DE102018214522B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Elektrode - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Herstellung einer Elektrode, die aufweist:eine Presswalze (10), die so konfiguriert ist, dass sie eine Pressbearbeitung einer Bandelektrode (A), die befördert wird, durchführt, und eine Walzenoberfläche aufweist, die eine größere Breite als die Elektrode hat;eine Verstelleinrichtung (20), die so konfiguriert ist, dass sie einen Kontaktbereich der Walzenoberfläche durch Ändern eines Beförderungswegs der Elektrode verstellt, wobei der Kontaktbereich während der Pressbearbeitung mit der Elektrode in Kontakt ist;einen Detektor (30), der so konfiguriert ist, dass er den Zustand der Walzenoberfläche erfasst; undeine Steuerung (100), die so konfiguriert ist, dass sie die Verstelleinrichtung steuert,wobei die Steuerung (100) unter Verwendung der Verstelleinrichtung (20) den Kontaktbereich von einem ersten Bereich in einen zweiten Bereich verstellt, wenn in einem Zustand, in dem der Kontaktbereich ein erster Bereich ist, eine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird,wobei der zweite Bereich keinen abnormalen Abschnitt der Walzenoberfläche aufweist.

Description

  • Diese nicht vorläufige Anmeldung basiert auf der am 1. September 2017 beim japanischen Patentamt eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-168534 (publiziert als JP 2019 - 46 645 A ) deren Inhalte hiermit durch Bezugnahme integriert sind.
  • HINTERGRUND
  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technik zur Herstellung einer Elektrode, die in einer in einer Batterie und dergleichen verwendet wird.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Herkömmlich wird eine in einer Batterie und dergleichen verwendete Elektrode durch Teilen einer Bandelektrode hergestellt. Die Bandelektrode wird hergestellt, indem eine Elektrodenpaste als eine Aktivmaterialschicht auf eine bandförmige Metallfolie aufgetragen und unter Verwendung einer Presswalze eine Pressbearbeitung der bandförmigen Metallfolie durchgeführt wird. Eine solche Pressbearbeitung bewirkt eine Erhöhung der Dichte der auf die Oberfläche der Bandelektrode aufgetragenen Aktivmaterialschicht (siehe japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2016 - 18 647 A und dergleichen).
  • Die Druckschrift JP 2015 - 41 515 A offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung einer Batterieelektrode mit einer Abwickelrolle, einer Entfernungseinheit, einer Erfassungseinheit, einer Walzeneinheit, einer Wickelrolle und einer Steuereinheit. Wenn eine Beschichtung der Batterieelektrode fehlerhaft ist, kann die Entfernungseinheit, die eine erste Entfernungswalze und eine zweite Entfernungswalze aufweist, eine fehlerhafte Stelle der Batterieelektrode entfernen, indem die Oberflächen der ersten Entfernungswalze und der zweiten Entfernungswalze mit der Batterieelektrode in Kontakt kommen. Die Erfassungseinheit ist zwischen der Entfernungseinheit und der Walzeneinheit angeordnet und erfasst einen fehlerhaften Abschnitt auf der Batterieelektrode, auf dem die fehlerhafte Stelle entfernt wurde. Die Walzeneinheit weist eine erste Walze und eine zweite Walze auf und dient zum Pressen der Batterieelektrode. Wenn die Erfassungseinheit einen fehlerhaften Abschnitt auf der Batterieelektrode erfasst hat, steuert die Steuereinheit die beiden Walzen der Walzeneinheit so, dass sich diese voneinander wegbewegen und eine Beschädigung der Walzenoberflächen verhindert wird.
  • Die Druckschrift JP 2001 - 307 778 A offenbart eine Fördervorrichtung für eine Batterieelektrode, die auf einer Walze rollt. Eine Verstelleinrichtung kann den Kontaktbereich der Walzenoberfläche relativ zur Batterieelektrode seitlich verschieben. Zwei Lichtsensoren erfassen einen seitlichen Rand der Batterieelektrode.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die Walzenoberfläche (Kontaktfläche mit einer zu pressenden Elektrode) einer Presswalze kann oftmals aufgrund einer lokalen Dickenerhöhung der Elektrode vor der Pressbearbeitung oder einem Einfressen eines Fremdkörpers außer der Elektrode beschädigt werden. Wenn die Walzenoberfläche beschädigt ist, kann keine Elektrode von guter Qualität hergestellt werden, weshalb die Presswalze ausgetauscht werden sollte. Um die Presswalze auszutauschen, ist es jedoch notwendig, die Pressproduktion der Elektrode zu stoppen, wodurch eine kontinuierliche Produktion der Elektrode schwierig wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung des oben beschriebenen Problems gemacht und es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kontinuierliche Produktion einer Elektrode von guter Qualität zu ermöglichen, auch wenn eine Abnormität (z.B. ein Bruch) einer Walzenoberfläche einer Presswalze erfasst wird.
  • (1) Eine Vorrichtung zur Herstellung einer Elektrode gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Presswalze, die so konfiguriert ist, dass sie eine Pressbearbeitung einer Bandelektrode, die befördert wird, durchführt, und eine Walzenoberfläche aufweist, die eine größere Breite als die Elektrode hat; einen Schalter oder (im Folgenden:) eine Verstelleinrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie einen Kontaktbereich der Walzenoberfläche durch Ändern eines Beförderungswegs der Elektrode schaltet bzw. verstellt, wobei der Kontaktbereich während der Pressbearbeitung mit der Elektrode in Kontakt ist; einen Detektor, der so konfiguriert ist, dass er den Zustand der Walzenoberfläche erfasst; und eine Steuerung, die so konfiguriert ist, dass sie die Verstelleinrichtung steuert. Die Steuerung verstellt unter Verwendung der Verstelleinrichtung den Kontaktbereich von einem ersten Bereich in einen zweiten Bereich, wenn in einem Zustand, in dem der Kontaktbereich ein erster Bereich ist, eine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird. Der zweite Bereich weist keinen abnormalen Abschnitt der Walzenoberfläche auf.
  • Wenn eine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird, wird gemäß der oben beschriebenen Konfiguration zum Erfassungszeitpunkt der Abnormität durch die Änderung des Beförderungswegs der Elektrode der Kontaktbereich der Walzenoberfläche vom ersten Bereich in den zweiten Bereich, der den abnormalen Abschnitt nicht aufweist, verstellt. Somit ist es möglich, die Elektrode unter Vermeidung des abnormalen Abschnitts der Walzenoberfläche kontinuierlich herzustellen. Im Ergebnis ist es möglich, eine Elektrode von guter Qualität kontinuierlich zu produzieren, auch wenn eine Abnormität der Walzenoberfläche der Presswalze erfasst wird.
  • (2) In einer Ausführungsform ist die Breite der Walzenoberfläche zweimal so groß oder mehr als zweimal so groß wie die Breite der Elektrode. Der zweite Bereich überschneidet sich nicht mit dem ersten Bereich.
  • Wenn die Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird, wird gemäß der oben beschriebenen Konfiguration der Kontaktbereich der Walzenoberfläche zum Erfassungszeitpunkt der Abnormität vom ersten Bereich in den zweiten Bereich, der sich nicht mit dem ersten Bereich überschneidet, verstellt. Somit ist es möglich, eine Elektrode von guter Qualität kontinuierlich zu produzieren, ohne die Position des abnormalen Abschnitts der Walzenoberfläche zu bestimmen.
  • (3) In einer Ausführungsform bestimmt die Steuerung den abnormalen Abschnitt der Walzenoberfläche unter Verwendung eines Erfassungsergebnisses des Detektors, wenn die Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird. Der zweite Bereich weist den bestimmten abnormalen Abschnitt nicht auf und überschneidet sich mit einem Teil des ersten Bereichs.
  • Wenn die Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird, wird gemäß der oben beschriebenen Konfiguration der abnormale Abschnitt der Walzenoberfläche bestimmt. Der Kontaktbereich der Walzenoberfläche wird zum Erfassungszeitpunkt der Abnormität vom ersten Bereich in den zweiten Bereich, der den bestimmten abnormalen Abschnitt nicht aufweist und sich mit einem Teil des ersten Bereichs überschneidet, verstellt. Verglichen mit dem Fall, in dem der Kontaktbereich einfach in den Bereich verstellt wird, der sich nicht mit dem ersten Bereich überschneidet, kann somit die zum Ändern des Kontaktbereichs benötigte Breite der Walzenoberfläche verkleinert werden. Daher kann die Breite der Walzenoberfläche beispielsweise eine Breite haben, die weniger als zweimal so groß wie die Breite der Elektrode ist, wodurch eine Verkleinerung der Walze erreicht wird, und die Zahl der Kontaktbereichsverstellungen kann erhöht werden.
  • (4) Ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrode gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrode unter Verwendung einer Herstellungsvorrichtung. Die Herstellungsvorrichtung weist auf: eine Presswalze, die so konfiguriert ist, dass sie eine Pressbearbeitung der Elektrode, die befördert wird, durchführt, und eine Walzenoberfläche aufweist, die eine größere Breite als die Elektrode hat; eine Verstelleinrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie einen Kontaktbereich der Walzenoberfläche durch Ändern eines Beförderungswegs der Elektrode verstellt, wobei der Kontaktbereich während der Pressbearbeitung mit der Elektrode in Kontakt ist; und einen Detektor, der so konfiguriert ist, dass er den Zustand der Walzenoberfläche erfasst, wobei das Verfahren aufweist: Bestimmen, ob eine Abnormität der Walzenoberfläche in einem Zustand, in dem der Kontaktbereich ein erster Bereich ist, erfasst wurde oder nicht; und Verstellen des Kontaktbereichs vom ersten Bereich in einen zweiten Bereich unter Verwendung der Verstelleinrichtung, wenn die Abnormität der Walzenoberfläche im Zustand, in dem der Kontaktbereich ein erster Bereich ist, erfasst wird. Der zweite Bereich weist keinen abnormalen Abschnitt der Walzenoberfläche auf.
  • Wenn eine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird, wird gemäß dem oben beschriebenen Verfahren zum Erfassungszeitpunkt der Abnormität durch die Änderung des Beförderungswegs der Elektrode der Kontaktbereich der Walzenoberfläche vom ersten Bereich in den zweiten Bereich, der den abnormalen Abschnitt nicht aufweist, verstellt. Somit ist es möglich, die Elektrode unter Vermeidung des abnormalen Abschnitts der Walzenoberfläche kontinuierlich herzustellen. Im Ergebnis ist es möglich, eine Elektrode von guter Qualität kontinuierlich zu produzieren, auch wenn eine Abnormität der Walzenoberfläche der Presswalze erfasst wird.
  • Die vorgenannte Aufgabe und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlicher.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein Beispiel einer Gesamtkonfiguration einer Herstellungsvorrichtung zur Herstellung einer Elektrode.
    • 2 zeigt schematisch einen Zustand, in dem ein Beförderungsweg einer Bandelektrode auf einen ersten Weg P1 festgelegt ist.
    • 3 zeigt schematisch einen Zustand, in dem der Beförderungsweg der Bandelektrode auf einen zweiten Weg P2 festgelegt ist.
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Prozessablaufs durch eine Steuerung zeigt.
    • 5 zeigt schematisch einen Zustand, in dem eine Abnormität einer Walzenoberfläche erfasst wird, wobei der Beförderungsweg der Bandelektrode A auf den ersten Weg P1 festgelegt ist.
    • 6 zeigt schematisch ein Beispiel eines geänderten Beförderungswegs P3, wenn ein abnormaler Abschnitt H der Walzenoberfläche bestimmt ist.
  • BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Anhand der Zeichnungen wird im Folgenden eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben, wobei gleiche oder korrespondierende Abschnitte mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind und deren Beschreibung nicht wiederholt wird.
  • <Gesamtkonfiguration>
  • 1 zeigt ein Beispiel einer Gesamtkonfiguration einer Herstellungsvorrichtung 1 zur Herstellung einer Elektrode gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Herstellungsvorrichtung 1 wird im Pressschritt, der ein Schritt zur Herstellung einer Elektrode einer Batterie ist, verwendet. Die hergestellte Elektrode wird in einer Sekundärbatterie (z.B. einer Lithium-Ionen-Sekundärbatterie) verwendet. Die hergestellte Elektrode kann auch in einer Primärbatterie verwendet werden.
  • Die Schritte vor dem Pressschritt weisen den Auftragsschritt und den Trocknungsschritt auf. Im Auftragsschritt wird Elektrodenpaste einer vorgegebenen Dicke auf die Vorder- bzw. Rückseite einer bandförmigen Metallfolie kontinuierlich aufgetragen. Die Elektrodenpaste ist breiartig und weist ein Aktivmaterial auf. Das Aktivmaterial kann entweder ein Positivelektrodenaktivmaterial oder ein Negativelektrodenaktivmaterial sein.
  • Im Trocknungsschritt wird die auf die Vorder- bzw. Rückseite der bandförmigen Metallfolie aufgetragene Elektrodenpaste getrocknet. Im Ergebnis wird eine Bandelektrode A erhalten, die die auf der Vorder- bzw. Rückseite der bandförmigen Metallfolie ausgebildeten Aktivmaterialschichten hat.
  • Im Pressschritt wird die Bandelektrode A auf eine Abwickelrolle gewickelt und bei Betätigung einer Wickelrolle wird die Bandelektrode A von der Abwickelrolle abgewickelt und mit einer vorgegebenen Fördergeschwindigkeit unter einer vorgegebenen Spannung zwischen der Abwickelrolle und der Wickelrolle befördert.
  • Wenn die Beförderung der Bandelektrode A gestartet wird, wird die Herstellungsvorrichtung 1 ausgeführt.
  • Die Herstellungsvorrichtung 1 weist eine Presswalze 10, eine Verstelleinrichtung 20, einen Detektor 30 und eine Steuerung 100 auf. Die Bandelektrode A wird von der Förderaufwärtsseite (linken Seite in 1), auf der die Abwickelrolle vorgesehen ist, in Richtung der Förderabwärtsseite (rechten Seite in 1), auf der die Wickelrolle vorgesehen ist, befördert.
  • Die Presswalze 10 ist so konfiguriert ist, dass sie eine Pressbearbeitung der Bandelektrode A, die befördert wird, durchführt, um die Dichte der Aktivmaterialschichten, die auf der Vorder- bzw. Rückseite der Bandelektrode A ausgebildet sind, zu erhöhen. Die Presswalze 10 weist zwei Presswalzen 11 und 12 auf, die jeweils eine Walzenoberfläche (Kontaktfläche mit der zu pressenden Bandelektrode A) haben. Die Bandelektrode A ist zwischen der Walzenoberfläche der Presswalze 11 und der Walzenoberfläche der Presswalze 12 eingezwängt, wodurch die Presswalze 10 eine Pressbearbeitung sowohl der Vorderseite als auch der Rückseite der Bandelektrode A durchführt.
  • Die Verstelleinrichtung 20 ist so konfiguriert, dass sie einen Beförderungsweg der Bandelektrode A ändern kann. Die Verstelleinrichtung 20 weist einen Walzenmechanismus 21, der auf dem Beförderungsweg zwischen der Abwickelrolle und der Presswalze 10 (d.h. auf der Förderaufwärtsseite relativ zur Presswalze 10) vorgesehen ist, und einen Walzenmechanismus 22 auf, der auf dem Beförderungsweg zwischen der Presswalze 10 und der Wickelrolle (d.h. auf der Förderabwärtsseite relativ zur Presswalze 10) vorgesehen ist.
  • Wie in 2 und 3 gezeigt und im Folgenden beschrieben, kann die Verstelleinrichtung 20 den Beförderungsweg der Bandelektrode A zwischen dem Walzenmechanismus 21 und dem Walzenmechanismus 22 durch gemeinsames Steuern einer Positionsbeziehung zwischen dem Walzenmechanismus 21 auf der Förderaufwärtsseite und dem Walzenmechanismus 22 auf der Förderabwärtsseite ändern.
  • Der Detektor 30 ist auf dem Beförderungsweg zwischen dem Walzenmechanismus 22 und der Wickelrolle (d.h. auf der Förderabwärtsseite relativ zur Presswalze 10) vorgesehen und erfasst den Zustand der Bandelektrode A, die die Presswalze 10 durchlaufen hat. Der Detektor 30 weist beispielsweise zwei Kameras 31 und 32, die Bilder sowohl der Vorderseite als auch der Rückseite der Bandelektrode A aufnehmen, und ein Bilderkennungssystem 33 auf, das basierend auf den von den Kameras 31 und 32 aufgenommenen Daten den Zustand der Bandelektrode A erkennt. Der Detektor 30 gibt ein Erfassungsergebnis an die Steuerung 100 aus. Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform das Beispiel, in dem das Bilderkennungssystem 33 im Detektor 30 enthalten ist, beschrieben ist, kann die Funktion des Bilderkennungssystems 33 in der Steuerung 100 enthalten sein.
  • Eine nicht gezeigte CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) und ein nicht gezeigter Speicher sind in die Steuerung 100 eingebaut. Die Steuerung 100 steuert basierend auf den vom Detektor 30 und dergleichen bereitgestellten Informationen die Presswalze 10, die Verstelleinrichtung 20 und dergleichen.
  • <Beförderungsweg der Bandelektrode>
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass die Steuerung 100 gemeinsam die Positionsbeziehung zwischen den in der Verstelleinrichtung 20 enthaltenen Walzenmechanismen 21 und 22 steuert, wodurch der Beförderungsweg der Bandelektrode A zwischen dem Walzenmechanismus 21 und dem Walzenmechanismus 22 entweder auf einen ersten Weg P1 oder einen zweiten Weg P2 festgelegt wird.
  • 2 zeigt schematisch einen Zustand, in dem der Beförderungsweg der Bandelektrode A auf den ersten Weg P1 festgelegt ist. 2 zeigt einen Zustand der Herstellungsvorrichtung 1 der 1 von oben (der Seite der Presswalze 11) gesehen.
  • Wie in 2 gezeigt, ist in der vorliegenden Ausführungsform eine Breite W1 der Walzenoberfläche der Presswalze 10 zweimal so groß oder mehr als zweimal so groß wie eine Breite W2 der Bandelektrode A.
  • Im Zustand, in dem der Beförderungsweg auf den ersten Weg P1 festgelegt ist, ist die Positionsbeziehung zwischen den Walzenmechanismen 21 und 22 so gesteuert, dass ein Kontaktbereich der Walzenoberfläche der Presswalze 10, der während der Pressbearbeitung mit der Bandelektrode A in Kontakt ist (im Folgenden einfach als „ein Kontaktbereich der Walzenoberfläche“ bezeichnet), ein Bereich AL ist, der in Beförderungsrichtung gesehen relativ zu einer Mittellinie der Walzenoberfläche auf der linken Seite angeordnet ist, wie in 2 gezeigt. Wenn der Beförderungsweg der erste Weg P1 ist, wird die Pressbearbeitung der Bandelektrode A daher im Bereich AL, der relativ zur Mittellinie der Walzenoberfläche auf der linken Seite angeordnet ist, durchgeführt.
  • 3 zeigt schematisch einen Zustand, in dem der Beförderungsweg der Bandelektrode A auf den zweiten Weg P2 festgelegt ist. Ähnlich wie 2 zeigt 3 auch einen Zustand der Herstellungsvorrichtung 1 der 1 von oben (der Seite der Presswalze 11) gesehen.
  • Im Zustand, in dem der Beförderungsweg auf den zweiten Weg P2 festgelegt ist, ist die Positionsbeziehung zwischen den Walzenmechanismen 21 und 22 so gesteuert, dass ein Kontaktbereich der Walzenoberfläche der Presswalze 10 ein Bereich AR ist, der in Beförderungsrichtung gesehen relativ zur Mittellinie der Walzenoberfläche auf der rechten Seite angeordnet ist, wie in 3 gezeigt. Wenn der Beförderungsweg der zweite Weg P2 ist, wird die Pressbearbeitung der Bandelektrode A daher im Bereich AR, der relativ zur Mittellinie der Walzenoberfläche auf der rechten Seite angeordnet ist, durchgeführt (ein Bereich, der sich nicht mit dem linken Bereich AL überschneidet).
  • <Erfassung einer Abnormität der Walzenoberfläche>
  • Eine Abnormität, z.B. ein Bruch, kann oftmals aufgrund einer lokalen Dickenerhöhung der Bandelektrode A vor der Pressbearbeitung oder einem Einfressen eines Fremdkörpers außer der Bandelektrode A auf der Walzenoberfläche der Presswalze 10 auftreten. Wenn eine Abnormität (z.B. ein Bruch) auf der Walzenoberfläche auftritt, wird davon ausgegangen, dass keine Elektrode von guter Qualität mehr hergestellt werden kann.
  • Daher analysiert die Steuerung 100 den vom Detektor 30 erfassten Zustand der Bandelektrode A und erfasst eine Abnormität (z.B. einen Bruch) auf der Walzenoberfläche der Presswalze 10. Wenn ein Defekt, z.B. ein Fehler, auf der Oberfläche der Bandelektrode A auftritt und der Defekt als Ergebnis einer Analyse des auf dem Erfassungsergebnis des Detektors 30 basierenden Zustands der Bandelektrode A regelmäßig in einem Zyklus auftritt, der dem Walzendurchmesser der Presswalze 10 entspricht, ermittelt die Steuerung 100, dass die Walzenoberfläche der Presswalze 10 in einem abnormalen Zustand ist.
  • <Änderung des Beförderungswegs, wenn eine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird>
  • Wenn eine Abnormität, z.B. ein Bruch, auf der Walzenoberfläche der Presswalze 10 auftritt, kann keine Bandelektrode A von guter Qualität hergestellt werden, wie oben beschrieben. Wenn eine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird, sollte die Presswalze 10 ausgetauscht oder repariert werden.
  • Um die Presswalze 10 auszutauschen oder zu reparieren, ist es jedoch notwendig, die Herstellungsvorrichtung 1 und die Pressproduktion der Bandelektrode A zu stoppen. Daher wird eine kontinuierliche Produktion der Bandelektrode A schwierig.
  • Unter diesem Gesichtspunkt legt die Steuerung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beim Start der Pressproduktion den Beförderungsweg der Bandelektrode A auf den „ersten Weg P1“ (einen Zustand, in dem der Kontaktbereich der relativ zur Mittellinie der Walzenoberfläche auf der linken Seite angeordnete Bereich AL ist) fest, der in der oben beschriebenen 2 gezeigt ist.
  • Wenn eine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird, wird davon ausgegangen, dass der abnormale Abschnitt im linken Bereich AL der Walzenoberfläche ist, weshalb die Steuerung 100 den Beförderungsweg der Bandelektrode A vom ersten Weg P1 zum zweiten Weg P2, der in der oben beschriebenen 3 gezeigt ist, ändert. Im Ergebnis ist der Kontaktbereich der Walzenoberfläche in den rechten Bereich AR der Walzenoberfläche (Bereich, der sich nicht mit dem linken Bereich AL überschneidet) verstellt. Daher ist es möglich, die Bandelektrode A unter Vermeidung des abnormalen Abschnitts der Walzenoberfläche kontinuierlich herzustellen, ohne die Presswalze 10 auszutauschen.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Prozessablaufs zeigt, der von der Steuerung 100 während der Pressproduktion der Bandelektrode A ausgeführt wird. Das Flussdiagramm wird im Zustand gestartet, in dem der Beförderungsweg der Bandelektrode A auf den ersten Weg P1 festgelegt ist.
  • Im Schritt S10 befördert die Steuerung 100 die Bandelektrode A und führt eine Pressproduktion (Pressbearbeitung durch die Presswalze 10) der Bandelektrode A durch.
  • Als nächstes analysiert die Steuerung 100 den vom Detektor 30 erfassten Zustand der Bandelektrode A und ermittelt, ob eine Abnormität der Walzenoberfläche der Presswalze 10 erfasst wurde (Schritt S12).
  • Wenn keine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wurde (NEIN in Schritt S12), führt die Steuerung 100 einen periodischen Austauschprozess zur Durchführung eines periodischen Austauschs der Presswalze 10 durch. Im Besonderen ermittelt die Steuerung 100 zunächst, ob die seit einem vorherigen Austausch der Presswalze 10 vergangene Zeit einen vorgegebenen Walzenaustauschzyklus T1 (Schritt S14) durchlaufen hat. Der Walzenaustauschzyklus T1 ist auf eine relativ lange Zeitdauer (z.B. mehrere Jahre) festgelegt. Wenn der Walzenaustauschzyklus T1 nicht erreicht wurde (NEIN in Schritt S14), kehrt die Steuerung 100 den Prozess zu Schritt S10 zurück und setzt die Pressproduktion fort. Wenn der Walzenaustauschzyklus T1 erreicht wurde (JA in Schritt S14), stoppt die Steuerung 100 die Pressproduktion, um den periodischen Austausch der Presswalze 10 durchzuführen (Schritt S16).
  • Wenn andererseits eine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wurde (JA im Schritt S12), wird davon ausgegangen, dass der abnormale Abschnitt im linken Bereich AL der Walzenoberfläche ist, weshalb die Steuerung 100 die Pressproduktion vorübergehend stoppt und den Beförderungsweg der Bandelektrode A vom ersten Weg P1 zum zweiten Weg P2 ändert (Schritt S22). Im Ergebnis ist der Kontaktbereich der Walzenoberfläche zum rechten Bereich AR der Walzenoberfläche (Bereich, der sich nicht mit dem linken Bereich AL überschneidet) verstellt.
  • Nachdem der Beförderungsweg zum zweiten Weg P2 geändert wurde, startet die Steuerung 100 die Pressproduktion neu und setzt die Pressproduktion ohne Austausch der Presswalze 10 fort (Schritt S24). Im Ergebnis kann die Bandelektrode A bis zur nächsten periodischen Wartung planmäßig hergestellt werden, ohne die Pressproduktion wesentlich zu stoppen.
  • Nachdem die Pressproduktion neu gestartet wurde, ermittelt die Steuerung 100, ob eine Abnormität der Walzenoberfläche der Presswalze 10 erfasst wurde (Schritt S26).
  • Wenn nach dem Neustart der Pressproduktion eine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wurde (JA im Schritt S26), wird davon ausgegangen, dass die abnormalen Abschnitte nicht nur im linken Bereich AL, sondern auch im rechten Bereich AR der Walzenoberfläche sind, weshalb die Steuerung 100 die Pressproduktion stoppt, um die Presswalze 10 auszutauschen (Schritt S16).
  • Wenn nach dem Neustart der Pressproduktion keine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wurde (NEIN im Schritt S26), ermittelt die Steuerung 100, ob die seit der vorherigen periodischen Wartung der Herstellungsvorrichtung 1 vergangene Zeit einen periodischen Wartungszyklus T2 durchlaufen hat (Schritt S28). Der periodische Wartungszyklus T2 ist auf eine Zeitdauer festgelegt (z.B. mehrere Monate), die kürzer als der oben beschriebene Walzenaustauschzyklus T1 ist.
  • Wenn der periodische Wartungszyklus T2 nicht erreicht wurde (NEIN im Schritt S28), kehrt die Steuerung 100 den Prozess zum Schritt S24 zurück und setzt die Pressproduktion fort.
  • Wenn der periodische Wartungszyklus T2 durchlaufen wurde (JA im Schritt S28), stoppt die Steuerung 100 die Pressproduktion, um die Presswalze 10 auszutauschen (Schritt S16). Das heißt, dass angesichts der Tatsache, dass der abnormale Abschnitt nach dem Neustart der Pressproduktion im linken Bereich AL der Walzenoberfläche ist, die Steuerung 100 die Presswalze 10 austauscht, wenn der periodische Wartungszyklus T2 (z.B. mehrere Monate) durchlaufen wurde, auch wenn der Walzenaustauschzyklus T1 (z.B. mehrere Jahre) noch nicht durchlaufen wurde.
  • Wie oben beschrieben, wird bei Erfassung einer Abnormität der Walzenoberfläche im Ausgangszustand davon ausgegangen, dass der abnormale Abschnitt im auf der relativ zur Mittellinie der Walzenoberfläche linken Seite angeordneten Bereich AL ist, weshalb die Steuerung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Verstelleinrichtung 20 steuert, um dadurch den Beförderungsweg der Bandelektrode A vom ersten Weg P1 (siehe 2) zum zweiten Weg P2 (siehe 3) zu ändern. Im Ergebnis ist der Kontaktbereich der Walzenoberfläche in den Bereich AR verstellt, der sich nicht mit dem Bereich AL überschneidet. Daher ist es möglich, die Bandelektrode A unter Vermeidung des abnormalen Abschnitts der Walzenoberfläche kontinuierlich herzustellen, ohne die Presswalze 10 auszutauschen.
  • Im Besonderen ist in der vorliegenden Ausführungsform die Breite W1 der Walzenoberfläche zweimal so groß oder mehr als zweimal so groß wie die Breite W2 der Elektrode. Wenn eine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird, wird der Kontaktbereich der Walzenoberfläche zum Erfassungszeitpunkt der Abnormität vom Bereich AL in den Bereich AR verstellt, der sich zum Erfassungszeitpunkt der Abnormität nicht mit dem Bereich AL überschneidet. Im Ergebnis ist es möglich, den Beförderungsweg zu ändern, ohne die Position des abnormalen Abschnitts der Walzenoberfläche zu bestimmen, und kontinuierlich eine Elektrode von guter Qualität zu produzieren.
  • <Erste Modifikation>
  • Wenn eine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird, wird in der oben beschriebenen Ausführungsform der Beförderungsweg der Bandelektrode A verstellt, wodurch der Kontaktbereich der Walzenoberfläche zum Erfassungszeitpunkt der Abnormität vom Bereich AL in den Bereich AR verstellt wird, der sich nicht mit dem Bereich AL überschneidet. Das Verfahren zum Ändern des Beförderungswegs (Verfahren zum Verstellen des Kontaktbereichs) ist jedoch nicht auf ein solches Verfahren beschränkt.
  • Beispielsweise kann die Steuerung 100 unter Verwendung des Erfassungsergebnisses des Detektors 30 eine Position eines abnormalen Abschnitts H der Walzenoberfläche bestimmen und den Beförderungsweg so ändern, dass der abnormale Abschnitt H den Kontaktbereich der Walzenoberfläche verlässt, wenn eine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird.
  • 5 zeigt schematisch einen Zustand, in dem im Zustand, in dem der Beförderungsweg der Bandelektrode A auf den ersten Weg P1 festgelegt ist (im Zustand, in dem der Kontaktbereich der Walzenoberfläche der Bereich AL ist) eine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wurde. Bei dem in 5 gezeigten Beispiel tritt ein abnormaler Abschnitt HA an einer Position auf, die einen Abstand C vom linken Ende der Bandelektrode A hat. In diesem Fall bestimmt die Steuerung 100, dass der abnormale Abschnitt H an einer Position ist, die vom linken Ende der Walzenoberfläche den Abstand C hat.
  • Dann verstellt die Steuerung 100 den Beförderungsweg, so dass der Kontaktbereich der Walzenoberfläche in einen Bereich verstellt wird, der den bestimmten abnormalen Abschnitt H nicht aufweist und sich zum Erfassungszeitpunkt der Abnormität mit einem Teil des Bereichs AL überschneidet.
  • 6 zeigt schematisch ein Beispiel eines geänderten Beförderungswegs P3 bei bestimmtem in 5 gezeigten abnormalen Abschnitt H. Wie in 6 gezeigt, ist der geänderte Beförderungsweg P3 ein Weg, der erhalten wird, indem der nicht geänderte erste Weg P1 um den Abstand C entlang der Drehachsenrichtung der Presswalze 10 in Beförderungsrichtung nach rechts verschoben wird. Im Ergebnis ist beim geänderten Beförderungsweg P3 der Kontaktbereich der Walzenoberfläche ein Bereich A3, der den bestimmten abnormalen Abschnitt H nicht aufweist und sich mit einem Teil des Bereichs AL überschneidet. Verglichen mit dem Fall, in dem der Kontaktbereich einfach in den Bereich AR verstellt wird, der sich nicht mit dem Bereich AL überschneidet, kann daher die zur Verstellung des Kontaktbereichs benötigte Breite der Walzenoberfläche verkleinert werden. Daher kann die Breite W1 der Walzenoberfläche beispielsweise eine Breite haben, die weniger als zweimal so groß wie die Breite W2 der Elektrode ist, wodurch eine Verkleinerung der Presswalze 10 erreicht wird. Des Weiteren kann die Zahl der Kontaktbereichsverstellungen erhöht und eine Frist bis zum Walzenaustausch verlängert werden.
  • <Zweite Modifikation>
  • Obwohl in der vorgenannten Ausführungsform das Beispiel beschrieben wurde, in dem der Detektor 30 unter Verwendung der Kameras den Zustand der Bandelektrode A erfasst, kann der Detektor 30 den Zustand der Bandelektrode A unter Verwendung eines Sensors (z.B. eines Sensors, der Unregelmäßigkeiten durch Abstandsmessung zu einem Objekt erfasst) erfassen.
  • <Dritte Modifikation>
  • Obwohl das Beispiel der Erfassung des Zustands der Walzenoberfläche basierend auf dem Erfassungsergebnis des Zustands der Bandelektrode A in der vorgenannten Ausführungsform beschrieben wurde, kann der Zustand der Walzenoberfläche unter Verwendung einer Kamera, des oben beschriebenen Sensors oder dergleichen direkt erfasst werden.
  • Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, sollte verstanden werden, dass die hier gezeigte Ausführungsform beispielhaft und in keinerlei Hinsicht einschränkend ist. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Begriffe der Ansprüche definiert und dazu vorgesehen, jede Modifikation zu enthalten, die innerhalb des Schutzbereichs und der Bedeutung liegt, die den Begriffen der Ansprüche entsprechen.

Claims (4)

  1. Vorrichtung zur Herstellung einer Elektrode, die aufweist: eine Presswalze (10), die so konfiguriert ist, dass sie eine Pressbearbeitung einer Bandelektrode (A), die befördert wird, durchführt, und eine Walzenoberfläche aufweist, die eine größere Breite als die Elektrode hat; eine Verstelleinrichtung (20), die so konfiguriert ist, dass sie einen Kontaktbereich der Walzenoberfläche durch Ändern eines Beförderungswegs der Elektrode verstellt, wobei der Kontaktbereich während der Pressbearbeitung mit der Elektrode in Kontakt ist; einen Detektor (30), der so konfiguriert ist, dass er den Zustand der Walzenoberfläche erfasst; und eine Steuerung (100), die so konfiguriert ist, dass sie die Verstelleinrichtung steuert, wobei die Steuerung (100) unter Verwendung der Verstelleinrichtung (20) den Kontaktbereich von einem ersten Bereich in einen zweiten Bereich verstellt, wenn in einem Zustand, in dem der Kontaktbereich ein erster Bereich ist, eine Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird, wobei der zweite Bereich keinen abnormalen Abschnitt der Walzenoberfläche aufweist.
  2. Vorrichtung zur Herstellung einer Elektrode nach Anspruch 1, wobei die Breite der Walzenoberfläche zweimal so groß oder mehr als zweimal so groß wie die Breite der Elektrode (A) ist, und sich der zweite Bereich nicht mit dem ersten Bereich überschneidet.
  3. Vorrichtung zur Herstellung einer Elektrode nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (100) den abnormalen Abschnitt der Walzenoberfläche unter Verwendung eines Erfassungsergebnisses des Detektors (30) bestimmt, wenn die Abnormität der Walzenoberfläche erfasst wird, und der zweite Bereich den bestimmten abnormalen Abschnitt nicht aufweist und sich mit einem Teil des ersten Bereichs überschneidet.
  4. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode unter Verwendung einer Herstellungsvorrichtung (1), wobei die Herstellungsvorrichtung (1) aufweist: eine Presswalze (10), die so konfiguriert ist, dass sie eine Pressbearbeitung der Elektrode, die befördert wird, durchführt, und eine Walzenoberfläche aufweist, die eine größere Breite als die Elektrode hat; eine Verstelleinrichtung (20), die so konfiguriert ist, dass sie einen Kontaktbereich der Walzenoberfläche durch Ändern eines Beförderungswegs der Elektrode verstellt, wobei der Kontaktbereich während der Pressbearbeitung mit der Elektrode in Kontakt ist; und einen Detektor (30), der so konfiguriert ist, dass er den Zustand der Walzenoberfläche erfasst, wobei das Verfahren aufweist: Bestimmen, ob eine Abnormität der Walzenoberfläche in einem Zustand, in dem der Kontaktbereich ein erster Bereich ist, erfasst wurde oder nicht; und Verstellen des Kontaktbereichs vom ersten Bereich in einen zweiten Bereich unter Verwendung der Verstelleinrichtung (20), wenn die Abnormität der Walzenoberfläche im Zustand, in dem der Kontaktbereich ein erster Bereich ist, erfasst wird, wobei der zweite Bereich keinen abnormalen Abschnitt der Walzenoberfläche aufweist.
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