(57)【要約】【課題】  長尺の鉛合金シートの幅方向両側部をミリ単位未満の寸法精度でトリミングする装置を提供する。【解決手段】  移送される鉛合金シート３の幅方向両側部をトリミングし鉛合金シートを所定幅に仕上げる装置である。鉛合金シート３の幅方向に配置される一対のスリッタ装置４ａ、４ｂを備える。スリッタ装置４ａ、４ｂのそれぞれは、回転しながら鉛合金シートをせん断する上ロールカッタ１０と下ロールカッタ１３とこれらを駆動するサーボモータ１７で構成される。前記サーボモータの回転は、スリッタ装置４ａ、４ｂ間で同期している。そして、スリッタ装置４ａ、４ｂのそれぞれは、鉛合金シート幅方向に移動可能な互いに独立したスライドテーブル上に設置され、各スライドテーブルの移動は、個別のサーボモータにより制御される。サーボモータの代わりにステッピングモータでもよい。【選択図】図２
2013151036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移送される長尺の鉛合金シートの移送方向と交差する幅方向両側部をトリミングして鉛合金シートを所定幅に仕上げるトリミング装置において、
鉛合金シートの前記幅方向に配置される一対のスリッタ装置を備え、前記一対のスリッタ装置のそれぞれは、回転しながら鉛合金シートをせん断する上ロールカッタと下ロールカッタとこれら上下ロールカッタを駆動するサーボモータまたはステッピングモータで構成され、
前記サーボモータまたはステッピングモータの回転は、前記一対のスリッタ装置の間で同期しており、
前記一対のスリッタ装置のそれぞれは、鉛合金シート幅方向に移動可能な互いに独立したスライドテーブル上に設置されており、各スライドテーブルの移動は、個別のサーボモータまたはステッピングモータの回転により制御されることを特徴とする鉛合金シートのトリミング装置。
【請求項２】
各スライドテーブルの制御機構が、サーボモータまたはステッピングモータにより回転駆動されるボールねじ軸と、スライドテーブルに固定されて前記ボールねじ軸とかみ合うボール雌ねじ体とで構成されていることを特徴とする請求項１記載の鉛合金シートのトリミング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛合金シートのトリミング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池極板の基体として、その生産性の高さから、エキスパンド格子体が広く採用されている。
【０００３】
エキスパンド格子体は、圧延加工された長尺の鉛合金シートをエキスパンド加工して連続的に製造される。すなわち、移送される鉛合金シートにその長尺方向の切り込みを千鳥状に順次入れ、前記切り込み部分を鉛合金シートの幅方向に拡開して格子形状とする。拡開した後に、未拡開部分に集電用の耳部を形成する打ち抜き加工が行なわれる。そして、格子形状部分にペースト状活物質が充填され、個々の極板に裁断され、乾燥と熟成の工程に移送される。
【０００４】
前記長尺の鉛合金シートは、まず、鉛合金を溶解して板状のスラブを鋳造し、このスラブを圧延ロール対の間隙に通過させる工程を繰り返して順次シート厚みを減じ、所定の厚みとなるように製造されている。圧延後の鉛合金シートは、前記スラブより幅が広くなっているため、その幅方向両側をトリミングし、所定幅に仕上げてからエキスパンド加工に供される。
【０００５】
エキスパンド格子体の寸法精度を確保するためには、長尺の鉛合金シートの幅方向寸法もミリ単位未満の精度が要求される。求められる鉛合金シートの幅方向寸法に対応して、長尺の鉛合金シートの幅方向両側のトリミングを精度よく行なうことが重要になってくる。
【０００６】
長尺の薄いシート状材料の幅方向両側をトリミングする装置としては、特許文献１に開示されているトリミング装置がある。
このトリミング装置は、移送される長尺のシート状材料の移送方向と交差する幅方向両側部をトリミングして所定幅に仕上げるものであり、シート状材料の前記幅方向に配置される一対のスリッタ装置を備えている。前記一対のスリッタ装置は、一つの汎用モータを駆動源にして回転動力伝導機構を介して同時に駆動されるようになっている。
また、前記一対のスリッタ装置のそれぞれは、スライド台に設置され、幅調整機構により等量ずつ同時接近または同時離反するよう幅方向に移動可能となっている。前記幅調整機構は、汎用モータの動力で回転駆動されるねじ軸と、前記各スライド台に固定されて前記ねじ軸とかみ合う雌ねじ体で構成されている。前記ねじ軸は、各スライド台に固定されている雌ねじ体に共通であり、一方の雌ねじ体にかみ合う領域は右ねじであり、他方の雌ねじ体にかみ合う領域は左ねじとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２１８４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示されているトリミング装置は、一対のスリッタ装置が、一つの汎用モータを駆動源にして回転動力伝導機構を介して駆動されるものであり、回転動力伝導機構の組立・分解、調整が煩雑で、メンテナンスに手間がかかる。
また、特許文献１に開示されているトリミング装置は、汎用モータで回転駆動されるねじ軸によって、一対のスリッタ装置のそれぞれを等量ずつ同時接近または同時離反させるので、各スリッタ装置の位置の微調整が難しい。一対のスリッタ装置の間隔を所定に保ったままで、一対のスリッタ装置を幅方向に移動させることもできない。
【０００９】
本発明の目的は、長尺の鉛合金シートの幅方向両側部をミリ単位未満の寸法精度でトリミングする装置を提供することである。本発明の他の目的は、メンテナンスがしやすいトリミング装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る第１の発明は、移送される長尺の鉛合金シートの移送方向と交差する幅方向両側部をトリミングして鉛合金シートを所定幅に仕上げるトリミング装置において、鉛合金シートの前記幅方向に配置される一対のスリッタ装置を備える。前記一対のスリッタ装置のそれぞれは、回転しながら鉛合金シートをせん断する上ロールカッタと下ロールカッタとこれら上下ロールカッタを駆動するサーボモータまたはステッピングモータで構成されており、前記サーボモータまたはステッピングモータの回転は、前記一対のスリッタ装置の間で同期している。そして、前記一対のスリッタ装置のそれぞれは、鉛合金シート幅方向に移動可能な互いに独立したスライドテーブル上に設置されており、各スライドテーブルの移動は、個別のサーボモータまたはステッピングモータの回転により制御されることを特徴とする鉛合金シートのトリミング装置である。
【００１１】
本発明に係る第２の発明は、上記第１の発明において、各スライドテーブルの制御機構が、サーボモータまたはステッピングモータにより回転駆動されるボールねじ軸と、スライドテーブルに固定されて前記ボールねじ軸とかみ合うボール雌ねじ体とで構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、一対のスリッタ装置のそれぞれが個別に駆動されるので、メンテナンスがしやすい。個別の駆動系となっていても、サーボモータまたはステッピングモータによる駆動としているので、一対のスリッタ装置間の動作は確実に同期することができる。汎用モータに対して、サーボモータはサーボ機構により、ステッピングモータはパルス周波数により、位置と速度を精度良く制御することができる。また、また、一対のスリッタ装置におけるそれぞれのスリッタ装置の幅方向位置は、サーボモータまたはステッピングモータにより精度良く制御され、鉛合金シートの幅方向両側部をミリ単位未満の寸法精度でトリミングすることが可能となる。さらに、それぞれのスリッタ装置が個別に制御されるので、一対のスリッタ装置の間隔を所定に保ったままで、一対のスリッタ装置を幅方向に精度良く移動させることも容易にできる。
【００１３】
スライドテーブルの制御機構に、ボールねじ軸とこれにかみ合うボール雌ねじ体の組合せを採用すると、回転摩擦が小さくなるのでサーボモータまたはステッピングモータを小型化でき、低コスト、省電力につながる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】圧延による鉛合金シートの製造装置の概略図である。
【図２】本発明に係る鉛合金シートのトリミング装置の概略図である。
【図３】図２に示したトリミング装置において、鉛合金シートのトリミング幅を変更するときのスライドテーブルの移動動作を説明する図である。
【図４】鉛合金シートを所定幅にトリミングする状況を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
＜鉛合金シートの製造＞
図１に、圧延による鉛合金シートの製造装置の概略図を示す。鉛合金シートの製造装置は、架台６の上に複数の圧延ロール対２と、トリミング装置４が直列に配置されている。
まず、溶融した鉛−カルシウム−スズ合金から板状のスラブ１を連続鋳造し、前記製造装置に移送する。圧延ロール対２は、一対の圧延ロールが所定のクリアランスを設けて上下に配置されたもので、図示しない駆動モータで、スラブ１を図１の矢印方向に押し出すように回転する。圧延ロール対２各々のクリアランスは、スラブ１が矢印方向に移送されるごとに狭められているので、板状のスラブ１は、圧延ロール対２を通過するごとに、厚みを減じられ圧延される。圧延後の鉛合金シート３は、前記スラブ１より幅が広がっているため、鉛合金シートの移送方向と交差する幅方向両側部をトリミング装置４でトリミングして所定幅とされ、図示しない巻き取り装置でシートロール５に巻き取られる。所定の長さになったシートロール５は、次の拡開（エキスパンド加工）工程に送られる。
【００１７】
＜トリミング装置＞
図２に、本発明のトリミング装置４の概略図を示す。トリミング装置４は、左右対称な一対のスリッタ装置４ａ、４ｂを備えている。
スリッタ装置４ａは、上ロールカッタ１０とその上回転軸１１、上回転軸１１と一体となった上歯車１２から構成されている。そして、上ロールカッタ１０とその周縁刃先が重なるように、下ロールカッタ１３とその下回転軸１４、下回転軸１４と一体となった下歯車１５が配置されている。上歯車１２と下歯車１５は互いにかみ合い、サーボモータＡ１７で回転駆動される。上回転軸１１及び下回転軸１４は、ケース１６に収納されている。前記ケース１６及びサーボモータＡ１７は、スライドテーブル１８の上に固定して配置されている。
スライドテーブル１８の下方には、架台６に固定されたサーボモータＢ２０があり、サーボモータＢ２０の駆動軸に接続されたボールねじ１９が、下回転軸１４と平行に伸びている。ボールねじ１９は、スライドテーブル１８に固定されたボール雌ねじ体２１にかみ合っている。前記サーボモータＢ２０を起動、回転させると、ボールねじ１９が、スライドテーブル１８をボールねじ１９に沿って移動させる。
【００１８】
サーボモータＢ２０は、支持部２２によって前記架台６に固定されており、スライドテーブル１８とは一緒に動くことはない。
【００１９】
上記の構成は、スリッタ装置４ｂについても同様である。そして、スリッタ装置４ａ、４ｂそれぞれのサーボモータＡ１７は同期して回転し、スリッタ装置４ａ、４ｂの動作を同期させる。
図３は、鉛合金シート３のトリミング幅を変更するときの、スリッタ装置４ａ、４ｂの移動動作を示す図である。スリッタ装置４ａと４ｂのそれぞれのサーボモータＢ２０の起動、回転により、スリッタ装置４ａと４ｂを接近、離間させることができる。
【００２０】
＜鉛合金シートのトリミング＞
図４に、鉛合金シートを所定の幅にトリミングする様子を示す。鉛合金シート３は、図の紙面奥から手前に向かって移送され、上ロールカッタ１０と下ロールカッタ１３によりせん断される。上ロールカッタ１０は外側に、下ロールカッタ１３は内側に配置され、周縁に歯先の重なり部Ａがあり、重なり部Ａのクリアランスは０．０３ｍｍである。
【００２１】
ここで鉛合金シート３の幅をＷ０、トリミング後の鉛合金シートの幅をＷ１、トリミングにより除かれる幅をＷ２とすると、Ｗ０＝Ｗ１＋（Ｗ２×２）の関係がある。
エキスパンド格子体のサイズは数種類あるので、これにあわせてＷ１は決められる。
【実施例】
【００２２】
本発明を実施例及び比較例により、好ましい実施形態を詳細に説明する。但し、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２３】
＜実施例１＞
上記実施の形態において説明したスリッタ装置４ａ、４ｂそれぞれの上ロールカッタと下ロールカッタの駆動用にサーボモータを、スライドテーブルの駆動用にサーボモータを用いたトリミング装置とした。
【００２４】
＜実施例２＞
実施例１において、スライドテーブルの駆動用に、サーボモータに代えてステッピングモータを用いたトリミング装置とした。
【００２５】
＜実施例３＞
実施例１において、上ロールカッタと下ロールカッタの駆動用に、サーボモータに代えてステッピングモータを用いたトリミング装置とした。
【００２６】
＜実施例４＞
実施例１において、上ロールカッタと下ロールカッタの駆動用とスライドテーブルの駆動用のそれぞれに、サーボモータに代えてステッピングモータを用いたトリミング装置とした。
【００２７】
＜比較例１＞
実施例１において、スライドテーブルの駆動用に、サーボモータに代えて汎用モータを用いたトリミング装置とした。
【００２８】
＜比較例２＞
実施例１において、スリッタ装置４ａ、４ｂそれぞれの上ロールカッタと下ロールカッタの駆動用に、サーボモータに代えて汎用モータを用いたトリミング装置とした。
【００２９】
＜比較例３＞
実施例１において、スリッタ装置４ａ、４ｂそれぞれの上ロールカッタと下ロールカッタの駆動用に、サーボモータに代えて汎用モータを用い、スライドテーブルの駆動用に、サーボモータに代えてステッピングモータを用いたトリミング装置とした。
【００３０】
＜評価＞
上記の実施例、比較例について、図４に示したシート幅Ｗ１を５５．４ｍｍに設定し、圧延加工された鉛−カルシウム−スズ系合金からなる長尺の鉛合金シート３（厚み０．６ｍｍ）を、５０ｍ／分の速度で移送しながら、幅５５．４±０．２ｍｍの精度内で１５００ｍ連続トリミングできるかを評価した。できれば「○」とし、できなければ「×」とした。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
2013151036.tif 000003
【００３２】
比較例１においては、稼動初期からトリミングした鉛合金シート幅に１ｍｍ以上の寸法誤差が現れ、規定範囲内にトリミングできなかった。これは、スライドテーブルの駆動用に汎用モータを用いたために、鉛合金シート幅の微調整ができなかったためである。
比較例２、３においては、スライドテーブルの駆動用にサーボモータまたはステッピングモータを用いたものの、スリッタ装置４ａ、４ｂの駆動用の汎用モータ同士の間で回転の同期が取れないため、両者間の回転がずれて、規定寸法がでなかった。
【００３３】
一方、本発明の実施例１〜４においては、規定精度を満たし安定してトリミングができた。また、下ロールカッタがサーボモータまたはステッピングモータと直結した単純な構造であるので、メンテナンスがしやすい。
なお、上記実施例１〜４においては、スライドテーブルの幅方向移動にボールねじとボール雌ねじ体の組合せを用いたが、汎用のねじと雌ねじ体の組合せを用いても同様の精度の高いトリミングをできる。ただし、ボールねじとボール雌ねじ体の組合せを採用すれば回転摩擦が少なくなり、サーボモータまたはステッピングモータを小型化できるので、低コスト、省電力につながり好ましい。
【００３４】
以上のように本発明では、鉛合金シートをミリ単位未満の寸法精度で所定幅にトリミングでき、メンテナンスもしやすいトリミング装置を提供できる。
【符号の説明】
【００３５】
１…スラブ、２…圧延ロール対、３…鉛合金シート、４…トリミング装置、４ａ，４ｂ…スリッタ装置、５…シートロール、６…架台、１０…上ロールカッタ、１１…上回転軸、１２…上歯車、１３…下ロールカッタ、１４…下回転軸、１５…下歯車、１６…ケース、１７…サーボモータＡ、１８…スライドテーブル、
１９…ボールねじ、２０…サーボモータＢ、２１…ボール雌ねじ体、２２…支持部
【図１】
2013151036.tif 000004
【図２】
2013151036.tif 000005
【図３】
2013151036.tif 000006
【図４】
2013151036.tif 000007