控制系統(tǒng)以及控制方法
【專利摘要】在將電極活性材料等涂敷物涂敷至基材時，將基材寬度方向的涂敷物的表面形狀優(yōu)化。本發(fā)明的控制系統(tǒng)具有：間隙調(diào)整部，其對用于噴出涂敷物的噴嘴和涂敷物所涂敷的基材之間的間隙進(jìn)行調(diào)整；轉(zhuǎn)速調(diào)整部，其對將涂敷物壓送至噴嘴的泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整；模型計(jì)算部，其基于對涂敷物在基材寬度方向的表面形狀中的上升區(qū)域的形狀進(jìn)行模擬而得到的端部模型、以及對表面形狀中被上升區(qū)域夾著的中央?yún)^(qū)域的形狀進(jìn)行模擬而得到的中央部模型，通過計(jì)算求出涂敷物的表面形狀；比較部，其對利用模型計(jì)算部計(jì)算出的涂敷物的表面形狀和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定形狀進(jìn)行比較；以及控制運(yùn)算部，其基于比較部的比較結(jié)果，求出間隙調(diào)整部以及轉(zhuǎn)速調(diào)整部中的至少某一者的控制量。
【專利說明】控制系統(tǒng)以及控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于將電極活性材料等涂敷物向基材涂敷的控制系統(tǒng)以及控制 方法。
[0002] 本申請基于在2013年4月26日向日本申請的日本特愿2013 - 094668號申請優(yōu) 先權(quán)，并在此援引其內(nèi)容。

【背景技術(shù)】
[0003] 對于帶狀等基材，在一邊輸送該基材一邊連續(xù)地涂敷膏狀的涂敷物時，有時需要 能夠?qū)ο蚧母街耐糠笪锏拿繂挝幻娣e的重量（即涂敷量）進(jìn)行高精度地調(diào)整。例如， 在電池用片電極制造裝置中，在作為基材的集電體片上涂敷的電極活性材料的每單位面積 的重量會影響二次電池的性能，因此要求對其能夠進(jìn)行高精度地調(diào)整。此外，使在基材的正 反兩面涂敷的電極活性材料的涂敷端部位置一致對二次電池的品質(zhì)而言是重要的。因此， 要求高精度地調(diào)整涂敷端部位置。如果從生產(chǎn)率的角度出發(fā)，則要求從涂敷開始在盡可能 短的時間內(nèi)使涂敷端部位置與設(shè)定值一致。
[0004] 例如，在專利文獻(xiàn)1?3中記載有如下技術(shù)，S卩，在具有支撐輥和擠壓式涂敷器的 涂敷裝置中，通過對將電極活性材料壓送至擠壓式涂敷器的泵的轉(zhuǎn)速、擠壓式涂敷器和基 材之間的間隙進(jìn)行調(diào)整，從而調(diào)整電極活性材料的噴出量，由此對電極活性材料的每單位 面積的重量（即涂敷量）進(jìn)行調(diào)整而使其與設(shè)定值一致，其中，該支撐輥支撐基材，該擠壓 式涂敷器與該支撐輥相對配置，并且噴出電極活性材料。
[0005] 在專利文獻(xiàn)1?3中，雖然記載有對涂敷重量進(jìn)行調(diào)整的內(nèi)容，但是并沒有記載關(guān) 于例如對在基材寬度方向的電極活性材料的端部的上升形狀、被這些端部夾著的中央部的 形狀進(jìn)行調(diào)整。即，迄今為止，沒有提出如下技術(shù)，即，著眼于電極活性材料等涂敷物在基材 寬度方向的表面形狀，對該表面形狀進(jìn)行調(diào)整而進(jìn)行優(yōu)化。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)二次電池性能的進(jìn)一步提高，能夠想到需要以比以往更高的精度對包含 電極活性材料的涂敷量和端部位置在內(nèi)的涂敷狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。因此，今后，需要能夠包含上 述的表面形狀而調(diào)整涂敷物的涂敷狀態(tài)。
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特公平7 - 85788號公報
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本特許第3680985號公報
[0009] 專利文獻(xiàn)3 :日本特許第4989909號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的一個方式在將電極活性材料等涂敷物向基材涂敷時，將基材寬度方向的 涂敷物的表面形狀優(yōu)化。
[0011] 本發(fā)明的一個方式可以采用以下的結(jié)構(gòu)。
[0012] 第1發(fā)明是一種控制系統(tǒng)，其可以采用以下這樣的結(jié)構(gòu)，即，該控制系統(tǒng)具有：間 隙調(diào)整部，其對用于噴出涂敷物的噴嘴和所述涂敷物所涂敷的基材之間的間隙進(jìn)行調(diào)整； 轉(zhuǎn)速調(diào)整部，其對將所述涂敷物壓送至所述噴嘴的泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整；模型計(jì)算部，其基于 對所述涂敷物在所述基材寬度方向的表面形狀中的上升區(qū)域的形狀進(jìn)行模擬而得到的端 部模型、以及對所述表面形狀中被所述上升區(qū)域夾著的中央?yún)^(qū)域的形狀進(jìn)行模擬而得到的 中央部模型，通過計(jì)算求出所述涂敷物的所述表面形狀；比較部，其對利用所述模型計(jì)算部 計(jì)算出的所述涂敷物的所述表面形狀和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定形狀進(jìn)行比較；以及控制運(yùn)算部， 其基于所述比較部的比較結(jié)果，求出所述間隙調(diào)整部以及所述轉(zhuǎn)速調(diào)整部的控制量。
[0013] 根據(jù)采用如上所述的結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的一個方式，涂敷物在基材寬度方向的表面形 狀利用端部模型和中央部模型進(jìn)行表現(xiàn)，通過使用這些端部模型和中央部模型進(jìn)行計(jì)算， 從而通過計(jì)算求出表面形狀。該通過計(jì)算求出的表面形狀表示實(shí)際中所涂敷的涂敷物的表 面形狀，因此，能夠通過將利用計(jì)算求出的表面形狀與設(shè)定形狀進(jìn)行比較，從而得到實(shí)際中 所涂敷的涂敷物的表面形狀和設(shè)定值的差值（即比較結(jié)果）。并且，在本發(fā)明的一個方式 中，基于該差值，對基材和噴出涂敷物的噴嘴之間的間隙以及將涂敷物壓送至噴嘴的泵的 轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。
[0014] 第2發(fā)明在所述第1發(fā)明中，可以采用以下這樣的結(jié)構(gòu)，S卩，所述模型計(jì)算部基于 所述端部模型求出所述涂敷物的端部位置，所述比較部對利用所述模型計(jì)算部計(jì)算出的所 述端部位置和所述設(shè)定形狀的端部位置進(jìn)行比較。
[0015] 第3發(fā)明在所述第1或第2發(fā)明中，可以采用以下這樣的結(jié)構(gòu)，即，所述間隙調(diào)整 部能夠在所述基材寬度方向的一側(cè)和另一側(cè)，單獨(dú)調(diào)整所述間隙，所述模型計(jì)算部基于所 述端部模型以及所述中央部模型，求出所述端部位置、所述中央?yún)^(qū)域的斜率以及所述中央 區(qū)域的平均涂敷量，作為表示所述表面形狀的值。
[0016] 第4發(fā)明在所述第3發(fā)明中，可以采用所述中央部模型通過一次函數(shù)表現(xiàn)這樣的 結(jié)構(gòu)。
[0017] 第5發(fā)明在所述第2發(fā)明中，可以采用以下這樣的結(jié)構(gòu)，S卩，所述模型計(jì)算部基于 通過實(shí)際測量得到的所述涂敷物的端部位置，對通過所述計(jì)算求出的所述涂敷物的端部位 置進(jìn)行校正。
[0018] 第6發(fā)明是在所述第5發(fā)明中，可以采用以下這樣的結(jié)構(gòu)，S卩，所述模型計(jì)算部對 所述涂敷物的端部位置進(jìn)行線性校正。
[0019] 第7發(fā)明在所述第1?第6中任一項(xiàng)的發(fā)明中，可以采用以下這樣的結(jié)構(gòu)，即，還 具有區(qū)段致動器調(diào)整部，該區(qū)段致動器調(diào)整部用于控制區(qū)段致動器，其中，該區(qū)段致動器相 對于所述噴嘴在所述基材寬度方向排列多個而設(shè)置，并且各自對來自所述噴嘴的所述涂敷 物的噴出量進(jìn)行調(diào)整，所述控制運(yùn)算部基于所述比較部的比較結(jié)果求出所述間隙調(diào)整部、 所述轉(zhuǎn)速調(diào)整部以及區(qū)段致動器調(diào)整部的控制量。
[0020] 第8發(fā)明在所述第1?第7中任一項(xiàng)的發(fā)明中，可以采用以下這樣的結(jié)構(gòu)，S卩，所 述控制運(yùn)算部利用與控制偏差的平方和相關(guān)的最速下降法求出所述控制量。
[0021] 第9發(fā)明在所述第1?第8中任一項(xiàng)的發(fā)明中，可以采用以下這樣的結(jié)構(gòu)，S卩，所 述端部模型利用表示龔珀茲曲線的函數(shù)表現(xiàn)。
[0022] 第10發(fā)明在所述第9發(fā)明中，可以采用以下這樣的結(jié)構(gòu)，S卩，所述模型計(jì)算部使用 與利用所述端部模型求出的所述上升區(qū)域的形狀，和通過實(shí)際測量而得到的所述上升區(qū)域 的形狀的方差相關(guān)的最速下降法，求出表示所述龔珀茲曲線的函數(shù)所包含的參數(shù)，并基于 使用所述參數(shù)的表示所述龔珀茲曲線的函數(shù)，求出所述上升區(qū)域的形狀。
[0023] 第11發(fā)明在所述第9或第10發(fā)明中，可以采用以下這樣的結(jié)構(gòu)，S卩，所述模型計(jì) 算部求出所述龔珀茲曲線的拐點(diǎn)作為所述端部位置，所述比較部對利用所述模型計(jì)算部計(jì) 算出的所述端部位置和所述設(shè)定形狀的端部位置進(jìn)行比較。
[0024] 第12發(fā)明在所述第2發(fā)明中，可以采用以下這樣的結(jié)構(gòu)，即，具有端部位置測定 部，該端部位置測定部對實(shí)際的所述涂敷物的端部位置進(jìn)行測定，將所述端部位置測定部 的測定結(jié)果置換為利用所述模型計(jì)算部求出的所述涂敷物的端部位置。
[0025] 第13發(fā)明是一種控制方法，其可以采用以下這樣的構(gòu)成，S卩，該控制方法包含以 下步驟：對用于噴出涂敷物的噴嘴和所述涂敷物所涂敷的基材之間的間隙進(jìn)行調(diào)整；對將 所述涂敷物壓送至所述噴嘴的泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整；基于對所述涂敷物在所述基材寬度方向 的表面形狀中的上升區(qū)域的形狀進(jìn)行模擬而得到的端部模型、以及對所述表面形狀中被所 述上升區(qū)域夾著的中央?yún)^(qū)域的形狀進(jìn)行模擬而得到的中央部模型，通過計(jì)算求出所述涂敷 物的所述表面形狀；對計(jì)算出的所述涂敷物的所述表面形狀和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定形狀進(jìn)行比 較；以及基于比較結(jié)果對所述間隙以及轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。
[0026] 發(fā)明的效果
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的一個方式，通過使用端部模型和中央部模型進(jìn)行計(jì)算，從而通過計(jì) 算求出表面形狀，通過將利用計(jì)算求出的表面形狀與設(shè)定形狀進(jìn)行比較，從而取得與設(shè)定 形狀的差值（即比較結(jié)果），并基于該差值，對基材和噴出涂敷物的噴嘴之間的間隙以及將 涂敷物壓送至噴嘴的泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。因此，在將電極活性材料等涂敷物涂敷至基材時， 能夠?qū)⒒膶挾确较虻耐糠笪锏谋砻嫘螤顑?yōu)化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1是表示采用本發(fā)明的一個實(shí)施方式的控制系統(tǒng)的電池用片電極制造裝置的 概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0029] 圖2A是對包含電池用片電極制造裝置所具有的擠壓式涂敷器的概略結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò) 大后的示意圖，示出進(jìn)行1條涂敷的情況。
[0030] 圖2B是對包含電池用片電極制造裝置所具有的擠壓式涂敷器的概略結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò) 大后的示意圖，示出進(jìn)行2條涂敷的情況。
[0031] 圖3是表示利用厚度計(jì)測定電極活性材料而得到的結(jié)果的曲線圖。
[0032] 圖4A表示僅獨(dú)立操作左間隙時的響應(yīng)模型。
[0033] 圖4B表示僅獨(dú)立操作右間隙時的響應(yīng)模型。
[0034] 圖4C表示使圖4A以及圖4B所示的響應(yīng)模型重疊而得到的響應(yīng)模型。
[0035] 圖5A是表示在集電體上涂敷3條電極活性材料，同時操作左間隙和右間隙時的位 于最左端的上升區(qū)域中的實(shí)際的涂敷輪廓形狀和計(jì)算結(jié)果的說明圖。
[0036] 圖5B是表示與圖5A同樣的條件下的位于最右端的上升區(qū)域中的實(shí)際的涂敷輪廓 形狀和計(jì)算結(jié)果的說明圖。
[0037] 圖6A是表示僅擴(kuò)大右間隙時的表面形狀的變化的示意圖。
[0038] 圖6B是表示僅縮小右間隙時的表面形狀的變化的示意圖。
[0039] 圖7是表示通過計(jì)算得到的拐點(diǎn)位置和通過實(shí)施的寬度測定得到的結(jié)果的關(guān)系 的關(guān)系圖。
[0040] 圖8是本發(fā)明的一個實(shí)施方式的控制系統(tǒng)的功能框圖。
[0041] 圖9是模式I時的控制流程。
[0042] 圖10是模式II時的控制流程。
[0043] 圖11是模式II的變形例時的控制流程。
[0044] 圖12A是表示在獨(dú)立操作左間隙的情況下，第1實(shí)施方式的控制系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果 和實(shí)際測量中的響應(yīng)的曲線圖。
[0045] 圖12B是表示在獨(dú)立操作右間隙的情況下，第1實(shí)施方式的控制系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果 和實(shí)際測量中的響應(yīng)的曲線圖。
[0046] 圖12C是表示關(guān)于分別操作左間隙和右間隙的情況下和同時操作左間隙和右間 隙的情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。
[0047] 圖13是表示對端部模型的參數(shù)賦予適當(dāng)?shù)某跏贾担缓?，通過最速下降法計(jì)算 500次而得到的結(jié)果的曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0048] 以下，參照附圖，對本發(fā)明涉及的控制系統(tǒng)以及控制方法的一個實(shí)施方式進(jìn)行說 明。在以下的附圖中，為了將各部件設(shè)為可識別的大小，對各部件的比例尺進(jìn)行適當(dāng)變更。[0049]圖1是表示采用本第1實(shí)施方式的控制系統(tǒng)以及控制方法的電池用片電極制造裝 置1的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1所示，電池用片電極制造裝置1具有：原料罐2、供給泵 3(泵）、擠壓式涂敷器（die coater)4、支撐輥5、干燥爐6、卷繞機(jī)7、測定部8、以及控制部 9。參照標(biāo)號G表示噴嘴與集電體Y(基材）之間的間隙，其中，噴嘴設(shè)置于擠壓式涂敷器4 上，用于噴出電極活性材料X，集電體Y (基材）由支撐輥5支撐。參照標(biāo)號Z表示集電體Y 的輸送方向（流動方向）。
[0050] 原料罐2是儲藏電極活性材料X的容器。供給泵3與原料罐2連接，將在原料罐 2中儲藏的電極活性材料X向擠壓式涂敷器4壓送。該供給泵3設(shè)為可利用控制部9調(diào)整 轉(zhuǎn)速，并壓送與轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的量的電極活性材料X。電極活性材料X中除了活性材料之外， 還包含粘結(jié)劑等。
[0051] 圖2A是對包含擠壓式涂敷器4在內(nèi)的概略結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)大后的示意圖。如圖2A所 示，具有基座4a、腔室（die) 4b、區(qū)段致動器4c、左側(cè)驅(qū)動部4d、以及右側(cè)驅(qū)動部4e。基座 4a支撐腔室4b。腔室4b與支撐輥5相對配置，具有在由支撐輥5支撐的集電體Y(基材） 的寬度方向上延伸的狹縫4b 1。該腔室4b經(jīng)由狹縫4b 1而將從供給泵3壓送的電極活性材 料X向集電體Y噴出。在第1實(shí)施方式中，具有噴出電極活性材料X的狹縫4b 1的腔室4b， 作為噴出涂敷物的噴嘴起作用。在如上所述的擠壓式涂敷器4中，如果在通常的狀態(tài)下，則 如圖2A所示，是在流動方向上具有單一的涂敷部的1條涂敷，但也能夠通過在狹縫4bl的 適當(dāng)位置埋入隔片（隔板），從而實(shí)施如圖2B所示的具有大于或等于2條的涂敷部的多條 涂敷。本發(fā)明的一個實(shí)施方式涉及的控制系統(tǒng)以及控制方法能夠應(yīng)用于上述1條涂敷以及 上述多條涂敷的任意一者。
[0052] 區(qū)段致動器4c如圖2A所示，沿腔室4b的狹縫4bl排列多個。區(qū)段致動器4c無 間隙地相鄰配置，在控制部9的控制之下，對各自所配置的區(qū)域（區(qū)段）中的、來自狹縫4bl 的電極活性材料X的噴出量進(jìn)行調(diào)整。
[0053] 左側(cè)驅(qū)動部4d使用于支撐腔室4b的基座4a沿由支撐輥5支撐的集電體Y的表 面的法線方向移動，如圖2A所示，在從擠壓式涂敷器4側(cè)觀察支撐輥5時，該左側(cè)驅(qū)動部4d 配置在擠壓式涂敷器4的左端部附近。該左側(cè)驅(qū)動部4d例如由利用控制部9控制旋轉(zhuǎn)的 電動機(jī)，以及將電動機(jī)的動力向基座4a傳遞的齒輪齒條等構(gòu)成。右側(cè)驅(qū)動部4e具有與左 側(cè)驅(qū)動部4d相同的結(jié)構(gòu)，如圖2A所示，配置在擠壓式涂敷器4的右端部附近。
[0054] 這些左側(cè)驅(qū)動部4d以及右側(cè)驅(qū)動部4e通過利用控制部9的控制，使基座4a相對 于集電體Y靠近或遠(yuǎn)離，從而使由基座4a支撐的腔室4b相對于集電體Y靠近或遠(yuǎn)離。這 些左側(cè)驅(qū)動部4d以及右側(cè)驅(qū)動部4e設(shè)為能夠利用控制部9而單獨(dú)驅(qū)動，左側(cè)驅(qū)動部4d對 如圖2A所示的左間隙G1進(jìn)行調(diào)整，右側(cè)驅(qū)動部4e對如圖2A所示的右間隙G2進(jìn)行調(diào)整。
[0055] 支撐輥5在中途位置，對在未圖示的送出機(jī)和卷繞機(jī)7之間傳送的帶狀的集電體Y 進(jìn)行支撐，該支撐輥5將軸設(shè)為水平狀態(tài)而與擠壓式涂敷器4的腔室4b相對配置。干燥爐 6如圖1所示，設(shè)置在支撐輥5的后段側(cè)，通過對在集電體Y上涂敷的電極活性材料X進(jìn)行 干燥，從而使電極活性材料X中所包含的水分蒸發(fā)，使電極活性材料X固著在集電體Y上。 卷繞機(jī)7對利用干燥爐6干燥后的集電體Y進(jìn)行卷繞并回收。
[0056] 測定部8由厚度計(jì)8a和端部位置測定裝置8b (端部位置測定部）構(gòu)成。厚度計(jì) 8a如圖1所示，配置在支撐輥5和干燥爐6之間，用于對在集電體Y上涂敷的電極活性材料 X的每單位面積的重量進(jìn)行測定。作為該厚度計(jì)8a，例如，能夠使用始終在集電體Y的寬度 方向往復(fù)移動，并且對電極活性材料X在寬度方向的重量分布進(jìn)行測定的X射線厚度計(jì)、3 射線厚度計(jì)。電極活性材料X的每單位面積的重量相當(dāng)于電極活性材料X的涂敷量。因此， 也可以說厚度計(jì)8a對集電體Y在寬度方向的涂敷量分布進(jìn)行測定。端部位置測定裝置8b 配置在干燥爐6和卷繞機(jī)7之間，對在集電體Y上涂敷的電極活性材料X的端部位置進(jìn)行 測定。該端部位置測定裝置8b例如通過對基材Y上的電極活性材料X進(jìn)行拍攝，并對該拍 攝結(jié)果進(jìn)行圖像處理，從而求出電極活性材料X的端部位置。這些厚度計(jì)8a以及端部位置 測定裝置8b與控制部9連接，并將測定結(jié)果輸入至控制部9。關(guān)于端部位置測定裝置8b， 是輔助性的部件，也可以不設(shè)置。
[0057] 控制部9與供給泵3、擠壓式涂敷器4的左側(cè)驅(qū)動部4d以及右側(cè)驅(qū)動部4e連接。 控制部9與擠壓式涂敷器4的各區(qū)段致動器4c連接。對于該控制部9的詳細(xì)內(nèi)容，將在后 面進(jìn)行說明，該控制部9基于測定部8的測定結(jié)果對供給泵3的轉(zhuǎn)速、以及腔室4b和集電 體Y之間的間隙進(jìn)行調(diào)整，以使得在集電體Y上涂敷的電極活性材料X的表面形狀滿足預(yù) 先設(shè)定的設(shè)定值。
[0058] 第1實(shí)施方式的控制系統(tǒng)10由測定部8和控制部9形成，該控制系統(tǒng)10安裝在 電池用片電極制造裝置1的內(nèi)部，對電極活性材料X相對于集電體Y的涂敷狀態(tài)進(jìn)行控制。
[0059] 在如上所述地構(gòu)成的電池用片電極制造裝置1中，在原料罐1中儲藏的電極活性 材料X利用供給泵3向擠壓式涂敷器4供給，該電極活性材料X利用各區(qū)段致動器4c調(diào)整 噴出量，并且從在腔室4b上形成的狹縫4bl向集電體Y的表面噴出。集電體Y在未圖示的 送出機(jī)和卷繞機(jī)7之間輸送，并在與腔室4b的狹縫4bl相對的部位處涂敷電極活性材料X。 涂敷有電極活性材料X的集電體Y在利用干燥爐6干燥后，作為電池用片電極而利用卷繞 機(jī)7卷繞并回收。
[0060] 下面，參照圖3?圖13進(jìn)一步詳細(xì)說明第1實(shí)施方式的控制系統(tǒng)10。在以下的說 明中，所謂涂敷輪廓形狀是指電極活性材料X的表面形狀，并且是實(shí)際中通過測量得到的 形狀，所謂計(jì)算輪廓形狀是指電極活性材料X的表面形狀，并且是通過使用模型（中央部模 型以及端部模型）的計(jì)算而求出的形狀。
[0061] 圖3是表示在實(shí)際中將電極活性材料X涂敷至集電體Y，利用厚度計(jì)8a所測定出 的結(jié)果的曲線圖，橫軸表示集電體Y在寬度方向的測定點(diǎn)，縱軸表示重量（即涂敷量）。利 用厚度計(jì)8a所測定出的結(jié)果是各測定點(diǎn)處的涂敷量，因此也可以說圖3所示的曲線圖表示 出電極活性材料X在集電體Y的寬度方向的表面形狀。
[0062] 第1實(shí)施方式的控制系統(tǒng)10的特征在于，對電極活性材料X的表面形狀進(jìn)行模型 化。在進(jìn)行該模型化時，如圖3所示，考慮將表面形狀分離為將重量分布視為平坦的中央?yún)^(qū) 域R1、重量急劇增加的上升區(qū)域R2、以及連接中央?yún)^(qū)域R1和上升區(qū)域R2的中間區(qū)域R3。 對于中間區(qū)域R3,利用對中央?yún)^(qū)域R1的端部位置和上升區(qū)域R2的端部位置進(jìn)行線性插補(bǔ) 的函數(shù)而進(jìn)行模型化，不一定是必需的區(qū)域。如上所述地，在第1實(shí)施方式的控制系統(tǒng)10 中，考慮將電極活性材料X的表面形狀分為兩端部的上升區(qū)域R2和被這些上升區(qū)域R2夾 著的中央?yún)^(qū)域R1。
[0063] 如果將僅獨(dú)立操作圖2所示的左間隙G1時的中央?yún)^(qū)域R1的響應(yīng)設(shè)為 yi (i)、將僅 獨(dú)立操作圖2所示的右間隙G2時的中央?yún)^(qū)域R1的響應(yīng)設(shè)為y,(i)、將同時操作左間隙G1 以及右間隙G2時的中央?yún)^(qū)域R1的響應(yīng)設(shè)為y e(i)，將i = 1、2、…、N作為總數(shù)N的數(shù)據(jù)采 樣點(diǎn)，則yiahyji)、以及y。⑴能夠利用下式⑴?⑶模型化。
[0064]【式1】

【權(quán)利要求】
1. 一種控制系統(tǒng)，其具有： 間隙調(diào)整部，其對用于噴出涂敷物的噴嘴和所述涂敷物所涂敷的基材之間的間隙進(jìn)行 調(diào)整； 轉(zhuǎn)速調(diào)整部，其對將所述涂敷物壓送至所述噴嘴的泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整； 模型計(jì)算部，其基于對所述涂敷物在所述基材寬度方向的表面形狀中的上升區(qū)域的形 狀進(jìn)行模擬而得到的端部模型、以及對所述表面形狀中被所述上升區(qū)域夾著的中央?yún)^(qū)域的 形狀進(jìn)行模擬而得到的中央部模型，通過計(jì)算求出所述涂敷物的所述表面形狀； 比較部，其對利用所述模型計(jì)算部計(jì)算出的所述涂敷物的所述表面形狀和預(yù)先設(shè)定的 設(shè)定形狀進(jìn)行比較；以及 控制運(yùn)算部，其基于所述比較部的比較結(jié)果，求出所述間隙調(diào)整部以及所述轉(zhuǎn)速調(diào)整 部中的至少某一者的控制量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中， 所述模型計(jì)算部基于所述端部模型求出所述涂敷物的端部位置， 所述比較部對利用所述模型計(jì)算部計(jì)算出的所述端部位置和所述設(shè)定形狀的端部位 置進(jìn)行比較。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中， 所述間隙調(diào)整部能夠在所述基材寬度方向的一側(cè)和另一側(cè)，分別地調(diào)整所述間隙， 所述模型計(jì)算部基于所述端部模型以及所述中央部模型，求出所述端部位置、所述中 央?yún)^(qū)域的斜率以及所述中央?yún)^(qū)域的平均涂敷量，作為表示所述表面形狀的值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其中， 所述中央部模型通過一次函數(shù)表現(xiàn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中， 所述模型計(jì)算部基于通過實(shí)際測量得到的所述涂敷物的端部位置，對通過所述計(jì)算求 出的所述涂敷物的端部位置進(jìn)行校正。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其中， 所述模型計(jì)算部對所述涂敷物的端部位置進(jìn)行線性校正。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中， 還具有區(qū)段致動器調(diào)整部，該區(qū)段致動器調(diào)整部用于控制區(qū)段致動器，其中，該區(qū)段致 動器相對于所述噴嘴在所述基材寬度方向排列多個而設(shè)置，并且分別對來自所述噴嘴的所 述涂敷物的噴出量進(jìn)行調(diào)整， 所述控制運(yùn)算部基于所述比較部的比較結(jié)果，求出所述間隙調(diào)整部、所述轉(zhuǎn)速調(diào)整部 以及區(qū)段致動器調(diào)整部的控制量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中， 所述控制運(yùn)算部利用與控制偏差的平方和相關(guān)的最速下降法，求出所述控制量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中， 所述端部模型利用表示龔珀茲曲線的函數(shù)表現(xiàn)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制系統(tǒng)，其中， 所述模型計(jì)算部使用與利用所述端部模型求出的所述上升區(qū)域的形狀，和通過實(shí)際測 量而得到的所述上升區(qū)域的形狀的方差相關(guān)的最速下降法，求出表示所述龔珀茲曲線的函 數(shù)所包含的參數(shù)，并基于使用所述參數(shù)的表示所述龔珀茲曲線的函數(shù)，求出所述上升區(qū)域 的形狀。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制系統(tǒng)，其中， 所述模型計(jì)算部求出所述龔珀茲曲線的拐點(diǎn)作為所述端部位置， 所述比較部對利用所述模型計(jì)算部計(jì)算出的所述端部位置和所述設(shè)定形狀的端部位 置進(jìn)行比較。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于， 具有端部位置測定部，該端部位置測定部對實(shí)際的所述涂敷物的端部位置進(jìn)行測定， 將所述端部位置測定部的測定結(jié)果置換為利用所述模型計(jì)算部求出的所述涂敷物的 端部位置。
13. -種控制方法，其包含以下步驟： 對用于噴出涂敷物的噴嘴和所述涂敷物所涂敷的基材之間的間隙進(jìn)行調(diào)整； 對將所述涂敷物壓送至所述噴嘴的泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整； 基于對所述涂敷物在所述基材寬度方向的表面形狀中的上升區(qū)域的形狀進(jìn)行模擬而 得到的端部模型、以及對所述表面形狀中被所述上升區(qū)域夾著的中央?yún)^(qū)域的形狀進(jìn)行模擬 而得到的中央部模型，通過計(jì)算求出所述涂敷物的所述表面形狀； 對計(jì)算出的所述涂敷物的所述表面形狀和預(yù)先設(shè)定的設(shè)定形狀進(jìn)行比較；以及 基于比較結(jié)果對所述間隙以及轉(zhuǎn)速中的至少某一者進(jìn)行控制。
【文檔編號】B05C5/02GK104335393SQ201480001312
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月26日
【發(fā)明者】宮本浩幸, 佐佐木尚史, 渡邊敦, 中島一茂, 西松洋平, 北島賢司 申請人:橫河電機(jī)株式會社, 東麗工程株式會社