JP4029367B2 - シート片の打抜フィード装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フープ状に巻回されたシート材を巻き戻しながら、該シート部材から所定形状のシート片、例えば筒型電池に用いられる円形またはリング状の底紙や鍔紙を順次打ち抜いて所定の装着位置等に移送するに好適なシート片の打抜フィード装置に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
筒型電池には、例えば有底円筒型ケーシングの底部に嵌め込まれる図８(ａ)に示すような円形の底紙１や、ケーシングに充填された正極合剤の中央部に埋設される炭素棒（集電体）に嵌め込まれる図８(ｂ)に示すようなリング状の鍔紙２が用いられる。この種の底紙１や鍔紙２は、一般的にはフープ状に巻回されたシート材を、打抜パンチおよびこの打抜パンチと対をなすダイからなる打抜装置を用いて打抜加工することによりシート片として製造される。
【０００３】
このような底紙１や鍔紙２は、例えば図９に示すようなパーツフィーダ４を用いて筒型電池の製造ラインに供給される。即ち、パーツフィーダ４により底紙１（鍔紙２）を整列させて筒状ガイド５内に積み重ね、その下端部よりカム機構６に駆動されるプッシャ７を用いて上記底紙１（鍔紙２）を１枚ずつ押し出すことで所定の筒型電池製造工程部に供給される。尚、カム機構６は、回転駆動されるフィードカム６ａと、その周面を転動するカムフォロア６ｂを備えた揺動レバー６ｃとからなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで底紙１や鍔紙２からなるシート片は、フープ状のシート材から打ち抜き形成されるものなので、特にフープの巻芯に近い部分から打ち抜かれた場合、その巻き癖に起因する反りが生じることが否めない。このような反りを生じたシート片（底紙１，鍔紙２）が前述した筒状ガイド５内に供給されると、例えば図１０に示すように、その反りに起因してプッシャ７がシート片の下面側に潜り込み、且つシート片が上方に逃げるので、プッシャ７によってシート片を押し出すことができなくなり、所謂紙詰まりが生じる。
【０００５】
このような事態が生じた場合、その都度、紙詰まりの原因となっているシート片の除去作業が必要となり、その間、シート片の供給が停止すると言う不具合が生じる。特にこのような不具合は筒型電池の製造ラインにおける作業停止に繋がるので、極力回避する必要がある。しかしながら、上述した巻き癖に起因する反りが生じたシート片を予め排除したり、フープの巻芯に近い部分からのシート片の打抜を止めることは生産性の点で問題がある。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、フープ状のシート材から打ち抜き形成される厚みが薄く、しかも反りのあるシート片であっても、これを高速にしかも安定に供給することのできるシート片の打抜フィード装置を提供することにある。
特に本発明はシート材から所定形状のシート片を打ち抜きながら、その打ち抜いたシート片を紙詰まりを生じることなく１枚ずつ安定・確実に移送することができ、例えば電池の製造ラインに組み込むに好適な打抜フィード装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するべく本発明に係るシート材の打抜フィード装置は、打抜パンチおよびこの打抜パンチと対をなすダイを備え、ダイ上に導かれたシート材料から所定形状のシート片、例えば筒型電池に組み付けられる底紙や鍔紙を打ち抜き形成する打抜機構と、この打抜機構により打ち抜かれたシート片をその打抜方向と交差する向きに取り出して移送するフィード機構とを具備したものであって、
特に前記打抜機構を、先端に打抜パンチが装着され、往復駆動されて前記打抜パンチを前記ダイに嵌合させる打抜プランジャと、この打抜プランジャの内側に進退自在に設けられて先端にナックアウトチップを装着してなり、往復駆動されて前記ナックアウトチップを前記打抜パンチの先端より突出させるナックアウトプランジャとを備えた構成とし、更に前記ナックアウトチップの先端部に前記シート片の取り出し方向に沿う溝を形成し、一方、前記フィード機構には上記ナックアウトチップの溝内を通過して前記シート片を横方向に押し出す背高の突起部を設けたことを特徴としている。
【０００８】
また請求項２に示すように前記フィード機構を、前記ナックアウトチップにより押し出された前記シート片を受け止めると共に、受け止めたシート片を横方向に案内するガイド溝を備えた移送台と、この移送台のガイド溝に沿って前記突起部を移動させる移動体とを備えた構成としたことを特徴としている。更に請求項３に記載するように、前記ナックアウトチップがシート片をガイド溝上に押し付けた状態にあるとき、前記移動体が作動して前記突起部を前記ナックアウトチップの溝内を通過させ、これによって上記シート片を横方向に押し出すようにしたことを特徴としている。
【０００９】
即ち、本発明は打抜パンチの内部に設けたナックアウトチップにより、打抜パンチによってシート材から打ち抜かれたシート片をフィード機構のガイド溝上に押し出し、この状態で移動体により移動される突起部を上記シート片の側部に当接させて横方向に押出すようにしたもので、この際、上記突起がナックアウトチップに衝突することがないように、該ナックアウトチップの先端に溝を設けておくようにしたことを特徴としている。
【００１０】
この結果、シート材からその巻き癖に起因する反りのあるシート片を打ち抜いた場合であっても、そのシート片をナックアウトチップによりガイド溝上に平坦に押し付けた状態で、その厚みよりも高さのある突起部により横方向に押し出すことができるので、シート片の厚みや反りの有無に拘わることなく１枚ずつ安定・確実に所定の位置に移送することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るシート片の打抜フィード装置について、筒型電池の製造工程に組み込まれる底紙供給装置を例に説明する。
図１は底紙供給装置の概略的な構成を示す斜視図であり、図２はその平面構成図、図３はその要部側面図である。この装置は、底紙の形成材料であるフープ状に巻回されたシート材１１を巻き戻しながら、所定の速度で所定長ずつ間欠的に打抜機構１２に送り出し、該打抜機構１２にてシート材１１から所定形状のシート片である底紙１３を打ち抜き、この底紙１３を上記打抜機構１２の下方に設けられた円盤状のフィード機構１４にて該打ち抜き機構１２の側方の底紙供給位置に移送するように構成される。この底紙供給位置にて、図示しない筒型電池の製造ラインに沿って順次搬送される電池ケーシングに対する底紙１３の装着作業が行われる。
【００１２】
尚、図中１５は、シート材１１を巻き戻して搬送する搬送装置で、打抜機構１２よりも下流側に設けられ、インデックス１５ａによって間欠的に回転駆動されて前記シート材１１を挟み込んで所定長ずつ引き出す搬送ローラ１５ｂと、打抜機構１２よりも上流側に設けられて上記搬送ローラ１５ｂとの間におけるシート材１１の張力を一定に保つテンションローラ１５ｃとからなる。
【００１３】
さて前記打抜機構１２は、図３に詳しく示すように、打抜カム２１によって上下（打抜機構１２に供給されるシート材１１の表裏の方向）に往復駆動される筒型の打抜プランジャ２２と、この打抜プランジャ２２の内部に上下動自在に設けられ、前記打抜カム２１によって上下に往復駆動されるナックアウトプランジャ２３を備えている。打抜プランジャ２２およびナックアウトプランジャ２３は、カムフォロア２２ａ,２３ａを介して前記打抜カム２１により互いに関連付けられて上下に往復移動駆動されるもので、前記搬送装置１５によってシート材１１が所定長さ送り出され、該シート材１１が停止したときに下降駆動される。具体的には後述するように、例えば先ず打抜プランジャ２２が所定位置まで下降駆動され、打抜プランジャ２２を最下降位置に保持した状態でナックアウトプランジャ２３が所定位置まで下降駆動される。
【００１４】
上記打抜プランジャ２２の先端には所定形状の打抜パンチ２４が装着されている。また打抜プランジャ２２によって下降駆動される打抜パンチ２４の下方位置には、これと対をなすダイ２５が所定の間隔を隔てて対向配置されている。そして打抜パンチ２４は、その下降によって上記ダイ２５に嵌合することで、その間に導かれるシート材１１から所定形状のシート片（底紙１３）を打ち抜く役割を果たす。
【００１５】
即ち、打抜機構１２に供給されるシート材１１は、幅方向に位置規制されて上記ダイ２５上に導かれる。そしてシート材１１は前述した如く下降駆動される打抜プランジャ２２の先端の打抜パンチ２４とダイ２５との間に挟み込まれた後、更に下降駆動される打抜パンチ２４によってダイ２５の下方に打ち抜かれる。従ってシート材１１から打ち抜かれるシート片（底紙１３）は、打抜パンチ２４の外形形状（雄型）およびダイ２５の内形形状（雌型）により規定された形状のものとなる。
【００１６】
尚、打抜パンチ２４は中空筒型構造をなし、その内部に前記ナックアウトプランジャ２３の先端に装着されたナックアウトチップ２６を挿通し得るものとなっている。このナックアウトチップ２６は、前述したナックアウトプランジャ２３の下降により打抜パンチ２４の先端部から突出することで、前記打抜パンチ２４によって打ち抜かれた底紙１３を更に押し下げてフィード機構１４上に送り出す役割を果たす。
【００１７】
またこのナックアウトチップ２６の先端部には、図４に示すようにフィード機構１４による底紙１３の取り出し方向に沿って所定深さの溝２６ａが設けられている。この溝２６ａは、前記フィード機構１４に設けられて底紙１３を前記ナックアウトチップ２６の下端部からその側方に押し出し、且つ所定の位置まで搬送する役割を担う後述する突起部３１との衝突を回避して、該突起部３１を打抜機構１２（打抜パンチ２４およびナックアウトチップ２６）の下方を通過させるものである。
【００１８】
ここでフィード機構１４について説明すると、図４にその要部を模式的に示すようにフィード機構１４は、リング状のガイド溝３２をその上面に形成した円盤状の移送台３３と、上記ガイド溝３２内を移動可能に設けられた前記突起３１を移動させる移動体３４とを備えている。即ち、移送台３３の上面には、前記打抜機構１２にてシート材１１から打ち抜かれたシート片（底紙１３）を受け止めると共に、この底紙１３を筒型電池の製造ラインに対する底紙供給位置に案内する所定幅のガイド溝３２がリング状に形成されている。このガイド溝３２の溝深さは、前記シート片（底紙１３）の反りを見込んだ厚みよりも僅かに深くなるように設定されている。またこのガイド溝３２の底部には、該ガイド溝３２に沿って前記突起部３１を移動させるスリット溝３２ａが形成されている。
【００１９】
突起部３１は、移送台３３の内部に組み込まれて回転駆動される円盤状の移動体３４の周縁部に突出形成されたもので、例えば周方向に等間隔に複数個設けられており、移動体３４の回転に伴って前記スリット溝３２ａ内を移動する。この突起部３１の高さは、前記ガイド溝３２内への突出長が、該ガイド溝３２の溝深さよりも僅かに短くなるように設定される。
【００２０】
しかして移動体３４は、図３に示すように回転伝達ギヤ３５を介して前記打抜カム２１の回転に連動して回転する。そして打抜機構１２によりシート片（底紙１３）が打ち抜かれて前記ガイド溝３２上に押し出されたとき、移動体３４は突起部３１を前記ナックアウトチップ２６の先端部の溝２６ａ内を通過させて移動させるものとなっている。この突起部３１の上記ナックアウトチップ２６の溝２６ａ内の通過により、図４に示すようにナックアウトチップ２６の先端部によってガイド溝３２内に押し付けられている底紙１３が、該突起部３１によって横方向に押し出され、ガイド溝３２に沿って移送される。
【００２１】
尚、前述した打抜カム２１は、その１回転によって前記打抜プランジャ２２およびナックアウトプランジャ２３を複数回（例えば３回）に亘って上下に往復駆動してシート材１１から底紙１３を打ち抜くように構成されている。また前記フィード機構１４は、等角度間隔に設けた複数（例えば８個）の突起部３１を前記底紙１３の打ち抜きに連動させて、その都度、ナックアウトチップ２６の溝２６ａ内を通過させ、ナックアウトチップ２６の先端部から底紙１３を横方向に押し出すように同期化されている。
【００２２】
かくしてこのように構成された底紙供給装置（シート片の打抜フィード装置）によれば、図５(ａ)(ｂ)(ｃ)にその作動状態を分解して示すように、打抜プランジャ２２およびナックアウトプランジャ２３を上昇させ、打抜パンチ２４およびナックアウトチップ２６をそれぞれ上昇位置に保った状態において、ダイ２５上にシート材１１を導く。このシート材１１の供給は、該シート材１１から打ち抜く底紙１３（シート片）の大きさに相当する長さずつ、フープ状のシート材１１を間欠的に引き出すことによって行われる［図５(ａ)］。
【００２３】
しかる後、打抜カム２１の回転に伴って打抜プランジャ２２を下降させ、その先端に装着された打抜パンチ２４とダイ２５との間にシート材１１を挟み込み、該シート材１１から底紙１３を打ち抜く［図５(ｂ)］。その後、前記打抜カム２１の回転に伴ってナックアウトプランジャ２３を下降させ、その先端に装着されたナックアウトチップ２６を前記打抜パンチ２４の先端より突出させることで、該ナックアウトチップ２６により底紙１３を押し出し、ガイド溝３２上に押さえ込む［図５(ｃ)］。
【００２４】
するとこの状態において、前記移動体３４の回転に伴って突起部３１がナックアウトチップ２６の溝２６ａ内を通過し、底紙１３をガイド溝３２に沿ってその側方に押し出す。そして突起部３１による底紙１３の横方向への押出しが行われている状態において前記打抜カム２１の回転に伴い、前記打抜プランジャ２２およびナックアウトプランジャ２３が上昇駆動され、図５(ａ)の状態に復帰する。このような動きを順に繰り返すことにより、フープ状のシート材１１が間欠的に繰り出されながら、該シート材１１から底紙１３（シート材）が１枚ずつ打ち抜かれ、フィード機構１４のガイド溝３２上に押し出される。そしてガイド溝３２内を移動する突起部３１により底紙１３がナックアウトチップ２６の側方に押し出されて１枚ずつ移送されることになる。
【００２５】
この際、突起部３１はナックアウトチップ２６の溝２６ａ内を通過しながら移動するので、底紙１３の縁部に確実に当接して該底紙１３を横方向に押し出すことになる。即ち、底紙１３の厚みよりも十分大きい高さを持つ突起部３１にて底紙１３を押し出すので、仮に底紙１３が薄い場合であっても、これを安定・確実に押し出すことができる。しかもナックアウトチップ２６によって底紙１３をガイド溝３２上に押さえ付けた状態で、突起部３１により底紙１３を横方向に押し出すので、シート材１１の巻き癖が残っている部分から底紙１３を打ち抜いた場合であっても、底紙１３を確実に押し出して移送することが可能となる。
【００２６】
またナックアウトチップ２６によって底紙１３をガイド溝３２上に押さえ付けない場合であっても、突起部３１がナックアウトチップ２６の溝２６ａ内を通過するような十分な高さを有しているので、仮にガイド溝３２に落とし込まれた底紙１３が巻き癖に起因する反りを生じていても、その縁部に突起部３１を確実に当接させて底紙１３を横方向に押し出すことができる。
【００２７】
従って底紙１３の厚みに拘わることなく、また巻き癖に起因する反りの有無に拘わることなしに、シート材１１から底紙１３（シート片）を順次打ち抜きながら、これを１枚ずつ安定・確実に供給（フィード）することが可能となる。しかもこのようにしてシート片を１枚ずつ安定・確実にフィードすることが可能なので、そのフィード速度の高速化にも十分に対処可能である。
【００２８】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば図６に示すようにフィード機構１４を、回転駆動されるフィードカム４１ａと、その周面を転動するカムフォロア４１ｂを備えた揺動レバー４１ｃとからなるカム機構４１によって往復駆動されるプッシャ４２を用いて実現することも可能である。この場合には、プッシャ４２の先端に突起部４３を設け、ナックアウトチップ２６の先端部の溝２６ａを通過させるようにすれば良い。
【００２９】
またリング状の鍔紙を打ち抜き形成してフィードする場合には、図７に示すようにシート材１１の走行方向上流側に、内径打ち抜き用の打抜機構１６を設け、前記打抜機構１２によってシート片を打ち抜くに先立って穴開けを行うようにすれば良い。この場合には、内径打ち抜き用の打抜機構１６を基本的には前述した打抜機構１２と同様に構成し、打抜パンチ２４とダイ２５として内径打ち抜き用（小径）のものを装着すれば良い。
【００３０】
更にここでは、円形の底紙１３やリング状の鍔紙を打抜形成し、これを１枚ずつフィードする装置について例示したが、シート材１１から打抜形成するシート片の形状は特に限定されず、その形状仕様に応じた打抜パンチ２４とダイ２５とを用いるようにすれば良い。また筒型電池の製造ライン以外の各種製造ラインに適宜組み込むことが可能である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、打抜パンチの先端から突出して該打抜パンチにより打ち抜かれたシート片をフィーダ機構に押し出すナックアウトチップを備えてなり、フィーダ機構は上記ナックアウトチップの先端に設けた溝内を通過してシート片を押し出す突起部を備えているので、フープ状のシート材から打ち抜いたシート片が薄い場合であっても、或いはシート片がシート材の巻き癖に起因する反りを有する場合であっても、これを１枚ずつ安定・確実にフィードすることができる。しかも簡単な構成である上、シート片の高速フィードにも十分に対処可能である等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るシート片の打抜フィード装置であって、筒型電池の製造工程に組み込まれる底紙供給装置の概略的な構成を示す斜視図。
【図２】図１に示す底紙供給装置の平面構成図。
【図３】図１に示す底紙供給装置の要部側面図。
【図４】図１に示す底紙供給装置におけるナックアウトチップと、ガイド溝内を移動する突起部との関係を示す図。
【図５】図１に示す底紙供給装置の作動状態を分解して示す図。
【図６】本発明に係るシート片の打抜フィード装置におけるフィード機構の変形例を示す図。
【図７】本発明の別の実施形態に係る底紙供給装置の概略的な構成を示す平面図。
【図８】シート材から打ち抜かれるシート片としての底紙と鍔紙の例を示す図。
【図９】従来のシート片供給装置の概略的な構成を示す図。
【図１０】従来のシート片供給装置における不具合点を模式的に示す図。
【符号の説明】
１１ シート材
１２ 打抜機構
１３ 底紙（シート片）
１４ フィード機構
１５ 搬送装置
１６ 打抜機構
２１ 打抜カム
２２ 打抜プランジャ
２３ ナックアウトプランジャ
２４ 打抜パンチ
２５ ダイ
２６ ナックアウトチップ
２６ａ 溝
３１ 突起部
３２ ガイド溝
３３ 移送台
３４ 移動体
４２ プッシャ
４３ 突起部

Claims (3)

1. 打抜パンチおよびこの打抜パンチと対をなすダイを備え、ダイ上に導かれたシート材料から所定形状のシート片を打ち抜く打抜機構と、この打抜機構により打ち抜かれたシート片をその打抜方向と交差する向きに取り出して移送するフィード機構とを具備してなり、
   前記打抜機構は、往復駆動されてその先端に装着した前記打抜パンチを前記ダイに嵌合させる打抜プランジャと、この打抜プランジャの内側に進退自在に設けられ、往復駆動されてその先端に装着されたナックアウトチップを前記打抜パンチの先端より突出させるナックアウトプランジャとを備え、
   前記ナックアウトチップはその先端部に前記シート片の取り出し方向に形成された溝を有し、前記フィード機構は上記ナックアウトチップの溝内を通過して前記シート片を押し出す突起部を備えていることを特徴とするシート片の打抜フィード装置。
2. 前記フィード機構は、前記ナックアウトチップにより押し出された前記シート片を受け止めると共に、該シート片を横方向に案内するガイド溝を備えた移送台と、この移送台の上記ガイド溝に沿って前記突起部を移動させる移動体とを具備したことを特徴とする請求項１に記載のシート片の打抜フィード装置。
3. 前記移動体は、前記ナックアウトチップが前記シート片を前記ガイド溝上に押し付けたとき、前記突起部を前記ナックアウトチップの溝内を通過させることを特徴とする請求項２に記載のシート片の打抜フィード装置。

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