JP2007191305A - 広巾素子２個同時捲回対応型巻き軸機構 - Google Patents

Abstract

【課題】巻芯の中央付近に巻芯の撓みを防止することのできる巻芯撓み防止ガイド機構を設け、さらに巻芯回転運動力の伝達を巻芯の根元側、手前側の両側から同時に行うことで巻芯の捻れを防止し，８０ｍｍ巾以上の広巾の素子での２個同時捲回を可能とする。
【解決手段】巻芯の中央部分に巻芯撓み防止ガイド機構を設置して巻芯のスリット部へ撓み防止ガイド板１１を挿入できる構造とし、加えて巻芯回転時の捻れを防止する方策として、従来巻芯の根元側に位置する巻芯回転スピンドルからのみ巻芯に回転駆動力を伝達していた構成を、巻芯の先端側からも同時に回転駆動力を伝達することが可能な構成とした。
【選択図】図６

Description

本発明はコンデンサー素子や二次電池素子の帯状物捲回体製造過程で用いられる捲回装置に関する。

例えば、コンデンサー素子や二次電池素子の帯状物捲回体は、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まで間欠的かつ断続的に送り出し、図２に示すように、巻芯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５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り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５を装置より排出する。

コンデンサー素子や二次電池素子の帯状物捲回体製造装置において、特にその中でもフイルムコンデンサー素子捲回装置では生産性を向上させるために一度の素子捲回動作で２個同時に素子を捲回する場合があり、図４に示すように、その方法として１本の巻芯に対して１個は巻芯の根元側、もう１個は巻芯の先端側を使用して捲回することで素子の２個同時捲回を可能としている。

しかし、捲芯には図２に示すように、素子材料を巻き付けるためのスリット部４があり、従来８ｍｍ巾以上の広巾の素子（以下、単に広巾の素子と称す）を２個同時に捲回しようとした場合、捲芯の全長が長くなり捲回される素子材料にかかる張力により巻芯に撓みが発生し、巻芯回転時に巻芯に捻れが発生することにより巻芯の真円度が損なわれ、従来８０ｍｍ巾以上の広巾の素子では２個同時に捲回することは不可能であった。

本発明はこれらの問題を解決するものであり、巻芯の中央付近に巻芯の撓みを防止することのできる巻芯撓み防止ガイド機構を設け、さらに巻芯回転運動力の伝達を巻芯の根元側、手前側の両側から同時に行うことで巻芯の捻れを防止し，８０ｍｍ巾以上の広巾の素子での２個同時捲回を可能とすることを目的とする。

前記の課題を解決するために、巻芯の中央部分に巻芯撓み防止ガイド機構を設置して巻芯のスリット部４へ撓み防止ガイド板１１を挿入できる構造とし、加えて巻芯回転時の捻れを防止する方策として、従来巻芯の根元側に位置する巻芯回転スピンドルからのみ巻芯に回転駆動力を伝達していた構成を、巻芯の先端側からも同時に回転駆動力を伝達することが可能な構成とした。

この構成によれば、素子捲回時に巻芯のスリット部４のスリット巾寸法に合わせた厚みを持つガイド板を挿入することにより、捲回される素子材料にかかるテンション張力により巻芯が撓み、スリット部４が規定のスリット巾より縮む現象を防止することが可能となり、さらに巻芯の根元、先端の両側から巻芯回転駆動力を伝達することによって、巻芯回転時に巻芯に加わるストレスを軽減し巻芯の捻れを防止することにより、巻芯の真円度が損なわれ巻きズレを誘発し良品素子が捲回できない問題を防止することが可能となる。

本発明に係る広巾２個同時捲回対応型巻き軸機構によれば、従来素子捲回時に発生していた巻芯の撓みや捻れと言った良品素子捲回の障害となる問題を防止することが可能となり、８０ｍｍ巾以上の広巾の素子２個同時捲回時においても安定して高品質な素子を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５は本発明の実施に係る広巾２個同時捲回対応型巻き軸機構を示す図である。この巻き軸機構は、図５に示すように、中間受け板６部に図６に示す巻芯撓み防止ガイド機構を備え、図７，８に示すように、巻芯回転駆動力を巻芯の根元側、手前側の両側、即ち、巻芯回転用スピンドルの奥側と手前側の両側から同時に行うことで巻芯の捻れを防止することが可能となる。

本発明に係る広巾２個同時捲回対応型巻き軸機構の動作について、まず、図６に示す巻芯撓み防止ガイド機構の動作を説明する。この巻芯撓み防止ガイド機構は回転ベアリング７により中間受け板６部に保持され巻芯回転時には本ガイド機構も同時に回転する。動作順序としては先ず巻芯３が挿入される。次に、スライドカム８をＢ方向へ押しつけているエアシリンダ９を戻すことにより、スライドカム８は戻しバネ１０によりＡ方向へ移動する。スライドカム８の先端はテーパー形状になっており、スライドカム８との接触面が同じくテーパー形状となっているガイド板１１が、ガイド板押しバネ１２によりスライドカム８へ押し付けられている。これにより、スライドカム８がＡ方向へ移動することでガイド板１１はＤ方向へ移動し、巻芯３のスリット部へ挿入されることとなる。ガイド板１１は巻芯３のスリット部４のスリット巾寸法に合わせた厚みを持っており、これにより素子捲回時に巻芯が撓ミスリット巾が縮む現象を防止しながら素子捲回を行う。

捲回した素子の取り出し時に巻芯３が引き抜かれる際は、スライドカム８がエアシリンダ９によりＢ方向へ押し付けられ、ガイド板１１はＣ方向へ移動し巻芯３のスリット部４から引き抜かれる。これはガイド板１１を挿入した状態で巻芯３を引き抜こうとすると、素子内周部と巻芯外周部が密着しており摩擦大きいため、素子内周部がずれて竹の子状になる問題が発生することを防止するためであり、素子取り出し時においては、逆に巻芯３のスリット部４を撓み易くすることで巻芯３からの素子抜け性を向上させている。

この巻芯撓み防止ガイド機構は、巻芯３のスリット部４へガイド板１１をスムーズに挿入できるよう、巻芯３挿入時に巻芯３のスリット部４とガイド板１１の角度位置決めを行える機能を備えており、その動作はモーター１６によりハウジング１５を回転させて行う。

次に、巻芯回転用スピンドルの駆動方法であるが、本願広巾素子２個同時捲回対応型巻き軸では、図７に示すように、巻芯回転用スピンドルの奥側駆動原から伝達軸１８を介して手前側と連結することにより同時に駆動する構成と、図８に示すように、奥側、手前側それぞれに駆動原であるモーター１９を配置し同期運転することにより同時に駆動する構成とがある。これにより、素子捲回時に巻芯に掛かるストレスを最小限に抑え、巻芯回転時の巻芯の捻れを防止する。

本発明の捲回装置を示す概略図。 捲回部巻芯の詳細を示す拡大概略図。 巻上がり素子を示す図。 従来の素子２個同時捲回の状態を示す概略図。 広巾素子２個同時捲回対応型巻き軸機構を示す概略図。 巻芯撓み防止ガイド機構を示す概略図。 連結型前後同時駆動式巻き軸機構を示す概略図。 別駆動型前後同時駆動式巻き軸機構を示す概略図。

符号の説明

１ 素子材料
２ 捲回部
３ 巻芯
４ スリット部
５ 捲回素子
６ 中間受け板
７ 回転ベアリング
８ スライドカム
９ エアシリンダ
１０ 戻しバネ
１１ ガイド板
１２ ガイド板押しバネ
１３ スライドガイド軸
１４ スライドガイドブッシュ
１５ ハウジング
１６ モーター
１７ ガイド板押しバネ固定具
１８ 伝達軸
１９ 巻き軸駆動モーター
２０ 巻芯回転用スピンドル
２１ 巻芯先端受け

Claims (5)

1. コンデンサー素子や二次電池素子の帯状物捲回体製造の過程で用いられる捲回装置に係り、素子を捲回する巻き軸機構部分において、８０ｍｍ巾以上の広幅の素子材料を使用し且つ素子を２個同時に捲回できることを可能とするために、長尺の巻芯を使用する際の巻芯の撓みを防止する目的で、巻芯スリット部に撓み防止ガイドを挿入する機構を備えたことを特徴とする捲回装置の巻き軸機構。
2. 請求項１の巻き軸機構において、巻芯の撓みを防止する撓み防止ガイドを、巻芯のスリット位置に対し自動で位置合わせすることが可能な位置決め機構を備えたことを特徴とする巻き軸機構。
3. 請求項１、２の巻き軸機構において、巻き上がった素子を取り出し易くするため、素子取り出し時に巻芯スリット部に挿入していた撓み防止ガイドを巻芯スリット部から引き抜けることを特徴とする巻き軸機構。
4. 素子捲回時に巻芯が捻れることを防止するために、巻芯回転用スピンドルの回転駆動力を連結軸を介して巻芯先端部に伝達し、巻芯の根元側と先端側から両側同時に駆動できることを特徴とする巻き軸機構。
5. 素子捲回時に巻芯が捻れることを防止するために、巻芯回転用スピンドルの回転駆動力を巻芯の根元側と先端側にそれぞれモーターを配置し、同期運転することで両側同時に駆動できることを特徴とする巻き軸機構。

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