JP2007142351A

JP2007142351A - 素子加圧ローラー機構装置

Info

Publication number: JP2007142351A
Application number: JP2005367093A
Authority: JP
Inventors: Masao Minafuji; 昌雄皆藤
Original assignee: KAIDO SEISAKUSHO KK; Kaido Manufacturing Co Ltd
Current assignee: KAIDO SEISAKUSHO KK; Kaido Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-11-22
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】コンデンサー、二次電池等の帯状物捲回体製造において、捲回素子の素子外径寸法及び素子硬度を安定して捲回することの出来る機構を提供することを目的とする。
【解決手段】電池素子やコンデンサー素子等の帯状物捲回時に素子外径寸法及び素子硬度を安定させることを目的とした加圧ローラーを捲回中に押し当てる構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明はコンデンサー、二次電池等の帯状物捲回体製造の過程で用いられる捲回装置に関する。

例えば、コンデンサー、二次電池等の帯状物捲回体は、それぞれロール状に巻き上げられた素子材料（原反）を捲回機に取り付け、捲回巻芯部にて捲回されたものを素子としている。

このような捲回装置では、図１に示すように、それぞれロール状に巻き上げられた素子材料１（原反）を、捲回部２まで間欠的且つ断続的に送り出し、図２に示すように、巻心３によって捲回し、素子材料１を捲回素子品種の設定外径により算出された規定の長さに切断し、図３に示すような捲回素子４としている。捲回部２には巻芯回転用スピンドルを少なくとも１軸以上有し、素子材料１の巻き取り工程と素子材料１を切断し、巻き止めテープの貼付けやヒーターによる熱溶着により、素子材料１の終端部巻き止め処理を行い、捲回素子４を装置より排出するという動作を行う。

上述した従来の捲回装置を用いた捲回素子４の製造では、捲回部２の巻芯３に素子材料１を捲回していく際に、巻き取られる素子材料１の夫々の間に同時に空気を巻き込んでしまい、素子材料１同士が密着せず捲回素子４が想定していた素子外径に対して大径になり、且つ素子材料１同士が密着しないことにより捲回素子４が想定していた硬度に対して柔らかくなり、特に素子材料１の捲回長が数百メートルにも及び、さらに高速で捲回するコンデンサー素子等においてその傾向が顕著に現れてしまうという問題点があった。

本発明は、これらの問題を解決するものであり、捲回素子４が想定通りの外径と硬度に捲回できることを目的とする。

前記の課題を解決するために、捲回素子４の捲回時に巻芯３の方向へ旋回、若しくは直線移動するエアシリンダやモーターを駆動源とする加圧ローラー５を設け、素子材料１が巻芯３に捲き付く際に夫々の素子材料１の間に入り込む空気を絞り出すことで、素子材料１同士が密着せず捲回素子４が想定していた素子外径に対して大径になり、且つ素子材料１同士が密着しないことにより捲回素子４が想定していた硬度に対して柔らかくなるといった問題を防止することの可能な素子捲回を行える構成とした。

この構成によれば、巻芯３に素子材料１が巻き込まれる部分に加圧ローラー５を設けることにより、素子材料１を巻芯３の方向へ押し付けることが可能となり、これにより、素子材料１同士の間に入り込もうとする空気を押し出し、且つ素子材料同士を密着させながら捲芯３へ捲回することがすることが可能となる。本発明に係る加圧ローラー機構によれば、捲回素子４の捲回時に加圧ローラー５を巻芯３の方向へ押し当てることにより、素子材料１の夫々の間に入り込む空気を排出し素子材料１同士を密着させ捲回することが可能となり、想定通りの捲回素子４の外径、硬度に捲回することが可能となる。

本発明の実施の形態を図面により具体的に説明する。図４は本発明の実施に係る加圧ローラー５を示す図である。この加圧ローラー５は、図４に示すように、ローラー部が支点６を中心に旋回移動することにより、巻芯３の方向へ素子材料１を押し付けることが可能となる。

本発明に係る加圧ローラー５の旋回移動動作については、まず、図４に示すようにエアシリンダ７をその動力源とするものがある。この構成によれば、加圧ローラー５はエアシリンダ７の推力により支点６を中心に旋回移動し、捲回中常に巻芯３の方向へ素子材料１を押し付け動作することになる。図５に示すように支点６部分は、回転ベアリング８を内蔵したローラー部と旋回支点軸となる支柱９から構成されている。

加圧ローラー５の動力源であるエアシリンダ７の配管経路中に手動式レギュレーター、若しくは電空レギュレーターを配置することにより、巻芯３に対する加圧ローラー５の押し付け力を任意の押圧に設定することが可能となる。手動式レギュレーターを配置の場合は、設定した任意の押圧で常に動作することとなるが、電空レギュレーターを配置の場合は、これに入力する電気信号を変化させることにより、捲回中においてもエアシリンダ７の推力を変更することが可能、即ち、随時連続的に加圧ローラー５の押し付け力を状況に応じて変更することが可能となり、より高詳細な捲回制御が行えることになる。

次に、加圧ローラー５の旋回移動動作について、図６に示すように、モーター１０をその動力源とするものがある。この構成によれば、加圧ローラー５はモーター１０の回転をローラー部に繋がる軸１１に伝え、支点６を中心に旋回移動動作することになる。図５に示すように、支点６部分は回転ベアリング８を内臓したローラー部と旋回支点軸となる支柱９から構成されている。

加圧ローラー５の動力源であるモーター１０の動作制御方法としては、捲回する素子材料１の厚みと巻芯３の回転回数により算出した現在素子外径を基にモーター１０を動作させ加圧ローラー５を移動させて行く方法と、外部センサーを設けて捲回途中の素子外径を検出し、この検出データを基にモーター１０を動作させ加圧ローラー５を移動させて行く方法がある。

更に、図７に示すように、例えばＬＭガイド１２を使用したスライド機構を設け、このスライド機構に加圧ローラー機構を取り付けることにより、加圧ローラー機構全体を移動させることが出来、図４，６，７に示すように、巻芯３に対する加圧ローラー５のＡ−Ｂ方向の位置関係を変更することができる。更に、移動動力源を電動アクチュエーター等のモーター１３とすることで捲回途中においても、位置関係を任意の位置に変更することを可能とし自在性を持たせることで、より高詳細な捲回制御が行えることになる。

上述の機能により、図８に示すように、加圧ローラーの位置を捲回が進行するにつれて増大する素子外径に合わせて移動させて行くことにより、加圧ローラー５上で重なり合う素子材料１の進入角度１４を素子捲回中ほぼ一定の進入角度に保つことが出来、素子巻き始めから捲き終わりまで捲回条件を一定に保つことで、より安定した素子捲回することが可能となる。

捲回装置の概略図。捲回部巻芯の詳細を示す拡大概略図。巻き上がり素子を示す図。エアシリンダを動力源とする加圧ローラー機構を示す概略図。加圧ローラー機構の側面概略図。モーターを動力源とする加圧ローラー機構を示す概略図。加圧ローラー機構にスライド機構を加えた場合の概略図。加圧ローラーへの素子材料の進入重なり角度を示す概略図。

符号の説明

１素子材料
２捲回部
３巻芯
４巻き上がり素子
５加圧ローラー
６旋回支点
７加圧ローラー駆動エアシリンダ
８旋回支点ベアリング
９旋回支点軸
１０加圧ローラー駆動モーター
１１連結軸
１２加圧ローラー機構スライド用ＬＭガイド
１３加圧ローラー機構移動用電動アクチュエーター
１４素子材料１の進入角度

Claims

コンデンサー、二次電池等の帯状物捲回体製造の過程で用いられる捲回装置において、捲回する素子の外径寸法及び硬度を安定させるため、捲回中の素子にローラーを押し当てながら素子材料を巻き取ることが可能な捲回装置用加圧ローラー機構装置。
請求項１の機構装置において、捲回中の素子に押し当てるローラーの動力源をエアシリンダとし、その空圧配管経路に手動式レギュレータを配置して、捲回中素子へのローラーの押し付け圧力を任意の圧力に調整設定することができる加圧ローラー機構装置。
請求項１の機構装置において、捲回中の素子に押し当てるローラーの動力源をエアシリンダとし、その空圧配管経路に電空レギュレータを配置して、任意の電気信号を入力設定し、また入力電気信号を変動させることで、捲回中素子へのローラーの押し付け圧力を連続的に調整設定することができる加圧ローラー機構装置。
請求項１の機構装置において、捲回中の素子に押し当てるローラーの動力源をモーターとし、捲回中の素子外径に対して任意の位置関係を保ちながらローラーを捲回中素子に追従させることが出来る加圧ローラー機構装置。
請求項１の機構装置において、捲回が進行するにつれて増大する素子外径に合わせて加圧ローラー機構装置全体移動させて、加圧ローラー部への素子材料掛かり角度を一定に保つことが可能な加圧ローラー機構装置。