УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЯ И СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ
CONNECTOR AND CONNECTION METHOD

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству соединения и способу соединения.
Уровень техники
Упакованный электрод, который изготавливается посредством упаковывания электрода между парой сепараторов, известен в области техники (см. Патентный Документ 1).
Сепараторы имеют форму тонких пленок и легко сворачиваются. Поскольку размер аккумулятора для электромобиля, и гибридного автомобиля в частности, существенно превышает аккумулятор для бытового прибора, обработка является затруднительной, и более вероятно, что сепараторы не только свернутся, но также и замнутся. Следовательно, сепараторы сворачиваются или заминаются при наложении сепараторов с обеих сторон электрода, таким образом делая операцию соединения для соединения краев сепараторов более сложной. Это не позволяет улучшать эффективность изготовления упакованного электрода и, таким образом, лишает возможности улучшать эффективность изготовления всего аккумулятора.
В технологии, описанной в Патентном Документе 1, с использованием множества принимающих оснований, имеющих присасывающие панели, и удерживающих пластин, которые перемещаются циклически, создается состояние, в котором электродная пластина размещается между принимающим основанием, на которой отрезанный фрагмент сепаратора нижней стороны присасывается и фиксируется, и удерживающей пластиной, на которой отрезанный фрагмент сепаратора верхней стороны присасывается и фиксируется. Затем, в то время как электродная пластина перемещается в таком состоянии, внешние границы верхних и нижних сепараторов на электродной пластине термически сцепляются и обрезаются, и избыточные сепараторы удаляются, таким образом изготавливается упакованный электрод.
Патентная литература
Патентный документ 1: Публикация заявки на патент Японии № 2007-329111.
Сущность изобретения
В технологии, описанной в Патентном Документе 1, поскольку целиком все поверхности электродной пластины размещаются одновременно между принимающим основанием, которое удерживает сепаратор, и удерживающей пластиной, которая удерживает сепаратор, сепараторы легко сминаются. Кроме того, при наслаивании этих двух сепараторов протяженность и степень неточного совмещения при наслаивании, вероятно, будут относительно большими.
В Патентном Документе 1 рассматривается технология изготовления для того, чтобы накладывать целиком поверхности пары сепараторов одновременно в вертикальном направлении, но не предоставляется никаких идей относительно технологии изготовления для того, чтобы ограничивать образование складок и неточного совмещения при наслаивании сепараторов в случае, когда электрод и пара сепараторов накладываются последовательно от стороны переднего конца в направления транспортировки при одновременной транспортировке электрода и пары сепараторов.
Задачей настоящего изобретения является создание устройства соединения и способа соединения, посредством которых ограничивается образование складок и неточного совмещения при наслаивании пластинчатых элементов в случае, когда пара пластинчатых элементов накладывается последовательно от стороны переднего конца в направлении транспортировки при одновременной транспортировке пары пластинчатых элементов.
Устройство соединения согласно аспекту настоящего изобретения для того, чтобы достигать вышеуказанной цели, включает в себя модуль транспортировки, который включает в себя пару цилиндрических роторов, удерживающие поверхности которых для удерживания пары пластинчатых элементов, соответственно, имеют ширину, меньшую, чем ширина пары пластинчатых элементов; модуль транспортировки накладывает пару пластинчатых элементов последовательно при одновременной транспортировке пары пластинчатых элементов посредством вращения пары цилиндрических роторов. Устройство соединения дополнительно включает в себя соединяющий модуль, который соединяет части пары накладываемых пластинчатых элементов друг с другом; части выступают за пределы удерживающих поверхностей цилиндрических роторов.
В способе соединения согласно аспекту настоящего изобретения для того, чтобы достигать вышеуказанной цели, пара пластинчатых элементов накладывается последовательно, при одновременной транспортировке, посредством вращения пары цилиндрических роторов, удерживающие поверхности которых для удерживания пары пластинчатых элементов, соответственно, имеют ширину, меньшую, чем ширина пары пластинчатых элементов. Затем части накладываемой пары пластинчатых элементов последовательно соединяются друг с другом; части выступают за пределы удерживающих поверхностей цилиндрических роторов.
Краткое описание чертежей
Фиг.1A является видом сверху, показывающим пример упакованного электрода, и фиг.1B является видом в перспективе, схематично показывающим, как электрод и пара сепараторов накладываются последовательно от стороны переднего конца направления транспортировки, в то время как электрод и пара сепараторов транспортируются;
Фиг.2A и фиг.2B являются видами сверху, показывающими укрупненный участок 2, окруженный посредством двойной штрихпунктирной линии на фиг.1, и пояснительными видами, используемыми для пояснения местоположения "переднего конца", где пара сепараторов соединяется друг с другом;
Фиг.3 является структурным видом, показывающим основную часть устройства изготовления упакованного электрода;
Фиг.4 является блок-схемой, показывающей систему управления устройством изготовления упакованного электрода;
Фиг.5A является видом сверху, показывающим сначала соединяющие модули, фиг.5B является видом в разрезе вдоль линии 5B-5B на фиг.5A, и фиг.5C вид в разрезе вдоль линии 5C-5C на фиг.5A, и видом, показывающим состояние во время первой операции соединения, посредством которой передние концы боковых краев сепараторов соединяются друг с другом;
Фиг.6A является видом сверху, показывающим второй соединяющий модуль, и фиг.6B является видом в разрезе вдоль линии 6B-6B на фиг.6A;
Фиг.7 является видом в разрезе, показывающим состояние во время второй операции соединения или позже, посредством которой боковые края сепараторов соединяются друг с другом посредством первых соединяющих модулей;
Фиг.8 является укрупненным видом в разрезе, показывающим формы удерживающих модулей в первых соединяющих модулях;
Фиг.9A является видом в разрезе, показывающим состояние до того, как соединяющие головки придвинутся ближе друг к другу относительно обрабатываемого изделия, и фиг.9B является видом в разрезе, показывающим состояние, в котором соединяющие головки придвинулись ближе друг к другу относительно обрабатываемого изделия, и удерживающие модули находятся в контакте с обрабатываемым изделием;
Фиг.10A является видом в разрезе, показывающим состояние, в котором удерживающие модули находятся в контакте с обрабатываемым изделием и втянулись из выдвинутой позиции к втянутой позиции, а дальние концы соединяющих наконечников находятся в контакте с обрабатываемым изделием, и фиг.10B является видом в разрезе, показывающим состояние, в котором соединяющие головки отделяются друг от друга относительно обрабатываемого изделия из состояния, показанного на фиг.10A, так, что дальние концы соединяющих наконечников таким образом отделяются от обрабатываемого изделия в состоянии, в котором обрабатываемое изделие остается закрепленным посредством удерживающих модулей;
Фиг.11A-11H являются видами, схематично показывающими операцию с возвратно-поступательным движением удерживающих модулей в первых соединяющих модулях;
Фиг.12A-12G являются видами, схематично показывающими первую операцию соединения в первых соединяющих модулях; и
Фиг.13 является графиком, схематично показывающим изменения в скорости транспортировки обрабатываемого изделия, которое транспортируется посредством цилиндрических роторов, и в скорости первых соединяющих модулей, которые многократно перемещаются вперед-назад.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Вариант осуществления настоящего изобретения будет поясняться со ссылкой на прилагаемые чертежи. В пояснениях чертежей идентичные ссылки с номерами используются для идентичных элементов, чтобы исключать дублированное пояснение. Соотношение размеров на чертежах изменено для удобства пояснения и отличается от фактического соотношения размеров.
Стрелка arr, показанная на фиг.1A, фиг.1B и фиг.3, показывает направление транспортировки, в котором электрод 40 и пара сепараторов 30 транспортируются при изготовлении упакованного электрода 20. На фиг.1A, фиг.1B и фиг.3 правая сторона на чертежах является стороной в нисходящем направлении относительно направления транспортировки и упоминается как "передняя часть" в каждом элементе, и левая сторона на чертежах является стороной в восходящем направлении относительно направления транспортировки и упоминается как "задняя сторона" в каждом элементе. Кроме того, края сепараторов, которые находятся в направлении, пересекающемся с направлением транспортировки, упоминаются как "боковые края", и края сепараторов, которые находятся в направлении транспортировки, упоминаются как "передние края" и "задние края". Многослойный элемент, в котором электрод 40 размещается между парой сепараторов 30, до того как соединение сепараторов 30 закончится, упоминается как "обрабатываемое изделие W".
Как показано на фиг.1A и фиг.1B, в упакованном электроде 20 электрод 40, который является положительным электродом или отрицательным электродом, обертывается в пару сепараторов 30 в виде пакета. В этом варианте осуществления положительный электрод используется в качестве упакованного электрода 20. Электрод 40 включает в себя основную часть 41, в которой активный материал наносится на обе поверхности металлической фольги, и лепестковый вывод 42, который формируется из части металлической фольги и электрически подключается к другим элементам. Сепараторы 30 являются тонкими пленками, изготовленными из материала на основе полимера, и немного большими, чем основная часть 41 электрода 40. Только основная часть 41 электрода 40 размещается посередине посредством пары сепараторов 30, а лепестковый вывод 42 электрода 40 находится снаружи. Боковые края 31 пары наложенных друг на друга сепараторов 30 соединяются друг с другом. Кроме того, по меньшей мере, или передние края 32, или задние края 33 пары наложенных друг на друга сепараторов 30 соединяются друг с другом. В примере, показанном на фиг.1A, задние края 33 пары наложенных друг на друга сепараторов 30 соединяются друг с другом. Число точек 50 соединения на боковых краях 31 составляет, например, пять, и число точек 50 соединения на задних краях 33 составляет, например, четыре.
Позиции "передних концов 51", в которых сепараторы 30 соединяются друг с другом, будут пояснены в настоящем описании со ссылкой на фиг.2A и фиг.2B. "Передние концы 51", в которых сепараторы 30 соединяются друг с другом, могут задаваться свободно с точки зрения ограничения так называемого раскрытия наложенных друг на друга сепараторов 30. Например, позиции передних концов 51 могут быть позиционно выровнены с основной частью 41 электрода 40 (фиг.2A) или точно с угловыми участками сепараторов 30 (фиг.2B), а также позиционно выровнены с линией, по которой наносится активный материал.
Как показано на фиг.3, устройство 100 изготовления упакованного электрода 20 включает в себя модуль 200 транспортировки, который накладывает электрод 40 и пару сепараторов 30 последовательно от стороны переднего конца 51 в направлении транспортировки при транспортировке электрода 40 и пары сепараторов 30, первые соединяющие модули 300, посредством которых боковые края 31 пары сепараторов 30 соединяются друг с другом, и вторые соединяющие модули 400, посредством которых, по меньшей мере, либо передние края 32, либо задние края 33 пары сепараторов 30 соединяются друг с другом. Боковые края 31 пары сепараторов 30, которые накладываются друг на друга последовательно, при транспортировке посредством модуля 200 транспортировки, соединяются друг с другом последовательно посредством первых соединяющих модулей 300 от стороны переднего конца 51 в направлении транспортировки, и, по меньшей мере, либо передние края 32, либо задние края 33 пары сепараторов 30 соединяются друг с другом посредством вторых соединяющих модулей 400 в состоянии, когда транспортировка посредством модуля 200 транспортировки прекращается. В проиллюстрированном примере задние края 33 пары сепараторов 30 соединяются друг с другом посредством вторых соединяющих модулей 400. Подробности поясняются ниже.
Модуль 200 транспортировки включает в себя укладочные барабаны 210 и 220, которые являются парой цилиндрических роторов, которые удерживают пару сепараторов 30, соответственно, модуль 230 установки электрода, размещенный на стороне восходящего направления относительно пары укладочных барабанов 210 и 220, и множество модулей 241 и 242 транспортировки на стороне нисходящего направления, размещаемых на стороне нисходящего направления относительно пары укладочных барабанов 210 и 220. Часть 215 протягивания, которая размещает посередине и удерживает обрабатываемое изделие W, формируется между парой укладочных барабанов 210 и 220. Размерность зазора в части 215 протягивания регулируется надлежащим образом в зависимости от толщины обрабатываемого изделия W. Модуль 230 установки электрода отправляет электрод 40, который формируется в заданную форму, в часть 215 протягивания по направлению касательной. Предоставляется множество модулей 241 и 242 транспортировки на стороне нисходящего направления, чтобы передавать накладываемые друг на друга электрод 40 и пару сепараторов 30. В проиллюстрированном примере предоставляется два модуля 241 и 242 транспортировки на стороне нисходящего направления, и вторые соединяющие модули 400 размещаются между модулями 241 и 242 транспортировки на стороне нисходящего направления.
Модуль 230 установки электрода имеет, например, присасывающее устройство 231, которое присасывает и имеет возможность транспортировать электрод 40, поддерживающие ролики 232, которые поддерживают электрод 40, транспортируемый посредством присасывающего устройства 231, и пару транспортировочных роликов 233, которые отправляют электрод 40 в часть 215 протягивания вдоль направления касательной. Присасывающее устройство 231 опускается вертикально и присасывает электрод 40 и перемещается в сторону нисходящего направления относительно направления транспортировки после подъема, при этом удерживая электрод 40 приблизительно в горизонтальном состоянии. Каждый из транспортировочных роликов 233 предоставляется так, чтобы иметь возможность перемещаться ближе к другому ролику и отделяться от другого ролика относительно электрода 40, транспортируемого посредством присасывающего устройства 231, и размещает посередине и вращает электрод 40, таким образом отправляя электрод 40 в часть 215 протягивания вдоль направления касательной. Позиция электрода 40, присасываемого посредством присасывающего устройства 231, может быть смещена в направлении транспортировки или смещена под углом к направлению транспортировки. В модуле 230 установки электрода неправильное расположение электрода 40, который должен быть присосан и транспортирован, обнаруживается заранее посредством камеры с датчиком до того, как электрод 40 будет присосан посредством присасывающего устройства 231. После присасывания электрода 40 присасывающее устройство 231 перемещается, при этом корректируя ориентацию электрода 40 в надлежащую ориентацию. Таким образом электрод 40 транспортируется к части 215 протягивания в состоянии, в котором электрод 40 находится в надлежащей ориентации.
Пара укладочных барабанов 210 и 220 сконфигурирована так, чтобы быть спаренной в вертикальном направлении и иметь цилиндрическую форму, соответственно. Пара укладочных барабанов 210 и 220 выполнена с возможностью быть перпендикулярной направлению транспортировки через заданный зазор, и их вращающиеся валы обращены друг к другу параллельно друг другу. Периферийные поверхности укладочных барабанов 210 и 220 соответственно используются в качестве удерживающих поверхностей 211 и 221, которые удерживают сепараторы 30. Укладочные барабаны 210 и 220 транспортируют сепараторы 30, которые сформированы в заданную форму, при этом удерживая сепараторы 30 на периферийных поверхностях. Ширина удерживающих поверхностей 211 и 221 укладочных барабанов 210 и 220 в направлении вращающихся валов меньше ширины сепараторов 30. Модуль 200 транспортировки транспортирует каждую пару сепараторов 30 в состоянии, в котором боковые края 31 выступают за пределы удерживающих поверхностей 211 и 221, соответственно.
Средство для удерживания сепараторов 30 на удерживающих поверхностях 211 и 221 укладочных барабанов 210 и 220 не ограничено конкретным образом, но могут применяться присасывание или электростатическое прилипание. Например, в способе присасывания удерживающие поверхности 211 и 221 имеют множество отверстий присасывания воздуха. За счет всасывания воздуха из отверстий всасывания воздуха сепараторы 30 удерживаются на удерживающих поверхностях 211 и 221.
Пара укладочных барабанов 210 и 220 вращается в идентичном направлении к передней области относительно направления транспортировки в части 215 протягивания. Другими словами, укладочный барабан 210 на верхней стороне транспортирует сепаратор 30, захваченный на удерживающей поверхности 211, к части 215 протягивания посредством вращения в направлении против часовой стрелки на фиг.3. Укладочный барабан 220 на нижней стороне транспортирует сепаратор 30, захваченный на удерживающей поверхности 221, к части 215 протягивания посредством вращения в направлении по часовой стрелке. Пара укладочных барабанов 210 и 220 приводится в действие и вращается синхронно посредством электромотора 501 привода укладочных барабанов, подключенного к вращающимся валам. Контроллер 500 выполняет управление вращением электромотора 501 привода укладочных барабанов.
Синхронно с вращением укладочных барабанов 210 и 220 модуль 230 установки электрода транспортирует электрод 40 в приблизительно горизонтальном состоянии и отправляет электрод 40 в часть 215 протягивания вдоль направления касательной. Между тем, пара укладочных барабанов 210 и 220 отправляет сепараторы 30, захваченные на удерживающих поверхностях 211 и 221, в часть 215 протягивания с вращением. Таким образом, модуль 200 транспортировки имеет возможность накладывать и наслаивать электрод 40 и пару сепараторов 30 последовательно от стороны переднего конца 51 в направлении транспортировки при одновременной транспортировке электрода 40 и пары сепараторов 30.
Сепараторы 30 формируются посредством вырезания из непрерывных элементов 34 сепараторов, которые выходят последовательно из непроиллюстрированного рулона для сепараторов. Синхронизирующие ролики 212 и 222 размещаются в паре укладочных барабанов 210 и 220, соответственно, и элементы 34 сепараторов размещаются посередине и удерживаются между синхронизирующими роликами 212 и 222 и укладочными барабанами 210 и 220, соответственно. Контроллер 500 управляет активированием синхронизирующих роликов 212 и 222 и управляет моментом времени для того, чтобы отправлять элементы 34 сепараторов в укладочные барабаны 210 и 220. Режущий инструмент 213 для сепаратора с верхней стороны предоставляется выше верхнего укладочного барабана 210, и режущий инструмент 223 для сепаратора с нижней стороны предоставляется ниже нижнего укладочного барабана 220. Как только синхронизирующие ролики 212 и 222 отправляют элементы 34 сепараторов в укладочные барабаны 210 и 220, элементы 34 сепараторов транспортируются при захватывании на удерживающих поверхностях 211 и 221 укладочных барабанов 210 и 220. Посредством приведения в действие режущих инструментов 213 и 223 сепараторов в то время, когда элементы 34 сепараторов транспортируются в заданную позицию, сепараторы 30, имеющие заданную форму, вырезаются из элементов 34 сепараторов.
Два модуля 241 и 242 транспортировки на стороне нисходящего направления формируются, например, из первого конвейера 241, на который обрабатываемое изделие W, которое отправляется из части 215 протягивания укладочных барабанов 210 и 220, переносится и транспортируется, и из второго конвейера 242, который находится на стороне нисходящего направления первого конвейера 241 и переносит и транспортирует обрабатываемое изделие W, в котором завершено соединение боковых краев 31 сепараторов 30. Вторые соединяющие модули 400 размещаются между первым конвейером 241 и вторым конвейером 242. После того как задние края 33 пары сепараторов 30 соединены друг с другом посредством вторых соединяющих модулей 400, второй конвейер 242 транспортирует изготовленный упакованный электрод 20 к стадии, где будет выполнена обработка следующего процесса.
Первые и вторые конвейеры 241 и 242 могут быть сформированы, например, из присасывающих конвейеров. Первые и вторые конвейеры 241 и 242 имеют размер по ширине, который меньше ширины сепараторов 30, и таким образом не создают помех описанной ниже операции возвратно-поступательных движений первых соединяющих модулей 300 (см. фиг.6A). Первые и вторые конвейеры 241 и 242 приводятся в действие и вращаются синхронно с перемещением обрабатываемого изделия W посредством электромоторов 502 и 503 привода конвейеров, подключаемых к роликам. Контроллер 500 выполняет управление вращением электромоторов 502 и 503 привода конвейеров. Конвейеры используются в качестве множества модулей 241 и 242 транспортировки на стороне нисходящего направления, но также могут быть использованы другие устройства транспортировки, к примеру, манипуляторы с присосками.
Пара первых соединяющих модулей 300 предоставляется в вертикальном направлении и обращена друг к другу через путь транспортировки, через который наложенные друг на друга электрод 40 и пара сепараторов 30 транспортируются, другими словами, через путь транспортировки обрабатываемого изделия W (см. фиг.5B и фиг.5C). Пара вторых соединяющих модулей 400 также предоставляется в вертикальном направлении и обращена друг к другу через путь транспортировки обрабатываемого изделия W (см. фиг.6B). Поскольку спаренные сепараторы 30 соединяются друг с другом с обеих поверхностей, могут быть созданы более однородные состояния соединения по сравнению со случаем, когда сепараторы 30 соединяются только с одной поверхности. В случае, когда применяются сепараторы 30, имеющие различные свойства материалов, в частности, тепловые свойства, регулирования для оптимизации условий соединений выполняются простым образом.
В первых и вторых соединяющих модулях 300 и 400 средство для соединения краев пары наложенных друг на друга сепараторов 30 не ограничено конкретным образом и может применяться любое средство теплового сваривания, соединения за счет сжатия, адгезии и сварки. В этом варианте осуществления соединение выполняется посредством теплового сваривания. Это обусловлено тем, что можно достаточно простым образом соединять друг с другом сепараторы 30 из полимера.
Как показано на фиг.5 и фиг.7, первые соединяющие модули 300 имеют соединяющие головки 301, которые имеют возможность придвигаться ближе друг к другу и отделяться друг от друга относительно обрабатываемого изделия W. Соединяющие наконечники 302 и 303, которые соединяют сепараторы 30 друг с другом, и удерживающие модули 304, которые закрепляют обрабатываемое изделие W, монтируются на соединяющих головках 301. Удерживающие модули 304 монтируются на соединяющих головках 301 так, чтобы иметь возможность перемещаться вперед-назад между выдвинутой позицией за пределами дальних концов соединяющих наконечников 302 и 303 (фиг.9A), и втянутой позицией, втянутой из выдвинутой позиции (фиг.10A). Между соединяющими головками 301 и удерживающими модулями 304 предоставляются прижимные пружины 305 в качестве смещающих элементов, которые смещают удерживающие модули 304 с силой смещения, которая заставляет удерживающие модули 304 сдвигаться к выдвинутой позиции.
В первых соединяющих модулях 300, имеющих вышеприведенную конструкцию, по мере перемещения соединяющих головок 301 ближе друг к другу относительно обрабатываемого изделия W удерживающие модули 304 входят в контакт с обрабатываемым изделием W и втягиваются к втянутой позиции из выдвинутой позиции, и дальние концы соединяющих наконечников 302 и 303 входят в контакт с обрабатываемым изделием W и выполняют соединение (см. фиг.9A, фиг.9B и фиг.10A).
Между тем, по мере отделения соединяющих головок 301 друг от друга относительно обрабатываемого изделия W из состояния, в котором дальние концы соединяющих наконечников 302 и 303 находятся в контакте с обрабатываемым изделием W, дальние концы соединяющих наконечников 302 и 303 отделяются от обрабатываемого изделия W в состоянии, в котором обрабатываемое изделие W остается закрепленным посредством удерживающих модулей 304 (фиг.10A и фиг.10B). Удерживающие модули 304 продвигаются вперед к выдвинутой позиции из втянутой позиции вследствие силы смещения прижимных пружин 305 и отделяются от обрабатываемого изделия W.
Первые соединяющие модули 300 перемещаются возвратно-поступательным образом между задней позицией на задней стороне направления транспортировки обрабатываемого изделия W (позиция, указываемая посредством ссылки1 с номером P1 на фиг.11A) и передней позицией на передней стороне направления транспортировки обрабатываемого изделия W (позиция, указываемая посредством ссылки с номером P2 на фиг.11C). Кроме того, первые соединяющие модули 300 перемещаются в вертикальном направлении между позицией захвата, в которой обрабатываемое изделие W захватывается посредством удерживающих модулей 304 (позиция, указываемая посредством ссылки с номером P3 на фиг.12B), и позицией высвобождения, в которой обрабатываемое изделие W высвобождается от захвата посредством удерживающих модулей 304 (позиция, указываемая посредством ссылки с номером P4 на фиг.12A).
Первые соединяющие модули 300 приводятся в действие посредством возвратно-поступательного приводного механизма 504, который включает в себя шариковый винт, электромотор и т.д. так, что первые соединяющие модули 300 перемещаются вперед-назад между задней позицией P1 и передней позицией P2. Первые соединяющие модули 300 также приводятся в действие посредством первого вертикального приводного механизма 505, который включает в себя шариковый винт, электромотор и т.д. так, что первые соединяющие модули 300 перемещаются в вертикальном направлении между позицией захвата и позицией высвобождения. Контроллер 500 управляет приведением в действие возвратно-поступательного приводного механизма 504 и первого вертикального приводного механизма 505. Соединяющие наконечники 302 и 303 формируют тепло из электроэнергии, подаваемой к ним из первого устройства 507 подачи электрической мощности (см. фиг.4). Контроллер 500 управляет первым устройством подачи электрической мощности, регулирует температуру соединяющих наконечников 302 и 303 посредством регулирования величины и периода возбуждения соединяющих наконечников 302 и 303.
Первый соединяющий модуль 300 включает в себя первый соединяющий наконечник 302, который соединяет боковые края 31 пары сепараторов 30 и, по меньшей мере, один (в проиллюстрированном примере, один) второй соединяющий наконечник 303, который находится дальше по направлению транспортировки по сравнению с первым соединяющим наконечником 302 и соединяет боковые края 31 пары сепараторов 30. Боковые края 31 сепараторов 30 соединяются друг с другом в двух соединяющих наконечниках 302 и 303. Как показано на фиг.1A, множество (в проиллюстрированном примере пять) точек 50 соединения формируются в соединяемых сепараторах 30 вдоль боковых краев 31.
В первом соединении передние концы 51 боковых краев 31 пары сепараторов 30, которые накладываются последовательно, при транспортировке посредством модуля 200 транспортировки, соединяются друг с другом посредством первых соединяющих наконечников 302 на стороне восходящего направления до того, как они будут транспортированы к вторым соединяющим наконечникам 303 на стороне нисходящего направления (см. фиг.5C). Вторые соединяющие наконечники 303 на стороне нисходящего направления выполняют бесполезное соударение. Во втором и третьем соединении после того, как передние концы 51 соединяются друг с другом в первом соединении, боковые края 31 пары сепараторов 30, транспортируемых посредством модуля 200 транспортировки, соединяются друг с другом посредством обоих из первых соединяющих наконечников 302 и вторых соединяющих наконечников 303 (см. фиг.7). Операции соединения повторяются всего три раза, таким образом формируя эти пять точек 50 соединения.
Удерживающие модули 304 работают в качестве прижимных элементов, которые размещают посередине пару сепараторов 30 и двигаются вместе с соединяющими модулями. Посредством размещения посередине пары сепараторов 30 посредством удерживающих модулей 304, функционирующих в качестве прижимных элементов, и перемещения соединяющих модулей, можно транспортировать пару сепараторов 30.
Предпочтительно, чтобы удерживающие модули 304 имели скошенные части 310, которые протягиваются к стороне восходящего направления относительно направления транспортировки сепараторов 30 (см. фиг.8). Это сделано для того, чтобы можно было предотвращать сбой транспортировки, который вызывается соударением дальних концов транспортируемого электрода 40 и сепараторов 30 с удерживающими модулями 304. Радиус кривизны r1 скошенных частей 310 удерживающих модулей 304 меньше радиуса кривизны R1 периферийных поверхностей укладочных барабанов 210 и 220, и кривизна скошенных частей 310 превышает кривизну периферийных поверхностей укладочных барабанов 210 и 220.
Ссылка с номером O на фиг.8 указывает прямую линию, которая соединяет центры пары укладочных барабанов 210 и 220. Предпочтительно, чтобы часть 215 протягивания задавалась по линии.
Предпочтительно, чтобы удерживающие модули 304 имели средство 320 рассеивания тепла. Это сделано для того, чтобы предотвращать негативное влияние на активный материал и т.п. электрода 40 тепла, накопленного в удерживающих модулях 304 в процессе соединения.
Например, средство 320 рассеивания тепла может быть сконструировано посредством использования материала с высокой тепловой проводимостью в качестве материала для формирования удерживающих модулей 304 или посредством пластин 321 рассеивания тепла, присоединяемых к удерживающим модулям 304, как показано на чертежах. Можно улучшать эффективность рассеивания тепла удерживающих модулей 304 простым путем посредством формирования удерживающих модулей 304 из материала с высокой тепловой проводимостью, к примеру, из алюминия. Можно улучшать эффективность рассеивания тепла удерживающих модулей 304 еще больше посредством использования пластин 321 рассеивания тепла в качестве средства 320 рассеивания тепла.
В удерживающих модулях 304, предпочтительно, чтобы вокруг средства 320 рассеивания тепла формировалось пространство 322 для того, чтобы давать возможность отвода тепла. Это обусловлено тем, что эффективность рассеивания тепла удерживающих модулей 304 имеет возможность улучшения посредством создания потока воздуха по мере перемещения первых соединяющих модулей 300 и рассеивания тепла, которое высвобождается из средства 320 рассеивания тепла.
Предпочтительно, чтобы удерживающие модули 304 формировались из элементов 324 боковин, которые выполнены с возможностью окружать первые и вторые соединяющие наконечники 302 и 303, соответственно, и иметь окна 323, в которых соединяющие наконечники 302 и 303 расположены снаружи (см. фиг.5A). Посредством размещения элементов 324 боковин в угловой U-образной форме можно давать возможность теплу легко выходить и обеспечивать теплорассеивающую способность удерживающих модулей 304 при поддержании исходной функции удерживающих модулей 304, которая состоит в закреплении сепараторов 30.
Со ссылкой на фиг.6 вторые соединяющие модули 400 включают в себя соединяющие головки 401, соединяющие наконечники 402, удерживающие модули 404 и прижимные пружины 405, выступающие в качестве смещающих элементов, аналогично первым соединяющим модулям 300. Во вторых соединяющих модулях 400, по мере того, как соединяющие головки 401 придвигаются ближе друг к другу относительно обрабатываемого изделия W, удерживающие модули 404 входят в контакт с обрабатываемым изделием W и втягиваются во втянутую позицию из выдвинутой позиции, а дальние концы соединяющих наконечников 402 входят в контакт с обрабатываемым изделием W. Между тем, по мере того, как соединяющие головки 401 отделяются друг от друга относительно обрабатываемого изделия W из состояния, в котором дальние концы соединяющих наконечников 402 находятся в контакте с обрабатываемым изделием W, дальние концы соединяющих наконечников 402 отделяются от обрабатываемого изделия W в состоянии, в котором обрабатываемое изделие W остается закрепленным посредством удерживающих модулей 404, и удерживающие модули 404 продвигаются от втянутой позиции к выдвинутой позиции посредством силы смещения смещающих элементов 405 и отделяются от обрабатываемого изделия W.
Вторые соединяющие модули 400 не перемещаются вперед-назад в направлении транспортировки обрабатываемого изделия W и только перемещаются вертикально между позицией захвата, в которой обрабатываемое изделие W захватывается посредством удерживающих модулей 404, и позицией высвобождения, в которой высвобождается захват обрабатываемого изделия W посредством удерживающих модулей 304.
Вторые соединяющие модули 400 приводятся в действие вертикально между позицией захвата и позицией высвобождения посредством второго вертикального приводного механизма 506, включающего в себя шариковый винт, электромотор и т.п. Контроллер 500 управляет приведением в действие второго вертикального приводного механизма 506. Соединяющие наконечники 402 формируют тепло из электроэнергии, подаваемой к ним из второго устройства 508 подачи электрической мощности (см. фиг.4). Контроллер 300 управляет вторым устройством подачи электрической мощности и регулирует температуру соединяющих наконечников 402 посредством регулирования величины и периода возбуждения соединяющих наконечников 402.
Вторые соединяющие модули 400 содержат множество (в проиллюстрированном примере четыре) соединяющих наконечника 402. Задние края 33 сепараторов 30 соединяются друг с другом посредством четырех соединяющих наконечников 402. Как показано на фиг.1A, множество (в проиллюстрированном примере четыре) точек 50 соединения формируются в соединяемых сепараторах 30 вдоль задних краев 33.
Как показано на фиг.4, устройство 100 изготовления упакованного электрода 20 имеет контроллер 500, который управляет каждой частью. Контроллер 500, главным образом, конструируется из CPU 510, запоминающего устройства, сохраняющего управляющую программу и т.п., панели управления и т.д. Сигналы от различных датчиков, которые обнаруживают позиции транспортировки и ориентации сепараторов 30 и электрода 40, вводятся в CPU 510. CPU 510 выводит сигналы в электромотор 501 привода укладочных барабанов, синхронизирующие ролики 212 и 222 и электромоторы 502 и 503 привода конвейера в модуле 200 транспортировки так, чтобы управлять приведением их в действие. CPU выводит сигналы в возвратно-поступательный приводной механизм 504, первый вертикальный приводной механизм 505 и первое устройство 507 подачи электрической мощности в первых соединяющих модулях 300 так, чтобы управлять приведением их в действие. CPU также выводит сигналы во второй вертикальный приводной механизм 506 и второе устройство 508 подачи электрической мощности во вторых соединяющих модулях 400 так, чтобы управлять приведением их в действие.
Операции устройства 100 изготовления упакованного электрода 20 будут поясняться со ссылкой на фиг.11 и фиг.12.
На фиг.11A-11H схематично показывается возвратно-поступательная операция удерживающих модулей 304 в первых соединяющих модулях 300. На фиг.12A-12G схематично показывается первая операция соединения посредством первых соединяющих модулей 300.
Первые соединяющие модули 300 перемещаются вперед-назад между задней позицией P1 и передней позицией P2 (фиг.11A и фиг.11C) и перемещаются вертикально между позицией P3 захвата и позицией P4 высвобождения (фиг.12A и фиг.12B). На фиг.11, сплошная стрелка представляет движение вперед первых соединяющих модулей 300, а пунктирная стрелка представляет обратное перемещение первых соединяющих модулей 300. Первые соединяющие модули 300 продвигаются синхронно с перемещением сепараторов 30 посредством модуля 200 транспортировки. Чтобы упростить понимание, фиг.11B-11H показывают, что первые соединяющие модули 300 захватывают и транспортируют сепараторы 30. Между тем, фиг.12 показывает состояние, когда первые соединяющие модули 300 продвигаются вперед синхронно с перемещением сепараторов 30.
Во-первых, как показано на фиг.3, электрод 40 и пара сепараторов 30 накладываются последовательно от стороны переднего конца 51 направления транспортировки при одновременной транспортировке посредством модуля 200 транспортировки. В это время электрод 40 транспортируется к передней части в приблизительно горизонтальном состоянии посредством модуля 230 установки электрода в модуле 200 транспортировки синхронно с вращением укладочных барабанов 210 и 220 и отправляется в часть 215 протягивания укладочных барабанов 210 и 220 вдоль направления касательной. Кроме того, сепараторы 30, которые вырезаются в заданную форму, прилипают на удерживающих поверхностях 211 и 221 укладочных барабанов 210 и 220 и транспортируются вперед к части 215 протягивания с вращением посредством укладочных барабанов 210 и 220 в модуле 200 транспортировки.
Верхние и нижние первые соединяющие модули 300 являются обычно открытыми в вертикальном направлении и находятся в позиции P4 высвобождения (фиг.12A). Первые соединяющие модули 300 закрываются, когда сепараторы 30 транспортируются к ним, и захватывают дальние концевые участки боковых краев 31 сепараторов 30 (фиг.11A и фиг.11B). Первые соединяющие модули 300 достигают позиции P3 захвата и захватывают сепараторы 30 посредством использования удерживающих модулей 304 до того, как сепараторы 30 пройдут через первые соединяющие наконечники 302 на стороне восходящего направления и достигнут вторых соединяющих наконечников 303 на стороне нисходящего направления (фиг.12A и фиг.12B).
При захвате сепараторов 30 первые соединяющие модули 300 перемещаются вперед до передней позиции P2 синхронно с вращением укладочных барабанов 210 и 220 (фиг.11C). Первые соединяющие модули 300 соединяют боковые края 31 пары сепараторов 30 друг с другом посредством использования первых соединяющих наконечников 302 на стороне восходящего направления при перемещении от задней позиции P1 до передней позиции P2 (фиг.12C и фиг.12D). Вторые соединяющие наконечники 303 на стороне нисходящего направления выполняют бесполезное соударение (фиг.12C и фиг.12D).
Как только первое соединение заканчивается, верхние и нижние первые соединяющие модули 300 открываются и возвращают в позицию P4 высвобождения, тем самым высвобождая сепараторы 30 от захвата (фиг.12E и фиг.12F). Первые соединяющие модули 300 перемещаются назад до задней позиции P1 (фиг.11D и фиг.12G).
Первые соединяющие модули 300 закрываются снова, достигают позиции P3 захвата, захватывают боковые края 31 сепараторов 30 и продвигаются до передней позиции P2 синхронно с вращением укладочных барабанов 210 и 220 (фиг.11E). Первые соединяющие модули 300 соединяют боковые края 31 пары сепараторов 30 друг с другом посредством использования обоих из первых соединяющих наконечников 302 и вторых соединяющих наконечников 303 при перемещении от задней позиции P1 до передней позиции P2.
Когда второе соединение заканчивается, верхние и нижние первые соединяющие модули 300 открываются, возвращаются в позицию P4 высвобождения и высвобождают сепараторы 30 от захвата. Первые соединяющие модули 300 перемещаются назад до задней позиции P1 (фиг.11F).
Первые соединяющие модули 300 снова закрываются, достигают позиции P3 захвата, захватывают боковые края 31 сепараторов 30 и продвигаются вперед до передней позиции P2 синхронно с вращением укладочных барабанов 210 и 220 (фиг.11G). Первые соединяющие модули 300 соединяют боковые края 31 пары сепараторов 30 друг с другом посредством использования обоих из первых соединяющих наконечников 302 и вторых соединяющих наконечников 303 при перемещении от задней позиции P1 до передней позиции P2.
Когда третье соединение заканчивается, верхние и нижние первые соединяющие модули 300 открываются, возвращаются в позицию P4 высвобождения и высвобождают сепараторы 30 от захвата. Первые соединяющие модули 300 перемещаются назад до задней позиции P1 (фиг.11H). Как указано выше, первые соединяющие модули 300 повторяют операцию соединения в течение всего трех раз и формируют пять точек 50 соединения. Поскольку первые соединяющие модули 300 соединяют боковые края 31 сепараторов 30 друг с другом многократно от стороны переднего конца 51 в направлении транспортировки, можно соединять боковые края 31 сепараторов 30 друг с другом в широком диапазоне.
Обрабатываемое изделие W, которое отправляется из части 215 протягивания укладочных барабанов 210 и 220, размещается на первом конвейере 241 и транспортируется. Когда операции соединения посредством первых соединяющих модулей 300 заканчиваются, передняя часть обрабатываемого изделия W размещается на втором конвейере 242. После того, как обрабатываемое изделие W транспортируется посредством второго конвейера 242 и задние края 33 пары сепараторов 30 достигают позиции соединяющих наконечников 402 вторых соединяющих модулей 400, транспортировка обрабатываемого изделия W посредством второго конвейера 242 прекращается.
В состоянии, в котором прекращается транспортировка пары сепараторов 30, вторые соединяющие модули 400 закрываются, достигают позиции захвата и захватывают задние края 33 сепараторов 30. Задние края 33 пары сепараторов 30 соединяются друг с другом посредством четырех соединяющих наконечников 402, при этом транспортировка пары сепараторов 30 по-прежнему прекращена. Вторые соединяющие модули 400 выполняют операцию соединения только один раз и формируют четыре точки 50 соединения одновременно в иллюстрируемом примере.
Как только соединение задних краев 33 заканчивается, верхние и нижние вторые соединяющие модули 400 открываются, возвращаются к позиции высвобождения и высвобождают сепараторы 30 от захвата. Таким образом, соединение сепараторов 30 обрабатываемого изделия W заканчивается, и изготавливается упакованный электрод 20, в котором боковые края 31 и задние края пары сепараторов 30 соединены друг с другом. Второй конвейер 242 снова приводится в действие и транспортирует изготовленный упакованный электрод 20 на стадию, где выполняется обработка следующего процесса.
После этого в непроиллюстрированном процессе постобработки упакованный электрод 20, который является положительным электродом, отрицательный электрод 40, противоположный положительному электроду, и упакованный электрод 20, который является положительным электродом, поочередно наслаиваются, тем самым изготавливая аккумуляторный элемент.
Фиг.13 схематично показывает изменения в скорости транспортировки обрабатываемого изделия W, которое транспортируется посредством укладочных барабанов 210 и 220, и скорости первых соединяющих модулей 300, которые многократно перемещаются вперед-назад. На фиг.13 задается так, что скорости изменяются в положительном направлении при перемещении к передней части направления транспортировки.
Обрабатываемое изделие W, которое проходит через часть 215 протягивания, транспортируется со скоростью V1 вследствие вращения укладочных барабанов 210 и 220. Между тем, первые соединяющие модули 300 двигаются назад и вперед между задней позицией P1 и передней позицией P2 за счет возвратно-поступательного приводного механизма 504. Время t на чертеже указывает время, когда первые соединяющие модули 300 находятся на задней позиции P1 для того, чтобы рассчитать время вместе с транспортировкой обрабатываемого изделия W, а время t2 указывает время, когда первые соединяющие модули 300 начинают перемещение вперед-назад и ускоряются. Время t3 указывает время, когда первые соединяющие модули 300 двигаются так, что относительная скорость между обрабатываемым изделием W и первыми соединяющими модулями 300 приближается к нулю, а время t4 указывает время, когда первые соединяющие модули 300 снижают скорость, чтобы перемещаться назад.
Первые соединяющие модули 300 соединяют друг с другом боковые края 31 наложенных друг на друга сепараторов 30 при перемещении вместе с обрабатываемым изделием W. Первые соединяющие модули 300 также многократно (в этом варианте осуществления три раза) повторяют соединение от стороны переднего конца 51 в направлении транспортировки при перемещении. Обрабатываемое изделие W мнется или возникает сбой соединения, если обрабатываемое изделие W и первые соединяющие модули 300 не перемещаются по существу с идентичной скоростью.
Таким образом, в этом варианте осуществления соединение неоднократно выполняется от стороны переднего конца 51 в направлении транспортировки при перемещении первых соединяющих модулей 300, которые соединяют боковые края 31 пары сепараторов 30 друг с другом так, что относительная скорость между обрабатываемым изделием W и первыми соединяющими модулями 300 приближается к нулю. Поскольку сепараторы 30 последовательно многократно соединяются друг с другом от стороны переднего конца 51, при одновременной транспортировке, можно сокращать время процесса, не допуская при этом раскрытия сепараторов 30. Также можно выполнять хорошее соединение, не формируя складок на обрабатываемом изделии W.
Предпочтительно, чтобы соединение выполнялось, когда скорость перемещения первых соединяющих модулей 300 становится постоянной. Это обусловлено тем, что выравнивание ускорений сепараторов 30 и первых соединяющих модулей 300 затруднительно само по себе и легче регулировать синхронизацию для соединения по сравнению со случаем, когда соединение выполняется при одновременном ускорении сепараторов 30 и первых соединяющих модулей 300.
Боковые края 31 пары сепараторов 30, которые накладываются последовательно, при одновременной транспортировке, соединяются друг с другом последовательно посредством первых соединяющих модулей 300. Таким образом, можно не допускать так называемого раскрытия пары сепараторов 30. Кроме того, при наложении пары сепараторов 30 на электрод 40 не возникает искривления и складок сепараторов 30, и операция соединения для того, чтобы соединять боковые края 31 пары сепараторов 30 друг с другом, становится проще.
Предпочтительно, чтобы пара сепараторов 30 двигалась вместе с первыми соединяющими модулями 300 при размещении посередине посредством удерживающих модулей 304, которые используются в качестве прижимных элементов. Пока возможно соединять сепараторы 30 друг с другом, в то время как позиции сепараторов 30 зафиксированы посредством удерживающих модулей 304, выполняется высокоточное соединение.
В этом варианте осуществления различные операции, описанные ниже, реализуются, поскольку модуль 200 транспортировки, первые соединяющие модули 300 и вторые соединяющие модули 400 имеют вышеописанные структуры, и дополнительно, контроллер 500 управляет модулем 200 транспортировки, первыми соединяющими модулями 300 и вторыми соединяющими модулями 400.
Таким образом, пара укладочных барабанов 210 и 220 вращается, при этом ширина удерживающих поверхностей 211 и 221, которые удерживают пару пластинчатых элементов, соответственно, меньше ширины пары сепараторов 30. Это предоставляет возможность паре сепараторов 30 накладываться последовательно от стороны переднего конца в направлении транспортировки, при одновременной транспортировке пары сепараторов 30, и части пары накладываемых сепараторов 30, которые выступают за пределы удерживающих поверхностей 211 и 221 укладочных барабанов 210 и 220, соединяются друг с другом последовательно от стороны переднего конца в направлении транспортировки.
Соответственно, первые соединяющие модули 300 размещаются в местоположениях, где пара сепараторов 30 отделяется от удерживающих поверхностей 211 и 221 укладочных барабанов 210 и 220, другими словами, в местоположениях рядом с частью 215 протягивания, не создавая помех укладочным барабанам 210 и 220, и боковые края 31 пары сепараторов 30 могут быть соединены друг с другом последовательно от стороны переднего конца 51 в направлении транспортировки. Таким образом, в случае, если пара сепараторов 30 накладывается последовательно от стороны переднего конца 51 в направлении транспортировки, при одновременной транспортировке, можно ограничивать складки и неточное совмещение при наслаивании сепараторов 30. Как указано выше, ограничивается образование складок и неточного совмещения при наслаивании многослойного элемента, в котором электрод 40 размещается посередине между парой сепараторов 30, и, таким образом, можно улучшить эффективность изготовления упакованного электрода 20, что способствует улучшению эффективности изготовления всего аккумулятора.
Дополнительно, в этом варианте осуществления, когда передние концы 51 пары сепараторов 30 соединяются друг с другом, пара сепараторов 30 транспортируется, в то время как стороны задних концов пары сепараторов 30 остаются размещенными между укладочными барабанами 210 и 220. Следовательно, можно соединять пару сепараторов 30 друг с другом при ограничении образования складок и неточного совмещения при наслаивании в паре сепараторов 30. Таким образом, можно не допускать так называемое раскрытие сепараторов 30 эффективным образом.
Сепараторы 30 соединяются друг с другом сразу после того, как сепараторы 30 отделяются от укладочных барабанов 210 и 220. Соответственно, поскольку сепараторы 30 соединяются друг с другом, как только сепараторы 30 наложены друг на друга, можно дополнительно ограничивать образование складок и неточного совмещения при наслаивании сепараторов 30.
Части сепараторов 30, которые были наложены на укладочные барабаны 210 и 220, соединяются друг с другом в середине пути транспортировки соединенных сепараторов 30. Таким образом, можно соединять задние края 33 и передние края 32 сепараторов 30, которые являются частями, которые были наложены на укладочные барабаны 210 и 220, друг с другом.
Сепараторы 30 соединяются друг с другом непосредственно под вращающимися валами укладочных барабанов 210 и 220. Поскольку сепараторы 30 соединяются друг с другом, как только сепараторы 30 отделятся от укладочных барабанов 210 и 220, можно дополнительно ограничивать неточное совмещение в многослойном элементе.
Соединение является любым из теплового сваривания, соединения за счет сжатия, адгезии и сварки. Таким образом, устройство соединения является применимым к различным типам соединения.
Пластинчатые элементы являются сепараторами 30. Следовательно, устройство соединения является применимым для изготовления аккумулятора.
Настоящее изобретение имеет следующие признаки кроме вышеприведенных.
При транспортировке и последовательном наложении электрода 40 и пары сепараторов 30 от стороны переднего конца 51 в направлении транспортировки боковые края 31 пары сепараторов 30 соединяются друг с другом последовательно от стороны переднего конца 51 в направлении транспортировки так, чтобы пакетировать электрод 40, и затем задние края 33 пары сепараторов 30 соединяются друг с другом в состоянии, когда перемещение пары сепараторов 30 прекращается.
Таким образом, поскольку боковые края 31 пары сепараторов 30, которые накладываются последовательно при транспортировке, соединяются друг с другом последовательно посредством первых соединяющих модулей 300 от стороны переднего конца 51 в направлении транспортировки, можно предотвращать так называемое раскрытие пары сепараторов 30. При наложении пары сепараторов 30 на электрод 40 загибание и смятие сепараторов 30 не происходит, и операция соединения для того, чтобы соединять боковые края 31 пары сепараторов 30 друг с другом, выполняется простым образом. Кроме того, поскольку задние края 33 пары сепараторов 30 соединяются друг с другом посредством вторых соединяющих модулей 400, сепараторы 30 соединяются друг с другом не только по двум линиям, которые обращены друг к другу в виде сверху, но также и по другой линии. После того как пара сепараторов 30 накладывается на электрод 40, загибание и смятие сепараторов 30 не происходит, и не требуется никакой сложной операции для того, чтобы корректировать загибание и смятие. Таким образом, возникновение загибания и смятия сепараторов 30 предотвращается, когда пара сепараторов 30 накладывается на электрод 40, и, следовательно, достигается более эффективное изготовление упакованного электрода 20, что способствует улучшению эффективности производства всего аккумулятора.
В этой связи, в случае, когда изделие серийно производится посредством множества процессов, к примеру, различных рабочих процессов, процессов сборки и процессов проверки, определяется время такта транспортировки, и после того, как время обработки в каждом процессе выравнивается, обрабатываемое изделие, которое обрабатывается в соответствующих процессах, перемещается в следующий процесс. Уменьшение числа процессов посредством выполнения более одной обработки в пределах определенного времени такта транспортировки так, чтобы достигать улучшенной эффективности изготовления, является важной проблемой в технологиях серийного производства.
Хотя можно соединять задние края 33 пары сепараторов 30 друг с другом в различных процессах, число процессов увеличивается, и общее время изготовления может быть увеличено, и становится невозможным удовлетворять требования по улучшению эффективности изготовления. Упакованный электрод 20 имеет форму, в которой электрод 40 размещается посередине между парой сепараторов 30, и электрод 40 и пара сепараторов 30 должны быть транспортированы синхронно, таким образом, транспортировка выполняется и прекращается многократно, чтобы обеспечивать синхронизацию. Посредством использования такого времени остановки транспортировки для того, чтобы обеспечивать синхронизацию, можно соединять задние края 33 пары сепараторов 30 друг с другом в пределах определенного времени такта транспортировки в состоянии, в котором прекращается транспортировка посредством модуля 200 транспортировки. Следовательно, можно соединять задние края 33 сепараторов 30, в дополнение к боковым краям 31 сепараторов 30, друг с другом, не снижая скорости пакетирования электрода 40 в паре сепараторов 30.
Дополнительно, среди двух соединяющих наконечников 302 и 303 первые соединяющие наконечники 302 на стороне восходящего направления соединяют передние концы 51 на боковых краях 31 пары сепараторов 30 друг с другом до того, как передние концы 51 будут транспортированы к вторым соединяющим наконечникам 303 на стороне нисходящего направления относительно направления транспортировки, в то время как электрод 40 и пара сепараторов 30 накладываются последовательно от стороны переднего конца 51 в направления транспортировки при транспортировке.
Таким образом, поскольку передние концы 51 на боковых краях 31 пары сепараторов 30, которые накладываются последовательно при транспортировке, соединяются друг с другом посредством первых соединяющих наконечников 302 на стороне восходящего направления в первых соединяющих модулях 300, можно предотвращать так называемое раскрытие пары сепараторов 30. При наложении пары сепараторов 30 на электрод 40 не возникает никаких изгибов и складок сепараторов 30, и операция соединения для того, чтобы соединять боковые края 31 пары сепараторов 30 друг с другом, выполняется простым образом. Следовательно, изгибы и складки сепараторов 30 предотвращаются при наложении пары сепараторов 30 на электрод 40, тем самым позволяя достигать улучшения эффективности производства упакованного электрода 20, что способствует улучшению эффективности производства всего аккумулятора.
После того как соединение передних концов 51 завершено, боковые края 31 пары сепараторов 30, которые транспортируются, соединяются друг с другом посредством множества соединяющих наконечников 302 и 303. Поскольку боковые края 31 пары сепараторов 30 соединяются друг с другом посредством множества соединяющих наконечников 302 и 303, время соединения сокращается, таким образом, ускоряя изготовление.
При соединении передних концов 51 друг с другом соединение может быть выполнено посредством приведения в действие первых соединяющих наконечников 302 только на стороне восходящего направления. Таким образом, необязательно приводить в действие вторые соединяющие наконечники 303 на стороне нисходящего направления при соединении передних концов 51 друг с другом, тем самым избегая бесполезного соударения вторых соединяющих наконечников 303 на стороне нисходящего направления.
Соединяющие головки 301, включающие в себя соединяющие наконечники 302 и 303, которые соединяют пару сепараторов 30 друг с другом, и удерживающие модули 304, которые закрепляют обрабатываемое изделие W, перемещаются ближе друг к другу относительно обрабатываемого изделия W и после того, как обрабатываемое изделие W закрепляется посредством удерживающих модулей 304, пара сепараторов 30 соединяется друг с другом посредством соединяющих наконечников 302 и 303. Затем, после того, как соединяющие головки 301 отделяются друг от друга относительно обрабатываемого изделия W и соединяющие наконечники 302 и 303 отделяются от пары сепараторов 30, обрабатываемая деталь W высвобождается от закрепления посредством удерживающих модулей 304.
Таким образом, можно выполнять закрепление обрабатываемого изделия W посредством удерживающих модулей 304 и соединение посредством соединяющих наконечников 302 и 303 в пределах одного процесса только в одном действии, которое сдвигает соединяющие головки 301 ближе друг к другу относительно обрабатываемого изделия W, и таким образом, сокращая время цикла. Таким образом, становится возможным сокращать время цикла, требуемое для того, чтобы пакетировать электрод 40 между парой сепараторов 30, тем самым улучшая эффективность производства упакованного электрода 20, что способствует улучшению эффективности производства всего аккумулятора. Поскольку соединение выполняется посредством соединяющих наконечников 302 и 303 после того, как обрабатываемое изделие W закрепляется посредством удерживающих модулей 304, соединение можно выполнять точно. Кроме того, после соединения обрабатываемое изделие W закреплено посредством удерживающих модулей 304, пока соединяющие наконечники 302 и 303 не отделятся от обрабатываемого изделия W. Следовательно, когда дальние концы соединяющих наконечников 302 и 303 отделяются от точек 50 соединения, соединяемые сепараторы 30 не отслаиваются друг от друга.
Кроме того, соединение многократно выполняется от стороны переднего конца 51 направления транспортировки при перемещении соединяющих модулей, которые соединяют боковые края 31 пары сепараторов 30 друг с другом так, что относительная скорость между обрабатываемым изделием W и соединяющими модулями стремится к нулю.
Таким образом, поскольку сепараторы 30 привариваются друг к другу многократно последовательно от стороны переднего конца 51 в ходе транспортировки, можно сокращать время процесса при одновременном предотвращении раскрытия сепараторов 30. Кроме того, можно выполнять хорошее соединение, не вызывая складок на сепараторах 30.
Соединение выполняется, когда скорость транспортировки первых соединяющих модулей 300 становится постоянной. Выравнивание ускорений сепараторов 30 и первых соединяющих модулей 300 является само по себе трудной задачей. Следовательно, по сравнению со случаем, когда соединение выполняется при одновременном ускорении сепараторов 30 и первых соединяющих модулей 300, становится легче регулировать синхронизацию для соединения, и в результате соединение выполняется с высокой точностью.
(Модифицированный пример)
Хотя пояснялся вариант осуществления, в котором устройство соединения и способ соединения согласно настоящему изобретению применяются к устройству изготовления упакованного электрода 20, настоящее изобретение не ограничено этим случаем. Настоящее изобретение также является применимым к тонким пленкам, отличным от сепараторов 30 при условии, что тонкие пленки являются пластинчатыми элементами.
Хотя была описана форма, в которой задние края 33 сепараторов 30 соединяются посредством вторых соединяющих модулей 400, передние края 32 или оба из передних и задних краев 32 и 33 могут соединяться посредством вторых соединяющих модулей 400.
Хотя пара укладочных барабанов 210 и 220 размещается вертикально, пара укладочных барабанов 210 и 220 может размещаться в различном направлении. Электрод 40 транспортируется вдоль направления касательной между укладочными барабанами 210 и 220 (направление, перпендикулярное прямой линии, которое соединяет центры пары укладочных барабанов 210 и 220). Например, в случае, в котором укладочные барабаны 210 и 220 размещаются горизонтально, электрод 40 может быть транспортирован в вертикальном направлении сверху или снизу.
Хотя было описано, что один непрерывный элемент 34 сепаратора вырезается посредством режущих инструментов 213 и 223 для сепаратора в заданную форму в состоянии захвата на периферийных поверхностях укладочных барабанов 210 и 220, сепараторы 30, которые вырезаны в заданную форму заранее, могут захватываться на укладочных барабанах 210 и 220 и транспортироваться.
Была пояснена форма, в которой сепараторы 30 соединяются последовательно от стороны переднего конца, но настоящее изобретение не ограничено этим случаем, и последовательное присоединение не должно выполняться от стороны переднего конца.
Хотя содержимое настоящего изобретения было описано на основе примера, настоящее изобретение не ограничивается вышеприведенными утверждениями, и специалистам в данной области техники должно быть очевидным, что могут быть выполнены различные модификации и улучшения.
Содержимое заявки на патент (Япония) № 2011-085753 (поданной 7 апреля 2011 года) и заявки на патент (Япония) № 2012-67824 (поданной 23 марта 2012 года) полностью содержится в данном документе по ссылке.
Промышленная применимость
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения соединяющие модули размещаются в местоположениях рядом с местоположением, в котором пара пластинчатых элементов отделяется от удерживающих поверхностей цилиндрических роторов, не создавая помехи цилиндрическим роторам, и таким образом, можно выполнять операцию соединения для того, чтобы соединять боковые края пары пластинчатых элементов друг другу последовательно. Таким образом, в случае, если пара пластинчатых элементов накладывается последовательно, при одновременной транспортировке, ограничивается образование складок и неточного совмещения при наслаивании пластинчатых элементов, тем самым улучшается эффективность изготовления многослойного объекта. Соответственно, устройство соединения и способ соединения согласно настоящему изобретению являются промышленно применимыми.
Перечень ссылочных позиций
20 упакованный электрод
30 сепаратор, пластинчатый элемент
31 боковой край
32 передний край
33 задний край
34 передний край
40 электрод
50 точка соединения
51 передний край
100 устройство изготовления
200 модуль транспортировки
210, 220 укладочные барабаны, цилиндрические роторы
211, 221 удерживающая поверхность
215 часть протягивания
230 модуль установки электрода
241, 242 модули транспортировки в нисходящем направлении
300 первый соединяющий модуль
301 соединяющая головка
302 первый соединяющий наконечник, соединяющий наконечник в восходящем направлении
303 второй соединяющий наконечник, соединяющий наконечник в нисходящем направлении
304 удерживающий модуль
305 прижимная пружина, смещающий элемент
310 скошенная часть
320 средство рассеивания тепла
321 пластина рассеивания тепла
322 пространство для рассеивания тепла
323 окно
324 элемент боковины
400 второй соединяющий модуль
500 контроллер
W обрабатываемое изделие