JP3194963U - コア打ち抜き装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロールからコアを容易に（短時間で、安全に）打ち抜くことができるコア打ち抜き装置を提供する。【解決手段】コア打ち抜き装置１は、ロール３０からコア２０を打ち抜くコア打ち抜き装置１であって、ロール３０が載置される載置台２と、載置台２に設けられた、ロール３０のコア２０の外径よりも大きく、ロール３０の外径よりも小さい穴部と、穴部を挿通するように載置台２に対して上下方向に移動する打ち抜き部４と、打ち抜き部４を所定の力で押し下げるプレス機７ａ，７ｂと、を有することを特徴とする。【選択図】図４

Description

本考案は、コア打ち抜き装置に関する。詳しくは、セパレータのスリットロールからコアを打ち抜くコア打ち抜き装置に関する。

例えばポリオレフィン樹脂からなるフィルム（シート）は、有機溶媒耐性、電子絶縁性に優れることから、リチウムイオン二次電池など、種々の電池用セパレータとして使用されている。
このようなシートは、通常、円管状の支持管（コア）に巻回された巻回体（マザーロール）として構成されている。そして、出荷の際には、幅の広いシートを所望の寸法幅に裁断してから出荷している。電池用セパレータの場合、電池の寸法が様々なので、シートを電池の寸法に応じた幅に裁断（スリット）し、裁断されたシートを円管状の支持管（コア）に捲回してスリットロールとして出荷されている（例えば特許文献１参照）。

近年では、電池の高容量化に伴って捲回する電極とセパレータとが長くなる傾向があり、さらには捲回工程の生産性を向上させるための高速生産を実施することもある。そのため、セパレータ捲回物には、例えば、耳立ち、巻きズレ、曲がり、皺等のない高品質性が求められている。
前記したような、耳立ち、巻きズレ、曲がり、皺等の欠陥の有無を調べる検査は、通常、人が目視でロールを観察することにより行われる。

特開２００２−２７３６８４号公報

検査により不良品と判定されたロールについて、通常、コアとシートとを分離した後、シートは廃棄処分され、コアは再利用される。コアとシートを分離する方法としては、ロールからシートを巻き取ったり、シートをカッターでカットすることにより行っていたが、時間がかかったり、切傷の恐れがあるため、容易ではなかった。

本考案は、上述した従来の実情に鑑みてなされたものであり、ロールからコアを容易に（短時間で、安全に）打ち抜くことができるコア打ち抜き装置を提供することを目的とする。

［１］
ロールからコアを打ち抜くコア打ち抜き装置であって、
ロールが載置される載置台と、
前記載置台に設けられた、前記ロールのコアの外径よりも大きく、該ロールの外径よりも小さい穴部と、
前記穴部を挿通するように前記載置台に対して上下方向に移動する打ち抜き部と、
前記打ち抜き部を所定の力で押し下げるプレス機と、を有することを特徴とするコア打ち抜き装置。
［２］
前記プレス機は油圧プレス機である、［１］に記載のコア打ち抜き装置。

本考案によれば、ロールからコアを容易に（短時間で、安全に）打ち抜くことができるコア打ち抜き装置を提供することができる。

本考案のコア打ち抜き装置の一構成例を示す図である。 本考案のコア打ち抜き装置の一構成例を示す図である。 本考案の打ち抜き装置でコアが打ち抜かれるロールの一例を示す図である。 本考案の打ち抜き装置でコアを打ち抜く様子を示す図である。 本考案の打ち抜き装置でコアを打ち抜く様子を示す図である。 コアの大きさと、拡径部及び穴部の大きさとの関係を示す図である。

以下、本考案の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１及び図２は、本考案のコア打ち抜き装置の一構成例を示す図である。図１（ａ）はコア打ち抜き装置の正面図であり、図１（ｂ）は側面図である。
本考案のコア打ち抜き装置１は、ロール３０からコア２０を打ち抜くコア打ち抜き装置であって、ロール３０が載置される載置台２と、載置台２に設けられた、ロール３０のコア２０の外径よりも大きく、ロール３０の外径よりも小さい穴部３と、穴部３を挿通するように載置台２に対して上下方向に移動する打ち抜き部４と、打ち抜き部４を所定の力で押し下げるプレス機７と、を有する。
本考案のコア打ち抜き装置１によれば、ロール３０からコア２０を容易に（短時間で、安全に）打ち抜くことができる。

本考案のコア打ち抜き装置１でコア２０が打ち抜かれるロール３０の一例を図３に示す。
このコア２０は、円管状をなす第１の管体２１と、第１の管体２１よりも大きい径を有して第１の管体２１の外側に同心円状に配された第２の管体２２と、第１の管体２１と第２の管体２２との間に放射状に配された複数の羽根２３と、を有する。第２の管体２２の外径が、コア２０の外径となる。コア２０の外径は仕様によって異なり、例えば６〜９インチである。第１の管体２１の内径は、ほぼ一定とされており、例えば７６ｍｍ程度である。
また、コア２０の幅（第１及び第２の管体２１，２２の高さ）は、スリットされたシート３１の幅によって決定されるが、例えば１６０ｍｍ程度である。コア２０の幅が太すぎると、ロール３０からコア２０を打ち抜くことが困難になる。
コア２０は、例えばＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂）、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂等のプラスチック材料から成る。羽根２３の数が多いほど、強度が向上するが、多すぎると材料コストがかかってしまう。そこで、図３に示すコア２０では、羽根２３の数を８枚としている。これにより強度とコストとを両立することができる。これら複数の羽根２３は、対称（等間隔）に配されていることが好ましい。
このコア２０の周囲に、コア２０の幅と略同じ幅を有するシート３１が多数回巻回されることにより、ロール３０（例えばスリットロール）とされている。ロール３０の外径は、コア２０のサイズに関わらずほぼ一定とされており、例えば３００ｍｍ程度である。

検査により不良と判断されたロール３０から、本考案のコア打ち抜き装置１を用いてコア２０を打ち抜く。打ち抜かれたコア２０は回収して再利用し、シート３１は廃棄処分される。

載置台２は、その上面に、ロール３０が横向きに載置される。載置台２には、その略中央部に穴部３が設けられている。載置台２の下側には、回収部１１が設けられており、打ち抜かれたコア２０は、穴部３を通じて回収部１１に落下する。回収部１１に落下したコア２０は、回収されて再利用される。

穴部３は、略円形であり、ロール３０のコア２０の外径よりも大きく、ロール３０の外径よりも小さい径を有している。これにより、穴部３の上に載置されたロール３０が落ちることはなく、打ち抜かれたコア２０を、穴部３を通じて、載置台２の下部に設けられた回収部１１に落として回収することができる。穴部３がコア２０の外径よりも大きすぎると、穴部３上にあるシート３１の部分に圧力が逃げてしまい、圧力をコア２０の部分に効率よく印加することが困難となる。そこで、穴部３の径は、例えばコア２０の径＋２ｍｍ程度とする。これにより、圧力を逃がさずコア部分に効率よく印加することができ、コア２０を良好に打ち抜くことができる。

後掲する図６に示すように、この載置台２は、コア２０の大きさに合わせて交換することができる。コア２０の大きさ（径）に合わせた大きさの穴部３を有する、複数種類の載置台２を用意しておき、大きさの異なるコア２０を打ち抜く場合には、コア２０の大きさに合わせた穴部３を有する載置台２に交換する。これにより、様々な大きさのコア２０に対しても対応することができる。

打ち抜き部４は、穴部３を挿通するように載置台２に対して上下方向に移動する。
打ち抜き部４の先端は太くなり、拡径部５となっている。この拡径部５の大きさは、コア２０の大きさに合わせる。太い拡径部５でコア２０の端面全体を押すことで、圧力をコア２０の部分に効率よく印加することができ、コア２０を良好に打ち抜くことができる。また、圧力を分散させコア２０の変形又は破損を防止する。
後掲する図６に示すように、この拡径部５は、コア２０の大きさに合わせて交換することができる。コア２０の大きさ（径）に合わせた複数種類の拡径部５を用意しておき、大きさの異なるコア２０を打ち抜く場合には、コア２０の大きさに合わせた拡径部５に交換する。これにより、様々な大きさのコア２０に対しても対応することができる。

さらに、打ち抜き部４（拡径部５）の先端には、下向きに突出した凸部６が設けられている。この凸部６によって、ロール３０が位置合わせされる。凸部６の径は、コア２０の穴（第１の管体２１の内側）に入り込みずれない程度の径を有しており、例えば７３ｍｍ程度である。
この凸部６は、打ち抜き部４が下降してきた際に、まず初めにコア２０の穴（第１の管体２１）に入り込むことにより、ロール３０が穴部３の上に位置合わせされる。打ち抜きの際に、ロール３０がずれたりすることなく、コア２０の端面全体に効率よく圧力を加えることができ、確実にコア２０を打ち抜くことができる。また、コア２０を穴部３上に位置合わせすることで、打ち抜いたコア２０を、確実に穴部３を通じて落下させることができるとともに、コア２０の変形又は破損を防止することができる。

プレス機７は、打ち抜き部４を所定の力で押し下げる。プレス機７は、例えば油圧プレス機である。
プレス機７は、載置台２の上部に設けられたスライド板７ａと、載置台２の周囲に配され、スライド板７ａを貫通することによりスライド板７ａを上下移動（スライド）可能に支持する複数のスライド棒７ｂとを有する。打ち抜き部４は、その基端部がスライド板７ａに固定及び一体化されている。プレス機７は、スライド板７ａを下降させることにより、打ち抜き部４を押し下げる。プレス機７が打ち抜き部４を押し下げる際の圧力は、例えば１４ＭＰａであり、最大重力は例えば７０００ｋｇである。
プレス圧が小さいと、コア２０を良好に打ち抜くことが困難である。プレス圧が大きいと、コア２０が変形又は破損してしまうおそれがある。プレス圧を１４ＭＰａ程度とすることで、コア２０を変形又は破損させることなく、確実にロール３０から打ち抜くことができる。

さらに、このコア打ち抜き装置１は、２つの操作ボタン１２ａ，１２ｂと、プレス機７の作動を制御する制御部（図示略）と、を有する。
２つの操作ボタン１２ａ，１２ｂは、それぞれ、装置本体１０の前面の左右両側に配されている。
制御部は、２つの操作ボタン１２ａ，１２ｂが略同時に押されたときにのみ、プレス機７を作動させ、打ち抜き部４を下降させる。また、後述するセンサーが手などの異物を感知したときには、制御部はプレス機７の動作を停止する。

プレス機７を作動させるためには、“２つの操作ボタン１２ａ，１２ｂを略同時に押すこと”が必要である。２つの操作ボタン１２ａ，１２ｂは装置本体１０の左右に１つずつ設けられているため、２つの操作ボタン１２ａ，１２ｂを略同時に押すためには、両手で押さなければならず、作業者の意図的な操作が必要である。すなわち、一方の操作ボタンを誤って押してしまうことがあっても、プレス機７は作動しない。これにより、作業者の手などが挟まれることが防止され、安全性を高めることができる。

さらに、載置台２において、ロール３０を載置するための投入口に、センサー（図示略）が設けられてもよい。プレス機７の作動中に装置内部に手を差し入れてしまう等して、センサーが感応すると、制御部は、プレス機７を停止させる。これにより、作業者の手などが挟まれることが防止され、安全性をより高めることができる。

そして、このようなコア打ち抜き装置１を用いてロール３０からコア２０を打ち抜く場合の動作について説明する。
図３及び図４は、コア打ち抜き装置１を用いてロール３０からコア２０を打ち抜く様子を示す図である。
まず、図３に示すように、載置台２の穴部３の上にロール３０（廃棄ロール）を載置する。このとき穴部３とコア２０とが略一致するように載置する。そして２つの操作ボタン１２ａ，１２ｂを略同時に押す。すると、図４に示すように、制御部の制御により作動されたプレス機７によって、打ち抜き部４が所定の力で押し下げられる。このとき、まず、打ち抜き部４の先端に設けられた凸部６が、コア２０の中心穴（第２の管体２１）にはまり込む。これによりロール３０が位置合わせされ、コア２０が確実に穴部３の上に配置されるとともに、打ち抜き時のロール３０のずれが防止される。拡径部５により、コア２０の全体に圧力をかけて確実に打ち抜くことができる。
さらに圧力をかけて打ち抜き部４が押し下げられることにより、ロール３０からコア２０が打ち抜かれる。打ち抜かれたコア２０は穴部３を通じて載置台２の下部に設けられた回収部１１に落下し、回収されて再利用される。ロール３０のシート３１は載置台２の上に残り、回収されて廃棄処分される。

大きさ（径）の異なるコア２０を打ち抜く際には、打ち抜き部４の拡径部５と、載置台２とを変更する。図６は、コア２０の大きさと、拡径部５及び穴部３の大きさとの関係を示す図である。
すなわち、コア２０の大きさ（径）に合わせた大きさの拡径部５に交換するとともに、コア２０の大きさに合わせた大きさの穴部３を有する載置台２に交換する。これにより、様々な大きさのコア２０に対して対応することができる。対応するコア２０の径は、例えば６，８，９インチである。

このように、本考案のコア打ち抜き装置によれば、ロールからコアを容易に（短時間で、安全に）打ち抜くことができる。また、本考案のコア打ち抜き装置では、作業者の手の挟まれなどを防止することができ、安全性も高い。

以上、本考案の実施の形態について説明してきたが、本考案はこれに限定されるものではなく、考案の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本考案によるコア打ち抜き装置を用いることで、ロールからコアを容易に（短時間で、安全に）打ち抜くことができるものとなり、セパレータのスリットロールからコアを打ち抜くコア打ち抜き装置として広く利用することができる。

１ コア打ち抜き装置
２ 載置台
３ 穴部
４ 打ち抜き部
５ 拡径部
６ 凸部
７ プレス機
７ａ スライド板
７ｂ スライド棒
１１ 回収部
１２ａ，１２ｂ 操作ボタン
２０ コア
２１ 第１の管体
２２ 第２の管体
２３ 羽根
３０ ロール
３１ シート

Claims (2)

1. ロールからコアを打ち抜くコア打ち抜き装置であって、
   ロールが載置される載置台と、
   前記載置台に設けられた、前記ロールのコアの外径よりも大きく、該ロールの外径よりも小さい穴部と、
   前記穴部を挿通するように前記載置台に対して上下方向に移動する打ち抜き部と、
   前記打ち抜き部を所定の力で押し下げるプレス機と、を有することを特徴とするコア打ち抜き装置。
2. 前記プレス機は油圧プレス機である、請求項１に記載のコア打ち抜き装置。

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