WO2019187994A1 - ロールプレス装置、ロールプレス装置の制御システム、及び、ロールプレス装置の制御方法 - Google Patents

ロールプレス装置、ロールプレス装置の制御システム、及び、ロールプレス装置の制御方法 Download PDF

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章五 中島
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    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a roll press apparatus, a roll press apparatus control system, and a roll press apparatus control method.
  • Patent Document 1 discloses a forming roll gap adjusting mechanism including a pair of lift devices.
  • Patent Document 2 discloses a pass line adjusting device including a pair of lift devices.
  • FIG. 18 is a diagram corresponding to FIG. In the forming roll gap adjusting mechanism shown in FIG. 18, each lift device moves the bearing housing 306 having the tapered surface 311 up and down using the adjusting piece 312 having the wedge surface 313.
  • a feed screw mechanism 315 is provided as a mechanism for slidingly moving the wedge surface 313 of the adjustment piece 312 with respect to the tapered surface 311 of the bearing housing 306.
  • FIG. 19 is a diagram corresponding to FIG. 3 of Patent Document 2.
  • the wedge member 402 having the inclined surface 407a is used to realize vertical movement relative to the housing 408 having the inclined surface 408a.
  • a hydraulic cylinder 404 is provided as a mechanism for sliding the inclined surface 407 a of the wedge member 402 relative to the inclined surface 408 a of the housing 408.
  • the inventors of the present invention are particularly considering the metal foil after the electrode material used for the secondary battery is applied as a roll press target.
  • a single electrode layer is formed by applying and baking a paste-like electrode material on a metal foil functioning as a current collector.
  • a plurality of electrode layers are sequentially formed.
  • the three layers are formed in the order of a negative electrode layer, a solid electrolyte layer, and a positive electrode layer using a copper foil intended to function as a negative electrode as a base material.
  • the metal foil is continuously supplied by being drawn out from a rolled state, whereas the electrode layer is formed on the metal foil at equal intervals (with a gap). In general, it is applied intermittently.
  • Patent Document 1 is Japanese Patent Laid-Open No. 5-169117.
  • Patent Document 2 is Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-265919.
  • electrode layers and spaces within each electrode layer can be effectively removed or reduced by maintaining the plate thickness accuracy after press molding uniformly with high accuracy.
  • High plate thickness accuracy after press molding also has an effect of suppressing the problem that variations in plate thickness cause undesirable gaps in the subsequent assembly process and lower battery performance.
  • the inventor of the present invention has intensively studied to develop a roll press apparatus that can maintain the thickness accuracy after press molding uniformly with high accuracy.
  • the present inventor when press-molding a material in which a plurality of electrode layers are fired on a metal foil, concentrated load is applied when the material is introduced as a workpiece into the gap between the lower roll and the upper roll for compaction. It is known that a concentrated load may also occur when the material comes out of the gap, and in such cases, the material (edge) may be chipped or cracked. did. And this inventor discovered that generation
  • An object of the present invention is to provide a roll press device capable of finely controlling a gap between a lower roll and an upper roll for compaction with high precision and avoiding a concentrated load on a work. is there.
  • an object of the present invention is a control system for a roll press apparatus, which avoids a concentrated load from being generated on a workpiece by finely controlling a gap between a lower roll and an upper roll for compaction with high accuracy. It is to provide a control system that can.
  • an object of the present invention is a method for controlling a roll press apparatus, which finely controls a gap between a lower roll and an upper roll for compaction with high accuracy to avoid a concentrated load on a workpiece. It is to provide a control method that is possible.
  • the present invention includes a roll on one side and a roll on the other side that are arranged opposite to each other in order to compact a work, a roll support unit that supports the roll on the one side rotatably, and a roll on the other side that supports the roll on the other side.
  • An apparatus a workpiece supply device that supplies the workpiece so as to pass through the gap, a position sensor that detects a tip position of the workpiece supplied into the gap by the workpiece supply device, and the position sensor And a control device that controls the moving device based on a detection result.
  • the control device serves as the moving device so that the tip position of the workpiece passes through the narrowest portion in the gap by a first predetermined distance. At this time, the gap is made to coincide with the consolidation gap, and the gap is kept wider than the consolidation gap until the tip position of the workpiece passes through the narrowest portion in the gap by the first predetermined distance. It is the roll press apparatus characterized by making it carry out.
  • the gap between the one side roll and the other side roll can be finely controlled with high accuracy. And, when the tip position of the work passes through the narrowest part in the gap by the first predetermined distance, the gap is used as a consolidation gap, thereby effectively generating a concentrated load at the time of loading the work. It can be avoided.
  • the first predetermined distance is 0.001 to 3.000 mm, preferably 1 to 3 mm. It is effective to be.
  • the position sensor also detects a rear end position of the workpiece supplied into the gap by the workpiece supply device, and the control device performs the moving device to the workpiece. Until the rear end position remains at the narrowest portion in the gap and reaches the second predetermined distance, the gap is maintained at the compaction gap, and the rear end position of the workpiece remains at the narrowest portion in the gap. When the second predetermined distance is reached, the gap is preferably made wider than the consolidation gap.
  • the second predetermined distance is 0.001 to 3.000 mm, preferably 1 to 3 mm. It is effective to be.
  • the present invention provides a roll on one side and a roll on the other side that are arranged opposite to each other in order to consolidate the work, a roll support portion that rotatably supports the roll on the one side, and a roll on the roll on the other side. And controlling the gap between the one side roll and the other side roll by relatively moving the one side roll support part and the other side roll support part using an electric motor.
  • a moving device that supplies the workpiece so as to pass through the gap, a load sensor that detects a load of the one side roll and / or the other side roll, and a detection result by the load sensor.
  • a control device for controlling the moving device based on the control device, wherein the control device operates the moving device during operation of the work supply device so that the load sensor increases the load per predetermined unit time. Until the amount is detected, the gap is kept wider than the consolidation gap, and when the load sensor detects a load increase per unit time, the gap starts to be reduced to the consolidation gap. It is the roll press apparatus characterized by these.
  • the gap between the one side roll and the other side roll can be finely controlled with high accuracy. Then, when the workpiece is thrown into the gap, when the load sensor detects a load increase per unit time (after detection), the control is started to reduce the gap to the consolidation gap. Thus, the so-called biting of the workpiece can be preceded by the control, and the generation of the concentrated load at the time of loading the workpiece in the prior art can be effectively avoided.
  • the load increase amount is in the range of 100 to 1000 N / msec, preferably 100 to 200 N / msec. It is effective to be set in
  • the control device After the control device finishes reducing the gap to the compacting gap, the control device operates the moving device during the operation of the workpiece supply device, and the load sensor reduces the load reduction amount per predetermined unit time.
  • the gap is maintained at the consolidation gap until the load sensor detects a load reduction amount per unit time so that the gap is returned to a state wider than the consolidation gap. It is preferable that
  • the gap is wider than the consolidation gap when the load sensor detects a predetermined load reduction amount.
  • the load reduction amount is in the range of 100 to 1000 N / msec, preferably 100 to 200 N / msec. It is effective to be set in
  • the consolidation gap is preferably a constant value in a range of 70 to 90% of the thickness of the workpiece before consolidation.
  • the consolidation gap is preferably a value that fluctuates at a frequency of 1 to 10 Hz within a range of 70 to 110% of the thickness of the workpiece before consolidation.
  • the load of the workpiece is reduced as compared with the case where the consolidation gap is set to a constant value, that is, various elements (one side roll, other side roll, one side roll) that compact the workpiece.
  • the load (load) of the support portion and the other side roll support portion is also reduced. Therefore, the amount of bending of the various elements is also reduced, and the roll press apparatus can be operated more stably.
  • the present invention provides a roll on one side and a roll on the other side that are arranged opposite to each other in order to consolidate the work, a roll support portion that rotatably supports the roll on the one side, and a roll on the roll on the other side. And controlling the gap between the one side roll and the other side roll by relatively moving the one side roll support part and the other side roll support part using an electric motor.
  • a control system for controlling a roll press device including a moving device that moves and a workpiece supply device that supplies the workpiece so as to pass through the gap, and is supplied into the gap by the workpiece supply device.
  • a position sensor that detects a tip position of the workpiece, and a control device that controls the moving device based on a detection result of the position sensor, the control device serving as the moving device.
  • the gap between the one side roll and the other side roll can be finely controlled with high precision by controlling the moving device using the electric motor. And, when the tip position of the work passes through the narrowest part in the gap by the first predetermined distance, the gap is used as a consolidation gap, thereby effectively generating a concentrated load at the time of loading the work. It can be avoided.
  • the present invention provides a roll on one side and a roll on the other side that are arranged opposite to each other in order to consolidate the work, a roll support portion that rotatably supports the roll on the one side, and a roll on the roll on the other side. And controlling the gap between the one side roll and the other side roll by relatively moving the one side roll support part and the other side roll support part using an electric motor.
  • a control system for controlling a roll press device comprising: a moving device that moves and a workpiece supply device that supplies the workpiece so as to pass through the gap, wherein the one side roll and / or the other side roll A load sensor that detects a load; and a control device that controls the moving device based on a detection result of the load sensor.
  • the control device moves the transfer device during operation of the workpiece supply device. Until the load sensor detects a load increase per unit time, the gap is kept wider than the consolidation gap, and the load sensor detects the load increase per unit time. At this point, the control system starts to reduce the gap to the consolidation gap.
  • the gap between the one side roll and the other side roll can be finely controlled with high precision by controlling the moving device using the electric motor. Then, when the workpiece is thrown into the gap, when the load sensor detects a load increase per unit time (after detection), the control is started to reduce the gap to the consolidation gap.
  • the so-called biting of the workpiece can be preceded by the control, and the generation of the concentrated load at the time of loading the workpiece in the prior art can be effectively avoided.
  • the present invention provides a roll on one side and a roll on the other side that are arranged opposite to each other in order to consolidate the work, a roll support portion that rotatably supports the roll on the one side, and a roll on the roll on the other side. And controlling the gap between the one side roll and the other side roll by relatively moving the one side roll support part and the other side roll support part using an electric motor.
  • a control method for controlling a roll press device including a moving device that moves and a workpiece supply device that supplies the workpiece so as to pass through the gap, and is supplied into the gap by the workpiece supply device.
  • the gap is used as a consolidation gap, and until the tip position of the workpiece passes through the narrowest portion of the gap by the first predetermined distance,
  • the control method is characterized in that the gap is maintained wider than the consolidation gap.
  • the gap between the one-side roll and the other-side roll can be finely controlled with high precision by controlling the moving device using the electric motor. Then, when the tip position of the workpiece passes through the narrowest portion in the gap by the first predetermined distance, the gap is made a consolidation gap, thereby effectively avoiding the generation of concentrated load when the workpiece is loaded. Can do.
  • the present invention provides a roll on one side and a roll on the other side that are arranged opposite to each other in order to consolidate the work, a roll support portion that rotatably supports the roll on the one side, and a roll on the roll on the other side. And controlling the gap between the one side roll and the other side roll by relatively moving the one side roll support part and the other side roll support part using an electric motor.
  • a control method for controlling a roll press device comprising: a moving device that moves and a workpiece supply device that supplies the workpiece so as to pass through the gap, wherein the one side is in operation of the workpiece supply device.
  • a detection step of detecting a load of the roll and / or the other side roll and a control step of controlling the moving device based on a detection result of the detection step.
  • the gap is maintained wider than the consolidation gap, and the load sensor detects a load increase amount per predetermined unit time.
  • the control method is characterized in that the gap starts to be reduced to the compaction gap.
  • the gap between the one-side roll and the other-side roll can be finely controlled with high precision by controlling the moving device using the electric motor. Then, when the workpiece is thrown into the gap, when the load sensor detects a load increase per unit time (after detection), the control is started to reduce the gap to the consolidation gap.
  • the so-called biting of the workpiece can be preceded by the control, and the generation of the concentrated load at the time of loading the workpiece in the prior art can be effectively avoided.
  • the gap between the one-side roll and the other-side roll can be finely controlled with high accuracy by employing the moving device using the electric motor. And, when the tip position of the work passes through the narrowest part in the gap by the first predetermined distance, the gap is used as a consolidation gap, thereby effectively generating a concentrated load at the time of loading the work. It can be avoided.
  • the gap between the one side roll and the other side roll can be finely controlled with high accuracy. it can. Then, when the workpiece is thrown into the gap, the load sensor detects a load increase per unit time (after detection), and performs control to reduce the gap to the consolidation gap. Thus, the so-called biting of the work can be preceded by the control, and the generation of the concentrated load at the time of loading the work in the prior art can be effectively avoided.
  • the gap between the one side roll and the other side roll can be finely controlled with high accuracy by controlling the moving device using the electric motor. And, when the tip position of the work passes through the narrowest part in the gap by the first predetermined distance, the gap is used as a consolidation gap, thereby effectively generating a concentrated load at the time of loading the work. It can be avoided.
  • the gap between the one-side roll and the other-side roll can be finely controlled with high accuracy by controlling the moving device using the electric motor. . Then, when the workpiece is thrown into the gap, the load sensor detects a load increase per unit time (after detection), and performs control to reduce the gap to the consolidation gap. Thus, the so-called biting of the work can be preceded by the control, and the generation of the concentrated load at the time of loading the work in the prior art can be effectively avoided.
  • the gap between the one-side roll and the other-side roll can be finely controlled with high accuracy by controlling the moving device using the electric motor. Then, when the tip position of the workpiece passes through the narrowest portion in the gap by the first predetermined distance, the gap is made a consolidation gap, thereby effectively avoiding the generation of concentrated load when the workpiece is loaded. Can do.
  • the gap between the one-side roll and the other-side roll can be finely controlled with high accuracy by controlling the moving device using the electric motor. . Then, when the workpiece is thrown into the gap, the load sensor detects a load increase per unit time (after detection), and performs control to reduce the gap to the consolidation gap. Thus, the so-called biting of the work can be preceded by the control, and the generation of the concentrated load at the time of loading the work in the prior art can be effectively avoided.
  • FIG. 2 is a II-II cross-sectional view of the roll press apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a III-III cross-sectional view of the roll press apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a IV-IV cross-sectional view of the roll press apparatus of FIG. 1. It is sectional drawing which shows an example of a workpiece
  • FIG. 12 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG. 11.
  • FIG. 12 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG. 11.
  • FIG. 12 is a schematic front view of the roll press apparatus provided with the 1st modification of the electric lift apparatus.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the roll press apparatus of FIG.
  • FIG. 1 is a schematic front view of a roll press apparatus 20 according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the roll press apparatus 20 of FIG. 1
  • FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along the line III-III of the roll press apparatus
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV of the roll press apparatus shown in FIG.
  • the roll press device 20 of this embodiment includes a pair of electric lift devices 10. First, the electric lift device 10 will be described with reference to FIG.
  • the electric lift device 10 of this embodiment has a ball screw 11.
  • the ball screw 11 includes a screw shaft 11a having an axis x, a pair of bearings 11b and 11c provided at both ends of the screw shaft 11a and rotatably supporting the screw shaft 11a around the axis x, and a plurality of the screw screws 11a. And a nut 11d that is screwed through a rolling element (not shown) and moves linearly in the direction of the axis x by the rotation of the screw shaft 11a.
  • the axis x of the screw shaft 11a is parallel to the axes of the lower roll 23 (one side roll) and the upper roll 24 (other side roll), which will be described later, and the bearing 11b on the roll side (inner side) is connected to the inner frame wall 12b.
  • the bearing 11c on the opposite side (outside) is built (supported) in the central frame wall 12c.
  • the inner frame wall 12b and the central frame wall 12c are erected on the upper surface of the plate-like frame bottom plate 12a.
  • An outer frame wall 12d is provided so as to face the inner frame wall 12b, and the outer frame wall 12d is also erected on the upper surface of the frame bottom plate 12a.
  • a frame top plate 12g provided with an opening 12h for passing through a load cell is passed over the upper surfaces of the inner frame wall 12b and the outer frame wall 12d.
  • the approximate center of the lower surface of the frame bottom plate 12a is supported by a lower portion 26a of a roll frame 26 described later (see FIG. 2). Further, the outer side of the lower surface of the frame bottom plate 12 a is fixed to a prism 12 e erected from the base 40. Thus, the frame bottom plate 12a is fixed to the base 40.
  • an electric motor mounting plate 12f having an L-shaped cross section is fixed to the lower surface of the frame bottom plate 12a corresponding to just below the inner frame wall 12b.
  • the frame bottom plate 12a, the inner frame wall 12b, the central frame wall 12c, the outer frame wall 12d, the prism 12e, the electric motor mounting plate 12f, and the frame top plate 12g constitute the frame 12. These elements of the frame 12 may be formed integrally or may be formed separately and then fixed to each other.
  • the size of the frame bottom plate 12a and the frame top plate 12g is 50 cm in plan view. (Length visible in FIG. 1) ⁇ 40 cm (length visible in FIG. 2), and the thickness is about 6 cm.
  • the size of the prism 12 e is 10 cm ⁇ 40 cm in plan view, and is the same height as the lower part 26 a of the frame 26.
  • the wall thickness of the inner frame wall 12b and the outer frame wall 12d is about 6 cm, and the height is about 30 cm.
  • the center frame wall 12c has a wall thickness of about 5 cm and a height of about 15 cm.
  • an electric motor 13 (preferably a servo motor) having a rotating output shaft 13s is fixed to an electric motor mounting plate 12f.
  • the output shaft 13s of the electric motor 13 is parallel to the axis x of the screw shaft 11a of the ball screw 11 and has a positional relationship that overlaps each other in plan view. As a result, the electric lift device 10 is significantly reduced in size.
  • the output shaft 13s of the electric motor 13 and the axis x of the screw shaft 11a of the ball screw 11 are not limited to completely overlap in a plan view, and the output shaft 13s of the electric motor 13 and the ball screw 11 are not overlapped.
  • a mode in which the axis x of the screw shaft 11a partially overlaps in plan view is also included in the present invention.
  • the degree of miniaturization varies depending on the degree of overlap.
  • the output shaft 13s of the electric motor 13 passes through the hanging portion of the electric motor mounting plate 12f, protrudes to the inside of the frame 12, and is fixed to the motor-side pulley 13p.
  • the screw shaft 11a of the ball screw 11 is also fixed to the screw shaft-side pulley 11p at the protruding portion that protrudes to the outside of the roll-side (inner side) bearing 11b.
  • the belt 14 is stretched around the motor side pulley 13p and the screw shaft side pulley 11p.
  • both the motor-side pulley 13p and the screw shaft-side pulley 11p have a diameter of about 8 to 12 cm.
  • the width (thickness) of the motor side pulley 13p and the screw shaft side pulley 11p are both about 4 cm, and the width of the belt 14 is slightly narrower than this, about 3.5 cm.
  • the length of the belt 14 depends on the distance between the axis x of the screw shaft 11a and the output shaft 13s of the electric motor 13, and is, for example, about 70 to 80 cm.
  • the speed reduction mechanism may be configured by increasing the number of teeth of the screw shaft side pulley 11p with respect to the number of teeth of the motor side pulley 13p.
  • the motor side pulley 13p, the screw shaft side pulley 11p, and the belt 14 as described above function as a rotational force transmission mechanism that transmits the rotational force of the output shaft 13s as the rotational force of the screw shaft 11a.
  • it can be constituted by a combination of a toothed pulley and a toothed belt, or a timing pulley and a timing belt.
  • the belt 14 circulates on a circular orbit extending in a plane perpendicular to the axis x of the output shaft 13s and the screw shaft 11a.
  • the first moving body 15 that moves integrally with the nut 11d is fixed to the nut 11d of the ball screw 11.
  • the first moving body 15 has a first sliding surface 15t inclined at a predetermined angle with respect to a plane including the axis x direction of the screw shaft 11a.
  • the first sliding surface 15t is sandwiched between the screw shaft 11a and the screw shaft 11a in the horizontal direction perpendicular to both the axis x direction and the vertical direction. Two places are provided apart by a predetermined distance. Each of the two first sliding surfaces 15t extends in parallel with the axis x direction of the screw shaft 11a in plan view.
  • the screw shaft 11a penetrates the first moving body 15 in the axial direction.
  • the pair of bearings 11 b and 11 c are provided on both sides of the first moving body 15.
  • a first sliding guide 16 extending in parallel with the axis x direction is provided on the upper surface of the frame bottom plate 12a, and the first moving body 15 slides relative to the first sliding guide 16.
  • a first sliding portion 15s that can be moved is provided.
  • the pair of the first sliding guide 16 and the first sliding portion 15 s is screwed in the horizontal direction perpendicular to both the axis x direction and the vertical direction.
  • Two pairs are provided so as to sandwich the shaft 11a and at a predetermined distance from the screw shaft 11a.
  • the sliding surfaces of the first sliding guide 16 and the first sliding portion 15s extend in parallel with the axis x direction of the screw shaft 11a in plan view.
  • the electric lift device 10 of the present embodiment has a second moving body 18 that can move linearly in a direction perpendicular to the direction of the axis x with respect to the frame 12.
  • the second moving body 18 has a second sliding surface 18t that is slidable relative to the two first sliding surfaces 15t.
  • the pair of the first sliding surface 15t and the second sliding surface 18t has a screw shaft in a horizontal direction perpendicular to both the axis x direction and the vertical direction. It can be said that two pairs are provided so as to sandwich 11a and be separated from the screw shaft 11a by a predetermined distance.
  • the pair of the first sliding surface 15t and the second sliding surface 18t is preferably disposed symmetrically with respect to the screw shaft 11a.
  • the linear movement (horizontal movement) of the first moving body 15 can be converted into the linear movement (lifting movement) of the second moving body 18 in a well-balanced manner, and the load (reaction force) received by the second moving body 18 ) Can be supported on the base 40 in a well-balanced manner via the first moving body 15 and the like.
  • the pair of the first sliding surface 15t and the second sliding surface 18t can be provided by a general linear guide. That is, referring to FIG. 2, the first sliding surface 15 t is provided as a concave surface of a member having a concave cross section called a “block” of the linear guide, and the second sliding surface 18 t is a “rail” of the linear guide. It can be provided as a lower surface of a member having a rectangular cross section.
  • a second sliding guide 19 extending in the perpendicular direction (direction perpendicular to the axis x direction) is provided on the inner surface of the outer frame wall 12d, and the second moving body 18 has a second sliding guide.
  • a second sliding portion 18 s that is slidable relative to the guide 19 is provided.
  • the pair of the second sliding guide 19 and the second sliding portion 18 s is also threaded in the horizontal direction perpendicular to both the axis x direction and the vertical direction. Two pairs are provided so as to sandwich the shaft 11a and at a predetermined distance from the screw shaft 11a.
  • the load cell 21 is provided on the upper surface of the second moving body 18, and the load cell 21 moves in the vertical direction while penetrating the opening 12h of the frame top plate 12g.
  • a coil spring 28 in a constantly compressed state (corresponding to a load of about 10 kN) is inserted between the upper surface of the second moving body 18 and the lower surface of the frame top plate 12g at positions adjacent to the inside and outside of the load cell 21. (See FIG. 3).
  • the predetermined angle is selected from a range of 5.7 ° to 11.3 °.
  • the moving stroke of the second moving body 18 is sufficient to be about 1 mm in a later-described application (an application in which a material obtained by firing a plurality of electrode layers on a metal foil is used as a workpiece W).
  • the moving speed of the second moving body 18 is, for example, 10 mm / sec. This speed corresponds to the moving speed of the first moving body 15 (that is, the nut 11d) of 50 mm / sec when the boost ratio is 5 times, and the first speed of 100 mm / sec when the boost ratio is 10 times. This corresponds to the moving speed of one moving body 15 (that is, the nut 11d).
  • Such a moving speed of the nut 11 d can be realized by a commercially available general electric motor 13 and the ball screw 11. In particular, when the electric motor 13 is a servo motor, it is possible to realize control with higher accuracy and higher responsiveness.
  • the electric motor 13 When the electric motor 13 is driven as desired (for example, it can be controlled by the control device 35 described later), the output shaft 13s of the electric motor 13 rotates. Next, the motor side pulley 13p, the screw shaft side pulley 11p, and the belt 14 function as a rotational force transmission mechanism, and the rotational force of the output shaft 13s is transmitted as the rotational force of the screw shaft 11a. Then, the rotation of the screw shaft 11a is converted into a linear movement of the nut 11d in the direction of the axis x by the rotation / linear motion conversion function of the ball screw 11.
  • the first moving body 15 fixed to the nut 11d linearly moves in the axis x direction.
  • the movement of the first moving body 15 in the axial direction is more smoothly performed by the interaction between the first sliding guide 16 and the first sliding portion 15s (an action that promotes smooth sliding movement).
  • the second moving body 18 When the nut 11d and the first moving body 15 linearly move in the axis x direction, the second moving body 18 is moved in the axis x direction by sliding movement of the first sliding surface 15t and the second sliding surface 18t. Move straight in the vertical direction. At this time, the movement of the second moving body 18 is performed more smoothly by the interaction between the second sliding guide 19 and the second sliding portion 18s (an action that promotes smooth sliding movement).
  • the linear movement (horizontal movement) of the first moving body 15 is balanced with the second movement.
  • the body 18 can be converted into a linear movement (up-and-down movement), and the load (reaction force) received by the second moving body 18 is also supported by the base 40 with a good balance via the first moving body 15 and the like. Can do.
  • the electric motor 13 when the electric motor 13 is driven as desired, the movement of the second moving body 18 is controlled as desired with high accuracy.
  • the electric motor 13 when the electric motor 13 is a servo motor, it is possible to realize control with higher accuracy and higher responsiveness.
  • the impact transmitted to the electric motor 13 via the screw shaft 11a can be reduced by the cushioning action of the belt 14.
  • the rotational force of the output shaft 13 s of the electric motor 13 is used as the rotational force of the screw shaft 11 a of the ball screw 11 and is fixed to the nut 11 d of the ball screw 11.
  • the first moving body 15 moves linearly in the direction of the axis x
  • the second moving body 18 moves linearly in the direction perpendicular to the direction of the axis x, so that the movement of the second moving body 18 is increased by the electric motor 13. It is possible to control the accuracy.
  • the screw shaft 11 a penetrates the first moving body 15 in the axial direction, and the pair of bearings 11 b and 11 c are provided on both sides of the first moving body 15.
  • the entire device is compact.
  • the electric motor 13 and the screw shaft 11a are in a positional relationship in which the electric motor 13 and the screw shaft 11a completely overlap in the direction of the axis x as seen in the linear movement direction of the second moving body 18.
  • the electric lift apparatus 10 of this embodiment is suitable for installing in a glove box.
  • the rotational force transmission mechanism that transmits the rotational force of the output shaft 13s as the rotational force of the screw shaft 11a is perpendicular to the axis x of the output shaft 13s and the screw shaft 11a.
  • the belt 14 is stretched over the motor side pulley 13p of the output shaft 13s and the screw shaft side pulley 11p of the screw shaft 11a so as to circulate on a circular track extending in a plane.
  • the bearings 11b and 11c of the screw shaft 11a are provided in a pair with respect to both end portions of the screw shaft 11a, and the belt 14 is outside the one bearing 11b. Is hung on the protruding portion of the screw shaft 11a.
  • the frame 12 is provided with the first sliding guide 16 extending in parallel to the axis x direction, and the first moving body 15 is provided with respect to the first sliding guide 16.
  • the first sliding portion 15s that can slide and move with each other, the movement of the first moving body 15 in the axial direction is further enhanced by the interaction between them (the action that promotes smooth sliding movement). Implemented smoothly.
  • the pair of the first sliding surface 15t and the second sliding surface 18t has a screw shaft in the horizontal direction perpendicular to both the axis x direction and the vertical direction.
  • Two pairs are provided so as to sandwich 11a and are separated from the screw shaft 11a by a predetermined distance.
  • the pair of the first sliding guide 16 and the first sliding portion 15s is also threaded in the horizontal direction perpendicular to both the axis x direction and the vertical direction.
  • Two pairs are provided so as to sandwich 11a and are separated from the screw shaft 11a by a predetermined distance. Also when this, the reaction force etc. at the time of the roll press which acts on the 2nd moving body 18 are transmitted to the 1st moving body 15 via the pair of the 1st sliding face 15t and the 2nd sliding face 18t.
  • the load that the ball screw 11 directly receives can be reduced. Thereby, possibility that a malfunction will generate
  • the frame 12 is provided with the second sliding guide 19 extending perpendicularly to the direction of the axis x, and the second moving body 18 is provided with respect to the second sliding guide 19.
  • the direction perpendicular to the axial direction of the second moving body 18 is obtained by the mutual interaction (the action of promoting smooth sliding movement). Is carried out more smoothly.
  • the roll press apparatus 20 of this embodiment includes a pair of the electric lift apparatus 10 described above.
  • Each of the pair of lower roll supports 22 (one-side roll support) is supported by the pair of second moving bodies 18 of the pair of electric lift apparatuses 10.
  • Each of the pair of lower roll supports 22 is placed on the corresponding second moving body 18 via the load cell 21.
  • the pair of lower roll supports 22 have bearings and support the lower roll 23 in a rotatable manner.
  • the upper roll 24 is disposed so as to face the lower roll 23. Using the gap formed between the lower roll 23 and the upper roll 24, press forming (consolidation) of the workpiece W is performed.
  • the upper roll 24 is rotatably supported by a pair of upper roll supports 25 (other side roll support portions).
  • Each of the pair of upper roll supports 25 is fixed to the pair of roll frames 26 provided on the base 40 from the outside via, for example, bolt screws (not shown).
  • opposed third sliding guides 27 extending perpendicularly to the direction of the axis x are provided on the opposed inner surfaces of the roll frames 26, so that the pair of lower roll supports 22 Each is provided with a third sliding portion 22 s that can slide relative to each of the opposing third sliding guides 27.
  • the lower part 26 a of the roll frame 26 fixes the frame bottom plate 12 a of the electric lift device 10 to the base 40.
  • the layout is such that a part of the electric lift device 10 enters the inside of the roll frame 26, and the entire device is compact.
  • the pair of electric lift apparatuses 10 uses the electric motor 13 to move the lower roll support 22 and the upper roll support 25 relative to each other to move the gap between the lower roll 23 and the upper roll 24. It functions as a mobile device that controls the above.
  • four displacement amount sensors 30 are provided for measuring local displacement amounts at predetermined positions of the lower roll 23 and the upper roll 24, for example, a position 30 mm from each of the left and right ends ( Only three are shown in FIG. 1).
  • the displacement sensor 30 is fixed to the base 40 via a displacement sensor frame 31 that is different from the roll frame 26.
  • the displacement amount sensor 30 is connected to a control device 35 for controlling the electric motor 13.
  • the displacement amount sensor 30 of the present embodiment is a non-contact type distance meter.
  • both the lower roll 23 and the upper roll 24 have a diameter of about 30 to 50 cm, and both have an axial length (width) of about 15 to 50 cm.
  • the roll press apparatus 20 has a size that can be accommodated in a length of 180 cm ⁇ width of 150 cm ( ⁇ depth of 90 cm).
  • each electric motor 13 of the pair of electric lift devices 10 is driven as desired to control the position of the second moving body 18 with high precision as desired. Each position is controlled with high accuracy as desired.
  • the dimension of the gap formed between the lower roll 23 and the upper roll 24 can be controlled with high accuracy as desired.
  • the plate thickness accuracy of the workpiece W after press molding is uniform with high accuracy. Can be maintained.
  • the workpiece W a material in which a plurality of electrode layers (a wide concept including a solid electrolyte layer) is fired on a metal foil is assumed.
  • a material in which a plurality of electrode layers (a wide concept including a solid electrolyte layer) is fired on a metal foil is assumed.
  • three layers of a negative electrode layer 82, a solid electrolyte layer 83, and a positive electrode layer 84 are formed in this order from the bottom using a copper foil 81 intended as a negative electrode as a base material.
  • a material in which three layers of a positive electrode layer, a solid electrolyte layer, and a negative electrode layer are formed in this order from the bottom using an aluminum foil intended as a positive electrode as a base material may be used.
  • the plurality of electrode layers are intermittently applied and fired on a continuous metal foil to form individual workpieces W (see FIGS. 5 and 7).
  • the thickness of the material is, for example, 0.38 mm before press molding (consolidation), and is 0.34 mm by press molding (consolidation), thereby removing or reducing the space between the electrode layers and each electrode layer. Is intended.
  • the dimension of the gap formed between the lower roll 23 and the upper roll 24 during press molding (consolidation) may be set to 0.25 to 0.3 mm in consideration of the spring back of the material. preferable.
  • the object is to remove or reduce the space between the electrode layers and each electrode layer by press forming (consolidating) a material obtained by firing a plurality of electrode layers on a metal foil.
  • the gap formed between the lower roll 23 and the upper roll 24 during press molding (consolidation) (also referred to as “consolidation gap” in this specification) is 70 to 90% of the thickness of the workpiece W before consolidation. It is effective to set a constant value in the range of.
  • a material obtained by firing a plurality of electrode layers on a metal foil is press-formed (consolidated) to remove or reduce electrode layers and spaces within each electrode layer.
  • the compaction gap is 1 to 10 Hz (1 to 10 Hz per second) in the range of 70 to 110% of the thickness of the workpiece W before consolidation. It is also effective to generate an impact load by performing intermittent pressurization in the cycle. In this case, power consumption relative to the compression rate can be reduced, and an energy saving effect can be obtained.
  • the thickness of the material is 0.38 mm before press molding (consolidation), and this is 0.34 mm by press molding (consolidation), so that the electrode layers and the electrode layers
  • the size of the gap formed between the lower roll 23 and the upper roll 24 during press molding (consolidation) is in the range of 0.27 mm to 0.42 mm. It is effective to vary at 1 to 10 Hz (1 to 10 times per second) (when the feed speed of the workpiece W is 1 to 100 mm / second).
  • the details of the change in the size of the gap over time may be a rectangular pulse shape, a sawtooth shape, or a sine wave shape.
  • the material is press-molded (consolidation) compared to the case where a constant value is employed. It has been confirmed that the power consumption with respect to the compression rate compressed by can be reduced by about 10%.
  • the roll press device 20 of the present embodiment is provided with four displacement amount sensors 30 as shown in FIGS. 1 and 6 in order to make it possible to cope (compensate) against such occurrence of escape (displacement). . That is, the control device 35 performs control in consideration of the displacement of the upper roll 24 and the lower roll 23 based on the measurement results of the four displacement amount sensors 30. Specifically, for example, it is possible to perform further “push-in control” according to the displacement amount of the upper roll 24 and the lower roll 23.
  • the displacement sensor frame 31 that supports the displacement sensor 30 is different from the roll frame 26, so the mounting position of the displacement sensor 30 is various during press molding (consolidation). It is not affected by the bending of the elements (lower roll 23, upper roll 24, lower roll support 22 and upper roll support 25). For this reason, the measurement of the displacement sensor 30 and the feedback control based on the result can be performed with high accuracy.
  • a lower roll support 22 is placed on the second moving body 18 of the electric lift device 10 via a load cell 21.
  • a load cell 21 By monitoring the value of the load cell 21, for example, occurrence of load abnormality of the lower roll 23 and / or the upper roll 24 can be monitored.
  • the load cell 21 by connecting the load cell 21 to the control device 35, it is possible to perform load control using the measurement result of the load cell 21. For example, it is possible to set a target load value or target load range in advance and perform feedback control based on the target load value or target load range.
  • FIG. 7 is a schematic view of a roll press device 50 according to the second embodiment of the present invention.
  • the roll press apparatus 50 according to the present embodiment is obtained by adding constituent elements to be described later to the roll press apparatus 20 according to the first embodiment.
  • the components of the roll press device 20 of the first embodiment are not shown.
  • the lower roll 23 and the upper roll 24 are each driven to rotate by a servo motor.
  • the component added in the present embodiment includes a feed roll 51 as a work supply device that supplies the work W so as to pass through the gap between the lower roll 23 and the upper roll 24, A position sensor 52 that detects the tip position of the workpiece W supplied into the gap by the feed roll 51.
  • the position sensor 52 is connected to the control device 35.
  • the feed roll 51 is also rotationally driven by a servo motor.
  • the position sensor 52 of the present embodiment is a non-contact type installed at a position of a basic predetermined distance C from the narrowest portion of the gap (corresponding to the axial position of the lower roll 23 and the upper roll 24). It is a distance meter.
  • the position sensor 52 is a laser-type position sensor, and when the tip F (see FIG. 7) of the workpiece W passes through the detected position of the position sensor 52, the position sensor 52 is changed by the thickness change of the workpiece W. The output changes. By detecting this change, it is possible to detect that the tip F of the workpiece W has reached the detection position of the position sensor 52, that is, the tip position of the workpiece W can be detected.
  • the position sensor 52 may be a sensor that determines the color of the workpiece W. It is also possible to detect that the tip F of the workpiece W has reached the detection position of the position sensor 52 by determining the color of the electrode or the like on the upper surface of the workpiece W, that is, to detect the tip position of the workpiece W. be able to.
  • the supply speed of the work W by the feed roll 51 grasped, the time obtained by dividing the basic predetermined distance C by the supply speed from the time when the tip F of the work W reaches the detected position of the position sensor 52. After the elapse of time, the tip position of the work W reaches the narrowest portion of the gap.
  • the supply speed of the workpiece W may be acquired from information on the drive system of the feed roll 51, or may be measured by providing the feed roll 51 with the encoder 53.
  • the present inventor makes the gap a compacting gap when the tip position of the workpiece W passes the narrowest portion in the gap by the first predetermined distance, that is, the tip position of the workpiece W is It is possible to maintain the gap wider than the compacting gap (and wider than the thickness of the work W) until the narrowest portion in the gap passes through the first predetermined distance. It was found that it is extremely effective in preventing the occurrence of chipping and cracking.
  • the first predetermined distance is preferably selected within the range of 0.001 to 3.000 mm, preferably within the range of 1 to 3 mm, although it depends on the type and thickness of the material.
  • the control device 35 of the present embodiment based on the detection result by the position sensor 52 and the supply speed of the work W by the feed roll 51 acquired in advance, the electric motor of the electric lift device 10. 13, when the tip position of the workpiece W passes through the narrowest portion in the gap by the first predetermined distance, the gap is set as a consolidation gap, and the tip position of the workpiece W is The gap is maintained wider than the consolidation gap (and wider than the thickness of the workpiece W) until it passes through the narrowest portion in the gap by the first predetermined distance.
  • the present inventor maintains the gap in the compacting gap until the rear end position of the work W remains at the narrowest portion in the gap and reaches the second predetermined distance, and the rear end position of the work W is
  • the second predetermined distance remains up to the narrowest part in the gap, it is possible to make the gap wider than the compacting gap (and wider than the thickness of the workpiece W). It was found that it is extremely effective in preventing the occurrence of chipping and cracking.
  • the second predetermined distance is also selected within the range of 0.001 to 3.000 mm, preferably within the range of 1 to 3 mm, depending on the type and thickness of the material.
  • the output of the position sensor 52 changes by the amount of change in the thickness of the workpiece W. By detecting this change, it can be detected that the rear end position of the workpiece W has reached the detected position of the position sensor 52, that is, the rear end position of the workpiece W can also be detected.
  • the control device 35 of the present embodiment based on the detection result by the position sensor 52 and the supply speed of the work W by the feed roll 51 acquired in advance, the electric motor of the electric lift device 10. 13, until the rear end position of the workpiece W remains at the narrowest portion in the gap and reaches the second predetermined distance, the gap is maintained as the compacting gap, and the rear end position of the workpiece W is When the remaining portion reaches the narrowest portion in the gap and reaches the second predetermined distance, the gap is made wider than the consolidation gap (and wider than the thickness of the workpiece W).
  • the lower roll 23 and the upper roll 24 are rotationally driven by a servo motor, it is possible to synchronize with the feed roll 51 with high accuracy, thereby feeding the workpiece W with high accuracy. Control can be realized. Further, when heat treatment is applied to the lower roll 23 and the upper roll 24, the lower roll 23 and the upper roll 24 may be thermally deformed (particularly, a change in diameter). By using this, appropriate compensation control can be implemented.
  • the position sensor 52 detects that the tip position of the workpiece W has reached the detected position of the position sensor 52. Based on the basic predetermined distance C, the first predetermined distance, and the supply speed of the workpiece W, the control device 35 controls the electric motor 13 of the electric lift device 10 so that the tip position of the workpiece W is the narrowest in the gap.
  • the gap is adjusted to the consolidation gap with high accuracy. The gap is maintained wider than the compacting gap (and wider than the thickness of the workpiece W) until the tip position of the workpiece W passes through the narrowest portion of the gap by the first predetermined distance.
  • the position sensor 52 detects that the rear end position of the work W has reached the detected position of the position sensor 52. Based on the basic predetermined distance C, the second predetermined distance, and the supply speed of the workpiece W, the control device 35 controls the electric motor 13 of the electric lift device 10 so that the rear end position of the workpiece W is within the gap. Until the second predetermined distance remaining to the narrowest portion, the gap is maintained at the consolidation gap, and when the rear end position of the workpiece W remains the second predetermined distance to the narrowest portion in the gap, The gap is wider than the consolidation gap (and wider than the thickness of the workpiece W).
  • the consolidation gap is set to a constant value in the range of 70 to 90% of the thickness of the workpiece W before consolidation.
  • the consolidation gap may be a cycle of 1 to 10 Hz (1 to 10 times per second) in the range of 70 to 110% of the thickness of the workpiece W before consolidation, with the workpiece W feeding speed set to 1 to 100 mm / second. It is effective to perform periodic operation. In the latter case, as described above, the power consumption with respect to the compression ratio at which the material is compressed by press molding (consolidation) can be reduced by about 10%.
  • FIG. 8 is a schematic view of a roll press apparatus 150 that is a modification of the roll press apparatus 50 according to the second embodiment of the present invention.
  • the roll press apparatus 150 is also obtained by adding constituent elements to be described later to the roll press apparatus 20 of the first embodiment.
  • illustration of the component of the roll press apparatus 20 of 1st Embodiment is abbreviate
  • the lower roll 23 and the upper roll 24 are each driven to rotate by a servo motor.
  • the component added in the modification includes a feed roll 151 as a work supply device that supplies the work W so as to pass through the gap between the lower roll 23 and the upper roll 24, A position sensor 152 that detects the tip position of the workpiece W supplied into the gap by the feed roll 151.
  • the position sensor 152 is connected to the control device 35.
  • the feed roll 151 is also rotationally driven by a servo motor.
  • the feed roll 51 is arranged on the upstream side of the lower roll 23 and the upper roll 24 when viewed in the workpiece supply direction.
  • 151 is disposed downstream of the lower roll 23 and the upper roll 24.
  • the position sensor 152 of the modification specifically has a basic predetermined distance C from the narrowest part of the gap (corresponding to the axial position of the lower roll 23 and the upper roll 24). It is a non-contact type distance meter installed at the position.
  • the output of the position sensor 152 changes by the change in the thickness of the workpiece W. By detecting this change, it is possible to detect that the tip F of the workpiece W has reached the detection position of the position sensor 152, that is, it is possible to detect the tip position of the workpiece W.
  • the supply speed of the work W by the feed roll 151 is grasped, the time obtained by dividing the basic predetermined distance C by the supply speed from the time when the tip F of the work W reaches the detection position of the position sensor 152. After the elapse of time, the tip position of the work W reaches the narrowest portion of the gap.
  • the supply speed of the workpiece W may be acquired from information on the drive system of the feed roll 151, or may be measured by providing the encoder 153 on the feed roll 151.
  • the present inventor when press-molding a material in which a plurality of electrode layers are coated on a metal foil, presses the lower roll and the upper roll for compaction. It has been found that a concentrated load may be generated at the end portion of the workpiece when the material is inserted as a workpiece W into the gap between them, and in this case, the material (the edge portion) is chipped or cracked.
  • the present inventor makes the gap a compacting gap when the tip position of the workpiece W passes the narrowest portion in the gap by the first predetermined distance, that is, the tip position of the workpiece W is It is possible to maintain the gap wider than the compacting gap (and wider than the thickness of the work W) until the narrowest portion in the gap passes through the first predetermined distance. It was found that it is extremely effective in preventing the occurrence of chipping and cracking.
  • the first predetermined distance is preferably selected within the range of 0.001 to 3.000 mm, preferably within the range of 1 to 3 mm, although it depends on the type and thickness of the material.
  • the control device 35 of the modified example uses the electric motor of the electric lift device 10 based on the detection result by the position sensor 152 and the supply speed of the work W by the feed roll 151 acquired in advance. 13, when the tip position of the workpiece W passes through the narrowest portion in the gap by the first predetermined distance, the gap is set as a consolidation gap, and the tip position of the workpiece W is The gap is maintained wider than the consolidation gap (and wider than the thickness of the workpiece W) until it passes through the narrowest portion in the gap by the first predetermined distance.
  • the present inventors when press-molding a material in which a plurality of electrode layers are coated on a metal foil, It has been found that when the material comes out of the gap between the rolls, a concentrated load may be generated, and even in that case, the material (the edge portion) is chipped or cracked. Further, the present inventor maintains the gap in the compacting gap until the rear end position of the work W remains at the narrowest portion in the gap and reaches the second predetermined distance, and the rear end position of the work W is When the second predetermined distance remains up to the narrowest part in the gap, it is possible to make the gap wider than the compacting gap (and wider than the thickness of the workpiece W).
  • the second predetermined distance is also selected within the range of 0.001 to 3.000 mm, preferably within the range of 1 to 3 mm, depending on the type and thickness of the material.
  • the output of the position sensor 152 changes by the change in the thickness of the workpiece W. By detecting this change, it can be detected that the rear end position of the work W has reached the detected position of the position sensor 152, that is, the rear end position of the work W can also be detected.
  • the control device 35 of the modified example uses the electric motor of the electric lift device 10 based on the detection result by the position sensor 152 and the supply speed of the work W by the feed roll 151 acquired in advance. 13, until the rear end position of the workpiece W remains at the narrowest portion in the gap and reaches the second predetermined distance, the gap is maintained as the compacting gap, and the rear end position of the workpiece W is When the remaining portion reaches the narrowest portion in the gap and reaches the second predetermined distance, the gap is made wider than the consolidation gap (and wider than the thickness of the workpiece W).
  • the feed roll 151 is arranged on the downstream side of the lower roll 23 and the upper roll 24, the work W in a state of being consolidated and having increased hardness comes into contact with the feed roll 151 and is fed out. As a result, a sufficient nip pressure can be applied to the workpiece W. For this reason, the occurrence of slip between the feed roll 151 and the workpiece W is remarkably suppressed, and more accurate feed control of the workpiece W can be realized.
  • the lower roll 23 and the upper roll 24 may be thermally deformed (particularly, a diameter change).
  • Appropriate compensation control can be performed by using temperature detection by a temperature sensor.
  • the position sensor 152 detects that the tip position of the workpiece W has reached the detected position of the position sensor 152. Based on the basic predetermined distance C, the first predetermined distance, and the supply speed of the workpiece W, the control device 35 controls the electric motor 13 of the electric lift device 10 so that the tip position of the workpiece W is the narrowest in the gap. When the portion has passed through the first predetermined distance, the gap is adjusted to the consolidation gap with high accuracy. The gap is maintained wider than the compacting gap (and wider than the thickness of the workpiece W) until the tip position of the workpiece W passes through the narrowest portion of the gap by the first predetermined distance.
  • the position sensor 152 also detects that the rear end position of the workpiece W has reached the detected position of the position sensor 152 by the roll press apparatus 150 of the modified example. Is done. Based on the basic predetermined distance C, the second predetermined distance, and the supply speed of the workpiece W, the control device 35 controls the electric motor 13 of the electric lift device 10 so that the rear end position of the workpiece W is within the gap. Until the second predetermined distance remaining to the narrowest portion, the gap is maintained at the consolidation gap, and when the rear end position of the workpiece W remains the second predetermined distance to the narrowest portion in the gap, The gap is wider than the consolidation gap (and wider than the thickness of the workpiece W).
  • the consolidation gap is set to a constant value in the range of 70 to 90% of the thickness of the workpiece W before consolidation.
  • the consolidation gap may be a cycle of 1 to 10 Hz (1 to 10 times per second) in the range of 70 to 110% of the thickness of the workpiece W before consolidation, with the workpiece W feeding speed set to 1 to 100 mm / second. It is effective to perform periodic operation. In the latter case, as described above, the power consumption with respect to the compression ratio at which the material is compressed by press molding (consolidation) can be reduced by about 10%.
  • the control method of the electric motor 13 of the electric lift device 10 described above with reference to FIGS. 7 and 8 is a method that utilizes the detection of the front end position and the rear end position of the workpiece W by the position sensors 52 and 152. Therefore, in principle, when there is distortion, uneven coating, or the like at the front end or rear end of the workpiece W, errors in position detection by the position sensors 52 and 152 increase, and the electric lift device 10 The electric motor 13 may not be properly controlled.
  • the change in the load value detected by the load cell 21 is caused by the workpiece W actually coming into contact with the lower roll 23 and / or the upper roll 24.
  • the degree of adverse effects due to this is small.
  • the present inventor press-molds a material in which a plurality of electrode layers are coated on a metal foil
  • the inventor places the material in the gap between the lower roll and the upper roll for compaction. It has been found that a concentrated load may be generated at the end of the workpiece when it is loaded, and in this case, the material (the edge thereof) is chipped or cracked.
  • the load cell 21 detects the load increase amount per unit time, the inventor starts to reduce the gap to the compacting gap, that is, the load cell 21 increases the load increase amount per unit time.
  • the load increase per unit time is 100 to 1000 N / msec, preferably 100 to 1000 N / msec. It is effective to set in the range of 200 N / msec.
  • the control device 35 of the roll press devices 50 and 150 operates the electric motor of the electric lift device 10 during the operation of the feed rolls 51 and 151 (an example of a workpiece supply device).
  • the load cell 21 detects a load increase amount per predetermined unit time (see FIG. 9B)
  • the gap starts to be reduced to the consolidation gap (the feed rolls 51 and 151 operate).
  • FIG. 9C The state after completion of the reduction is shown in FIG. 9C), and the load cell 21 detects the increase in load per unit time until the gap is compressed. Wider than the thickness of the workpiece W (but narrower than the thickness of the workpiece W before being consolidated) (see FIG. 9A).
  • the present inventor press-molds a material in which a plurality of electrode layers are coated on a metal foil
  • the concentrated load is also applied when the material comes out of the gap between the lower roll and the upper roll for compaction. It has been found that even in that case, the material (the edge thereof) is chipped or cracked.
  • the present inventor maintains the gap in the consolidation gap until the load cell 21 detects a load reduction amount per predetermined unit time, and the load cell 21 detects the load reduction amount per predetermined unit time.
  • the load cell 21 detects the load reduction amount per predetermined unit time.
  • the load reduction amount is 100 to 1000 N / msec, preferably 100 to 200 N / msec. It is effective to set the range.
  • the control device 35 of the roll press devices 50 and 150 operates the electric motor of the electric lift device 10 during the operation of the feed rolls 51 and 151 (an example of a workpiece supply device).
  • the gap is maintained in the consolidation gap until the load cell 21 detects a load reduction amount per predetermined unit time (see FIG. 9D).
  • the gap begins to return to a state wider than the consolidation gap (however, narrower than the thickness of the workpiece W (the state before consolidation)) (feed roll 51).
  • 151 continues the operation) (the state after the return is shown in FIG. 9E).
  • the load cell 21 starts to reduce the gap to the compacting gap when the load cell 21 detects a load increase per unit time (after detection).
  • biting of the workpiece W can be preceded by the control, and the occurrence of concentrated load at the time of loading the workpiece can be effectively avoided, and the leading edge of the workpiece W can be chipped or cracked. Can be effectively prevented.
  • the control device 35 of the roll press devices 50 and 150 controls the electric motor 13 of the electric lift device 10, so that the gap becomes a consolidation gap. It begins to return to a wider state (however, it is narrower than the thickness of the workpiece W (the state before being compacted)). Until the load cell 21 detects a load reduction amount per predetermined unit time, the gap is maintained as a consolidation gap.
  • the gap is consolidated.
  • the consolidation gap may be a cycle of 1 to 10 Hz (1 to 10 times per second) in the range of 70 to 110% of the thickness of the workpiece W before consolidation, with the workpiece W feeding speed set to 1 to 100 mm / second. It is effective to perform periodic operation. In the latter case, as described above, the power consumption with respect to the compression ratio at which the material is compressed by press molding (consolidation) can be reduced by about 10%.
  • load sensor which detects the load of the lower roll 23 and / or the upper roll 24, it is not limited to the load cell 21, Other well-known load sensors can be arrange
  • FIG. 8 is a schematic view of a roll press apparatus 60 according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a schematic side view of the roll press apparatus 60 according to the present embodiment
  • FIG. FIG. The roll press apparatus 60 of this embodiment is a part of the constituent elements of the roll press apparatus 50 of the second embodiment (lower roll support 22, upper roll support 25, roll frame 26, etc .: see FIGS. 2 and 9). These dimensions are changed, the support mode of the upper roll support 25 is changed, and a backup roll or the like to be described later is added.
  • the lower roll support 22, the lower roll 23, the upper roll 24, the upper roll support 25, the roll frame 26, the third sliding guide 27, the feed roll 51, and the encoder 53 are excluded.
  • the components of the roll press device 50 according to the second embodiment are not shown.
  • the main components added in the present embodiment are backup rolls of 6 pairs in total, 3 pairs upward and 3 pairs downward.
  • the present inventor counters the force that the upper roll 24 (also with the upper roll support 25 and the roll frame 26 supporting the upper roll 24) tries to escape upward due to the reaction force from the workpiece W during press molding. Therefore, an upper roll backup roll is provided on the upper surface side of the upper roll 24, and a lower roll 23 (also accompanied by a lower roll support 22 that supports the lower roll 23) is provided by a reaction force from the workpiece W during press molding. Providing a lower roll backup roll on the lower surface side of the lower roll 23 to counter the force to escape downward is effective for controlling the thickness accuracy after press forming uniformly with high accuracy. I found out.
  • the inventor of the present invention has a force that the upper roll 24 tends to escape upward and a displacement that can be generated in the upper roll 24 due to the force. It was found that it could be different from the other area.
  • the force that the lower roll 23 tries to escape downward, and the displacement that can be generated in the lower roll 23 due to the force are, as viewed in the axial direction of the lower roll 23, the one side region, the center region, and the other side region. It was found that it can be different.
  • the upper backup roll and the lower backup roll are separately provided in the one side region, the central region and the other side region as viewed in the axial direction of the upper roll 24 and the lower roll 23, and the upper backup in each group is provided. It was further found that it is effective to independently control the distance between the roll and the lower backup roll.
  • the present inventor has said that the upper backup roll on the upper surface side of the upper roll 24 is provided as a pair on both sides sandwiching the axis of the upper roll 24 in a plan view so as to escape upward of the upper roll 24. It was found to be effective for countering the force to perform in a balanced manner.
  • the lower backup roll on the lower surface side of the lower roll 23 is provided in a pair on both sides sandwiching the axis of the lower roll 23 in a plan view, which balances the force to escape downward of the lower roll 23. It was found to be effective to compete well.
  • a pair of upper backup rolls is separately provided in the one side region, the central region, and the other side region when viewed in the axial direction of the upper roll 24, and
  • a pair of lower backup rolls is separately provided in the one side region, the central region, and the other side region as viewed in the axial direction of the lower roll 23.
  • the roll press device 60 of the present embodiment is disposed on the lower surface side of one side region (the left side region in FIG. 10) when viewed in the axial direction of the lower roll 23, and rolls with the lower roll 23.
  • Roll other side backup rolls 63a and 63b Roll other side backup rolls 63a and 63b.
  • the roll press apparatus 60 of this embodiment is arrange
  • the pair of lower roll one-side backup rolls 61a and 61b are rotatably supported in common by the lower roll one-side backup roll support housing 61h, and the pair of lower roll central backup rolls 62a and 62b are lower rolls.
  • the central backup roll support casing 62h is rotatably supported in common, and the pair of lower roll other side backup rolls 63a and 63b is rotatably shared by the lower roll other side backup roll support casing 63h. It is supported by.
  • the pair of upper roll one-side backup rolls 64a and 64b are rotatably supported in common by the upper roll one-side backup roll support housing 64h, and the pair of upper roll central backup rolls 65a and 65b are upper rolls.
  • the central backup roll support housing 65h is rotatably supported in common, and the pair of upper roll other side backup rolls 66a and 66b is rotatably shared by the upper roll other side backup roll support housing 66h. It is supported by.
  • the lower roll one-side backup rolls 61a and 61b are moved relative to each other by moving the lower roll one-side backup roll support casing 61h and the upper roll one-side backup roll support casing 64h.
  • An electric lift device 70 is provided as a one-side backup roll adjusting device that controls the gap between the upper roll one-side backup rolls 64a and 64b.
  • the lower roll center backup roll support housing 62h and the upper roll center backup roll support housing 65h are relatively moved to move the lower roll center backup rolls 62a, 62b and the upper roll.
  • the same electric lift device 70 is provided as a central backup roll adjusting device that controls the gap between the central backup rolls 65a and 65b.
  • the lower roll other side backup roll support casing 63h and the upper roll other side backup roll support casing 66h are relatively moved to move the lower roll other side backup rolls 63a, 63b, and
  • the same electric lift device 70 is provided as the other-side backup roll adjusting device that controls the gap between the upper-roll other-side backup rolls 66a and 66b.
  • the upper roll one side backup roll support casing 64 h, the upper roll center backup roll support casing 65 h, and the upper roll other side backup roll support casing 66 h are fixed to the roll frame 26.
  • the upper roll support 25 is supported by a roll frame 26 so as to be movable up and down about 1 mm above the fall prevention block 26c.
  • each of the pair of upper roll supports 25 is provided with a fourth sliding portion 25s that is slidable with respect to each of the opposed third sliding guides 27.
  • each of the lower roll one side backup roll support casing 61h, the lower roll center backup roll support casing 62h, and the lower roll other side backup roll support casing 63h is provided on the roll frame 26.
  • Fourth sliding portions 61 s, 62 s, and 63 s that are slidable with respect to the third sliding guide 27 are provided.
  • the dimension in one side region of the workpiece W after consolidation is a non-contact type distance meter 67a that measures the distance to the upper surface of the region. It is measured by a non-contact type distance meter 67b that measures the distance to the lower surface of the region.
  • the size of the workpiece W in the central region after consolidation is such that the non-contact distance meter 68a that measures the distance to the upper surface of the region and the non-contact distance meter 68b that measures the distance to the lower surface of the region. And is to be measured by.
  • the dimensions in the other region after consolidation of the workpiece W include a non-contact distance meter 69a that measures the distance to the upper surface of the region and a non-contact distance meter 69b that measures the distance to the lower surface of the region. And is to be measured by.
  • the electric lift apparatus 70 as a central backup roll adjustment apparatus and the electric backup apparatus as an other side backup roll adjustment apparatus are electrically controlled by the control apparatus 35 as one side backup roll adjustment apparatus.
  • Each of the lift devices 70 is controlled independently.
  • the electric lift device 70 of the present embodiment has a configuration similar to that of the electric lift device 10 for moving the lower roll support 22 up and down.
  • the electric lift device 70 does not have the prism 12e and the frame top plate 12g, and the upper surfaces of the inner frame wall 12b and the outer frame wall 12d of the electric lift device 70 are fixed to the lower surface of the roll frame 26. It is a point that has been.
  • the other configuration of the electric lift device 70 is substantially the same as that of the electric lift device 10.
  • the same components as those of the electric lift device 10 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the size (dimension) of each component of the electric lift device 70 may be different from the size (dimension) of the corresponding component of the electric lift device 10.
  • the roll diameter is 450 mm
  • the roll width is 500 mm
  • the frame bottom plate 12 a The size is 15 cm ⁇ 90 cm in plan view, the thickness is about 10 cm, the wall thickness of the inner frame wall 12 b and the outer frame wall 12 d is about 6 cm, the height is about 30 cm, and the wall of the central frame wall 12 c The thickness is about 6 cm and the height is about 15 cm.
  • both the motor side pulley 13p and the screw shaft side pulley 11p have a diameter of about 8 to 12 cm, and the width (thickness) of the motor side pulley 13p and the screw shaft side pulley 11p are both
  • the width of the belt 14 is slightly narrower than this, about 3.5 cm, and the length of the belt 14 is the distance between the axis x of the screw shaft 11a and the output shaft 13s of the electric motor 13. For example, about 70 to 80 cm.
  • the speed reduction mechanism may be configured by increasing the number of teeth of the screw shaft side pulley 11p with respect to the number of teeth of the motor side pulley 13p.
  • the roll press device 60 has a size that fits in a length of 180 cm ⁇ width of 150 cm ( ⁇ depth of 90 cm) as a whole.
  • Fine compensation can be performed with respect to the displacement generating force of the upper roll 24 and the lower roll 23 which may differ from the side area (the right area in FIG. 10).
  • the dimensions in one side region after consolidation of the workpiece W by three sets of non-contact distance meters 67a, 67b, 68a, 68b, 69a, 69b, The dimension in the central region after consolidation of the workpiece W and the dimension in the other side region after consolidation of the workpiece W are actually measured. And based on these measurement results, the electric lift device 70 as the one-side backup roll adjustment device, the electric lift device 70 as the central backup roll adjustment device, and so that these dimensions fall within the allowable error range, and Each of the electric lift devices 70 as the other-side backup roll adjusting devices are controlled independently by the control device 35.
  • each backup roll adjustment apparatus in each backup roll adjustment apparatus (electric lift apparatus 70), the rotational force of the output shaft 13s of the electric motor 13 is used as the rotational force of the screw shaft 11a of the ball screw 11,
  • the second moving body 18 linearly moves in a direction perpendicular to the axial direction, whereby the second moving body 18 Can be controlled by the electric motor 13 with high accuracy. That is, each backup roll adjusting device (electric lift device 70) can be controlled with high accuracy.
  • the lower roll center backup rolls 62a and 62b and the upper roll center backup rolls 65a and 65b, the lower roll center backup roll support housing 62h and the upper roll center Two or more sets of the backup roll support housing 65h and the central backup roll adjusting device (one electric lift device 70) may be adopted, and such an aspect is also a protection target of the present application.
  • the size of the electric lift device may be somewhat large, such as when the width of the roll is large, it is possible to adopt a mode in which the output shaft 13s of the electric motor 13 and the screw shaft 11a are arranged in a straight line. .
  • Such a modification is shown in FIG. In this example, the output shaft 13s of the electric motor 13 and the screw shaft 11a are coupled via a coupling 13c.
  • the size of the electric lift device is larger than that of the electric lift devices 10 and 70 described above, but the maintainability is improved.
  • the output shaft 13s and the screw shaft 11a of the electric motor 13 are arranged in the vertical direction even when the motor-side pulley 13p, the screw shaft-side pulley 11p, and the belt 14 are used.
  • outer bearing 11c that supports the screw shaft 11a of the ball screw 11 may be incorporated in the outer frame wall 12d instead of being incorporated in the central frame wall 12c.
  • the central frame wall 12c can be omitted, and the electric lift device can be further downsized.
  • FIG. 14 is a schematic front view of a roll press device provided with a second modification of the electric lift device
  • FIG. 15 is a side view of the roll press device of FIG. 14
  • FIG. 16 is a roll press of FIG. It is XVI-XVI sectional drawing of an apparatus.
  • the electric lift device 110 of the second modification has a ball screw 111.
  • the ball screw 111 includes a screw shaft 111a having an axis x, a pair of bearings 111b and 111c provided at both ends of the screw shaft 111a and rotatably supporting the screw shaft 111a around the axis x, and a plurality of the screw screws 111a. And a nut 111d that is screwed through a rolling element (not shown) and moves linearly in the direction of the axis x by the rotation of the screw shaft 111a.
  • the axis x of the screw shaft 111a is parallel to the axes of the lower roll 23 (one side roll) and the upper roll 24 (other side roll).
  • the (inner side) bearings 111c (two in parallel) are incorporated (supported) in the inner frame wall 112c, and the opposite (outer) bearing 111b is incorporated (supported) in the outer frame wall 112b. Yes.
  • the inner frame wall 112c and the outer frame wall 112b are erected on the upper surface of the plate-like frame bottom plate 112a.
  • the lower surface of the frame bottom plate 112a is supported by the lower portion 26a of the roll frame 26.
  • An electric motor mounting plate 112f having an L-shaped cross section is fixed to the upper surface of the frame bottom plate 112a corresponding to the inner side of the inner frame wall 112c.
  • the frame bottom plate 112a, the outer frame wall 112b, the inner frame wall 112c, the center frame wall 112d described later, and the electric motor mounting plate 112f constitute the frame 112. These elements of the frame 112 may be formed integrally or may be formed separately and then fixed to each other.
  • an electric motor 113 (preferably a servo motor) having a rotating output shaft 113s is fixed to the electric motor mounting plate 112f.
  • the output shaft 113 s of the electric motor 113 is arranged on a straight line with respect to the axis line x of the screw shaft 111 a of the ball screw 111.
  • the output shaft 113s of the electric motor 113 and the screw shaft 111a are coupled via a coupling 113c.
  • the first moving body 115 that moves integrally with the nut 111d is fixed to the nut 111d of the ball screw 111.
  • the first moving body 115 has a first sliding surface 115t that is inclined at a predetermined angle with respect to a plane (in this example, a horizontal plane) including the axis x direction of the screw shaft 111a.
  • the screw shaft 111a penetrates the first moving body 115 in the axial direction.
  • the pair of bearings 111 b and 111 c are provided on both sides of the first moving body 115.
  • a first sliding guide 116 extending in parallel with the axis x direction is provided, and the first moving body 115 slides relative to the first sliding guide 116.
  • 115s of 1st sliding parts which can be moved dynamically are provided.
  • the sliding surfaces of the first sliding guide 116 and the first sliding portion 115s extend in parallel with the axis x direction of the screw shaft 111a in plan view.
  • the first sliding portion 115s extends to a position offset in parallel with the axis x direction of the screw shaft 111a in plan view.
  • the first sliding surface 115t also extends to a position offset in parallel with the axis x direction of the screw shaft 111a in plan view, and the first sliding surface 115t in plan view.
  • the first sliding portion 115s are arranged in a positional relationship such that they substantially overlap.
  • the electric lift device 110 also has a second moving body 118 that can move linearly in a direction perpendicular to the axis x direction (vertical direction in this example) with respect to the frame 112.
  • the second moving body 118 has a second sliding surface 118t that can slide relative to the first sliding surface 115t.
  • the sliding surfaces of the first sliding surface 115t and the second sliding surface 118t are the sliding surfaces of the first sliding guide 116 and the first sliding portion 115s. It is arranged in a positional relationship such that it substantially overlaps the surface in plan view. That is, the second sliding surface 118t extends at a position offset in parallel with the direction of the axis x of the screw shaft 111a in plan view. Furthermore, in this example, as shown in FIG. 16, the entire second moving body 118 extends to a position offset in parallel with the direction of the axis x of the screw shaft 111a in plan view.
  • the pair of the first sliding surface 115t and the second sliding surface 118t can be provided by a general linear guide. That is, referring to FIG. 15, the first sliding surface 115 t is provided as a concave surface of a member having a concave cross section called a “block” of the linear guide, and the second sliding surface 118 t is a “rail” of the linear guide. It can be provided as a lower surface of a member having a rectangular cross section. For example, by disassembling a commercially available linear guide, the “block” is fixed to the upper surface of the main body member of the first sliding body 115, and the “rail” is fixed to the lower surface of the main body member of the second sliding body 118. Can be arranged.
  • the second moving body 118 is provided with a second sliding portion 118 s extending in the perpendicular direction (a direction perpendicular to the axis x direction, in this example, the vertical direction).
  • the second sliding portion 118s is slidable relative to the second sliding guide 119 extending in the same direction.
  • the second sliding guide 119 is fixed to a central frame wall 112d fixed to the upper surface of the frame bottom plate 112a.
  • the load cell 21 is provided on the upper surface of the second moving body 118.
  • the roll press apparatus shown in FIGS. 14 to 16 includes a pair of the electric lift devices 110 described above. As shown in FIG. 16, in the pair of electric lift devices 110, the frame bottom plate 112a and the central frame wall 112d are arranged as a common member, and the second sliding guide 119 is provided on each of the left and right surfaces of the central frame wall 112d. It is fixed to.
  • a pair of second moving bodies 118 of the pair of electric lift apparatuses 110 are used to form a pair.
  • Each of the lower roll supports 22 (one-side roll support portion) is supported.
  • Each of the pair of lower roll supports 22 is placed on the corresponding second moving body 118 via the load cell 21.
  • the pair of lower roll supports 22 have bearings and support the lower roll 23 in a rotatable manner.
  • the upper roll 24 is disposed so as to face the lower roll 23. Using the gap formed between the lower roll 23 and the upper roll 24, press forming (consolidation) of the workpiece W is performed.
  • the upper roll 24 is rotatably supported by a pair of upper roll supports 25 (other side roll support portions).
  • Each of the pair of upper roll supports 25 is fixed to the pair of roll frames 26 provided on the base 140 from the outside via, for example, bolt screws (not shown).
  • the size of the frame bottom plate 112a is 110 cm in plan view. (Length visible in FIG. 14) ⁇ 50 cm (length visible in FIG. 15), and the thickness is about 5 cm.
  • the moving stroke of the second moving body 118 about 1 mm is sufficient for the use described later (use of a material obtained by firing a plurality of electrode layers on a metal foil as the work W).
  • the moving speed of the second moving body 118 is, for example, 10 mm / sec. This speed corresponds to the moving speed of the first moving body 115 (that is, the nut 111d) of 50 mm / sec when the boost ratio is 5 times, and the first speed of 100 mm / sec when the boost ratio is 10 times. This corresponds to the moving speed of one moving body 115 (ie, nut 111d).
  • Such a moving speed of the nut 111d can be realized by a commercially available general electric motor 113 and a ball screw 111. In particular, when the electric motor 113 is a servo motor, it is possible to realize control with higher accuracy and higher responsiveness.
  • the electric motor 113 When the electric motor 113 is driven as desired (for example, can be controlled by the above-described control device 35), the output shaft 113s of the electric motor 113 rotates. Next, the rotational force of the output shaft 113s is transmitted as the rotational force of the screw shaft 111a via the coupling 113c. Then, the rotation of the screw shaft 111a is converted into a linear movement of the nut 111d in the direction of the axis x by the rotation / linear motion conversion function of the ball screw 111.
  • the first moving body 115 fixed to the nut 111d moves linearly in the direction of the axis x.
  • the movement of the first moving body 115 in the axial direction is more smoothly performed by the interaction between the first sliding guide 116 and the first sliding portion 115s (an action that promotes smooth sliding movement).
  • the second moving body 118 When the nut 111d and the first moving body 115 linearly move in the axis x direction, the second moving body 118 is moved in the axis x direction by sliding movement of the first sliding surface 115t and the second sliding surface 118t. Move straight in the vertical direction. At this time, the movement of the second moving body 118 is performed more smoothly by the interaction between the second sliding guide 119 and the second sliding portion 118s (an action that promotes smooth sliding movement).
  • the linear movement (horizontal movement) of the pair of first moving bodies 115 is performed in a balanced manner.
  • the second moving body 118 can be converted into a linear movement (lifting movement), and the load (reaction force) received by the second moving body 118 can be well balanced through the first moving body 115 and the like. Can be supported.
  • the electric motor 113 when the electric motor 113 is driven as desired, the movement of the second moving body 118 is desired and controlled with high accuracy.
  • the electric motor 113 is a servo motor, it is possible to realize control with higher accuracy and higher responsiveness.
  • the rotational force of the output shaft 113s of the electric motor 113 is used as the rotational force of the screw shaft 111a of the ball screw 111 and is fixed to the nut 111d of the ball screw 111.
  • the second moving body 118 moves linearly in a direction perpendicular to the direction of the axis x, so that the movement of the second moving body 118 is increased by the electric motor 113. It is possible to control the accuracy.
  • the screw shaft 111a penetrates the first moving body 115 in the axial direction, and the pair of bearings 111b and 111c are provided on both sides of the first moving body 115.
  • the entire device is compact.
  • the electric lift device 110 of the second modified example is also suitable for installation in the glove box.
  • the frame 112 is provided with the first sliding guide 116 extending in parallel to the axis x direction, and the first moving body 115 is provided with respect to the first sliding guide 116.
  • the first sliding portion 115s that can slide relative to each other, the movement of the first moving body 115 in the axial direction can be further enhanced by the interaction between them (the action that promotes smooth sliding movement). Implemented smoothly.
  • the frame 112 is provided with the second sliding guide 119 extending perpendicularly to the direction of the axis x, and the second moving body 118 is provided with respect to the second sliding guide 119.
  • the direction perpendicular to the axial direction of the second moving body 118 is obtained by the interaction between them (the action that promotes smooth sliding movement). Is carried out more smoothly.
  • the first sliding portion 115s extends to a position offset in parallel to the axis x direction of the screw shaft 111a in plan view, and the first sliding portion
  • the surface 115t also extends to a position that is offset in parallel with the direction of the axis x of the screw shaft 111a in plan view, and the first sliding surface 115t and the first sliding portion 115s substantially overlap with each other in plan view.
  • the entire second moving body 118 extends in a position offset in parallel with the direction of the axis x of the screw shaft 111a in plan view.
  • the pair of second sliding guides 119 of the pair of electric lift apparatuses 110 are supported by the common frame wall 112d, so that a more compact apparatus layout can be achieved. It has been realized.
  • FIG. 17 is a schematic side view of a third modification of the electric lift device.
  • two first sliding surfaces 215t are provided instead of the first sliding surface 115t that was one in the second modified example.
  • Each of the two first sliding surfaces 215t extends in the direction of the axis x of the screw shaft 111a, like the first sliding surface 115t.
  • two second sliding surfaces 218t are used instead of the second sliding surface 118t which is one in the second modified example. Is provided. Each of the two second sliding surfaces 218t extends in the direction of the axis x of the screw shaft 111a, similarly to the second sliding surface 118t.
  • each of the two first sliding portions 215s extends in the direction of the axis x of the screw shaft 111a, similarly to the first sliding portion 115s.
  • each of the two first sliding guides 216 extends in the direction of the axis x of the screw shaft 111a, similarly to the first sliding guide 216.

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Abstract

本発明は、一側ロールを回転可能に支持する一側ロール支持部と、他側ロールを回転可能に支持する他側ロール支持部と、電動モータを用いて一側ロール支持部と他側ロール支持部とを相対移動させて一側ロールと他側ロールとの間の間隙を制御する移動装置と、を備えたロールプレス装置である。前記間隙内へと供給されるワークの先端位置が位置センサによって検出され、当該検出結果に基づいて移動装置が制御される。ワークの先端位置が前記間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で、前記間隙が圧密用間隙とされ、ワークの先端位置が前記間隙内の最狭部を前記第1所定距離だけ通過するまでは、前記間隙が前記圧密用間隙よりも広く維持される。

Description

ロールプレス装置、ロールプレス装置の制御システム、及び、ロールプレス装置の制御方法
 本発明は、ロールプレス装置、ロールプレス装置の制御システム、及び、ロールプレス装置の制御方法に関する。
 一対のリフト装置を備えたロールプレス装置は、従来から知られている。例えば、特許文献1には、一対のリフト装置を備えた成形ロール間隙調整機構が開示されている。また、特許文献2には、一対のリフト装置を備えたパスライン調整装置が開示されている。
 図18は、特許文献1の図1に対応する図である。図18に示す成形ロール間隙調整機構においては、各リフト装置が、くさび面313を有する調整駒312を利用して、テーパ面311を有する軸受ハウジング306を上下移動させるようになっている。軸受ハウジング306のテーパ面311に対して調整駒312のくさび面313を摺動移動させる機構としては、送りネジ機構315が設けられている。
 図19は、特許文献2の図3に対応する図である。傾斜面407aを有するウェッジ部材402を利用して、傾斜面408aを有するハウジング408に対する上下移動を実現させるようになっている。ハウジング408の傾斜面408aに対してウェッジ部材402の傾斜面407aを摺動移動させる機構としては、油圧シリンダ404が設けられている。
 一方、本件発明者がロールプレスの対象として特に検討しているのは、二次電池に用いられる電極材料が塗工された後の金属箔である。
 より詳細に説明すれば、集電体として機能する金属箔上に、ペースト状の電極材料が塗工されて焼成されることで、一層の電極層が形成される。この工程を繰り返すことで、複数層の電極層が順次に形成される。例えば、負極としての機能が意図された銅箔をベース材として、負極層、固体電解質層、正極層の順で、当該3層が形成される。
 金属箔は、ロール状に巻かれた状態から繰り出されることで、連続的に供給されることが一般的であるのに対し、電極層は、当該金属箔上に、等間隔に(隙間を空けて)間欠的に塗工されることが一般的である。
 以上のように金属箔上に複数の電極層が焼成された材料においては、塗工及び焼成された電極層の間に空間が残存しており、また、各電極層の内部においても空間が残存している。すなわち、原材料の粒子同士の密着率が低い。これは、電荷移動を担うイオンにとって移動経路が狭いことを意味し、導電率が低く、電池としての性能が不十分となる。
 逆に、電極層間及び各電極層内の空間を除去ないし低減することができれば、原材料の粒子同士の密着率を上げることができ、電池としての性能を高めることができると考えられる。この効果を意図して、金属箔上に複数の電極層が焼成された材料に対して、プレス成形を施すことが検討されてきた。
 特許文献1は、特開平5-169117である。
 特許文献2は、特開平7-265919である。
 本件発明者によれば、プレス成形後の板厚精度を高精度に均一に維持することによって、電極層間及び各電極層内の空間を効果的に除去ないし低減することができることが知見された。
 プレス成形後の板厚精度が高いことは、板厚のバラツキがその後の組付工程において不所望の隙間をもたらして電池性能を下げる、という問題を抑制するという効果もある。
 従って、本件発明者は、プレス成形後の板厚精度を高精度に均一に維持することができるようなロールプレス装置を開発するべく、鋭意の検討を重ねてきた。
 そして、本件発明者は、電動モータの回転力を利用する移動装置を採用することによって、ロールプレス装置の動作を高精度に制御することが可能であることを知見した。
 更に、本件発明者は、金属箔上に複数の電極層が焼成された材料をプレス成形する際において、圧密用の下ロール及び上ロールの間の間隙に当該材料をワークとして投入する時に集中荷重が発生することがあり、また、当該間隙から当該材料が抜け出る時にも集中荷重が発生することがあり、それらの場合には当該材料(の縁部)に欠けや割れが生じてしまうことを知見した。そして、本件発明者は、電動モータを利用する移動装置を微細に制御することによって、このような集中荷重の発生を回避できることを知見した。
 本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、圧密用の下ロール及び上ロールの間の間隙を高精度に微細に制御してワークに集中荷重が発生することを回避することが可能なロールプレス装置を提供することである。
 あるいは、本発明の目的は、ロールプレス装置の制御システムであって、圧密用の下ロール及び上ロールの間の間隙を高精度に微細に制御してワークに集中荷重が発生することを回避することが可能な制御システムを提供することである。
 あるいは、本発明の目的は、ロールプレス装置の制御方法であって、圧密用の下ロール及び上ロールの間の間隙を高精度に微細に制御してワークに集中荷重が発生することを回避することが可能な制御方法を提供することである。
 本発明は、ワークを圧密するために互いに対向配置された一側ロール及び他側ロールと、前記一側ロールを回転可能に支持する一側ロール支持部と、前記他側ロールを回転可能に支持する他側ロール支持部と、電動モータを用いて前記一側ロール支持部と前記他側ロール支持部とを相対移動させて前記一側ロールと前記他側ロールとの間の間隙を制御する移動装置と、前記間隙内を通過するように前記ワークを供給するワーク供給装置と、前記ワーク供給装置によって前記間隙内へと供給される前記ワークの先端位置を検出する位置センサと、前記位置センサによる検出結果に基づいて前記移動装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記移動装置をして、前記ワークの先端位置が前記間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で、前記間隙を圧密用間隙に一致させ、前記ワークの先端位置が前記間隙内の最狭部を前記第1所定距離だけ通過するまでは、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広く維持させるようになっていることを特徴とするロールプレス装置である。
 本発明によれば、電動モータを用いる移動装置を採用したことによって、一側ロールと他側ロールとの間の間隙を高精度に微細に制御することができる。そして、ワークの先端位置が間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で当該間隙を圧密用間隙とする制御を実施することで、ワーク投入時の集中荷重の発生を効果的に回避することができる。
 本件発明者による実験結果によれば、金属箔上に複数の電極層が焼成された材料をワークとした場合、前記第1所定距離は、0.001~3.000mm、好ましくは1~3mmであることが有効である。
 また、前記位置センサは、前記ワーク供給装置によって前記間隙内へと供給される前記ワークの後端位置をも検出するようになっており、前記制御装置は、前記移動装置をして、前記ワークの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となるまでは、前記間隙を前記圧密用間隙に維持させ、前記ワークの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り前記第2所定距離となった時点で、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広くするようになっていることが好ましい。
 この場合、ワークの後端位置が間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となった時点で当該間隙を圧密用間隙よりも広くする制御を実施することで、ワーク抜け出し時の集中荷重の発生を効果的に回避することができる。
 本件発明者による実験結果によれば、金属箔上に複数の電極層が焼成された材料をワークとした場合、前記第2所定距離は、0.001~3.000mm、好ましくは1~3mmであることが有効である。
 また、本発明は、ワークを圧密するために互いに対向配置された一側ロール及び他側ロールと、前記一側ロールを回転可能に支持する一側ロール支持部と、前記他側ロールを回転可能に支持する他側ロール支持部と、電動モータを用いて前記一側ロール支持部と前記他側ロール支持部とを相対移動させて前記一側ロールと前記他側ロールとの間の間隙を制御する移動装置と、前記間隙内を通過するように前記ワークを供給するワーク供給装置と、前記一側ロール及び/または前記他側ロールの荷重を検出する荷重センサと、前記荷重センサによる検出結果に基づいて前記移動装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ワーク供給装置の作動中において、前記移動装置をして、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出するまでは、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広く維持し、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で、前記間隙を前記圧密用間隙まで低減させ始めるようになっていることを特徴とするロールプレス装置である。
 本発明によっても、電動モータを用いる移動装置を採用したことによって、一側ロールと他側ロールとの間の間隙を高精度に微細に制御することができる。そして、ワークが前記間隙内に投入されることによって荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で(検出した後で)前記間隙を圧密用間隙まで低減させ始める制御を実施することで、いわゆるワークの噛み込みを当該制御に先行させることができ、従来技術におけるワーク投入時の集中荷重の発生を効果的に回避することができる。
 本件発明者による実験結果によれば、金属箔上に複数の電極層が焼成された材料をワークとした場合、前記荷重増大量は、100~1000N/msec、好ましくは100~200N/msecの範囲で設定されることが有効である。
 また、前記制御装置は、前記間隙を前記圧密用間隙まで低減させ終えた後、前記ワーク供給装置の作動中において、前記移動装置をして、前記荷重センサが所定の単位時間当たりの荷重減少量を検出するまでは、前記間隙を前記圧密用間隙に維持させ、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重減少量を検出した時点で、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広い状態に戻すようになっていることが好ましい。
 この場合、ワークの後端位置が前記間隙内の最狭部に近づく(未だ通過はしていない)ことによって荷重センサが所定の荷重減少量を検出した時点で前記間隙を圧密用間隙よりも広い状態に戻す制御を実施することで、当該制御をいわゆるワークの抜け出しに対して先行させることができ、従来技術におけるワーク抜け出し時の集中荷重の発生を効果的に回避することができる。
 本件発明者による実験結果によれば、金属箔上に複数の電極層が焼成された材料をワークとした場合、前記荷重減少量は、100~1000N/msec、好ましくは100~200N/msecの範囲で設定されることが有効である。
 以上の各発明において、前記圧密用間隙は、前記ワークの圧密前の厚みの70~90%の範囲の一定値であることが好ましい。
 本件発明者による実験結果によれば、金属箔上に複数の電極層が焼成された材料をワークとした場合にこのような条件が採用されると、電極層間及び各電極層内の空間を効果的に除去ないし低減することができ、電池としての性能を効果的に高めることができる。
 あるいは、前記圧密用間隙は、前記ワークの圧密前の厚みの70~110%の範囲で1~10Hzの周波数で変動する値であることが好ましい。
 本件発明者による実験結果によれば、金属箔上に複数の電極層が焼成された材料をワークとした場合にこのような条件が採用されても、電極層間及び各電極層内の空間を効果的に除去ないし低減することができ、電池としての性能を効果的に高めることができる。
 更に、この場合には、圧密用間隙を一定値とする場合と比較してワークの負荷(荷重)が低減され、すなわち、ワークを圧密する各種要素(一側ロール、他側ロール、一側ロール支持部、他側ロール支持部)の負荷(荷重)も低減される。従って、当該各種要素の撓みの量も低減され、当該ロールプレス装置をより一層安定的に稼働させることができる。
 また、本発明は、ワークを圧密するために互いに対向配置された一側ロール及び他側ロールと、前記一側ロールを回転可能に支持する一側ロール支持部と、前記他側ロールを回転可能に支持する他側ロール支持部と、電動モータを用いて前記一側ロール支持部と前記他側ロール支持部とを相対移動させて前記一側ロールと前記他側ロールとの間の間隙を制御する移動装置と、前記間隙内を通過するように前記ワークを供給するワーク供給装置と、を備えたロールプレス装置を制御する制御システムであって、前記ワーク供給装置によって前記間隙内へと供給される前記ワークの先端位置を検出する位置センサと、前記位置センサによる検出結果に基づいて前記移動装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記移動装置をして、前記ワークの先端位置が前記間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で、前記間隙を圧密用間隙に一致させ、前記ワークの先端位置が前記間隙内の最狭部を前記第1所定距離だけ通過するまでは、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広く維持させるようになっていることを特徴とする制御システムである。
 本発明の制御システムによれば、電動モータを用いる移動装置を制御することによって、一側ロールと他側ロールとの間の間隙を高精度に微細に制御することができる。そして、ワークの先端位置が間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で当該間隙を圧密用間隙とする制御を実施することで、ワーク投入時の集中荷重の発生を効果的に回避することができる。
 また、本発明は、ワークを圧密するために互いに対向配置された一側ロール及び他側ロールと、前記一側ロールを回転可能に支持する一側ロール支持部と、前記他側ロールを回転可能に支持する他側ロール支持部と、電動モータを用いて前記一側ロール支持部と前記他側ロール支持部とを相対移動させて前記一側ロールと前記他側ロールとの間の間隙を制御する移動装置と、前記間隙内を通過するように前記ワークを供給するワーク供給装置と、を備えたロールプレス装置を制御する制御システムであって、前記一側ロール及び/または前記他側ロールの荷重を検出する荷重センサと、前記荷重センサによる検出結果に基づいて前記移動装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ワーク供給装置の作動中において、前記移動装置をして、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出するまでは、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広く維持し、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で、前記間隙を圧密用間隙まで低減させ始めるようになっていることを特徴とする制御システムである。
 本発明の制御システムによれば、電動モータを用いる移動装置を制御することによって、一側ロールと他側ロールとの間の間隙を高精度に微細に制御することができる。そして、ワークが前記間隙内に投入されることによって荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で(検出した後で)前記間隙を圧密用間隙まで低減させ始める制御を実施することで、いわゆるワークの噛み込みを当該制御に先行させることができ、従来技術におけるワーク投入時の集中荷重の発生を効果的に回避することができる。
 また、本発明は、ワークを圧密するために互いに対向配置された一側ロール及び他側ロールと、前記一側ロールを回転可能に支持する一側ロール支持部と、前記他側ロールを回転可能に支持する他側ロール支持部と、電動モータを用いて前記一側ロール支持部と前記他側ロール支持部とを相対移動させて前記一側ロールと前記他側ロールとの間の間隙を制御する移動装置と、前記間隙内を通過するように前記ワークを供給するワーク供給装置と、を備えたロールプレス装置を制御する制御方法であって、前記ワーク供給装置によって前記間隙内へと供給される前記ワークの先端位置を検出する検出工程と、前記検出工程の検出結果に基づいて前記移動装置を制御する制御工程と、を備え、前記制御工程では、前記ワークの先端位置が前記間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で、前記間隙が圧密用間隙とされ、前記ワークの先端位置が前記間隙内の最狭部を前記第1所定距離だけ通過するまでは、前記間隙が前記圧密用間隙よりも広く維持されることを特徴とする制御方法である。
 本発明の制御方法によれば、電動モータを用いる移動装置を制御することによって、一側ロールと他側ロールとの間の間隙を高精度に微細に制御することができる。そして、ワークの先端位置が間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で当該間隙が圧密用間隙とされることで、ワーク投入時の集中荷重の発生を効果的に回避することができる。
 また、本発明は、ワークを圧密するために互いに対向配置された一側ロール及び他側ロールと、前記一側ロールを回転可能に支持する一側ロール支持部と、前記他側ロールを回転可能に支持する他側ロール支持部と、電動モータを用いて前記一側ロール支持部と前記他側ロール支持部とを相対移動させて前記一側ロールと前記他側ロールとの間の間隙を制御する移動装置と、前記間隙内を通過するように前記ワークを供給するワーク供給装置と、を備えたロールプレス装置を制御する制御方法であって、前記ワーク供給装置の作動中において、前記一側ロール及び/または前記他側ロールの荷重を検出する検出工程と、前記検出工程の検出結果に基づいて前記移動装置を制御する制御工程と、を備え、前記制御工程では、前記ワーク供給装置の作動中において、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出するまでは、前記間隙が前記圧密用間隙よりも広く維持され、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で、前記間隙が圧密用間隙まで低減され始めることを特徴とする制御方法である。
 本発明の制御方法によれば、電動モータを用いる移動装置を制御することによって、一側ロールと他側ロールとの間の間隙を高精度に微細に制御することができる。そして、ワークが前記間隙内に投入されることによって荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で(検出した後で)前記間隙を圧密用間隙まで低減させ始める制御を実施することで、いわゆるワークの噛み込みを当該制御に先行させることができ、従来技術におけるワーク投入時の集中荷重の発生を効果的に回避することができる。
 本発明の一態様のロールプレス装置によれば、電動モータを用いる移動装置を採用したことによって、一側ロールと他側ロールとの間の間隙を高精度に微細に制御することができる。そして、ワークの先端位置が間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で当該間隙を圧密用間隙とする制御を実施することで、ワーク投入時の集中荷重の発生を効果的に回避することができる。
 あるいは、本発明の別の態様のロールプレス装置によれば、電動モータを用いる移動装置を採用したことによって、一側ロールと他側ロールとの間の間隙を高精度に微細に制御することができる。そして、ワークが前記間隙内に投入されることによって荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で(検出した後で)前記間隙を圧密用間隙まで低減させる制御を実施することで、いわゆるワークの噛み込みを当該制御に先行させることができ、従来技術におけるワーク投入時の集中荷重の発生を効果的に回避することができる。
 また、本発明の一態様の制御システムによれば、電動モータを用いる移動装置を制御することによって、一側ロールと他側ロールとの間の間隙を高精度に微細に制御することができる。そして、ワークの先端位置が間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で当該間隙を圧密用間隙とする制御を実施することで、ワーク投入時の集中荷重の発生を効果的に回避することができる。
 あるいは、本発明の別の態様の制御システムによれば、電動モータを用いる移動装置を制御することによって、一側ロールと他側ロールとの間の間隙を高精度に微細に制御することができる。そして、ワークが前記間隙内に投入されることによって荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で(検出した後で)前記間隙を圧密用間隙まで低減させる制御を実施することで、いわゆるワークの噛み込みを当該制御に先行させることができ、従来技術におけるワーク投入時の集中荷重の発生を効果的に回避することができる。
 また、本発明の一態様の制御方法によれば、電動モータを用いる移動装置を制御することによって、一側ロールと他側ロールとの間の間隙を高精度に微細に制御することができる。そして、ワークの先端位置が間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で当該間隙が圧密用間隙とされることで、ワーク投入時の集中荷重の発生を効果的に回避することができる。
 あるいは、本発明の別の態様の制御方法によれば、電動モータを用いる移動装置を制御することによって、一側ロールと他側ロールとの間の間隙を高精度に微細に制御することができる。そして、ワークが前記間隙内に投入されることによって荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で(検出した後で)前記間隙を圧密用間隙まで低減させる制御を実施することで、いわゆるワークの噛み込みを当該制御に先行させることができ、従来技術におけるワーク投入時の集中荷重の発生を効果的に回避することができる。
本発明の第1実施形態のロールプレス装置の概略正面図である。 図1のロールプレス装置のII-II断面図である。 図1のロールプレス装置のIII-III断面図である。 図1のロールプレス装置のIV-IV断面図である。 ワークの一例を示す断面図である。 本実施形態のロールプレス装置の変位量センサの説明図である。 本発明の第2実施形態のロールプレス装置の概略図である。 本発明の第2実施形態の変形例のロールプレス装置の概略図である。 ロードセルによって検出される荷重値の変化に基づくロールプレス装置の制御例を示す概略フロー図である。 本発明の第3実施形態のロールプレス装置の概略図である。 本発明の第3実施形態のロールプレス装置の概略側面図である。 図11のXII-XII線断面図である。 電動リフト装置の第1変形例を備えたロールプレス装置の概略正面図である。 電動リフト装置の第2変形例を備えたロールプレス装置の概略正面図である。 図14のロールプレス装置の側面図である。 図14のロールプレス装置のXVI-XVI断面図である。 電動リフト装置の第3変形例の概略側面図である。 従来の成形ロール間隙調整機構の概略図(特許文献1の図1に対応) 従来のパスライン調整装置の概略図(特許文献2の図3に対応)
 以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
 図1は、本発明の第1実施形態のロールプレス装置20の概略正面図であり、図2は、図1のロールプレス装置20のII-II断面図であり、図3は、図1のロールプレス装置のIII-III断面図であり、図4は、図1のロールプレス装置のIV-IV断面図である。図1及び図2に示すように、本実施形態のロールプレス装置20は、一対の電動リフト装置10を備えている。まず、図1を参照しながら、電動リフト装置10について説明する。
[電動リフト装置10の構成]
 本実施形態の電動リフト装置10は、ボールネジ11を有している。ボールネジ11は、軸線xを有するネジ軸11aと、ネジ軸11aの両端部に設けられネジ軸11aを軸線x回りに回転可能に支持する一対の軸受11b、11cと、ネジ軸11aに対して複数の転動体(不図示)を介して螺合していてネジ軸11aの回転によって軸線x方向に直線移動するナット11dと、を有している。
 ネジ軸11aの軸線xは、後述する下ロール23(一側ロール)及び上ロール24(他側ロール)の軸線と平行になっており、ロール側(内側)の軸受11bは、内側フレーム壁12bに内蔵(支持)されており、反対側(外側)の軸受11cは、中央フレーム壁12cに内蔵(支持)されている。内側フレーム壁12b及び中央フレーム壁12cは、板状のフレーム底板12aの上面に立設されている。また、内側フレーム壁12bに対向するように外側フレーム壁12dが設けられており、外側フレーム壁12dも、フレーム底板12aの上面に立設されている。内側フレーム壁12bと外側フレーム壁12dの上面には、ロードセル貫通用の開口12hが設けられたフレーム天板12gが渡されている。
 フレーム底板12aの下面の略中央が、後述するロールフレーム26の下部26aによって支持されている(図2参照)。また、フレーム底板12aの下面の外側が、土台40から立設された角柱12eに固定されている。これにより、フレーム底板12aは土台40に固定されている。また、内側フレーム壁12bの真下に対応するフレーム底板12aの下面に、断面L字状の電動モータ取付板12fが固定されている。
 フレーム底板12aと、内側フレーム壁12bと、中央フレーム壁12cと、外側フレーム壁12dと、角柱12eと、電動モータ取付板12fと、フレーム天板12gとが、フレーム12を構成している。フレーム12のこれらの要素は、一体的に形成されてもよいし、別体に形成されてから互いに固定されてもよい。
 一例として、電動リフト装置10のリフト力(加圧力)が300kN仕様(左右一対で600kN)であってロール径がφ450mmである場合、フレーム底板12a及びフレーム天板12gのサイズは、平面視で50cm(図1で見える長さ)×40cm(図2で見える長さ)で、厚みは6cm程度である。角柱12eのサイズは、平面視で10cm×40cmで、フレーム26の下部26aと同じ高さである。内側フレーム壁12b及び外側フレーム壁12dの壁厚は6cm程度であり、高さは30cm程度である。中央フレーム壁12cの壁厚は5cm程度であり、高さは15cm程度である。
 図1に示すように、回転する出力軸13sを有する電動モータ13(好ましくはサーボモータ)が、電動モータ取付板12fに固定されている。電動モータ13の出力軸13sは、ボールネジ11のネジ軸11aの軸線xに対して、平行であって且つ平面視で互いに重複する位置関係となっている。このことによって、電動リフト装置10は、有意な小型化が実現されている。
 もっとも、本件出願の時点では、電動モータ13の出力軸13sとボールネジ11のネジ軸11aの軸線xとが平面視で完全に重複する態様に限定されず、電動モータ13の出力軸13sとボールネジ11のネジ軸11aの軸線xとが平面視で部分的に重複する態様も本発明に含まれる。当該重複の程度に応じて、小型化の程度が変動する。
 再び図1に戻って、電動モータ13の出力軸13sは、電動モータ取付板12fの垂下部を貫通して、フレーム12の内側に突出し、モータ側プーリ13pに固定されている。一方、ボールネジ11のネジ軸11aも、ロール側(内側)の軸受11bの外側に突出した突出部において、ネジ軸側プーリ11pに固定されている。そして、モータ側プーリ13pとネジ軸側プーリ11pとに、ベルト14が掛け渡されている。
 一例として、モータ側プーリ13p及びネジ軸側プーリ11pは、共に直径8~12cm程度である。また、モータ側プーリ13p及びネジ軸側プーリ11pの幅(厚み)は、共に4cm程度であり、ベルト14の幅は、これより僅かに狭く、3.5cm程度である。また、ベルト14の長さは、ネジ軸11aの軸線xと電動モータ13の出力軸13sとの間の距離に依存し、例えば70~80cm程度である。場合によって、モータ側プーリ13pの歯数に対してネジ軸側プーリ11pの歯数を増やして、減速機構を構成することもある。
 以上のようなモータ側プーリ13p、ネジ軸側プーリ11p及びベルト14は、出力軸13sの回転力をネジ軸11aの回転力として伝達する回転力伝達機構として機能するようになっている。具体的には、歯付プーリ及び歯付ベルト、あるいは、タイミングプーリ及びタイミングベルト、等の組合せから構成され得る。また、図1から明らかなように、ベルト14は、出力軸13s及びネジ軸11aの軸線xに対して垂直な面内に延在する周回軌道上を周回するようになっている。
 そして、ボールネジ11のナット11dには、当該ナット11dと一体的に移動する第1移動体15が固定されている。第1移動体15は、ネジ軸11aの軸線x方向を含む平面に対して所定の角度で傾斜した第1摺動面15tを有している。
 本実施形態では、図2に示すように、第1摺動面15tは、軸線x方向と鉛直方向との両方に垂直な水平方向において、ネジ軸11aを挟むように、且つ、ネジ軸11aから所定距離だけ離れて、2箇所が設けられている。2箇所の第1摺動面15tの各々は、平面視でネジ軸11aの軸線x方向と平行に延在している。
 また、本実施形態では、図1から明らかなように、ネジ軸11aが、第1移動体15を軸線方向に貫通している。そして、一対の軸受11b、11cは、第1移動体15の両側に設けられている。
 一方、フレーム底板12aの上面には、軸線x方向に平行に延在する第1摺動ガイド16が設けられており、第1移動体15には、第1摺動ガイド16に対して互いに摺動移動可能である第1摺動部15sが設けられている。
 本実施形態では、図2及び図4に示すように、第1摺動ガイド16と第1摺動部15sとの対が、軸線x方向と鉛直方向との両方に垂直な水平方向において、ネジ軸11aを挟むように、且つ、ネジ軸11aから所定距離だけ離れて、2対設けられている。第1摺動ガイド16と第1摺動部15sとの摺動面は、平面視でネジ軸11aの軸線x方向と平行に延在している。
 また、本実施形態の電動リフト装置10は、フレーム12に対して軸線x方向に対して垂直な方向に直線移動可能な第2移動体18を有している。第2移動体18は、2箇所の第1摺動面15tに対して互いに摺動移動可能である第2摺動面18tを有している。これにより、第2移動体18は、ナット11d及び第1移動体15が軸線x方向に直線移動する時に、2箇所の第1摺動面15tと第2摺動面18tとの摺動移動によって、前記垂直な方向に直線移動するようになっている。なお、本実施形態では、図2に示すように、第1摺動面15tと第2摺動面18tとの対が、軸線x方向と鉛直方向との両方に垂直な水平方向において、ネジ軸11aを挟むように、且つ、ネジ軸11aから所定距離だけ離れて、2対設けられていると言える。
 第1摺動面15tと第2摺動面18tとの対は、ネジ軸11aに関して対称に配置されていることが好ましい。この場合、第1移動体15の直線移動(水平移動)をバランス良く第2移動体18の直線移動(昇降移動)に変換することができ、また、第2移動体18が受ける負荷(反力)についても、第1移動体15等を介してバランス良く土台40に支持させることができる。
 具体的な構成例として、第1摺動面15tと第2摺動面18tとの対は、一般的なリニアガイドによって提供され得る。すなわち、図2を参照して、第1摺動面15tは、リニアガイドの「ブロック」と呼ばれる断面凹状の部材の凹面として提供され、第2摺動面18tは、リニアガイドの「レール」と呼ばれる断面矩形状の部材の下面として提供され得る。これらは、例えば市販の2本のリニアガイドを分解して、2本の「ブロック」を第1摺動体15の本体部材の上面に固定し、2本の「レール」を第2摺動体18の本体部材の下面に固定することによって、配置され得る。
 外側フレーム壁12dの内面には、前記垂直な方向(軸線x方向に垂直な方向)に延在する第2摺動ガイド19が設けられており、第2移動体18には、第2摺動ガイド19に対して互いに摺動移動可能である第2摺動部18sが設けられている。
 本実施形態では、図3及び図4に示すように、第2摺動ガイド19と第2摺動部18sとの対も、軸線x方向と鉛直方向との両方に垂直な水平方向において、ネジ軸11aを挟むように、且つ、ネジ軸11aから所定距離だけ離れて、2対設けられている。
 また、本実施形態では、第2移動体18の上面にロードセル21が設けられており、当該ロードセル21がフレーム天板12gの開口12hを貫通しながら上下方向に移動するようになっている。
 また、ロードセル21の内外に隣接する位置において、第2移動体18の上面とフレーム天板12gの下面との間に、常時圧縮状態(10kN程度の負荷相当)のコイルスプリング28が挿入されている(図3参照)。
 ここで、前記所定の角度は、5.7°~11.3°の範囲から選択される。5.7°とは、tanθ=1/10を解いた値であり、11.3°とは、tanθ=1/5を解いた値である。これにより、5~10倍の倍力比を実現することができる。
 本実施形態の電動リフト装置10が、これらの角度範囲で有効に動作することが、本件発明者による実際の検証実験によって確認されている。
 第2移動体18の移動ストロークは、後述する用途(金属箔上に複数の電極層が焼成された材料をワークWとする用途)においては、1mm程度で十分である。
 第2移動体18の移動速度は、例えば10mm/secである。この速度は、倍力比が5倍である場合、50mm/secの第1移動体15(すなわちナット11d)の移動速度に対応し、倍力比が10倍である場合、100mm/secの第1移動体15(すなわちナット11d)の移動速度に対応する。このようなナット11dの移動速度は、市販の一般的な電動モータ13及びボールネジ11によって実現することができる。特に、電動モータ13がサーボモータである場合、より高精度でより応答性が高い制御を実現可能である。
[電動リフト装置10の作用]
 次に、本実施形態の電動リフト装置10の作用について説明する。
 電動モータ13が所望に駆動される(例えば後述する制御装置35によって制御され得る)ことにより、電動モータ13の出力軸13sが回転する。次いで、モータ側プーリ13p、ネジ軸側プーリ11p及びベルト14が回転力伝達機構として機能して、出力軸13sの回転力がネジ軸11aの回転力として伝達される。そして、ネジ軸11aの回転が、ボールネジ11の回転運動/直線運動変換機能によって、ナット11dの軸線x方向の直線移動に変換される。
 これにより、ナット11dに固定された第1移動体15が、軸線x方向に直線移動する。この時、第1摺動ガイド16と第1摺動部15sとの相互作用(円滑な摺動移動を促す作用)によって、第1移動体15の軸線方向の移動がより円滑に実施される。
 そして、ナット11d及び第1移動体15が軸線x方向に直線移動する時に、第1摺動面15tと第2摺動面18tとの摺動移動によって、第2移動体18が軸線x方向と垂直な方向に直線移動する。この時、第2摺動ガイド19と第2摺動部18sとの相互作用(円滑な摺動移動を促す作用)によって、第2移動体18の移動がより円滑に実施される。
 ここで、第1摺動面15tと第2摺動面18tとの対がネジ軸11aに関して対称に配置されていれば、第1移動体15の直線移動(水平移動)をバランス良く第2移動体18の直線移動(昇降移動)に変換することができ、また、第2移動体18が受ける負荷(反力)についても、第1移動体15等を介してバランス良く土台40に支持させることができる。
 すなわち、電動モータ13が所望に駆動されることにより、第2移動体18の移動が高精度に所望に制御される。特に、電動モータ13がサーボモータである場合、より高精度でより応答性が高い制御を実現可能である。
 特に、圧縮状態のコイルスプリング28が、ボールネジ11を軸受11b側に常時押し付けているため、ボールネジ11において生じ得るバックラッシュの影響を排除することができ、より高精度な昇降制御を実現することができる。
 更に、ベルト14のクッション作用によって、ネジ軸11aを介して電動モータ13に伝達される衝撃を緩和することができる。
[電動リフト装置10の効果]
 以上の通り、本実施形態の電動リフト装置10によれば、電動モータ13の出力軸13sの回転力をボールネジ11のネジ軸11aの回転力として利用し、当該ボールネジ11のナット11dに固定された第1移動体15が軸線x方向に直線移動する時に第2移動体18が軸線x方向に対して垂直な方向に直線移動することにより、当該第2移動体18の移動を電動モータ13によって高精度に制御することが可能である。
 また、本実施形態の電動リフト装置10によれば、ネジ軸11aが第1移動体15を軸線方向に貫通し、一対の軸受11b、11cが第1移動体15の両側に設けられているため、装置全体がコンパクトである。また、本実施形態の電動リフト装置10によれば、第2移動体18の直線移動方向に見て、電動モータ13とネジ軸11aとが軸線x方向に完全に重複する位置関係となっていることによっても、装置全体がコンパクトである。そして、油圧装置を採用しておらず、すなわち油分によって周囲を汚染する懸念がないため、本実施形態の電動リフト装置10は、グローブボックス内に設置することに適している。
 また、本実施形態の電動リフト装置10によれば、出力軸13sの回転力をネジ軸11aの回転力として伝達する回転力伝達機構が、出力軸13s及びネジ軸11aの軸線xに対して垂直な面内に延在する周回軌道上を周回するように出力軸13sのモータ側プーリ13pとネジ軸11aのネジ軸側プーリ11pとに掛け渡されたベルト14を有している。このような構成が採用されていることにより、回転力伝達機構がコンパクトであり、装置全体がより一層コンパクトである。従って、本実施形態の電動リフト装置10は、グローブボックス内に設置することにより一層適している。
 また、本実施形態の電動リフト装置10によれば、ネジ軸11aの軸受11b、11cは、ネジ軸11aの両端部に対して一対が設けられており、ベルト14は、一方の軸受11bの外側に突出したネジ軸11aの突出部において掛け渡されている。このような構成が採用されていることにより、装置全体が更に一層コンパクトであり、本実施形態の電動リフト装置10は、グローブボックス内に設置することに更に一層適している。
 また、本実施形態の電動リフト装置10によれば、フレーム12に軸線x方向に平行に延在する第1摺動ガイド16が設けられ、第1移動体15に第1摺動ガイド16に対して互いに摺動移動可能である第1摺動部15sが設けられていることにより、両者の相互作用(円滑な摺動移動を促す作用)によって、第1移動体15の軸線方向の移動がより円滑に実施される。
 また、本実施形態の電動リフト装置10によれば、第1摺動面15tと第2摺動面18tとの対が、軸線x方向と鉛直方向との両方に垂直な水平方向において、ネジ軸11aを挟むように、且つ、ネジ軸11aから所定距離だけ離れて、2対設けられている。これにより、第2移動体18に作用するロールプレス時の反力等が、第1摺動面15tと第2摺動面18tとの対を介して第1移動体15に伝達される際において、ボールネジ11が直接的に受ける負荷を低減することができる。これにより、ボールネジ11において不具合が発生する可能性を顕著に低減することができる。
 更に、本実施形態の電動リフト装置10によれば、第1摺動ガイド16と第1摺動部15sとの対も、軸線x方向と鉛直方向との両方に垂直な水平方向において、ネジ軸11aを挟むように、且つ、ネジ軸11aから所定距離だけ離れて、2対設けられている。これによっても、第2移動体18に作用するロールプレス時の反力等が、第1摺動面15tと第2摺動面18tとの対を介して第1移動体15に伝達される際において、ボールネジ11が直接的に受ける負荷を低減することができる。これにより、ボールネジ11において不具合が発生する可能性を顕著に低減することができる。
 また、本実施形態の電動リフト装置10によれば、フレーム12に軸線x方向に垂直に延在する第2摺動ガイド19が設けられ、第2移動体18に第2摺動ガイド19に対して互いに摺動移動可能である第2摺動部18sが設けられていることにより、両者の相互作用(円滑な摺動移動を促す作用)によって、第2移動体18の軸線方向に垂直な方向の移動がより円滑に実施される。
[ロールプレス装置20の構成]
 図1及び図2を参照して、本実施形態のロールプレス装置20の構成について説明する。
 本実施形態のロールプレス装置20は、一対の前述した電動リフト装置10を備えている。一対の電動リフト装置10の一対の第2移動体18によって、一対の下ロール支持体22の各々(一側ロール支持部)が支持されている。一対の下ロール支持体22の各々は、ロードセル21を介して、対応する第2移動体18上に載置されている。一対の下ロール支持体22は、軸受を有していて、下ロール23を回転可能に支持している。
 下ロール23に対向するように、上ロール24が配置されている。下ロール23と上ロール24との間に形成される間隙を利用して、ワークWのプレス成形(圧密)が実施されるようになっている。
 上ロール24は、一対の上ロール支持体25(他側ロール支持部)によって、回転可能に支持されている。一対の上ロール支持体25の各々は、土台40に設けられた一対のロールフレーム26の各々に、例えば不図示のボルトネジ等を介して外側から固定されている。
 また、図2に示すように、各ロールフレーム26の対向する内面に、軸線x方向に垂直に延在する対向する第3摺動ガイド27が設けられていて、一対の下ロール支持体22の各々には、対向する第3摺動ガイド27の各々に対して互いに摺動移動可能である第3摺動部22sが設けられている。また、ロールフレーム26の下部26aが、電動リフト装置10のフレーム底板12aを土台40に対して固定している。これによって、ロールフレーム26の内部に電動リフト装置10の一部が入り込むようなレイアウトとなっており、装置全体がコンパクトになっている。
 以上のような構成により、一対の電動リフト装置10は、電動モータ13を用いて下ロール支持体22と上ロール支持体25とを相対移動させて下ロール23と上ロール24との間の間隙を制御する移動装置として機能するようになっている。
 また、図1に戻って、下ロール23及び上ロール24の所定位置、例えば左右端の各々から30mmの位置、における局所的な変位量を計測する4つの変位量センサ30が設けられている(図1では3つのみ図示されている)。当該変位量センサ30は、ロールフレーム26とは異なる変位量センサフレーム31を介して、土台40に対して固定されている。また、変位量センサ30は、電動モータ13を制御するための制御装置35に接続されている。本実施形態の変位量センサ30は、具体的には、非接触式の距離計である。
 一例として、下ロール23及び上ロール24は、共に直径30~50cm程度であり、共に軸線方向長さ(幅)が15~50cm程度である。ロールプレス装置20の全体としては、縦180cm×横150cm(×奥行90cm)に収まるサイズとなっている。
[ロールプレス装置20の基本動作]
 次に、本実施形態のロールプレス装置20の基本動作について説明する。
 基本動作としては、一対の電動リフト装置10のそれぞれの電動モータ13を所望に駆動することによって、第2移動体18の位置を所望に高精度に制御して、一対の下ロール支持体22の各々の位置を所望に高精度に制御する。
 これによって、下ロール23と上ロール24との間に形成される間隙の寸法を、所望に高精度に制御することができ、ひいては、プレス成形後のワークWの板厚精度を高精度に均一に維持することができる。
[ワークWの具体例]
 ここで、ワークWとしては、金属箔上に複数の電極層(固体電解質層を含む広い概念)が焼成された材料が想定されている。具体的には、例えば図5に示すように、負極としての機能が意図された銅箔81をベース材として、下から順に負極層82、固体電解質層83、正極層84の3層が形成された材料である。あるいは、正極としての機能が意図されたアルミニウム箔をベース材として、下から順に正極層、固体電解質層、負極層の3層が形成された材料であってもよい。複数の電極層は、連続する金属箔上に間欠的に塗工・焼成されて、個々のワークWが形成されている(図5及び図7参照)。
 当該材料の厚みは、例えばプレス成形(圧密)前に0.38mmであり、これをプレス成形(圧密)によって0.34mmとすることによって、電極層間及び各電極層内の空間を除去ないし低減することが意図されている。この場合、プレス成形(圧密)時に下ロール23と上ロール24との間に形成される間隙の寸法は、材料のスプリングバックを考慮して、0.25~0.3mmに設定されることが好ましい。
 本件発明者による検証結果によれば、金属箔上に複数の電極層が焼成された材料をプレス成形(圧密)して電極層間及び各電極層内の空間を除去ないし低減することを目的とする場合、プレス成形(圧密)時に下ロール23と上ロール24との間に形成される間隙(本明細書では「圧密用間隙」とも呼ばれる)は、ワークWの圧密前の厚みの70~90%の範囲の一定値に設定されることが有効である。
 また、本件発明者による更なる検証結果によれば、金属箔上に複数の電極層が焼成された材料をプレス成形(圧密)して電極層間及び各電極層内の空間を除去ないし低減することを目的とする場合、ワークWの送り速度を1~100mm/秒として、前記圧密用間隙は、ワークWの圧密前の厚みの70~110%の範囲で1~10Hz(1秒間に1~10回)のサイクルで断続加圧を行って衝撃荷重を発生させることも有効である。この場合、圧縮率に対する消費電力を低減させることができ、省エネ効果を得ることができる。
 具体的な一例を挙げれば、前記材料の厚みがプレス成形(圧密)前に0.38mmであり、これをプレス成形(圧密)によって0.34mmとすることによって、電極層間及び各電極層内の空間を除去ないし低減することが意図されている場合、プレス成形(圧密)時に下ロール23と上ロール24との間に形成される間隙の寸法は、0.27mm~0.42mmの範囲で、1~10Hz(1秒間に1~10回)で変動されることが有効である(ワークWの送り速度が1~100mm/秒である場合)。
 時間経過に対する前記間隙の寸法の変化の詳細は、矩形パルス状であってもよいし、鋸波形状であってもよいし、正弦波形状であってもよい。
 本件発明者による検証結果によれば、圧密用間隙として前記のような変動値を採用する場合(断続加圧する場合)、一定値を採用する場合と比較して、当該材料がプレス成形(圧密)によって圧縮される圧縮率に対する電力消費量を10%程度低減できることが確認されている。
[ロールプレス装置20の変位補償]
 プレス成形(圧密)時に、ワークWからの反力によって、上ロール24(当該上ロール24を支持する上ロール支持体25をも伴う)は上向きに逃げようとし、下ロール23(当該下ロール23を支持する下ロール支持体22をも伴う)は下向きに逃げようとする。この様子が、図6に一点鎖線で図示されている。
 本実施形態のロールプレス装置20は、このような逃げ(変位)の発生に対する対処(補償)を可能にするべく、図1及び図6に示すように4つの変位量センサ30が設けられている。すなわち、制御装置35が、4つの変位量センサ30の各々の計測結果に基づいて、上ロール24及び下ロール23の変位を考慮した制御を実施する。具体的には、例えば、上ロール24及び下ロール23の変位量に応じた更なる「押し込み制御」を実施することが可能である。
 本実施形態のロールプレス装置20においては、変位量センサ30を支持する変位量センサフレーム31がロールフレーム26とは異なっているため、変位量センサ30の搭載位置がプレス成形(圧密)中の各種要素(下ロール23、上ロール24、下ロール支持体22、上ロール支持体25)の撓みによって影響されない。このため、変位量センサ30の計測及びその結果に基づくフィードバック制御を高精度に実施することができる。
[ロールプレス装置20の荷重監視/荷重制御]
 本実施形態のロールプレス装置20は、電動リフト装置10の第2移動体18上に、ロードセル21を介して下ロール支持体22が載置されている。このロードセル21の値を監視することで、例えば下ロール23及び/または上ロール24の荷重異常の発生を監視することができる。
 更に、ロードセル21を制御装置35に接続することによって、ロードセル21の計測結果を利用した荷重制御を実施することも可能である。例えば、予め目標荷重値ないし目標荷重範囲を設定しておいて、当該目標荷重値ないし目標荷重範囲に基づくフィードバック制御を実施することが可能である。
[ロールプレス装置50の構成]
 次に、図7は、本発明の第2実施形態のロールプレス装置50の概略図である。本実施形態のロールプレス装置50は、第1実施形態のロールプレス装置20に対して後述する構成要素が付加されたものである。図7においては、下ロール23及び上ロール24を除いて、第1実施形態のロールプレス装置20の構成要素の図示は省略されている。また、本実施形態では、下ロール23と上ロール24とは、それぞれサーボモータによって回転駆動されるようになっている。
 本実施形態において付加された構成要素は、図7に示すように、下ロール23及び上ロール24の間の間隙内を通過するようにワークWを供給するワーク供給装置としての送りロール51と、当該送りロール51によって前記間隙内へと供給されるワークWの先端位置を検出する位置センサ52と、である。位置センサ52は、制御装置35に接続されている。送りロール51も、サーボモータによって回転駆動されるようになっている。
 本実施形態の位置センサ52は、具体的には、前記間隙の最狭部(下ロール23及び上ロール24の軸線位置に対応する)から基本所定距離Cの位置に設置された非接触式の距離計である。例えば位置センサ52は、レーザ式位置センサであり、位置センサ52の被検出位置をワークWの先端F(図7参照)が通過する時、当該ワークWの厚みの変化分だけ、位置センサ52の出力が変化する。この変化を検出することで、ワークWの先端Fが位置センサ52の被検出位置に到達したことを検出することができ、すなわち、ワークWの先端位置を検出することができる。あるいは、位置センサ52は、ワークWの色を判別するセンサであってもよい。ワークWの上面の電極等の色を判別することによっても、ワークWの先端Fが位置センサ52の被検出位置に到達したことを検出することができ、すなわち、ワークWの先端位置を検出することができる。
 一方、送りロール51によるワークWの供給速度を把握しておけば、ワークWの先端Fが位置センサ52の被検出位置に到達した時点から、基本所定距離Cを当該供給速度で除算した時間の経過後に、ワークWの先端位置が前記間隙の最狭部に到達することになる。ワークWの供給速度は、送りロール51の駆動系の情報から取得してもよいし、送りロール51にエンコーダ53を設けておいて実測してもよい。
 本件発明者は、金属箔上に複数の電極層が焼成された材料をプレス成形する際において、圧密用の下ロール及び上ロールの間の間隙に当該材料をワークWとして投入する時にワーク端部に集中荷重が発生することがあり、その場合には当該材料(の縁部)に欠けや割れが生じてしまうことを知見した。
 そして更に、本件発明者は、ワークWの先端位置が前記間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で、前記間隙を圧密用間隙とすること、すなわち、ワークWの先端位置が前記間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過するまでは、前記間隙を圧密用間隙よりも広く(更にはワークWの厚みよりも広く)維持させることが、材料(の縁部)に欠けや割れが生じることを防止する上で極めて有効であることを知見した。第1所定距離は、材料の種類や厚みにもよるが、0.001~3.000mmの範囲内、好ましくは1~3mmの範囲内、で選択されることが好適である。
 これらの知見に基づいて、本実施形態の制御装置35は、位置センサ52による検出結果と予め取得しておいた送りロール51によるワークWの供給速度とに基づいて、電動リフト装置10の電動モータ13を制御することによって、ワークWの先端位置が間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で、前記間隙を圧密用間隙とするようになっており、ワークWの先端位置が間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過するまでは、前記間隙を圧密用間隙よりも広く(更にはワークWの厚みよりも広く)維持させるようになっている。
 また、本件発明者は、金属箔上に複数の電極層が焼成された材料をプレス成形する際において、圧密用の下ロール及び上ロールの間の間隙から当該材料が抜け出る時にも集中荷重が発生することがあり、その場合にも当該材料(の縁部)に欠けや割れが生じてしまうことを知見した。
 そして更に、本件発明者は、ワークWの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となるまでは、前記間隙を圧密用間隙に維持させ、ワークWの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となった時点で、前記間隙を圧密用間隙よりも広く(更にはワークWの厚みよりも広く)することが、材料(の縁部)に欠けや割れが生じることを防止する上で極めて有効であることを知見した。第2所定距離も、材料の種類や厚みにもよるが、0.001~3.000mmの範囲内、好ましくは1~3mmの範囲内、で選択されることが好適である。
 本実施形態においては、位置センサ52の被検出位置をワークWの後端R(図7参照)が通過する時も、当該ワークWの厚みの変化分だけ、位置センサ52の出力が変化する。この変化を検出することで、ワークWの後端位置が位置センサ52の被検出位置に到達したことをも検出することができ、すなわち、ワークWの後端位置をも検出することができる。
 これらの知見に基づいて、本実施形態の制御装置35は、位置センサ52による検出結果と予め取得しておいた送りロール51によるワークWの供給速度とに基づいて、電動リフト装置10の電動モータ13を制御することによって、ワークWの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となるまでは、前記間隙を圧密用間隙に維持させ、ワークWの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となった時点で、前記間隙を圧密用間隙よりも広く(更にはワークWの厚みよりも広く)するようになっている。
 また、本実施形態においては、下ロール23と上ロール24とがサーボモータによって回転駆動されるため、送りロール51と高精度に同期させることが可能であり、それによって高精度のワークWの送り制御を実現することができる。更に、下ロール23及び上ロール24に対して加熱処理が付加される場合、下ロール23及び上ロール24に熱変形(特には直径変化)が生じる場合があるが、例えば温度センサによる温度検出を利用することによって、適切な補償制御を実施することも可能である。
[ロールプレス装置50の作用]
 本実施形態のロールプレス装置50によれば、位置センサ52によって、ワークWの先端位置が位置センサ52の被検出位置に到達したことが検出される。そして、基本所定距離Cと第1所定距離とワークWの供給速度とに基づいて、制御装置35によって電動リフト装置10の電動モータ13が制御されて、ワークWの先端位置が間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で、当該間隙が圧密用間隙に高精度に調整される。そして、ワークWの先端位置が間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過するまでは、当該間隙が圧密用間隙よりも広く(更にはワークWの厚みよりも広く)維持される。
 これにより、前記間隙にワークWを投入する際の集中荷重の発生を効果的に防止することができ、ワークWの前縁部に欠けや割れが生じることを効果的に防止することができる。
 また、本実施形態のロールプレス装置50によれば、位置センサ52によって、ワークWの後端位置が位置センサ52の被検出位置に到達したことが検出される。そして、基本所定距離Cと第2所定距離とワークWの供給速度とに基づいて、制御装置35によって電動リフト装置10の電動モータ13が制御されて、ワークWの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となるまでは、前記間隙が圧密用間隙に維持され、ワークWの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となった時点で、前記間隙が圧密用間隙よりも広く(更にはワークWの厚みよりも広く)される。
 これにより、前記間隙からワークWが抜け出る際の集中荷重の発生を効果的に防止することができ、ワークWの後縁部に欠けや割れが生じることを効果的に防止することができる。
 本実施形態のロールプレス装置50を用いる場合でも、圧密用間隙は、ワークWの圧密前の厚みの70~90%の範囲の一定値に設定されることが有効である。あるいは、圧密用間隙は、ワークWの送り速度を1~100mm/秒として、ワークWの圧密前の厚みの70~110%の範囲で1~10Hz(1秒間に1~10回)のサイクルで常時周期動作を行うことが有効である。後者の場合に、当該材料がプレス成形(圧密)によって圧縮される圧縮率に対する電力消費量を10%程度低減できることは、前述した通りである。
[ロールプレス装置150の構成]
 次に、図8は、本発明の第2実施形態のロールプレス装置50の変形例であるロールプレス装置150の概略図である。当該ロールプレス装置150も、第1実施形態のロールプレス装置20に対して後述する構成要素が付加されたものである。図8においても、下ロール23及び上ロール24を除いて、第1実施形態のロールプレス装置20の構成要素の図示は省略されている。また、当該変形例においても、下ロール23と上ロール24とは、それぞれサーボモータによって回転駆動されるようになっている。
 当該変形例において付加された構成要素は、図8に示すように、下ロール23及び上ロール24の間の間隙内を通過するようにワークWを供給するワーク供給装置としての送りロール151と、当該送りロール151によって前記間隙内へと供給されるワークWの先端位置を検出する位置センサ152と、である。位置センサ152は、制御装置35に接続されている。送りロール151も、サーボモータによって回転駆動されるようになっている。
 図7のロールプレス装置50では、ワークの供給方向に見て、送りロール51が下ロール23及び上ロール24の上流側に配置されているが、当該変形例のロールプレス装置150では、送りロール151が下ロール23及び上ロール24の下流側に配置されている。
 当該変形例の位置センサ152も、図7の位置センサ52と同様、具体的には、前記間隙の最狭部(下ロール23及び上ロール24の軸線位置に対応する)から基本所定距離Cの位置に設置された非接触式の距離計である。位置センサ152の被検出位置をワークWの先端F(図8参照)が通過する時、当該ワークWの厚みの変化分だけ、位置センサ152の出力が変化する。この変化を検出することで、ワークWの先端Fが位置センサ152の被検出位置に到達したことを検出することができ、すなわち、ワークWの先端位置を検出することができる。
 一方、送りロール151によるワークWの供給速度を把握しておけば、ワークWの先端Fが位置センサ152の被検出位置に到達した時点から、基本所定距離Cを当該供給速度で除算した時間の経過後に、ワークWの先端位置が前記間隙の最狭部に到達することになる。ワークWの供給速度は、送りロール151の駆動系の情報から取得してもよいし、送りロール151にエンコーダ153を設けておいて実測してもよい。
 第2実施形態のロールプレス装置50について前述したように、本件発明者は、金属箔上に複数の電極層が塗工された材料をプレス成形する際において、圧密用の下ロール及び上ロールの間の間隙に当該材料をワークWとして投入する時にワーク端部に集中荷重が発生することがあり、その場合には当該材料(の縁部)に欠けや割れが生じてしまうことを知見した。そして更に、本件発明者は、ワークWの先端位置が前記間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で、前記間隙を圧密用間隙とすること、すなわち、ワークWの先端位置が前記間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過するまでは、前記間隙を圧密用間隙よりも広く(更にはワークWの厚みよりも広く)維持させることが、材料(の縁部)に欠けや割れが生じることを防止する上で極めて有効であることを知見した。第1所定距離は、材料の種類や厚みにもよるが、0.001~3.000mmの範囲内、好ましくは1~3mmの範囲内、で選択されることが好適である。
 これらの知見に基づいて、当該変形例の制御装置35は、位置センサ152による検出結果と予め取得しておいた送りロール151によるワークWの供給速度とに基づいて、電動リフト装置10の電動モータ13を制御することによって、ワークWの先端位置が間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で、前記間隙を圧密用間隙とするようになっており、ワークWの先端位置が間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過するまでは、前記間隙を圧密用間隙よりも広く(更にはワークWの厚みよりも広く)維持させるようになっている。
 また、第2実施形態のロールプレス装置50について前述したように、本件発明者は、金属箔上に複数の電極層が塗工された材料をプレス成形する際において、圧密用の下ロール及び上ロールの間の間隙から当該材料が抜け出る時にも集中荷重が発生することがあり、その場合にも当該材料(の縁部)に欠けや割れが生じてしまうことを知見した。そして更に、本件発明者は、ワークWの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となるまでは、前記間隙を圧密用間隙に維持させ、ワークWの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となった時点で、前記間隙を圧密用間隙よりも広く(更にはワークWの厚みよりも広く)することが、材料(の縁部)に欠けや割れが生じることを防止する上で極めて有効であることを知見した。第2所定距離も、材料の種類や厚みにもよるが、0.001~3.000mmの範囲内、好ましくは1~3mmの範囲内、で選択されることが好適である。
 当該変形例においては、位置センサ152の被検出位置をワークWの後端R(図8参照)が通過する時も、当該ワークWの厚みの変化分だけ、位置センサ152の出力が変化する。この変化を検出することで、ワークWの後端位置が位置センサ152の被検出位置に到達したことをも検出することができ、すなわち、ワークWの後端位置をも検出することができる。
 これらの知見に基づいて、当該変形例の制御装置35は、位置センサ152による検出結果と予め取得しておいた送りロール151によるワークWの供給速度とに基づいて、電動リフト装置10の電動モータ13を制御することによって、ワークWの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となるまでは、前記間隙を圧密用間隙に維持させ、ワークWの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となった時点で、前記間隙を圧密用間隙よりも広く(更にはワークWの厚みよりも広く)するようになっている。
 また、当該変形例においても、下ロール23と上ロール24とがサーボモータによって回転駆動されるため、送りロール151と高精度に同期させることが可能であり、それによって高精度のワークWの送り制御を実現することができる。
 特に、当該変形例によれば、送りロール151が下ロール23及び上ロール24の下流側に配置されているため、圧密されて硬度が増した状態のワークWが送りロール151に接触して繰り出されることで、ワークWには十分なニップ圧を付与できる。このため、送りロール151とワークWとの間にスリップが生じることが顕著に抑制され、より高精度のワークWの送り制御を実現することができる。
 更に、図7のロールプレス装置50の場合には、圧密される前の硬度が比較的低い状態のワークWが送りロール51によって不所望に傷付けられ得るという懸念があったが、当該変形例によれば、そのような懸念から解放される。
 その他、当該変形例においても、下ロール23及び上ロール24に対して加熱処理が付加される場合、下ロール23及び上ロール24に熱変形(特には直径変化)が生じる場合があるが、例えば温度センサによる温度検出を利用することによって、適切な補償制御を実施することが可能である。
[ロールプレス装置150の作用]
 第2実施形態のロールプレス装置50と同様、当該変形例のロールプレス装置150によっても、位置センサ152によって、ワークWの先端位置が位置センサ152の被検出位置に到達したことが検出される。そして、基本所定距離Cと第1所定距離とワークWの供給速度とに基づいて、制御装置35によって電動リフト装置10の電動モータ13が制御されて、ワークWの先端位置が間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で、当該間隙が圧密用間隙に高精度に調整される。そして、ワークWの先端位置が間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過するまでは、当該間隙が圧密用間隙よりも広く(更にはワークWの厚みよりも広く)維持される。
 これにより、前記間隙にワークWを投入する際の集中荷重の発生を効果的に防止することができ、ワークWの前縁部に欠けや割れが生じることを効果的に防止することができる。
 また、第2実施形態のロールプレス装置50と同様、当該変形例のロールプレス装置150によっても、位置センサ152によって、ワークWの後端位置が位置センサ152の被検出位置に到達したことが検出される。そして、基本所定距離Cと第2所定距離とワークWの供給速度とに基づいて、制御装置35によって電動リフト装置10の電動モータ13が制御されて、ワークWの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となるまでは、前記間隙が圧密用間隙に維持され、ワークWの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となった時点で、前記間隙が圧密用間隙よりも広く(更にはワークWの厚みよりも広く)される。
 これにより、前記間隙からワークWが抜け出る際の集中荷重の発生を効果的に防止することができ、ワークWの後縁部に欠けや割れが生じることを効果的に防止することができる。
 そして、当該変形例のロールプレス装置150を用いる場合でも、圧密用間隙は、ワークWの圧密前の厚みの70~90%の範囲の一定値に設定されることが有効である。あるいは、圧密用間隙は、ワークWの送り速度を1~100mm/秒として、ワークWの圧密前の厚みの70~110%の範囲で1~10Hz(1秒間に1~10回)のサイクルで常時周期動作を行うことが有効である。後者の場合に、当該材料がプレス成形(圧密)によって圧縮される圧縮率に対する電力消費量を10%程度低減できることは、前述した通りである。
[ロールプレス装置50、150の荷重制御]
 前述のように、ロールプレス装置50、150は、いずれもロールプレス装置20と同様、電動リフト装置10の第2移動体18上に、ロードセル21を介して下ロール支持体22が載置されている。このロードセル21によって検出される荷重値の変化を利用して、電動リフト装置10の電動モータ13を制御することも可能である。
 図7及び図8を用いて前述された電動リフト装置10の電動モータ13の制御方法は、位置センサ52、152によってワークWの先端位置及び後端位置を検出することを利用する方法である。従って、原理的に、ワークWの先端部や後端部に歪みや塗工ムラ等が存在している場合には、位置センサ52、152による位置検出の誤差が大きくなって、電動リフト装置10の電動モータ13を適切に制御できない可能性がある。
 これに対して、ロードセル21によって検出される荷重値の変化は、ワークWが実際に下ロール23及び/または上ロール24に当接することによって生じるものであるため、これを利用して電動リフト装置10の電動モータ13を制御する方法によれば、ワークWの先端部や後端部に歪みや塗工ムラ等が存在している場合であっても、そのことによる悪影響の程度は小さい。
 より具体的には、本件発明者は、金属箔上に複数の電極層が塗工された材料をプレス成形する際において、圧密用の下ロール及び上ロールの間の間隙に当該材料をワークWとして投入する時にワーク端部に集中荷重が発生することがあり、その場合には当該材料(の縁部)に欠けや割れが生じてしまうことを知見した。そして更に、本件発明者は、ロードセル21が所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で、前記間隙を圧密用間隙まで低減させ始めること、すなわち、ロードセル21が所定の単位時間当たり荷重増大量を検出するまでは、前記間隙を圧密用間隙よりも広く(但しワークWの厚み(圧密される前の状態)よりは狭く)維持させることが、材料(の縁部)に欠けや割れが生じることを防止する上で極めて有効であることを知見した。
 本件発明者による実験結果によれば、金属箔上に複数の電極層が塗工された材料をワークWとした場合、前記単位時間当たり荷重増大量は、100~1000N/msec、好ましくは100~200N/msecの範囲で設定されることが有効である。
 これらの知見に基づいて、ロールプレス装置50、150の制御装置35は、図9に示すように、送りロール51、151(ワーク供給装置の一例)の作動中において、電動リフト装置10の電動モータ13を制御することによって、ロードセル21が所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点(図9(b)参照)で前記間隙を圧密用間隙まで低減させ始める(送りロール51、151は動作を継続する)ようになっており(低減し終えた状態が、図9(c)に図示されている)、ロードセル21が所定の単位時間当たり荷重増大量を検出するまでは前記間隙を圧密用間隙よりも広く(但しワークWの厚み(圧密される前の状態)よりは狭く)維持させるようになっている(図9(a)参照)。
 また、本件発明者は、金属箔上に複数の電極層が塗工された材料をプレス成形する際において、圧密用の下ロール及び上ロールの間の間隙から当該材料が抜け出る時にも集中荷重が発生することがあり、その場合にも当該材料(の縁部)に欠けや割れが生じてしまうことを知見した。そして更に、本件発明者は、ロードセル21が所定の単位時間当たり荷重減少量を検出するまでは前記間隙を前記圧密用間隙に維持させ、ロードセル21が所定の単位時間当たり荷重減少量を検出した時点で、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広い(但しワークWの厚み(圧密される前の状態)よりは狭い)状態に戻し始めることが、材料(の縁部)に欠けや割れが生じることを防止する上で極めて有効であることを知見した。
 本件発明者による実験結果によれば、金属箔上に複数の電極層が焼成された材料をワークWとした場合、前記荷重減少量は、100~1000N/msec、好ましくは100~200N/msec の範囲で設定されることが有効である。
 これらの知見に基づいて、ロールプレス装置50、150の制御装置35は、図9に示すように、送りロール51、151(ワーク供給装置の一例)の作動中において、電動リフト装置10の電動モータ13を制御することによって、ロードセル21が所定の単位時間当たり荷重減少量を検出するまでは前記間隙を前記圧密用間隙に維持させるようになっており(図9(d)参照)、ロードセル21が所定の単位時間当たり荷重減少量を検出した時点で、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広い(但しワークWの厚み(圧密される前の状態)よりは狭い)状態に戻し始める(送りロール51、151は動作を継続する)ようになっている(戻し終えた状態が、図9(e)に図示されている)。
[ロールプレス装置50、150の荷重制御による作用]
 ロールプレス装置50、150によれば、送りロール51、151の作動中、ワークWの先端位置が下ロール23と上ロール24との間の間隙に到達すると、ロードセル21が検出する荷重値が増大する。そして、ロードセル21が所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で、ロールプレス装置50、150の制御装置35が電動リフト装置10の電動モータ13を制御することによって、前記間隙が圧密用間隙まで低減され始める。ロードセル21が所定の単位時間当たり荷重増大量を検出するまでは、前記間隙が圧密用間隙よりも広く(但しワークWの厚み(圧密される前の状態)よりは狭く)維持される。
 このように、ワークWが前記間隙内に投入されることによってロードセル21が所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で(検出した後で)前記間隙を圧密用間隙まで低減させ始める制御を実施することで、いわゆるワークWの噛み込みを当該制御に先行させることができ、ワーク投入時の集中荷重の発生を効果的に回避して、ワークWの前縁部に欠けや割れが生じることを効果的に防止することができる。
 また、ロールプレス装置50、150によれば、送りロール51、151の作動中、ワークWの後端位置が下ロール23と上ロール24との間の最狭部に近づく(未だ通過はしていない)と、ロードセル21が検出する荷重値が減少する。そして、ロードセル21が所定の単位時間当たり荷重減少量を検出した時点で、ロールプレス装置50、150の制御装置35が電動リフト装置10の電動モータ13を制御することによって、前記間隙が圧密用間隙よりも広い(但しワークWの厚み(圧密される前の状態)よりは狭い)状態に戻され始める。ロードセル21が所定の単位時間当たり荷重減少量を検出するまでは、前記間隙が圧密用間隙に維持される。
 このように、ワークWの後端位置が前記間隙内の最狭部に近づく(未だ通過はしていない)ことによってロードセル21が所定の単位時間当たり荷重減少量を検出した時点で前記間隙を圧密用間隙よりも広い状態に戻し始める制御を実施することで、当該制御をいわゆるワークの抜け出しに対して先行させることができ、ワーク抜け出し時の集中荷重の発生を効果的に回避して、ワークWの後縁部に欠けや割れが生じることを効果的に防止することができる。
 以上のような荷重制御が用いられる場合でも、圧密用間隙は、ワークWの圧密前の厚みの70~90%の範囲の一定値に設定されることが有効である。あるいは、圧密用間隙は、ワークWの送り速度を1~100mm/秒として、ワークWの圧密前の厚みの70~110%の範囲で1~10Hz(1秒間に1~10回)のサイクルで常時周期動作を行うことが有効である。後者の場合に、当該材料がプレス成形(圧密)によって圧縮される圧縮率に対する電力消費量を10%程度低減できることは、前述した通りである。
 なお、下ロール23及び/または上ロール24の荷重を検出する荷重センサとしては、ロードセル21に限定されないで、他の公知の荷重センサが適宜の場所に配置されて利用され得る。
[ロールプレス装置60の構成]
 次に、図8は、本発明の第3実施形態のロールプレス装置60の概略図であり、図9は、本実施形態のロールプレス装置60の概略側面図であり、図10は、図9のX-X線断面図である。本実施形態のロールプレス装置60は、第2実施形態のロールプレス装置50の一部の構成要素(下ロール支持体22、上ロール支持体25及びロールフレーム26等:図2及び図9参照)の寸法を変更し、上ロール支持体25の支持態様を変更し、更に後述するバックアップロール等が付加されたものである。
 図8乃至図10においては、下ロール支持体22、下ロール23、上ロール24、上ロール支持体25、ロールフレーム26、第3摺動ガイド27、送りロール51、及び、エンコーダ53を除いて、第2実施形態のロールプレス装置50の構成要素の図示は省略されている。
 図8乃至図10に示すように、本実施形態において付加された主な構成要素は、上方に3対、下方に3対、合計で6対のバックアップロールである。
 本件発明者は、プレス成形時のワークWからの反力によって上ロール24(当該上ロール24を支持する上ロール支持体25及びロールフレーム26をも伴う)が上向きに逃げようとする力に対抗するべく、上ロール24の上面側に上ロールバックアップロールを設けると共に、プレス成形時のワークWからの反力によって下ロール23(当該下ロール23を支持する下ロール支持体22をも伴う)が下向きに逃げようとする力に対抗するべく、下ロール23の下面側に下ロールバックアップロールを設けることが、プレス成形後の板厚精度を高精度に均一に維持する制御にとって効果的であることを知見した。
 また、本件発明者は、上ロール24が上向きに逃げようとする力、及び、当該力によって上ロール24に生じ得る変位が、当該上ロール24の軸線方向に見て一側領域と中央領域と他側領域とで異なり得ることを知見した。同様に、下ロール23が下向きに逃げようとする力、及び、当該力によって下ロール23に生じ得る変位が、当該下ロール23の軸線方向に見て一側領域と中央領域と他側領域とで異なり得ることを知見した。これにより、上ロール24及び下ロール23の軸線方向に見て一側領域と中央領域と他側領域とで、それぞれ別個に上バックアップロール及び下バックアップロールの組を設けて、各組における上バックアップロールと下バックアップロールとの間隔を独立に制御することが効果的であることが更に知見された。
 更に、本件発明者は、上ロール24の上面側の上バックアップロールは、平面視で当該上ロール24の軸線を挟む両側に一対になって設けられることが、上ロール24の上向きに逃げようとする力にバランス良く対抗するために効果的であることが知見された。同様に、下ロール23の下面側の下バックアップロールは、平面視で当該下ロール23の軸線を挟む両側に一対になって設けられることが、下ロール23の下向きに逃げようとする力にバランス良く対抗するために効果的であることが知見された。
 以上の知見に基づいて、本実施形態のロールプレス装置60においては、上ロール24の軸線方向に見て一側領域と中央領域と他側領域とで別個に上バックアップロールの対を設け、且つ、下ロール23の軸線方向に見て一側領域と中央領域と他側領域とで別個に下バックアップロールの対を設けている。
 具体的には、本実施形態のロールプレス装置60は、下ロール23の軸線方向に見て一側領域(図10の左側領域)の下面側に配置され、当該下ロール23と互いに転動し合う一対の下ロール一側バックアップロール61a、61bと、下ロール23の軸線方向に見て中央領域(図10の中央領域)の下面側に配置され、当該下ロール23と互いに転動し合う一対の下ロール中央バックアップロール62a、62bと、下ロール23の軸線方向に見て他側領域(図10の右側領域)の下面側に配置され、当該下ロール23と互いに転動し合う一対の下ロール他側バックアップロール63a、63bと、を備えている。
 また、本実施形態のロールプレス装置60は、上ロール24の軸線方向に見て一側領域(図10の左側領域)の上面側に配置され、当該上ロール24と互いに転動し合う一対の上ロール一側バックアップロール64a、64bと、上ロール24の軸線方向に見て中央領域(図10の中央領域)の上面側に配置され、当該上ロール24と互いに転動し合う一対の上ロール中央バックアップロール65a、65bと、上ロール24の軸線方向に見て他側領域(図10の右側領域)の上面側に配置され、当該上ロール24と互いに転動し合う一対の上ロール他側バックアップロール66a、66bと、を備えている。
 一対の下ロール一側バックアップロール61a、61bは、下ロール一側バックアップロール支持筐体61hによって、各々回転可能に共通に支持されており、一対の下ロール中央バックアップロール62a、62bは、下ロール中央バックアップロール支持筐体62hによって、各々回転可能に共通に支持されており、一対の下ロール他側バックアップロール63a、63bは、下ロール他側バックアップロール支持筐体63hによって、各々回転可能に共通に支持されている。
 一対の上ロール一側バックアップロール64a、64bは、上ロール一側バックアップロール支持筐体64hによって、各々回転可能に共通に支持されており、一対の上ロール中央バックアップロール65a、65bは、上ロール中央バックアップロール支持筐体65hによって、各々回転可能に共通に支持されており、一対の上ロール他側バックアップロール66a、66bは、上ロール他側バックアップロール支持筐体66hによって、各々回転可能に共通に支持されている。
 また、本実施形態のロールプレス装置60においては、下ロール一側バックアップロール支持筐体61hと上ロール一側バックアップロール支持筐体64hとを相対移動させて下ロール一側バックアップロール61a、61bと上ロール一側バックアップロール64a、64bとの間の間隙を制御する一側バックアップロール調整装置として、電動リフト装置70が設けられている。
 同様に、本実施形態のロールプレス装置60においては、下ロール中央バックアップロール支持筐体62hと上ロール中央バックアップロール支持筐体65hとを相対移動させて下ロール中央バックアップロール62a、62bと上ロール中央バックアップロール65a、65bとの間の間隙を制御する中央バックアップロール調整装置として、同一の電動リフト装置70が設けられている。
 更に、本実施形態のロールプレス装置60においては、下ロール他側バックアップロール支持筐体63hと上ロール他側バックアップロール支持筐体66hとを相対移動させて下ロール他側バックアップロール63a、63bと上ロール他側バックアップロール66a、66bとの間の間隙を制御する他側バックアップロール調整装置として、同一の電動リフト装置70が設けられている。
 本実施形態では、図9に示すように、上ロール一側バックアップロール支持筐体64h、上ロール中央バックアップロール支持筐体65h及び上ロール他側バックアップロール支持筐体66hは、ロールフレーム26に固定されている。一方、上ロール支持体25は、ロールフレーム26によって、落下防止ブロック26cの上方において1mm程度昇降自在に支持されている。具体的には、一対の上ロール支持体25の各々に、対向する第3摺動ガイド27の各々に対して互いに摺動移動可能である第4摺動部25sが設けられている。
 そして、これらの上ロール一側バックアップロール支持筐体64h、上ロール中央バックアップロール支持筐体65h及び上ロール他側バックアップロール支持筐体66hに対して、下ロール一側バックアップロール支持筐体61h、下ロール中央バックアップロール支持筐体62h及び下ロール他側バックアップロール支持筐体63hの各々が、対応する電動リフト装置70によって、個別的に上下移動されるようになっている。
 また、下ロール一側バックアップロール支持筐体61h、下ロール中央バックアップロール支持筐体62h及び下ロール他側バックアップロール支持筐体63hの各々には、図9に示すように、ロールフレーム26に設けられた第3摺動ガイド27に対して互いに摺動移動可能である第4摺動部61s、62s、63sが設けられている。
 一方、本実施形態のロールプレス装置60では、図8に示すように、ワークWの圧密後の一側領域における寸法が、当該領域の上面までの距離を測定する非接触式の距離計67aと当該領域の下面までの距離を測定する非接触式の距離計67bとによって測定されるようになっている。
 同様に、ワークWの圧密後の中央領域における寸法が、当該領域の上面までの距離を測定する非接触式の距離計68aと当該領域の下面までの距離を測定する非接触式の距離計68bとによって測定されるようになっている。
 更に、ワークWの圧密後の他側領域における寸法が、当該領域の上面までの距離を測定する非接触式の距離計69aと当該領域の下面までの距離を測定する非接触式の距離計69bとによって測定されるようになっている。
 そして、前記の各測定結果に基づいて、制御装置35によって、一側バックアップロール調整装置としての電動リフト装置70、中央バックアップロール調整装置としての電動リフト装置70及び他側バックアップロール調整装置としての電動リフト装置70の各々が、独立に制御されるようになっている。
 なお、本実施形態の電動リフト装置70は、下ロール支持体22を上下移動させるための電動リフト装置10と類似の構成を有している。
 両者間の相違点は、電動リフト装置70が角柱12e及びフレーム天板12gを有しておらず、電動リフト装置70の内側フレーム壁12bと外側フレーム壁12dの上面がロールフレーム26の下面に固定されている点である。
 電動リフト装置70において、その他の構成は電動リフト装置10と略同様である。電動リフト装置70において、電動リフト装置10と同様の構成要素には、同様の参照符号を付して、それらの詳細な説明は省略する。
 但し、電動リフト装置70の各構成要素のサイズ(寸法)に関しては、電動リフト装置10の対応する構成要素のサイズ(寸法)と異なっていてもよい。電動リフト装置70のリフト力(加圧力)が200kN仕様(左右及び中央の3つの電動リフト装置で600kN)であってロール径がφ450mm、ロール幅が500mmである場合、一例として、フレーム底板12aのサイズは、平面視で15cm×90cmで、厚みは10cm程度であり、内側フレーム壁12b及び外側フレーム壁12dの壁厚は6cm程度であり、高さは30cm程度であり、中央フレーム壁12cの壁厚は6cm程度であり、高さは15cm程度である。更に、電動リフト装置70において、一例として、モータ側プーリ13p及びネジ軸側プーリ11pは、共に直径8~12cm程度であり、モータ側プーリ13p及びネジ軸側プーリ11pの幅(厚み)は、共に4cm程度であり、ベルト14の幅は、これより僅かに狭く、3.5cm程度であり、ベルト14の長さは、ネジ軸11aの軸線xと電動モータ13の出力軸13sとの間の距離に依存し、例えば70~80cm程度である。場合によって、モータ側プーリ13pの歯数に対してネジ軸側プーリ11pの歯数を増やして、減速機構を構成することもある。
 前記の寸法例によれば、ロールプレス装置60が全体として縦180cm×横150cm(×奥行90cm)に収まるサイズとなっている。
[ロールプレス装置60の作用]
 本実施形態のロールプレス装置60によれば、バックアップロール調整装置として機能する電動リフト装置70がコンパクトであるため、一側領域、中央領域及び他側領域の3箇所に独立のバックアップロール調整装置(電動リフト装置70)を設ける構成(レイアウト)が実現できている。
 そして、各電動リフト装置70を独立に制御することによって、上ロール24及び下ロール23の軸線方向に見て一側領域(図10の左側領域)と中央領域(図10の中央領域)と他側領域(図10の右側領域)とで異なり得る上ロール24及び下ロール23の変位発生力に対して、きめ細かな補償を実施することができる。
 具体的には、本実施形態のロールプレス装置60においては、3組の非接触式の距離計67a、67b、68a、68b、69a、69bによって、ワークWの圧密後の一側領域における寸法、ワークWの圧密後の中央領域における寸法、及び、ワークWの圧密後の他側領域における寸法が実際に測定される。そして、これらの測定結果に基づいて、これらの寸法が許容誤差範囲内に収まるように、一側バックアップロール調整装置としての電動リフト装置70、中央バックアップロール調整装置としての電動リフト装置70、及び、他側バックアップロール調整装置としての電動リフト装置70の各々が、制御装置35によって互いに独立に制御される。
 また、本実施形態のロールプレス装置60においては、各バックアップロール調整装置(電動リフト装置70)において、電動モータ13の出力軸13sの回転力をボールネジ11のネジ軸11aの回転力として利用し、当該ボールネジ11のナット11dに固定された第1移動体15が軸線方向に直線移動する時に第2移動体18が軸線方向に対して垂直な方向に直線移動することにより、当該第2移動体18の移動を電動モータ13によって高精度に制御することが可能である。すなわち、各バックアップロール調整装置(電動リフト装置70)を高精度に制御することができる。
[ロールプレス装置60の変形例]
 なお、少なくとも本件出願の時点においては、下ロール中央バックアップロール62a、62b及び上ロール中央バックアップロール65a、65b、下ロール中央バックアップロール支持筐体62h及び上ロール中央バックアップロール支持筐体65h、並びに、中央バックアップロール調整装置(中央の電動リフト装置70)を採用しない態様についても、本願の保護対象である。
 逆に、上ロール24及び下ロール23が軸線方向に長い場合には、下ロール中央バックアップロール62a、62b及び上ロール中央バックアップロール65a、65b、下ロール中央バックアップロール支持筐体62h及び上ロール中央バックアップロール支持筐体65h、並びに、中央バックアップロール調整装置(1つの電動リフト装置70)のセットを、2セット以上採用してもよく、そのような態様についても、本願の保護対象である。
[電動リフト装置の第1変形例]
 以上の各実施形態において、電動モータ13の出力軸13sの回転力は、モータ側プーリ13pとネジ軸側プーリ11pとベルト14とを介してネジ軸11aに伝達されるようになっている。
 しかしながら、ロールの幅が大きい場合等、電動リフト装置のサイズが多少大きくても良い場合には、電動モータ13の出力軸13sとネジ軸11aとを一直線上に配置する態様の採用も可能である。このような変形例を、図11に示す。本例では、電動モータ13の出力軸13sとネジ軸11aとが、カップリング13cを介して結合されている。
 当該第1変形例では、電動リフト装置のサイズは前述の電動リフト装置10、70と比較して大きくなるが、メンテナンス性は良くなる。
 なお、少なくとも本願出願の時点においては、モータ側プーリ13pとネジ軸側プーリ11pとベルト14とを利用する場合に関しても、電動モータ13の出力軸13sとネジ軸11aとを上下方向に並べた態様に限定されず、電動モータ13の出力軸13sとネジ軸11aとを水平方向(左右方向)に並べた態様を採用することを排除しない。
 また、ボールネジ11のネジ軸11aを支持する外側の軸受11cは、中央フレーム壁12cに内蔵させる代わりに、外側フレーム壁12dに内蔵させてもよい。この場合、中央フレーム壁12cを省略することができ、電動リフト装置の更なるコンパクト化を図ることができる。
[電動リフト装置の第2変形例の構成]
 図14は、電動リフト装置の第2変形例を備えたロールプレス装置の概略正面図であり、図15は、図14のロールプレス装置の側面図であり、図16は、図14のロールプレス装置のXVI-XVI断面図である。
 図14に示すように、第2変形例の電動リフト装置110は、ボールネジ111を有している。ボールネジ111は、軸線xを有するネジ軸111aと、ネジ軸111aの両端部に設けられネジ軸111aを軸線x回りに回転可能に支持する一対の軸受111b、111cと、ネジ軸111aに対して複数の転動体(不図示)を介して螺合していてネジ軸111aの回転によって軸線x方向に直線移動するナット111dと、を有している。
 ネジ軸111aの軸線xも、電動リフト装置10のネジ軸11aの軸線xと同様、下ロール23(一側ロール)及び上ロール24(他側ロール)の軸線と平行になっており、ロール側(内側)の軸受111c(2個並置されている)は、内側フレーム壁112cに内蔵(支持)されており、反対側(外側)の軸受111bは、外側フレーム壁112bに内蔵(支持)されている。内側フレーム壁112c及び外側フレーム壁112bは、板状のフレーム底板112aの上面に立設されている。
 図14及び図15を参照して(更には図2をも参照して)、フレーム底板112aの下面が、ロールフレーム26の下部26aによって支持されている。また、内側フレーム壁112cの更に内側に対応するフレーム底板112aの上面に、断面L字状の電動モータ取付板112fが固定されている。
 フレーム底板112aと、外側フレーム壁112bと、内側フレーム壁112cと、後述する中央フレーム壁112dと、電動モータ取付板112fとが、フレーム112を構成している。フレーム112のこれらの要素は、一体的に形成されてもよいし、別体に形成されてから互いに固定されてもよい。
 図14に示すように、回転する出力軸113sを有する電動モータ113(好ましくはサーボモータ)が、電動モータ取付板112fに固定されている。電動モータ113の出力軸113sは、ボールネジ111のネジ軸111aの軸線xに対して、一直線上に配置されている。本例では、電動モータ113の出力軸113sとネジ軸111aとが、カップリング113cを介して結合されている。
 そして、ボールネジ111のナット111dには、当該ナット111dと一体的に移動する第1移動体115が固定されている。第1移動体115は、ネジ軸111aの軸線x方向を含む平面(本例では水平面)に対して所定の角度で傾斜した第1摺動面115tを有している。
 また、図14から明らかなように、ネジ軸111aが、第1移動体115を軸線方向に貫通している。そして、一対の軸受111b、111cは、第1移動体115の両側に設けられている。
 一方、フレーム底板112aの上面には、軸線x方向に平行に延在する第1摺動ガイド116が設けられており、第1移動体115には、第1摺動ガイド116に対して互いに摺動移動可能である第1摺動部115sが設けられている。第1摺動ガイド116と第1摺動部115sとの摺動面は、平面視でネジ軸111aの軸線x方向と平行に延在している。
 本例では、図15に示すように、第1摺動部115sは、平面視でネジ軸111aの軸線x方向と平行にオフセットされた位置に延在している。また、図15に示すように、第1摺動面115tも、平面視でネジ軸111aの軸線x方向と平行にオフセットされた位置に延在しており、平面視で第1摺動面115tと第1摺動部115sとは概ね重なるような位置関係で配置されている。
 また、電動リフト装置110は、フレーム112に対して軸線x方向に対して垂直な方向(本例では鉛直方向)に直線移動可能な第2移動体118を有している。第2移動体118は、第1摺動面115tに対して互いに摺動移動可能である第2摺動面118tを有している。これにより、第2移動体118は、ナット111d及び第1移動体115が軸線x方向に直線移動する時に、第1摺動面115tと第2摺動面118tとの摺動移動によって、前記垂直な方向に直線移動するようになっている。
 なお、本例では、図15に示すように、第1摺動面115tと第2摺動面118tとの摺動面が、第1摺動ガイド116と第1摺動部115sとの摺動面に対して、平面視で概ね重なるような位置関係で配置されている。すなわち、第2摺動面118tは、平面視でネジ軸111aの軸線x方向と平行にオフセットされた位置に延在している。更に、本例では、図16に示すように、第2移動体118の全体が、平面視でネジ軸111aの軸線x方向と平行にオフセットされた位置に延在している。
 具体的な構成例として、第1摺動面115tと第2摺動面118tとの対は、一般的なリニアガイドによって提供され得る。すなわち、図15を参照して、第1摺動面115tは、リニアガイドの「ブロック」と呼ばれる断面凹状の部材の凹面として提供され、第2摺動面118tは、リニアガイドの「レール」と呼ばれる断面矩形状の部材の下面として提供され得る。これらは、例えば市販のリニアガイドを分解して、「ブロック」を第1摺動体115の本体部材の上面に固定し、「レール」を第2摺動体118の本体部材の下面に固定することによって、配置され得る。
 図14及び図16に示すように、第2移動体118には、前記垂直な方向(軸線x方向に垂直な方向、本例では鉛直方向)に延在する第2摺動部118sが設けられており、当該第2摺動部118sは、同じ方向に延在する第2摺動ガイド119に対して摺動移動可能となっている。第2摺動ガイド119は、フレーム底板112aの上面に固定された中央フレーム壁112dに固定されている。また、本例では、第2移動体118の上面にロードセル21が設けられている。
 図14乃至図16に示されたロールプレス装置は、一対の前述した電動リフト装置110を備えている。図16に示すように、一対の電動リフト装置110において、フレーム底板112a及び中央フレーム壁112dは共通の部材として配置されており、第2摺動ガイド119は、中央フレーム壁112dの左右両面の各々に固定されている。
 図14乃至図16に示されたロールプレス装置においても、図1及び図2に示されたロールプレス装置20と同様に、一対の電動リフト装置110の一対の第2移動体118によって、一対の下ロール支持体22の各々(一側ロール支持部)が支持されている。一対の下ロール支持体22の各々は、ロードセル21を介して、対応する第2移動体118上に載置されている。一対の下ロール支持体22は、軸受を有していて、下ロール23を回転可能に支持している。
 下ロール23に対向するように、上ロール24が配置されている。下ロール23と上ロール24との間に形成される間隙を利用して、ワークWのプレス成形(圧密)が実施されるようになっている。
 上ロール24は、一対の上ロール支持体25(他側ロール支持部)によって、回転可能に支持されている。一対の上ロール支持体25の各々は、土台140に設けられた一対のロールフレーム26の各々に、例えば不図示のボルトネジ等を介して外側から固定されている。
 各要素の寸法の一例として、電動リフト装置110のリフト力(加圧力)が300kN仕様(左右一対で600kN)であってロール径がφ450mmである場合、フレーム底板112aのサイズは、平面視で110cm(図14で見える長さ)×50cm(図15で見える長さ)で、厚みは5cm程度である。
 また、電動リフト装置10におけるのと同様、第2変形例の電動リフト装置110においても、第1摺動面115tの所定の角度は、5.7°~11.3°の範囲から選択される。5.7°とは、tanθ=1/10を解いた値であり、11.3°とは、tanθ=1/5を解いた値である。これにより、5~10倍の倍力比を実現することができる。
 第2変形例の電動リフト装置110が、これらの角度範囲で有効に動作することが、本件発明者による実際の検証実験によって確認されている。
 第2移動体118の移動ストロークは、後述する用途(金属箔上に複数の電極層が焼成された材料をワークWとする用途)においては、1mm程度で十分である。
 第2移動体118の移動速度は、例えば10mm/secである。この速度は、倍力比が5倍である場合、50mm/secの第1移動体115(すなわちナット111d)の移動速度に対応し、倍力比が10倍である場合、100mm/secの第1移動体115(すなわちナット111d)の移動速度に対応する。このようなナット111dの移動速度は、市販の一般的な電動モータ113及びボールネジ111によって実現することができる。特に、電動モータ113がサーボモータである場合、より高精度でより応答性が高い制御を実現可能である。
[電動リフト装置110の作用]
 次に、第2変形例の電動リフト装置110の作用について説明する。
 電動モータ113が所望に駆動される(例えば前述の制御装置35によって制御され得る)ことにより、電動モータ113の出力軸113sが回転する。次いで、カップリング113cを介して、出力軸113sの回転力がネジ軸111aの回転力として伝達される。そして、ネジ軸111aの回転が、ボールネジ111の回転運動/直線運動変換機能によって、ナット111dの軸線x方向の直線移動に変換される。
 これにより、ナット111dに固定された第1移動体115が、軸線x方向に直線移動する。この時、第1摺動ガイド116と第1摺動部115sとの相互作用(円滑な摺動移動を促す作用)によって、第1移動体115の軸線方向の移動がより円滑に実施される。
 そして、ナット111d及び第1移動体115が軸線x方向に直線移動する時に、第1摺動面115tと第2摺動面118tとの摺動移動によって、第2移動体118が軸線x方向と垂直な方向に直線移動する。この時、第2摺動ガイド119と第2摺動部118sとの相互作用(円滑な摺動移動を促す作用)によって、第2移動体118の移動がより円滑に実施される。
 ここで、図16に示すように、一対の第2移動体118が一対のネジ軸111aに関してバランス良く配置されているため、一対の第1移動体115の直線移動(水平移動)をバランス良く一対の第2移動体118の直線移動(昇降移動)に変換することができ、また、第2移動体118が受ける負荷(反力)についても、第1移動体115等を介してバランス良く土台140に支持させることができる。
 また、電動モータ113が所望に駆動されることにより、第2移動体118の移動が高精度に所望に制御される。特に、電動モータ113がサーボモータである場合、より高精度でより応答性が高い制御を実現可能である。
[電動リフト装置110の効果]
 以上の通り、第2変形例の電動リフト装置110によっても、電動モータ113の出力軸113sの回転力をボールネジ111のネジ軸111aの回転力として利用し、当該ボールネジ111のナット111dに固定された第1移動体115が軸線x方向に直線移動する時に第2移動体118が軸線x方向に対して垂直な方向に直線移動することにより、当該第2移動体118の移動を電動モータ113によって高精度に制御することが可能である。
 また、第2変形例の電動リフト装置110によっても、ネジ軸111aが第1移動体115を軸線方向に貫通し、一対の軸受111b、111cが第1移動体115の両側に設けられているため、装置全体がコンパクトである。
 また、第2変形例の電動リフト装置110によれば、電動モータ113の出力軸113sとネジ軸111aとがカップリング113cを介して簡潔に結合されているため、メンテナンス性において優れる。
 そして、油圧装置を採用しておらず、すなわち油分によって周囲を汚染する懸念がないため、第2変形例の電動リフト装置110も、グローブボックス内に設置することに適している。
 また、第2変形例の電動リフト装置110によっても、フレーム112に軸線x方向に平行に延在する第1摺動ガイド116が設けられ、第1移動体115に第1摺動ガイド116に対して互いに摺動移動可能である第1摺動部115sが設けられていることにより、両者の相互作用(円滑な摺動移動を促す作用)によって、第1移動体115の軸線方向の移動がより円滑に実施される。
 また、第2変形例の電動リフト装置110によっても、フレーム112に軸線x方向に垂直に延在する第2摺動ガイド119が設けられ、第2移動体118に第2摺動ガイド119に対して互いに摺動移動可能である第2摺動部118sが設けられていることにより、両者の相互作用(円滑な摺動移動を促す作用)によって、第2移動体118の軸線方向に垂直な方向の移動がより円滑に実施される。
 そして、第2変形例の電動リフト装置110によれば、第1摺動部115sが平面視でネジ軸111aの軸線x方向と平行にオフセットされた位置に延在しており、第1摺動面115tも平面視でネジ軸111aの軸線x方向と平行にオフセットされた位置に延在しており、平面視で第1摺動面115tと第1摺動部115sとは概ね重なるような位置関係で配置され、第2移動体118の全体が、平面視でネジ軸111aの軸線x方向と平行にオフセットされた位置に延在している。これにより、第1摺動面115tと第1摺動部115sと第2移動体118の全体とが、電動モータ113に対してオフセットされた位置に配置され得るため、よりコンパクトな装置レイアウトを実現することができる。
 また、図14乃至図16に示すロールプレス装置においては、一対の電動リフト装置110の一対の第2摺動ガイド119が、共通のフレーム壁112dによって支持されているため、よりコンパクトな装置レイアウトが実現されている。
[電動リフト装置の第3変形例]
 図17は、電動リフト装置の第3変形例の概略側面図である。
 当該第3変形例では、図17に示すように、第2変形例において1本であった第1摺動面115tの代わりに、2本の第1摺動面215tが設けられている。2本の第1摺動面215tの各々は、第1摺動面115tと同様に、ネジ軸111aの軸線x方向に延在している。
 これに対応するように、当該第3変形例では、図17に示すように、第2変形例において1本であった第2摺動面118tの代わりに、2本の第2摺動面218tが設けられている。2本の第2摺動面218tの各々も、第2摺動面118tと同様に、ネジ軸111aの軸線x方向に延在している。
 更に、当該第3変形例では、図17に示すように、第2変形例において1本であった第1摺動部115sの代わりに、2本の第1摺動部215sが設けられている。2本の第1摺動部215sの各々も、第1摺動部115sと同様に、ネジ軸111aの軸線x方向に延在している。
 これに対応するように、当該第3変形例では、図17に示すように、第2変形例において1本であった第1摺動ガイド116の代わりに、2本の第1摺動ガイド216が設けられている。2本の第1摺動ガイド216の各々も、第1摺動ガイド216と同様に、ネジ軸111aの軸線x方向に延在している。
10  電動リフト装置
11  ボールネジ
11a ネジ軸
11b 軸受(内側)
11c 軸受(外側)
11d ナット
11p ネジ軸側プーリ
12  フレーム
12a フレーム底板
12b 内側フレーム壁
12c 中央フレーム壁
12d 外側フレーム壁
12e 角柱
12f 電動モータ取付板
12g フレーム天板
12h 開口
13  電動モータ
13s 出力軸
13p モータ側プーリ
13c カップリング
14  ベルト
15  第1移動体
15t 第1摺動面
15s 第1摺動部
16  第1摺動ガイド
18  第2移動体
18t 第2摺動面
18s 第2摺動部
19  第2摺動ガイド
20  ロールプレス装置(第1実施形態)
21  ロードセル
22  下ロール支持体(下ロール支持部)
22s 第3摺動部
23  下ロール
24  上ロール
25  上ロール支持体(上ロール支持部)
25s 第4摺動部
26  ロールフレーム
26a ロールフレームの下部
26c 落下防止ブロック
27  第3摺動ガイド
28  スプリング
30  変位量センサ
31  変位量センサフレーム
35  制御装置
40  土台
50  ロールプレス装置(第2実施形態)
51  送りロール
52  位置センサ
53  エンコーダ
60  ロールプレス装置(第3実施形態)
61a 下ロール一側バックアップロール(前方側)
61b 下ロール一側バックアップロール(後方側)
61h 下ロール一側バックアップロール支持筐体
61s 第4摺動部
62a 下ロール中央バックアップロール(前方側)
62b 下ロール中央バックアップロール(後方側)
62h 下ロール中央バックアップロール支持筐体
62s 第4摺動部
63a 下ロール他側バックアップロール(前方側)
63b 下ロール他側バックアップロール(後方側)
63h 下ロール他側バックアップロール支持筐体
63s 第4摺動部
64a 上ロール一側バックアップロール(前方側)
64b 上ロール一側バックアップロール(後方側)
64h 上ロール一側バックアップロール支持筐体
65a 上ロール中央バックアップロール(前方側)
65b 上ロール中央バックアップロール(後方側)
65h 上ロール中央バックアップロール支持筐体
66a 上ロール他側バックアップロール(前方側)
66b 上ロール他側バックアップロール(後方側)
66h 上ロール他側バックアップロール支持筐体
67a 一側領域のワーク上面までの非接触式の距離計
67b 一側領域のワーク下面までの非接触式の距離計
68a 中央領域のワーク上面までの非接触式の距離計
68b 中央領域のワーク下面までの非接触式の距離計
69a 他側領域のワーク上面までの非接触式の距離計
69b 他側領域のワーク下面までの非接触式の距離計
70  電動リフト装置(概ね電動リフト装置10と同様)
81  銅箔
82  負極層
83  固体電解質層
84  正極層
110  電動リフト装置(第2変形例)
111  ボールネジ
111a ネジ軸
111b 軸受
111c 軸受
111d ナット
112  フレーム
112a フレーム底板
112b 外側フレーム壁
112c 内側フレーム壁
112d 中央フレーム壁
112f 電動モータ取付板
113  電動モータ
113s 出力軸
113c カップリング
115  第1移動体
115s 第1摺動部
115t 第1摺動面
116  第1摺動ガイド
118  第2移動体
118s 第2摺動部
118t 第2摺動面
119  第2摺動ガイド
140  土台
150  ロールプレス装置(第2実施形態の変形例)
151  送りロール
152  位置センサ
153  エンコーダ
215s 第1摺動部
215t 第1摺動面
216  第1摺動ガイド
218s 第2摺動部
218t 第2摺動面
x   ボールネジのネジ軸の軸線
W   ワーク
F   ワークの先端
R   ワークの後端
C   基本所定距離

Claims (24)

  1.  ワークを圧密するために互いに対向配置された一側ロール及び他側ロールと、
     前記一側ロールを回転可能に支持する一側ロール支持部と、
     前記他側ロールを回転可能に支持する他側ロール支持部と、
     電動モータを用いて前記一側ロール支持部と前記他側ロール支持部とを相対移動させて前記一側ロールと前記他側ロールとの間の間隙を制御する移動装置と、
     前記間隙内を通過するように前記ワークを供給するワーク供給装置と、
     前記ワーク供給装置によって前記間隙内へと供給される前記ワークの先端位置を検出する位置センサと、
     前記位置センサによる検出結果に基づいて前記移動装置を制御する制御装置と、
    を備え、
     前記制御装置は、前記移動装置をして、前記ワークの先端位置が前記間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で、前記間隙を圧密用間隙に一致させ、前記ワークの先端位置が前記間隙内の最狭部を前記第1所定距離だけ通過するまでは、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広く維持させるようになっている
    ことを特徴とするロールプレス装置。
  2.  前記第1所定距離は、0.001~3.000mmである
    ことを特徴とする請求項1に記載のロールプレス装置。
  3.  前記位置センサは、前記ワーク供給装置によって前記間隙内へと供給される前記ワークの後端位置をも検出するようになっており、
     前記制御装置は、前記移動装置をして、前記ワークの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となるまでは、前記間隙を前記圧密用間隙に維持させ、前記ワークの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り前記第2所定距離となった時点で、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広くするようになっている
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のロールプレス装置。
  4.  前記第2所定距離は、0.001~3.000mmである
    ことを特徴とする請求項3に記載のロールプレス装置。
  5.  ワークを圧密するために互いに対向配置された一側ロール及び他側ロールと、
     前記一側ロールを回転可能に支持する一側ロール支持部と、
     前記他側ロールを回転可能に支持する他側ロール支持部と、
     電動モータを用いて前記一側ロール支持部と前記他側ロール支持部とを相対移動させて前記一側ロールと前記他側ロールとの間の間隙を制御する移動装置と、
     前記間隙内を通過するように前記ワークを供給するワーク供給装置と、
     前記一側ロール及び/または前記他側ロールの荷重を検出する荷重センサと、
     前記荷重センサによる検出結果に基づいて前記移動装置を制御する制御装置と、
    を備え、
     前記制御装置は、前記ワーク供給装置の作動中において、前記移動装置をして、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出するまでは、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広く維持し、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で、前記間隙を前記圧密用間隙まで低減させ始めるようになっている
    ことを特徴とするロールプレス装置。
  6.  前記所定の単位時間当たり荷重増大量は、100~1000N/msecの範囲で設定される
    ことを特徴とする請求項5に記載のロールプレス装置。
  7.  前記制御装置は、前記間隙を前記圧密用間隙まで低減させ終えた後、前記ワーク供給装置の作動中において、前記移動装置をして、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重減少量を検出するまでは、前記間隙を前記圧密用間隙に維持させ、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重減少量を検出した時点で、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広い状態に戻すようになっている
    ことを特徴とする請求項5または6に記載のロールプレス装置。
  8.  前記所定の荷重減少量は、100~1000N/msecの範囲で設定される
    ことを特徴とする請求項7に記載のロールプレス装置。
  9.  前記圧密用間隙は、前記ワークの圧密前の厚みの70~90%の範囲の一定値である
    ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のロールプレス装置。
  10.  前記圧密用間隙は、前記ワークの圧密前の厚みの70~110%の範囲で1~10Hzの周波数で変動する値である
    ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のロールプレス装置。
  11.  ワークを圧密するために互いに対向配置された一側ロール及び他側ロールと、
     前記一側ロールを回転可能に支持する一側ロール支持部と、
     前記他側ロールを回転可能に支持する他側ロール支持部と、
     電動モータを用いて前記一側ロール支持部と前記他側ロール支持部とを相対移動させて前記一側ロールと前記他側ロールとの間の間隙を制御する移動装置と、
     前記間隙内を通過するように前記ワークを供給するワーク供給装置と、
    を備えたロールプレス装置を制御する制御システムであって、
     前記ワーク供給装置によって前記間隙内へと供給される前記ワークの先端位置を検出する位置センサと、
     前記位置センサによる検出結果に基づいて前記移動装置を制御する制御装置と、
    を備え、
     前記制御装置は、前記移動装置をして、前記ワークの先端位置が前記間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で、前記間隙を圧密用間隙に一致させ、前記ワークの先端位置が前記間隙内の最狭部を前記第1所定距離だけ通過するまでは、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広く維持させるようになっている
    ことを特徴とする制御システム。
  12.  前記第1所定距離は、0.001~3.000mmである
    ことを特徴とする請求項11に記載の制御システム。
  13.  前記位置センサは、前記ワーク供給装置によって前記間隙内へと供給される前記ワークの後端位置をも検出するようになっており、
     前記制御装置は、前記移動装置をして、前記ワークの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となるまでは、前記間隙を前記圧密用間隙に維持させ、前記ワークの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り前記第2所定距離となった時点で、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広くするようになっている
    ことを特徴とする請求項11または12に記載の制御システム。
  14.  前記第2所定距離は、0.001~3.000mmである
    ことを特徴とする請求項13に記載の制御システム。
  15.  ワークを圧密するために互いに対向配置された一側ロール及び他側ロールと、
     前記一側ロールを回転可能に支持する一側ロール支持部と、
     前記他側ロールを回転可能に支持する他側ロール支持部と、
     電動モータを用いて前記一側ロール支持部と前記他側ロール支持部とを相対移動させて前記一側ロールと前記他側ロールとの間の間隙を制御する移動装置と、
     前記間隙内を通過するように前記ワークを供給するワーク供給装置と、
    を備えたロールプレス装置を制御する制御システムであって、
     前記一側ロール及び/または前記他側ロールの荷重を検出する荷重センサと、
     前記荷重センサによる検出結果に基づいて前記移動装置を制御する制御装置と、
    を備え、
     前記制御装置は、前記ワーク供給装置の作動中において、前記移動装置をして、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出するまでは、前記間隙を前記圧密用間隙よりも広く維持し、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で、前記間隙を圧密用間隙まで低減させ始めるようになっている
    ことを特徴とする制御システム。
  16.  前記圧密用間隙は、前記ワークの圧密前の厚みの70~90%の範囲の一定値である
    ことを特徴とする請求項9乃至15のいずれかに記載の制御システム。
  17.  前記圧密用間隙は、前記ワークの圧密前の厚みの70~110%の範囲で1~10Hzの周波数で変動する値である
    ことを特徴とする請求項9乃至15のいずれかに記載の制御システム。
  18.  ワークを圧密するために互いに対向配置された一側ロール及び他側ロールと、
     前記一側ロールを回転可能に支持する一側ロール支持部と、
     前記他側ロールを回転可能に支持する他側ロール支持部と、
     電動モータを用いて前記一側ロール支持部と前記他側ロール支持部とを相対移動させて前記一側ロールと前記他側ロールとの間の間隙を制御する移動装置と、
     前記間隙内を通過するように前記ワークを供給するワーク供給装置と、
    を備えたロールプレス装置を制御する制御方法であって、
     前記ワーク供給装置によって前記間隙内へと供給される前記ワークの先端位置を検出する検出工程と、
     前記検出工程の検出結果に基づいて前記移動装置を制御する制御工程と、
    を備え、
     前記制御工程では、前記ワークの先端位置が前記間隙内の最狭部を第1所定距離だけ通過した時点で、前記間隙が圧密用間隙とされ、前記ワークの先端位置が前記間隙内の最狭部を前記第1所定距離だけ通過するまでは、前記間隙が前記圧密用間隙よりも広く維持される
    ことを特徴とする制御方法。
  19.  前記第1所定距離は、0.001~3.000mmである
    ことを特徴とする請求項18に記載の制御方法。
  20.  前記検出工程では、前記ワーク供給装置によって前記間隙内へと供給される前記ワークの後端位置をも検出されるようになっており、
     前記制御工程では、前記ワークの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り第2所定距離となるまでは、前記間隙が前記圧密用間隙に維持され、前記ワークの後端位置が前記間隙内の最狭部まで残り前記第2所定距離となった時点で、前記間隙が前記圧密用間隙よりも広くされるようになっている
    ことを特徴とする請求項18または19に記載の制御方法。
  21.  前記第2所定距離は、0.001~3.000mmである
    ことを特徴とする請求項20に記載の制御方法。
  22.  ワークを圧密するために互いに対向配置された一側ロール及び他側ロールと、
     前記一側ロールを回転可能に支持する一側ロール支持部と、
     前記他側ロールを回転可能に支持する他側ロール支持部と、
     電動モータを用いて前記一側ロール支持部と前記他側ロール支持部とを相対移動させて前記一側ロールと前記他側ロールとの間の間隙を制御する移動装置と、
     前記間隙内を通過するように前記ワークを供給するワーク供給装置と、
    を備えたロールプレス装置を制御する制御方法であって、
     前記ワーク供給装置の作動中において、前記一側ロール及び/または前記他側ロールの荷重を検出する検出工程と、
     前記検出工程の検出結果に基づいて前記移動装置を制御する制御工程と、
    を備え、
     前記制御工程では、前記ワーク供給装置の作動中において、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出するまでは、前記間隙が前記圧密用間隙よりも広く維持され、前記荷重センサが所定の単位時間当たり荷重増大量を検出した時点で、前記間隙が圧密用間隙まで低減され始める
    ことを特徴とする制御方法。
  23.  前記圧密用間隙は、前記ワークの圧密前の厚みの70~90%の範囲の一定値である
    ことを特徴とする請求項18乃至22のいずれかに記載の制御方法。
  24.  前記圧密用間隙は、前記ワークの圧密前の厚みの70~110%の範囲で1~10Hzの周波数で変動する値である
    ことを特徴とする請求項18乃至22のいずれかに記載の制御方法。
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