下称 为OUT侧）之间的张力的变化为16. 7N/m以下的方式进行卷取即可。再者，该条件是实验 性地求出的条件。另外，在张力调节器9包含辊的情况下，关于这些辊，在IN侧包含一半数 量，并在OUT侧包含剩余的一半数量即可。但是，在张力调节器9包含奇数个辊的情况下， 即使不为各一半的数量也可以。在本实施方式中，为了抑制卷取偏移、折皱，卷取的加减速 度（acceleration/deceleration)设为1. 1G以下。即，卷取的加减速度的上限为1. 1G。
[0067] 张力变化A T由以下的式（4)表示。
[0069] 在此，N是辊的个数，頂i是第i个（i为满足1彡i彡N的整数）辊的惯性力矩， A co是与加减速度1. 1G对应的辊的角加速度的最大值，^是第i个辊的半径，RR i是第i 个辊的滚动阻力，W是片状构件10的宽度。
[0070] 进而，在辊全部为相同的辊的情况下，式（4)由以下的式（5)表示。
[0072] 在该情况下，只要各辊的惯性力矩IM满足以下的式（6)即可。
[0074] 在此，r是各辊的半径，RR是各辊的滚动阻力。
[0075] 在此，当考虑N = 1、与加减速度1. 1G对应的辊的角加速度的最大值A ? = 718. 7rad/s2、辊的滚动阻力RR = 0? 0049N、辊的半径r = 0? 015m、片状构件10的宽度W = 〇. 12m的情况时，通过将辊的惯性力矩的值设为由式（7)所示的范围内，能够将张力变化 AT抑制为16. 7N/m以下。
[0077] IM^ 4. 16X10 5
[0078] 因此，在该情况下，只要以自由辊的惯性力矩頂为4. 16X10 5kg ? m2以下的方 式设计自由辊即可。在存在多个辊的情况下，如果将辊的惯性力矩的合计值NX頂设为 4. 16X10 5kg ? m2以下，就能够将张力变化AT抑制为16. 7N/m以下。
[0079] 另外，在设计卷绕装置的情况下，当确定放卷辊1和卷取辊2的配置，并在放卷辊 1和卷取辊2之间决定自由辊的配置时，通过以满足上式（4)的方式选择自由辊（即，决定 自由辊的规格），就能够将卷绕装置中的张力变化A T抑制为16. 7N/m以下。
[0080] 以下对实施例进行说明。
[0081] 实施例1
[0082] 在该例中，将从张力调节器到卷取辊的自由辊的个数设为8个，将卷取速度变化 时的每1个自由辊的张力的增加量设为3. 09N/m。图3是示意地表示实施例1涉及的卷绕 装置的构成的图。对于张力调节器20具有的4个辊，在OUT侧包含靠近卷取辊的那侧的自 由辊21以及22。因此，在实施例1中，着眼于自由辊21以及22和自由辊31~36的共计 8个辊。在图3中，在TP的位置测定了施加在片状构件10上的张力。
[0083] 图4是表示实施例1涉及的卷绕装置中的卷取速度V和张力T的曲线图。在该情 况下，张力T的变化量在计算上为25. lN/m。在实施例1的构成中，实际测定了张力变化，为 25. 4N/m。可理解到计算上的张力的变化量和实际的张力的变化量一致。
[0084] 实施例2
[0085] 在该例中，将从张力调节器到卷取辊的自由辊的个数设为4个，将卷取速度变化 时的每1个自由辊的张力的增加量设为与实施例1相同的3. 09N/m。图5是示意地表示实 施例2涉及的卷绕装置的构成的图。对于张力调节器20具有的4个辊，在OUT侧包含靠近 卷取辊的那侧的自由辊21以及22。因此，在实施例2中，着眼于自由辊21以及22和自由 辊31以及36的共计4个辊。在图5中，在TP的位置测定了施加在片状构件10上的张力。
[0086] 图6是表示实施例2涉及的卷绕装置中的卷取速度V和张力T的曲线图。在该情 况下，张力的变化量在计算上为12. 5N/m。在实施例2的构成中，实际测定了张力变化，为 12. 6N/m。可理解到计算上的张力的变化量和实际的张力的变化量一致。
[0087] 实施例3
[0088] 在该例中，将从张力调节器到卷取辊的自由辊的个数设为5个，将自由辊的惯性 力矩的合计设为6. 3 X 10 5kg ^2。图7是表示实施例3涉及的卷绕装置中的卷取速度V和 卷绕偏移量S的曲线图。再者，以使得张力的变化量为16. 7N/m以下的方式按照上述那样 决定辊的半径等。在该情况下，卷绕偏移量S为±0. 1mm以下，能够充分地抑制在规格内 (±0. 3mm，图 7 的 Max ~Min 间）〇
[0089] 与实施例3相对的比较例
[0090] 对于针对实施例3将从张力调节器到卷取辊的自由辊的个数设为15个的比较 例进行说明。图8是表示比较例涉及的卷绕装置中的卷取速度V和卷绕偏移量S的曲线 图。在每1个自由辊的惯性力矩与实施例3相同的情况下，自由辊的惯性力矩的合计变为 19. 0X10 5kg*m2。在该情况下，卷绕偏移量S变为0. 8mm，确认到超出了规格（± 0.3mm，图 8的Max~Min间）。
[0091] 在本实施方式中，为了减小辊的惯性力矩，优选采用重量轻（低密度）且具有高 机械强度的材料构成辑。例如，优选辑采用碳纤维增强塑料（Carbon-Fiber-Reinforced Plastic :CFRP)等构成。
[0092] 其他的实施方式
[0093] 再者，本发明并不限于上述实施方式，可在不脱离主旨的范围内进行适当变更。上 述的实施方式中的自由辊的数量只不过是一例，如果能够将卷取速度变化时的张力变化抑 制为16. 7N/m以下，则当然能够在1个以上的范围内进行适当变更。
[0094] 上述的自由辊的半径以及材质只不过是例示，如果能够将卷取速度变化时的张力 变化抑制为2N以下，则当然能够进行适当变更。
[0095] 在上述的实施方式中，对包含张力调节器的构成进行了说明，但这只不过是例示。 例如，当然也可以以在放卷辊和卷取辊之间不存在张力调节器、且放卷辊和卷取辊之间的1 个以上的自由辊的惯性力矩满足式（4)的方式构成卷绕装置。
[0096] 基于这样描述的发明，可以以许多方式改变本发明的实施方式，这是显而易见的。 这些变化将不被视为背离本发明的精神和范围，并且所有对于本领域技术人员而言显而易 见的修改方案都包含在本发明要求保护的范围内。
【主权项】
1. 一种卷绕装置，具备： 送出被卷取构件的放卷辊； 卷取所述被卷取构件的卷取辑；和 在所述放卷辊和所述卷取辊之间引导所述被卷取构件的输送的1个以上的辊， 所述1个以上的辊的各自的惯性力矩满足以下的式（1)，使得在所述被卷取构件的卷 取速度变化时施加在所述被卷取构件上的张力的变化AT为16. 7N/m以内，在上式（1)中， N为所述1个以上的辊的数量， Δ ω为所述1个以上的辊的角加速度的最大值， 为所述1个以上的辊之中第i个辊的惯性力矩，i为满足1 < i < Ν的整数， A为所述1个以上的辊之中第i个辊的半径， R&为所述1个以上的辊之中第i个辊的滚动阻力， W为所述被卷取构件的宽度。2. 根据权利要求1所述的卷绕装置， 具备调整所述放卷辊和所述卷取辊之间的所述被卷取构件的张力的张力调节器， 在所述1个以上的辊之中，所述张力调节器和所述放卷辊之间的辊的各自的惯性力矩 满足所述式（1)， 在所述1个以上的辊之中，所述张力调节器和所述卷取辊之间的辊的各自的惯性力矩 满足所述式（1)。3. 根据权利要求1或2所述的卷绕装置， 所述1个以上的辊分别具有相同的惯性力矩、相同的半径、相同的滚动阻力， 所述1个以上的辊的各自的惯性力矩IM满足以下的式（2)，在上式（2)中， r为所述1个以上的辊的各自的半径， RR为所述1个以上的辊的各自的滚动阻力。4. 根据权利要求3所述的卷绕装置， 在所述卷取的加减速度的最大值△ ω = 718. 7rad/s2、所述辑的滚动阻力RR = 0. 0049N、所述辑的半径r = 0. 015m、所述被卷取构件的宽度W = 0. 12m的情况下，所述1个 以上的辊的惯性力矩的合计值NX頂为4. 16X 10 5kg · m2以下。5. -种卷绕装置的设计方法，包括： 配置送出被卷取构件的放卷辊； 配置卷取所述被卷取构件的卷取辊； 配置在所述放卷辊和所述卷取辊之间引导所述被卷取构件的输送的1个以上的辊， 以所述1个以上的辊的各自的惯性力矩满足以下的式⑶的方式选择所述1个以上的 辊，使得在所述被卷取构件的卷取速度变化时施加在所述被卷取构件上的张力的变化AT 为16. 7N/m以内，N为所述1个以上的辊的数量， Δ ω为所述1个以上的辊的角加速度的最大值， 为所述1个以上的辊之中第i个辊的惯性力矩，i为满足1 < i < Ν的整数， A为所述1个以上的辊之中第i个辊的半径， R&为所述1个以上的辊之中第i个辊的滚动阻力， W为所述被卷取构件的宽度。
【专利摘要】本发明提供一种能够确保卷取质量且使卷取作业高速化的卷绕装置。放卷辊送出片状构件。卷取辊卷取片状构件。自由辊在放卷辊和卷取辊之间引导片状构件的输送。决定自由辊的惯性力矩的合计值以使得施加在片状构件上的张力的变化为16.7N/m以内。
【IPC分类】H01M10/04
【公开号】CN105720293
【申请号】CN201510958802
【发明人】大桥文德
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年12月18日
【公告号】DE102015121023A1, US20160176669