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発明の名称 アルミニウム電解コンデンサの巻取装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−31304(P2001−31304A)
公開日 平成13年2月6日(2001.2.6)
出願番号 特願平11−208628
出願日 平成11年7月23日(1999.7.23)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 (外2名)
【テーマコード(参考)】
3F050
3F105
5E082
【Fターム(参考)】
3F050 AA02 BD07 BE06 CD02 LA16 LB10 
3F105 AA08 AB00 BA22 BA27 CA02 CB01 CC01 CC02 DA41 DA55
5E082 AB09 BC40 LL21
発明者 村山 浩康 / 大蔵 健治 / 川原 一也 / 森実 真一 / 鬼塚 泰博
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 部材の巻取モータの回転量を計測記憶する計測システムと、巻取モータの運転パターンを自動演算して作成設定する演算システムを備えたアルミニウム電解コンデンサの巻取装置。
【請求項2】 計測システムで第1の設定運転パターンをテストランして、所定巻取りにおける巻取モータの回転量を計測記憶させ、演算システムで第2の設定運転パターンを前記巻取モータの回転量と等しくなるよう演算し作成設定する請求項1に記載のアルミニウム電解コンデンサの巻取装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアルミニウム電解コンデンサの巻取装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アルミニウム電解コンデンサの巻取装置の基本概要構成を図1に、そしてアルミニウム電解コンデンサの形成素子の巻取概要を図7に示す。
【0003】図1、図7において、連続帯状のアルミニウム材でなる陰極箔1を供給する陰極箔巻出機構5、第1電解紙2を供給する第1電解紙巻出機構6、同じくアルミニウム材でなる陽極箔3を供給する陽極箔巻出機構7および第2電解紙4を供給する第2電解紙巻出機構8からアルミニウム電解コンデンサの形成素子を構成する各々の部材が供出され、それぞれ前記機構と巻軸14間の中間箇所に陰極箔ダンサ9、第1電解紙ダンサ10、陽極箔ダンサ11そして第2電解紙ダンサ12を介して、陰極箔、陽極箔および電解紙を巻軸14に巻取る構成となっている。
【0004】13は巻軸14を回転駆動させる巻取モータであり、コントロール部23からの操作指令により所定の運転を行う。
【0005】18は陽極箔3の上に等間隔に接合された陽極リード線16を検出する陽極リードセンサであり、17は陰極箔1上に前記陽極リード線16の間隔よりも長い間隔でかつ等間隔に接合された陰極リード線15を検出する陰極リードセンサであり、それぞれ陽極箔3、陰極箔1の近傍に配設している。
【0006】19、20、21、22はそれぞれ陰極箔1、第1電解紙2、陽極箔3、第2電解紙4の経路に配置され、それぞれを所定寸法に切断する陰極箔切断機構、第1電解紙切断機構、陽極箔切断機構、第2電解紙切断機構である。
【0007】前記巻取装置におけるコントロール部を図2に示す。図2において、24は巻取モータ13を回転駆動するドライバー、26は操作指令の信号などを送出するコントローラ、25はコントローラ26からのパルス信号などを陽極リードセンサ18、陰極リードセンサ17から送出された操作信号により遮断するゲートである。
【0008】27は巻取開始信号などをコントローラ26に送出するシーケンサ、28は巻取運転パターンのデータなどをコントローラ26に送出する通信機構である。
【0009】図3は横軸に運転時間、縦軸にパルス速度あるいは数に比例するモータ回転速度を示した巻取の1サイクルにおける運転パターン特性図である。
【0010】図3において、特性の矩形状Aは、巻取開始から陽極リード線16の検出まで巻取モータ13を回転させるパターンであり、NH1は例えば1000〜4000rpm程度のモータ高速回転速度、NL1は陽極リード線16を検出時に巻取モータ13を瞬時停止することができる100〜500rpm程度のモータ低速回転速度である。
【0011】ta1は高速回転までの加速時間、tb1は高速回転から低速回転までの減速時間であり、SP1はモータ高速回転速度NH1から減速を開始するスローダウンポイント、斜線部の面積PS1は陽極リード線16の接合間隔の長さで変化し設定されるモータ回転量、そしてDP1は陽極リード線16の検出ポイントを示している。
【0012】また特性の矩形状Bは、陽極リード線16の検出後から陰極リード線15の検出まで巻取モータ13を回転させるものであり、前記と同様の矩形状のパターンとなり、NH2は例えば1000〜4000rpm程度のモータ高速回転速度、NL2は陽極リード線16の検出時に巻取モータ13を瞬時停止することができる100〜500rpm程度のモータ低速回転速度である。
【0013】ta2は高速回転までの加速時間、tb2は高速回転から低速回転までの減速時間であり、SP2はモータ高速回転速度NH2から減速を開始するスローダウンポイント、斜線部の面積PS2は陽極リード線16の接合間隔の長さと陰極リード線15の接合間隔の長さで変化し設定されるモータ回転量、そしてDP2は陰極リード線15の検出ポイントである。
【0014】そして、特性の矩形状Aと矩形状Bの合成が巻取1サイクルの運転パターンである。
【0015】以下その動作について説明する。まず始めに、陰極箔1、第1電解紙2、陽極箔3および第2電解紙4の長さや厚みに対応して、人手などにより実験または計算などで作成された6つのパラメータであるモータ高速回転速度NH1、モータ低速回転速度NL1、加速時間ta1、減速時間tb1、スローダウンポイントSP1、巻取回転量PS1により形成される図3に示す運転パターンをシーケンサ27に入力する。
【0016】巻取装置の始動により、シーケンサ27の巻取開始信号を受信し、そして通信機構28より送出された前記の運転パターンに従い、コントローラ26からパルス信号が送出される。
【0017】パルス信号はゲート25を経由してドライバー24に入力され、巻取モータ13が回転駆動して巻軸14を矢印方向に回転させることにより、陰極箔1、第1電解紙2、陽極箔3および第2電解紙4の4種の先端を挟持してそれらの巻取りを開始する。
【0018】陰極箔1、第1電解紙2、陽極箔3および第2電解紙4が巻取られた量は、陰極箔ダンサ9、第1電解紙ダンサ10、陽極箔ダンサ11および第2電解紙ダンサ12からの指令信号などにより、陰極箔巻出機構5、第1電解紙巻出機構6、陽極箔巻出機構7および第2電解紙巻出機構8より各々補填される。
【0019】陽極リード線16が陽極リードセンサ18の所定位置に到達した時点で、巻取モータ13は低速回転速度NL1となり、陽極リードセンサ18で陽極リード線16の検出を行う。
【0020】陽極リードセンサ18の検出信号はゲート25に送出され、コントローラ26からのパルス信号の発信を遮断し、巻取モータ13を停止させるとともに陽極箔切断機構21で陽極箔3を切断する。
【0021】続いて、シーケンサ27の再巻取開始信号を受信し、そして前記と同じく陰極リードセンサ17による陰極リード線15の検出まで巻取を行い、陰極箔切断機構19で陰極箔1を切断し、第1電解紙切断機構20、第2電解紙切断機構22により第1電解紙2、第2電解紙4を切断して巻取1サイクルの工程を終了するのである。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来の構成による巻取装置では、巻取用における各々の部材の長さ、厚みが変更されるたびに、その巻取用における部材の組合せについて、陽極リード線16の検出までの巻取モータ13の回転量と、陽極リード線16の検出と陰極リード線15の検出までの巻取モータ回転量が不明確のため、人手などによる試行錯誤により巻取の運転パターンを作成設定する必要が有り、切替による多量のロス時間の発生や、不適当な巻取の運転パターン作成設定による巻取時間延長などにより、生産性の低下が起こる。また、切替の運転パターン作成設定に技能を必要としかつ操作性が悪いという課題を有していた。
【0023】したがって、生産性および操作性の向上のためには、巻取用の部材の長さ、厚みの変更時に短時間で最適な巻取の運転パターンを作成設定することが必要となる。
【0024】本発明は前記従来の課題を解決しようとするものであり、生産性および操作性の向上が実現できるアルミニウム電解コンデンサの巻取装置を提供することを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために本発明のアルミニウム電解コンデンサの巻取装置は、従来の巻取装置に加えて、部材の巻取モータの回転量を計測記憶しその出力信号を送出する計測システムと、巻取モータの運転パターンを自動演算し作成設定する演算システムを備え、それらにより制御駆動される構成としたものであり、巻取用の部材の長さ、厚みの変更時に短時間で最適な巻取の運転パターンを自動作成することが可能で、生産性および操作性の向上を実現することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明は、部材の巻取モータの回転量を計測記憶する計測システムと、巻取モータの運転パターンを自動演算して作成設定する演算システムを備え、それらにより制御駆動されるアルミニウム電解コンデンサの巻取装置としたものであり、巻取用の部材の長さ、厚みの変更時に短時間で最適な巻取の運転パターンを自動作成することが可能で、生産性および操作性が向上するという作用を有する。
【0027】請求項2に記載の発明は、計測システムで第1の設定運転パターンをテストランして、所定巻取りにおける巻取モータの回転量を計測記憶させ、演算システムで第2の設定運転パターンを前記巻取モータの回転量と等しくなるよう演算し作成設定する請求項1に記載のアルミニウム電解コンデンサの巻取装置としたものであり、請求項1に記載の作用に加えて最適でかつ高速タクトにより巻取できるという作用を有する。
【0028】以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。本発明の実施の形態における巻取装置の基本構成は、図1に示した前記アルミニウム電解コンデンサの巻取装置と同様であり、図4に示す同巻取装置のコントロール部が付加されているのである。
【0029】図4において、29は巻取モータ13を回転駆動するドライバー、31は動作指令信号などを送出するコントローラ、30はコントローラ31から送出されたパルス信号を陽極リードセンサ18、陰極リードセンサ17からの信号により遮断するゲートである。
【0030】32は巻取開始の信号をコントローラ31に送出するシーケンサであり、内部にドライバー29に入力されるパルス信号および数を計測し記憶する計測システム33と、巻取の運転パターンを自動演算し作成設定する演算システム34を有している。そして、35は巻取の運転パターンのデータをコントローラ31に送出する通信機構である。
【0031】図5は、横軸に運転時間、縦軸にパルス速度あるいは数に比例するモータ回転速度を示した巻取の運転パターンを作成設定するためのテストラン巻取1サイクルの運転パターン特性図である。
【0032】特性の矩形状Cは、巻取開始から陽極リード線16の検出まで巻取モータ13を回転させるパターンであり、Nは陽極リード線16の検出時に巻取モータ13を瞬時停止できる例えば100〜500rpm程度のモータ低速回転速度である。
【0033】ta3は高速回転までの加速時間、tb3は高速回転から低速回転までの減速時間であり、斜線部の面積PS3は陽極リード線16の接合間隔の長さで変化し設定されるモータ回転量、そしてDP3は陽極リード線16の検出ポイントである。
【0034】また、特性の矩形状Dは、陽極リード線16の検出後、陰極リード線15の検出まで再び巻取モータ13を回転させるパターンであり、前記と同様の矩形状パターンで、同じくNは陽極リード線16の検出時に巻取モータ13を瞬時停止できる例えば100〜500rpm程度のモータ低速回転速度である。
【0035】ta4は高速回転までの加速時間、tb4は高速回転から低速回転までの減速時間であり、斜線部の面積PS4は陽極リード線16の接合間隔の長さと陰極リード線15の接合間隔の長さで変化し設定されるモータ回転量、そしてDP4は陰極リード線15の検出ポイントである。
【0036】なお、特性の矩形状Cと矩形状Dの間の巻取モータ13が停止する時間は陽極箔3を陽極箔切断機構21で切断するための時間である。
【0037】特性の矩形状Cと矩形状Dにおける面積を合成したものが、テストランの巻取1サイクルの必要とする巻取の運転パターンである。
【0038】図6は、自動演算用の運転パターン基本設定と自動演算し作成設定された巻取1サイクルにおける巻取の運転パターンの特性図である。図6において、特性の矩形状Eは、本巻取装置における機構および巻取用の部材により別途演算し設定された自動演算用としての運転パターン基本設定であり、NH5は例えば500〜4000rpm程度のモータ高速回転速度、NL5は陽極リード線16の検出時に巻取モータ13が瞬時停止できる例えば100〜500rpm程度のモータ低速回転速度である。
【0039】ta5は高速回転までの加速時間、tb5は高速回転から低速回転までの減速時間であり、SP5はモータ高速回転速度NH5から減速を開始するスローダウンポイント、斜線部の面積PS5は陽極リード線16の接合間隔の長さに対して変化し設定されるモータ回転量、そしてDP1は陽極リード線16の検出ポイントである。
【0040】また、特性の矩形状Fも、同じく別途演算し設定された自動演算用としての運転パターン基本設定で前記と同じく矩形状のパターンであり、NH6は例えば1000〜4000rpm程度のモータ高速回転速度、NL6は陽極リード線16の検出時に巻取モータ13が瞬時停止できる例えば100〜500rpm程度のモータ低速回転速度である。
【0041】ta6は高速回転までの加速時間、tb6は高速回転から低速回転までの減速時間である。SP6はモータ高速回転速度NH6から減速を開始するスローダウンポイント、斜線部の面積PS6は陽極リード線16の接合間隔の長さと陰極リード線15の接合間隔の長さとの差により変化し設定されるモータ回転量、そしてDP6は陰極リード線15の検出ポイントである。
【0042】そして、特性の矩形状Gは演算システム34で自動演算し作成設定された運転パターンであり、巻取開始から陽極リード線16の検出まで巻取モータ13を回転させるもので、SP7は自動演算し設定されたスローダウンポイント、そして巻取開始から陽極リード線16の検出までのモータ回転量である斜線部の面積PS7は、前記面積PS5のスローダウンポイントSP5からの傾斜をSP7に移行させて作成設定するのである。
【0043】また、特性の矩形状Hは同じく自動演算し作成された運転パターンであり、陽極リード線16の検出後、陰極リード線15の検出まで巻取モータ13を回転させるもので、SP8は自動演算し設定されたスローダウンポイント、そして陽極リード線16の検出から陰極リード線15の検出までのモータ回転量である斜線部の面積PS8は、前記面積PS6のスローダウンポイントSP6からの傾斜をSP8に移行させて作成設定するのである。
【0044】特性の矩形状Gと矩形状Hを合成したものが、自動演算し作成設定された巻取1サイクルの必要とする巻取の運転パターンとなるのである。
【0045】次に動作について説明する。まず始めに陰極箔1、第1電解紙2、陽極箔3および第2電解紙4の長さや厚み、陰極あるいは陽極リード線15、16の接合間隔などが変更された場合、図5に示すような設定された巻取の運転パターンでテストランを行い、巻取開始から陽極リード線16の検出までの巻取モータ13の回転量である面積PS3と、陽極リード線16の検出後から陰極リード線15の検出までの巻取モータ13の回転量である面積PS4を計測システム33により計測し記憶する。
【0046】次に、図6に示すように前記で説明した自動演算用の運転パターン基本設定から、面積PS7と面積PS5そして面積PS8と面積PS6が等しくなるように、スローダウンポイントSP7とスローダウンポイントSP8をシーケンサ27内の演算システム34で演算すなわち傾斜を矢印方向に移行して、所定特性の矩形状Fおよび矩形状Gのパターンを作成設定する。
【0047】巻取装置の始動で、シーケンサ32の巻取開始信号を受信し、通信機構35より送出された前記巻取の運転パターンによりコントローラ31からパルス信号が送出される。そのパルス信号はゲート30を経由してドライバー24に入力され、巻取モータ13が回転駆動して巻軸14を回転させることにより、陰極箔1、第1電解紙2、陽極箔3および第2電解紙4の4種の先端を挟持してそれらの巻取を開始する。
【0048】巻取用の部材である陰極箔1、第1電解紙2、陽極箔3および第2電解紙4の巻取られた量は、陰極箔ダンサ9、第1電解紙ダンサ10、陽極箔ダンサ11および第2電解紙ダンサ12からの出力信号の指令により、陰極箔巻出機構5、第1電解紙巻出機構6、陽極箔巻出機構7そして第2電解紙巻出機構8によりそれぞれ補填される。
【0049】陽極リード線16が陽極リードセンサ18の所定箇所に到達した時、巻取モータ13は低速回転速度NL1となっており、陽極リードセンサ18で陽極リード線16の検出を行う。陽極リードセンサ18からの検出信号はゲート30に送出され、コントローラ26からのパルス信号の発信を遮断し、巻取モータ13を停止させて陽極箔切断機構21で陽極箔3を切断する。
【0050】続いて、シーケンサ27よりの再巻取開始信号を受信し、前記と同様に陰極リードセンサ17による陰極リード線15の検出まで巻取を行った後、巻取モータ13を停止させて、陰極箔切断機構19で陰極箔1を切断し、第1電解紙切断機構20、第2電解紙切断機構22により、第1電解紙2、第2電解紙4を切断して巻取1サイクルの工程を終了するのである。
【0051】なお、陰極箔1、第1電解紙2、陽極箔3および第2電解紙4の長さや厚みなどが変更となるまでは、前記のテストランにより作成設定された巻取の運転パターンを自動作成する必要はなく、変更を実施する都度、前記テストラン以降の動作を実施すればよいのである。
【0052】なおまた、作成設定された各検出ポイントは、各々モータ低速回転速度ゾーンの中央部に設定されており、陰極あるいは陽極リード線15、16の間隔における多少のバラツキに対しては形成素子の製作上支障の無い様にしている。
【0053】以上のように、巻取用の部材の長さ、厚みの変更時に短時間で最適な巻取の運転パターンを自動作成することが可能となり、生産性および操作性の向上を実現することができるのである。
【0054】
【発明の効果】以上のように本発明によるアルミニウム電解コンデンサの巻取装置は、巻取モータの回転量を計測記憶する計測システムと、巻取モータの運転パターンを自動演算し作成設定する演算システムを備え、それらにより制御駆動される構成であり、巻取用の部材の長さや厚みなどの変更時に短時間で最適な巻取の運転パターンを自動作成することが可能で、生産性および操作性が向上するという効果を有する。




 

 


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