JP2012025497A - シート状物接合装置、シート状物接合方法、および電池箔の接合方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】互いに反対方向に回動するとともに、搬送される各シート状物40・50を間に挟んだ位置に配置され、各シート状物40・50に当接して、各シート状物40・50を互いに当接させた状態で搬送しながら切断可能な各刃ローラ26・36と、互いに反対方向に回動するとともに、各刃ローラ26・36のシート状物搬送方向下流側で、各シート状物40・50を間に挟んだ位置に配置され、各シート状物40・50に当接して、各シート状物40・50を搬送しながら接合可能な各接着ローラ27・37と、を具備する。
【選択図】図3
Description
また、シート状物を交換する際に、巻出機の運転を停止する必要がある。このため、シート状物接合装置を用いて金属箔へ活物質の塗工および乾燥を行う場合には、金属箔が変色する等金属箔の品質が著しく悪化してしまう。
以下において、シート状物接合装置1は、説明の便宜上、コイル状に巻回されている各シート状物40・50を繰り出して、所定の搬送先に搬送するものとするが、搬送される各シート状物40・50をコイル状に巻回する際に用いる構成とすることも可能である。
つまり、各シート状物40・50は、コイル状に巻回された各シート状物40・50を回動することにより繰り出して搬送されるもの、または搬送された各シート状物40・50がコイル状に巻回されるものである。
本実施形態の各シート状物40・50は、アルミ箔および銅箔等の金属箔とするが、これに限定されるものでなく、扁平状である物、例えば、紙やフィルム等を広く含むものである。
図2に示すように、第一モータ23の回動軸23aが図2における時計回り方向に回動することで、左側のシート状物40が繰り出される(図2に示す矢印N1参照)。
第一モータ23の回動軸23aとコイル側ガイドローラ24と台座側ガイドローラ11とは、それぞれ同一の搬送速度で左側のシート状物40を搬送するように、適宜の回転速度で回動する。
第二モータ25の回動軸25aは、刃ローラ26を嵌装することで、刃ローラ26を回動可能に支持する。第二モータ25の回動軸25aは、ベルト29を介して従動軸28と連結する。
刃ローラ26は、切欠部26a、搬送部26b、および凹部26cを有する。
刃ローラ26と接着ローラ27とは、互いに同じ位相で回動する。すなわち、各切欠部26a・27aおよび各搬送部26b・27bは、それぞれ同じタイミングでコイル側ガイドローラ24と台座側ガイドローラ11との間を搬送される左側のシート状物40側を向く。
このとき、第一モータ23全体が回動し、左側のシート状物40は、巻芯41より繰り出されることなく、左側のシート状物40全体が回動する。つまり、左側のシート状物40はコイル部分も含めて回動する。
コイル側ガイドローラ34・34は、例えば、一方が所定のモータの回動軸に嵌装されるとともに、他方が前記モータの回動軸にベルトを介して連結される従動軸に嵌装される。コイル側ガイドローラ34・34は、それぞれ前記モータの回動によって右側のシート状物50を搬送する。
つまり、各刃ローラ26・36は、互いに反対方向に回動するとともに、搬送される各シート状物40・50を間に挟んだ位置に配置される。
つまり、各接着ローラ27・37は、互いに反対方向に回動するとともに、各刃ローラ26・36の各シート状物搬送方向下流側で、各シート状物40・50を間に挟んだ位置に配置される。
刃ローラ36と接着ローラ37とは、互いに同じ位相で回動する。すなわち、各切欠部36a・37aおよび各搬送部36b・37bは、それぞれ同じタイミングでコイル側ガイドローラ34・34と台座側ガイドローラ11との間を搬送される右側のシート状物50側を向く。
このとき、第一モータ33全体が回動する。つまり、右側のシート状物50は、巻芯51より繰り出されることなく、右側のシート状物50全体が回動する。つまり、右側のシート状物50はコイル部分も含めて回動する。
この場合、左側のシート状物40は、第一モータ23、コイル側ガイドローラ24、および台座側ガイドローラ11によって搬送される。
この場合、右側のシート状物50は、第一モータ33、コイル側ガイドローラ34・34、および台座側ガイドローラ11によって搬送される。
従って、各シート状物40・50は、各第一モータ23・33、各コイル側ガイドローラ24・34・34、各刃ローラ26・36、各接着ローラ27・37、および台座側ガイドローラ11によって搬送される。
このとき、右側のシート状物50の搬送と刃ローラ36および接着ローラ37の回動とは停止している。第一旋回機構20においては、各切欠部26a・27aは、コイル側ガイドローラ24と台座側ガイドローラ11との間を搬送される左側のシート状物40に対向する位置に配置されている。また、第二旋回機構30においても、各切欠部36a・37aは、各切欠部26a・27aと同様の位置に配置されている。
つまり、各刃ローラ26・36および各接着ローラ27・37は、各切欠部26a・27a・36a・37aを各シート状物40・50に接近させて、各シート状物40・50に当接しない状態とした上で、その回動を停止する。また、右側のシート状物50は、左側のシート状物40に当接しないように、その端部が刃ローラ36の切欠部36aに固定された状態で、その搬送が停止されている。
これにより、シート状物接合装置1は、コンパクトな作業(接合)待機姿勢となる。つまり、作業待機時において装置を小型化できる。
また、右側のシート状物50の端部は、搬送部36bに固定しても構わない。
このとき、右側のシート状物50は、刃ローラ36に吸着固定されているため、刃ローラ36に巻回されることとなる。つまり、右側のシート状物50は、第一モータ33、コイル側ガイドローラ34・34、刃ローラ36によって搬送される。
シート状物接合装置1は、各搬送部26b・27b・36b・37bが各シート状物40・50に当接するまでに(約45°回動するまでに)、各刃ローラ26・36および各接着ローラ27・37の回転速度M1・M2に対応する搬送速度と、右側のシート状物50の搬送速度H2とを、左側のシート状物40の搬送速度H1に合致させる。
一方、左側のシート状物40の搬送速度H1に対して、各刃ローラ26・36および各接着ローラ27・37の回転速度M1・M2に対応する搬送速度が速い場合には、コイル部分から繰り出される左側のシート状物40が過度に引っ張られる可能性がある。
一方、左側のシート状物40の搬送速度H1に対して右側のシート状物50の搬送速度H2が速い場合には、コイル部分から繰り出される右側のシート状物50が撓む、または左側のシート状物40が右側のシート状物50により引っ張られる可能性がある。
本実施形態においては、各刃ローラ26・36が約90°回動したときにカッター36cが各シート状物40・50に当接して、該各シート状物40・50を切断する。この場合、刃ローラ36のカッター36cの対向位置に刃ローラ26の凹部26cが位置しており、カッター36cは凹部26cに嵌入した状態となる。
このとき、右側のシート状物の上流側50Bの下流側端部は、左側のシート状物の下流側40Aの上流側端部よりも上流側に位置する。
つまり、切断後に現在搬送されているシート状物の上流側と新しいシート状物の下流側とを下流側に搬送する。また、現在搬送されているシート状物の下流側を刃ローラによって巻回する。そして、新しいシート状物の上流側を刃ローラによって吸着固定して、刃ローラの回動に伴って回動させる。
これにより、左側のシート状物の下流側40Aと右側のシート状物の上流側50Bとが搬送されながら接合される。この場合、左側のシート状物の下流側40Aと右側のシート状物の上流側50Bとは、前記下流側40Aの一端部(上端部)と上流側50Bの他端部(下端部)とを突き合わせた状態で接合される。
一方、左側のシート状物の上流側40Bは、引き続き刃ローラ26に吸着されて巻回される。また、右側のシート状物の下流側50Aは、引き続き刃ローラ36に吸着固定されて、刃ローラ36の回動に伴って回動する。
つまり、各シート状物40・50と、各刃ローラ26・36および各接着ローラ27・37との当接状態、即ち各刃ローラ26・36および各接着ローラ27・37により各シート状物40・50を挟持した状態が解除される。
そして、旋回部材22を図8(b)において時計回りに回動させて刃ローラ26および接着ローラ27を右側のシート状物50に接近させた状態で、左側のシート状物40を待機させる。
また、各シート状物40・50の回動中心を中心に各刃ローラ26・36および各接着ローラ27・37を旋回させることにより、必要最小限の小さい形状の部材だけを旋回させる構成となるため、シート状物接合装置1の動作をコンパクトにできる。
例えば、図10(a)において、各シート状物40・50は、その後端部が各巻芯41・51の後端部から前方向に1.0mm離れた位置に配置されるように、各巻芯41・51に巻回される。また、各シート状物40・50は、互いに同じ回動方向に沿って、各巻芯41・51に巻回され、コイル状に形成される。
つまり、各シート状物40・50を同じ方向に回動して搬送する場合、各シート状物40・50は、その後端部が各巻芯41・51の後端部から前方向に1.0mm離れた位置に配置されて、突き合わされる。
従って、図10(b)において、左側のシート状物40はその後端部が巻芯41の後端部から前方向に1.0mm離れた位置に配置されて繰り出され、右側のシート状物50はその前端部が巻芯51の前端部から後方向に1.0mm離れた位置に配置されて繰り出される。
このような状態で、各シート状物40・50を突き合わせた場合、各シート状物40・50の前後方向における位置がずれてしまう可能性がある(図10(b)に示す矢印L参照)。
例えば、図11に示すように、各旋回機構20・30のうちいずれか一方(図11では第一旋回機構20)にのみ第二モータを備えるとともに、当該第二モータの回動軸にギア25bを取り付ける。そして、各旋回機構20・30のうちいずれか他方(図11では第二旋回機構30)には、旋回部材32に回動可能に支持される従動軸に、ギア25bと歯合可能なギア35bを取り付けるような構成であっても構わない。
これによれば、各ギア25b・35bが歯合することで、各刃ローラ26・36および各接着ローラ27・37が同期回転する。
製造設備60では、巻芯に巻回されるシート状物である金属箔(電池箔)100を繰り出しながら、金属箔100に活物質を塗布するとともに、当該活物質が塗布された金属箔100を所定の炉80にて乾燥させた後、巻回する。
下流側端部に配置されるシート状物接合装置1Bは、上流側端部に配置されるシート状物接合装置1Aが繰り出した金属箔100を巻芯に巻回する。
上流側端部に配置されるシート状物接合装置1Aの金属箔100の残量が少なくなったとき、金属箔100の搬送を停止することなく金属箔100を交換できる。また、下流側端部に配置されるシート状物接合装置1Bに金属箔100が所定の量だけ巻回されたとき、金属箔100の搬送を停止することなく金属箔100を交換できる。
一方、本実施形態のシート状物接合装置1(1A・1B)を用いた場合には、アキュムレータ190・190を用いる必要がなくなる。
26・36 刃ローラ(一対の刃ローラ)
26a・27a 切欠部(非搬送部)
26b・27b 搬送部
27・37 接着ローラ(一対の接着ローラ)
36a・37a 切欠部(非搬送部)
36b・37b 搬送部
40 シート状物(旧シート状物)
50 シート状物(新シート状物)
H1 搬送速度(旧シート状物の搬送速度)
H2 搬送速度(新シート状物の搬送速度)
M1・M2 回転速度(一対の刃ローラおよび一対の接着ローラの回転速度)
Claims (9)
- 搬送されるシート状物である旧シート状物に対して、該旧シート状物に対向配置されるシート状物である新シート状物を搬送しながら接合するシート状物接合装置であって、
互いに反対方向に回動するとともに、搬送される前記各シート状物を間に挟んだ位置に配置され、前記各シート状物に当接して、前記各シート状物を互いに当接させた状態で搬送しながら切断可能な一対の刃ローラと、
互いに反対方向に回動するとともに、前記一対の刃ローラのシート状物搬送方向下流側で、前記各シート状物を間に挟んだ位置に配置され、前記各シート状物に当接して、前記各シート状物を搬送しながら接合可能な一対の接着ローラと、
を具備し、
前記一対の刃ローラおよび前記一対の接着ローラは、回動方向における一部の範囲に形成され、前記各シート状物に当接しない非搬送部と、回動方向における他部の範囲に形成され、前記各シート状物に当接可能な搬送部とを有し、
前記各シート状物を接合するときには、
前記各非搬送部を前記各シート状物に接近させた回動停止状態から、前記一対の刃ローラおよび前記一対の接着ローラの回動を開始するとともに、前記新シート状物の搬送停止状態から、前記新シート状物の搬送を開始して、
前記一対の刃ローラおよび前記一対の接着ローラの回動開始から、前記各搬送部が前記各シート状物に当接するまでに、前記一対の刃ローラおよび前記一対の接着ローラの回転速度に対応する搬送速度と、前記新シート状物の搬送速度とを、前記旧シート状物の搬送速度に合致させ、
前記各搬送速度を合致させた状態で、前記一対の刃ローラによって、前記各シート状物を切断するとともに、該切断された旧シート状物の一側、および前記切断された新シート状物の他側を搬送し、
前記各搬送速度を合致させた状態で、前記一対の接着ローラによって、前記旧シート状物の一側および前記新シート状物の他側を、搬送しながら接合する、
シート状物接合装置。 - 前記各シート状物を接合しないときには、
前記各非搬送部を前記各シート状物に接近させて、前記一対の刃ローラおよび前記一対の接着ローラが前記各シート状物に当接しない状態とした上で、前記一対の刃ローラおよび前記一対の接着ローラの回動を停止するとともに、前記新シート状物が前記旧シート状物に当接しないように、前記新シート状物に対応する刃ローラまたは接着ローラに前記新シート状物を固定した状態で前記新シート状物の搬送を停止する、
請求項1に記載のシート状物接合装置。 - 前記旧シート状物および新シート状物は、
コイル状に巻回されたシート状物を回動することにより繰り出して搬送されるもの、または搬送されたシート状物がコイル状に巻回されるものであり、
前記旧シート状物に対応する刃ローラおよび接着ローラは、
搬送される前記新シート状物に当接しないように、前記旧シート状物の回動中心を中心として旋回可能に構成され、
前記各シート状物を接合した後に、
前記旧シート状物に対応する刃ローラおよび接着ローラを前記新シート状物より離間する位置に旋回させる、
請求項1または請求項2に記載のシート状物接合装置。 - 前記各シート状物は、同じ方向に回動することで搬送される、
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のシート状物接合装置。 - 搬送されるシート状物である旧シート状物に対して、該旧シート状物に対向配置されるシート状物である新シート状物を搬送しながら接合するシート状物接合方法であって、
互いに反対方向に回動するとともに、搬送される前記各シート状物を間に挟んだ位置に配置され、前記各シート状物に当接して、前記各シート状物を互いに当接させた状態で搬送しながら切断可能であり、回動方向における一部の範囲に形成され前記各シート状物に当接しない非搬送部と、回動方向における他部の範囲に形成され前記各シート状物に当接可能な搬送部とを有する、一対の刃ローラと、
互いに反対方向に回動するとともに、前記一対の刃ローラのシート状物搬送方向下流側で、前記各シート状物を間に挟んだ位置に配置され、前記各シート状物に当接して、前記各シート状物を搬送しながら接合可能であり、回動方向における一部の範囲に形成され前記各シート状物に当接しない非搬送部と、回動方向における他部の範囲に形成され前記各シート状物に当接可能な搬送部とを有する、一対の接着ローラと、
を用い、
前記各シート状物を接合するときには、
前記各非搬送部を前記各シート状物に接近させた回動停止状態から、前記一対の刃ローラおよび前記一対の接着ローラの回動を開始するとともに、前記新シート状物の搬送停止状態から、前記新シート状物の搬送を開始して、前記一対の刃ローラおよび前記一対の接着ローラの回動開始から、前記各搬送部が前記各シート状物に当接するまでに、前記一対の刃ローラおよび前記一対の接着ローラの回転速度に対応する搬送速度と、前記新シート状物の搬送速度とを、前記旧シート状物の搬送速度に合致させる始動工程と、
前記各搬送速度を合致させた状態で、前記一対の刃ローラによって、前記各シート状物を切断するとともに、該切断された旧シート状物の一側、および前記切断された新シート状物の他側を搬送する切断工程と、
前記各搬送速度を合致させた状態で、前記一対の接着ローラによって、前記旧シート状物の一側および前記新シート状物の他側を、搬送しながら接合する接合工程と、
を行う、
シート状物接合方法。 - 前記各シート状物を接合しないときには、
前記各非搬送部を前記各シート状物に接近させて、前記一対の刃ローラおよび前記一対の接着ローラが前記各シート状物に当接しない状態とした上で、前記一対の刃ローラおよび前記一対の接着ローラの回動を停止するとともに、前記新シート状物が前記旧シート状物に当接しないように、前記新シート状物に対応する刃ローラまたは接着ローラに前記新シート状物を固定した状態で前記新シート状物の搬送を停止する待機工程を行う、
請求項5に記載のシート状物接合方法。 - 前記旧シート状物および新シート状物は、
コイル状に巻回されたシート状物を回動することにより繰り出して搬送されるもの、または搬送されたシート状物がコイル状に巻回されるものであり、
前記旧シート状物に対応する刃ローラおよび接着ローラは、
搬送される前記新シート状物に当接しないように、前記旧シート状物の回動中心を中心として旋回可能に構成され、
前記各シート状物を接合した後に、
前記旧シート状物に対応する刃ローラおよび接着ローラを前記新シート状物より離間する位置に旋回させる旋回工程を行う、
請求項5または請求項6に記載のシート状物接合方法。 - 前記各シート状物は、同じ方向に回動することで搬送される、
請求項5から請求項7までのいずれか一項に記載のシート状物接合方法。 - 前記シート状物は、電池箔であり、
請求項5から請求項8までのいずれか一項に記載のシート状物接合方法を用いて、電池箔の接合を行う、
電池箔の接合方法。
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