JPH07172644A - シート巻回装置およびシート巻回方法 - Google Patents

シート巻回装置およびシート巻回方法

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JPH07172644A
JPH07172644A JP32530993A JP32530993A JPH07172644A JP H07172644 A JPH07172644 A JP H07172644A JP 32530993 A JP32530993 A JP 32530993A JP 32530993 A JP32530993 A JP 32530993A JP H07172644 A JPH07172644 A JP H07172644A
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JP
Japan
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sheet
winding
winding shaft
wound
shaft
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Application number
JP32530993A
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English (en)
Inventor
Kimimoto Moriya
公基 守屋
Masaaki Furuya
正明 古矢
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明のシート巻回装置は、回転円板に巻回し
終わったシートの端末部を固定処理する位置と、巻回・
巻き止めされたシールを外部へ排出する位置との間に、
シートに対する必要な検査を行い良否判定をなすことに
より、全ての処理を装置内で済ませることができ、ライ
ン自動化が得ることにある。 【構成】所定角度ずつ間欠的に回動駆動される回転基板
1と、この回転基板に所定間隔を存して設けられ、回転
基板の停止位置に対応してシートP1ないしP4を巻回
し、巻回し終わったシートを巻き止めし、かつ回転基板
外部に排出する複数本の巻軸3ないし6とを具備し、上
記シートの巻き止め位置と外部放出位置の間に、上記回
転基板の停止位置を少なくとも1回増加するとともにこ
の停止位置に対応する巻軸を追加し、巻回・巻き止めさ
れたシートの良否の判定をなすCCDカメラ16と制御
回路17を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、巻軸にシートを巻回し
て巻き止めをなす、シート巻回装置およびシート巻回方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、リチウム二次電池や、電解コ
ンデンサ素子などを成形するのに、電極シート、絶縁用
シートなどを重ねて巻回し、この巻回物を容器に収容し
て密封しなければならない。
【0003】普通、複数枚のシートの巻き始め部と、端
末部の位置をずらせて重ね合わせた状態で巻回する。す
なわち、たとえば正極をなすアルミニューム箔と、負極
をなす銅箔との間に、これらの電気絶縁材としてのセパ
レータシートが介在される。
【0004】これら構成シートが全て同長で、シートの
両側縁位置が全て同じであると、セパレータを介在させ
ても、極く僅かな位置ずれで、上記正極シートと負極シ
ートとが両側縁において接触してしまう。
【0005】したがって、セパレータシートの両側縁
は、上記正極シートと負極シートより長くし、これらよ
り突出させている。従来、特開平4−152510号公
報に開示されるような、シート巻回装置がある。
【0006】これは図13に示すように、正極と負極を
それぞれ形成する第1の電極シートP1と、第2の電極
シートP2とに、第1,第2のセパレータシートP3,
P4が介在するよう供出される。
【0007】これより前の動作で、上記セパレータシー
トP3,P4の端部が長く延出され、これらの間に各電
極シートP1,P2が導かれる。これら各シートP1な
いしP4は、回転基板100の第1の位置Aに位置する
巻軸101のスリットに掛止され、巻軸がその位置で回
転駆動されることにより、この巻軸に重ねられた状態で
巻回される。
【0008】所定長さの巻回が行われたところで、この
巻軸101の巻回動作を停止する。ついで、各電極シー
トP1,P2の搬送路途中に設けられるカッタ装置11
0,111が駆動して、各電極シートを切断する。
【0009】切断後、上記巻軸101は回転して、この
巻軸とカッタ装置110,111の切断位置との間に残
った電極シート部分を巻回する。電極シートP1,P2
の残り部分全てを巻回したら、巻軸101の巻回動作を
停止し、回転基板100を所定角度回動駆動する。ここ
では、第2の位置Bと、第3の位置Cとに、それぞれ巻
軸102,103が等間隔に設けられるところから、1
20°のインデックス動作となる。
【0010】このとき、上記第1の位置Aの近傍にある
一対の送りローラ104,105がシートを挟持し、か
つ送り出す。所定位置まで送ったところで、第1の位置
Aと第2の位置Bとの間にあるカッタ装置112および
保持ローラ113,113を駆動して、巻軸101,1
02相互間に掛け渡されるセパレータシートP3,P4
を保持し、切断する。
【0011】ついで、第2の位置Bに移動した巻軸10
2を回転駆動して、セパレータシートP3,P4の端部
を巻き取り、シールテープ114をその表面に貼着して
巻き止めする。あるいは、加熱などの方法によりセパレ
ータシートを融着して巻き止めする。
【0012】再び回転基板100をインデックス動作さ
せ、第3の位置Cに巻軸103を移動させた後、ここか
ら巻軸に巻回・巻き止めされたシートを抜き取ってシュ
ート115に排出する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、各シートP
1ないしP4の巻回・巻き止めが終了した時点で、この
良否判定をなす必要がある。すなわち、巻回・巻き止め
されたシートの外径が許容範囲内か、否か。許容範囲外
の完成であると、後工程にある容器への収容が困難にな
る。
【0014】各電極シートがセパレータシートで完全に
覆われているか、否か。ローラの送りミスなどがあると
電極シートが露出し、電気絶縁がなされなくなる。タブ
位置、角度が規定通りか。上記タブは、各電極シートに
予め取着されていて、その一部はシートから突出する。
しかも、完成した状態で互いのタブ位置は正しく所定角
度を存するよう位置させなければならない。
【0015】表面の巻シワの程度が許容範囲内か。複数
枚のシートを重ね合わせた状態で巻くことから、後述す
るように内側のシートにシワが生じ易い。このシワを巻
き込むと、程度が大であると完成した状態で部分的に膨
らんでしまう。また、電気的に不良となる。
【0016】このように、従来の装置において、巻回・
巻き止めされたシートの良否判定をなすため、その判定
手段をたとえば第2位置もしくは第3位置に組み込む
と、3本の巻軸での作業時間が不均一になってしまい、
生産性に悪影響がある。
【0017】そこで、従来の装置で良否判定は、この装
置とは別の装置もしくは工程で行うようにしている。具
体的には、巻回動作が終了した完成品を巻軸から作業員
が1本づつ取り外し、数がまとまったところで製造ライ
ンから出て、別位置で良否判定を行っている。したがっ
て、手間がかかる。
【0018】一方、先に説明した工程のフローで、多ヘ
ッドの巻軸を順次インデックス回転させ、各工程を順次
終了させてから次の工程に移っている。換言すれば、各
工程は直列的な流れになっていて、タクトタイムが比較
的長い。
【0019】このような長いタクトタイムは、生産性を
損なうところから、この短縮化を図らねばならないが、
そのために品質を落とすようなことがあってはならない
ので、信頼性の向上と、タクトタイムの短縮を両立させ
なければならない。
【0020】一方、巻きシワの発生状況について、図6
に模式的に示した図にもとづいて詳述する。はじめ図6
(A)に示すように、各シートPbないしPdは送りロ
ーラR1 ,R2 によって挟持され、その先端部が既にあ
る程度巻軸Mに巻き取られているシートPa,Pbと一
括して送り出される。このときのシート間の摩擦で、シ
ートPcないしPdは巻軸Mに自動的に巻き取られる。
【0021】図示しないカッタ装置が各シートPcない
しPdを切断した後は、送りローラR1 ,R2 が各シー
トPaないしPeを挟持し、一括して送り込む。したが
って、理論的には、複数枚のシートが同じ送り速度で送
り出されることになる。
【0022】しかるに、巻軸Mでは、この周面側の内側
に巻き込まれるシートPaと、表面外側に巻き込まれる
シートPeとでは、巻き込まれる部位の半径がシートの
合計厚さ分だけ異なり、内外側シートで巻き込み速度に
差が生じる。
【0023】すなわち、同図(B)に示すように、各シ
ートに周速度の相違が出て、外側Peのシートに比べて
内側のシートPaの巻き込み速度が遅くなる。各シート
自体は自由に延び縮みするようになっておらず、外側の
シートPeの巻回速度で送りローラR1 ,R2 が回転す
る。
【0024】そのため、巻軸Mと送りローラR1 ,R2
との間で、外側のシートPeはピンと張った状態を保持
する反面、巻回速度の遅い内側のシートPaでは速度差
があることにより弛み(タルミ)を生じる。
【0025】このような弛みは、次第に大きくなり、垂
れ下がり、ついには他の構成部品に接触して破断した
り、そのまま巻き込まれて不良品となる。上記弛みが大
きくならないうちに送りローラR1 ,R2 を開放して、
各シートごとに張力を制御すれば、弛みを無くすことが
できるが、良い状態になるまでの時間と送りローラの開
放動作を正しく制御することは非常に困難である。
【0026】従来の装置では、弛みが大きくならないう
ちに送りローラR1 ,R2 を開放して、各シートに張力
を与えることだけに止まり、それ以上の有効な対策が施
されていないのが現状である。
【0027】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たシート巻回装置およびシート巻回方法であり、その第
1の目的とするところは、回転円板に巻回し終わったシ
ートの端末部を固定処理する位置と、巻回・巻き止めさ
れたシートを外部へ排出する位置との間に、上記シート
に対する必要な検査を行い良否判定をなすことにより、
全ての処理を装置内で済ませることができ、ライン自動
化を得ることにある。
【0028】第2の目的とするところは、一部の工程を
並行して進行させ、タクトタイムの短縮化を図り、生産
性の向上を得ることにある。第3の目的とするところ
は、複数枚のシートを重ねた状態で巻回する際に、必然
的に発生する内外側シートの巻回速度の相違を吸収し
て、弛みの発生を未然に阻止し、品質の向上を図ること
にある。
【0029】
【課題を解決するための手段】このような第1の目的を
満足するため、第1の発明のシート巻回装置は、所定角
度ずつ間欠的に回動駆動される回転基板と、この回転基
板に所定間隔を存して設けられ、回転基板の停止位置に
対応してシートを巻回し、巻回し終わったシートを巻き
止めし、かつ回転基板外部に排出する複数本の巻軸とを
具備し、上記シートの巻き止め位置と外部放出位置の間
に、上記回転基板の停止位置を少なくとも1回増加する
とともにこの停止位置に対応する巻軸を追加し、巻回・
巻き止めされたシートの良否の判定をなす良否判定手段
を備えたことを特徴とする。
【0030】上記良否判定手段は、巻軸に巻回・巻き止
めされたシートを撮像するCCDカメラと、このCCD
カメラの画像処理をなして良否を判断する制御回路とか
らなる。
【0031】上記外部放出位置に、放出された巻回シー
トを受けるシュータと、このシュータの搬送端に対向し
て配置される良品受け部および不良品受け部と、上記良
否判定手段からの良否判定信号を受けて上記シュータを
駆動し、良品と不良品とに振り分けて上記シュータから
良品受け部もしくは不良品受け部へ放出させる駆動機構
とを具備した。
【0032】シート巻回方法として、第1の位置で、供
出されるシートを巻軸に巻回し、かつ所定長さ巻回され
たシートを切断する工程と、第1の位置から第2の位置
へ、上記巻軸を移動する工程と、この第2の位置で、巻
回されたシートの端末部を巻き止めする工程と、上記第
2の位置から第3の位置へ、上記巻軸を移動する工程
と、この第3の位置で上記巻軸に巻回・巻き止めされた
シートを検査し、その良否を判定する工程と、第3の位
置から第4の位置へ、上記巻軸を移動する工程と、第4
の位置で上記巻軸から巻回・巻き止めされたシートを抜
き取り、かつ上記良否判定手段からの信号に基づいて良
品と不良品とを振り分ける工程と、第4の位置から上記
第1の位置へ巻軸を移動する工程とからなる。
【0033】第2の目的を満足するため、第2の発明の
シート巻回装置は、所定角度ずつ間欠的に回動駆動され
る回転基板と、この回転基板に所定間隔を存して設けら
れ、回転基板の停止位置に対応してシートを巻回し、巻
回し終わったシートを巻き止めし、かつ回転基板外部に
排出する複数本の巻軸とを具備し、上記回転基板の回動
に合わせて、シートの巻き始め位置から巻き止め位置ま
で巻軸を変位駆動しながら、この移動間に巻軸を回転駆
動して、巻軸にシートを巻回させる移動巻回手段を備え
たことを特徴とする。
【0034】上記移動巻回手段は、往動時に上記回転基
板および巻軸を所定方向に間欠的に回動駆動するととも
に巻軸を回転駆動し、復動時に回転基板と巻き止め位置
に移動させた上記巻軸から離間する揺動機構である。
【0035】シート巻回方法として、シートを巻軸に巻
回する工程と、上記巻軸を、シートの巻き初め位置から
巻き止め位置まで移動させる工程とを、同時に進行させ
ることを特徴とする。
【0036】第3の目的を満足するため、第3の発明の
シート巻回装置は、重ね合わされた複数枚のシートを挟
持するとともに回転駆動され、上記複数枚のシートを同
時に搬送する一対の送りローラと、これら送りローラか
ら送り出されたシートを重ね合わされた状態で巻軸に巻
回し、上記巻軸側である内側のシートと、表面外側のシ
ートとに相対的な速度差を付与し、内側のシートの弛み
を吸収する速度制御手段を備えたことを特徴とする。
【0037】上記速度制御手段は、送りローラのシート
挟持力を弾性的に調整して、各シート間で相対的な滑り
を発生させる機構である。上記速度制御手段は、内側の
シートに転接する送りローラの回転速度が、外側のシー
トに転接する送りローラの回転速度よりも遅くなるよう
設定する機構である。
【0038】上記速度制御手段は、送りローラのシート
挟持力を弾性的に調整して、各シート間で相対的な滑り
を発生させるとともに、内側のシートに転接する送りロ
ーラの回転速度が、外側のシートに転接する送りローラ
の回転速度よりも遅くなるよう設定する機構である。
【0039】上記速度制御手段は、巻軸での内,外側シ
ートの各曲率半径に対して各送りローラの挟持部の曲率
半径が逆になるよう、各送りローラをシートの挟持状態
のまま変位させる機構である。
【0040】
【作用】第1の発明によれば、回転円板に巻回し終わっ
たシートの端末部を固定処理する位置と、巻回・巻き止
めされたシールを外部へ排出する位置との間に、上記シ
ールに対する必要な検査を行い良否判定をなすことによ
り、全ての処理を装置内で済ませることができる。
【0041】第2の発明によれば、巻軸のシート巻き取
り工程と、回転基板のインデックス工程を並行して進行
させることにより、タクトタイムの短縮化を図れる。第
3の発明によれば、複数枚のシートを重ねた状態で巻回
することにより、必然的に発生する内外側シートの巻回
速度の相違を吸収して、弛みの発生を未然に阻止する。
【0042】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は、第1の発明に適用される。ここでは反
時計回り方向に、所定角度づつ間欠的に回動駆動され
る、すなわちインデックス回転させられる回転基板1が
設けられる。
【0043】この回転基板1の周端部には、それぞれ径
方向に亘り、かつ軸方向に沿ってスリット2を有する4
本の巻軸3ないし6が、それぞれ紙面の前後方向に進退
駆動され、かつ回転駆動させられるように設けられてい
る。
【0044】上記回動基板1がインデックス回転されて
停止する位置は、常に、図の巻軸3ないし6の位置であ
り、ここで巻軸が4本備えられるところから、回動基板
は90°づつ回動することになる。
【0045】図における右上部の巻軸3の位置を第1の
位置Aと呼び、左上部の巻軸4の位置を第2の位置Bと
呼び、左下部の巻軸5の位置を第3の位置Cと呼び、右
下部の巻軸6の位置を第4の位置Dと呼ぶこととする。
【0046】第1の位置Aにある巻軸3に対して、正極
と負極をそれぞれ形成する第1の電極シートP1と、第
2の電極シートP2とに、第1,第2のセパレータシー
トP3,P4が介在するよう供出される。
【0047】これより前の動作で、上記セパレータシー
トP3,P4の端部が長く延出され、これらの間に各電
極シートP1,P2が導かれる。上記第1の電極シート
P1は、案内ローラおよびテンションローラ7を介して
上記巻軸2へ送られる。第2の電極テープP2は、案内
ローラおよびテンションローラ8を介して上記巻軸2へ
送られる。
【0048】上記第1のセパレータシートP3は、適宜
なテンションが掛けられた状態で送りローラ9,10を
介して上記巻軸2へ送られる。第2のセパレータシート
P4は、適宜なテンションが掛けられた状態で送りロー
ラ9,10を介して上記巻軸2へ送られる。
【0049】なお、各電極テープP1,P2の搬送路途
中には、対向する電極テープを切断するためのカッタ装
置11,12が設けられている。第1の位置Aと第2の
位置Bとの中間部に対向して、これらの間に掛け渡され
るシートを切断するためのカッタ装置13およびシート
を回動基板1に押し付け固定するための保持ローラ1
4,14が設けられる。
【0050】第2の位置Bの近傍には、第2の位置の巻
軸4に巻回されるシートを加熱して巻き止めをなす加熱
手段であるシールヒータ15が配置される。第3の位置
Cに対向して、検査体であるCCDカメラ16が配置さ
れる。このCCDカメラ16は、コンピュータからなる
制御回路17と電気的に接続され、第3の位置Cの巻軸
5に巻回・巻き止めされるシートを撮像し、その画像信
号を伝送する。
【0051】上記制御回路17では、画像信号を受けて
予め記憶される検査項目との比較をなし、良否判定を行
う。すなわち、CCDカメラ16と制御回路17とで、
良否判定手段が構成されることになる。
【0052】上記第4の位置Dでは、巻軸6が回転基板
1紙面の裏面側方向に移動し、それにより、巻軸に巻回
・巻き止めされたシートが抜き取られる。さらに、この
下方部位には、抜き取られたシートを受けるシュータ1
8が配置される。このシュータ18の傾斜下端部には、
シュータを上下方向に駆動する駆動機構19が連結され
ていて、その駆動信号は上記制御回路17から送られる
ようになっている。
【0053】上記シュータ18の傾斜下端部には、上下
方向2段に分かれて、良品用シュータ20と不良品用シ
ュータ21が配置される。すなわち、これら良品,不良
品用シュータ20,21は上記シュータ18の傾斜下端
部が上下に変位した位置に対向して設けられることとな
る。
【0054】しかして、これより以前の工程で、第1,
第2のセパレータシートP3,P4の先端部が送りロー
ラ9,10から回動円板1と一方の保持ローラ14との
間に挟持される。
【0055】第1の位置Aで巻軸3が紙面方向に進出し
て、このスリット2に各シートP3,P4を介挿する。
この状態で巻軸3は回転駆動され、各セパレータシート
P3,P4は送りローラ9,10に案内されて送り出さ
れ、よって巻軸3に巻回される。
【0056】一方、先端部がカッタ装置11,12位置
にある第1,第2の電極シートP1,P2は、案内ロー
ラとテンションローラ7,8によってテンションを掛け
られて送り出される。
【0057】これらシートP1,P2の先端部が搬送さ
れる各セパレータシートP3,P4に接触すると、摩擦
力が発生する。よって各電極シートP1,P2が各セパ
レータシートP3,P4とともに、かつこれら相互間に
介在した状態で搬送されることになる。
【0058】当然、各電極シートP1,P2の巻き始め
端部において、各セパレータシートP3,P4の端縁部
は、各電極シートの端縁部より長い。所定長さの巻回が
行われたところで、第1の位置Aにある巻軸3の巻回運
動が停止し、ついでカッタ装置11,12が駆動して、
各電極シートP1,P2を切断する。
【0059】切断後、再び上記巻軸3は回転して、各セ
パレータシートP3,P4とともに、巻軸3とカッタ装
置11,12の切断位置との間に残った電極シートP
1,P2部分を巻回する。
【0060】電極シートP1,P2の残り部分全てを巻
回したら、巻軸3の巻回動作を停止し、回動基板1を9
0°インデックス駆動する。これまで第1の位置Aで各
シートを巻回していた巻軸3は、セパレータシートP
3,P4を引き摺ったまま第2の位置Bに移動し、巻軸
4に変わる。
【0061】これまで第4の位置Dにあり巻回したシー
トを抜き取って紙面背面方向に後退した巻軸6は,第1
の位置Aに移るとともに、第2の位置Bの巻軸4から延
出されるセパレータシートP3,P4との当接を回避す
る。
【0062】ついで、第1,第2の位置A,B間のカッ
タ装置13および保持ローラ14,14が降下して、対
向するセパレータシートP3,P4を固定保持するとと
もに切断する。
【0063】こんどは、第2の位置Bの巻軸4が回転を
開始して、切断されて残ったセパレータシートP3,P
4の端末部を巻き込む。この巻き込みが終了してから、
あるいは巻き込み動作とともに発熱したシールヒータ1
5が、巻軸4に巻回されるシートを加熱する。表面側の
シートは溶融して、その内側のシート面に融着する。す
なわち、目的とする巻回・巻き止めされたシートが完成
する。
【0064】また、第2の位置Bでの加熱工程に並行し
て、第1の位置Aでは、先に説明した巻軸3の巻回工程
が同時に進行し、かつ同時に終了する。ついで、上記回
動基板1を90°インデックス回動する。第2の位置B
の巻軸4は上記巻回・巻き止めされたシートとともに第
3の位置Cに移動し、巻軸5に変わる。
【0065】この位置Cで巻軸5は回転駆動され、対向
して配置されるCCDカメラ16は、回転するシートを
映す。この画像信号は制御回路17へ送られ、ここで画
像処理される。
【0066】すなわち、上記巻回・巻き止めされたシー
トの外径が許容範囲内か、否か。各電極シートP1,P
2がセパレータシートP3,P4から露出しているか、
否か。ここでは図示しないタブ位置、角度が規定通り
か。表面の巻シワの程度が許容範囲内か。等々の検査項
目が用意されていて、極く短時間で全ての項目の良否判
定がなされる。
【0067】また、この検査工程中に、第1の位置Aで
は巻軸3に各シートの巻回作用がなされ、第2の位置B
では巻軸4に巻回したシートに対する加熱作用が同時に
進行する。
【0068】これら工程が終了すると、再び回動基板1
は90°インデックス回動して、良否判定がなされたシ
ートを巻回する巻軸5は第4の位置Dに移動して、巻軸
6に変わる。
【0069】この位置Dで、上記巻軸6は回転基板1の
少なくとも板面まで後退駆動される。したがって、ここ
に巻回していたシートは巻軸6から引き抜かれ、シュー
タ18に落下する。
【0070】上記シュータ18に連結される駆動機構1
9は、制御回路17から必要な情報を受け、その情報に
基づいてシュータを必要な傾斜角度に駆動し、保持す
る。巻軸6から落下するシートが良品と判定されれば、
上部側の良品用シュータ20にそのシートを導き、不良
品と判定されれば、下部側の不良品用シュータ21にそ
のシートを導く。
【0071】そして、この第4の位置Dにおける抜き取
り選別工程に同時進行して、第1ないし第3の位置Aな
いしCにおける各巻軸3ないし5は、先に説明した工程
がなされることは言う迄もない。
【0072】このようにして、第3の位置Cにおいて巻
回・巻き止めされたシートの良否判定を行うことによ
り、第1の位置Aでの巻軸3のシート巻回工程、第2の
位置Bでのシールヒータ15による巻取り固定工程、第
4の位置Dでの巻軸6からのシート抜取り工程の邪魔に
なることがなく、かつこれらから影響を受け、あるいは
与えることがない。全ての工程を装置内部で処理するこ
とができて製造ライン自動化が容易になる。
【0073】なお、第3の位置Cで行う巻回・巻き取り
シートに対する良否判定は、先に説明したCCDカメラ
16の画像処理をなすばかりでなく、たとえば接触式の
検査方式を採用してもよく、その手段に限定されるもの
ではない。
【0074】つぎに、第2の発明に適用されるシート巻
回装置および巻回方法を、図2および図3にもとづいて
説明する。装置の基本構造は先に図1で説明した、第1
の発明の巻回装置と同一であり、ここでは同装置と相違
する構成のみを説明し、同一部品については同番号を付
して新たな説明を省略する。
【0075】上記回転基板1に、第1の位置Aから第4
の位置Dに亘って巻軸3ないし6が位置することは、先
に説明したものと同様であるが、ここでは回転基板専用
の回転駆動源が存在しない。
【0076】代って、回転基板1の支軸1aには、揺動
機構30を構成する揺動アーム31の一端部が回転自在
に枢支される。この揺動アーム31の他端部には、図示
しない駆動モータにより回転駆動される回転ローラ32
が枢支されていて、揺動アーム31が第1の位置Aおよ
び第2の位置Bにあるとき、各巻軸3,4に転接するよ
うになっている。
【0077】支軸1a枢支部近傍の揺動アーム31部位
にピン33が突設されていて、このピンは第1のエアシ
リンダ34の作動杆34aと連結される。すなわち、上
記エアシリンダ34の作動杆34aを進退駆動すること
により、ピン33を介して揺動アーム31を揺動駆動す
る。
【0078】揺動アーム31の駆動範囲は、このアーム
の端部に枢支される回転ローラ32が第1の位置Aにあ
る巻軸3に転接する位置と、第2の位置Bにある巻軸4
に転接する位置との間に設定される。
【0079】第2のエアシリンダ35が揺動アーム31
に設けられていて、この作動杆35aは揺動アーム31
を介して回転基板1に設けられる孔部1bまで突没自在
である。
【0080】すなわち、このエアシリンダ35は、作動
杆35aを回転基板1の孔部1bまで突出し掛合するこ
とにより、揺動アーム31と回転基板1とを一体に連結
化でき、かつ後退させて孔部から抜き出せば、揺動アー
ムのみの単独運動が可能となる。
【0081】このようにして構成される揺動機構30
は、すなわち移動巻回手段そのものである。一方、第2
の位置Bの巻軸4近傍には第3のエアシリンダ36が設
けられていて、この作動杆36a先端には回転ローラ3
7が枢支される。そしてこの回転ローラには、図示しな
い駆動モータが連結される。
【0082】第3の位置Cでは、巻軸5に図示しない駆
動モータに連結される回転ローラ37が転接される。こ
の位置Cには巻回・巻き止めされたシートの良否判定を
なす、ここでは1対のワーク幅センサ16A.16Aが
設けられる。
【0083】しかして、第1の位置Aにおける巻軸3
に、揺動アーム31に枢支される回転ローラ32が転接
し、かつここに連結される駆動モータにより回転駆動さ
れる。上記巻軸3には、第1,第2のセパレータシート
P3,P4とともに第1,第2の電極シートP1,P2
が巻回される。
【0084】巻軸3に所定長さの巻回がなされたら、回
転ローラ32の駆動を停止して、各電極シートP1,P
2を切断する。再度、回転ローラ32を駆動して電極シ
ートP1,P2の端末部を巻軸3に巻回するわけである
が、このとき同時に第1のエアシリンダ34の作動杆3
4aを後退駆動する。ただし、第2のエアシリンダ35
の作動杆35aが回転基板1の孔部1bに挿入され、互
いに連結化していることが前提となる。
【0085】図3に示すように、揺動アーム31ととも
に回転基板1は回動し、回転ローラ32に対する巻軸3
の転接状態が継続したまま、第1の位置Aから第2の位
置Bへ変位移動する。
【0086】すなわち、先に説明した巻回装置では、図
4に示す工程フローのように、電極シートP1,P2を
切断(電極切断)したあと、巻軸3を回転駆動してシー
ト端末部の巻回工程(巻回スタート)に移り、所定長さ
の巻回が終了(巻回終了長さ)してから、巻軸3の回転
を停止(巻回停止)し、ついで回転基板1を90°回動
(インデックス)して第1の位置Aから第2の位置Bへ
の移動する。
【0087】これに対してこの発明の巻回装置は、図5
に示す工程フローのように、電極シートP1,P2を切
断したあとのシート端末部の巻回工程と、第1の位置A
から第2の位置Bへのインデックス工程とを同時に進行
させることになる。
【0088】換言すれば、回転基板1を90°回動する
間に、電極シート端末部を巻軸3に巻回し、少なくとも
第2の位置Bへ移動したとき、もしくはその途中で所定
長さの巻回を終了させる。
【0089】その結果、巻回時間の短縮化を図ることが
でき、生産性の向上を得られる。しかも、特に巻回速度
を上げずにすみ、高速化による巻きシワの発生がなく、
製品の信頼性を確保する。
【0090】上記巻軸3が第2の位置Bに移動する以前
に、第3のエアシリンダ36の作動杆36aが後退して
いるので、ここに枢支される回転ローラ37が巻軸3に
転接したまま移動する回転ローラ32と干渉することは
ない。
【0091】巻軸3が第2の位置Bに到達して巻軸4に
変わったら、回転基板1を図示しないロック機構でロッ
クする一方、第3のシリンダ36の作動杆36aを突出
させ、ここに枢支する回転ローラ37を巻軸4に転接さ
せ、かつ回転駆動する。
【0092】したがって、電極シートP1,P2の端末
部がセパレータシートP3,P4とともに巻き込まれ
る。同時に、第2のエアシリンダ35の作動杆35aを
後退させ、回動基板1の孔部1bから抜き出す。揺動ア
ーム31と回転基板1との係わり合いが解消され、アー
ムは自由になる。
【0093】ついで、第1のエアシリンダ34の作動杆
34aが突出して、揺動アーム31を復動させ、ここに
枢支する回転ローラ31を90°揺動変位して元の第1
の位置Aまで戻す。
【0094】セパレータシートP3,P4の巻き込みが
終了したら、保持ローラ14,14とカッタ装置13を
降下して、巻軸4から延びるセパレータシートP3,P
4を固定保持したうえ切断するなど、先に説明した工程
と全く同様の工程をなすので、ここでは新たな説明を省
略する。
【0095】なお、後述する機構を採用しても、上記実
施例と同様の作用効果を得られる。すなわち、揺動アー
ム31の揺動駆動源として、エアシリンダ34に代えて
モータを備え、このモータと揺動アームとを機械的に連
結して、揺動駆動させるようにしてもよい。
【0096】このとき、90°で停止させる手段とし
て、揺動アーム31もしくは回転基板1に機械的な停止
機構を備えて停止位置を定めるか、回転モータ、揺動ア
ームもしくは回転基板の回転量を検出するセンサであ
る、エンコーダ、ポテンションメータなどにより、サー
ボ制御位置決めをなしてもよい。
【0097】また、上記揺動アーム31の端部を回転基
板1の支軸1aに枢支したが、巻軸回転力が伝達できる
状態を維持してインデックス動作ができればよく、長穴
を用いたリンク構造で揺動アームを直線送りしてもよ
い。
【0098】第1ないし第3の位置AないしCにある巻
軸3ないし5には、回転駆動装置を有しない構成とした
が、これに限定されるものではなく、各巻軸に直接駆動
モータを連結してもよい。
【0099】さらに、この駆動モータの回転を回転ロー
ラで伝達する手段ばかりでなく、モータの回転軸と巻軸
の巻き芯とを合わせてカップリングにより連結したり、
あるいは摩擦などにより回転を伝達するようにしてもよ
い。
【0100】さらにまた、上記実施例では、巻軸を第1
の位置から第4の位置に亘って位置させるようにした
が、第3の位置で行う検査項目の追加、あるいは次工程
作業の取り込み等により、第5の位置およびそれ以上の
位置を追加するようにしてもよい。
【0101】先に図6(A),(B)に基づいて説明し
たように、複数枚のシートPa…Peを重ねて送りロー
ラR1,R2で一括送りをなし、これらシートを巻軸M
に巻回する際に生じ易い内側シートPaの弛みを、後述
する速度制御手段を備えた第3の発明の構成を採用する
ことにより防止できる。
【0102】図7に示すように、下部側の送りローラ1
0の枢支具40は固定であり、上部側の送りローラ9の
枢支具41は一対の連結ピン42,42を介して断面L
字状に形成されるアングル43に連結される。
【0103】このアングル43は、ベース44に対して
上下方向に移動自在なクロスローラテーブル45に取付
けられる。上記ベース44には、エアシリンダ46が設
けられており、この作動杆46aは下方に延出され上記
アングル43の水平片部43aを貫通して、この下面に
突出する。
【0104】作動杆46aはねじ切り加工が施され、水
平片部43aと間隔を存してダブルナット47が螺合さ
れる。このダブルナット47と水平片部43aとの間に
は、作動杆46aに巻装するコイルバネである圧縮バネ
48が介在される。
【0105】すなわち、ダブルナット47の位置を調整
することにより圧縮バネ48の弾性反発力を調整でき、
アングル43を介して上部側送りローラ9の下部側送り
ローラ10に対する転接力が可変する。
【0106】図8にも示すように、上記作動杆46aの
アングル水平片部43aから突出する端部には戻し用円
板49が設けられており、この作動杆が突出した状態で
水平片部43aとは狭小の間隙を存する位置にある。
【0107】しかして、シリンダ46の作動杆46aを
突出させ、複数枚重ねられたシートP1ないしP4を上
部側送りローラ9と下部側送りローラ10との間に挟持
し、かつ回転して巻軸3へ送り込む。
【0108】このときの送りローラ9,10相互のシー
トP1ないしP4に対するクランプ力は、上記圧縮バネ
48のバネ力となる。巻軸3に各シートP1ないしP4
の端部が巻き込まれ、安定した巻回状態になったら、送
りローラ9,10のシートに対する挟持力を除去して、
巻軸3との間における内外シートの周速度の相違による
弛みを防止する。
【0109】すなわち、エアシリンダ46を駆動して、
この作動杆46aを上昇させ、上部側送りローラ9のク
ランプを解除する。このとき、アングル水平片部43a
と戻し用円板49との間にわずかの間隙Sが存在してい
るから、エアシリンダ作動杆46aのわずかのストロー
クでローラ9を開放する。
【0110】したがって、圧縮バネ48の伸びによるロ
ーラ9の開放の時間遅れを最小限にして、巻軸3との間
の内側シートP1の弛みを阻止する。上部側送りローラ
9による挟持力の設定は、各シートP1ないしP4にか
かるバックテンションによりシートが滑って抜けない程
度の範囲で、できるだけ小さい値にすることが望まし
い。
【0111】そして、このような構成を採用することに
より、巻軸3が回転してシートの巻回が開始されると、
この巻軸の外側のシートP4では、巻軸により大きな張
力が発生し、逆に、内側のシートP1では張力が低下す
る。
【0112】すなわち、周速度の速い外側のシートP4
に対して圧縮バネ48のバネ力がかかって、周速度の低
下を得る。そのため、外側シートP4と内側シートP1
とで相対的な滑りによるシート送り速度差が生じ、内側
シートP1の弛みを防止できることとなる。
【0113】図9は、速度制御手段としての内側シート
の弛み防止機構を備えた、第2の実施例を示す。ここで
は先の圧縮バネや円板が不要であり、その代りとして、
各枢支具40,41の一側部に送りローラ9,10の支
軸9a,10aを突出させ、ここに小歯車50と大歯車
51を連結する。
【0114】勿論、上記送りローラ9,10間にシート
P1ないしP4を挟持し、送り出す状態にあるとき、互
いの歯車50,51は噛合状態にある。これら小歯車5
0と大歯車51の歯数比であるピッチ円直径比は、上記
巻軸3の回転によりシートが巻回されるときに、各シー
トの送り速度比あるいは、それに近い比に送りローラ
9,10の周速度がなるように設定すればよい。
【0115】図10に示す、各部の寸法と、速度を用い
た式で説明する。巻軸3の半径をr0 、重ねられたシー
トP1ないしP4の厚みをt、送りローラ9,10の直
径をd、小歯車50の半径をr1 、大歯車51の半径を
r2 とすると、r1 とr2 、d、tとの間には、次の関
係式が成り立つ。
【0116】 r1 + r2 = d + t …(1) また、巻軸3においてシートP1ないしP4を巻き込む
際の巻き込み半径は、内側ではr0 であるが、外側では
r0 +tとなる。
【0117】巻軸3の回転角速度をω0 とすると、巻き
込まれるシートP1ないしP4の角速度は、内側に巻き
込まれるシートP1ではr0 ×ω0 であるのに対して、
外側に巻き込まれるシートP4では(r0 +t)×ω0
である。
【0118】よって、シートの速度比は、次式で表され
る。 内側シートP1と外側シートP4との速度比 = (r0 +t)×ω0 / r0 ×ω0 = (r0 +t) / r0 …(2) つぎに、送りローラ9,10の側部において、小歯車5
0と連結されるローラ9の回転角速度をω1 、大歯車5
1と連結されるローラ10の回転角速度をω2とする
と、互いの歯車が噛合しており、これら歯車が噛合して
いるピッチ円の周速度は同じであるところから、 歯車ピッチ円速度 = r1 × ω1 = r2 × ω2 …(3) よって各送りローラ9,10のローラ面での周速比は、
次式に示すように、 2ローラの周速比 = 0.5 ×d×ω1 /0.5 ×d×ω2 = ω1 /ω2 …(4) 歯車ピッチ円速度の関係式(3)を代入して整理する
と、 2ローラの周速比 = ω1 /ω2 = r2 /r1 …(5) これらより、内側シートP1の弛みを防止するには、2
つの送りローラ9,10の周速度の比を内側シートP1
と外側シートP4との速度比にすればよい。
【0119】すなわち、 r2 /r1 = (r0 +t)/r0 …(6) このように、巻軸3が回転すると、シート厚さtが巻軸
3の半径r0 に加算されていくために、上記(6)式を
正確に成立させる条件として、r2 /r1 も変化させな
ければならないが、実際には非常に困難である。
【0120】しかるに、ここでは式を正確に実現するの
が目的ではなく、巻軸3に巻回される内側シートP1の
弛みを防止するだけで充分であるため、シートP1ない
しP4の巻き始めから、送りローラ9,10の開放まで
の間において、上式がほぼ成立すればよい。
【0121】すなわち、巻き始めの時点で成立させる
か、また平均値において成立させるか、あるいはローラ
が開放された時点で成立させることになる。図11は、
先に図7および図8で説明した圧縮バネ48を備えたロ
ーラ加圧設定機構と、図9および図10で説明した大小
歯車51,50を備えたローラ回転速度比設定機構を組
み合わせた例である。同一部品に同番号を付して新たな
説明を省略する。
【0122】このような2つの特徴のある機構を組み合
わせることにより、巻軸3に巻装される外側シートP4
と内側シートP1との速度を、巻き込みに合わせるよう
に設定でき、さらに押し付け力を調整することで、重ね
られるシートを送りローラ9,10の速度にしたがって
送ることができ、内側シートP1の弛みの発生を確実に
阻止する。
【0123】図12に示すような、速度制御手段として
の弛み防止機構であってもよい。上部側送りローラ9の
枢支具41がエアシリンダ46にアングル43を介して
連結され、下部側送りローラ10に対して転接−開放自
在となっていることは、先に説明したものと同一である
が、この場合、全ての構成部品を支持するベース44が
別のエアシリンダ60に連結され、上下動自在となって
いる。
【0124】上部側送りローラ9が降下して、下部側送
りローラ10とシートP1ないしP4を挟持し、かつ送
り出す。これらシートの端部が巻軸3に巻き込まれ巻回
されたら、エアシリンダ60を作動して各ローラ9,1
0をはじめとする構成部品をそのままの状態で降下変位
させる。
【0125】したがって、巻軸3における巻回位置で外
側に位置する曲率半径の大なるシートP4が、各送りロ
ーラ9,10の挟持位置が降下したことにより、ここで
は曲率半径が小さい位置に変わる一方、巻軸3の巻回位
置で内側に位置する曲率半径の小さいシートP1が、ロ
ーラの挟持位置では曲率半径が大きくなる。
【0126】このように、巻軸3と送りローラ9,10
の挟持位置との間では、トータルとして内外シートの長
さがほぼ同一となり、相対的な速度差が吸収されて弛み
の防止を図れる。
【0127】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を越えない範囲内で種々
の構成を採用することができ、同様の効果を得ることが
可能である。
【0128】
【発明の効果】以上述べたように、第1の発明は、回転
円板に巻回し終わったシートの端末部を固定処理する位
置と、巻回・巻き止めされたシートを外部へ排出する位
置との間に、シートに対する必要な検査を行い良否判定
をなすことにより、全ての処理を装置内で済ませること
ができ、ライン自動化が得られる効果を奏する。
【0129】第2の発明は、一部の工程を並行して進行
させ、タクトタイムの短縮化を図り、生産性の向上を得
られる効果を奏する。第3の発明は、複数枚のシートを
重ねた状態で巻回する際に、必然的に発生する内外側シ
ートの巻回速度の相違を吸収して、弛みの発生を未然に
阻止し、品質の向上を図れる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の一実施例を示す、シート巻回装置
の概略の構成図。
【図2】第2の発明の一実施例を示す、シート巻回装置
の概略の構成図。
【図3】同実施例の、巻回途中の動作図。
【図4】第1の発明の一実施例を示す工程フロー図。
【図5】第2の発明の一実施例を示す工程フロー図。
【図6】(A),(B)は、シートの巻回動作と、弛み
の発生を状況を説明する図。
【図7】第3の発明の一実施例を示す、シート巻回装置
の要部の斜視図。
【図8】同実施例の、要部の縦断面図。
【図9】他の実施例を示す、シート巻回装置の要部の斜
視図。
【図10】同実施例の、理論説明図。
【図11】他の実施例を示す、シート巻回装置の要部の
斜視図。
【図12】他の実施例を示す、シート巻回装置の要部の
斜視図。
【図13】本発明の従来例を示す、シート巻回装置の概
略構成図。
【符号の説明】
P1〜P4…シート、1…回転基板、3〜6…巻軸、1
6…CCDカメラ、17…制御回路、18…シュータ、
20…良品用シュータ、21…不良品用シュータ、19
…駆動機構、30…揺動機構、9,10…送りローラ、
48…圧縮バネ、49…戻し用円板、50…小歯車、5
1…大歯車、60…エアシリンダ。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定角度ずつ間欠的に回動駆動される回転
    基板と、 この回転基板に所定間隔を存して設けられ、回転基板の
    停止位置に対応してシートを巻回し、巻回し終わったシ
    ートを巻き止めし、かつ回転基板外部に排出する複数本
    の巻軸とを具備したシート巻回装置において、 上記シートの巻き止め位置と外部放出位置の間に、上記
    回転基板の停止位置を少なくとも1回設定するとともに
    この停止位置に対応する巻軸を追加し、巻回・巻き止め
    されたシートの良否の判定をなす良否判定手段を備えた
    ことを特徴とするシート巻回装置。
  2. 【請求項2】上記良否判定手段は、巻軸に巻回・巻き止
    めされたシートを撮像するCCDカメラと、このCCD
    カメラの画像処理をなして良否を判断する制御回路とか
    らなることを特徴とする請求項1記載のシート巻回装
    置。
  3. 【請求項3】上記外部放出位置に、放出された巻回シー
    トを受けるシュータと、このシュータの搬送端に対向し
    て配置される良品受け部および不良品受け部と、上記良
    否判定手段からの良否判定信号を受けて上記シュータを
    駆動し、良品と不良品とに振り分けて上記シュータから
    良品受け部もしくは不良品受け部へ放出させる駆動機構
    とを具備したことを特徴とする請求項1記載のシート巻
    回装置。
  4. 【請求項4】所定角度ずつ間欠的に回動駆動される回転
    基板と、 この回転基板に所定間隔を存して設けられ、回転基板の
    停止位置に対応してシートを巻回し、巻回し終わったシ
    ートを巻き止めし、かつ回転基板外部に排出する複数本
    の巻軸とを具備したシート巻回装置において、 上記回転基板の回動に合わせて、シートの巻き始め位置
    から巻き止め位置まで巻軸を変位駆動しながら、この移
    動間に巻軸を回転駆動して、巻軸にシートを巻回させる
    移動巻回手段を備えたことを特徴とするシート巻回装
    置。
  5. 【請求項5】上記移動巻回手段は、往動時に上記回転基
    板および巻軸を所定方向に間欠的に回動駆動するととも
    に巻軸を回転駆動し、復動時に回転基板と巻き止め位置
    に移動させた上記巻軸から離間する揺動機構であること
    を特徴とする請求項4記載のシート巻回装置。
  6. 【請求項6】重ね合わされた複数枚のシートを挟持する
    とともに回転駆動され、上記複数枚のシートを同時に搬
    送する一対の送りローラと、これら送りローラから送り
    出されたシートを重ね合わされた状態で巻軸に巻回する
    シート巻回装置において、 上記巻軸側である内側のシートと、表面外側のシートと
    に相対的な速度差を付与し、内側のシートの弛みを吸収
    する速度制御手段を備えたことを特徴とするシート巻回
    装置。
  7. 【請求項7】上記速度制御手段は、送りローラのシート
    挟持力を弾性的に調整して、各シート間で相対的な滑り
    を発生させる機構であることを特徴とする請求項6記載
    のシート巻回装置。
  8. 【請求項8】上記速度制御手段は、内側のシートに転接
    する送りローラの回転速度が、外側のシートに転接する
    送りローラの回転速度よりも遅くなるよう設定する機構
    であることを特徴とする請求項6記載のシート巻回装
    置。
  9. 【請求項9】上記速度制御手段は、送りローラのシート
    挟持力を弾性的に調整して、各シート間で相対的な滑り
    を発生させるとともに、内側のシートに転接する送りロ
    ーラの回転速度が、外側のシートに転接する送りローラ
    の回転速度よりも遅くなるよう設定する機構であること
    を特徴とする請求項6記載のシート巻回装置。
  10. 【請求項10】上記速度制御手段は、巻軸での内側シー
    トと外側シートの各曲率半径に対して各送りローラの挟
    持部の曲率半径が逆になるよう、各送りローラをシート
    の挟持状態のまま変位させる機構であることを特徴とす
    る請求項6記載のシート巻回装置。
  11. 【請求項11】第1の位置で、供出されるシートを巻軸
    に巻回し、かつ所定長さ巻回されたシートを切断する工
    程と、 第1の位置から第2の位置へ、上記巻軸を移動する工程
    と、 この第2の位置で、巻回されたシートの端末部を巻き止
    めする工程と、 上記第2の位置から第3の位置へ、上記巻軸を移動する
    工程と、 この第3の位置で上記巻軸に巻回・巻き止めされたシー
    トを検査し、その良否を判定する工程と、 第3の位置から第4の位置へ、上記巻軸を移動する工程
    と、 第4の位置で上記巻軸から巻回・巻き止めされたシート
    を抜き取り、かつ上記良否判定手段からの信号に基づい
    て良品と不良品とを振り分ける工程と、 第4の位置から上記第1の位置へ巻軸を移動する工程と
    を有することを特徴とするシート巻回方法。
  12. 【請求項12】シートを巻軸に巻回する工程と、 上記巻軸を、シートの巻き始め位置から巻き止め位置ま
    で移動させる工程とを、同時に進行させることを特徴と
    するシート巻回方法。
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