JP2007161474A - 薄帯捲回装置用（ローラー位置可変型）蛇行補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で薄帯材料の幅方向の蛇行補正を高精度でかつ迅速に遂行可能な薄帯捲回用蛇行補正装置を提供することを目的とする装置。
【解決手段】 電池素子の巻回装置において、薄帯材料の幅方向の蛇行を検出するセンサーと、捲回される薄帯材料が掛かる少なくとも一本以上のローラーを角度方向及び前後方向に動作させることで、前記センサーによって薄帯材料の蛇行が検出された時、薄帯材料の幅方向位置を修正し、尚かつ長周期蛇行の幅方向位置についても補正する装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は薄帯材料の捲回装置に関する。

例えば、リチュウムイオン電池等の二次電池は、金属集電体に一定の間隔で正極活物質が設けられた塗布部を有する正極集電体と、金属集電体に一定の間隔で負極活物質が設けられた塗布部を有する負極集電体とを備え、この正、負極集電体（電池素子材料）がセパレーター等絶縁体を介して（挟んで）捲回されたものを電池素子とし、ケース内に収容して構成されている。

このような構成の二次電池素子を得る捲回装置では、それぞれロール状に捲き上げられた正、負電池素子材料（原反）及びセパレーター等絶縁体を捲回部まで間欠的かつ断続的に送り出し、捲回部捲心によって捲回し、正、負極電池素子材料及びセパレーター等絶縁体を所定の長さに切断して電池素子としている。このため、正、負極電池素子材料の原反部より捲回部捲芯までの搬送距離が長く、搬送中に蛇行し易い。また正、負極の原反の捲き状態の性質によっても大きく影響を受け、電池素子の捲回品質の低下原因になっている。更に、捲き状態の比較的良好な原反を用いた場合であっても、原反の捲き始めと巻き終わりとでは蛇行し易く、電池素子の捲回品質の低下原因になっている。

特開平０５−７４４４６号公報

そこで、特許文献１に開示されているように、電池コイル材料（正、負極電池素子材料）の幅方向の位置を検出する位置検出センサーと、捲き取られる電池コイル材料を案内し且つ回転軸の角度を調整可能な少なくとも一本の角度ロールとを有した捲取装置が知られている。

特開平０９−１２９２６０号公報

また、特許文献２に開示されているように、それぞれ「送り出し軸に捲かれている正極及び負極」（以降“乙”と表記する）の集電体（正、負極電池素子材料）を捲き取り位置に送り出し、乙集電体をセパレーターを介して（挟んで）捲回する電池用捲回機に装着され、少なくとも一方の集電体の幅方向の位置を調整するための集電体エッジ位置調整装置であって、乙集電体の幅方向の位置を検出するエッジ検出手段と、乙集電体を前記送り出し軸から送り出すために当該送り出し軸を軸方向に進退させる軸移動手段と、乙送り出し軸から送り出された乙集電体を乙捲き取り位置に向かって案内するとともに、乙軸移動手段の作用下に当該送り出し軸と一体的に前記軸方向に移動するパスローラーとを備えることを特徴とする電池用捲回機の集電体エッジ位置調整装置が知られている。

しかしながら、特許文献１に開示されている従来技術では、回転軸の角度を調整可能な角度可変ロールを備えるため、装置全体の構成が相当に複雑化するとともに、この角度可変ロールを所望の角度に調節するための制御が複雑なものになるという問題が指摘される。

また、特許文献２に開示されている従来技術では、原反捲き出し軸直後では蛇行補正が可能であっても、原反部より捲回部捲芯までの搬送距離が長い場合では、搬送途中の蛇行の補正を行うことが不可能であるという問題を指摘される。

本発明は、これらの問題を解決するためのものであり、簡単な構成で電池素子材料の幅方向の蛇行補正を高精度でかつ迅速に遂行可能な薄帯捲回用蛇行補正装置を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明では薄帯材料の幅方向の蛇行を検出するセンサーと、捲回される薄帯材料が掛かるローラーの角度及び前後位置を同時に可変することのできるローラーを少なくとも一本以上を有し、前記蛇行検出センサーにより薄帯材料の幅方向の蛇行が検出されると、この蛇行を補正する方向にローラーの角度及び位置を可変操作するものである。

蛇行検出センサーは捲回される薄帯材料が搬送途中で捲すれの原因となる幅方向への蛇行を生じた場合これを検出するものである。角度可変ローラーはローラーの軸端に設置したガイドに沿って移動することにより、ローラーの角度及び前後位置が同時に変化し、それに沿って薄帯材料が移動し、蛇行を補正するものであり、蛇行検出センサーの蛇行検出に基づいて作動するものである。

本発明に係る蛇行補正方法によれば、ローラーが位置移動することで材料を瞬時に位置補正することが可能で、更に、継続的な位置変化についても補正が可能である。構成が簡素化されているため、低コストな補正機構が出来る。

本発明の実施の形態を図面により具体的に説明する。図１は本発明の実施の形態に係る機構構成図である。図１に示すように、本機構は主に機構動作用モーター１、位置変化用カム２、ローラー取付けレバー３、ローラー５、バネ２０、補正用検出センサー６から構成される。センサー６で材料４を位置検出し、モーター１に変化の指令を与えることで材料の位置を一定に保つことができる構成になっている。

図２，３は本発明の実施の形態に係る蛇行補正装置の動作の詳細を示す図である。蛇行補正装置は図２に示すように、補正用検出センサー６が材料４の奥側位置変化を検出すると、取付けレバー３及びローラー５が機構動作用モーター１により方向１４に回転する。バネ２０でローラー取付けレバー３及びローラー５は、バネ２０で位置変化カム２に押し付けられているために、位置変化カム２上を移動する。その結果ローラー５はローラー手前側移動方向１１に位置形状を変化するため、材料４は材料変位方向１０（手前）に位置を変化させることができる。ローラー手前側移動方向１１は材料４を摩擦抵抗により瞬時に移動させることができ、ローラー内側傾き方向１２、ローラー右側傾き方向１３は材料の継続的な位置変化を補正用検出センサー６中心に保つ働きを持つ。また、前記した材料４を奥側位置変化を検出した場合は、図３に示すように、ローラー取付けレバー３及びローラー５が機構動作用モーター１により方向１９に回転する。バネ２０でローラー取付けレバー３及びローラー５は、バネ２０で位置変化カム２に押し付けられているために、位置変化カム２上を移動する。その結果、ローラー５はローラー奥側移動方向１６に位置形状を変化するために、材料４は材料変位方向１５（奥）に位置を変化させることができる。ローラー奥側移動方向１６は材料４を摩擦抵抗により瞬時に移動させることができ、ローラー外側傾き方向１７、ローラー左側傾き方向１８は材料の継続的な位置変化を補正用検出センサー６中心に保つ働きを持つ。

本発明の実施の形態に係る機構構成図。 本発明の実施の形態に係る機構動作時の説明図。 本発明の実施の形態に係る機構動作時の説明図。

符号の説明

１ 機構動作用モーター
２ 位置変化用カム
３ ローラー取付けレバー
４ 材料
５ ローラー
６ 補正用検出センサー
７ 正転方向
８ 逆転方向
９ 材料走行ライン
１０ 材料変位方向（手前）
１１ ローラー手前側移動方向
１２ ローラー内側傾き方向
１３ ローラー右側傾き方向
１４ ローラー正転側移動位置
１５ 材料変位方向（奥）
１６ ローラー奥側移動方向
１７ ローラー外側傾き方向
１８ ローラー左側傾き方向
１９ ローラー逆転側移動方向
２０ ローラー取付けレバー固定バネ

Claims (3)

1. 薄帯の捲回装置において、薄帯材料の幅方向の蛇行を検出するセンサーと、捲回される薄帯材料が掛かる少なくとも一本以上のローラーの角度を回帰制御することにより、薄帯材料の幅方向位置を修正する機能を特徴とした薄帯捲回装置用蛇行補正装置。
2. 請求項１の装置において、捲回される薄帯材料が掛かる少なくとも一本以上のローラーを薄帯材料の幅方向に回帰制御することにより、薄帯材料が有する蛇行の幅方向位置を瞬時に修正する機能を特徴とした薄帯捲回装置用蛇行補正装置。
3. 請求項２の装置において、捲回される薄帯材料が掛かる少なくとも一本以上のローラーの角度及び薄帯材料幅方向の動作により、薄帯材料の幅方向位置を修正し、尚かつ素子生産単位をまたがる長い周期の蛇行の薄帯材料の幅方向においても修正する機能を特徴とした薄帯捲回装置用蛇行補正装置。

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