CN116210112A - 传感器单元以及电池制造设备的检查方法 - Google Patents

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CN116210112A CN202180064494.8A CN202180064494A CN116210112A CN 116210112 A CN116210112 A CN 116210112A CN 202180064494 A CN202180064494 A CN 202180064494A CN 116210112 A CN116210112 A CN 116210112A
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sensor
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翁康裕
牛泽隼也
松下佳弘
大植基裕
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Abstract

作为实施方式的一例的传感器单元是投入到电池制造设备的传感器单元,具备:壳体,其在电池制造设备中被与电池的外装罐同样地处理,为有底筒状;以及传感器,其安装于壳体并对从电池制造设备作用于壳体的力进行探测。传感器单元例如具备:第一部件,其安装传感器,并收容于壳体的内部;以及第二部件,其被配置为与第一部件的外侧卡合。第一部件构成为能够从第二部件分离并从壳体的开口部取出。

Description

传感器单元以及电池制造设备的检查方法
技术领域
本公开涉及投入到电池制造设备的传感器单元以及使用了传感器单元的电池制造设备的检查方法。
背景技术
锂离子电池等电池例如具有如下构造:在有底筒状的外装罐收容电极体以及电解质,外装罐的开口部被封口体密封。具有这样的构造的电池通常经历许多制造工序来制造。在电池的制造工序中,在将电极体收容于外装罐后,进行例如开槽加工、引线焊接、铆接加工等。因此,收容电极体的外装罐被输送到构成制造设备的多个装置,在各装置内进行给定的加工。
然而,电池制造设备的状态对电池的成品率、品质、生产率等造成影响,因此需要定期地进行检查而维持良好的状态。但是,由于电池制造设备由多个加工装置、输送装置等构成,因此异常部位的确定不容易,检查的作业负担大。
作为与制造设备的检查相关的技术,在专利文献1中,公开了使用物品输送工具进行设备的检查的装置。专利文献1的装置将检测与物品输送线等检查项目对应地决定的运转状态的检测器、发送检测器检测出的信息信号的无线发送器、和电源搭载于物品输送工具,基于由检测器取得的信息来检查设备的状态。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-020419号公报
发明内容
-发明所要解决的课题-
根据专利文献1的装置,在一定程度上期待检查负载的减轻,但对产品的成品率、品质等可能有影响的异常部位的准确的确定仍有改良的余地。本公开的目的在于提供一种能够准确且迅速地确定电池制造设备的异常部位的方法。
-用于解决课题的手段-
本公开所涉及的传感器单元是投入到电池制造设备的传感器单元,具备:壳体,其在电池制造设备中被与电池的外装罐同样地处理,为有底筒状;以及传感器,其安装于壳体,对从电池制造设备作用于壳体的力进行探测。
本公开所涉及的电池制造设备的检查方法中,将上述传感器单元投入到电池制造设备,取得由传感器单元的传感器探测到的信息来解析电池制造设备的状态。
-发明效果-
根据本公开所涉及的传感器单元,能够使从电池制造设备施加于外装罐的力可视化,能够准确且迅速地确定设备的异常部位。因此,例如,设备检查的作业负担被减轻,还导致电池的成品率、品质、生产率等的提高。
附图说明
图1是实施方式的一例的传感器单元的立体图。
图2是实施方式的一例的传感器单元的俯视图。
图3是实施方式的一例的传感器单元的分解立体图。
图4是构成第一部件的支承体、第一基板以及第二基板的立体图。
图5是从底面部侧观察第一部件的立体图。
图6是表示从形成开槽部的壳体取出第一部件的情形的图。
图7是表示从形成开槽部的壳体取出第一部件的情形的图。
图8是用于说明实施方式的一例的使用了传感器单元的电池制造设备的检查方法的图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本公开所涉及的传感器单元以及电池制造设备的检查方法的实施方式的一例进行详细说明。另外,将以下说明的多个实施方式以及变形例选择性地组合是最初就设想的。
以下,作为本公开所涉及的传感器单元的实施方式的一例,例示具备与圆筒形电池中使用的有底圆筒形状的外装罐相同的壳体11的传感器单元10,但传感器单元的形状能够配合电池制造设备而适当变更。例如,投入到方形电池的制造设备的传感器单元的壳体的形状能够设为与方形电池的外装罐相同的有底方形。即,传感器单元的壳体的形状为有底筒状即可。
在本实施方式的壳体11中,使用与由电池制造设备制造的电池的外装罐相同的壳体,但壳体11也可以是与电池的外装罐不同的传感器单元的专用品。传感器单元的壳体只要与电池的外装罐实质上相同即可,在不损害本公开的目的的范围内,形状等也可以稍微不同。
图1~图3分别是传感器单元10的立体图、俯视图、分解立体图。在图1中,用双点划线表示壳体11。如图1~图3所示,传感器单元10具备有底圆筒状的壳体11和安装于壳体11的传感器。详细内容后述,传感器单元10为了取得由传感器探测到的信息(以下,有时称为“探测信息”)来检查电池制造设备的状态,而投入到电池制造设备中。
壳体11是具有圆筒状的侧面部11a和仰视时呈正圆状的底面部11b的金属制壳体。壳体11具有有底圆筒形状,该有底圆筒形状的侧面部11a的轴向一端部被底面部11b堵塞,在侧面部11a的轴向另一端部形成开口部11c。以下,为了便于说明,将沿着与底面部11b垂直的轴向的方向设为“上下方向”,将开口部11c侧设为“上”,将底面部11b侧设为“下”。
传感器单元与电池的半成品同样地被输送到构成电池制造设备的加工装置等,壳体11在电池制造设备中与电池的外装罐同样地被处理。在本实施方式中,与电池的外装罐同样地,壳体11形成开槽部11d(参照后述的图6)。如上所述,壳体11使用与电池的外装罐相同的壳体。通过在壳体11中使用与电池的外装罐相同的外装罐,从而容易将与外装罐相同的处理应用于壳体11。此外,传感器单元10能够更准确地探测从电池制造设备受到的力,容易确定设备的异常部位。
传感器单元10具备加速度传感器32、陀螺仪传感器33以及环境传感器34,作为安装于壳体11的传感器。加速度传感器32以及陀螺仪传感器33探测从电池制造设备作用于壳体11的力。环境传感器34探测电池制造设备内的温度、湿度以及气压中至少一个。在传感器单元10中,这些传感器被收容在壳体11的内部。在这种情况下,容易与电池的外装罐同样地处理壳体11,另外,能够防止传感器的脱落、损伤等。
通过将传感器单元10投入到电池制造设备,搭载的传感器探测制造设备的各种信息。在本实施方式的检查方法中,根据传感器的探测信息解析电池制造设备的状态,确定设备的异常部位。当制造设备存在异常部位时,例如,在异常部位,在传感器单元10中,与没有异常的情况不同的力作用于壳体11。根据传感器单元10,能够使从电池制造设备施加于电池的外装罐的力可视化。而且,通过将传感器的探测信息与制造设备没有异常的情况下的探测信息进行比较,能够准确地确定设备的异常部位。
加速度传感器32是用于测量传感器单元10(壳体11)的每单位时间的速度的变化量即加速度的装置。加速度传感器32例如生成与给定的1轴方向或者3轴方向上的加速度的大小对应的探测信号。在输送时等对壳体11施加冲击时,加速度传感器32将该冲击探测为加速度。若电池制造设备存在异常部位,则对壳体11施加与没有异常的正常情况不同的冲击。根据加速度传感器32的探测信息,能够判定与正常情况不同的加速度的异常,因此能够准确地确定设备的异常部位。
陀螺仪传感器33是用于测量传感器单元10在基准轴的周围进行旋转运动的速度的装置,通常也被称为角速度传感器。陀螺仪传感器33例如测量每单位时间的旋转角度即角速度,生成与角速度对应的探测信号。在电池制造设备中,例如,在加工壳体11时使壳体11旋转,此时,通过陀螺仪传感器33测量传感器单元10的角速度。在由陀螺仪传感器33探测到与设备没有异常的正常情况不同的角速度时,能够将探测到该角速度的部位确定为异常部位。
环境传感器34包括例如温度计、湿度计以及气压计中的至少一个。电池制造设备例如设想因故障等而发热。考虑到温度等电池制造设备内的环境对电池的品质造成影响,因此优选在传感器单元10搭载环境传感器34来确定设备内的环境异常。温度计、湿度计以及气压计可以一体化,也可以分别设置。
另外,安装于壳体11的传感器并不限定于加速度传感器32、陀螺仪传感器33、环境传感器34,只要能够探测电池制造设备的异常即可。作为传感器的其他例子,可举出真空压传感器以及图像传感器等。
传感器单元10具备安装传感器的第一部件20和以与第一部件20的外侧卡合地配置的第二部件50。第一部件20与第二部件50一起被收容在壳体11的内部。第二部件50在第一部件20的两侧设置两个,以使得夹着第一部件20。以下,在第一部件20组装第二部件50,将第一部件20与第二部件50一体化而成的部件称为“芯体部件”。详细内容后述,第一部件20构成为能够从第二部件50分离并从壳体11的开口部11c取出。
传感器单元10还具备外嵌于第二部件50且与壳体11的内周面抵接的环状的弹性构件60。弹性构件60例如是橡胶制的环状构件,在外嵌于第二部件50的状态下,至少一部分位于比第二部件50靠径向外侧的位置。弹性构件60具有对第一部件20和第二部件50进行捆扎来维持第一部件20和第二部件50(芯体部件)被一体化的状态的功能。此外,弹性构件60与壳体11的内周面抵接,抑制传感器单元10的加工时、输送时的芯体部件的位置偏移、旋转等。
以下,一边适当参照图1~图5,一边对构成传感器单元10的第一部件20、第二部件50以及弹性构件60进行详细说明。图4是构成第一部件20的支承体21、第一基板30以及第二基板40的立体图。
[第一部件20]
如图1~图4所示,第一部件20具备支承体21、设置传感器的第一基板30、以及设置连接端子41的第二基板40。在本实施方式中,第一基板30和第二基板40固定于支承体21。在第一基板30搭载作为传感器的加速度传感器32、陀螺仪传感器33以及环境传感器34。此外,在第一基板30上搭载作为无线通信模块以及微机而发挥功能的微机模块31。第一部件20还具备覆盖第一基板30的第一外罩36和覆盖第二基板40的第二外罩46。
支承体21能够收容于壳体11的内部,是能够支承第一基板30和第二基板40的大小的构件。支承体21形成为在上下方向上较长的柱状。第一基板30和第二基板40例如使用螺钉37分别固定于支承体21。此外,在支承体21安装两个第二部件50、第一外罩36以及第二外罩46。第一部件20在安装两个外罩的状态下整体呈圆柱状,具有比壳体11的开槽部11d的内径小的直径。在这种情况下,在形成开槽部11d后,能够将第一部件20从壳体11取出并回收。
支承体21例如是具有基部22、侧面部23和底面部24的树脂制的构件。底面部24形成为仰视大致圆形状。基部22竖立设置于底面部24,沿着底面部24的径向形成为板状。在基部22存在两个在上下方向上较长的大致平坦的面。以下,将该两个面分别称为“第一面”、“第二面”。在第一部件20中,第一基板30螺丝固定于第一面,第二基板40螺丝固定于第二面。第一面和第二面相互平行,第一基板30和第二基板40夹着基部22相互平行地配置。
侧面部23竖立设置在底面部24的周缘部的一部分,具有在上下方向上较长且平缓地弯曲的形状。侧面部23弯曲为沿着壳体11的内周面,并分别形成于基部22的两端部,以使得在壳体11的径向上排列。侧面部23是安装与侧面部23同样地弯曲的第二部件50的部分。此外,第一外罩36和第二外罩46通过与侧面部23卡合而安装于支承体21。两个外罩例如由透明的树脂构成,与侧面部23同样地弯曲。
在侧面部23的外表面形成供第二部件50的凸部52插入的引导槽25。引导槽25沿着上下方向从侧面部23的下端延续到上端附近地形成。另外,引导槽25的上端封闭,但下端开口。因此,第二部件50的凸部52插入引导槽25,在第一部件20与第二部件50卡合的状态下,如后述的图6所示,能够使第一部件20向上方滑动而从第二部件50分离。
在侧面部23的内表面形成供第一外罩36以及第二外罩46的凸部36a、46a分别插入的引导槽26。引导槽26从侧面部23的上端沿着上下方向形成于与基部22的第一面以及第二面的两端部对应的共计4个部位。第一部件20在周向上依次配置侧面部23、第一外罩36、侧面部23以及第二外罩46,如上所述整体呈圆柱状。两个侧面部23的外表面和两个外罩的外表面的曲率实质上相同,变得齐平。
在基部22形成沿着厚度方向贯通基部22且在第一面以及第二面开口的贯通孔27(参照图4)。在贯通孔27中,例如通过用于将第一基板30与第二基板40电连接的布线。通过经由贯通孔27将第一基板30与第二基板40电连接,例如能够将搭载于第一基板30的传感器的探测信息经由与第二部件50的连接端子41连接的线缆向外部取出。此外,也能够经由线缆从外部向微机模块31等发送给定的信号。
在基部22还形成沿着上下方向贯通基部22的贯通孔28。贯通孔28是供从壳体11取出第一部件20时使用的螺栓100(参照后述的图6)插入的孔,在贯通孔28的上部形成使螺栓100固定的螺纹槽。贯通孔28形成于不与贯通孔27交叉的位置,优选形成于第一部件20的径向中央部。换言之,贯通孔27避开第一部件20的径向中央部而形成。在贯通孔28仅作为螺栓100的插入孔发挥功能的情况下,贯通孔28也可以在基部22的顶面开口,仅形成于基部22的上部。
贯通孔28沿着上下方向笔直地从基部22的顶面延续到底面部24地形成。在构成圆筒形电池的卷绕型的电极体中,在中心部形成与贯通孔28同样的孔,在圆筒形电池中,向该孔插入焊接用夹具来将负极引线焊接于外装罐的底部内表面。通过形成沿着上下方向贯通第一部件20的贯通孔28,在传感器单元10中也能够使用模仿负极引线的金属片(未图示)进行与负极引线和外装罐的焊接同样的焊接。贯通孔28具有能够供焊接用夹具插入的直径。
此外,在基部22的顶面形成引线固定部29a。引线固定部29a是插入模仿从电池的电极体引出的正极引线的金属片(未图示)的部分。引线固定部29a例如在基部22的顶面的一端部形成为细长的狭缝状。也可以在侧面部23形成与引线固定部29a连通的螺孔29c(参照图4)。在这种情况下,通过从螺孔29c插入螺钉,能够固定插入到引线固定部29a的金属片。由此,在传感器单元10中也能够进行与正极引线和封口体的焊接同样的焊接。
如上所述,在第一基板30搭载微机模块31、加速度传感器32、陀螺仪传感器33以及环境传感器34。在第一基板30还搭载存储器35。在存储器35中使用闪存等非易失性存储器。由传感器生成的探测信号例如被发送到微机模块31,由微机模块31进行给定的处理并存储在存储器35中。此外,存储在存储器35中的传感器的探测信息经由微机模块31被取出到外部。
微机模块31例如具备执行给定的运算处理的处理器、存储控制程序等的存储器、以及输入输出端口等。处理器例如由CPU构成,读出并执行安装在存储器中的控制程序。存储器一般包括ROM、HDD、SSD等非易失性存储器和RAM等易失性存储器。微机模块31例如设为在从外部装置接收到启动信号时能够进行基于传感器的测量的状态。
微机模块31内置无线通信模块。在这种情况下,通过微机模块31的无线通信功能,能够将存储在存储器35中的传感器的探测信息发送到给定的外部装置。壳体11是金属制壳体,因此在微机模块31中内置无线通信模块的情况下,优选考虑通信性能而在靠近开口部11c的第一基板30的上端部配置微机模块31。另外,无线通信模块的通信方式没有特别限定,无线通信模块也可以与微机分开设置。
在本实施方式中,在覆盖第一基板30的第一外罩36的上表面形成开口部36b。此外,微机模块31的一部分从第一基板30的上端向上方延伸出,以插入开口部36b的状态配置。在这种情况下,能够将微机模块31配置为更靠近壳体11的开口部11c。另一方面,微机模块31不从开口部36b向第一外罩36的外侧伸出,因此被第一外罩36保护。
如上所述,在第二基板40设置连接端子41。连接端子41是供给定的线缆插入的部分,配置于第二基板40的上端部。第二基板40被第二外罩46覆盖,但第二外罩46的上端开口,在从上方观察第一部件20时,连接端子41露出。因此,在存在第二外罩46的状态下,能够将线缆与连接端子41连接。另外,连接端子41也可以设置于第一基板30,但由于优选无线通信模块和连接端子41均配置于基板的上端部,因此它们设置于不同的基板。
插入连接端子41的线缆例如与用于解析传感器的探测信息的计算机连接。详细内容后述,在解析用的计算机中,基于传感器的探测信息来判定电池制造设备有无异常,在有异常的情况下确定异常部位。与连接端子41连接的线缆的种类没有特别限定,作为一例,可举出USB线缆。连接端子41的结构能够根据所使用的线缆而适当变更。
也可以在第二基板40设置用于显示后述的蓄电池45的充电状态、与解析用的计算机的通信状态等的光源。光源例如使用能够输出多种颜色的LED。另外,搭载于第一基板30的传感器以及存储器35的至少一部分可以搭载于第二基板40,也可以将上述光源搭载于第一基板30。在本实施方式中,第一基板30比第二基板40大且在上下方向上较长。与此相伴,覆盖第一基板30的第一外罩36比覆盖第二基板40的第二外罩46长。
图5是从底面部24侧观察第一部件20的立体图。如图5所示,第一部件20具备用于向微机模块31、传感器、存储器35等供给电力的蓄电池45。蓄电池45具有扁平的板状的外观,设置于基部22的第二面。在基部22的第二面上,分别在上部安装第二基板40,在下部安装蓄电池45。蓄电池45可以使用粘合带等接合于第二面,也可以螺丝固定于第二面。蓄电池45例如包含二次电池,能够利用经由上述线缆供给的电力进行充电。
在第一部件20的底面部24形成引线固定部29b。引线固定部29b与引线固定部29a同样,是插入模仿引线的金属片的细长的狭缝状的孔。在图5所示的例子中,在引导槽25与贯通孔28之间形成引线固定部29b。固定于引线固定部29b的金属片例如模仿负极引线,使用插入于贯通孔28的焊接用夹具焊接于壳体11的底面部11b的内表面。另外,用于固定插入到引线固定部29b的金属片的螺钉所通过的孔也可以形成于侧面部23。
[第二部件50]
如图1~图3所示,第二部件50具有弯曲成沿着壳体11的内周面的弯曲壁部51和从弯曲壁部51的内表面突出的凸部52。弯曲壁部51具有固定的宽度,具有在上下方向上较长的形状。弯曲壁部51具有与壳体11的内周面以及第一部件20的侧面部23实质上相同的曲率。第二部件50的上下方向长度比第一部件20的上下方向长度稍短,第一部件20的上端位于比第二部件50的上端靠上方的位置。凸部52在弯曲壁部51的宽度方向中央部遍及弯曲壁部51的上下方向全长而形成。
第二部件50安装于第一部件20,以使得弯曲壁部51沿着侧面部23的外表面并覆盖侧面部23的外表面。此时,第二部件50的凸部52插入侧面部23的引导槽25,由此,成为第一部件20与第二部件50卡合的状态。两个第二部件50具有彼此相同的形状、尺寸,从径向两侧夹着第一部件20。包含第一部件20和第二部件50的芯体部件的安装第二部件50的部分的直径变大第一部件20的厚度的量。
在第二部件50形成供弹性构件60嵌入的槽53。槽53在弯曲壁部51的外表面沿着弯曲壁部51的宽度方向形成。弹性构件60外嵌于第二部件50,通过设置供弹性构件60嵌入的槽53,能够抑制弹性构件60的上下方向的偏移。槽53在弯曲壁部51的上部和下部各形成一个,在第二部件50外嵌两个弹性构件60。第二部件50例如具有如下构造:利用遍及弯曲壁部51的整个宽度形成的槽53将弯曲壁部51分割成三个部分,该三个部分通过凸部52连结。
[弹性构件60]
如图1~图3所示,如上所述,弹性构件60安装于第二部件50的槽53,捆扎芯体部件。弹性构件60的一个例子是O型环等环状的橡胶制构件。优选弹性构件60的内径比第一部件20的直径稍小,在按压芯体部件的状态下装配。在本实施方式中,在第二部件50的凸部52插入第一部件20的引导槽25的状态下,弯曲壁部51的内表面与侧面部23的外表面抵接。因此,装配于第二部件50的槽53的弹性构件60经由第二部件50按压第一部件20的外表面。
弹性构件60在安装于槽53而捆扎了芯体部件的状态下,比位于芯体部件的最靠径向外侧的弯曲壁部51的外表面向外侧伸出。即,弹性构件60的外径在安装于槽53的状态下大于芯体部件的最大直径。弹性构件60与壳体11的内周面抵接,抑制芯体部件的上下方向的位置偏移、旋转等。
此外,弹性构件60的外径优选在安装于槽53的状态下比壳体11的内径稍大。在壳体11的内径为αmm的情况下,弹性构件60例如使用具有α+0.2mm的外径的O型环。在这种情况下,弹性构件60按压壳体11的内周面,在壳体11与弹性构件60之间产生较强的摩擦力,因此能够更可靠地抑制芯体部件的上下方向的位置偏移、旋转等。此外,装配弹性构件60的芯体部件被压入壳体11,但由于弹性构件60嵌入槽53,因此能够防止弹性构件60的位置偏移以及脱落。
图6以及图7是表示使用螺栓100从形成开槽部11d的壳体11取出第一部件20的情形的图。在图6以及图7中,用双点划线表示壳体11。
在本实施方式中,如图6以及图7所示,在壳体11形成开槽部11d,即使在形成开槽部11d之后,第一部件20也能够从第二部件50分离而从壳体11的开口部11c取出。在圆筒形电池中,一般而言,用于支承封口体的开槽部形成在外装罐的上部。
开槽部11d在侧面部11a的开口部11c的附近沿着周向形成为环状。传感器单元10在开槽装置中高速旋转,在侧面部11a的外周面按压加工夹具。这样,形成侧面部11a的外周面凹陷且内周面鼓出的开槽部11d。
在形成开槽部11d的壳体11的内部,配置第一部件20,以使得在壳体11的轴向(上下方向)上不与开槽部11d重叠,配置第二部件50,以使得在上下方向上与开槽部11d重叠。如图6所示,第一部件20的直径D1比形成开槽部11d的部分的壳体11的内径D2小,另外,第一部件20通过安装于外侧的两个第二部件50而在壳体11的径向中心部居中。因此,第一部件20能够不与开槽部11d干涉向上方拔出。
在从壳体11取出第一部件20时,将螺栓100插入并固定于基部22的贯通孔28,将螺栓100向上方拉拽。此时,在包含第二部件50的芯体部件的整体向上方移动之后,第二部件50钩挂于开槽部11d而停止。若在该状态下进一步向上方拉拽螺栓100,则插入于第一部件20的引导槽25的第二部件50的凸部52从开口的引导槽25的下端脱出,因此仅第一部件20向上方滑动而从开口部11c拉出。
根据具备上述结构的传感器单元10,对芯体部件进行捆扎的弹性构件60与壳体11的内周面抵接而产生摩擦力,因此能够充分地抑制在电池制造设备中的输送时、旋转时可能产生的芯体部件的旋转以及上下方向的位置偏移。此外,根据传感器单元10,即使在壳体11的内径变小的开槽加工后,也能够将安装传感器的第一部件20容易地从壳体11取出并回收。第二部件50以及弹性构件60在取出第一部件20后,能够通过使壳体11的开口部11c朝向铅垂下方来取出。
以下,参照图8对使用了传感器单元10的电池制造设备的检查方法进行说明。
如图8所示,传感器单元10例如在构成电池制造设备的开槽装置中,通过与壳体11的外周面抵接的旋转辊110而高速旋转。此时,若有旋转辊110的经年劣化、组装不良等,则可能产生旋转不足、旋转轴的偏芯。若产生这样的异常,则有时会对电池的品质等造成影响。但是,以往的异常的发现依赖于作业者的感性、技能,检查需要长时间。根据本实施方式的检查方法,通过使用传感器单元10,能够使从旋转辊110等电池制造设备施加于外装罐的力可视化,能够准确且迅速地确定设备的异常部位。
在本实施方式的检查方法中,将传感器单元10投入到电池制造设备,取得由传感器单元10的传感器探测到的信息,对电池制造设备的状态进行解析。如上所述,在传感器单元10的壳体11中,与电池的情况同样地形成开槽部11d,在形成开槽部11d后,将安装传感器的第一部件20从壳体11取出并回收。在这种情况下,由于在开槽加工时施加于外装罐的力也能够可视化,因此能够进行使用了传感器单元10的开槽装置的检查。
在本实施方式的检查方法中,比较基准值和、基于检查时取得的传感器的探测信息的值,来判定有无异常,其中,该基准值是基于在设备没有异常的正常状态下向设备投入传感器单元10而预先取得的传感器的探测信息的值。而且,在设备存在异常的情况下,确定设备的异常部位。传感器单元10的存储器35中存储的探测信息可以经由与连接端子41连接的线缆向外部装置取出,也可以通过微机模块31的无线通信功能向外部装置发送。
在异常判定中,例如使用基于基准值而确定的给定的阈值,在所取得的值超过阈值的情况下判定为存在异常。包含异常判定以及异常部位的确定的数据解析通过给定的计算机来进行。给定的计算机只要能够从传感器单元10取得探测信息,具有该数据解析功能即可。
传感器单元10将模仿引线的金属片固定于引线固定部29a、29b,在接通电源而成为能够进行基于传感器的测量的状态后,投入到电池制造设备。传感器单元10例如在经由连接端子41以及线缆与解析用的计算机连接时自动地接通电源。传感器单元10也可以在保持于给定的输送夹具的状态下向开槽装置等供给。
传感器单元10例如在电池制造设备的维护的时机被投入到设备,但也可以在电池的生产中投入设备。优选传感器单元10如1日1次那样定期地投入到设备。此外,传感器单元10被供给到开槽工序、引线的焊接工序、铆接工序等,在各工序中与电池的外装罐同样地进行处理,但为了保护传感器等,优选不向电解液的注液工序供给。
传感器单元10不仅在开槽、焊接等的加工中,而且在输送中有时也受到强烈的冲击。例如,在由两个旋转体送出传感器单元10的情况下,若各旋转体的位置关系产生偏差,则有时在传感器单元10的输送时施加较强的冲击。此外,若输送路的引导部变形,以使得向输送路的内侧突出,则存在传感器单元10与引导的端部碰撞而施加较强的冲击的情况。当传感器单元10受到这样的冲击而急减速时,由加速度传感器32探测出的加速度的数值变大,因此能够确定设备的异常部位。
根据使用了传感器单元10的设备检查,如上所述,能够准确且迅速地确定设备的异常部位。根据该方法,例如能够容易地使设备部件的磨损、破损、部件的组装不良、旋转部件的断油、偏芯、设备内的温度、湿度、气压等环境等可视化。此外,在制造设备设置多个制造线的情况下,也能够使用传感器单元10进行线间的制造装置的工艺评价。
另外,上述实施方式能够在不损害本公开的目的的范围内适当设计变更。例如,在上述实施方式中,例示了在第一基板30搭载加速度传感器32和陀螺仪传感器33的方式,但也可以在第一基板30仅搭载加速度传感器32以及陀螺仪传感器33中的一方。此外,作为弹性构件,例示了O型环等环状构件(弹性构件60),但弹性构件也可以是能够外嵌于第二部件的筒状体。
-附图标记说明-
10:传感器单元、11:壳体、11a:侧面部、11b:底面部、11c:开口部、1id:开槽部、20:第一部件、21:支承体、22:基部、23:侧面部、24:底面部、25、26:引导槽、27、28:贯通孔、29a、29b:引线固定部、29c:螺孔、30:第一基板、31:微机模块、32:加速度传感器、33:陀螺仪传感器、34:环境传感器、35:存储器、36:第一外罩、36a、46a、52:凸部、36b:开口部、37:螺钉、40:第二基板、41:连接端子、45:蓄电池、46:第二外罩、50:第二部件、51:弯曲壁部、53:槽、60:弹性构件、100:螺栓、110:旋转辊

Claims (13)

1.一种传感器单元,投入到电池制造设备,具备:
壳体,其在所述电池制造设备中被与电池的外装罐同样地处理,为有底筒状;以及
传感器,其安装于所述壳体并对从所述电池制造设备作用于所述壳体的力进行探测。
2.根据权利要求1所述的传感器单元,其中,
所述壳体与所述外装罐相同,
所述传感器被收容于所述壳体的内部。
3.根据权利要求1或者2所述的传感器单元,其中,
所述壳体具有有底圆筒形状。
4.根据权利要求3所述的传感器单元,其中,
所述传感器单元具备:
第一部件,其安装所述传感器,并收容于所述壳体的内部;以及
第二部件,其被配置为与所述第一部件的外侧卡合,
所述第一部件构成为能够从所述第二部件分离并从所述壳体的开口部取出。
5.根据权利要求4所述的传感器单元,其中,
在所述壳体中,与所述外装罐同样地在所述电池制造设备中形成开槽部,
所述第一部件被配置为在所述壳体的轴向上不与所述开槽部重叠,
所述第二部件被配置为在所述壳体的轴向上不与所述开槽部重叠。
6.根据权利要求4或者5所述的传感器单元,其中,
所述传感器单元具备:弹性构件,其外嵌于所述第二部件,与所述壳体的内周面抵接,为环状。
7.根据权利要求6所述的传感器单元,其中,
在所述第二部件形成供所述弹性构件嵌入的槽。
8.根据权利要求4~7中的任一项所述的传感器单元,其中,
所述第一部件具有:第一基板,其设置所述传感器;以及第二基板,其设置无线通信模块以及连接端子中的一方,
在所述第一基板上设置无线通信模块以及连接端子中的另一方。
9.根据权利要求4~8中的任一项所述的传感器单元,其中,
在所述第一部件设置存储器以及蓄电池。
10.根据权利要求1~9中的任一项所述的传感器单元,其中,
所述传感器包含加速度传感器以及陀螺仪传感器中的至少一方。
11.根据权利要求10所述的传感器单元,其中,
所述传感器还包含:环境传感器,其探测所述电池制造设备内的温度、湿度以及气压的至少一个。
12.一种电池制造设备的检查方法,
将权利要求1~11所述的传感器单元投入到所述电池制造设备中,
取得由所述传感器单元的所述传感器探测到的信息,并对所述电池制造设备的状态进行解析。
13.根据权利要求12所述的电池制造设备的检查方法,其中,
在所述壳体中,与所述外装罐同样地在所述电池制造设备中形成开槽部,
在形成所述开槽部后,从所述壳体取出所述传感器并进行回收。
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