卷繞裝置和卷繞裝置的設(shè)計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及卷繞裝置和卷繞裝置的設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在對電池用的電極構(gòu)件用的金屬薄板（薄膜）材料進行加工的情況下，可采用以 不產(chǎn)生卷繞偏移（卷繞錯位）、折皺的方式卷取這樣的被加工構(gòu)件的卷繞裝置。
[0003] 已經(jīng)提出了一種很好地去除正極板和負極板的缺陷部分來謀求成品率提高的電 極卷繞裝置（日本特開2012-151064號公報）。該電極卷繞裝置是在正極板的一卷量和負 極板的一卷量都不包含缺陷部分的情況下卷繞正極板、負極板和隔板來制作卷繞電極體。 另一方面，在正極板的一卷量和負極板的一卷量中的任一個包含了缺陷部分的情況下，利 用缺陷部分去除裝置去除了該缺陷部分后制作卷繞電極體，能夠使成品率提高。
[0004] 另外，還提出了一種在卷繞初始階段減輕施加于隔板的負荷來使所得到的卷繞元 件的質(zhì)量提高的卷繞裝置的方案（日本特開2013-191411號公報）。在這種卷繞裝置中，隔 板和電極片經(jīng)過一對乳輥間而被向卷繞部供給。一對乳輥之中，一個乳輥由伺服電動機控 制。而且，在卷繞初始階段，對乳輥進行轉(zhuǎn)矩控制，以使得減弱對卷芯與乳輥之間的隔板施 加的張力，從而減輕施加于隔板的負荷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在上述的方法中存在下面示出的問題。在卷繞裝置中，在卷取速 度變化時，施加于被卷取構(gòu)件上的張力變化。在張力的變化大的情況下，發(fā)生卷取輥的撓 曲、片狀構(gòu)件從卷取輥上脫離的現(xiàn)象、卷緊、松馳等。這樣的現(xiàn)象導(dǎo)致卷繞偏移、折皺的發(fā) 生，使卷取質(zhì)量惡化。因而，在如上述那樣的卷繞裝置中，通過將卷取時的速度變化設(shè)為例 如按加減速度計在0. 2G以內(nèi)，就防止了卷取質(zhì)量的惡化。
[0006] 即，在一般的卷繞裝置中，卷取速度的變化被限制。因此，不能夠使卷取速度迅速 地變化，成為卷取作業(yè)的律速主要原因。因此，難以防止卷取質(zhì)量的惡化和實現(xiàn)卷取作業(yè)的 高速化。
[0007] 作為本發(fā)明的一個實施方式的卷繞裝置，具備：
[0008] 送出被卷取構(gòu)件的放卷輥；
[0009] 卷取所述被卷取構(gòu)件的卷取輥；和
[0010] 在所述放卷輥和所述卷取輥之間引導(dǎo)所述被卷取構(gòu)件的輸送的1個以上的輥，
[0011] 所述1個以上的輥的各自的慣性力矩滿足以下的式（1)，使得施加在所述被卷取 構(gòu)件上的張力的變化A T為16. 7N/m以內(nèi)，
[0013] 在上式（1)中，
[0014] N為所述1個以上的輥的數(shù)量，
[0015] A ?為所述1個以上的輥的角加速度的最大值，
[0016] 為所述1個以上的輥之中第i個（i為滿足1彡i彡N的整數(shù)）輥的慣性力矩，
[0017] &為所述1個以上的輥之中第i個輥的半徑，
[0018] RRi為所述1個以上的輥之中第i個輥的滾動阻力，
[0019] W為所述被卷取構(gòu)件的寬度。
[0020] 在上述的卷繞裝置中，優(yōu)選：
[0021] 具備調(diào)整所述放卷輥和所述卷取輥之間的所述被卷取構(gòu)件的張力的張力調(diào)節(jié)器，
[0022] 在所述1個以上的輥之中，所述張力調(diào)節(jié)器和所述放卷輥之間的輥的各自的慣性 力矩滿足所述式（1)，
[0023] 在所述1個以上的輥之中，所述張力調(diào)節(jié)器和所述卷取輥之間的輥的各自的慣性 力矩滿足所述式（1)。
[0024] 在上述的卷繞裝置中，優(yōu)選：
[0025] 所述1個以上的輥分別具有相同的慣性力矩、相同的半徑、相同的滾動阻力，所述 1個以上的輥的各自的慣性力矩頂滿足以下的式（2)，
[0027] 在上式⑵中，
[0028] r為所述1個以上的輥的各自的半徑，
[0029] RR為所述1個以上的輥的各自的滾動阻力。
[0030] 在上述的卷繞裝置中，優(yōu)選：
[0031] 在所述卷取的加減速度的最大值A(chǔ) ? = 718. 7rad/s2、所述輯的滾動阻力RR = 0. 0049N、所述輯的半徑r = 0. 015m、所述被卷取構(gòu)件的寬度W = 0. 12m的情況下，所述1個 以上的輥的慣性力矩的合計值NX頂為4. 16X 10 5kg ? m2以下。
[0032] 作為本發(fā)明的一個實施方式的卷繞裝置的設(shè)計方法，包括：
[0033] 配置送出被卷取構(gòu)件的放卷輥；
[0034] 配置卷取所述被卷取構(gòu)件的卷取輥；
[0035] 配置1個以上的輥，所述1個以上的輥在所述放卷輥和所述卷取輥之間引導(dǎo)所述 被卷取構(gòu)件的輸送，
[0036] 以所述1個以上的輥的各自的慣性力矩滿足以下的式（3)的方式選擇所述1個以 上的輥，使得在所述被卷取構(gòu)件的卷取速度變化時施加在所述被卷取構(gòu)件上的張力的變化 AT 為 16. 7N/m 以內(nèi)，
[0038] 在上式（3)中，
[0039] N為所述1個以上的輥的數(shù)量，
[0040] A ?為所述1個以上的輥的角加速度的最大值，
[0041] 為所述1個以上的輥之中第i個（i為滿足1彡i彡N的整數(shù)）輥的慣性力矩，
[0042] 巧為所述1個以上的輥之中第i個輥的半徑，
[0043] RRi為所述1個以上的輥之中第i個輥的滾動阻力，
[0044] W為所述被卷取構(gòu)件的寬度。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能確保卷取質(zhì)量且使卷取作業(yè)高速化的卷繞裝置。
[0046] 從下文給出的具體描述和附圖將更充分理解本發(fā)明的上述和其他對象、特征和優(yōu) 點，具體描述和附圖僅以例示方式給出，因此不應(yīng)被視為限制本發(fā)明。
【附圖說明】
[0047] 圖1是表示實施方式1涉及的卷繞裝置的構(gòu)成的主視圖。
[0048] 圖2是示意地表示張力調(diào)節(jié)器的構(gòu)成例的主視圖。
[0049] 圖3是示意地表示實施例1涉及的卷繞裝置的構(gòu)成的圖。
[0050] 圖4是表示實施例1涉及的卷繞裝置中的卷取速度和張力的曲線圖。
[0051] 圖5是示意地表示實施例2涉及的卷繞裝置的構(gòu)成的圖。
[0052] 圖6是表示實施例2涉及的卷繞裝置中的卷取速度和張力的曲線圖。
[0053] 圖7是表示實施例3涉及的卷繞裝置中的卷取速度和卷繞偏移量的曲線圖。
[0054] 圖8是表示比較例涉及的卷繞裝置中的卷取速度和卷繞偏移量的曲線圖。
【具體實施方式】
[0055] 實施方式1
[0056] 對實施方式1涉及的卷繞裝置100進行說明。圖1是表示實施方式1涉及的卷繞 裝置100的構(gòu)成的主視圖。卷繞裝置100具有放卷輥1、卷取輥2、自由輥3~8以及張力 調(diào)節(jié)器9。
[0057] 作為放卷輥1，卷繞有作為被卷取構(gòu)件的片狀構(gòu)件10,能夠以Y方向為旋轉(zhuǎn)軸進行 旋轉(zhuǎn)。在圖1中，通過放卷輥1逆時針方向旋轉(zhuǎn)，送出片狀構(gòu)件。
[0058] 從放卷輥1沿Z-方向送出的片狀構(gòu)件10,由自由輥3將輸送方向折回成Z+方向。 其后，通過自由輥4,片狀構(gòu)件10的輸送方向變化為X+方向。其后，通過自由輥5,片狀構(gòu) 件10的輸送方向的鉛垂方向從Y+方向變化為Y-方向。然后，通過自由輥6,片狀構(gòu)件10 的輸送方向的鉛垂方向從Y-方向變化為Y+方向，到達張力調(diào)節(jié)器9。
[0059] 張力調(diào)節(jié)器9能夠以施加一定的張力的方式保持并且輸送片狀構(gòu)件10。圖2是 是示意地表示張力調(diào)節(jié)器9的構(gòu)成例的主視圖。張力調(diào)節(jié)器9具有壓缸（ cylinder)91、軸 (shaft) 92、自由輥 93 ~96。
[0060] 自由輥93被配置為：將以X+方向的朝向向張力調(diào)節(jié)器9送過來的片狀構(gòu)件10的 輸送方向折回成X-方向。經(jīng)由自由輥93的片狀構(gòu)件10,其輸送方向通過安裝在軸92上的 自由輥94折回成X+方向。經(jīng)由自由輥94的片狀構(gòu)件10,其輸送方向通過自由輥95折回 成X-方向。經(jīng)由自由輥95的片狀構(gòu)件10,其輸送方向通過安裝在軸92上的自由輥96折 回成X+方向，朝向卷取輥2送出。
[0061] 壓缸91是以能夠沿著X方向驅(qū)動軸92的方式構(gòu)成的動力。壓缸91通過調(diào)整軸 92的X方向的位置來調(diào)整自由輥93和95與自由輥94和96之間的距離。由此，張力調(diào)節(jié) 器9能夠?qū)⒇摵捎谄瑺顦?gòu)件10上的張力維持為一定的值。
[0062] 從張力調(diào)節(jié)器9送出的片狀構(gòu)件10,其輸送方向的鉛垂方向通過自由輥7從Y+方 向變化為Y-方向。其后，片狀構(gòu)件10在其輸送方向的鉛垂方向通過自由輥8變化以后，到 達卷取輥2。
[0063] 卷取輥2是能夠以Y方向為旋轉(zhuǎn)軸進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的輥。通過卷取輥2以規(guī)定的轉(zhuǎn) 矩進行旋轉(zhuǎn)，能夠卷取具有張力的片狀構(gòu)件10。
[0064] 已知在卷繞裝置中，當(dāng)產(chǎn)生由卷取速度變化所致的張力變化時，對片狀構(gòu)件的卷 取質(zhì)量存在影響。例如，在發(fā)生了張力變化的情況下，發(fā)生卷取輥的撓曲、片狀構(gòu)件從卷取 輥脫離的現(xiàn)象、卷緊、松弛等。這樣的現(xiàn)象導(dǎo)致卷繞偏移、折皺的發(fā)生。再者，這里所說的卷 繞偏移，是在卷取輥的旋轉(zhuǎn)軸方向上的片狀構(gòu)件的偏移（錯位）。
[0065] 因此，卷繞裝置100被構(gòu)成為：由卷取速度變化導(dǎo)致的張力變化不會對片狀構(gòu)件 的卷取質(zhì)量造成影響。具體地說，通過將配設(shè)在卷取輥和放卷輥之間的自由輥等輥的慣性 力矩設(shè)為適當(dāng)?shù)闹?，來將張力變化抑制在不會對片狀?gòu)件的卷取質(zhì)量造成影響的范圍內(nèi)。
[0066] 為了由卷取速度變化所致的張力變化不會對片狀構(gòu)件的卷取質(zhì)量造成影響，只要 以張力調(diào)節(jié)器9與放卷輥1之間（以下稱為IN側(cè)）、或張力調(diào)節(jié)器9與卷取輥2 (以