JP5543998B2

JP5543998B2 - 捲回装置および捲回方法

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Publication number: JP5543998B2
Application number: JP2012192509A
Authority: JP
Inventors: 徹夫杓子; 陽一郎清水; 亮高瀬
Original assignee: Komatsu NTC Ltd
Current assignee: Komatsu NTC Ltd
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2032-08-31
Also published as: WO2014034705A1; JP2014049656A; TW201421783A

Description

本発明は、軸断面形状が非円形に形成された巻き芯に、帯状部材を巻き付けるための捲回装置および捲回方法に関する。

蓄電池の電極体は、巻き芯を回転させ、巻き芯の外周面に、正極、セパレータ、負極を積層した帯状の電極シートを巻き取ることで形成されている。また、製品の形状に応じて、軸断面形状が非円形（楕円形、菱形、長円形など）の巻き芯（例えば、板状の巻き芯）が用いられている。

軸断面形状が非円形の巻き芯に電極シートを巻き付けるための捲回装置としては、出力軸を有し、出力軸に連動して巻き芯を回転させる駆動機構と、出力軸の回転速度を調整する制御装置と、を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。

軸断面形状が非円形の巻き芯を一定の回転速度で回転させて電極シートを巻き取ると、巻き芯の外周部の外形が長軸と短軸で異なるため、電極シートの巻き取り速度が周期的に変動し、電極シートに弛みが生じて巻きずれが生じることになる。そこで、従来の捲回装置では、電極シートの巻き取り速度が一定になるように、巻き芯の回転角度ごとに、出力軸の回転速度をフィードフォワード制御している。

特許４４４７８００号公報

前記した従来の捲回装置では、巻き芯が一回転する間の電極シートの巻き取り速度の変動を、回転角度ごとに予め測定しておき、電極シートを巻き芯に巻き取るときに、その測定結果に基づいて、巻き芯の回転角度ごとに、出力軸の回転速度を設定している。

しかしながら、電極シートが巻き芯に巻き付くことで生じる巻き太りなどの影響により、電極シートの巻き取り速度は、作業時間の経過に伴って変動する。したがって、従来の捲回装置では、巻き芯に電極シートを巻き始めてから巻き終わるまで、電極シートの巻き取り速度を一定に保つことができないという問題がある。

本発明は、前記した問題を解決し、軸断面形状が非円形の巻き芯に帯状部材を巻き始めてから巻き終わるまで、帯状部材の巻き取り速度を一定に保つことができる捲回装置および捲回方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、軸断面形状が非円形の巻き芯に帯状部材を巻き付けるための捲回装置であって、出力軸を有し、前記出力軸に連動して前記巻き芯を回転させる駆動機構と、前記出力軸の回転を制御する制御装置と、を備えている。前記制御装置は、前記帯状部材の巻き取り積算量が時系列に記憶される記憶手段と、前記出力軸の回転量を調整する回転量調整手段と、を有している。前記記憶手段には、前記帯状部材を前記巻き芯に巻き取ったときの巻き取り積算量を時系列に示した実測データが記憶されるとともに、前記帯状部材を一定の巻き取り速度で前記巻き芯に巻き取ったときの巻き取り積算量を時系列に示した目標データが予め記憶されている。そして、前記回転量調整手段は、前記実測データの巻き取り積算量と前記目標データの巻き取り積算量との差を減少させるように、前記出力軸の回転量を時間ごとに調整するように構成されている。
なお、前記駆動機構は、前記出力軸に取り付けられた駆動回転体と、前記巻き芯が連結された支軸回転体と、前記駆動回転体および前記支軸回転体に掛け渡された環状部材と、を備え、前記支軸回転体と前記巻き芯とが連動して同一な回転速度で回転するように構成することができる。
また、前記駆動機構は、前記出力軸に取り付けられた駆動回転体と、前記巻き芯が同一軸線上に取り付けられる支軸回転体と、を備え、前記駆動回転体および前記支軸回転体が二葉楕円歯車であり、前記駆動回転体と前記支軸回転体とを噛合してもよい。
さらに、前記出力軸に前記巻き芯を直接取り付けてもよい。

また、本発明は、前記した捲回装置を用いて軸断面形状が非円形の巻き芯に帯状部材を巻き付けるための捲回方法であって、前記出力軸を回転させ、前記巻き芯に前記帯状部材を巻き付けるとともに、前記帯状部材の巻き取り積算量を時系列に示した実測データを前記制御装置に記憶させる段階と、前記駆動機構から前記巻き芯を取り外し、前記駆動機構に他の前記巻き芯を取り付ける段階と、前記制御装置によって、前記実測データの巻き取り積算量と前記目標データの巻き取り積算量との差を減少させるように、前記出力軸の回転量を時間ごとに調整し、前記出力軸を回転させて他の前記巻き芯に前記帯状部材を巻き付ける段階と、を備えている。

巻き芯に帯状部材を巻き取ったときの帯状部材の巻き取り速度の時系列の増減には、巻き芯の形状、帯状部材が巻き芯に巻き付くことで生じる巻き太りなど、様々な変動要因が含まれている。特に、巻き太りによる変動要因は、作業時間の経過に伴って大きく変動する。そして、帯状部材の巻き取り速度が時系列に増減することで、帯状部材の巻き取り積算量の増加量が時間ごとに変動することになる。

本発明では、帯状部材を巻き芯に巻き取ったときの巻き取り積算量の時系列の変動を制御装置が学習し、その結果を用いて帯状部材の巻き取り速度が一定となるように、出力軸の回転量を時間ごとに調整している。これにより、次に帯状部材を巻き芯に巻き取るときに、巻き芯に帯状部材を巻き始めてから巻き終わるまで、帯状部材の巻き取り速度を一定に保つことができる。

また、前記支軸回転体を、前記巻き芯の軸断面形状に相似した軸断面形状に形成し、支軸回転体および巻き芯の回転速度を回転角度ごとに変化させることで、帯状部材の巻き取り速度が一定となるように構成した場合には、制御装置による出力軸の回転の調整量を少なくすることができ、駆動機構の負荷を低減することができる。
なお、本発明において、巻き芯の軸断面形状とは、帯状部材が巻き付けられる領域の軸断面形状であり、支軸回転体の軸断面形状とは、環状部材が掛け渡される領域の軸断面形状である。

また、前記支軸回転体の同一軸線上に前記巻き芯が取り付けられるように構成した場合には、捲回装置を簡単かつ小型な構造にすることができる。

前記した捲回装置において、前記駆動機構は、前記出力軸に取り付けられた二葉楕円歯車である駆動回転体と、前記巻き芯が同一軸線上に取り付けられる二葉楕円歯車である支軸回転体と、を備え、前記駆動回転体と前記支軸回転体とが噛合されている場合には、駆動機構の部品点数を少なくすることができ、捲回装置を小型化および軽量化することができる。

本発明の捲回装置および捲回方法では、軸断面形状が非円形の巻き芯に帯状部材を巻き始めてから巻き終わるまで、帯状部材の巻き取り速度を一定に保つことができる。

第一実施形態の捲回装置を示した斜視図である。第一実施形態の捲回装置を示した図で、（ａ）は支軸プーリの位相が９０度または２７０度の状態の正面図、（ｂ）は支軸プーリの位相が０度または１８０度の状態の正面図である。第一実施形態の捲回装置において、巻き芯の軸断面形状と支軸プーリの軸断面形状とを比較した図である。第一実施形態の捲回装置の制御装置を示した構成図である。第一実施形態における実測データおよび目標データを示したグラフである。第一実施形態の捲回方法を示したフローチャートである。第一実施形態の捲回装置の変形例を示した図で、（ａ）は支軸プーリの軸断面形状が円形に形成された構成の斜視図、（ｂ）は出力軸の前端部に巻き芯が取り付けられた構成の斜視図である。第二実施形態の捲回装置における駆動ギヤおよび支軸ギヤを示した図で、（ａ）は支軸ギヤの位相が９０度または２７０度の状態の正面図、（ｂ）は支軸ギヤの位相が０度または１８０度の状態の正面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
以下の実施形態では、蓄電池の電極体を形成するための捲回装置に本発明を適用した場合を例として説明する。

［第一実施形態］
第一実施形態の「プーリ」は、特許請求の範囲における「回転体」に相当するものである。また、第一実施形態の「駆動ベルト」は、特許請求の範囲における「環状部材」に相当するものである。さらに、第一実施形態の「電極シート」は、特許請求の範囲における「帯状部材」に相当するものである。

第一実施形態の捲回装置１は、図１に示すように、出力軸１１ａを有し、出力軸１１ａに連動して巻き芯２を回転させる駆動機構３０と、出力軸１１ａの回転を制御する制御装置６０（図４参照）と、を備えている。

捲回装置１は、図２（ａ）に示すように、巻き芯２に、正極、セパレータ、負極を積層した帯状の電極シート３を巻き付けるための装置である。

巻き芯２は、軸方向が前後方向に配置され、左右方向に幅広な板状の部材である。巻き芯２の両側端部は半円状の曲面に形成されており、図３に示すように、巻き芯２の軸断面形状は長円形となっている。
巻き芯２の軸断面形状とは、電極シート３が巻き付けられる領域２Ａの軸断面形状である。すなわち、巻き芯２に巻き付けられた電極シート３の内周面に接する仮想の周面に囲まれた領域２Ａの軸断面形状である。したがって、巻き芯２の軸断面形状には、領域２Ａ内に形成された空間も含まれる。

駆動機構３０は、図１に示すように、駆動プーリ１０を有する駆動装置１１と、巻き芯２が取り付けられる支軸プーリ２０と、駆動プーリ１０と支軸プーリ２０との間に配置された左右の第一ガイドローラ４１および第二ガイドローラ４２と、駆動プーリ１０の側方に配置されたダンサーローラ４３と、各プーリ１０，２０、各ガイドローラ４１，４２およびダンサーローラ４３に掛け渡された駆動ベルト５０と、を備えている。
駆動装置１１、各プーリ１０，２０、各ガイドローラ４１，４２およびダンサーローラ４３は、図示しない板状の支持部材に支持されている。

駆動装置１１は、上部左側に配置された電動モータであり、前方に突出した出力軸１１ａを有している。出力軸１１ａの前端部には、軸断面形状が円形の駆動プーリ１０の中心部が取り付けられている。
駆動プーリ１０の外周面には、後記する駆動ベルト５０の内周面に形成された歯面に係合される歯面が形成されている。

支軸プーリ２０は、図２（ａ）に示すように、下部中央に配置されている。支軸プーリ２０は、軸方向が前後方向に配置された回転軸２１と、回転軸２１の前端部が連結された連結板２２と、連結板２２の長手方向の両端部に取り付けられた二つの公転プーリ２３と、を備えている。回転軸２１の前端部は、連結板２２の長手方向の中間位置に連結されている（図１参照）。

公転プーリ２３は、軸断面形状が円形であり、連結板２２に対して前後方向の軸回りに回転自在に取り付けられている。また、公転プーリ２３の外周面には、後記する駆動ベルト５０の内周面に形成された歯面に係合する歯面が形成されている。

連結板２２の長手方向の中間位置の前面には、巻き芯２の後端部を着脱自在な保持部材（図示せず）が設けられている。巻き芯２を保持部材に取り付けた状態では、巻き芯２と支軸プーリ２０とが同一軸線上に配置され、支軸プーリ２０の回転に連動して巻き芯２が回転軸２１の軸回りに同一な回転速度で回転する。

支軸プーリ２０の軸断面形状は、図３に示すように、巻き芯２の軸断面形状を拡大した形状となっており、巻き芯２の軸断面形状に相似している。
なお、本実施形態では、巻き芯２に巻き付けられた電極シート３の巻き太りを考慮して、支軸プーリ２０の軸断面形状を、巻き芯２の軸断面形状よりも拡大させている。

また、支軸プーリ２０の軸断面形状とは、駆動ベルト５０が掛け渡される領域２０Ａの軸断面形状である。すなわち、支軸プーリ２０を回転させたときに、駆動ベルト５０の内周面に接する仮想の周面に囲まれた領域２０Ａの軸断面形状である。したがって、支軸プーリ２０の軸断面形状には、両公転プーリ２３の間に形成された空間も含まれる。

図２（ａ）に示すように、駆動プーリ１０と支軸プーリ２０との間には、左右水平方向に間隔を空けて配置された第一ガイドローラ４１および第二ガイドローラ４２が配置されている。両ガイドローラ４１，４２は、前後方向の軸回りに回転自在である。また、駆動プーリ１０の右方には、前後方向の軸回りに回転自在なダンサーローラ４３が配置されている。

駆動ベルト５０は、ゴム製の歯付ベルトであり、各プーリ１０，２０、各ガイドローラ４１，４２およびダンサーローラ４３に掛け渡されている。
駆動ベルト５０の内周面は、駆動プーリ１０、公転プーリ２３およびダンサーローラ４３の外周面に接している。
また、駆動ベルト５０は、第一ガイドローラ４１と第二ガイドローラ４２との間を通って、駆動プーリ１０および支軸プーリ２０に掛け渡されており、駆動ベルト５０の外周面が両ガイドローラ４１，４２の外周面に接している。駆動ベルト５０は、両ガイドローラ４１，４２によって、上下方向の中間部位の間隔が狭くなっている。

駆動ベルト５０の内周面には、駆動プーリ１０および両公転プーリ２３の外周面に形成された歯面に係合する歯面が形成されている。したがって、駆動プーリ１０を左回りに回転させると、駆動プーリ１０によって駆動ベルト５０が送り出される。そして、駆動ベルト５０によって公転プーリ２３が送り出されることで、支軸プーリ２０が左回りに回転する。

また、ダンサーローラ４３は、図示しないコイルばねやモータ等の駆動源によって、駆動ベルト５０を外側に押し出すように揺動自在となっている。そして、図２（ｂ）に示すように、支軸プーリ２０の回転によって、各プーリ１０，２０の間の掛け渡し長さが減少したときに、ダンサーローラ４３が駆動ベルト５０を外側に押し出すことで、駆動ベルト５０の張力を保つように構成されている。

本実施形態では、図２（ａ）に示すように、両公転プーリ２３に駆動ベルト５０が均等に掛け渡されている状態を、支軸プーリ２０の回転方向の位相が９０度または２７０度と定義する。
また、図２（ｂ）に示すように、支軸プーリ２０の一方（下方）の公転プーリ２３に駆動ベルト５０が掛け渡されている状態を、支軸プーリ２０の回転方向の位相が０度または１８０度と定義する。

制御装置６０は、図４に示すように、出力軸１１ａの回転を制御するコンピュータである。制御装置６０における各処理は、記憶手段６１に記憶されているプログラムがＣＰＵによって実行されることで具現化される。

制御装置６０は、電極シート３の巻き取り積算量が時系列に記憶される記憶手段６１と、支軸プーリ２０の回転方向の位相を基準の位相に配置する原点調整手段６２と、出力軸１１ａの回転量を調整する回転量調整手段６３と、を有している。

原点調整手段６２は、支軸プーリ２０の回転方向の位相を基準の位相（第一実施形態では０度）に配置するものである。
支軸プーリ２０の回転角度は、角度センサなどの測定手段（図示せず）によって測定されている。原点調整手段６２では、制御装置６０に原点調整信号が入力されると、支軸プーリ２０の回転角度に基づいて、支軸プーリ２０を回転させ、支軸プーリ２０の回転方向の位相を基準の位相に配置する。
なお、第一実施形態では、支軸プーリ２０を回転させるための駆動装置（図示せず）を回転軸２１に連結しているが、駆動プーリ１０を回転させることで、支軸プーリ２０の回転方向の位相を調整してもよい。

第一実施形態では、支軸プーリ２０の回転方向の位相を基準の位相に配置した状態から、所定の回転速度で巻き芯２を回転させたときに、巻き芯２に所定の長さの電極シート３を巻き付けるために必要な時間を予め測定しておき、その時間に基づいて駆動装置１１の駆動が停止するように構成されている。

記憶手段６１には、支軸プーリ２０を回転方向の基準の位相に配置した状態で、巻き芯２に電極シート３を巻き始めてから、所定の長さの電極シート３を巻き終わるまでの間に、巻き芯２に巻き取られた電極シート３の巻き取り積算量を時系列に示した実測データＡ（図５参照）が記憶される。
なお、巻き芯２に巻き取られた電極シート３の巻き取り積算量は、巻き芯２に巻き取られる電極シート３が掛け渡されたロータリエンコーダ７０によって測定される。

また、記憶手段６１には、電極シート３の巻き取り速度が一定である場合の巻き取り積算量を時系列に示した目標データＢ（図５参照）が予め記憶されている。この目標データＢは、計算によって求めることができる。

回転量調整手段６３は、実測データＡおよび目標データＢに基づいて、出力軸１１ａの回転量を時間ごとに調整し、その回転量で出力軸１１ａを回転させる。なお、出力軸１１ａの回転量とは、出力軸１１ａの回転角度を積算したものである。

回転量調整手段６３では、所定時間における実測データＡの巻き取り積算量が、目標データＢの巻き取り積算量よりも大きい場合には、その所定時間における出力軸１１ａ（巻き芯２）の回転量を減少させ、巻き芯２に巻き取られる電極シート３の巻き取り長さを減少させている。
このように、回転量調整手段６３では、電極シート３を巻き芯２に巻き取ったときの実測データＡを学習し、次に電極シート３を巻き芯２に巻き取ったときの実測データの巻き取り積算量と、目標データＢの巻き取り積算量との差が全体的に減少し、実測データが目標データと同じになるように、出力軸１１ａの回転量を時間ごとに調整している。

次に、前記した捲回装置１を用いて、巻き芯２に電極シート３を巻き付ける捲回方法について説明する。なお、以下の説明では図６のフローチャートを適宜に参照する。

まず、図４に示すように、制御装置６０に原点調整信号を入力し、原点調整手段６２によって、支軸プーリ２０の回転方向の位相を基準の位相（０度）に配置するとともに、電極シート３の先端縁部を巻き芯２の外周面に定着させる（図６のステップＳ１）。
その後、制御装置６０に駆動信号を入力し、回転量調整手段６３によって、駆動装置１１を駆動させ、出力軸１１ａおよび駆動プーリ１０を一定の回転速度で回転させることで、支軸プーリ２０および巻き芯２を回転させ、巻き芯２に電極シート３を巻き付ける（図６のステップＳ２）。

捲回装置１では、支軸プーリ２０の軸断面形状が巻き芯２の軸断面形状に相似して非円形であるため、支軸プーリ２０および巻き芯２は、電極シート３の巻き取り速度が一定となるように、回転角度ごとに回転速度が変動する。
このように、捲回装置１では、駆動プーリ１０の一定の回転速度が、巻き芯２への電極シート３の巻き取りに適した支軸プーリ２０（巻き芯２）の回転速度に変換されるため、電極シート３の巻き取り速度の変動を抑えることができる。
しかしながら、電極シート３が巻き芯２に巻き付くことで生じる巻き太りなどの影響により、電極シート３の巻き取り速度が増減することになる。これにより、巻き芯２に巻き取られた電極シート３の巻き取り積算量の増加量が時系列に変動する（図５の実測データＡ参照）。

前記したように、巻き芯２に電極シート３を巻き付けると、記憶手段６１には実測データＡ（図５参照）が記憶される（図６のステップＳ３）。なお、記憶手段６１には目標データＢ（図５参照）が予め記憶されている。

所定の時間が経過して駆動装置１１が停止した後に、電極シート３が巻き付けられた巻き芯２を支軸プーリ２０から取り外し、他の巻き芯２を支軸プーリ２０に取り付ける（図６のステップＳ４）。
制御装置６０に原点調整信号を入力し、原点調整手段６２によって、支軸プーリ２０の回転方向の位相が基準の位相に配置された後に、巻き芯２に電極シート３の先端縁部を定着させる（図６のステップＳ５）。

回転量調整手段６３では、実測データＡの巻き取り積算量と目標データＢの巻き取り積算量との差を減少させるように、出力軸１１ａの回転量を時間ごとに調整する。

そして、制御装置６０に駆動信号が入力されると、前記したように、調整した回転量で出力軸１１ａを回転させる。これにより、電極シート３の巻き取り積算量の時間ごとの増加量が大きく変動するのを防ぐことができる。すなわち、巻き芯２に電極シート３を巻き始めてから巻き終わるまで、電極シート３の巻き取り速度を一定に保ちながら、巻き芯２に電極シート３が巻き付けられる。（図６のステップＳ６）

なお、前記したように、出力軸１１ａの回転量を時系列に時間ごとに調整して巻き芯２に電極シート３を巻き取ったときの実測データを記憶手段６１に記憶させ、さらに他の巻き芯２に電極シート３を巻き付けるときに、そのデータに基づいて、回転量調整手段６３が出力軸１１ａの回転量を時間ごとに調整し、実測データを目標データＢに少しずつ近づけていくように構成してもよい。

以上のような捲回装置１および捲回方法では、図４に示すように、電極シート３を巻き芯に巻き取ったときの巻き取り積算量の時系列の変動を制御装置６０が学習し、その結果を用いて電極シート３の巻き取り速度が一定となるように、出力軸１１ａの回転量を時間ごとに調整している。これにより、次に電極シート３を巻き芯２に巻き取るときに、巻き芯２に電極シート３を巻き始めてから巻き終わるまで、電極シート３の巻き取り速度を一定に保つことができる。したがって、巻き芯２に電極シート３を安定して巻き付けるとともに、駆動装置１１の負荷を低減することができる。

以上、本発明の第一実施形態について説明したが、本発明は前記第一実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
例えば、巻き芯２を回転させるための駆動機構としては、図７（ａ）に示すように、軸断面形状が円形の支軸プーリ２５を用いてもよい。また、図７（ｂ）に示すように、出力軸１１ａの前端部に巻き芯２を直接取り付けてもよい。

また、第一実施形態では、図１に示すように、二つの公転プーリ２３を用いて支軸プーリ２０が構成されているが、その構成は限定されるものではなく、例えば、一つの部材によって支軸プーリ２０を形成してもよい。

また、第一実施形態では、支軸プーリ２０の同一軸線上に巻き芯２が取り付けられているが、支軸プーリ２０と巻き芯２とが連動して同一な回転速度で回転するように、支軸プーリ２０に巻き芯２が連結されていればよい。例えば、支軸プーリ２０の同一軸線上および巻き芯２の同一軸線上に、軸断面形状が円形に形成された同一形状の二つのプーリをそれぞれ取り付け、両プーリに駆動ベルトを掛け渡すことで、支軸プーリ２０と巻き芯２とを連動して回転させることができる。

また、巻き芯２および支軸プーリ２０の軸断面形状や大きさは限定されるものではなく、例えば、軸断面形状を楕円形や菱形に形成してもよい。また、巻き芯２および支軸プーリ２０の軸断面形状を同一に形成してもよく、巻き芯２の軸断面形状よりも支軸プーリ２０の軸断面形状を縮小してもよい。

また、巻き芯２に巻き付ける帯状部材は限定されるものではなく、各種の帯状部材を巻き芯２に巻き付けることができる。

また、第一実施形態では、環状部材である駆動ベルト５０を、回転体である各プーリ１０，２０に掛け渡しているが、環状部材および回転体の構成は限定されるものではなく、例えば、環状部材をチェーンで構成するとともに、回転体を歯車で構成し、チェーンを各歯車に掛け渡してもよい。

［第二実施形態］
第二実施形態の捲回装置は、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、駆動機構８０が、駆動装置１１と、駆動ギヤ８１と、支軸ギヤ８２と、から構成されている点が、第一実施形態の捲回装置１（図１参照）と異なっている。第二実施形態の「ギヤ」は、特許請求の範囲における「回転体」に相当するものである。

駆動ギヤ８１は、軸断面形状が楕円形の部材の外周面に歯面が形成された二葉楕円歯車である。駆動ギヤ８１の中心部には、出力軸１１ａの前端部が取り付けられている。
支軸ギヤ８２は、駆動ギヤ８１と同一形状の二葉楕円歯車である。支軸ギヤ８２には、巻き芯２が同一軸線上に着脱自在となっており、支軸ギヤ８２の回転に連動して巻き芯２が同一な回転速度で回転する。

駆動ギヤ８１と支軸ギヤ８２とは、回転時に常に噛合されており、駆動ギヤ８１の駆動力が支軸ギヤ８２に伝達される。図８（ａ）に示すように、駆動ギヤ８１の位相が０度または１８０度の状態では、支軸ギヤ８２の位相が９０度または２７０度の状態となる。また、図８（ｂ）に示すように、駆動ギヤ８１の位相が９０度または２７０度の状態では、支軸ギヤ８２の位相が０度または１８０度の状態となる。

このような駆動機構８０を有する捲回装置では、出力軸１１ａの一定の回転速度が、巻き芯２への電極シート３の巻き取りに適した支軸ギヤ８２（巻き芯２）の回転速度に変換されるため、電極シート３の巻き取り速度の変動を抑えることができる。
また、駆動機構８０の部品点数を少なくすることができ、捲回装置を小型化および軽量化することができる。

１捲回装置
２巻き芯
３電極シート（帯状部材）
１０駆動プーリ（駆動回転体）
１１駆動装置
１１ａ出力軸
２０支軸プーリ（支軸回転体）
２１回転軸
２３公転プーリ
３０駆動機構（第一実施形態）
５０駆動ベルト（環状部材）
６０制御装置
６１記憶手段
６２原点調整手段
６３回転量調整手段
７０ロータリエンコーダ
８０駆動機構（第二実施形態）
８１駆動ギヤ（駆動回転体）
８２支軸ギヤ（支軸回転体）

Claims

軸断面形状が非円形の巻き芯に帯状部材を巻き付けるための捲回装置であって、
出力軸を有し、前記出力軸に連動して前記巻き芯を回転させる駆動機構と、
前記出力軸の回転を制御する制御装置と、を備え、
前記駆動機構は、
前記出力軸に取り付けられた駆動回転体と、
前記巻き芯が連結された支軸回転体と、
前記駆動回転体および前記支軸回転体に掛け渡された環状部材と、を備え、
前記支軸回転体と前記巻き芯とが連動して同一な回転速度で回転するように構成されており、
前記制御装置は、
前記帯状部材の巻き取り積算量が時系列に記憶される記憶手段と、
前記出力軸の回転量を調整する回転量調整手段と、を有し、
前記記憶手段には、
前記帯状部材を前記巻き芯に巻き取ったときの巻き取り積算量を時系列に示した実測データが記憶されるとともに、前記帯状部材を一定の巻き取り速度で前記巻き芯に巻き取ったときの巻き取り積算量を時系列に示した目標データが予め記憶されており、
前記回転量調整手段は、
前記実測データの巻き取り積算量と前記目標データの巻き取り積算量との差を減少させるように、前記出力軸の回転量を時間ごとに調整することを特徴とする捲回装置。
前記支軸回転体は、前記巻き芯の軸断面形状に相似した軸断面形状であることを特徴とする請求項１に記載の捲回装置。
前記支軸回転体の同一軸線上に前記巻き芯が取り付けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の捲回装置。
軸断面形状が非円形の巻き芯に帯状部材を巻き付けるための捲回装置であって、
出力軸を有し、前記出力軸に連動して前記巻き芯を回転させる駆動機構と、
前記出力軸の回転を制御する制御装置と、を備え、
前記駆動機構は、
前記出力軸に取り付けられた駆動回転体と、
前記巻き芯が同一軸線上に取り付けられる支軸回転体と、を備え、
前記駆動回転体および前記支軸回転体は二葉楕円歯車であり、前記駆動回転体と前記支軸回転体とが噛合されており、
前記制御装置は、
前記帯状部材の巻き取り積算量が時系列に記憶される記憶手段と、
前記出力軸の回転量を調整する回転量調整手段と、を有し、
前記記憶手段には、
前記帯状部材を前記巻き芯に巻き取ったときの巻き取り積算量を時系列に示した実測データが記憶されるとともに、前記帯状部材を一定の巻き取り速度で前記巻き芯に巻き取ったときの巻き取り積算量を時系列に示した目標データが予め記憶されており、
前記回転量調整手段は、
前記実測データの巻き取り積算量と前記目標データの巻き取り積算量との差を減少させるように、前記出力軸の回転量を時間ごとに調整することを特徴とする捲回装置。
軸断面形状が非円形の巻き芯に帯状部材を巻き付けるための捲回装置であって、
出力軸を有し、前記出力軸に連動して前記巻き芯を回転させる駆動機構と、
前記出力軸の回転を制御する制御装置と、を備え、
前記出力軸に前記巻き芯が直接取り付けられており、
前記制御装置は、
前記帯状部材の巻き取り積算量が時系列に記憶される記憶手段と、
前記出力軸の回転量を調整する回転量調整手段と、を有し、
前記記憶手段には、
前記帯状部材を前記巻き芯に巻き取ったときの巻き取り積算量を時系列に示した実測データが記憶されるとともに、前記帯状部材を一定の巻き取り速度で前記巻き芯に巻き取ったときの巻き取り積算量を時系列に示した目標データが予め記憶されており、
前記回転量調整手段は、
前記実測データの巻き取り積算量と前記目標データの巻き取り積算量との差を減少させるように、前記出力軸の回転量を時間ごとに調整することを特徴とする捲回装置。
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の捲回装置を用いて軸断面形状が非円形の巻き芯に帯状部材を巻き付けるための捲回方法であって、
前記出力軸を回転させ、前記巻き芯に前記帯状部材を巻き付けるとともに、前記帯状部材の巻き取り積算量を時系列に示した実測データを前記制御装置に記憶させる段階と、
前記駆動機構から前記巻き芯を取り外し、前記駆動機構に他の前記巻き芯を取り付ける段階と、
前記制御装置によって、前記実測データの巻き取り積算量と前記目標データの巻き取り積算量との差を減少させるように、前記出力軸の回転量を時間ごとに調整し、前記出力軸を回転させて他の前記巻き芯に前記帯状部材を巻き付ける段階と、を備えることを特徴とする捲回方法。