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公開番号2025020273
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-12
出願番号2024192059,2020153410
出願日2024-10-31,2020-09-14
発明の名称溶断装置および溶断装置の制御方法
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人
主分類B26F 3/12 20060101AFI20250204BHJP(切断手工具;切断;切断機)
要約【課題】電熱線の温度を非接触で正確に測定し、電熱線の温度を精度よく制御する溶断装置を提供する。
【解決手段】溶断装置は、第1のアームと第2のアームと、これら2つのアームの間に張られた電熱線と、電熱線を振動させる加振手段と、電熱線の振動数を計測する振動数計測手段と、電熱線に印加する電圧を制御する電圧制御手段とを有する。振動数計測手段は、非接触で電熱線の振動数を計測する。電圧制御手段は、振動数計測手段が計測した電熱線の振動数に基づいて、電熱線の温度を算出し、電熱線の温度が所定温度範囲となるように、電熱線に印加する電圧を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
溶断対象物を溶断する溶断装置であって、
第１のアームと第２のアームの間に張られた電熱線と、
前記電熱線を振動させる加振手段と
前記加振手段で加振された前記電熱線の振動数を計測する振動数計測手段と
前記電熱線の振動数に基づいて前記電熱線の温度を算出し、前記電熱線の温度が所定温度範囲となるように、前記電熱線に電圧を印加する電圧制御手段と
を有し、
前記電圧制御手段は、算出した前記電熱線の温度をモニターし、前記電熱線の温度を用いて、前記電熱線に印加する電圧にフィードバックすることにより、前記電熱線の温度を所定範囲に制御し、
前記電圧制御手段が前記電熱線の温度を維持した状態で、移動機構が、前記電熱線を前記溶断対象物の方向に移動させて、前記溶断対象物に接触させることにより、前記溶断対象物の溶断を実施する
ことを特徴とする溶断装置。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記振動数計測手段が、
音響計測手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の溶断装置。
【請求項３】
前記電熱線に電圧を印加する前の、前記電熱線の温度を計測する初期温度計測手段を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の溶断装置。
【請求項４】
前記電圧制御手段が、
前記電圧をＰＩＤ制御で制御する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の溶断装置。
【請求項５】
第１のアームと第２のアームの間に張られた電熱線を加振し、
加振された前記電熱線の振動数を計測し、
計測された前記電熱線の振動数に基づいて前記電熱線の温度を算出し、
前記電熱線の温度が所定温度範囲となるように、前記電熱線に印加する電圧を制御することによって、溶断対象物を溶断する溶断装置の制御方法であって、
算出した前記電熱線の温度をモニターし、前記電熱線の温度を用いて、前記電熱線に印加する電圧にフィードバックすることにより、前記電熱線の温度を所定範囲に制御し、
前記電熱線の温度を維持した状態で、移動機構を用いて、前記電熱線を前記溶断対象物の方向に移動させて、前記溶断対象物に接触させることにより、前記溶断対象物の溶断を実施する
ことを特徴とする溶断装置の制御方法。
【請求項６】
前記振動数を音響計測に基づいて計測する
ことを特徴とする請求項５に記載の溶断装置の制御方法。
【請求項７】
前記電熱線に電圧を印加する前の、前記電熱線の温度を計測する
ことを特徴とする請求項５または６に記載の溶断装置の制御方法。
【請求項８】
前記電圧をＰＩＤ制御で制御する
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の溶断装置の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶断装置および溶断装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
電気自動車用の二次電池に使われるセパレータなどの薄い樹脂シートは変形しやすいため、機械式のカッターで精度良く切断することが困難である。このため、薄い樹脂シートなどの切断では、加熱した電熱線で対象物を溶断する熱溶断方式が主流となっている。熱溶断方式で、寸法精度の良い切断を安定して行うためには、電熱線の温度を適正な温度範囲に正確に制御する必要がある。例えば、電熱線の温度が高過ぎると、溶断部周辺までセパレータが溶解してしまい、切断面が直線状とならない場合があり、電熱線の温度が低すぎると、セパレータが溶断できなくなる場合があるからである。
【０００３】
上記のような背景から、溶断装置における電熱線の温度を精度よく制御することが重要である。一般的な温度測定方法としては、電熱線に、熱電対等の温度センサを接触させる接触式温度測定方式がある。しかしながら、直径の細い電熱線のように、熱容量の小さいカッターでは、温度センサが接触することで、カッターの温度が変化してしまうという問題がある。
【０００４】
このような、接触による電熱線の温度変化を避けるために、非接触で温度を計測する方法が検討されている。例えば特許文献１には、赤熱したカッターの発する光の波長を検知してカッターの温度を計測し、フィードバック制御によってカッターの温度を所定範囲に制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開昭５８－１６６０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように物体が放射する光の波長から温度を計算する方法では、電熱線のように測定対象の面積が小さい対象物の温度を正確に測定することが難しいという問題がある。電熱線のように直径の細い物の温度を測定する場合、測定対象物の面積に比べて、背景の面積が圧倒的に大きいため、バックグラウンドの輻射から、対象物の輻射だけを抽出して、正確な温度を測定することが困難である。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、電熱線の温度を非接触で正確に測定し、電熱線の温度を精度よく制御する溶断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の溶断装置は、溶断対象物を溶断する溶断装置であって、第１のアームと第２のアームの間に張られた電熱線と、前記電熱線を振動させる加振手段と、前記加振手段で加振された前記電熱線の振動数を計測する振動数計測手段と、前記電熱線の振動数に基づいて前記電熱線の温度を算出し、前記電熱線の温度が所定温度範囲となるように、前記電熱線に電圧を印加する電圧制御手段と、を有し、前記電圧制御手段は、算出した前記電熱線の温度をモニターし、前記電熱線の温度を用いて、前記電熱線に印加する電圧にフィードバックすることにより、前記電熱線の温度を所定範囲に制御し、前記電圧制御手段が前記電熱線の温度を維持した状態で、移動機構が、前記電熱線を前記溶断対象物の方向に移動させて、前記溶断対象物に接触させることにより、前記溶断対象物の溶断を実施する。
【０００９】
また、本発明の溶断装置の制御方法は、第１のアームと第２のアームの間に張られた電熱線を加振し、加振された前記電熱線の振動数を計測し、計測された前記電熱線の振動数に基づいて前記電熱線の温度を算出し、前記電熱線の温度が所定温度範囲となるように、前記電熱線に印加する電圧を制御することによって、溶断対象物を溶断する溶断装置の制御方法であって、算出した前記電熱線の温度をモニターし、前記電熱線の温度を用いて、前記電熱線に印加する電圧にフィードバックすることにより、前記電熱線の温度を所定範囲に制御し、前記電熱線の温度を維持した状態で、移動機構を用いて、前記電熱線を前記溶断対象物の方向に移動させて、前記溶断対象物に接触させることにより、前記溶断対象物の溶断を実施する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果は、電熱線の温度を非接触で正確に測定し、電熱線の温度を精度よく制御する溶断装置を提供できることである。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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