JP5572676B2 - 捲回装置 - Google Patents

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Description

本発明は、帯状のシートを捲回して捲回体を得るための捲回装置に関するものである。
帯状のシートが捲回されてなる捲回体の中には扁平状に形成されたものがある。
扁平状の捲回体では、その長径方向の両端部に位置する湾曲部分の曲率半径が非常に小さくなる。そのため、捲回されるシートの厚みや硬さ等によっては、当該湾曲部分にかかる曲げ応力等により、シートがダメージを受けるおそれがあった。
これに対し、シート表面に所定の積層部が形成されてなるシートに関しては、近年、予めシート長手方向に沿って間欠的に積層部を形成しておくと共に、当該積層部の形成されていない非積層部が捲回体の湾曲部分に位置するように捲回するといった技術も見受けられる(例えば、特許文献1参照)。
ここで、シートが何重にも捲回される捲回体の湾曲部分においては、外周側ほどシート長が長くなる。このため、予め上記のようにシートに積層部を間欠的に形成しておく場合には、シート長手方向に隣接する2つの積層部間の間隔(シート長手方向における非積層部の長さ)が、シートの捲回始端側から捲回終端側へ徐々に長くなるよう設定することにより、複数の積層部の位置(シート長手方向端部位置)が扁平状の捲回体の短手方向(厚み方向)に揃うようにしている。
特開平10−270068号公報
しかしながら、上記のように各積層部間の間隔を予め所定長に設定しておいたとしても、各積層部の厚みのバラツキや、積層部間の間隔の成形誤差、捲回時にシートにかかるテンションの変化等により、シートの捲回を進めるにつれ、複数の積層部の位置関係にズレが生じてくるおそれがある。その結果、捲回体の品質低下が懸念される。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、得られる捲回体の品質向上を図ることのできる捲回装置を提供することにある。
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
手段1.シート長手方向に沿って間欠的に複数の積層部が形成されてなる帯状のシートを捲回し、前記複数の積層部が積み重なるように配置される捲回体を得るための捲回装置であって、
前記シートにおいて、シート長手方向に隣接する2つの積層部間の非積層部の長さが、シート長手方向の捲回始端側から捲回終端側へ段階的に長くなっていくように構成されると共に、
前記非積層部の長さが、それぞれ少なくとも前記シートを捲回する上で最低限必要な長さよりも長く、余裕を持って設定された構成の下、
回転可能に設けられた巻芯と、
前記巻芯へ巻き取られた前記シートを押さえつつ、当該巻芯と一体に回転可能に設けられた第1押さえ手段と、
前記巻芯へ巻き取られる前記シート上の積層部のシート長手方向端部位置を検出可能な検出手段と、
前記巻芯へ巻き取られる前記シートを把持しつつ、少なくともシート巻取り方向に沿って移動可能に構成され、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記シート上の積層部のシート長手方向端部位置を予め設定した基準位置に位置合せ可能な位置調整手段と、
前記位置合せをした状態の前記シートを押さえる第2押さえ手段とを備えることにより、
前記シートを所定長巻き取る毎に前記位置合せを行い、当該シートに形成された前記複数の積層部のシート長手方向端部位置を揃えていくことを特徴とする捲回装置。
上記手段1によれば、シート上の各非積層部の長さを予め余裕のある寸法に設定しておき、シートを所定長巻き取る毎に、検出手段によりシート上の積層部のシート長手方向端部位置を検出し、位置調整手段により積層部のシート長手方向端部位置を基準位置に位置合せしつつ、シートを捲回していく。これにより、シート上の各積層部の製造誤差等に影響を受けることなく、複数の積層部の位置を精度良く揃えていくことができる。結果として、複数の積層部が積み重なるように配置される捲回体の品質向上を図ることができる。
手段2.シート長手方向に沿って間欠的に所定の積層部が形成されてなる帯状の第1シート及び第2シートをそれぞれ帯状の分離シートを重ね合わせて捲回し、前記第1シート及び第2シートの積層部が交互に積み重なるように配置される捲回体を得るための捲回装置であって、
前記第1シート及び第2シートにおいて、それぞれシート長手方向に隣接する2つの積層部間の非積層部の長さが、シート長手方向の捲回始端側から捲回終端側へ段階的に長くなっていくように構成されると共に、
前記非積層部の長さが、それぞれ少なくとも前記第1シート及び第2シートを捲回する上で最低限必要な長さよりも長く、余裕を持って設定された構成の下、
回転可能に設けられた巻芯と、
前記巻芯へ巻き取られた前記第1シート又は第2シート(第1シートと分離シートとを重ね合わせた状態の第1シート集合体、又は、第2シートと分離シートとを重ね合わせた状態の第2シート集合体)を押さえつつ、当該巻芯と一体に回転可能なように、当該巻芯の回転方向における異なる2箇所にそれぞれ設けられた第1押さえ手段と、
前記巻芯へ巻き取られる前記第1シート上の積層部のシート長手方向端部位置を検出可能な第1検出手段と、
前記巻芯へ巻き取られる前記第2シート上の積層部のシート長手方向端部位置を検出可能な第2検出手段と、
前記巻芯へ巻き取られる前記第1シート(第1シート集合体)を把持しつつ、少なくともシート巻取り方向に沿って移動可能に構成され、前記第1検出手段の検出結果に基づいて、前記第1シート上の積層部のシート長手方向端部位置を予め設定した第1基準位置に位置合せ可能な第1位置調整手段と、
前記巻芯へ巻き取られる前記第2シート(第2シート集合体)を把持しつつ、少なくともシート巻取り方向に沿って移動可能に構成され、前記第2検出手段の検出結果に基づいて、前記第2シート上の積層部のシート長手方向端部位置を予め設定した第2基準位置に位置合せ可能な第2位置調整手段と、
前記位置合せをした状態の前記第1シート又は第2シート(第1シート集合体又は第2シート集合体)を押さえられるように、前記巻芯の回転方向における異なる2箇所にそれぞれ設けられた第2押さえ手段とを備えることにより、
前記第1シート及び第2シート(第1シート集合体及び第2シート集合体)をそれぞれ所定長巻き取る毎に前記位置合せを行い、当該第1シート及び第2シートに形成された前記複数の積層部のシート長手方向端部位置をそれぞれ揃えていくことを特徴とする捲回装置。
上記手段2によれば、上記手段1と同様の作用効果が奏される。
手段3.前記2箇所の第1押さえ手段と、
前記第1検出手段及び前記第2検出手段と、
前記第1位置調整手段及び前記第2位置調整手段と、
前記2箇所の第2押さえ手段と、
前記第1基準位置及び第2基準位置とが、それぞれ前記巻芯の回転方向に180°間隔で設けられていることを特徴とする手段2に記載の捲回装置。
仮に、これらが90°(270°)の間隔をあけて設けられた場合など、180°間隔で設けられていない構成では、第1シートの位置合せと、第2シートの位置合せとをそれぞれ異なるタイミングで行わなければならない。結果として、巻芯の停止回数が増え、生産性が低下するおそれがあった。
これに対し、上記手段3によれば、第1シートの位置合せと、第2シートの位置合せとを同時(1回の停止中)に行うことができる。結果として、シートの位置合せのために巻芯を停止する回数を少なくすることができ、捲回装置の高速化ひいては生産性の向上を図ることができる。
手段4.前記第2押さえ手段は、前記巻芯と一体に回転可能に設けられていることを特徴とする手段1乃至3のいずれかに記載の捲回装置。
上記手段4によれば、位置合せをした状態のシートを第2押さえ手段により押さえた後、すぐに巻芯による捲回を再開することができる。これにより、例えば第1押さえ手段により押さえられたシートの上に巻き取られ、位置合せをした状態のシートを第2押さえ手段により押さえた後、当該シートを第1押さえ手段により押さえなおすと共に、第2押さえ手段を離間させ、それから巻芯を駆動させるような構成などに比べ、シートの位置合せのために巻芯を停止する時間を短くすることができる。結果として、捲回装置の高速化ひいては生産性の向上を図ることができる。
ここで、例えば巻芯の回転方向における異なる2箇所において、それぞれ一対の爪部材(押さえ部材)を備え、当該一対の爪部材において第1押さえ手段と第2押さえ手段の機能が交互に入れ替わる構成としてもよい。かかる構成によれば、例えば、まず第1の爪部材により押さえられたシートの上に巻き取られ、位置合せをした状態のシートを第2の爪部材により押さえる。続いて、この状態のまま、巻芯を回転させると共に、第1爪部材による押さえを解除する。そして、シートを所定長巻き取った後、前記第2の爪部材により押さえられたシートの上に巻き取られ、位置合せをした状態のシートを前記第1の爪部材により押さえる。以後、このような動作を繰り返し行う。これにより、一対の爪部材でシートを交互に押さえつつ、シートを捲回していくことができる。
手段5.前記巻芯の周面部において、略平坦状に形成された平面部を備え、
前記平面部において、前記第1押さえ手段及び前記第2押さえ手段により前記シートが押さえられることを特徴とする手段1乃至4のいずれかに記載の捲回装置。
仮に巻芯の湾曲した部分においてシートを押さえる構成では、シート(積層部のシート長手方向端部位置)が位置ズレを起こすおそれがある。これに対し、上記手段5によれば、シートを安定して押さえることができる。
ここで、例えば上記手段2に係る構成の下では、巻芯が、自身の回転軸を挟んで相対向する一対の円弧面と、自身の回転軸を挟んで相対向する一対の平面部とからなる断面略長円形状となった構成を採用してもよい。かかる構成によれば、同じ捲回体を製造するにあたり、例えば平板状の巻芯を用いてシートを捲回する場合に比べ、巻芯の回転半径をより小さくすることができるため、捲回中のシートのバタツキを抑制すると共に、捲回装置のコンパクト化を図ることができる。
手段6.前記積層部のシート長手方向端部位置を位置合せする前記基準位置が前記平面部に対応して設定されていることを特徴とする手段5に記載の捲回装置。
仮に巻芯の湾曲した部分において、シート上の積層部のシート長手方向端部位置が位置合せされる構成では、例えば捲回終了後に捲回体を扁平状にプレスするプレス工程等において、積層部のシート長手方向端部位置が位置ズレを起こすおそれがある。これに対し、上記手段6によれば、このような不具合の発生を抑制し、積層部のシート長手方向端部位置の位置合せをより精度よく行うことができる。
手段7.前記巻芯の周面部において、少なくとも前記巻芯の径方向回転軸側に向け凹となる凹部を設けると共に、
前記巻芯に対し当該巻芯の径方向外側に向け凸となるよう巻き取られたシートを前記凹部へ向けて押さえる押圧手段を備え、
前記シートを所定長巻き取る毎に、前記巻芯に巻き取られたシートを、前記凹部に向け凹ませていくことを特徴とする手段1乃至6のいずれかに記載の捲回装置。
仮に巻芯に上記凹部が設けられず、シートが巻芯外側に向け凸となるように巻き取られていく構成においては、積層部の位置合せを行う際に、当該位置合わせを行う外側のシートが、既に巻き取られた内側のシートに邪魔をされて、適切かつ円滑に位置合わせを行うことができないおそれがある。例えば、内側のシートと外側のシートとの摩擦により位置調整手段に対し大きな負荷がかかるおそれがある。また、製造誤差等により外側のシートよりも、内側のシートのシート長の方が長く、膨らみぎみに巻き取られている場合には、外側のシートをよりきつく巻き取らないと、積層部のシート長手方向端部位置が基準位置に届かず、位置合せをすることができないおそれもある。
これに対し、上記手段7によれば、凹部を設けた箇所においては、内側のシートが凹んだ状態で巻芯に巻き付けられているため、その外側に巻き取られるシートとの接触面積を少なくし、当該外側のシートに与える影響を抑えることができる。結果として、シートの位置合わせ作業の容易化を図ると共に、位置決め精度の向上を図ることができる。ひいては捲回体の品質向上を図ることができる。
(a)は、扁平状に形成された捲回体の構成を示す断面模式図であり、(b)は、捲回体の長径方向の端部にあたる湾曲部及びその近傍を拡大した(a)の部分拡大図である。 (a)は、捲回体を構成する第1シート、第2シート及び分離シートの構成を示した側面模式図であり、(b)は、第1シート及び第2シートの平面模式図である。 捲回装置の概略構成図である。 捲回部の概略構成を模式的に示す斜視図である。 巻芯における第1シート、第2シート及び分離シートの捲回動作を説明するための模式図である。 巻芯における第1シート、第2シート及び分離シートの捲回動作を説明するための模式図である。 巻芯における第1シート、第2シート及び分離シートの捲回動作を説明するための模式図である。 (a)は、巻芯から捲回体を取外す工程を説明するための模式図であり、(b)は、捲回体の仮プレス工程を説明するための模式図であり、(c)は、捲回体の本プレス工程を説明するための模式図である。 (a)〜(c)は、別の実施形態に係る巻芯による第1シート、第2シート及び分離シートの捲回動作を説明するための模式図である。
以下に、本発明を具体化した一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、複数の帯状のシートが重なり合うように捲回されてなる扁平状の捲回体の製造装置である。
まず、本実施形態にて製造される捲回体1の構成について図1,2を参照して説明する。図1(a)は、扁平状に形成された捲回体1の構成を示す断面模式図であり、図1(b)は、捲回体1の長径方向の端部にあたる湾曲部及びその近傍を拡大した図1(a)の部分拡大図である。図2(a)は、捲回体1を構成する第1シート、第2シート及び分離シートの構成を示した側面模式図であり、図2(b)は、第1シート及び第2シートの平面模式図である。
捲回体1は、2枚の分離シート2,3を介して、第1シート4及び第2シート5が重なり合うように捲回された後、扁平状にプレスされることにより製造される。各シート2〜5は略同一幅に形成されている。
第1シート4及び第2シート5の表裏両面には、それぞれシート長手方向に沿って間欠的に積層部4a,5aが形成されている。尚、各図面における積層部4a,5aに関する部分には、便宜上、ハッチングを付してある。
各積層部4a,5aは、それぞれ平面視略矩形状をなし、シート長手方向におけるその長さD1、及び、シート幅方向におけるその幅D2がそれぞれ同一となっている。本実施形態における積層部4a,5aの幅D2は、シート4,5の幅よりも短く設定されている。
同時に、第1シート4及び第2シート5の表裏両面には、隣接する2つの積層部4a,4a間及び積層部5a,5a間、並びに、シート幅方向の両端縁部において、積層部4a,5aの形成されていない非積層部4b,5bが形成されることとなる。
上記構成の下、捲回体1が扁平状にされた状態では、平板状に延びた各積層部4a,5aが捲回体1の短径方向(図1上下方向)に積層された状態となると共に、捲回体1の長径方向(図1左右方向)の端部にあたる湾曲部1bを第1シート4及び第2シート5の非積層部4b,5bが構成することとなる。これにより、捲回体1の湾曲部1bにおいて、積層部4a,5aが潰れてダメージを受けるおそれを低減することができる。
尚、隣接する2つの積層部4a,4a間及び積層部5a,5a間の非積層部4b,5bは、シート長手方向におけるその長さWが、捲回体1の内外周差を考慮して、予め第1シート4及び第2シート5の捲回始端側(図2左側)から捲回終端側(図2右側)にかけて段階的に長くなるように設定されている(図2中のW1<W2<W3・・・<Wn参照)。
各積層部4a,4a間及び積層部5a,5a間の非積層部4b,5bの長さW(W1,・・・,Wn)は、それぞれ捲回体1の短径方向における当該非積層部4b,5bの配設範囲に積層される第1シート4及び第2シート5並びに分離シート2,3の合計厚等を考慮して予め設定されている。特に本実施形態では、後述する捲回作業を円滑に行うため、捲回体1を製造する上で最低限必要な長さよりも長く、余裕を持って設定されている。
また、第1シート4及び第2シート5のシート幅方向の両端縁部に形成された非積層部4b,5bは、シート長手方向全域に形成されている。これにより、後述する押さえ爪20A,20Bや送りチャック14A・14B,15A・15B等がどの位置を押さえても不具合が発生しないように構成されている。
次に、上記捲回体1を製造するための製造装置について説明する。本実施形態における捲回体の製造装置は、主として捲回装置とプレス装置とにより構成されている。
ここで、まず捲回装置について詳しく説明する。図3に示すように、捲回装置10は、各種シート2〜5を捲回するための捲回部11と、第1シート4を供給する第1シート供給機構31と、第2シート5を供給する第2シート供給機構41と、分離シート2,3をそれぞれ供給する分離シート供給機構51,61とを備えている。尚、上記捲回部11や各供給機構31,41,51,61など、捲回装置10内の各種機構は、図示しない制御装置により動作制御される構成となっている。
第1シート供給機構31は、第1シート4がロール状に捲回されてなる第1シート原反32と、第1シート4を後述する一対のニップローラ71A・71B間へ送り出すための一対の繰出しローラ33A・33Bと、第1シート4を切断するための第1シート切断カッタ34とを備えている。
第1シート原反32は、軸ローラ32aの周囲にロール状に捲回されている。軸ローラ32aは定トルクモータ等の軸ローラ駆動手段によりトルク制御され、ここから引き出される第1シート4に対して所定のテンション(張力)を付与可能に構成されている。
一対の繰出しローラ33A・33Bは、それぞれサーボモータ等の繰出しローラ駆動手段により回転制御可能に構成されると共に、図示しないエアシリンダ等の駆動手段により上下動可能に構成されている。これにより、一対の繰出しローラ33A・33Bは、第1シート4を挟持する閉状態と、第1シート4を開放する開状態とに開閉動作可能となる。
そして、第1シート4を一対のニップローラ71A・71B間へ送り出す際には、一対の繰出しローラ33A・33Bにより第1シート4を挟持しつつ、各繰出しローラ33A・33Bが回転することで、第1シート4を第1シート原反32から引き出しつつ、一対のニップローラ71A・71B間へ送り出する。
第1シート切断カッタ34は、第1シート4の上下に位置する一対の刃部からなる。第1シート4の切断は、一対の繰出しローラ33A・33Bにより第1シート4が挟持された状態で行われる。
第2シート供給機構41は、第1シート供給機構31と同様、第2シート原反42、軸ローラ42a、一対の繰出しローラ43A・43B、第2シート切断カッタ44などを備えている。尚、一対の繰出しローラ43A・43Bなど、第2シート供給機構41の各種構成は、第1シート供給機構31と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
分離シート供給機構51,61は、それぞれ分離シート2,3がロール状に捲回されてなる分離シート原反52,62を備えている。
分離シート原反52,62は、それぞれ軸ローラ52a,62aの周囲にロール状に捲回されている。軸ローラ52a,62aは定トルクモータ等の軸ローラ駆動手段によりトルク制御され、ここから引き出される分離シート2,3に対して所定のテンションを付与可能に構成されている。
分離シート2,3は、それぞれ一対のニップローラ71A・71B間,81A・81B間を通して捲回部11へ供給される。
一対のニップローラ71A・71B,81A・81Bのうち、一方のニップローラ71A,81Aは、それぞれ図示しないモータにより回転制御されると共に、図示しないエアシリンダ等の駆動手段により上下動可能に構成された可動ローラとなっている。
他方のニップローラ71B,81Bは、位置を変位させることなく、自由回転可能に軸支され、ニップローラ71A,81Aの回転動作や搬送される分離シート2,3等に従動して回転する固定ローラとなっている。
これにより、一対のニップローラ71A・71Bは、分離シート2及び第1シート4を挟持する閉状態と、これらを開放する開状態とに開閉動作可能となる。同様に、一対のニップローラ81A・81Bは、分離シート3及び第2シート5を挟持する閉状態と、これらを開放する開状態とに開閉動作可能となる。
また、各種シート2〜5の供給経路の途中には、各種シート2〜5を案内するための各種ガイドローラ(符号略)等も設けられている。
次に捲回部11の構成について説明する。図3,4に示すように、捲回部11は、各種シート2〜5を巻き取るための巻芯13と、上記ニップローラ71A・71Bを介して上記各シート供給機構31,51から供給される第1シート4及び分離シート2を把持して巻芯13側へと送る第1送りチャック14A・14Bと、上記ニップローラ81A・81Bを介して上記各シート供給機構41,61から供給される第2シート5及び分離シート3を把持して巻芯13側へと送る第2送りチャック15A・15Bと、分離シート2,3を切断するための分離シートカッタ16,17と、第1シート4上の積層部4aの捲回始端側端部4cを検出可能な第1検出手段としての第1センサ18と、第2シート5上の積層部5aの捲回始端側端部5c(図2参照)を検出可能な第2検出手段としての第2センサ19とを備えている。以下、ニップローラ71A・71Bを介して第1シート4と分離シート2とが重ね合わされた状態のシート集合体を「第1シート集合体2,4」といい、ニップローラ81A・81Bを介して第2シート5と分離シート3とが重ね合わされた状態のシート集合体を「第2シート集合体3,5」という。
巻芯13は、自身の中心軸13aを回転軸として回転可能に構成されている。図4〜7に示すように、巻芯13は、中心軸13aを挟んで相対向する一対の円弧面13bと、中心軸13aを挟んで相対向する一対の平面部13cとからなる断面略長円形状に構成されている。
また、捲回部11には、巻芯13の両平面部13cそれぞれに対応して、巻芯13へ巻き取られる第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5を押さえつつ、巻芯13と一体に回転する一対の第1押さえ爪20A及び一対の第2押さえ爪20Bが設けられている。
各押さえ爪20A,20Bは、それぞれ図示しない駆動手段により、第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5を押さえる閉状態と、これらを開放する開状態とに変位可能に構成されている。但し、捲回後に巻芯13から捲回体1を抜き取る場合には、各押さえ爪20A,20Bは巻芯13から離間するよう構成されている。
一対の第1押さえ爪20A及び一対の第2押さえ爪20Bは、それぞれ第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5のシート幅方向両端縁部(非積層部4b,5b)を押さえる構成となっている(図4参照)。
尚、本実施形態では、後述するように第1押さえ爪20A及び第2押さえ爪20Bが交互に本願発明の第1押さえ手段又は第2押さえ手段として機能することとなる。
第1送りチャック14A・14Bは、それぞれ第1シート集合体2,4のシート幅方向両端縁部(非積層部4b)を把持可能に構成されている。第1送りチャック14A・14Bは、第1シート集合体2,4の供給経路に沿って、巻芯13に接近する接近位置と、巻芯13から離間する離間位置とに移動可能に構成されている。そして、第1シート集合体2,4を巻芯13へ送る際には、巻芯13の回転動作に同期して、第1シート集合体2,4のシート幅方向両端縁部を把持した状態で、第1送りチャック14A・14Bを巻芯13に対して接近させる。第1送りチャック14A・14Bが本実施形態における第1位置調整手段を構成する。
同様に、第2送りチャック15A・15Bは、それぞれ第2シート集合体3,5のシート幅方向両端縁部(非積層部5b)を把持可能に構成されている。第2送りチャック15A・15Bは、第2シート集合体3,5の供給経路に沿って、巻芯13に接近する接近位置と、巻芯13から離間する離間位置とに移動可能に構成されている。そして、第2シート集合体3,5を巻芯13へ送る際には、巻芯13の回転動作に同期して、第2シート集合体3,5のシート幅方向両端縁部を把持した状態で、第2送りチャック15A・15Bを巻芯13に対して接近させる。第2送りチャック15A・15Bが本実施形態における第2位置調整手段を構成する。
分離シートカッタ16は、一対の刃部からなる。分離シートカッタ16は、その一対の刃部が第1シート集合体2,4の供給経路の両側に配置される切断位置と、第1シート集合体2,4の供給経路から離間する退避位置との間を移動可能に設けられている。そして、巻芯13へ第1シート集合体2,4を供給すべく、第1送りチャック14A・14Bが巻芯13側へ接近移動する際には、第1シート集合体2,4の供給経路から離間することで、第1送りチャック14A・14Bの移動を阻害しないようになっている。尚、分離シート2の切断は、第1送りチャック14A・14Bにより分離シート2が挟持された状態で行われる。
同様に、分離シートカッタ17は、一対の刃部からなる。分離シートカッタ17は、その一対の刃部が第2シート集合体3,5の供給経路の両側に配置される切断位置と、第2シート集合体3,5の供給経路から離間する退避位置との間を移動可能に設けられている。そして、巻芯13へ第2シート集合体3,5を供給すべく、第2送りチャック15A・15Bが巻芯13側へ接近移動する際には、第2シート集合体3,5の供給経路から離間することで、第2送りチャック15A・15Bの移動を阻害しないようになっている。尚、分離シート3の切断は、第2送りチャック15A・15Bにより分離シート3が挟持された状態で行われる。
第1センサ18及び第2センサ19は、それぞれ巻芯13の中心軸13aの高さ位置において、巻芯13の中心軸13aの方向を向くように配置されている。そして、巻芯13の一対の平面部13cが上下方向に沿って配置された状態で、第1センサ18が相対向する平面部13cの高さ位置が、第1シート4上の積層部4aの捲回始端側端部4cを揃える第1基準位置K1となり、第2センサ19が相対向する平面部13cの高さ位置が、第2シート5上の積層部5aの捲回始端側端部5cを揃える第2基準位置K2となる。
また、巻芯13の近傍には、捲回後の各種シート2〜5がばらけるのを抑えるための押えローラ(図示略)や、巻芯13から捲回体1の取外しを行うための第1取外しチャック23及び第2取外しチャック24(図8参照)等が設けられている。
尚、本実施形態における押えローラは、分離シート2,3の終端部分を巻止めする固定テープ(図示略)を貼付するテープ貼付手段の機能も兼ね備えている。例えば、押えローラの外周面に、所定の吸引装置と連通する吸引孔を備え、当該吸引孔にて固定テープを吸着保持可能に構成されている。勿論、これに限らず、押えローラとは別にテープ貼付手段を設けた構成としてもよい。
また、第1取外しチャック23及び第2取外しチャック24に対応して、巻芯13の平面部13cには、第1取外しチャック23及び第2取外しチャック24が入り込む溝部25,26が形成されている。
次に、捲回体1を扁平化するためのプレス装置の構成について詳細に説明する。図8(b),(c)に示すように、プレス装置90は、捲回体1を扁平化するための一対のプレス板91,92を備えている。一対のプレス板91,92は、互いに接近する近接位置と、離間する離間位置とに、図示しない駆動機構により移動可能に構成されている。
また、プレス装置90は、第1取外しチャック23及び第2取外しチャック24の位置をそれぞれ位置決めするための第1位置決め部材93及び第2位置決め部材94が設けられている。第1位置決め部材93及び第2位置決め部材94は、それぞれ第1取外しチャック23及び第2取外しチャック24が嵌め込まれるように凹型形状をなしている。
さらに、一対のプレス板91,92間に挿入可能に構成された中板95が設けられている。中板95は、プレス板91,92間に挿入される挿入位置と、プレス板91,92間から退避する退避位置とに移動可能に設けられている。
次に、上記捲回装置10を用いた捲回体1の捲回手順について詳しく説明する。尚、図3は、1回分の捲回工程が終了した状態を示している。この状態では、上記ニップローラ71A・71Bから供給された第1シート集合体2,4の先端部近傍のシート幅方向両端縁部が、初期位置にある一対の第1送りチャック14A・14Bにより把持された状態となっている。同様に、上記ニップローラ81A・81Bから供給された第2シート集合体3,5の先端部近傍のシート幅方向両端縁部が、初期位置にある一対の第2送りチャック15A・15Bにより把持された状態となっている。また、巻芯13は、一対の平面部13cが上下方向に沿って配置された初期状態で停止している。
この状態から、新たな捲回体1の捲回工程が開始されると、まず第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bがそれぞれ第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を把持した状態で巻芯13の方に向けて移動していく。
尚、この状態においては、ニップローラ71A・71B及びニップローラ81A・81Bが閉状態となっている。これにより、上記シート供給機構31,51からそれぞれ供給される第1シート4及び分離シート2がニップローラ71A・71Bにより重ね合わされ、第1シート集合体2,4となって巻芯13の方へと引き出されていくこととなる。同様に、上記シート供給機構41,61からそれぞれ供給される第2シート5及び分離シート3がニップローラ81A・81Bにより重ね合わされ、第2シート集合体3,5となって巻芯13の方へと引き出されていくこととなる。
第1シート集合体2,4の先端部分が巻芯13の平面部13cに達すると、第1センサ18により、第1シート4上の積層部4aの捲回始端側端部4cの検出が行われる。そして、第1センサ18の検出結果を基に、第1シート4上の積層部4aの捲回始端側端部4cが第1基準位置K1に達したところで、第1送りチャック14A・14Bを停止させる。同時に、一対の第1押さえ爪20Aにより、第1シート集合体2,4のシート幅方向両端縁部を押さえ、巻芯13に対し第1シート集合体2,4を固定する(図5参照)。
同様に、第2シート集合体3,5の先端部分が巻芯13の平面部13cに達すると、第2センサ19により、第2シート5上の積層部5aの捲回始端側端部5cの検出が行われる。そして、第2センサ19の検出結果を基に、第2シート5上の積層部5aの捲回始端側端部5cが第2基準位置K2に達したところで、第2送りチャック15A・15Bを停止させる。同時に、一対の第1押さえ爪20Aにより、第2シート集合体3,5のシート幅方向両端縁部を押さえ、巻芯13に対し第2シート集合体3,5を固定する(図5参照)。
上記のように第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5が固定されると、ニップローラ71A・71B及びニップローラ81A・81Bが開状態となると共に、巻芯13が図5の反時計回り方向へ回転し、捲回を開始する。これに同期して、第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bがそれぞれ第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を把持した状態で巻芯13の方に向けて移動する。
そして、巻芯13が初期状態から180°回転して、第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を所定長だけ捲回すると、当該巻芯13並びにこれと同期して動く第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bが一旦停止する。ここで、巻芯13は、捲回開始前の初期状態と同様、一対の平面部13cが上下方向に沿って配置された状態となる。
尚、この状態では、上述したとおり、各積層部4a,4a間及び積層部5a,5a間の非積層部4b,5bの長さが予め余裕をもって設定されていることから、第1シート4上の積層部4aの捲回始端側端部4cが第1基準位置K1に達せず、第2シート5上の積層部5aの捲回始端側端部5cが第2基準位置K2に達していない(図6参照)。
ここから、さらに第1シート集合体2,4を把持した第1送りチャック14A・14Bを巻芯13の方へ移動させると共に、第1センサ18により、第1シート4上の積層部4aの捲回始端側端部4cの検出が行われる。そして、第1センサ18の検出結果を基に、第1シート4上の積層部4aの捲回始端側端部4cが第1基準位置K1に達したところで、第1送りチャック14A・14Bを停止させる。同時に、一対の第2押さえ爪20Bにより、第1シート集合体2,4のシート幅方向両端縁部を押さえる(図7参照)。尚、この段階では、一対の第1押さえ爪20A及び一対の第2押さえ爪20Bの両者により、第1シート集合体2,4が押さえられた状態となっている。
同様に、第2シート5上の積層部5aの捲回始端側端部5cが第2基準位置K2に達していない状態から、さらに第2シート集合体3,5を把持した第2送りチャック15A・15Bを巻芯13の方へ移動させると共に、第2センサ19により、第2シート5上の積層部5aの捲回始端側端部5cの検出が行われる。そして、第2センサ19の検出結果を基に、第2シート5上の積層部5aの捲回始端側端部5cが第2基準位置K2に達したところで、第2送りチャック15A・15Bを停止させる。同時に、一対の第2押さえ爪20Bにより、第2シート集合体3,5のシート幅方向両端縁部を押さえる(図7参照)。尚、この段階では、一対の第1押さえ爪20A及び一対の第2押さえ爪20Bの両者により、第2シート集合体3,5が押さえられた状態となっている。
第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5が位置決め固定されると、第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bは、それぞれ第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を開放し、初期位置に戻る。そして、再度、第1送りチャック14A・14Bが第1シート集合体2,4のシート幅方向両端縁部を把持すると共に、第2送りチャック15A・15Bが第2シート集合体3,5のシート幅方向両端縁部を把持する。
その後、巻芯13が回転し、捲回を再開する。これに同期して、再び第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bは、それぞれ第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を把持した状態で巻芯13の方に向けて移動する。ここで、巻芯13の各平面部13cにて、第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5を押えていた第1押さえ爪20Aが離間し、第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5は第2押さえ爪20Bのみに押えられた状態となる。
以降、第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5が第1押さえ爪20A及び第2押さえ爪20Bにより交互に押えられつつ、上述した工程が繰り返し行われることにより、巻芯13に対し第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5が捲回されていくこととなる。
ここで、第1押さえ爪20A及び第2押さえ爪20Bによる第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5の押さえ動作のみに注目して、その動作説明を行う。まず上述したように第1押さえ爪20Aにより押さえられた第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5の上に巻き取られ、位置合せをした状態の第2シート集合体3,5又は第1シート集合体2,4を第2押さえ爪20Bにより押さえる。続いて、この状態のまま、巻芯13を回転させると共に、第1押さえ爪20Aによる押さえを解除する。そして、巻芯13を180°回転させ、第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5を所定長巻き取った後、第2押さえ爪20Bにより押さえられた第2シート集合体3,5又は第1シート集合体2,4の上に巻き取られ、位置合せをした状態の第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5を第1押さえ爪20Aにより押さえる。このような動作を繰り返し行うことにより、第1押さえ爪20A及び第2押さえ爪20Bによって、第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を交互に押さえつつ、第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を捲回していくことができる。
そして、巻芯13によって、1つ分の捲回体1の捲回がほぼ完了したところで、巻芯13が一旦停止する。続いて、一対の繰出しローラ33A・33Bが閉状態となり、第1シート4が把持された上で、第1シート切断カッタ34により切断される。同様に、一対の繰出しローラ43A・43Bが閉状態となり、第2シート5が把持された上で、第2シート切断カッタ44により切断される。
第1シート4及び第2シート5の切断が終了すると、巻芯13が所定量回転し、第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5の終端部分(巻き残し部分)を巻き取っていく。
第1シート4及び第2シート5の終端部分の巻取りが完了すると、第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bを開放すると共に、分離シート2,3を切断することなく、所定のタイミングで繰出しローラ33A・33B及び繰出しローラ43A・43Bを駆動させ、第1シート4及び第2シート5を繰出す。
そして、第1シート4の先端がニップローラ71A・71B間に達したところで、ニップローラ71A・71Bを閉状態とすると共に、繰出しローラ33A・33Bを開状態とし、第1シート4を開放する。同様に、第2シート5の先端がニップローラ81A・81B間に達したところで、ニップローラ第2シート5を閉状態とすると共に、繰出しローラ43A・43Bを開状態とし、第2シート5を開放する。
かかる状態で巻芯13による分離シート2,3の捲回を続けると、第1シート4及び第2シート5は、それぞれ分離シート2,3との間の摩擦力により分離シート2,3に引っ張られるようにして、巻芯13の方へと引っ張られていく。
そして、巻芯13による分離シート2,3の終端部分の巻取りが完了すると同時に、第1シート4及び第2シート5の先端部がそれぞれ第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bの初期位置に達する。
第1シート4及び第2シート5の先端部が、それぞれ第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bの初期位置に達すると、巻芯13が一旦停止する。ここで、第1送りチャック14A・14Bが次の捲回体1の捲回に係る第1シート集合体2,4を把持すると共に、第2送りチャック15A・15Bが次の捲回体1の捲回に係る第2シート集合体3,5を把持する。
一方、巻芯13では、分離シート2,3の終端部分の巻取りが完了すると、当該巻芯13に対し上記押えローラが接近し、分離シート2,3の終端部分を押える。
この状態で、分離シートカッタ16,17を作動させる。これにより、巻芯13と第1送りチャック14A・14Bとの間で分離シート2が切断されると共に、巻芯13と第2送りチャック15A・15Bとの間で分離シート3が切断される。
当該切断後、上記押えローラにより、吸引保持した固定テープと共に分離シート2,3の終端部分を押えた状態のまま、巻芯13を回転させる。これにより、押えローラが従動し、分離シート2,3の終端部分がばらけることなく完全に巻き取られると共に、当該分離シート2,3の終端部分に固定テープが貼付されて、巻止めされる。これにより、各種シート2〜5の捲回作業が完了し、捲回体1が完成する。
次に上記プレス装置90を用いて、捲回後の捲回体1を扁平状にプレスする手順について説明する。
捲回装置10による捲回体1の捲回が終了すると、図8(a)に示すように、第1取外しチャック23及び第2取外しチャック24が巻芯13の溝部25,26に入り込むようにして、捲回体1を把持する。この状態で、第1押さえ爪20A及び第2押さえ爪20Bを巻芯13から離間させる。その後、第1取外しチャック23及び第2取外しチャック24を動かし、巻芯13から捲回体1を取外す。
続いて、第1取外しチャック23及び第2取外しチャック24をプレス装置90まで移動させ、プレス板91,92間に捲回体1を配置する。そして、両取外しチャック23,24の相対位置関係を変化させ、両取外しチャック23,24をそれぞれ第1位置決め部材73又は第2位置決め部材74に嵌め込み、捲回体1の位置決め固定を行う。その後、捲回体1の中心に中板95を挿入する。
かかる状態で、図8(b)に示すように、プレス板91,92を互いに接近させ、仮プレスを行う。これにより、第1シート4及び第2シート5のシート長手方向において隣接する2つの積層部4a,4a間及び積層部5a,5a間の非積層部4b,5bの位置が折り目となり、捲回体1が押し潰される。つまり、前記非積層部4b,5bの位置が捲回体1の湾曲部1bとして画定される。
その後、一旦プレス板91,92を離間させた状態で、両取外しチャック23,24による把持を解除すると共に、中板95をプレス板91,92間から退避させる。続けて、図8(c)に示すように、プレス板91,92を互いに接近させ、本プレスを行う。これにより、捲回体1が完全に扁平状に押し潰され、捲回体1のプレス工程が完了する。
以上詳述したように、第1シート4及び第2シート5上の各非積層部4b,5bの長さを予め余裕のある寸法に設定しておき、第1シート4及び第2シート5を所定長巻き取る毎に、第1センサ18及び第2センサ19により第1シート4及び第2シート5上の積層部4a,5aの捲回始端側端部4c,5cを検出し、第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bにより積層部4a,5aの捲回始端側端部4c,5cをそれぞれ第1基準位置K1及び第2基準位置K2に位置合せしつつ、第1シート4及び第2シート5を捲回していく。これにより、第1シート4及び第2シート5上の各積層部4a,5aの製造誤差等に影響を受けることなく、複数の積層部4a,5aの位置を精度良く揃えていくことができる。結果として、複数の積層部4a,5aが積み重なるように配置される捲回体1の品質向上を図ることができる。
また、本実施形態では、第1押さえ爪20A、第2押さえ爪20B、センサ18,19、基準位置K1,K2、及び、送りチャック14A・14B,15A・15Bが、それぞれ巻芯13の回転方向に180°間隔で設けられている。つまり、巻芯13の中心軸13aを中心として互いに点対称となるように配置されている。これにより、第1シート4の位置合せと、第2シート5の位置合せとを同時(1回の停止中)に行うことができる。結果として、第1シート4及び第2シート5の位置合せのために巻芯13を停止する回数を少なくすることができ、捲回装置10の高速化ひいては生産性の向上を図ることができる。
さらに、本実施形態では、巻芯13が、中心軸13aを挟んで相対向する一対の円弧面13bと、中心軸13aを挟んで相対向する一対の平面部13cとからなる断面略長円形状に構成されている。これにより、同じ捲回体1を製造するにあたり、例えば平板状の巻芯を用いて第1シート4及び第2シート5を捲回する場合に比べ、巻芯の回転半径をより小さくすることができるため、捲回中の第1シート4及び第2シート5のバタツキを抑制すると共に、捲回装置10のコンパクト化を図ることができる。
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
(a)上記実施形態では、捲回装置10によって捲回される帯状のシートとして、第1シート4及び第2シート5を採用した。ここで、第1シート4を、例えばアルミニウム箔等の金属シート上に積層部4aとして正極活物質が塗布された正極シートとし、第2シート5を、銅箔等の金属シート上に積層部5aとして負極活物質が塗布された負極シートとし、分離シート2,3を絶縁材よりなるセパレータとしてもよい。これにより、二次電池やキャパシタ等の蓄電器用捲回体を製造することができる。
(b)上記実施形態では、第1シート4及び第2シート5が重なり合うように捲回された捲回体1が製造される構成となっているが、これに限らず、積層部が間欠形成された1枚のシートを捲回して捲回体を製造する構成としてもよい。
(c)第1シート4及び第2シート5の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、他の構成を採用してもよい。
例えば、上記実施形態では、第1シート4及び第2シート5の表裏両面に積層部4a,5aが形成されたものを捲回する構成となっているが、これに限らず、例えば第1シート4及び第2シート5の片面のみに積層部4a,5aが形成されたものを捲回する構成としてもよい。
また、上記実施形態では、第1シート4及び第2シート5の各積層部4a,5aが平面視正方形状に構成されているが、これに限らず、例えば平面視長方形状は勿論のこと、平面視円形状や平面視三角形状に構成してもよい。
また、第1シートと第2シートの積層部形状は、同シート内で同形状であるならば、同一である必要はない。
(d)巻芯13の形状(捲回体1の捲回形状)は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば断面楕円形状、断面菱形状などの断面非円形状は勿論のこと、円形状に捲回された捲回体1をプレスして扁平状の捲回体1を得る構成としてもよい。
但し、第1シート4及び第2シート5を安定して押さえたり、積層部4a,5aの位置ズレを抑制する上では、上記実施形態のように、巻芯の周面部に略平坦状の平面部を備え、当該平面部において第1シート4及び第2シート5を押さえたり、積層部4a,5aの位置合わせを行う構成とすることが好ましい。
また、巻芯の周面部において、少なくとも前記巻芯の径方向回転軸側に向け凹となる凹部を設けると共に、前記巻芯に対し当該巻芯の径方向外側に向け凸となるよう巻き取られた第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を前記凹部へ向けて押さえる押圧手段を備え、第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を所定長巻き取る毎に、前記巻芯に巻き取られた第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を前記凹部に向け凹ませていく構成を採用してもよい。
より具体的には、例えば図9に示すように、中心軸97aを挟んで相対向する円弧状の一対の凹部97bと、中心軸97aを挟んで相対向する一対の平面部97cとからなる巻芯97を採用してもよい。
かかる構成によれば、図9(a)に示すように、巻芯97を初期状態から180°回転させ、第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を巻芯97の径方向外側に向け凸となるように所定長巻き取った後、上記実施形態と同様に、第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5の位置合わせを行う。
続けて、図9(b)に示すように、押圧手段としての押圧部材98を駆動させ、巻き取られた第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を凹部97bに沿うように凹ませる。
その後、図9(c)に示すように、押圧部材98を離間させ、再度、巻芯97を180°回転させ、第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を巻芯97の径方向外側に向け凸となるように所定長巻き取る。以降、上述したような動作が繰り返し行われることにより、巻芯97に対し第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5が捲回されていく。
仮に巻芯97に上記凹部97bが設けられず、第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5が巻芯97の外側に向け凸となるように巻き取られていく構成においては、積層部4a,5aの位置合せを行う際に、当該位置合わせを行う外側の第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5が、既に巻き取られた内側の第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5に邪魔をされて、適切かつ円滑に位置合わせを行うことができないおそれがある。例えば、内側の第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5と外側の第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5との摩擦により送りチャック14A・14B,15A・15Bに対し大きな負荷がかかるおそれがある。また、製造誤差等により外側の第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5よりも、内側の第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5のシート長の方が長く、膨らみぎみに巻き取られている場合には、外側の第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5をよりきつく巻き取らないと、積層部4a,5aの捲回始端側端部4c,5cが基準位置K1,K2に届かず、位置合せをすることができないおそれもある。
これに対し、上記凹部97b等を備えることにより、凹部97bを設けた箇所においては、内側の第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5が凹んだ状態で巻芯97に巻き付けられているため、その外側に巻き取られる第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5との接触面積を少なくし、当該外側の第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5に与える影響を抑えることができる。結果として、第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5の位置合わせ作業の容易化を図ると共に、位置決め精度の向上を図ることができる。ひいては捲回体の品質向上を図ることができる。
(e)上記実施形態では、第1シート4上の積層部4aの捲回始端側端部4cを揃えるための第1基準位置K1(第1センサ18の配置位置)、及び、第2シート5上の積層部5aの捲回始端側端部5cを揃えるための第2基準位置K2(第2センサ19)の両者が、巻芯13の中心軸13aの高さ位置(巻芯13の平面部13c上)に対応して設定されている。これに限らず、例えば第1基準位置K1(第1センサ18の配置位置)及び第2基準位置K2(第2センサ19の配置位置)が、それぞれ巻芯13の平面部13c上のうち、巻芯13の中心軸13aの高さ位置とは異なる高さ位置に対応して設定された構成としてもよい。また、第1基準位置K1(第1センサ18の配置位置)及び第2基準位置K2(第2センサ19の配置位置)が、巻芯13の円弧面13b上に対応して設定された構成としてもよい。但し、積層部4a,5aの位置ズレを抑制する上では、巻芯13の平面部13c上にて積層部4a,5aの捲回始端側端部4c,5cを揃えることが好ましい。
(f)上記実施形態では、巻芯13の平面部13c上において、第1押さえ爪20A及び第2押さえ爪20Bが、第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5を押さえる構成となっている。これに限らず、巻芯13の円弧面13b上において、第1押さえ爪20A及び第2押さえ爪20Bが第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5を押さえる構成としてもよい。但し、第1シート集合体2,4や第2シート集合体3,5を安定して押さえる上では、巻芯13の平面部13c上において第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5を押さえる構成とすることが好ましい。
(g)上記実施形態では、長円形状の巻芯13に捲回された捲回体1を2段階プレスすることにより、扁平状の捲回体1とする構成となっている。これに限らず、例えば平板状の巻芯に対し第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を捲回し、予め非積層部4b,5bの位置が捲回体の湾曲部に位置するようにして、1回だけプレスすることにより、扁平状の捲回体を得る構成としてもよい。また、プレスしない(扁平状でない)捲回体を捲回する場合に、本願発明を適用してもよい。
(h)上記実施形態では、第1センサ18及び第2センサ19がそれぞれ第1シート4上の積層部4aの捲回始端側端部4c又は第2シート5上の積層部5aの捲回始端側端部5cを検出し、これを基に位置決めを行う構成となっている。
これに限らず、第1センサ18及び第2センサ19が、第1シート4上の積層部4aの捲回終端側端部4d又は第2シート5上の積層部5aの捲回終端側端部5dを検出し、これを基に位置決めを行う構成としてもよい。
(i)上記実施形態では、第1押さえ爪20A及び第2押さえ爪20Bが巻芯13と一体に回転し、第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を交互に押えつつ、捲回が行われる構成となっている。
これに限らず、例えば第1押さえ爪20Aだけが巻芯13と一体に回転し、第2押さえ爪20Bが巻芯13と一体に回転しない構成としてもよい。かかる構成の下では、例えば第1押さえ爪20Aにより押さえられた第1シート集合体2,4又は第2シート集合体3,5の上に巻き取られ、位置合せをした状態の第2シート集合体3,5又は第1シート集合体2,4を第2押さえ爪20Bにより押さえた後、当該第2シート集合体3,5又は第1シート集合体2,4を第1押さえ爪20Aにより押さえなおすと共に、第2押さえ爪20Bを離間させ、それから巻芯13を再び駆動させる構成とすることができる。
(j)上記実施形態では、巻芯13に対し第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5が所定長捲回され、当該巻芯13並びにこれと同期して動く第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bが一旦停止した後、当該第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bがそれぞれ第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5を把持した状態で、積層部4a,5aの捲回始端側端部4c,5cが基準位置K1,K2に達しない位置から、さらに巻芯13の方に向けて移動することにより、積層部4a,5aの捲回始端側端部4c,5cの位置合せを行う構成となっている。
これに限らず、例えば巻芯13に対し第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5が所定長捲回され、当該巻芯13を一旦停止させる一方、第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bに関しては、さらに移動を継続させることにより、第1シート集合体2,4及び第2シート集合体3,5をそれぞれ、積層部4a,5aの捲回始端側端部4c,5cが基準位置K1,K2を越える位置まで移動させた後、一旦停止し、その後、第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bが、巻芯13とは逆方向へ移動することにより、積層部4a,5aの捲回始端側端部4c,5cを基準位置K1,K2に位置合せする構成としてもよい。
(k)上記実施形態では、第1押さえ爪20A、第2押さえ爪20B、センサ18,19、基準位置K1,K2、及び、送りチャック14A・14B,15A・15Bが、それぞれ巻芯13の回転方向に180°間隔で設けられている。これに限らず、例えば、これらが巻芯13の回転方向に90°の間隔をあけて設けられた構成としてもよい。但し、第1シート4及び第2シート5の位置合せのために巻芯13を停止する回数を少なくするためには、上記実施形態のように、180°間隔とすることが好ましい。
(l)各種シート2〜5の供給機構の構成は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、各種シート原反32,42,52,62が軸ローラ32a,42,52a,62aの周囲にロール状に捲回され、当該軸ローラ32a等が定トルクモータ等の軸ローラ駆動手段によりトルク制御され、ここから引き出される各種シート2〜5に対して所定のテンション(張力)を付与する構成となっている。これに限らず、例えば各種シート原反32等がロール状に捲回された軸ローラ32a等が自由回転可能に支持されると共に、当該軸ローラ32a等の下流側において、所定の張力付与手段を備えた構成としてもよい。張力付与手段としては、例えば一対のローラと、当該両ローラ間において上下方向に変位可能に設けられた段差ローラとからなる構成が一例に挙げられる。
(m)上記実施形態では、第1シート4及び第2シート5の終端部分の巻取りが完了すると、所定のタイミングで繰出しローラ33A・33B及び繰出しローラ43A・43Bを駆動させ、第1シート4及び第2シート5を繰出す。そして、巻芯13による分離シート2,3の終端部分の巻取りが完了すると同時に第1シート4及び第2シート5の先端部がそれぞれ第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bの初期状態に達する構成である。この送り手段としての繰出しローラの代わりに、送りチャック方式とし、上記第1送りチャック14A・14B及び第2送りチャック15A・15Bの送り移動に同期して、第1シート4及び第2シート5を送る構成としてもよい。
1…捲回体、2,3…分離シート、4…第1シート、5…第2シート、4a,5a…積層部、4b,5b…非積層部、4c,5c…捲回始端側端部、10…捲回装置、11…捲回部、13…巻芯、13b…円弧面、13c…平面部、14A・14B…第1送りチャック、15A・15B…第2送りチャック、18…第1センサ、19…第2センサ、20A…第1押さえ爪、20B…第2押さえ爪、23…第1取外しチャック、24…第2取外しチャック、K1…第1基準位置、K2…第2基準位置。

Claims (7)

  1. シート長手方向に沿って間欠的に複数の積層部が形成されてなる帯状のシートを捲回し、前記複数の積層部が積み重なるように配置される捲回体を得るための捲回装置であって、
    前記シートにおいて、シート長手方向に隣接する2つの積層部間の非積層部の長さが、シート長手方向の捲回始端側から捲回終端側へ段階的に長くなっていくように構成されると共に、
    前記非積層部の長さが、それぞれ少なくとも前記シートを捲回する上で最低限必要な長さよりも長く、余裕を持って設定された構成の下、
    回転可能に設けられた巻芯と、
    前記巻芯へ巻き取られた前記シートを押さえつつ、当該巻芯と一体に回転可能に設けられた第1押さえ手段と、
    前記巻芯へ巻き取られる前記シート上の積層部のシート長手方向端部位置を検出可能な検出手段と、
    前記巻芯へ巻き取られる前記シートを把持しつつ、少なくともシート巻取り方向に沿って移動可能に構成され、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記シート上の積層部のシート長手方向端部位置を予め設定した基準位置に位置合せ可能な位置調整手段と、
    前記位置合せをした状態の前記シートを押さえる第2押さえ手段とを備えることにより、
    前記シートを所定長巻き取る毎に前記位置合せを行い、当該シートに形成された前記複数の積層部のシート長手方向端部位置を揃えていくことを特徴とする捲回装置。
  2. シート長手方向に沿って間欠的に所定の積層部が形成されてなる帯状の第1シート及び第2シートをそれぞれ帯状の分離シートを重ね合わせて捲回し、前記第1シート及び第2シートの積層部が交互に積み重なるように配置される捲回体を得るための捲回装置であって、
    前記第1シート及び第2シートにおいて、それぞれシート長手方向に隣接する2つの積層部間の非積層部の長さが、シート長手方向の捲回始端側から捲回終端側へ段階的に長くなっていくように構成されると共に、
    前記非積層部の長さが、それぞれ少なくとも前記第1シート及び第2シートを捲回する上で最低限必要な長さよりも長く、余裕を持って設定された構成の下、
    回転可能に設けられた巻芯と、
    前記巻芯へ巻き取られた前記第1シート又は第2シートを押さえつつ、当該巻芯と一体に回転可能なように、当該巻芯の回転方向における異なる2箇所にそれぞれ設けられた第1押さえ手段と、
    前記巻芯へ巻き取られる前記第1シート上の積層部のシート長手方向端部位置を検出可能な第1検出手段と、
    前記巻芯へ巻き取られる前記第2シート上の積層部のシート長手方向端部位置を検出可能な第2検出手段と、
    前記巻芯へ巻き取られる前記第1シートを把持しつつ、少なくともシート巻取り方向に沿って移動可能に構成され、前記第1検出手段の検出結果に基づいて、前記第1シート上の積層部のシート長手方向端部位置を予め設定した第1基準位置に位置合せ可能な第1位置調整手段と、
    前記巻芯へ巻き取られる前記第2シートを把持しつつ、少なくともシート巻取り方向に沿って移動可能に構成され、前記第2検出手段の検出結果に基づいて、前記第2シート上の積層部のシート長手方向端部位置を予め設定した第2基準位置に位置合せ可能な第2位置調整手段と、
    前記位置合せをした状態の前記第1シート又は第2シートを押さえられるように、前記巻芯の回転方向における異なる2箇所にそれぞれ設けられた第2押さえ手段とを備えることにより、
    前記第1シート及び第2シートをそれぞれ所定長巻き取る毎に前記位置合せを行い、当該第1シート及び第2シートに形成された前記複数の積層部のシート長手方向端部位置をそれぞれ揃えていくことを特徴とする捲回装置。
  3. 前記2箇所の第1押さえ手段と、
    前記第1検出手段及び前記第2検出手段と、
    前記第1位置調整手段及び前記第2位置調整手段と、
    前記2箇所の第2押さえ手段と、
    前記第1基準位置及び第2基準位置とが、それぞれ前記巻芯の回転方向に180°間隔で設けられていることを特徴とする請求項2に記載の捲回装置。
  4. 前記第2押さえ手段は、前記巻芯と一体に回転可能に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の捲回装置。
  5. 前記巻芯の周面部において、略平坦状に形成された平面部を備え、
    前記平面部において、前記第1押さえ手段及び前記第2押さえ手段により前記シートが押さえられることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の捲回装置。
  6. 前記積層部のシート長手方向端部位置を位置合せする前記基準位置が前記平面部に対応して設定されていることを特徴とする請求項5に記載の捲回装置。
  7. 前記巻芯の周面部において、少なくとも前記巻芯の径方向回転軸側に向け凹となる凹部を設けると共に、
    前記巻芯に対し当該巻芯の径方向外側に向け凸となるよう巻き取られたシートを前記凹部へ向けて押さえる押圧手段を備え、
    前記シートを所定長巻き取る毎に、前記巻芯に巻き取られたシートを、前記凹部に向け凹ませていくことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の捲回装置。
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