JP2007191306A - 薄帯材料捲回装置用材料自動交換装置。 - Google Patents

薄帯材料捲回装置用材料自動交換装置。 Download PDF

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嘉秀 北村
Hiroshi Takada
浩 高田
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Abstract

【課題】 簡単な構成で薄帯材料原反（フープ材）を自動的に交換することが可能で、巻取り装置が動作中でもエンドレスに薄帯材料原反が供給でき、供給作業時間を長時間必要とせず、同時に複数個の薄帯材料原反が交換でき、時間ロスが少なく、巻取り装置に常時人材を必要としない薄帯材料捲回用材料自動交換装置を提供することを目的とする装置。
【解決手段】 薄帯材料の捲回装置において、複数個の薄帯材料原反がストックできるストッカーを有しリング状回転させることにより、巻取り機が動作中にでも薄帯材料原反が供給できるようにし、複数個の薄帯材料原を同時に搬送できる搬送部を有し、巻き取り装置の終了薄帯材料終端と交換新材料治端を自動的に接続することにより問題を解決する。
【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）とがセパレーター等絶縁体を介して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巻き上げられた正、負電池素子材料（原反）及びセパレーター等絶縁体材料（原反）を捲回部まで間欠的かつ断続的に送り出し、捲回部巻芯によって捲回し、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、セパレーター等絶縁体材料の原反部は材料が無くなったら交換する必要がある。しかし、手作業で交換すると複数個ある材料を交換するためには複数個分の時間を浪費し、更に交換時期に装置に人がいなくてはならないために、設備能力の低下の原因になっている。
そこで、人が常時設備にいなくてもよく、簡単な構成で薄帯材料を自動的に交換することが可能で、巻取り装置が動作中でもエンドレスに材料が供給でき、同時に複数個の材料が交換でき、時間ロスが少なく、巻取り装置に常時人材を必要としない、自動で薄帯材料を交換できる装置が必要になっている。
薄帯材料の捲回装置において、複数個の薄帯材料原反がストックできるストッカー部を有し、リング状回転させることにより、巻取り機が動作中にでも薄帯材料原反が供給できるようにし、複数個の薄帯材料原を同時に搬送できる搬送部を有し、巻取り装置の終了薄帯材料終端と交換新材料始端を自動的に接続することにより問題を解決する。
複数個の材料が巻取機動作中でも供給できることで、機械停止時の材料供給から時間制約が無くなることで時間ロスが無くなり、手作業で行わず機械で自動的に且つ、複数個同時に行うことで人が常時設備に居なくてもよい環境ができる。
本発明に係る材料自動交換方法によれば、材料をエンドレスに自動供給できることが可能である。さらに、４軸同時に交換することも可能なために、タイムロスも最小限に押さえ込める利点がある。
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１，２，３に示すように、本機構は主にストック原反搬送駆動軸７とストック原反搬送駆動ベルト８とストック原反保持用アームＡ９とストック原反保持用アームＢ １０から構成される原反ストッカー部１，原反仕掛部Ａ ２，原反仕掛部Ｂ ３、原反コア用チャック４と原反搬送用シャフト５と原反押し込みホルダー６から構成される原反搬送用治具１３から構成され、ストックされた原反２６が、原反仕掛部Ａ ２又は原反仕掛部Ｂ ３に自動で搬送、交換することができる構成になっている。また原反搬送用治具上下動作部１４，また原反搬送用治具前後動作部１５、また原反搬送用治具左右動作部１６は搬送に必要なＸ−Ｙ−Ｚ方向全て動作可能な構造になっている。材料自動接続部１２は材料自動交換装置の付帯設備である。
図４〜１２は本発明の実施の形態に係る材料自動交換装置動作の詳細を示す図である。説明は原反仕掛部Ｂの交換の場合を記載する。材料自動交換装置は図４に示すように、原反２６が巻出され原反コア１７のみになると交換動作を行う。排出時用原反コアスペース１８は自動交換装置動作開始前に空いているとする。図５に示すように、原反搬送用治具１３は原反搬送用治具前後動作部１５で移動方向１９へ移動し、原反コア用チャック４で原反コア１７を保持する。この時、原反搬送用シャフト５は原反仕掛部Ｂに接触し、原反押し込み用ホルダー６内に引き込まれる構造である。図６に示すように、原反搬送用治具１３は原反コア用チャック４で原反コア１７を保持したまま原反搬送用治具前後動作部１５で移動方向２０へ移動する。
図７に示すように、原反搬送用治具１３は原反コア用チャック４で原反コア１７を保持したまま原反搬送用治具左右動作部１６で移動方向２１へ移動し、原反搬送用治具前後動作部１５で移動方向１９へ移動する。図８に示すように、原反搬送用治具１３は原反コア用チャック４で原反コア１７を開放し、原反搬送用治具前後動作部１５で移動方向２０へ移動し、原反搬送用治具左右動作部１６で移動方向２２へ移動する。これで原反コア１７は排出時用原反コアベース１８に搬送が完了する。図９に示すように、原反搬送用治具１３は原反搬送用治具前後動作部１５で移動方向１９へ移動し、原反搬送用治具１３は原反搬送用治具上下動作部１４で原反２６を持ち上げ、原反２６を保持する。
図１０に示すように、原反搬送用治具１３は原反搬送用治具前後動作部１５で移動方向２０へ移動、原反２６を保持し、原反搬送用治具上下動作部１４で原反２６を元の高さに戻す。この時、ストック原反保持アームＢ １０は自動的に移動方向２３へ旋回し原反移動の妨げにならないように移動する構造になっている。図１１に示すように、原反搬送用治具１３は原反２６を保持したまま原反搬送用治具左右動作部１６で移動方向２４へ移動し、原反搬送用治具前後動作部１５で移動方向１９へ移動する。この時、原反搬送用シャフト５は原反仕掛部Ｂに接触し、原反押し込み用ホルダー６内に引きこまれ、原反押し込み用ホルダー６は原反２６を原反仕掛部Ｂに押し入れ、原反２６の搬送は完了する。前記動作中原反ストッカー部１は、ストック原反保持用アームＡ ９とストック原反保持用アームＢ １０が連結されたストック原反搬送駆動ベルト８をストック原反搬送駆動機７，ストック原反搬送受動軸１１にて動作させることにより、移動方向２５に回転し、次の材料交換に備える位置に移動する。図１２に示すように、原反搬送用治具１３は原反搬送用治具前後動作部１５で移動方向２０へ移動し、原反搬送用治具左右動作部１６で移動方向２１へ移動し、一連の動作を完了する。最終的に原反ストッカー部１には原反コア１７が放置されているために、手作業で取り出し、代わりに原反２６を装填する。
本発明の実施の形態に係る機構構成図（上面図）。 本発明の実施の形態に係る機構構成図（正面図）。 本発明の実施の形態に係る機構構成図（側面図）。 本発明の実施の形態に係る機構動作時の説明図（スタンバイ状態）。 本発明の実施の形態に係る機構動作時の説明図（原反コア取り出し状態）。 本発明の実施の形態に係る機構動作時の説明図（原反コア搬送状態）。 本発明の実施の形態に係る機構動作時の説明図（原反コア、ストック部移載状態）。 本発明の実施の形態に係る機構動作時の説明図（原反をストック部取出し前状態）。 本発明の実施の形態に係る機構動作時の説明図（原反をストック部受け取り状態）。 本発明の実施の形態に係る機構動作時の説明図（原反ヲストック部より搬送状態）。 本発明の実施の形態に係る機構動作時の説明図（原反を掛軸部に装着状態）。 本発明の実施の形態に係る機構動作時の説明図（原反、原反コアをストッカー部に手作業で供給、排出する状態）。
符号の説明
１ 原反ストッカー部
２ 原反仕掛部Ａ
３ 原反仕掛部Ｂ
４ 原反コア用チャック
５ 原反搬送用シャフト
６ 原反押し込み用ホルダー
７ ストック原反搬送駆動軸
８ ストック原反搬送駆動ベルト
９ ストック原反保持用アームＡ
１０ ストック原反保持用アームＢ
１１ ストック原反搬送受動軸
１２ 材料自動接続部
１３ 原反搬送用治具
１４ 原反搬送用治具上下動作用プレート
１５ 原反搬送用治具前後動作用プレート
１６ 原反搬送用治具左右動作用プレート
１７ 原反コア
１８ 排出時用原反コアスペース
１９ 移動方向１９
２０ 移動方向２０
２１ 移動方向２１
２２ 移動方向２２
２３ 移動方向２３
２４ 移動方向２４
２５ 移動方向２５
２３ 原反（シート状の材料がフープ状になったもの）

Claims (5)

  1. 薄帯材料の捲回装置において、薄帯材料の原反を仕掛部に自動的に交換するために、原反を複数個ストック（備蓄）する機構を備えるという特徴をもった薄帯材料捲回装置用材料自動交換装置。
  2. 請求項１の装置において、薄帯材料の原反を複数個同時に交換できる機構を有するという特徴をもった薄帯材料捲回装置用材料自動交換装置。
  3. 請求項１の装置において、薄帯材料の原反をストックする機構に捲回装置を稼動停止させることなく、常時薄帯材料の原反を供給することができるという特徴をもった薄帯材料捲回装置用材料自動交換装置。
  4. 請求項１の装置において、薄帯材料の原反をストックした順番に使用できるという特徴をもった薄帯材料捲回装置用材料自動交換装置。
  5. 請求項１の装置において、薄帯材料の原反を自動交換した後、捲回装置部の終了材料終端と交換新材料の始端を自動的に接続できるという特徴をもった薄帯材料捲回装置用材料自動交換装置。
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