JP2012510141A - 電池極板袋の製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[背景技術]
[発明の開示]
[発明が解決しようとする課題]
[課題を解決するための手段]
さらに、上記隔膜挟持引張手段は、上記フレームに固定される固定装着板と、左右にずらして、対向しながら延伸する二つのマニピュレーターと、一つの隔膜挟持引張用サーボモーターと、上記隔膜挟持引張用サーボモーターが駆動する同一の同期ベルトの両側に、スライドブロックを介して接続される二つの挟持シリンダとを備え、上記マニピュレーターはそれぞれ、固定的な下側マニピュレーターと、上記挟持シリンダの可動端に固定される可動的な上側マニピュレーターとを備え、上記上側マニピュレーターと上記下側マニピュレーターは平行し対向するように設置される。
[発明の効果]
PLC回路が縦方向溶着手段を制御する場合には、圧接カッター403は下型板404と同時に向かい合って動作し、圧接カッター403の二つの刃が同時に極板袋の両側袋辺を縦方向に溶着する。極板袋は極板の上表面及び下表面を覆う二層隔膜を備え、極板袋が両側袋辺、袋底及び袋口を有する。
図6に示すように、極板搬送シェーピング手段7は搬送サーボモーター701、右側真空吸引盤動作用シリンダ702、右側真空吸引盤703、固定板704、左側真空吸引盤705、左側真空吸引盤動作用シリンダ706、左側リミットブロック707、ナット708、右側リミットブロック709、ロウディングシェーピングシリンダ710及びシェーピングブロック711を備える。搬送サーボモーター701はねじ対偶のナット708を直接接続し、ねじ対偶のねじ712が設置板713を固定させ、右側真空吸引盤動作用シリンダ702と左側真空吸引盤動作用シリンダ706は全部当該設置板713に設置されて一定のスペースを隔てる。左側真空吸引盤705は左側真空吸引盤動作用シリンダ706の可動端に掛けられ、右側真空吸引盤703が右側真空吸引盤動作用シリンダ702の可動端にかけられ、対応する動作用シリンダの駆動作用により、真空吸引盤が上、下へ直線運動することが可能になる。搬送サーボモーター701は稼動する時に、ナット708を回転させるように駆動し、左側真空吸引盤動作用シリンダ702、右側真空吸引盤動作用シリンダ706は705、703を駆動してそれらを直線運動させるようになる。
図7に示すように、隔膜挟持引張手段8は固定装着板801、センサー802、固定ブロック803、挟持シリンダ804、マニピュレーター805及び隔膜挟持引張サーボモーター806を備える。
二つのマニピュレーター805を有し、それぞれに左側マニピュレーターと右側マニピュレーターであり、左側マニピュレーターと右側マニピュレーターが左右にずらして対向して伸びる。各マニピュレーター805は一つの挟持シリンダ804に対応し、各マニピュレーター805が固定的な下側マニピュレーター807及び上下へ移動可能な上側マニピュレーター808を備え、上側マニピュレーター808と下側マニピュレーター807が平行であり、上側マニピュレーター808と下側マニピュレーター807の間に隙間809が形成される。マニピュレーターの下側マニピュレーター801は固定であるため、マニピュレーターの上側マニピュレーター808が対応する挟持シリンダ804の可動端に設置され、当該挟持シリンダ804が稼動する時に、上側マニピュレーター808が上下に直線運動可能であるため、隙間809のサイズが変えるようになる。二つの挟持シリンダ804は対応する固定ブロック803に固定され、二つの固定ブロック803は対応するスライドブロックを通じて同一の同期ベルト810の両側に接続され、当該同期ベルトが隔膜挟持引張サーボモーター806によって駆動される。左側、右側マニピュレーターはそれぞれに同期ベルト810の両側に置かれるため、同期ベルト810は稼動するときに、もし左側マニピュレーターは右側に直線運動すれば、右側マニピュレーターは左側に直線運動するようになる。逆に、もし左側マニピュレーターは左側に直線運動すれば、右側マニピュレーターは右側に直線運動するようになる。
センサー802は、マニピュレーター805の位置をモニターすることに用いられる。
図9に示すように、ブランキング搬送手段10は搬送ベルト1001、ブランキング斜板1002、第二設置スタンド1003及びブランキングサーボモーター1004を備える。第二設置スタンド1003はフレーム1に固定され、ブランキングサーボモーター1004が第二設置スタンド1003に設置され、搬送ベルト1001は当該ブランキングサーボモーター1004により駆動され、ブランキング斜板1002は搬送ベルト1001の搬送ー端に設置され、且つ当該ブランキング斜板1002は上に向き傾く。ブランキングサーボモーター1004は搬送ベルト1001を駆動し、チルプレイト極板袋の搬送を完成する。
図10、図1及び図2に示すように、隔膜巻出張力手段11は隔膜移動を駆動することと、隔膜張力を基本的に不変であることに用いられ、隔膜巻出張力手段は従来の隔膜巻出シリンダ1101、隔膜巻出シリンダ固定ブロック1102、釣り合いローラ1103、***1104、接続棒1105、巻出ローラ1106、及び複数の搬送ローラ1107を備える。隔膜巻出シリンダ固定ブロック1102はフレーム1に設置され、隔膜巻出シリンダ1101が隔膜巻出シリンダ固定ブロック1102に設置され、複数の搬送ローラの中で一つの可動搬送ローラ1107aがあり、当該隔膜巻出シリンダ1101が接続棒1105によって同軸に設置される釣り合いローラ1103と可動搬送ローラ1107aを移動させ、***1104が当該搬送ローラ1107aの位置を測定することに用いられる。
(一)極板供給
図5、6に示すように、極板供給手段6の回転盤603において事前に切った極板の収納部602は三つが設けられ、突出しピン608が収納部602の極板の高さを制御するように、左側供給サーボモーター606が極板突出し台605を駆動し、極板の吸着動作を実現する。吸着極板は左側、右側真空吸引盤703、705による完成し、突出しピン608が極板をセンサーが感知可能する位置に突くときに、右側真空吸引盤703が収納部602から極板を吸い込んで搬送シェーピング手段7の固定板704の上表面に達する。搬送サーボモーター701は右側真空吸引盤703を次ぎの極板を吸い込ませるように駆動し、極板が設定される位置によって次の工程に入ることを確保するため、左側リミットブロック707と下リミットブロック709が前の極板と隣接する両側を定位し(即ち、左側リミットブロック707、下リミットブロック709による左側真空吸引盤703、右側真空吸引盤705の方向を決定し、極板を精確にシェーピング手段に置かせる)、シェーピング過程には、二つのシェーピング手段のシリンダ710がシェーピングブロック711が極板の両側にシェーピングを行うことを駆動し、定位シェーピングした後、左側真空吸引盤705が極板を隔膜13まで送り、上記動作を繰り返して極板が材料を取る過程を完成する。
(二)極板袋の製造・溶着
図3、4に示すように、まず縦方向熱溶着を行い、縦方向熱溶着手段4の上型固定ボルスタ402に固定される圧接カッター403は、上型用シリンダ408を上下に向き移動させる。下型板404の上部にシリカゲルを設定し、下型用シリンダ405による下型板404を上下移動させる。PLC回路は溶着手段4の動作を制御する場合には、圧接カッター403は下型板404と同時に動くとともに、圧接カッター403が極板袋の両側の袋辺を縦方向溶着する。一回だけの溶着動作が必要であるため、極板袋両側の袋辺の溶着を実現することができる。溶着の効率が改善され、シームの平行性と溶着の一致性とを確保するようになる。しかしながら、従来の技術では、両側に袋辺を溶着するように二つの溶着工程が必要である。
図7〜10に示すように、隔膜挟持引張手段8の左側、右側マニピュレーターの固定端は挟持シリンダ804に設置され、挟持シリンダ804は固定ブロック803に固定され、スライドブロックによって同期ベルトに定位して接続する。右側マニピュレーターは隔膜13をしっかり挟む時には、左側マニピュレーターは開く状態となり、稼動する時には、右側マニピュレーター隔膜13は中間隙間809(動く過程に、隔膜はこの隙間809に置き、隔膜はずっと左側マニピュレーターの隙間に置く)を通じて左へ移動すると同時に、対応する左側マニピュレーターは右へ移動(上記左側、右側マニピュレーターは上記説明した固定方式でスライドブロック定位によって別々に同期ベルトの両側に接続し、サーボモーターの繰り返し運動によってマニピュレーターも繰り返し運動するようになり、かつ左側、右側マニピュレーター運動は繰り返し相対運動である)、左側、右側マニピュレーター805は位置を交換するときに(左側、右側マニピュレーターは相対運動であるため、右側に置くマニピュレーターは左側に運動して左側相対運動に置くマニピュレーター間の隙間を通る時に、位置を交換する)、左側マニピュレーターは閉めて隔膜13をしっかり挟み、隔膜切り手段9の熱溶着刃は上へ運動し、切断隔膜13は、ブランキング搬送手段10のブランキングサーボモーター1004によって搬送ベルト1001をチルプレイトブランキング動作を完成させ、動作を行った後、右側マニピュレーターは開き、上記動作が繰り返し行う。隔膜13は移動過程に、PLC回路プログラミングによって隔膜巻出張力手段11の巻出サーボモーターの運転スピードを制御し、基本的に不変な隔膜13の張力を確保する。
Claims (14)
- 極板袋の製造装置であって、
フレームと、
極板袋の製造工程の順に応じて、上記フレームに順次設置される、
極板を供給する極板供給手段と、
極板を取ったり放したりするとともに、極板に対してシェーピング加工を行う極板搬送シェーピング加工手段と、
極板の上表面及び下表面を覆う隔膜からなる極板袋の両側袋辺を熱溶着する縦方向熱溶着手段と、
極板袋の底部及び袋口を熱溶着する横方向熱溶着手段と、
隔膜を挟持した状態で引張する隔膜挟持引張手段と、
隔膜を切断する隔膜切断手段とを備え、
上記縦方向熱溶着手段は圧接カッターを有し、当該圧接カッターは同時に極板袋の両側袋辺を溶着する二つの刃を有し、
上記横方向熱溶着手段は、極板袋の底部を溶着する第一の熱溶着ナイフと極板袋の袋口を溶着する第二の熱溶着ナイフとを有することを特徴とする極板袋の製造装置。 - 上記極板供給手段は、
回転盤と、
上記回転盤に設置される少なくとも二つの収納部と、
上記回転盤を回転するように駆動する回転動力部と、
昇降動力伝達部と、
上記収納部に収納されている極板を、上記昇降動力伝達部を介して上下移動させる昇降動力部とを備えることを特徴とする請求項1に記載の極板袋の製造装置。 - 上記回転動力部は右側サーボモーターであり、
上記昇降動力部は左側サーボモーターであり、
上記昇降動力伝達部には、周回運動を直線運動に切替させる運動切替機構と、極板突出し台と、突出しピンとが備えられ、
上記左側サーボモーター、上記運動切替機構、上記極板突出し台及び突出しピンが順次接続され、
上記突出しピンは、極板供給位置にある収納部の中に挿入するように、垂直方向に上へ伸びることを特徴とする請求項2に記載の極板袋の製造装置。 - 縦方向熱溶着手段は、
上記フレームに固定される上型固定ボルスタと、
上記上型固定ボルスタに設置される上型用シリンダと、
上記上型用シリンダの可動端の底部を固定させる上型板と、
上記フレームに固定される下型固定ボルスタと、
下型用シリンダの可動端の頂部を固定させる下型板と、
上記下型固定ボルスタに設置される下型用シリンダとを備え、
上記圧接カッターは上記上型板の下方に設置されることを特徴とする請求項1に記載の極板袋の製造装置。 - 上記縦方向熱溶着手段は、第一の接続軸と、第一の直線運動軸受と、第二の接続軸と第二の直線運動軸受とを更に備え、
上記第一の接続軸は、上記第一の直線運動軸受の内輪によって固定され、
上記第二の接続軸は、上記第二の直線運動軸受の内輪によって固定され、
上記第一の直線運動軸受の外輪は、上記上型固定ボルスタによって固定され、
上記第二の直線運動軸受の外輪は、上記下型固定ボルスタによって固定され、
上記上型板は、上記第一の接続軸の底部に固定され、
上記下型板は、上記第二の接続軸の頂部に固定されることを特徴とする請求項4に記載の極板袋の製造装置。 - 上記横方向熱溶着手段は、
上記フレームに固定される上型固定ボルスタと、
上記上型固定ボルスタに固定される上型用シリンダと、
上記上型用シリンダの可動端の底部を固定させる上型板と、
上記下型用シリンダの可動端の頂部を固定させる下型板と、
上記フレームに固定される下型固定ボルスタと、
上記下型固定ボルスタに固定される下型用シリンダとを備え、
上記第一の熱溶着刃および上記第二の熱溶着刃は、上記下型板の、上記上型板と対向する上表面に固定して設置されることを特徴とする請求項1に記載の極板袋の製造装置。 - 上記横方向溶着手段は、圧縮ヘッド下型板とばねとを更に備え、
上記下型板は上表面の中央位置に凹溝を有し、
上記第一の熱溶着刃と第二の熱溶着刃は上記凹溝の外側に設置され、
上記圧縮ヘッド下型板は上記ばねの弾力によって上記凹溝内に保持され、
また、上記圧縮ヘッド下型板は、自然状態で上記第一の熱溶着刃、上記第二の熱溶着刃及び上記下型板の上表面よりも高い所に位置するように設置されることを特徴とする請求項6に記載の極板袋の製造装置。 - 上記極板搬送シェーピング手段は、
搬送用サーボモーターと、
ねじ対偶と、
左側真空吸引盤動作用シリンダと、
左側真空吸引盤と、
右側真空吸引盤動作用シリンダと、
右側真空吸引盤と、
固定板と、
シェーピングブロックと、
搬送シェーピング手段用シリンダとを備え、
上記搬送用サーボモーターは、上記ねじ対偶のねじに直接接続され、
上記左側真空吸引盤動作用シリンダ及び上記右側真空吸引盤動作用シリンダは、装着プレートによって上記ねじ対偶のナットに掛けられ、
上記左側真空吸引盤動作用シリンダは、上記左側真空吸引盤を上下に直線運動するように駆動し、
上記右側真空吸引盤動作用シリンダは、上記右側真空吸引盤を上下に直線運動するように駆動し、
上記固定板は上表面にシェーピング領域を有し、
上記シェーピングブロックは、上記固定板の上表面で、上記シェーピング領域の外側に設けられ、
上記搬送シェーピング手段用シリンダは、上記シェーピングブロックに直接接続するとともに、当該シェーピングブロックに対して、上記固定板の上表面を前後移動するように駆動すること特徴とする請求項1に記載の極板袋の製造装置。 - 上記極板搬送シェーピング手段は、上記ねじ対偶のねじ上に上記装着板を介して配置される左側リミットブロックと右側リミットブロックとを備えることを特徴とする請求項8に記載の極板袋の製造装置。
- 上記隔膜挟持引張手段は、
上記フレームに固定される固定装着板と、
左右にずらして、対向しながら延伸する二つのマニピュレーターと、
一つの隔膜挟持引張用サーボモーターと、
上記隔膜挟持引張用サーボモーターが駆動する同一の同期ベルトの両側に、スライドブロックを介して接続される二つの挟持シリンダとを備え、
上記マニピュレーターは、それぞれ、固定的な下側マニピュレーターと、上記挟持シリンダの可動端に固定される可動的な上側マニピュレーターとを備え、
上記上側マニピュレーターと上記下側マニピュレーターは、平行し対向するように設置されることを特徴とする請求項1に記載の極板袋の製造装置。 - 上記隔膜切断手段は、
上記フレームに固定される第一の装着スタンドと、
カッター用ボルスタプレートと、
上記カッター用ボルスタプレートの上方に固定されるカッターと、
上記第一の装着スタンドに設置される隔膜切断用シリンダとを備え、
上記隔膜切断用シリンダの可動端の頂部は、上記カッター用ボルスタプレートに固定されることを特徴とする請求項1に記載の極板袋の製造装置。 - 完成品の極板袋を搬送するブランキング搬送手段を更に備え、
上記ブランキング搬送手段は、
上記フレームに固定される第二の装着スタンドと、
上記第二の装着スタンドに装着されるブランキング搬送用サーボモーターと、
上記ブランキング搬送用サーボモーターが駆動する搬送ベルトと、
上記搬送ベルトの供給端に傾いて設けられるブランキング傾斜板と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の極板袋の製造装置。 - 巻回隔膜を置く巻出ローラと隔膜の走行方向を確定する複数の搬送ローラとを含む、それぞれ極板の上表面および下表面の隔膜張力を保持する二つの隔膜巻出張力手段を更に備え、
上記搬送ローラの一つは位置可変であることを特徴とする請求項1に記載の極板袋の製造装置。 - 極板袋の製造装置に用いられる縦方向熱溶着手段であって、
フレームに固定される上型固定ボルスタと、
上記上型固定ボルスタ上に設置される上型用シリンダと、
上記上型用シリンダの可動端の底部を固定させる上型板と、
上記上型板の下方に装着される圧接カッターと、
上記フレームに固定される下型固定ボルスタと、
上記下型固定ボルスタ上に設置される下型用シリンダと
上記下型用シリンダの可動端の頂部を固定させる下型板と、を備えることを特徴とする縦方向熱溶着手段。
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