JP5903886B2 - Positioning and conveying device - Google Patents
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Description
本発明は、ワークを加工装置を経由させつつ搬送する位置決め搬送装置に関するものである。 The present invention relates to a positioning / conveying apparatus that conveys a workpiece via a machining apparatus.
従来から薄板状のワークを、変形・破損を与えることなく搬送する搬送装置が提案されている(特許文献1参照)。 Conventionally, a conveying apparatus that conveys a thin plate-shaped workpiece without causing deformation or breakage has been proposed (see Patent Document 1).
これは、吸着形ベルトコンベアで極板を吸着して集積部へ搬送し、集積部では極板の吸着を解除すると共に切り離し機構で極板を吸着形ベルトコンベアから切り離して集積台上に集積するようにしている。 This is because the adsorption plate conveyor sucks the electrode plate and conveys it to the stacking unit. The stacking unit releases the electrode plate and separates the electrode plate from the adsorption belt conveyor and stacks it on the stacking table. I am doing so.
ところで、上記従来例のように、ベルトコンベアによる搬送装置では、一般に積載したワークを搬送する機能のみを備えて構成される。このため、搬送しているワークに加工を加える場合には、加工装置をコンベアサイドに配置し、コンベア上のワークを所定位置で取出して加工装置に移し、加工されたワークを再びコンベア上の所定位置に戻すよう構成する。 By the way, as in the above-described conventional example, a conveyor device using a belt conveyor is generally configured to have only a function of conveying a stacked workpiece. For this reason, when processing a workpiece being conveyed, the processing device is arranged on the conveyor side, the workpiece on the conveyor is taken out at a predetermined position, transferred to the processing device, and the processed workpiece is again transferred to the predetermined conveyor. Configure to return to position.
この場合に、コンベアは、ワークが取出された時点で停止され、加工されたワークが戻された時点で再び起動され、次に搬送されるワークが所定位置に到達するまでワークを搬送する作動が繰返される。このような加工装置と搬送装置との組合せでは、ワークをベルト外へ搬出し再びベルト上への戻す搬入のための時間が必要となり、生産サイクルタイムが長くなる不具合を備える。 In this case, the conveyor is stopped when the workpiece is taken out, is activated again when the processed workpiece is returned, and is operated to convey the workpiece until the next workpiece to be conveyed reaches a predetermined position. Repeated. In such a combination of the processing apparatus and the conveying apparatus, it takes time for the work to be carried out of the belt and returned to the belt again, which has the disadvantage that the production cycle time becomes long.
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、サイクルタイムの短縮に好適な位置決め搬送装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a positioning and conveying apparatus suitable for shortening the cycle time.
本発明は、ワークをベルト上に位置決めして搬送し、加工装置により搬送中のワークに対して加工を施す位置決め搬送装置である。そして、加工装置によるベルト上のワークへの加工に際して当該加工装置と干渉するベルト領域に、加工装置との干渉を避ける干渉回避孔若しくは干渉回避空間を設け、ワークはシート状部材から加工装置により成形されると共にその搬送方向の後端がトリミング装置によりトリミングされて製品形状となるよう構成され、加工装置による成形後に、トリミング装置に対して加工装置とワークとを相対的に搬送方向の前方へ移動させ、前記移動後にトリミング装置を作動させてワークをトリミングすることを特徴とする。 The present invention is a positioning and conveying apparatus that positions and conveys a workpiece on a belt and performs machining on the workpiece being conveyed by a machining apparatus. Then, the interfering belt region with the processing apparatus during processing of the workpiece on the belt by the processing unit, setting an interference avoidance holes or interference avoidance space avoid interference with the processing equipment only, the workpiece by the machining device from the sheet-like member It is formed and the rear end in the conveying direction is trimmed by a trimming device to form a product shape. After molding by the processing device, the processing device and the workpiece are moved forward relative to the trimming device in the conveying direction. The workpiece is moved, and the trimming device is operated after the movement to trim the workpiece .
したがって、本発明では、ワークの加工時にベルト上から離脱させることなく、ベルト上のワークに対して加工装置により直接加工することができる。結果として、ワークのベルト外へ搬出し再びベルト上への戻す搬入のための時間を節約して、ワーク加工のサイクルタイムを短縮することができる。
しかも、ワークとしてのシート状部材から加工装置により成形されると共にその搬送方向の後端がトリミング装置によりトリミングされて製品形状となるよう構成されている。そして、加工装置による成形後に、トリミング装置に対して加工装置とシート状部材とを相対的に搬送方向の前方へ移動させ、前記移動後にトリミング装置を作動させてシート状部材をトリミングすることを特徴としている。このため、加工装置とシート状部材の搬送方向の前方へ移動分だけ、トリミングにより発生する端材の幅寸法を短縮することができ、素材の歩留まりを向上させることができる。
Therefore, in the present invention, the workpiece on the belt can be directly machined by the machining apparatus without being detached from the belt when machining the workpiece. As a result, it is possible to save time for carrying the workpiece out of the belt and returning it again onto the belt, thereby shortening the cycle time of the workpiece machining.
In addition, the sheet-shaped member as a workpiece is formed by a processing device, and the rear end in the conveying direction is trimmed by a trimming device to form a product shape. Then, after forming by the processing device, the processing device and the sheet-like member are moved relatively forward in the conveying direction with respect to the trimming device, and the trimming device is operated after the movement to trim the sheet-like member. It is said. For this reason, the width dimension of the end material generated by trimming can be shortened by the amount of movement to the front in the conveying direction of the processing apparatus and the sheet-like member, and the yield of the material can be improved.
以下、本発明の位置決め搬送装置を各実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the positioning and conveying apparatus of the present invention will be described based on each embodiment.
(第1実施形態)
図1、2は、本発明を適用した位置決め搬送装置の第1実施形態の第1実施例を示す平面図、正面図及び側面図である。
(First embodiment)
1 and 2 are a plan view, a front view, and a side view showing a first example of a first embodiment of a positioning and conveying apparatus to which the present invention is applied.
ここで、先ず、本実施形態の位置決め搬送装置を適用するワークとして、例えば、二次電池の正極電極や負極電極を帯状電極材から切断して製造する方法の概要について、説明する。 Here, first, an outline of a method for cutting and manufacturing a positive electrode and a negative electrode of a secondary battery from a strip electrode material will be described as a work to which the positioning conveyance device of the present embodiment is applied.
正極電極や負極電極の電極素材は、集電体となる帯状の金属箔に活物質層を間欠的に塗布し、乾燥され、プレスローラ等により加圧された後に、ロール状に巻取られた状態で供給される。以下では、複数の活物質層が配列された帯状の電極材を「帯状電極材」という。この帯状電極材1をロール状態から展開すると、図7に示すように、金属箔2の領域と活物質層が塗布されている領域3とが交互に配列されている。
The electrode material for the positive electrode and the negative electrode was wound into a roll after the active material layer was intermittently applied to a strip-shaped metal foil serving as a current collector, dried, and pressed by a press roller or the like. Supplied in state. Hereinafter, a strip-shaped electrode material in which a plurality of active material layers are arranged is referred to as a “band-shaped electrode material”. When the belt-
このため、このような帯状電極材1を切断して実際に使用する電極とするには、端子を形作るように活物質層領域3と金属箔領域2とを切断(箔切断面、図中の地点a−b−c−d間)する。また、この箔切断面を基準として所定長さ離れた活物質層領域3の他端近傍(活物質切断面、図中の地点e−f間)とを夫々切断する。このようにして、帯状電極材1から連続して正極電極や負極電極を製造することができる。
For this reason, in order to cut such a
帯状電極材1の具体的な切断順序としては、間欠的に配置されて前後に隣合う活物質領域3の後端部(図中の地点e−f間)と、その後方に配置された金属箔2(図中の地点a−b−c−d間)とを、同時若しくは前後して、切断するようにする。
As a specific cutting order of the
図1、2は、帯状電極材1の切断に使用する本発明を適用した位置決め搬送装置の第1実施例を示す。図1、2において、位置決め搬送装置10は、ワークとしての帯状電極材1を吸着して搬送する搬送装置としてのベルトコンベア20と、ベルトコンベア20により搬送されるワークに対して加工を施す加工装置30と、これらを制御するコントローラ40と、を備える。
1 and 2 show a first embodiment of a positioning and conveying apparatus to which the present invention used for cutting a
搬送装置としてのベルトコンベア20は、両端に配置された一対のプーリ21間にコンベアベルト22を巻掛けて構成されている。そして、少なくともいずれか一方のプーリ21を図示しない駆動装置により回転駆動することにより、一対のプーリ21間でコンベアベルト22を巻回移動させて、ベルト22上に載置したワークを一方から他方へ搬送するよう作動する。以下では、ベルト22上にワークを載置して一方から他方へ搬送する領域を搬送領域という。図示例では、一対のプーリ21は夫々上下に配置した上側プーリと下側プーリとにより構成されているが、これに代えて、一個の大径のプーリによって形成してもよい。
A
また、一対のプーリ21間には、コンベアベルト22を搬送領域の中間で支持する中間ローラと、コンベアベルト22の戻り領域の中間でベルトテンションを加えるテンションローラが配置されている。また、搬送領域の終端には、ワークを負圧により吸着してベルトコンベア22から搬出するサクションローラ23が配置されている。
An intermediate roller that supports the
ロール状態から展開された帯状電極材1は、歪み取りローラ装置24を経由してコンベアベルト22の搬送領域に供給され、後述するように、コンベアベルト22に吸着されて搬送される。
The strip-
コンベアベルト22は、図3に示すように、ワークとしての帯状電極材1の切断部位が配置される位置に対応して、複数の貫通穴50(干渉回避孔)を等間隔に備える。この貫通穴50は、後述する加工装置30の切断用の加工ツールとの干渉を避けるために設けられる。即ち、搬送する帯状電極体1は、金属箔領域2と先行している活物質領域3との境界部分が切断される領域として、上記した貫通穴50内に存在するようコンベアベルト22に位置決めされて搬送される。
As shown in FIG. 3, the
コンベアベルト22は、図4に示すように、二枚の鋼板22A、例えば、ステンレス鋼板が両者間に空間が形成されるよう、折曲げ弾性変形可能なスペーサ22Bを挟んで一体に形成され、その状態で一対のプーリ21に巻掛けされる。具体的には、図5に示すように、スペーサ22Bを、貫通穴50の縁領域とベルト幅の両側縁と、貫通穴50縁領域・両側縁を連結する部分とに配置して、二枚の鋼板22A間に閉じた空間22Eを形成する。二枚の鋼板22Aのうちの外周側の鋼板22Aには多数の通気穴22Cが形成され、内周側の鋼板22Aには前記貫通穴50を避けた幅方向両側の領域に複数の通気穴22Dが形成される。
As shown in FIG. 4, the
搬送領域のコンベアベルト22の下方には、内周側鋼板22Aの幅方向両側の領域に摺動接触する吸引ダクト25が配置されている。そして、吸引ダクト25内の空間とコンベアベルト22の閉じた空間22Eとは、内周側鋼板21Aに設けた幅方向両側領域の複数の通気穴22Dを介して連通される。吸引ダクト25には、バキュームポンプや負圧ファン等の減圧手段26で発生させた負圧が供給されるよう構成している。このため、コンベアベルト22の閉じた空間22Eには、吸引ダクト25・通気穴22Dを介して負圧が供給される。閉じた空間22Eが負圧となることにより、外周側鋼板21A上に載置されるワークを多数の通気穴22Cを介して吸引し、外周側鋼板22A上にワークを位置決めして、ずれ移動しないように固定する作用を発生させる。この閉じた空間22Eに対応した位置には、ワークとしての帯状電極体1の活物質領域3が載置される。即ち、閉じた空間22Eは正極電極や負極電極となるワーク単位に形成されている。
Below the
ベルトコンベア20は、一対のプーリ21を駆動する駆動装置をコントローラ40により制御することにより、その搬送速度が制御される。コンベアベルト22の貫通穴50は、位置検出器41によりその通過時点が検出されてコントローラ40に入力されており、コントローラ40は、後述する加工装置30の原点位置を貫通穴50が通過する時点を演算し、その時点で加工装置30に起動信号を出力する。
The conveyor speed of the
加工装置30は、図2に示すように、ベルトコンベア20の搬送領域を囲んで上下に配置された上下型31A,31Bと、上下型31A,31Bを支持すると共にベルトコンベア20の上下のベルト22を取囲んで配置されたフレーム32と、フレーム32をベルトコンベア22の搬送方向に駆動する駆動装置33と、を備える。
As shown in FIG. 2, the
上下型31A,31Bは、ベルトコンベア20の搬送領域を挟んで上下位置に配置され、図示しないガイドポストに案内されて互いに接近離反可能となっている。上型31A及び下型31Bには、互いに対向させて配置されて、上下型31A,31Bの接近時に帯状電極体1を切断するカッタポンチ及びダイを備える。
The upper and lower molds 31 </ b> A and 31 </ b> B are arranged at the upper and lower positions across the conveyance area of the
下型31Bは、ベルトコンベア20の搬送領域と戻り領域との間に配置され、ベルトコンベア20を囲んで配置されたフレーム32に支持され、上型31Aはフレーム32に支持されたプレスシリンダ32Aのプレスラムの下端に連結されている。プレスシリンダ32Aは、上下型31A,31Bを型閉じさせることにより、帯状電極体1をカッタポンチ及びダイにより切断し、その後に上下型31A,31Bを型開きさせる。プレスシリンダ32Aには、そのストロークにより型開き状態及び型閉じ状態を検出するセンサ32Bが設けられ、その検出信号をコントローラ40に出力するよう構成している。
The
フレーム32は、フロア等に設置したベースプレート34上に配置されたスライダ35により案内されてベルトコンベア20の搬送方向に移動可能となっている。駆動装置33は、ベースプレート34側に配置されたサーボモータ36により回転駆動されるボールねじ36Aとフレーム32側に配置されてボールねじ36Aに螺合するボールナット36Bとから構成されている。
The
駆動装置33は、サーボモータ36を駆動することにより、フレーム32及び上下型31A,31Bを予め設定した原点位置に停止させる。また、上下型31A,31Bは原点位置では型開きされている。駆動装置33は、コントローラ40よりの起動信号に基づいてサーボモータ36を駆動することにより、フレーム32及び上下型31A,31Bをベルトコンベア20の搬送移動と同期して移動させる。上下型31A,31Bは、コントローラ40の起動信号に基づいてフレーム32により搬送方向に移動されつつ型閉じを開始して帯状電極体1の切断加工を施すよう型閉じされ、その後に型開きされる。この型開き完了は、センサ32Bで検出されてコントローラ40に出力される。駆動装置33は、上下型31A,31Bによる帯状電極体1の切断を完了して上下型31A,31Bが型開きされた時点で、サーボモータ36によりフレーム32及び上下型31A,31Bを原点位置に復帰させる。
The driving
以上の構成の位置決め搬送装置の動作について以下に説明する。加工装置30は原点位置に位置され、上下型31A,31Bは型開き状態となっている。そして、ロール状態から展開された帯状電極材1を、歪み取りローラ装置24を経由させてコンベアベルト22の搬送領域に導き、金属箔領域2と先行している活物質領域3との境界部分が切断される領域として、貫通穴50内に存在するようコンベアベルト22に位置決めする。次いで、ベルトコンベア20の搬送領域の下方に配置している吸引ダクト25に負圧を導入して帯状電極材1をコンベアベルト22に吸着させる。
The operation of the positioning and conveying apparatus having the above configuration will be described below. The
次いで、ベルトコンベア20を起動させて帯状電極材1を搬送する。コントローラ40は、加工装置30の原点位置を貫通穴50が通過する時点で加工装置30に起動信号を出力する。駆動装置33は、コントローラ40よりの起動信号に基づいてサーボモータ36を駆動することにより、フレーム32及び上下型31A,31Bをベルトコンベア20の搬送移動と同期して移動させる。上下型31A,31Bは、コントローラ40の起動信号に基づいてフレーム32により搬送方向に移動されつつ型閉じを開始して帯状電極体1の切断加工を施すよう型閉じされ、その後に型開きされる。ワーク間の端材は、上下型31A,31Bの下方に落下され、図示しない回収ボックスへ回収される。
Subsequently, the
この型開き完了は、センサ32Bで検出されてコントローラ40に出力される。駆動装置33は、上下型31A,31Bによる帯状電極体1の切断を完了して上下型31A,31Bが型開きされた時点で、サーボモータ36によりフレーム32及び上下型31A,31Bを原点位置に復帰させる。
The completion of mold opening is detected by the
このような動作が繰返されることにより、帯状電極材1は、コンベアベルト22により搬送されつつ、加工装置30により正極電極若しくは負極電極として連続して切断することができる。得られた正極電極若しくは負極電極は、ワークを吸着するサクションローラ23により図示しない次工程へ搬送される。
By repeating such an operation, the
図6は、帯状電極材1の切断に使用する本発明を適用した位置決め搬送装置の第2実施例を示す。本実施例においては、ワークとしての帯状電極材1の切断加工をレーザビームにより実施する構成を第1実施例に追加したものである。なお、第1実施例と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
FIG. 6 shows a second embodiment of a positioning and conveying apparatus to which the present invention is used for cutting the
本実施例においては、加工装置30として、レーザビームによりワークとしての帯状電極材1の切断加工を実施するために、レーザビーム切断装置61と、レーザビーム切断装置61をコンベア20の搬送方向と幅方向に移動位置決めするサーボ軸62と、をベルトコンベア20の上方に備える。そして、レーザビーム切断装置61及びサーボ軸62の作動をコントローラ40により制御するようにしている。
In the present embodiment, as the
また、レーザビームによりワークとしての帯状電極材1の切断加工を実施するために、本実施例におけるコンベアベルト22には、第1実施例の貫通穴50に代えて、レーザビームの貫通を許容するスリット51を等間隔に設けるようにしている。ベルトコンベア20のその他の構成は、第1実施例と同様である。
Further, in order to cut the strip-shaped
サーボ軸62は、第1実施例と同様に、図示しないサーボモータを駆動することにより、レーザビーム切断装置61を予め設定した原点位置に停止させる。また、サーボ軸62は、コントローラ40よりの起動信号に基づいてサーボモータを駆動することにより、レーザビーム切断装置61をベルトコンベア20の搬送移動と同期して移動させる。同時にサーボ軸62は、コントローラ40の起動信号に基づいてレーザビーム切断装置61を搬送方向に移動しつつベルト幅方向に移動させて、レーザビーム切断装置61により発生したレーザビームにより帯状電極材1を予め設定した形状に切断する。この切断完了は、図示しないセンサで検出されてコントローラ40に出力される。サーボ軸62は、レーザビーム切断装置61による帯状電極体1の切断を完了した時点で、サーボモータによりレーザビーム切断装置61を原点位置に復帰させる。
As in the first embodiment, the
レーザビーム切断装置61には、アーム63を介して搬送領域のコンベアベルト22の下方のレーザビームの延長上に位置するよう保持した集塵装置64を一体に備える。即ち、レーザビーム切断装置61がサーボ軸62による水平方向へ移動されても、ビーム照射方向の延長上には、常に集塵装置64が位置するようになっている。集塵装置64には、図示しないが吸引装置が接続され、集塵装置64により捕獲した塵埃を吸引・分離するようにしている。このため、レーザビームによるワーク切断により発生する飛散粉末は集塵装置64により受止められ吸引・分離される。
The laser
以上の構成の位置決め搬送装置では、加工装置30は原点位置に位置され、ロール状態から展開された帯状電極材1を(歪み取りローラ装置24を経由させて)コンベアベルト22の搬送領域に導く。そして、帯状電極材1の金属箔領域2と先行している活物質領域3との境界部分の切断される部分に、スリット51が存在するようコンベアベルト22に位置決めする。次いで、ベルトコンベア20の搬送領域の下方に配置している吸引ダクト25に負圧を導入して帯状電極材1をコンベアベルト22に吸着させる。
In the positioning and conveying apparatus having the above-described configuration, the
次いで、ベルトコンベア20を起動させて帯状電極材1を搬送する。コントローラ40は、加工装置30の原点位置をスリット51が通過する時点で加工装置30に起動信号を出力する。サーボ軸62は、コントローラ40よりの起動信号に基づいてサーボモータを駆動することにより、レーザビーム切断装置61をベルトコンベア20の搬送移動と同期して移動させる。レーザビーム切断装置61は、コントローラ40の起動信号に基づいてサーボ軸62により搬送方向に移動されつつベルト幅方向にも移動されてレーザビームにより帯状電極体1の切断加工を施し、予め設定した形状に切断する。そして、切断完了により、サーボ軸62は、サーボモータによりレーザビーム切断装置61を原点位置に復帰させる。
Subsequently, the
このような動作が繰返されることにより、帯状電極材1は、コンベアベルト22により搬送されつつ、加工装置30により正極電極若しくは負極電極として連続して切断することができる。得られた正極電極若しくは負極電極は、ワークを吸着するサクションローラ23により図示しない次工程へ搬送され、ワーク間の端材は図示しない回収ボックスへ回収される。
By repeating such an operation, the
以上のように、本実施形態では、コンベアベルト22には、加工装置30による帯状電極材1の切断のための作動と干渉しないように貫通穴50やスリット51が設けられている。このため、ワークを加工のためにコンベアベルト22上から移動させる必要がなく、コンベアベルト22上でワークに対して必要な加工を行うことができる。このため、ワークをコンベア20上から加工装置30へ搬送し加工装置30からコンベア20上に戻すロス時間を節約でき、サイクルタイムの短縮を図ることができる。また、加工装置30もコンベア20と重ねて配置することができ、設備の専有面積も少なくすることができる。また、コンベアベルト22の搬送領域には、ワークを吸着して位置決めしている。このため、加工時におけるワーク保持のための特別な治具を必要とせずにワークを固定でき、加工精度を低下させることなく、また、薄物ワーク等の変形を防止しながら加工することができ、作業効率及び作業性を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the
そして、加工装置30をコンベアベルト22の搬送移動と同期して移動させるようにしているため、切断加工と搬送とが同時に実行することができる。
Since the
なお、上記実施形態において、加工装置30として、ワークを切断するものについて説明したが、ワークの両面のいずれかより、検査、塗装、溶接、溶断、部品の組付け等を実行する加工装置であってもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、ワークの保持するものとして、負圧によりベルト22に吸着させるものについて説明したが、ベルト22にワークを保持できるものであれば、磁力による吸着やクランプ等の機械的な手段による保持であってもよい。
In the above-described embodiment, the workpiece is held by the
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。 In the present embodiment, the following effects can be achieved.
(ア)ワークをベルト22上に位置決めして搬送し、加工装置30により搬送中のワークに対して加工を施す位置決め搬送装置である。そして、加工装置30によるベルト22上のワークへの加工に際して当該加工装置30と干渉するベルト領域に、加工装置30との干渉を避ける干渉回避孔としての貫通穴50(若しくはスリット51)を設けたことを特徴とする。このため、ワークの加工時にベルト22上から離脱させることなく、ベルト22上のワークに対して加工装置30により直接加工することができる。結果として、ワークをベルト22外へ搬出し再びベルト22上への戻す搬入のための時間を節約して、ワーク加工のサイクルタイムを短縮することができる。
(A) A positioning and conveying device that positions and conveys a workpiece on the
(イ)加工装置30はワークの搬送方向に移動可能に構成され、加工装置30はワークへの加工中にコンベアベルト22と同期して搬送方向に移動されることを特徴とする。このため、コンベア20での搬送中に加工装置30により加工を施すことができ、コンベア20での搬送時間と加工装置30での加工時間とを別個に必要とせず、生産サイクルタイムを更に短縮することができる。
(A) The
(ウ)コンベアベルト22は、ワークを負圧により吸着してベルト22上に位置決めすることを特徴とする。このため、ワークが薄肉部材、例えば、シート状のものであっても、位置ずれすることなく位置決め精度を向上させて保持することができる。従って、加工時に加工精度を維持しつつワークを変形させることなく加工でき、また搬送することができる。結果として、加工の作業効率及び作業性を向上させることができる。
(C) The
(第2実施形態)
図8〜図10は、本発明を適用した位置決め搬送装置の第2実施形態を示し、図8は平面図及び側面図、図9は図8のA−A断面図、図10は図8のB−B断面図である。本実施形態においては、ワークとしてラミネートシートに対してプレス加工装置により成形加工する構成を第1実施形態に追加したものである。なお、第1実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
(Second Embodiment)
8 to 10 show a second embodiment of a positioning and conveying apparatus to which the present invention is applied, FIG. 8 is a plan view and a side view, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 8, and FIG. It is BB sectional drawing. In this embodiment, the structure which shape | molds with a press work apparatus with respect to a laminate sheet as a workpiece | work is added to 1st Embodiment. The same devices as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
本実施形態のワークはシート状部材5、例えば、ラミネートシートであり、このラミネートシートを加工装置30としてのプレス加工装置80により成形・切断して、例えば、リチウムイオン電池の外装ケースを製造するものである。
The workpiece of the present embodiment is a sheet-
図11は、その加工工程を示すものであり、(A)に示すように、ロール状に巻取られたシート部材5を展開して、所定長さのシート状部材5に切断する。次いで、(B)に示すように、シート状部材5の中央領域に電池要素を収容する窪み6ができるようにプレス加工装置80により絞り成形を施す。次いで、(C)に示すように、シート状部材5の周辺にロケート穴7をピアス加工すると共に搬送方向の後方領域を仕上げトリミングして所定寸法の外装ケースを得るようにしている。なお、シート状部材5の周辺の全領域若しくは幅方向両側を仕上げトリミングすることもできるが、以下では、搬送方向の後方領域のみを仕上げトリミングするものについて説明する。また、以下では、シート状部材5の搬送方向を基準として、搬送方向前方を単に「前方」とし、搬送方向後方を単に「後方」とする。
FIG. 11 shows the processing steps. As shown in FIG. 11A, the
上記したシート状部材5を搬送するベルトコンベア20は、図8に示すように、ロール状に巻取られたシート状部材5を展開して吸着してプレス加工装置80に搬送する第1ベルトコンベア71を備える。また、プレス加工装置80に供給されたシート状部材5を吸着すると共に、プレス加工装置80で切断され、加工されたシート状部材5を搬送する第2ベルトコンベア72を備える。
As shown in FIG. 8, the
第1及び第2ベルトコンベア71,72は、シート状部材5の搬送方向と直交する幅方向の両側部分を吸着して搬送する一対のコンベアベルト73Aを備える。一対のコンベアベルト73A同士の間の空間は、加工装置との干渉回避空間53を構成する。一対のコンベアベルト73Aは夫々のプーリに巻き掛けて駆動され、一対が互いに同期してシート状部材5を搬送する。各コンベアベルト73Aは、多数の通気孔73Bを備えた、例えば、環状のスチールベルトにより構成される。
The first and
第1,2ベルトコンベア71,72のベルト73Aの搬送領域と戻り領域との間には、図9,10に示すように、閉じた空間により形成され、上面をベルト73Aの搬送領域に接触させたバキュウムチャンバ74が配置されている。バキュウムチャンバ74には、バキュームポンプや負圧ファン等の減圧手段26で発生させた負圧が供給される。バキュウムチャンバ74のベルト搬送領域と接する上面には多数の通気孔が設けられ、この多数の通気孔及びベルト73Aに設けた通気孔73Bを介して外気を吸引して、ベルト73A上に架け渡して載置されるシート状部材5を吸着する。このため、一対のベルト73A上に架け渡して載置されるシート状部材5は、一対のベルト73A上に位置決めされ、ずれ移動しないように吸着固定される。
As shown in FIGS. 9 and 10, the first and
プレス加工装置80は、第2ベルトコンベア72の一対のコンベアベルト73A間に配置された上下型81A,81Bと、上下型81A,81Bを支持すると共に一対のコンベアベルト73Aの上下ベルトを取囲んで配置されたフレーム82と、フレーム82をベルトコンベア72の搬送方向に駆動する駆動装置83と、を備える。上下型81A,81Bは、一対のコンベアベルト73Aにより搬送されるシート状部材5を挟んで上下に配置され、図示しないガイドポストに案内されて互いに接近離反可能となっている。
The
図12は、プレス加工装置80の具体的な構成を示すものである。プレス加工装置80の下型81Bは、成形形状に型彫りされた領域84Aとその外周のフランジ支え84Bを備え、シート状部材5の搬送方向後方の外側にはシート状部材5を裁断するカッタの下刃85を備える。カッタの下刃85は、フランジ支え84Bに近接させて設けた内側下刃85Aと、この内側下刃85Aより後方の外側において、内側下刃85Aに対して所定間隔を持って配置した外側下刃85Bと、からなる。
FIG. 12 shows a specific configuration of the
また、プレス加工装置80の上型81Aは、カッタ上刃86とピアスポンチ87を備えてフレーム82に設けたサーボアクチュエータ82Aで下型81Bに向かって位置制御され且つ加圧される上フレーム88を備える。また、上フレーム88に設けたエアシリンダ88Aにより下型81Bに向かって押出されるフランジ押さえ89及び成形パンチ90と、を備える。カッタ上刃86は、下型81Bの内側下刃85Aの後方に係合する内側上刃86Aと、外側下刃85Bの内側に係合する外側上刃86Bと、を備える。外側上刃86Bの先端は内側上刃86Aの先端より下側に延びている。なお、シート状部材5の搬送方向の前方及び側方は、裁断せずに供給されたシート状部材5の幅全体が製品に利用される。
Further, the
そして、フレーム83に設けたサーボアクチュエータ82Aによる上下型81A,81Bの型閉じ時には、先ず、図13(A)に示すように、上フレーム88が下降されて、フランジ押え89がフランジ支え84Bの上に載せられているシート状部材5を押えてシート状部材5を上下型81A,81B間に保持する。同時に、外側下刃85Bと外側上刃86Bとが切刃を交差させてシート状部材5の後方領域を粗トリミングする第1段階の加工が実行される。
When the upper and lower dies 81A and 81B are closed by the
次いで、図13(B)に示すように、成形パンチ90がエアシリンダ88Aにより押出されて、下型81Bとの間でシート状部材5を絞り成形する第2段階の加工が実行される。この絞り成形においては、シート状部材5が成形パンチ90により絞り成形されることにより、フランジ押え89とフランジ支え84Bとの間で若干だけ滑り移動してシート状部材5の外周領域が内周側に引込まれる。
Next, as shown in FIG. 13B, the forming
次いで、図13(C)に示すように、サーボアクチュエータ82Aが作動されて上フレーム88が更に下降され、上フレーム88に設けたピアスポンチ87が下降され、シート状部材5に穴開け加工する第3段階の加工が実行される。各エアシリンダ88Aは、上フレーム88の下降に連れて収縮される。同時に、内側下刃85Aと内側上刃86Aとが切刃を交差させてシート状部材5の後方領域を仕上げトリミングする。トリミング及びピアス加工により生じたスクラップは下型81Bの下方へ落下される。
Next, as shown in FIG. 13C, the
フレーム82は、第1実施形態と同様に、フロア等に設置したベースプレート34上に配置されたスライダ35により案内されてベルトコンベア72の搬送方向に移動可能となっている。駆動装置83は、ベースプレート34側に配置されたサーボモータ36により回転駆動されるボールねじ36Aとフレーム82側に配置されてボールねじ36Aに螺合するボールナット36Bとから構成されている。
As in the first embodiment, the
駆動装置83は、サーボモータ36を駆動することにより、フレーム82及び上下型81A,81Bを予め設定した原点位置に位置決めし、基本的には原点位置に停止されている。また、上下型81A,81Bは初期状態では型開きされている。上下型81A,81Bは、コントローラ40の起動信号に基づいて型閉じされ、上記した第1〜3段階の加工を施し、その後に型開きされる。この型開き完了は、センサで検出されてコントローラ40に出力される。
The driving
以上の構成の位置決め搬送装置では、プレス加工装置80は原点位置にあり、上下型81A,81Bが型開き状態となっている。そして、ロール状態から展開されたラミネートフィルムよりなるシート状部材5を第1ベルトコンベア71のベルト73Aの搬送領域に導き、ベルト73Aの搬送領域の下方に配置しているバキュームチャンバ74に負圧を導入してコンベアベルト73Aに吸着させる。
In the positioning and conveying apparatus having the above configuration, the
次いで、第1ベルトコンベア71を駆動させてシート状部材5先端を第2ベルトコンベア72上に搬送し、第2ベルトコンベア72においても、シート状部材5先端の幅方向両側部分をバキュウムチャンバ74の負圧により吸着させて搬送する。原点位置のプレス加工装置80にシート状部材5が供給される時点で、コントローラ40は、第1,2ベルトコンベア71,72を停止させると共にプレス加工装置80に起動信号を出力する。
Next, the
プレス加工装置80はサーボアクチュエータ82Aを作動させて上フレーム88を下降させてシート状部材5をフランジ押さえ89で保持すると共に外側刃85B,86B同士の係合によりシート状部材5を粗トリミングする。次いで、プレス加工装置80は、エアシリンダ88Aを作動させて成形パンチ90を下降させシート状部材5を絞り成形する。次いで、サーボアクチュエータ82Aを作動させて上フレーム88を下降させて内側刃85A,86A同士を係合させてシート状部材5を仕上げトリミングすると共にピアスパンチ87によりロケート穴7の穴開け加工を施し、その後に型開きされる。
The
このプレス加工装置80による加工中においても、シート状部材5の幅方向両側部分は、第2ベルトコンベア72の一対のコンベアベルト73Aに吸着されているため、ズレ移動したり捲れ上がったりすることなく保持され、その変形が防止される。このため、プレス加工装置80でのシート状部材5の位置決め精度を確保でき、精度の高い加工を施すことができる。
Even during processing by the
型開き完了動作は、センサで検出されてコントローラ40に出力され、第2ベルトコンベア72が起動されて、成形されたシート状部材5の搬送方向両側を吸着して次工程に搬出される。
The mold opening completion operation is detected by a sensor and output to the
次いで、第1ベルトコンベア71を駆動させてシート状部材5先端を第2ベルトコンベア72上に搬送し、第2ベルトコンベア72においても、シート状部材5先端の幅方向両側部分をバキュウムチャンバ74の負圧により吸着させて搬送する。そして、原点位置のプレス加工装置80にシート状部材5が供給される時点で、コントローラ40は、第1,2ベルトコンベア71,72を停止させると共にプレス加工装置80に起動信号を出力し、プレス加工装置80により同様の加工が施される。
Next, the
このような動作が繰返されることにより、ワークとしてのラミネートシートは、コンベアベルト73Aにより搬送されつつ、プレス加工装置80により、リチウムイオン電池の外装ケースに製造される。
By repeating such an operation, a laminate sheet as a work is manufactured in an outer case of a lithium ion battery by the
ところで、上記したプレス加工装置80によるトリミング加工では、図14に示すように、先ず外側刃85B.86B同士の係合により粗トリミングが実施され(A)、絞り成形されて(B)シート状部材5の周縁が若干引込まれ、次いで内側刃85A,86A同士の係合により仕上げトリミングが実施される(C)。このため、仕上げトリミングにより切断されてスクラップとなる端材の幅が、下型81Bの内側下刃85Aと外側下刃85Bとの間隔寸法分(内側上刃86Aと外側上刃86Bとの合計厚さ分)と大きくなり、材料の歩留まりを低下させる。
By the way, in the trimming by the above-described
図15は上記した材料の歩留まりを改善したプレス加工装置80によるトリミング加工の要領を示す実施例である。この実施例においては、上型81Aに設ける上2枚刃86(内側上刃86Aと外側上刃86B)と下型81Bに設ける外側下刃85Bに対して、サーボモータ36を駆動することにより、プレス加工装置80を原点位置からベルトコンベア72の搬送方向前方に移動させるようにしている。
FIG. 15 shows an example of the trimming process performed by the
即ち、(A)に示すように、上2枚刃86と外側下刃85Bとを上下型81A,81Bに近接配置した状態において、シート状部材5を外側下刃85Bと外側上刃86Bとにより粗トリミングする。引き続きシート状部材5に対して絞り成形が実施され(B)、その状態において上型81Aに設ける2枚刃86(内側上刃86Aと外側上刃86B)と下型81Bに設ける外側下刃85Bとに対して、プレス加工装置80をサーボモータ36により原点位置から搬送方向の前方にスライド移動させる(C)。このスライド移動時には、第2ベルトコンベア72も同期して駆動され、プレス加工装置80で加工中のシート状部材5の幅方向両端部分を吸着して、シート状部材5を移動させる。
That is, as shown in (A), in a state where the upper two
この移動により、上下型81A,81Bより搬送方向後方にはみ出ている素材も同様に前方に移動し、上型81Aの内側上刃86Aと下型81Bの内側下刃85Aとがトリミング可能に上下から対面する。この状態において、上2枚刃86を更に下降させることにより、内側上刃86Aと内側下刃85Aとにより仕上げトリミングを実施する(D)。この仕上げトリミングでは、プレス加工装置80が上2枚刃86及び外側下刃85Bに対して搬送方向前方へスライド移動した寸法分において、トリミングされる端材の幅寸法が短縮でき、材料の歩留まりを向上させることができる。
By this movement, the material protruding rearward in the transport direction from the upper and lower dies 81A and 81B is also moved forward in the same manner, so that the inner
なお、上記実施形態において、バキュウムチャンバ74として、閉じた空間により形成され、上面をベルト73Aの搬送領域に接触させたものについて説明した。しかし、図16に示すように、外周側に多数の通気口を設けた鋼板22Aを用いると共に内周側に孔の無い鋼板22Aを配置し、両者間の隙間の幅方向両端部に弾性体22Bを挟むと共に、図示しない幅方向の仕切壁によりベルト長手方向に分割された閉空間22Eを形成するものであってもよい。この場合には、プーリにより循環して搬送領域を進行中の閉空間のみに負圧を供給することにより、バキュウムチャンバ74と同様に作用させることができる。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態において、加工装置として、シート状素材5を切断し、その中央部に絞り加工を施すものについて説明した。しかし、予め切断されたシート状部材5に対してその中央部を加工するものであれば、加工装置をベルトコンベアと同期させつつ搬送方向に移動させながら、シート状部材5の両面のいずれかより、検査、塗装、溶接、溶断、部品の組付け等を実行する加工装置であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, what cut | disconnected the sheet-like
本実施形態においては、第1実施形態における効果(ア)〜(ウ)に加えて以下に記載した効果を奏することができる。 In the present embodiment, in addition to the effects (a) to (c) in the first embodiment, the following effects can be achieved.
(エ)ベルト73Aは、中央の前記干渉回避空間53を避けてその両側に配置されて、ワークとしてのシート状部材5の搬送方向の両側部分を夫々保持して同期してシート状部材5を搬送する一対のコンベアベルト73Aにより構成される。また、加工装置としてのプレス加工装置80は、前記一対のコンベアベルト73A間に形成される搬送方向に延びた干渉回避空間53を利用して、シート状部材5に対して加工を施すことを特徴とする。このため、シート状部材5の加工時にベルト73A上から離脱させることなく、ベルト73A上のシート状部材5に対して加工装置により直接加工することができる。結果として、シート状部材5をベルト73A外へ搬出し再びベルト73A上への戻す搬入のための時間を節約して、ワーク加工のサイクルタイムを短縮することができる。しかも、シート状部材5のベルト73Aに対する搬送方向の位置精度に影響されることなく、加工装置はシート状部材5に対する位置精度に基づいて、高精度にシート状部材5を加工することができる。
(D) The
(オ)ワークとしてのシート状部材5からプレス加工装置80により成形されると共にその搬送方向の後端がトリミング装置85,86によりトリミングされて製品形状となるよう構成されている。そして、プレス加工装置80による成形後に、トリミング装置85,86に対してプレス加工装置80とシート状部材5とを相対的に搬送方向の前方へ移動させ、前記移動後にトリミング装置85,86を作動させてシート状部材5をトリミングすることを特徴とする。このため、プレス加工装置80とシート状部材5の搬送方向の前方へ移動分だけ、トリミングにより発生する端材の幅寸法を短縮することができ、素材の歩留まりを向上させることができる。
(E) The sheet-
1 ワークとしての帯状電極材
5 ワークとしてのシート状部材
10 位置決め搬送装置
20,71,72 ベルトコンベア
22,73A コンベアベルト,ベルト
25 吸引ダクト
30 加工装置
40 コントローラ
50,51 干渉回避孔としての貫通孔,スリット
61 加工装置としてのレーザビーム切断装置
80 加工装置としてのプレス加工装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記加工装置によるベルト上のワークへの加工に際して当該加工装置と干渉するベルト領域に、前記加工装置との干渉を避ける干渉回避孔若しくは干渉回避空間を設け、
前記ワークはシート状部材から加工装置により成形されると共にその搬送方向の後端がトリミング装置によりトリミングされて製品形状となるよう構成され、
加工装置による成形後に、トリミング装置に対して加工装置とワークとを相対的に搬送方向の前方へ移動させ、
前記移動後にトリミング装置を作動させてワークをトリミングすることを特徴とする位置決め搬送装置。 In a positioning and conveying device that positions and conveys a workpiece on a belt, and processes the workpiece being conveyed by a machining device,
Wherein the interfering belt region with the processing apparatus during processing of by the processing device to the work on the belt, set the interference avoidance holes or interference avoidance space avoiding interference with the processing device,
The workpiece is formed from a sheet-like member by a processing device, and the rear end in the conveying direction is trimmed by a trimming device to be a product shape,
After molding by the processing device, move the processing device and the workpiece relative to the trimming device to the front in the transport direction,
A positioning and conveying apparatus for trimming a workpiece by operating a trimming apparatus after the movement .
前記加工装置は、前記一対のコンベアベルト間に形成される搬送方向に延びた干渉回避空間を利用して、ワークに対して加工を施すことを特徴とする請求項1に記載の位置決め搬送装置。 The belt is configured by a pair of conveyor belts that are arranged on both sides avoiding the interference avoidance space in the center, and respectively convey the workpieces synchronously while holding both side portions in the workpiece conveyance direction,
The positioning / conveying apparatus according to claim 1, wherein the processing apparatus performs processing on a workpiece using an interference avoidance space extending in the conveying direction formed between the pair of conveyor belts.
前記加工装置によるベルト上のワークへの加工時に、当該加工装置と干渉するベルト領域に、前記加工装置との干渉を防止する貫通孔若しくは貫通空間を設け、
前記ワークはシート状部材から加工装置により成形されると共にその搬送方向の後端がトリミング装置によりトリミングされて製品形状となるよう構成され、
前記加工装置は前記貫通孔若しくは貫通空間を利用してベルトコンベアと干渉することなくワークに対して加工を施し、
前記加工装置による成形後に、トリミング装置に対して加工装置とワークとを相対的に搬送方向の前方へ移動させ、
前記移動後にトリミング装置を作動させてワークをトリミングすることを特徴とする位置決め搬送方法。 In a positioning and conveying method in which a workpiece is positioned and conveyed on a belt and processed on a workpiece being conveyed by a processing device,
When processing the workpiece on the belt by the processing device, a through hole or a through space that prevents interference with the processing device is provided in a belt region that interferes with the processing device,
The workpiece is formed from a sheet-like member by a processing device, and the rear end in the conveying direction is trimmed by a trimming device to be a product shape,
The processing device is facilities machining the workpiece without interference with the belt conveyor using the through-hole or through-space,
After forming by the processing device, move the processing device and the workpiece relative to the trimming device forward in the transport direction,
A positioning and conveying method, wherein the workpiece is trimmed by operating the trimming device after the movement.
加工装置によるワークへの加工中に、加工装置をコンベアベルトと同期して移動させることを特徴とする請求項5に記載の位置決め搬送方法。 The processing device is configured to be movable in the workpiece conveyance direction,
The positioning and conveying method according to claim 5 , wherein the processing device is moved in synchronization with the conveyor belt during processing of the workpiece by the processing device .
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