカー１５（移動体に相当する。 ）とを備えている。スタッカー１５は、図１の紙面に垂直な方向に沿って移動可能な移動台を備えており、ラック１０（以下、説明はラック１０に関して行うがラック１１に関しても同じ）の任意の位置にある保管エリアからのセット治具Ｊの取り出し、保管エリアへのセット治具の移載を行う。
【００３３】
スタッカー１５には、出退可能なレール部材１６が設けられており、保管エリアに保管されているセット治具Ｊをレール部材１６に載せて、スタッカー１５へと移動させることができる。レール部材１６を出退させる機構については、公知の駆動機構を用いることができる。なお、レール部材１６は各ラック１０の保管エリアのそれぞれに出退可能に設けられていても良い。この場合も、レール部材１６が取り出し移動機構として機能する。
スタッカーレール１４は直線状に延びており、その幅方向両側にラック１０が配置されている。また、スタッカーレール１４の幅方向両側には、プレス装置１７と、待機ゾーン１８と、ミキシングヘッド１９と、引き出し装置２０が配置されている。このように、スタッカーレール１４の幅方向両側にラック１０や各装置を配置することにより、効率的に配置することができ、設備全体の大型化を抑制することができる。
【００３４】
キュアリングには温度条件も必要であり、各ラック１０から給電し、セット治具Ｊに取り付けたヒーターと温度センサーにより自動制御される。
【００３５】
プレス装置１７は、ワークパネルＫがセットされたセット治具Ｊを上下方向からプレスすることにより、ワークパネル内部に発泡原液組成物が注入されるときの注入圧力や発泡圧力によるセット治具Ｊの変形を防止する。 また、プレスすることにより、所定の厚みの断熱パネルを得ることができる。プレスの終了したセット治具Ｊは、スタッカー１５へと移載されるが、プレス装置１７からスタッカー１５へのセット治具Ｊの移動は、スタッカー１５に設けられたレール部材１６を利用することができる。
【００３６】
ミキシングヘッド１９は、ワークパネルＫがセットされたセット治具Ｊ内のワークパネルの内部に発泡原液組成物を注入する注入装置として機能する。 ミキシングヘッド１９は、ヘッド台２３に搭載されており、レール部材２４に沿って移動することができる。
【００３７】
待機ゾーン１８は、セット治具Ｊを待機させておくためのエリアである。ラック１０から取り出されたセット治具Ｊを直ちにプレス装置１７に移動するのではなく、一旦待機ゾーン１８に移動させる。待機ゾーン１８にセット治具Ｊを移載すると、スタッカー１５は待機ゾーン１８からプレス装置１７へと移動する。そして、スタッカー１５は、注入処理済セット治具Ｊをラック１０に戻す。注入処理済セット治具Ｊをラック１０に戻すのは、発泡原液組成物を注入した直後に製品としての断熱パネルが完成するのではないからである。すなわち、 発泡原液組成物を注入し、発泡してゲル化した後、キュアリング時間を確保する必要がある。そのために、注入処理済セット治具Ｊをラック１０に保管しておく。
【００３８】
待機ゾーン１８からプレス装置１７へと注入処理済セット治具Ｊを移動するためにレール部材２５が設けられている。待機ゾーン１８からプレス装置１７へと移動したセット治具Ｊは、そのまま引き出し装置２０へと移動させられる。
引き出し装置２０は、プレス装置１７にあるセット治具Ｊを作業者の手元まで引き寄せることができる。作業者は、手元に引き寄せられてきたセット治具Ｊの中に、ワークパネルＫをセットする。このワークパネルＫは、まだ内部に発泡原液組成物が注入されていないものである。セット治具ＪにワークパネルＫをセットし終わると、引き出し装置２０により再びプレス装置１７に送り込む。プレス装置１７に送り込まれたセット治具Ｊ内のワークパネルＫに発泡原液組成物が注入されることになる。また、手元に引き寄せられたセット治具Ｊの内部に、既にワークパネルＫがある場合は、これを取り出す。このワークパネルＫは、ラック１０における所定のキュア時間が終了したものであり、取り出されたワークパネルＫは、製品としての断熱パネルである。
【００３９】
引き出し装置２０とプレス装置１７と待機ゾーン１８は、スタッカーレール１４と並行に互いに近接（隣接）して配置されており、設備全体が大きくならないように効率よく配置されている。また、各引き出し装置２０に隣接して、製品搬送コンベア２６が設けられている。製品搬送コンベア２６における製品（断熱パネル）の搬送方向は、図１の矢印で示すように、スタッカーレール１４とは直交する方向である。引き出し装置１７により引き寄せられた注入処理済セット治具Ｊから取り出された断熱パネルは、作業者により製品搬送コンベア２６に移し替えられる。製品搬送コンベア２６の搬送経路上には検査装置２７が設けられており、断熱パネルの良品・不良品を検査する。
図２に、断熱パネル生産設備に備えられた制御機構の一部を示す。 制御機構の中核としてパソコン３０が設けられている。ラベラー３１は、内型４の側面に付与される識別コードラベルを作成する。識別コードは各内型４（すなわち、 各セット治具）に対して付与されるものである。識別コードは、バーコードにより形成され、このバーコードを読み取るためのバーコードリーダ３３が設けられている。
【００４０】
ミキシングヘッド制御盤３４は、ミキシングヘッド１９から吐出される発泡原液組成物の吐出量等を制御する。また、ミキシングヘッド１９から発泡原液組成物を吐出するために、高圧ポンプ３５と、流量計３６が設けられている。また、ミキシングヘッド１９からの注入状況を確認するためのモニター３７が設けられている。
【００４１】
さらに、下型６の内部の温度をモニターするために、温度センサー３８が設けられている。これは、発泡原液組成物による発泡が適切に行われるように温度をチェックするものであり、必要に応じて下型６にはヒーター等の加熱手段が設けられる。
【００４２】
＜制御ブロック構成＞
図３は、断熱パネル生産設備の制御ブロック構成を示す図である。最上位に、生産管理ＣＰＵが設けられ、その管理下に、搬送ラックシステムＣＰＵ、発泡管理ＣＰＵ、検査ＣＰＵが設けられている。搬送ラックシステムＣＰＵは、スタッカー１５やラック１０内の温度管理その他の制御を行う。発泡管理ＣＰＵは、ミキシングヘッド１９等の発泡機と、プレス装置１７の制御を行う。検査ＣＰＵは、検査装置２７の管理を行う。
【００４３】
＜断熱パネルの製造工程＞
次に、断熱パネルを製造する工程について、図４のダイヤグラム及び図５のフローチャートを中心に説明する。図４において、横軸は時刻（Ｔ）を示す。また縦軸は、ラック１０、待機ゾーン１８、プレス装置１７の位置を示す。
【００４４】
各ラック１０には多数のセット治具Ｊが保管してあり、ある保管エリアに保管してあるセット治具を取り出す（＃１，Ｔ１）。なお、各セット治具には識別コードが付与されていると共に、各保管エリアにも識別コードが付与されている。したがって、どの保管エリアにどのような状態のセット治具が保管されているかは、すべてコンピュータ（パソコン３０）により管理されている。
【００４５】
以下、説明の便宜上、最初に処理されるセット治具に番号「Ｊ１」を付し、以後の処理されるセット治具には「Ｊ２」「Ｊ３」・・・を付す。セット治具Ｊ１の取り出しのため、当該セット治具Ｊ１が保管されている保管エリアに、スタッカー１５を移動させる。スタッカー１５が現在どの位置にいるかは、原点からの距離により管理される。スタッカー１５の移動が完了すると、レール部材１６を駆動させてセット治具をラック１０からスタッカー１５へと移動させる（＃１，Ｔ１）。
【００４６】
次に、セット治具Ｊ１を搭載したスタッカー１５をプレス装置１７の方に向けて移送する（＃２，Ｌ１）。スタッカー１５が、スタッカーレール１４の所定の位置にくると、再び、レール部材１６を駆動させて、セット治具Ｊ１をスタッカー１５から待機ゾーン１８に移し替える（＃３，Ｔ２）。
【００４７】
セット治具Ｊ１の移し替えが完了すると、セット治具Ｊ１は待機ゾーン１８からプレス装置１７へとレール部材２５により移送される（Ｌ２）。治具のロックを解除しセット治具 (外治具) の蓋（上型）を開く（＃４）。次に、引き出し装置２０により、蓋の開かれたセット治具Ｊ (内治具) をプレス装置１７から引き出し装置２０の方向へと引き寄せる（＃５）。セット治具Ｊ１が作業者の手元にまで引き寄せられてくると、内型４の内部にワークパネルＫをセットする（＃６）。ワークパネルＫをセットすると、再び、引き出し装置２０により、ワークパネルＫのセットされたセット治具Ｊ１をプレス装置１７に向けて送り込む（＃７）。所定の位置にまでセット治具Ｊ１が送り込まれると、セット治具Ｊ１の蓋を閉じる（＃８）。
【００４８】
次に、プレス装置１７を作動させて、セット治具Ｊ１をプレスする。これにより、発泡原液組成物を注入する準備が完了する。そして、ミキシングヘッド１９を所定の位置に移動させる（＃９）。バーコードリーダで内型４のバーコードを読み取り、注入量を算出する（＃１０）。また、注入条件のチェックを行う。ミキシングヘッド１９の移動が完了すると、発泡原液組成物の注入を行う。これにより、セット治具Ｊ１内のワークパネルＫの内部に発泡原液組成物が注入される（＃１１）。発泡原液組成物の注入が終了すると、ワークパネルＫの孔３ｂ（図６参照）に栓がされる（＃１２）。これにより、不用意に発泡原液組成物がもれてこないようにすることができる。なお、発泡原液組成物の注入を行うときの注入量等の制御は、ミキシングヘッド制御盤３４により行われる。
上記の一連の処理は、図４のダイヤグラムではＴ１〜Ｔ６の間に行われる。一方、時刻Ｔ２においては、セット治具Ｊ１の待機ゾーン１８への移し替えが終了すると、スタッカー１５は次に処理をすべきセット治具Ｊ２を取り出すべく、ラック１０の別の保管エリアへと向かう。このときのスタッカー１５の動きは図４のＬ３に示される。つまり、先ほど移し替えを行ったセット治具Ｊ１に関して発泡原液組成物の注入が行われている間に、別のセット治具Ｊ２を取り出しに行くことになる。これにより、効率よくセット治具Ｊを移動させることができる。
【００４９】
上記のように発泡原液組成物の注入が行われている間の、時刻Ｔ４にスタッカー１５は、次に処理すべきセット治具Ｊ２が保管されている保管エリアへと移動する。 そして、先ほどと同じように、保管エリアにあるセット治具Ｊ２を取り出して待機ゾーン１８及びプレス装置１７に向けて移動する（Ｌ４）。
【００５０】
この移動工程の間に、先ほどのセット治具Ｊ１にセットされているワークパネルＫへの発泡原液組成物の注入処理が進行する。スタッカー１５は取り出した次に処理すべきセット治具Ｊ２は、待機ゾーン１８に移し替えられる（時刻Ｔ５）。セット治具Ｊ２は、セット治具Ｊ１の注入処理が終了するまで待機ゾーン１８で待機する（時刻Ｔ５〜Ｔ７）。一方、スタッカー１５は、セット治具Ｊ２を待機ゾーン１８に移し替えた後、プレス装置１７のほうに向かう（Ｌ５）。
【００５１】
発泡原液組成物の注入が終了した注入処理済セット治具Ｊ１は、時刻Ｔ６にて、プレス装置１７からスタッカー１５へと移動させられる（＃１３）。このセット治具Ｊ１は、直ちにラック１０の保管エリアにて保管するため、スタッカー１５により移動させられる（＃１４）。この移動工程は、図４のＬ６で示される。このように、スタッカー１５がラック１０とプレス装置１７との間を１回往復動する間に、ラック１０から待機ゾーン１８へのセット治具Ｊ２の移動（工程Ｌ４）と、プレス装置１７からラック１０へのセット治具Ｊ１の移動（Ｌ６）の両方を行うので、効率よくセット治具Ｊの移動を行うことができ、スタッカー１５の移動距離も最小限に押さえることができる。
【００５２】
一方、時刻Ｔ５にて待機ゾーン１８に移し替えられたセット治具Ｊ２は、レール部材２５によりプレス装置１７へと移送される。この工程はＬ７で示される。以下、セット治具Ｊ２に関する処理は、既に説明したとおりであり、図５のステップ＃４以降に示される。セット治具Ｊ２の注入処理の開始時点は時刻Ｔ８で示される。
時刻Ｔ９にて、スタッカー１５からラック１０の保管エリアへとセット治具Ｊ１の移し替えが行われる。この場合、セット治具Ｊの保管場所は、もともとそのセット治具Ｊが保管されていた保管エリアへ戻される。よって、制御部からの指令に基づいて、スタッカー１５は、元の保管エリアにセット治具Ｊ１を保管させる（＃１５）。
発泡原液組成物が注入された後、キュアーが終了するまでは、保管エリアにて保管される。制御部３０は、セット治具Ｊに発泡原液組成物が注入された時間、又は、注入処理済セット治具Ｊが保管エリアへと移載された時間を個々のセット治具Ｊごとに管理をする。 また、個々のセット治具Ｊがどの保管エリアにおいて保管されているかも管理される。そして、キュアー時間だけ保管されたセット治具Ｊは、再び、ラック１０から取り出されることになる。なお、注入処理済セット治具Ｊを保管するにあたり、温度を適切に設定する必要がある。この温度は、通常３０〜４０℃に管理される（フロン対策や難燃処方を考慮した場合は、５０〜５５℃に管理される）。そこで、図２でも説明したように、温度センサー３８によりセット治具内の温度をモニターしている。そして、この温度を適切に維持するために、ヒーターの加熱制御も行うことができるようになっている。なお、保管エリアからセット治具Ｊの出し入れを行う場合は、スパークを防止するため、ヒーターへの給電をストップする。
【００５３】
セット治具Ｊ１の移載が終了すると、次に処理すべきセット治具Ｊ３をラック１０から取り出す。なお、どの保管エリアから取り出すかについても、制御部３０からの指令に基づいて行われる。
【００５４】
注入処理済セット治具Ｊがラック１０に保管され、所定時間が経過すると（＃１６）、スタッカー１５によりラック１０から取り出す。この取り出し以降の工程は、既に説明したステップ＃１〜＃５と同じである。 そして、ステップ＃５にて、セット治具Ｊが引き寄せられると、作業者はその中にある製品（断熱パネル）を取り出す（＃２０）。取り出された製品は、製品搬送コンベア２６に搭載されて搬送され（＃２１）、検査装置２７により検査を受け（＃２２）、検査の結果が記録される。
【００５５】
図４のダイヤグラムで説明したように、セット治具Ｊ１の処理を行っている間に、次に処理すべきセット治具Ｊ２を取りに行くようにスタッカー１５を制御しているので、断熱パネルの製造効率を高めることができる。また、待機ゾーン１８を設けており、この点においてもスタッカー１５を効率よく活用し、その結果として製造効率を高めている。
【００５６】
＜別実施形態＞
（１）セット治具は、ワークパネルへの発泡原液組成物の注入を行う時に必要とされる治具のことをいうものであり、本実施形態に開示された構造に限定されるものではない。セット治具の形状・構造・材料については、本発明の枠内において適宜変更できるものである。また、セット治具についても、標準パネルや異型パネルといったパネル形状に応じて、種々用意することができる。また、どの製造ラインで、どのような種類のパネルを製造するかも任意に設定することができる。また、１つの製造ラインで、種々の形状のパネルを混在した形で製造することもできる。
【００５７】
（２）保管倉庫（ラック）や取り出し移動機構の構成については、本実施形態の構造に限定されるものではない。例えば、移動体とラック、プレス装置、待機ゾーンとの間のセット治具の移し替えの機構については、種々の変形例が可能である。レール部材を出退可能に構成する場合、当該レール部材を移動体側に構成するか、プレス装置や待機ゾーン側に構成するかは任意である。また、レール部材によるものではなく、セット治具を吊り上げて移動する機構により移載を行うようにしても良い。本実施形態として開示された、その他の構成についても同様である。
【００５８】
（３）制御装置の構成についても図２、図３の構成に限定されるものではなく、制御部は１つでなく、複数設けられていても良い。
（４）図４に示すダイヤグラムでは、ラックからプレス装置へ移動する途中で、スタッカーから待機ゾーンへとセット治具を移し替えている。これに替えて、プレス装置からラックへ移動する途中で、待機ゾーンからスタッカーへとセット治具の移し替えを行うように構成しても良い。
【００５９】
（５）本発明における「保管倉庫と、プレス装置との間でセット治具を移動させる取り出し移動機構」とは、取り出し移動機構が直接、保管倉庫とプレス装置との間でセット治具を出し入れするということだけでなく、本実施形態のように、待機ゾーンを介してプレス装置へと移動させるような構成をも含むものである。
【００６０】
（６）本発明の生産設備は反応硬化型の発泡体、例えばフェノールフォーム、硬質ポリウレタンフォームを充填した断熱パネルの製造に使用可能であるが、特に硬質ポリウレタンフォームを使用した断熱パネルの製造に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】断熱パネル生産設備の全体構成を示す平面図
【図２】断熱パネル生産設備に備えられた制御機構の一部を示す図
【図３】 断熱パネル生産設備の制御ブロック構成を示す図
【図４】 断熱パネルの製造工程を示すダイヤグラム
【図５】 断熱パネルの製造工程を示すフローチャート
【図６】断熱パネルの構成を示す図
【符号の説明】
１ 上面材
２ 下面材
３ 枠体
４ 内治具
１４ スタッカーレール
１５ スタッカー
１７ プレス装置
１８ 待機ゾーン
１９ ミキシングヘッド
２０ 引き出し装置
Ｊ セット治具
Ｋ ワークパネル（函体）
Ｒ ラック
Ｔ 取り出し移動機構
【発明の属する技術分野】
本発明は、函体とこの函体の内部に形成される発泡体により構成される断熱パネルを生産するための断熱パネル生産設備及び断熱パネル生産方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
断熱パネルは、建造物の壁パネル、床パネル、天井パネル、屋根パネル等の用途として利用されている。断熱パネルは、図６に概略構造を示すように、上面材１と、下面材２と、上面材１と下面材２との間に設けられる枠体３からなる函体Ｋ (ワークパネル) により構成され、これら上面材１と下面材２と枠体３とにより囲まれる空間３ａに発泡体（硬質ポリウレタンフォーム等）が充填される。このように構成される断熱パネルは、軽量でかつ断熱性に優れているという長所がある。
【０００３】
かかる断熱パネルを製造する場合の製造工程について、その概略を説明する。まず、断熱パネルを製造するためには、セット治具が必要である。上述した函体Ｋの空間３ａに発泡原液組成物を注入するためには、例えば、枠体３の一部に形成した孔３ｂを介して発泡原液組成物が注入される。発泡原液組成物を注入すると、発泡原液組成物は反応・発泡して函体の上下の面材１，２に対して圧力をかける。この函体Ｋ内に充填される発泡する圧力の発生により、函体Ｋを変形させようとする。そこで、発泡圧力により函体Ｋが変形しないようにするために、セット治具（発泡治具ともいう。）を使用している。セット治具は、上型と下型を有しており、この上型と下型との間に函体Ｋをセットする。上型と下型で函体を挟持することにより、函体の変形を防止する。
【０００４】
従来技術における断熱パネルの製造工程では、発泡原液組成物の注入を行うための注入装置が設けられ、この注入装置を基準として, 例えば、サークル状の製造ラインが構成されている。この製造ラインのうちの、注入装置よりも上流側の領域では、セット治具内に函体がセットされる。函体がセットされたセット治具が注入装置に送り込まれてくると、函体の内部に発泡原液組成物が注入される。発泡原液組成物が注入された函体がセットされたセット治具は、注入装置から送り出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術における断熱パネル生産設備は多くの設置スペースを必要とするという問題がある。まず、函体をセットするためのセット治具を必要とするが、断熱パネルの生産を効率よく行うためには、多数のセット治具を必要とし、この多数のセット治具は保管倉庫に保管されている。しかしながら、この保管倉庫は、製造ラインの動きとは連動するものではなく、製造ラインとは関係のない場所に配置されていることもあり、保管倉庫も含めて設備全体が大型化する要因となっていた。
【０００６】
また、函体の内部に発泡原液組成物を注入した後も発泡が終了するまでは、セット治具から函体（製品としての断熱パネル）を取り出すことはできない。つまり、発泡が終了するまでは、セット治具の内部に函体をセットしておかなければならない。
【０００７】
例えば、断熱効果の高い硬質ポリウレタンフォームの場合は、発泡原液組成物を函体の内部に注入するときに、該函体を構成する面材にこれを変形させる圧力が生じるため、セット治具をプレス装置にて所定時間加圧する必要が有る。また、発泡体を充填した函体をセット治具にて押さえたままでキュアリングを行う必要が有る。かかるキュアリングは、一般的には３０〜４０℃にて数十分間（この時間は、発泡条件や製品の厚み・密度により決まる。 ）行われる。なお、硬質ウレタンフォームの流れとしてフロン対策や、難燃処方（イソシアネートフォーム他）を考慮した場合、雰囲気温度を５０〜５５℃に設定することもある。
【０００８】
したがって、製造ラインのうちの注入装置の下流側にも多数のセット治具を配置（放置）しておくためのスペースが必要であり、この点においても設備が大型化する要因となっていた。
【０００９】
さらに、断熱パネルは、用途により形状と仕様が異なり、多品種少量生産を行うことが要求される。従って、従来のサークル状の製造ラインでは異なる寸法のセット治具を数多く準備しておき、生産の進行に応じてライン状のセット治具を交換することが要求され、段替えの工数が必要であり、セット治具を保存する場所も必要である。またラインではセット治具は連続して移動するために、キュアリングに要する時間を考慮すると大きなスペースを必要とし、経済的ではない。
【００１０】
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、設備全体の大型化を抑制することのできる断熱パネル生産設備を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係る断熱パネル生産設備は、
函体とこの函体の内部に形成される発泡体により構成される断熱パネルを生産するための断熱パネル生産設備であって、
函体の内部に発泡体を形成するために、函体がセットされるセット治具と、
函体がセットされたセット治具を上下方向からプレスするプレス装置と、
前記セット治具を多数保管可能な保管倉庫と、
前記プレス装置の近傍に設けられ、前記保管倉庫から取り出された前記セット治具を、前記プレス装置の方へ送り込む前に一旦待機させるための待機ゾーンと、
前記保管倉庫と、前記プレス装置もしくは前記待機ゾーンと、の間でセット治具を移動させる取り出し移動機構と、
前記プレス装置によりプレスされた状態の函体の内部に発泡体を形成するための発泡原液組成物を注入する注入装置と、
前記取り出し移動機構を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記保管倉庫に保管されているセット治具を取り出して前記待機ゾーンへと移動させ、かつ、前記注入装置による発泡原液組成物の注入がされた函体がセットされたセット治具を前記保管倉庫へと戻すように、前記取り出し移動機構を制御すると共に、前記待機ゾーンへ前記セット治具を移動させた後、前記セット治具が前記プレス装置の所定個所に設置され、函体への発泡原液組成物の注入が行われている間に、次に処理すべきセット治具を前記保管倉庫から取り出すべく前記取り出し移動機構を制御することを特徴とするものである。
【００１２】
この構成による断熱パネル生産設備の作用・効果は、以下の通りである。まず、函体がセットされるセット治具が保管される保管倉庫が設けられている。この函体の内部に発泡原液組成物を注入する場合は、セット治具に函体をセットする。そして、この函体のセットされたセット治具は、プレス装置に送り込まれる前に一旦待機ゾーンに移動させられる。次に、プレス装置によりセット治具を上下方向からプレスする。これにより、発泡原液組成物の注入時の圧力により函体及びセット治具が変形するのを防止し、また、所定の厚み・形状の断熱パネルが得られるようにすることができる。このように、プレス装置によりセット治具をプレスした状態で、注入装置により発泡原液組成物を注入する。
また、保管倉庫から取り出されたセット治具は、直ちにプレス装置へと移動させるのではなく、一旦待機ゾーンにて待機させられる。この待機ゾーンに待機させている間に、取り出し移動機構により、発泡原液組成物の注入がされた前記函体がセットされた前記セット治具（以下、「注入処理済セット治具」と称する。 ）をプレス装置から保管倉庫へと移動させることができる。これにより、断熱パネルの製造効率を上げることができる。
【００１３】
一方、取り出し移動機構と、この取り出し移動機構を制御する制御装置が設けられている。取り出し移動機構は、保管倉庫に保管されているセット治具をプレス装置に移動させることができる。また、発泡原液組成物の注入された函体がセットされたセット治具は、上記取り出し移動機構により保管倉庫へ戻される。このセット治具は保管倉庫において、最低キュアーが終了するまで保管されることになる。
【００１４】
以上のように、制御装置により制御される取り出し移動機構を設けることにより、保管倉庫を製造ラインの一部として機能させることができる。つまり、従来技術においては、多数のセット治具を待機させておくためのスペースを保管倉庫とは別に（すなわち、 製造ライン上に）必要としていたが、上記のごとく構成することにより、保管倉庫にあるスペースを有効に活用することができる。その結果、設備全体の大型化を抑制することのできる断熱パネル生産設備を提供することができる。
【００１５】
また、いわゆる自動倉庫として機能する保管倉庫と、取り出し移動機構を断熱パネル生産設備に組み込むことにより、段替えを容易に行うことができる。特に、セット治具を多数使用する場合には、保管倉庫の有する保管スペースを有効に活用することができる。
【００１９】
セット治具がプレス装置の所定箇所に設置されたのち、発泡原液組成物の注入が終了するまで取り出し移動機構を待機させておくという方法も考えられるが、製造効率の点では好ましくない。そこで、セット治具が所定箇所に設置されると、取り出し移動機構により次に処理すべきセット治具を取り出すようにすることにより、取り出し移動機構を遊ばせておく時間を減らすことができ、製造効率を上げることができる。
【００２０】
上記課題を解決するため本発明に係る別の断熱パネル生産設備は、
函体とこの函体の内部に形成される発泡体により構成される断熱パネルを生産するための断熱パネル生産設備であって、
函体の内部に発泡体を形成するために、函体がセットされるセット治具と、
函体がセットされたセット治具を上下方向からプレスするプレス装置と、
前記セット治具を多数保管可能な保管倉庫と、
前記プレス装置の近傍に設けられ、前記保管倉庫から取り出された前記セット治具を、前記プレス装置の方へ送り込む前に一旦待機させるための待機ゾーンと、
前記保管倉庫と、前記プレス装置もしくは前記待機ゾーンと、の間でセット治具を移動させる取り出し移動機構と、
前記プレス装置によりプレスされた状態の函体の内部に発泡体を形成するための発泡原液組成物を注入する注入装置と、
前記取り出し移動機構を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記保管倉庫に保管されているセット治具を取り出して前記待機ゾーンへと移動させ、かつ、前記注入装置による発泡原液組成物の注入がされた函体がセットされたセット治具を前記保管倉庫へと戻すように、前記取り出し移動機構を制御すると共に、前記取り出し移動機構が前記待機ゾーンに前記セット治具を移載し、その後、前記プレス装置に移動できるように、取り出し移動機構を制御することを特徴とするものである。
【００２１】
取り出し移動機構により次に処理すべきセット治具を保管倉庫から取り出した場合に、直ちにプレス装置に移動させるのではなく、待機ゾーンに当該セット治具を移載する。その後、そのままプレス装置に移動し、注入処理済セット治具をプレス装置から保管倉庫へと移動させる。これにより、発泡原液組成物の注入から保管倉庫への移動時間を最短とすることができ、効率よく稼動をさせることができる。この点においても、製造効率の改善に貢献する。
【００２２】
本発明の更に別の好適な実施形態として、前記プレス装置又は前記注入装置に近接して引き出し装置を設け、前記引き出し装置は、前記プレス装置の所定位置にあるセット治具を前記所定位置とは別の位置に引出し可能に構成し、別の位置において、セット治具へ函体をセット可能に構成したものがあげられる。
【００２３】
かかる引き出し装置を設けることにより、プレス装置の所定位置にあるセット治具を別の位置に引き出すことができる。そして、この別の位置において、セット治具の中に函体をセットする。また、セット治具の中に発泡が終了した函体、すなわち、製品としての断熱パネルが入っている場合は、これを取り出してから新たに函体をセットすることができる。これにより、作業を効率よく行うことができる。
【００２４】
本発明の更に別の好適な実施形態として、セット治具には識別コードが付与されるものがあげられる。
【００２５】
セット治具はその多数が保管倉庫にて保管される。また、保管される場合にも注入処理済セット治具が保管されることもある。この注入処理済セット治具は、発泡が終了すると函体を取り出す必要がある。したがって、保管倉庫に保管されているセット治具を個別に管理しなければならない。そこで、セット治具に識別コードを付与することにより、個々のセット治具をことにより管理することが可能である。
【００２６】
本発明の更に別の好適な実施形態として、前記取り出し移動機構は、セット治具を搭載する移動体と、移動体を案内するレールとを備え、
レールの幅方向片側又は両側に前記保管倉庫及び前記プレス装置を配置したものがあげられる。
【００２７】
取り出し移動機構として、移動体と、移動体を案内するレールを備えている。また、レールの幅方向の片側又は両側に保管倉庫やプレス装置を配置する。 これにより、移動体をレールに沿って移動させることにより、セット治具の取り出しや所定箇所への載置を行うことができる。また、レールの幅方向両側に装置等を配置することにより、効率の良い配置構成とすることができ、設備全体の大型化を抑制することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる断熱パネル生産設備の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、断熱パネル生産設備の全体構成を示す平面図である。この設備を用いて製造される断熱パネルの一例は、図６において既に説明したように、上面材１と、下面材２と、上面材１と下面材２との間に設けられる枠体３からなるワークパネルＫ (函体に相当する。)により構成され、これら上面材１と下面材２と枠体３とにより囲まれる空間３ａに発泡原液組成物が注入され、発泡・硬化して断熱パネルが形成される。
【００２９】
かかる断熱パネルを製造するためには、セット治具が必要である。上述したワークパネルの空間３ａに発泡原液組成物を注入するためには、例えば、枠体３の一部に形成した孔３ｂを介して発泡原液組成物が注入される。発泡原液組成物を注入すると、注入圧や発泡圧によりワークパネルを変形させようとする。そこで、発泡圧力によりワークパネルが変形しないようにするために、セット治具を使用し、このセット治具を上下方向からプレスしている。このセット治具の一例を図２に示す。セット治具Ｊは、上型５と下型６を有しており、この上型５と下型６との間にワークパネルＫをセットする。上型５と下型６でワークパネルＫを挟持することにより、ワークパネルＫの変形を防止する。なお、下型６に対して上型５が開くような構成を採用しており、両者をロックするロック機構（不図示）が設けられている。以上のように、断熱パネルを製造するためには、ワークパネルＫをセットするためのセット治具Ｊが多数必要となる。
【００３０】
図１において、この設備はラック１０，１１を備えている。このラック１０，１１は、多数のセット治具Ｊを保管しておくための保管倉庫として機能する。この図例ではラック１０，１１は４箇所に設けられているが、これは生産量にあわせて適宜設定できるものである。 また、例えば、ラック１０では、保管エリア１０ａは、平面視で９箇所となっているが、ラック１０は立体的な構造を有しており、３段構造にすれば、９×３= ２７箇所の保管エリア１０ａを形成することができる。もちろん、ラック１０をどの程度の段数で構成するかも適宜設定できるものである。この点は、他のラック１１〜１３についても同様である。
【００３１】
ラック１０，１０の間、及び、ラック１１，１１の間には、取り出し移動機構Ｔが設けられている。この取り出し移動機構Ｔの機能は、各ラック１０，１１に保管されているセット治具Ｊを保管エリアから取り出して、後述するプレス装置へ向けて移送することである。また、発泡原液組成物が注入されたワークパネルＫがセットされたセット治具Ｊ（注入処理済セット治具）を保管エリアへと移載する機能も有する。
【００３２】
取り出し移動機構Ｔは、１本のスタッカーレール１４と、このスタッカーレール１４に沿って移動するスタッカー１５（移動体に相当する。 ）とを備えている。スタッカー１５は、図１の紙面に垂直な方向に沿って移動可能な移動台を備えており、ラック１０（以下、説明はラック１０に関して行うがラック１１に関しても同じ）の任意の位置にある保管エリアからのセット治具Ｊの取り出し、保管エリアへのセット治具の移載を行う。
【００３３】
スタッカー１５には、出退可能なレール部材１６が設けられており、保管エリアに保管されているセット治具Ｊをレール部材１６に載せて、スタッカー１５へと移動させることができる。レール部材１６を出退させる機構については、公知の駆動機構を用いることができる。なお、レール部材１６は各ラック１０の保管エリアのそれぞれに出退可能に設けられていても良い。この場合も、レール部材１６が取り出し移動機構として機能する。
スタッカーレール１４は直線状に延びており、その幅方向両側にラック１０が配置されている。また、スタッカーレール１４の幅方向両側には、プレス装置１７と、待機ゾーン１８と、ミキシングヘッド１９と、引き出し装置２０が配置されている。このように、スタッカーレール１４の幅方向両側にラック１０や各装置を配置することにより、効率的に配置することができ、設備全体の大型化を抑制することができる。
【００３４】
キュアリングには温度条件も必要であり、各ラック１０から給電し、セット治具Ｊに取り付けたヒーターと温度センサーにより自動制御される。
【００３５】
プレス装置１７は、ワークパネルＫがセットされたセット治具Ｊを上下方向からプレスすることにより、ワークパネル内部に発泡原液組成物が注入されるときの注入圧力や発泡圧力によるセット治具Ｊの変形を防止する。 また、プレスすることにより、所定の厚みの断熱パネルを得ることができる。プレスの終了したセット治具Ｊは、スタッカー１５へと移載されるが、プレス装置１７からスタッカー１５へのセット治具Ｊの移動は、スタッカー１５に設けられたレール部材１６を利用することができる。
【００３６】
ミキシングヘッド１９は、ワークパネルＫがセットされたセット治具Ｊ内のワークパネルの内部に発泡原液組成物を注入する注入装置として機能する。 ミキシングヘッド１９は、ヘッド台２３に搭載されており、レール部材２４に沿って移動することができる。
【００３７】
待機ゾーン１８は、セット治具Ｊを待機させておくためのエリアである。ラック１０から取り出されたセット治具Ｊを直ちにプレス装置１７に移動するのではなく、一旦待機ゾーン１８に移動させる。待機ゾーン１８にセット治具Ｊを移載すると、スタッカー１５は待機ゾーン１８からプレス装置１７へと移動する。そして、スタッカー１５は、注入処理済セット治具Ｊをラック１０に戻す。注入処理済セット治具Ｊをラック１０に戻すのは、発泡原液組成物を注入した直後に製品としての断熱パネルが完成するのではないからである。すなわち、 発泡原液組成物を注入し、発泡してゲル化した後、キュアリング時間を確保する必要がある。そのために、注入処理済セット治具Ｊをラック１０に保管しておく。
【００３８】
待機ゾーン１８からプレス装置１７へと注入処理済セット治具Ｊを移動するためにレール部材２５が設けられている。待機ゾーン１８からプレス装置１７へと移動したセット治具Ｊは、そのまま引き出し装置２０へと移動させられる。
引き出し装置２０は、プレス装置１７にあるセット治具Ｊを作業者の手元まで引き寄せることができる。作業者は、手元に引き寄せられてきたセット治具Ｊの中に、ワークパネルＫをセットする。このワークパネルＫは、まだ内部に発泡原液組成物が注入されていないものである。セット治具ＪにワークパネルＫをセットし終わると、引き出し装置２０により再びプレス装置１７に送り込む。プレス装置１７に送り込まれたセット治具Ｊ内のワークパネルＫに発泡原液組成物が注入されることになる。また、手元に引き寄せられたセット治具Ｊの内部に、既にワークパネルＫがある場合は、これを取り出す。このワークパネルＫは、ラック１０における所定のキュア時間が終了したものであり、取り出されたワークパネルＫは、製品としての断熱パネルである。
【００３９】
引き出し装置２０とプレス装置１７と待機ゾーン１８は、スタッカーレール１４と並行に互いに近接（隣接）して配置されており、設備全体が大きくならないように効率よく配置されている。また、各引き出し装置２０に隣接して、製品搬送コンベア２６が設けられている。製品搬送コンベア２６における製品（断熱パネル）の搬送方向は、図１の矢印で示すように、スタッカーレール１４とは直交する方向である。引き出し装置１７により引き寄せられた注入処理済セット治具Ｊから取り出された断熱パネルは、作業者により製品搬送コンベア２６に移し替えられる。製品搬送コンベア２６の搬送経路上には検査装置２７が設けられており、断熱パネルの良品・不良品を検査する。
図２に、断熱パネル生産設備に備えられた制御機構の一部を示す。 制御機構の中核としてパソコン３０が設けられている。ラベラー３１は、内型４の側面に付与される識別コードラベルを作成する。識別コードは各内型４（すなわち、 各セット治具）に対して付与されるものである。識別コードは、バーコードにより形成され、このバーコードを読み取るためのバーコードリーダ３３が設けられている。
【００４０】
ミキシングヘッド制御盤３４は、ミキシングヘッド１９から吐出される発泡原液組成物の吐出量等を制御する。また、ミキシングヘッド１９から発泡原液組成物を吐出するために、高圧ポンプ３５と、流量計３６が設けられている。また、ミキシングヘッド１９からの注入状況を確認するためのモニター３７が設けられている。
【００４１】
さらに、下型６の内部の温度をモニターするために、温度センサー３８が設けられている。これは、発泡原液組成物による発泡が適切に行われるように温度をチェックするものであり、必要に応じて下型６にはヒーター等の加熱手段が設けられる。
【００４２】
＜制御ブロック構成＞
図３は、断熱パネル生産設備の制御ブロック構成を示す図である。最上位に、生産管理ＣＰＵが設けられ、その管理下に、搬送ラックシステムＣＰＵ、発泡管理ＣＰＵ、検査ＣＰＵが設けられている。搬送ラックシステムＣＰＵは、スタッカー１５やラック１０内の温度管理その他の制御を行う。発泡管理ＣＰＵは、ミキシングヘッド１９等の発泡機と、プレス装置１７の制御を行う。検査ＣＰＵは、検査装置２７の管理を行う。
【００４３】
＜断熱パネルの製造工程＞
次に、断熱パネルを製造する工程について、図４のダイヤグラム及び図５のフローチャートを中心に説明する。図４において、横軸は時刻（Ｔ）を示す。また縦軸は、ラック１０、待機ゾーン１８、プレス装置１７の位置を示す。
【００４４】
各ラック１０には多数のセット治具Ｊが保管してあり、ある保管エリアに保管してあるセット治具を取り出す（＃１，Ｔ１）。なお、各セット治具には識別コードが付与されていると共に、各保管エリアにも識別コードが付与されている。したがって、どの保管エリアにどのような状態のセット治具が保管されているかは、すべてコンピュータ（パソコン３０）により管理されている。
【００４５】
以下、説明の便宜上、最初に処理されるセット治具に番号「Ｊ１」を付し、以後の処理されるセット治具には「Ｊ２」「Ｊ３」・・・を付す。セット治具Ｊ１の取り出しのため、当該セット治具Ｊ１が保管されている保管エリアに、スタッカー１５を移動させる。スタッカー１５が現在どの位置にいるかは、原点からの距離により管理される。スタッカー１５の移動が完了すると、レール部材１６を駆動させてセット治具をラック１０からスタッカー１５へと移動させる（＃１，Ｔ１）。
【００４６】
次に、セット治具Ｊ１を搭載したスタッカー１５をプレス装置１７の方に向けて移送する（＃２，Ｌ１）。スタッカー１５が、スタッカーレール１４の所定の位置にくると、再び、レール部材１６を駆動させて、セット治具Ｊ１をスタッカー１５から待機ゾーン１８に移し替える（＃３，Ｔ２）。
【００４７】
セット治具Ｊ１の移し替えが完了すると、セット治具Ｊ１は待機ゾーン１８からプレス装置１７へとレール部材２５により移送される（Ｌ２）。治具のロックを解除しセット治具 (外治具) の蓋（上型）を開く（＃４）。次に、引き出し装置２０により、蓋の開かれたセット治具Ｊ (内治具) をプレス装置１７から引き出し装置２０の方向へと引き寄せる（＃５）。セット治具Ｊ１が作業者の手元にまで引き寄せられてくると、内型４の内部にワークパネルＫをセットする（＃６）。ワークパネルＫをセットすると、再び、引き出し装置２０により、ワークパネルＫのセットされたセット治具Ｊ１をプレス装置１７に向けて送り込む（＃７）。所定の位置にまでセット治具Ｊ１が送り込まれると、セット治具Ｊ１の蓋を閉じる（＃８）。
【００４８】
次に、プレス装置１７を作動させて、セット治具Ｊ１をプレスする。これにより、発泡原液組成物を注入する準備が完了する。そして、ミキシングヘッド１９を所定の位置に移動させる（＃９）。バーコードリーダで内型４のバーコードを読み取り、注入量を算出する（＃１０）。また、注入条件のチェックを行う。ミキシングヘッド１９の移動が完了すると、発泡原液組成物の注入を行う。これにより、セット治具Ｊ１内のワークパネルＫの内部に発泡原液組成物が注入される（＃１１）。発泡原液組成物の注入が終了すると、ワークパネルＫの孔３ｂ（図６参照）に栓がされる（＃１２）。これにより、不用意に発泡原液組成物がもれてこないようにすることができる。なお、発泡原液組成物の注入を行うときの注入量等の制御は、ミキシングヘッド制御盤３４により行われる。
上記の一連の処理は、図４のダイヤグラムではＴ１〜Ｔ６の間に行われる。一方、時刻Ｔ２においては、セット治具Ｊ１の待機ゾーン１８への移し替えが終了すると、スタッカー１５は次に処理をすべきセット治具Ｊ２を取り出すべく、ラック１０の別の保管エリアへと向かう。このときのスタッカー１５の動きは図４のＬ３に示される。つまり、先ほど移し替えを行ったセット治具Ｊ１に関して発泡原液組成物の注入が行われている間に、別のセット治具Ｊ２を取り出しに行くことになる。これにより、効率よくセット治具Ｊを移動させることができる。
【００４９】
上記のように発泡原液組成物の注入が行われている間の、時刻Ｔ４にスタッカー１５は、次に処理すべきセット治具Ｊ２が保管されている保管エリアへと移動する。 そして、先ほどと同じように、保管エリアにあるセット治具Ｊ２を取り出して待機ゾーン１８及びプレス装置１７に向けて移動する（Ｌ４）。
【００５０】
この移動工程の間に、先ほどのセット治具Ｊ１にセットされているワークパネルＫへの発泡原液組成物の注入処理が進行する。スタッカー１５は取り出した次に処理すべきセット治具Ｊ２は、待機ゾーン１８に移し替えられる（時刻Ｔ５）。セット治具Ｊ２は、セット治具Ｊ１の注入処理が終了するまで待機ゾーン１８で待機する（時刻Ｔ５〜Ｔ７）。一方、スタッカー１５は、セット治具Ｊ２を待機ゾーン１８に移し替えた後、プレス装置１７のほうに向かう（Ｌ５）。
【００５１】
発泡原液組成物の注入が終了した注入処理済セット治具Ｊ１は、時刻Ｔ６にて、プレス装置１７からスタッカー１５へと移動させられる（＃１３）。このセット治具Ｊ１は、直ちにラック１０の保管エリアにて保管するため、スタッカー１５により移動させられる（＃１４）。この移動工程は、図４のＬ６で示される。このように、スタッカー１５がラック１０とプレス装置１７との間を１回往復動する間に、ラック１０から待機ゾーン１８へのセット治具Ｊ２の移動（工程Ｌ４）と、プレス装置１７からラック１０へのセット治具Ｊ１の移動（Ｌ６）の両方を行うので、効率よくセット治具Ｊの移動を行うことができ、スタッカー１５の移動距離も最小限に押さえることができる。
【００５２】
一方、時刻Ｔ５にて待機ゾーン１８に移し替えられたセット治具Ｊ２は、レール部材２５によりプレス装置１７へと移送される。この工程はＬ７で示される。以下、セット治具Ｊ２に関する処理は、既に説明したとおりであり、図５のステップ＃４以降に示される。セット治具Ｊ２の注入処理の開始時点は時刻Ｔ８で示される。
時刻Ｔ９にて、スタッカー１５からラック１０の保管エリアへとセット治具Ｊ１の移し替えが行われる。この場合、セット治具Ｊの保管場所は、もともとそのセット治具Ｊが保管されていた保管エリアへ戻される。よって、制御部からの指令に基づいて、スタッカー１５は、元の保管エリアにセット治具Ｊ１を保管させる（＃１５）。
発泡原液組成物が注入された後、キュアーが終了するまでは、保管エリアにて保管される。制御部３０は、セット治具Ｊに発泡原液組成物が注入された時間、又は、注入処理済セット治具Ｊが保管エリアへと移載された時間を個々のセット治具Ｊごとに管理をする。 また、個々のセット治具Ｊがどの保管エリアにおいて保管されているかも管理される。そして、キュアー時間だけ保管されたセット治具Ｊは、再び、ラック１０から取り出されることになる。なお、注入処理済セット治具Ｊを保管するにあたり、温度を適切に設定する必要がある。この温度は、通常３０〜４０℃に管理される（フロン対策や難燃処方を考慮した場合は、５０〜５５℃に管理される）。そこで、図２でも説明したように、温度センサー３８によりセット治具内の温度をモニターしている。そして、この温度を適切に維持するために、ヒーターの加熱制御も行うことができるようになっている。なお、保管エリアからセット治具Ｊの出し入れを行う場合は、スパークを防止するため、ヒーターへの給電をストップする。
【００５３】
セット治具Ｊ１の移載が終了すると、次に処理すべきセット治具Ｊ３をラック１０から取り出す。なお、どの保管エリアから取り出すかについても、制御部３０からの指令に基づいて行われる。
【００５４】
注入処理済セット治具Ｊがラック１０に保管され、所定時間が経過すると（＃１６）、スタッカー１５によりラック１０から取り出す。この取り出し以降の工程は、既に説明したステップ＃１〜＃５と同じである。 そして、ステップ＃５にて、セット治具Ｊが引き寄せられると、作業者はその中にある製品（断熱パネル）を取り出す（＃２０）。取り出された製品は、製品搬送コンベア２６に搭載されて搬送され（＃２１）、検査装置２７により検査を受け（＃２２）、検査の結果が記録される。
【００５５】
図４のダイヤグラムで説明したように、セット治具Ｊ１の処理を行っている間に、次に処理すべきセット治具Ｊ２を取りに行くようにスタッカー１５を制御しているので、断熱パネルの製造効率を高めることができる。また、待機ゾーン１８を設けており、この点においてもスタッカー１５を効率よく活用し、その結果として製造効率を高めている。
【００５６】
＜別実施形態＞
（１）セット治具は、ワークパネルへの発泡原液組成物の注入を行う時に必要とされる治具のことをいうものであり、本実施形態に開示された構造に限定されるものではない。セット治具の形状・構造・材料については、本発明の枠内において適宜変更できるものである。また、セット治具についても、標準パネルや異型パネルといったパネル形状に応じて、種々用意することができる。また、どの製造ラインで、どのような種類のパネルを製造するかも任意に設定することができる。また、１つの製造ラインで、種々の形状のパネルを混在した形で製造することもできる。
【００５７】
（２）保管倉庫（ラック）や取り出し移動機構の構成については、本実施形態の構造に限定されるものではない。例えば、移動体とラック、プレス装置、待機ゾーンとの間のセット治具の移し替えの機構については、種々の変形例が可能である。レール部材を出退可能に構成する場合、当該レール部材を移動体側に構成するか、プレス装置や待機ゾーン側に構成するかは任意である。また、レール部材によるものではなく、セット治具を吊り上げて移動する機構により移載を行うようにしても良い。本実施形態として開示された、その他の構成についても同様である。
【００５８】
（３）制御装置の構成についても図２、図３の構成に限定されるものではなく、制御部は１つでなく、複数設けられていても良い。
（４）図４に示すダイヤグラムでは、ラックからプレス装置へ移動する途中で、スタッカーから待機ゾーンへとセット治具を移し替えている。これに替えて、プレス装置からラックへ移動する途中で、待機ゾーンからスタッカーへとセット治具の移し替えを行うように構成しても良い。
【００５９】
（５）本発明における「保管倉庫と、プレス装置との間でセット治具を移動させる取り出し移動機構」とは、取り出し移動機構が直接、保管倉庫とプレス装置との間でセット治具を出し入れするということだけでなく、本実施形態のように、待機ゾーンを介してプレス装置へと移動させるような構成をも含むものである。
【００６０】
（６）本発明の生産設備は反応硬化型の発泡体、例えばフェノールフォーム、硬質ポリウレタンフォームを充填した断熱パネルの製造に使用可能であるが、特に硬質ポリウレタンフォームを使用した断熱パネルの製造に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】断熱パネル生産設備の全体構成を示す平面図
【図２】断熱パネル生産設備に備えられた制御機構の一部を示す図
【図３】 断熱パネル生産設備の制御ブロック構成を示す図
【図４】 断熱パネルの製造工程を示すダイヤグラム
【図５】 断熱パネルの製造工程を示すフローチャート
【図６】断熱パネルの構成を示す図
【符号の説明】
１ 上面材
２ 下面材
３ 枠体
４ 内治具
１４ スタッカーレール
１５ スタッカー
１７ プレス装置
１８ 待機ゾーン
１９ ミキシングヘッド
２０ 引き出し装置
Ｊ セット治具
Ｋ ワークパネル（函体）
Ｒ ラック
Ｔ 取り出し移動機構
Claims (5)
- 函体とこの函体の内部に形成される発泡体により構成される断熱パネルを生産するための断熱パネル生産設備であって、
函体の内部に発泡体を形成するために、函体がセットされるセット治具と、
函体がセットされたセット治具を上下方向からプレスするプレス装置と、
前記セット治具を多数保管可能な保管倉庫と、
前記プレス装置の近傍に設けられ、前記保管倉庫から取り出された前記セット治具を、前記プレス装置の方へ送り込む前に一旦待機させるための待機ゾーンと、
前記保管倉庫と、前記プレス装置もしくは前記待機ゾーンと、の間でセット治具を移動させる取り出し移動機構と、
前記プレス装置によりプレスされた状態の函体の内部に発泡体を形成するための発泡原液組成物を注入する注入装置と、
前記取り出し移動機構を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記保管倉庫に保管されているセット治具を取り出して前記待機ゾーンへと移動させ、かつ、前記注入装置による発泡原液組成物の注入がされた函体がセットされたセット治具を前記保管倉庫へと戻すように、前記取り出し移動機構を制御すると共に、前記待機ゾーンへ前記セット治具を移動させた後、前記セット治具が前記プレス装置の所定個所に設置され、函体への発泡原液組成物の注入が行われている間に、次に処理すべきセット治具を前記保管倉庫から取り出すべく前記取り出し移動機構を制御することを特徴とする断熱パネル生産設備。 - 前記プレス装置又は前記注入装置に近接して引き出し装置を設け、引き出し装置は、前記プレス装置の所定位置にあるセット治具を前記所定位置とは別の位置に引き寄せ可能に構成し、前記別の位置において、セット治具へ函体をセット可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の断熱パネル生産設備。
- セット治具には識別コードが付与されることを特徴とする請求項１又は２に記載の断熱パネル生産設備。
- 前記取り出し移動機構は、セット治具を搭載する移動体と、移動体を案内するレールとを備え、レールの幅方向片側又は両側に前記保管倉庫及び前記プレス装置を配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の断熱パネル生産設備。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載の断熱パネル生産設備を使用した断熱パネル生産方法であって、
セット治具が多数保管された前記保管倉庫からセット治具を取り出すステップと、
前記取り出されたセット治具を前記待機ゾーンに向けて移送するステップと、
前記セット治具を待機ゾーンから前記プレス装置の方へ移動させるステップと、
函体がセットされた前記セット治具を上下方向からプレス装置によりプレスするステップと、
セット治具がプレスされた状態で、函体の内部に発泡原液組成物を注入するステップと、
発泡原液組成物が注入されたセット治具を前記保管倉庫へ戻すべく移送するステップとを有することを特徴とする断熱パネル生産方法。
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