(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-12
(45)【発行日】2022-09-21
(54)【発明の名称】ロール材自動交換装置
(51)【国際特許分類】
B65H 19/18 20060101AFI20220913BHJP
B26D 1/08 20060101ALI20220913BHJP
B26D 7/02 20060101ALI20220913BHJP
B26D 7/32 20060101ALI20220913BHJP
【FI】
B65H19/18
B26D1/08
B26D7/02 B
B26D7/32
(21)【出願番号】P 2021521879
(86)(22)【出願日】2020-03-05
(86)【国際出願番号】 CN2020077950
(87)【国際公開番号】W WO2020211560
(87)【国際公開日】2020-10-22
【審査請求日】2021-01-06
(31)【優先権主張番号】201910309756.7
(32)【優先日】2019-04-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】521009290
【氏名又は名称】東莞市雅康精密機械有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100088904
【氏名又は名称】庄司 隆
(74)【代理人】
【識別番号】100124453
【氏名又は名称】資延 由利子
(74)【代理人】
【識別番号】100135208
【氏名又は名称】大杉 卓也
(74)【代理人】
【識別番号】100163544
【氏名又は名称】平田 緑
(74)【代理人】
【識別番号】100183656
【氏名又は名称】庄司 晃
(72)【発明者】
【氏名】李根發
(72)【発明者】
【氏名】潘夢川
【審査官】前原 義明
(56)【参考文献】
【文献】特開昭57-137251(JP,A)
【文献】特開昭58-059146(JP,A)
【文献】特開2016-079032(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65H 19/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロール材自動交換装置であって、
テーブル(8)、すべてテーブル(8)に設けられた、左巻き戻し装置(81)、右巻き戻し装置(82)、及び回転切断装置(83)を備え、前記回転切断装置(83)は、左巻き戻し装置(81)と右巻き戻し装置(82)との間に設けられ、
前記テーブル(8)には、左補助ローラ(84)、右補助ローラ(85)、及び複数の位置決めローラが設けられ、前記左補助ローラ(84)は左巻き戻し装置(81)と回転切断装置(83)との間で上下移動し、前記右補助ローラ(85)は右巻き戻し装置(82)と回転切断装置(83)との間で上下移動し、
前記回転切断装置(83)は、軸受け(11)台、軸受け(11)台に設けられた軸受け(11)、軸受け(11)に設けられた回転体(2)、軸受け(11)台において回転するように回転体(2)を駆動するための回転機構、軸受け(11)台を回動駆動するための回動機構、及びテーブル(8)において前後移動するように軸受け(11)台を駆動する駆動機構を備え、
前記回転体(2)は、上部(21)と下部(22)を備え、前記上部(21)と下部(22)との間には材料が通過する隙間(23)が設けられ、前記回転体(2)には、材料を押し付けるための押し付け機構と、材料を切断するための切断機構とが設けられ
、
前記駆動機構が軸受け(11)台を駆動して左巻き戻し装置(81)又は右巻き戻し装置(82)のうちの一方の巻き戻し装置における材料と平行する位置に移動させ、前記回動機構が前記一方の巻き戻し装置に向けて回転体(2)を偏向させ、前記回転機構が回転体(2)を回転させることにより材料が上部(21)と下部(22)との間の隙間(23)に入るようにし、押し付け機構が材料を押し付け、切断機構が材料を切断し、
前記回動機構が左巻き戻し装置(81)又は右巻き戻し装置(82)のうちの他方の巻き戻し装置に向けて回転体(2)を偏向させ、前記回転機構が回転体(2)を回転させることにより、隙間(23)中の切断済みの材料と前記他方の巻き戻し装置における新しい材料とを貼り合せられるようにする、ことを特徴とするロール材自動交換装置。
【請求項2】
前記押し付け機構は、隙間(23)に設けられた押し付け用押さえブロック(31)、上部(21)に設けられた第1のエアキャビティ(32)、及び上部(21)に設けられた押し付けピストン(33)を備え、前記押し付けピストン(33)の一端は押し付け用押さえブロック(31)に当接し、前記押し付けピストン(33)の他端は第1のエアキャビティ(32)内に設けられ、前記回転体(2)には、第1のエアキャビティ(32)に連通している第1のエアチャンネル(12)が設けられ、前記押し付け機構は、押し付け用押さえブロック(31)を復位させるための第1の復位部材(34)をさらに備え、
前記第1の復位部材(34)は、一端が押し付け用押さえブロック(31)に接続され、他端が回転体(2)に接続された第1の引っ張りバネであり、
前記第1のエアチャンネル(12)と回転体(2)との間にはシールリング(7)が設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載のロール材自動交換装置。
【請求項3】
前記切断機構は、隙間(23)に設けられたカッター(41)、カッター(41)に接続された切断用押さえブロック(42)、上部(21)に設けられた第2のエアキャビティ(43)、及び上部(21)に設けられた切断ピストン(44)を備え、前記切断ピストン(44)の一端は切断用押さえブロック(42)に当接し、前記切断ピストン(44)の他端は第2のエアキャビティ(43)内に設けられ、前記回転体(2)には、第2のエアキャビティ(43)に連通している第2のエアチャンネル(13)が設けられ、前記切断機構は、カッター(41)を復位させるための第2の復位部材(45)をさらに備え、
前記第2の復位部材(45)は、一端が切断用押さえブロック(42)に接続され、他端が回転体(2)に接続された第2の引っ張りバネであり、
前記第2のエアチャンネル(13)と回転体(2)との間には、シールリング(7)が設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載のロール材自動交換装置。
【請求項4】
前記回転機構は、回転モータ(51)、第1の同期プーリー(52)、タイミングベルト(53)、及び第2の同期プーリー(54)を備え、前記回転モータ(51)の出力端が第1の同期プーリー(52)に接続され、前記第1の同期プーリー(52)と第2の同期プーリー(54)がタイミングベルト(53)を介して連動し、前記第2の同期プーリー(54)と回転体(2)が同軸で伝動する、ことを特徴とする請求項1に記載のロール材自動交換装置。
【請求項5】
前記回動機構は、コネクティングロッド(61)、モータベース(63)、及びモータベース(63)に設けられた回動モータ(62)を備え、前記コネクティングロッド(61)の一端は回動モータ(62)に接続され、前記コネクティングロッド(61)の他端は回転体(2)に接続され、前記駆動機構は、出力端がモータベース(63)に接続されたエアシリンダ(64)であり、前記モータベース(63)の底部にはスライダが設けられ、前記テーブル(8)にはスライダにスライド可能に接続されたスライドレールが設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載のロール材自動交換装置。
【請求項6】
前記左巻き戻し装置(81)及び右巻き戻し装置(82)のいずれにも、両面テープ(93)を検知するためのセンサが設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載のロール材自動交換装置。
【請求項7】
前記位置決めローラは、固定位置決めローラ(86)、左位置決めローラ(87)、及び右位置決めローラ(88)を備え、前記固定位置決めローラ(86)は左位置決めローラ(87)と右位置決めローラ(88)との間に設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載のロール材自動交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池製造の技術分野に関し、具体的には、ロール材自動交換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
中国では、リチウムマンガン電池メーカーは、従来から、リチウムマンガン電池の全自動巻取機を用いた工程を手動で操作しており、市場の需要が日増しに急増する現状では、熟練した操作者の手作業でリチウムマンガン電池を巻き取ると、約1分間かかり、これにより企業の発展が大幅に制限されており、巻取の自動化は企業にとって急務となっている。
【0003】
自動巻取機によるロール材の巻き戻しにおいて、1つのロール材の巻き戻しが完了した後、材料の連続性から、機械の作業を停止し、ロール材の余剰材料を手作業で切断し、新たなロール材に余剰材料を貼り付ける必要があるので、作業効率が低い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、従来技術の上記欠陥に対して、手動で材料を取り扱う必要がなく、ロール材の接合を自動に行えるロール材自動交換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の目的は以下の技術案によって実現される。ロール材自動交換装置であって、
テーブル、すべてテーブルに設けられた、左巻き戻し装置、右巻き戻し装置、及び回転切断装置を備え、前記回転切断装置は、左巻き戻し装置と右巻き戻し装置との間に設けられ、
前記テーブルには、左補助ローラ、右補助ローラ、及び複数の位置決めローラが設けられ、前記左補助ローラは左巻き戻し装置と回転切断装置との間で上下移動し、前記右補助ローラは右巻き戻し装置と回転切断装置との間で上下移動し、
前記回転切断装置は、軸受け台、軸受け台に設けられた軸受け、軸受けに設けられた回転体、軸受け台において回転するように回転体を駆動するための回転機構、軸受け台を回動駆動するための回動機構、及びテーブルにおいて前後移動するように軸受け台を駆動する駆動機構を備え、
前記回転体は、上部と下部を備え、前記上部と下部との間には材料が通過する隙間が設けられ、前記回転体には、材料を押し付けるための押し付け機構と、材料を切断するための切断機構とが設けられる。
【0006】
本発明では、前記押し付け機構は、隙間に設けられた押し付け用押さえブロック、上部に設けられた第1のエアキャビティ、及び上部に設けられた押し付けピストンを備え、前記押し付けピストンの一端は押し付け用押さえブロックに当接し、前記押し付けピストンの他端は第1のエアキャビティ内に設けられ、前記回転体には、第1のエアキャビティに連通している第1のエアチャンネルが設けられ、前記押し付け機構は、押し付け用押さえブロックを復位させるための第1の復位部材をさらに備え、
前記第1の復位部材は、一端が押し付け用押さえブロックに接続され、他端が回転体に接続された第1の引っ張りバネであり、
前記第1のエアチャンネルと回転体との間にはシールリングが設けられるようにさらに構成されている。
【0007】
本発明では、前記切断機構は、隙間に設けられたカッター、カッターに接続された切断用押さえブロック、上部に設けられた第2のエアキャビティ、及び上部に設けられた切断ピストンを備え、前記切断ピストンの一端は切断用押さえブロックに当接し、前記切断ピストンの他端は第2のエアキャビティ内に設けられ、前記回転体には、第2のエアキャビティに連通している第2のエアチャンネルが設けられ、前記切断機構は、カッターを復位させるための第2の復位部材をさらに備え、
前記第2の復位部材は、一端が切断用押さえブロックに接続され、他端が回転体に接続された第2の引っ張りバネであり、
前記第2のエアチャンネルと回転体との間には、シールリングが設けられるようにさらに構成されている。
【0008】
本発明では、前記回転機構は、回転モータ、第1の同期プーリー、タイミングベルト、及び第2の同期プーリーを備え、前記回転モータの出力端が第1の同期プーリーに接続され、前記第1の同期プーリーと第2の同期プーリーがタイミングベルトを介して連動し、前記第2の同期プーリーと回転体が同軸で伝動するようにさらに構成されている。
【0009】
本発明では、前記回動機構は、コネクティングロッド、モータベース、及びモータベースに設けられた回動モータを備え、前記コネクティングロッドの一端は回動モータに接続され、前記コネクティングロッドの他端は回転体に接続され、前記駆動機構は、出力端がモータベースに接続されたエアシリンダであり、前記モータベースの底部にはスライダが設けられ、前記テーブルにはスライダにスライド可能に接続されたスライドレールが設けられるようにさらに構成されている。
【0010】
本発明では、前記左巻き戻し装置及び右巻き戻し装置のいずれにも、両面テープを検知するためのセンサが設けられるようにさらに構成されている。
【0011】
本発明では、前記位置決めローラは、固定位置決めローラ、左位置決めローラ、及び右位置決めローラを備え、前記固定位置決めローラは左位置決めローラと右位置決めローラとの間に設けられるようにさらに構成されている。
【発明の効果】
【0012】
本発明の有益な效果は以下のとおりである。本発明は、回転体、回転機構、回動機構、駆動機構、押し付け機構及び切断機構を設けることによって、左巻き戻し装置及び右巻き戻し装置に対する帯材の交換の自動化を実現する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図面を利用して発明をさらに説明するが、図面に記載の実施例は本発明を何ら制限するものではなく、当業者であれば、創造的な努力を必要とせずに、以下の図面に基づいて他の図面を得ることができる。
【
図7】本発明の右巻き戻し装置による巻き戻しの原理図である。
【
図8】本発明の右巻き戻し装置による巻き戻しが完了したときの原理図である。
【
図9】本発明の右巻き戻し装置の切断の原理図である。
【
図10】本発明の右巻き戻し装置の切断完了後の原理図である。
【
図11】本発明の左巻き戻し装置の貼り合せの原理図である。
【
図12】本発明の右巻き戻し装置の貼り合せ完了後の原理図である。
【
図14】本発明のロール材交換完了後の原理図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下の実施例をもって本発明をさらに説明する。
【0015】
図1~
図14に示すように、本実施例の前記ロール材自動交換装置は、テーブル8、及びすべてテーブル8に設けられた、左巻き戻し装置81、右巻き戻し装置82、及び回転切断装置83を備え、前記回転切断装置83は、左巻き戻し装置81と右巻き戻し装置82との間に設けられ、
前記テーブル8には、左補助ローラ84、右補助ローラ85、及び複数の位置決めローラが設けられ、前記左補助ローラ84は左巻き戻し装置81と回転切断装置83との間で上下移動し、前記右補助ローラ85は、右巻き戻し装置82と回転切断装置83との間で上下移動し、その位置決めローラは材料を案内する役割を果たし、
前記回転切断装置83は、軸受け11台、軸受け11台に設けられた軸受け11、軸受け11に設けられた回転体2、軸受け11台において回転するように回転体2を駆動するための回転機構、軸受け11台を回動駆動するための回動機構、及びテーブル8において前後移動するように軸受け11台を駆動するための駆動機構を備え、
前記回転体2は、上部21と下部22を備え、前記上部21と下部22との間には材料が通過する隙間23が設けられ、前記回転体2には、材料を押し付けるための押し付け機構と、材料を切断するための切断機構とが設けられている。
【0016】
具体的には、本実施例の前記ロール材自動交換装置では、ロール材が左巻き戻し装置81又は右巻き戻し装置82にセットされる前に、
図1に示すように、ロール材先端91に貫通孔を開け、孔開け部位に両面テープ93を貼り付け(このステップは、前の工程で巻き取るときに行われる)、次に、ロール材を左巻き戻し装置81又は右巻き戻し装置82にセットして巻き戻し、
左巻き戻し装置81又は右巻き戻し装置82における材料が使用しきれると、駆動機構は、軸受け11台を駆動してロール材と平行する位置に移動させ、回動機構は、軸受け11台を駆動して左巻き戻し装置81又は右巻き戻し装置82に対してある角度だけ偏向させ、その後、回転機構は、軸受け11台において一定の角度だけ回転するように回転体2を駆動し、板材やシートが上部21と下部22との間の隙間23に入るようにし、次に、押し付け機構は作動して材料を押し付け、切断機構は作動して板材やシートを切断し、このように、板材やシートの切断の自動化が実現され、
切断完了後、回動機構は、軸受け11台を駆動して他方の巻き戻し装置に対してある角度だけ偏向させ、その後、回転機構は、軸受け11台において一定の角度だけ回転するように回転体2を駆動し、隙間23中の切断済みの材料と新しいロール材の両面テープ93とを貼り合せ、このように、ロール材が自動的に交換される。
【0017】
本実施例の前記ロール材自動交換装置では、前記押し付け機構は、隙間23に設けられた押し付け用押さえブロック31、上部21に設けられた第1のエアキャビティ32、及び上部21に設けられた押し付けピストン33を備え、前記押し付けピストン33の一端は押し付け用押さえブロック31に当接し、前記押し付けピストン33の他端は第1のエアキャビティ32内に設けられ、前記回転体2には、第1のエアキャビティ32に連通している第1のエアチャンネル12が設けられ、前記押し付け機構は、押し付け用押さえブロック31を復位させるための第1の復位部材34をさらに備え、具体的には、材料が上部21と下部22との間の隙間23に入ると、第1のエアチャンネル12に気体が導入され、気体が第1のエアチャンネル12を経て第1のエアキャビティ32に入り、押し付けピストン33を下向きに移動させ、押し付け用押さえブロック31を下部22へ移動させ、このように、押し付け用押さえブロック31は材料を押し付ける。
【0018】
前記第1の復位部材34は、一端が押し付け用押さえブロック31に接続され、他端が回転体2に接続された第1の引っ張りバネであり、帯材の交換が完了した後、第1のエアチャンネル12への気体の導入を停止し、第1の引っ張りバネは押し付け用押さえブロック31及び押し付けピストン33を復位させる。
【0019】
前記第1のエアチャンネル12と回転体2との間にはシールリング7が設けられる。シールリング7の設置により、気体が第1のエアチャンネル12と回転体2から漏れることを防止できる。
【0020】
本実施例の前記ロール材自動交換装置では、前記切断機構は、隙間23に設けられたカッター41、カッター41に接続された切断用押さえブロック42、上部21に設けられた第2のエアキャビティ43、及び上部21に設けられた切断ピストン44を備え、前記切断ピストン44の一端は切断用押さえブロック42に当接し、前記切断ピストン44の他端は第2のエアキャビティ43内に設けられ、前記回転体2には、第2のエアキャビティ43に連通している第2のエアチャンネル13が設けられ、前記切断機構は、カッター41を復位させるための第2の復位部材45をさらに備え、具体的には、押し付け機構が材料を押し付けた後、第2のエアチャンネル13に気体が導入され、気体が第2のエアチャンネル13を経て第2のエアキャビティ43に入り、切断ピストン44を下向きに移動させ、切断用押さえブロック42及びカッター41を下部22へ移動させ、このように、カッター41で材料を切断する。
【0021】
前記第2の復位部材45は、一端が切断用押さえブロック42に接続され、他端が回転体2に接続された第2の引っ張りバネであり、切断が完了した後、第2のエアチャンネル13への気体の導入を停止し、第2の引っ張りバネは切断用押さえブロック42及び切断ピストン44を復位させる。
【0022】
前記第2のエアチャンネル13と回転体2との間には、シールリング7が設けられる。シールリング7の設置により、気体が第2のエアチャンネル13及び回転体2から漏れることを防止できる。
【0023】
本実施例の前記ロール材自動交換装置では、前記回転機構は、回転モータ51、第1の同期プーリー52、タイミングベルト53、及び第2の同期プーリー54を備え、前記回転モータ51の出力端が第1の同期プーリー52に接続され、前記第1の同期プーリー52と第2の同期プーリー54がタイミングベルト53を介して連動し、前記第2の同期プーリー54と回転体2が同軸で伝動する。具体的には、回転体2を回転させようとする場合、回転モータ51が作動して、第1の同期プーリー52、タイミングベルト53及び第2の同期プーリー54を介して回転体2を回転駆動する。
【0024】
本実施例の前記ロール材自動交換装置では、前記回動機構は、コネクティングロッド61、モータベース63、及びモータベース63に設けられた回動モータ62を備え、前記コネクティングロッド61の一端は回動モータ62に接続され、前記コネクティングロッド61の他端は回転体2に接続され、具体的には、左巻き戻し装置81又は右巻き戻し装置82に向けて回転体2を偏向させようとするとき、回動モータ62が一定の角度だけ回動して、コネクティングロッド61及び回転体2が角度を調整させられる。前記駆動機構は、出力端がモータベース63に接続されたエアシリンダ64であり、前記モータベース63の底部にはスライダが設けられ、前記テーブル8にはスライダにスライド可能に接続されたスライドレールが設けられる。
【0025】
本実施例の前記ロール材自動交換装置では、前記位置決めローラは、固定位置決めローラ86、左位置決めローラ87、及び右位置決めローラ88を備え、前記固定位置決めローラ86は左位置決めローラ87と右位置決めローラ88との間に設けられる。上記構成とすると、材料を簡便に案内して位置決めすることができる。
【0026】
本実施例の前記ロール材自動交換装置では、前記左巻き戻し装置81及び右巻き戻し装置82のいずれにも、両面テープ93を検知するためのセンサが設けられる。
【0027】
具体的には、作動原理をさらに理解するように、以下、右巻き戻し装置82から帯材を左巻き戻し装置81に巻き渡す場合を例とする。
【0028】
図7に示すように、このとき、右巻き戻し装置82における右ロール材が巻き戻し状態にあり、右補助ローラ85が下方にあり、右ロール材に対して案内・位置決めの役割を果たし、
図8に示すように、右ロール材が使用きれようとするところ、左巻き戻し装置81はセンサにより両面テープ93が検知される位置まで回動し、次に、
図9に示すように、回動機構は、軸受け11台を駆動して右巻き戻し装置82に対してある角度だけ偏向させ、その後、回転機構は、軸受け11台において一定の角度だけ回転するように回転体2を駆動し、材料が上部21と下部22との間の隙間23に入るようにし、次に、押し付け機構は作動して材料のロール材末端92を押し付け、切断機構は作動して材料のロール材末端92を切断し、このように、板材やシートが自動的に切断され、
図10に示すように、押し付け機構は作動して材料のロール材末端92を押し付けたままであり、
図11に示すように、回動機構は、軸受け11台を駆動して左巻き戻し装置81に対してある角度だけ偏向させ、
図12に示すように、回転機構は、軸受け11台において一定の角度だけ回転するように回転体2を駆動し、材料のロール材末端92が左ロール材のロール材先端91の両面テープ93に貼り合せられるようにし、
図13に示すように、貼り合せが完了した後、回動機構は復位し、
図14に示すように、左補助ローラ84は下向きに移動して、材料を押し付けることで案内・位置決めの役割を果たし、次に、回転機構は、軸受け11台において一定の角度だけ回転するように回転体2を駆動するし、押し付け機構は作動を停止し、それにより、ロール材が隙間23から押し出され、このように、帯材の交換は完了する。
【0029】
なお、以上の実施例は、本発明の技術案を説明するために過ぎず、本発明の特許範囲を制限するものではなく、好適実施例を参照しながら本発明を詳しく説明したが、当業者にとって自明なように、本発明の技術案の主旨及び範囲を逸脱することなく、本発明の技術案について修正したり等価置換を行ったりすることができる。
【符号の説明】
【0030】
図1~
図14の符号の説明:
1-軸受け台
11-軸受け
12-第1のエアチャンネル
13-第2のエアチャンネル
2-回転体
21-上部
22-下部
23-隙間
31-押し付け用押さえブロック
32-第1のエアキャビティ
33-押し付けピストン
34-第1の復位部材
41-カッター
42-切断用押さえブロック
43-第2のエアキャビティ
44-切断ピストン
45-第2の復位部材
51-回転モータ
52-第1の同期プーリー
53-タイミングベルト
54-第2の同期プーリー
61-コネクティングロッド
62-回動モータ
63-モータベース
64-エアシリンダ
7-シールリング
8-テーブル
81-左巻き戻し装置
82-右巻き戻し装置
83-回転切断装置
84-左補助ローラ
85-右補助ローラ
86-固定位置決めローラ
87-左位置決めローラ
88-右位置決めローラ
91-ロール材先端
92-ロール材末端
93-両面テープ。