JP2005011637A

JP2005011637A - Battery manufacturing device having cam stroke changeover mechanism

Info

Publication number: JP2005011637A
Application number: JP2003173515A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Shimizu; 則行清水
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2023-06-18
Also published as: JP4253222B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery manufacturing device having a cam stroke changeover mechanism capable of easily changing the cam stroke by a single setup. <P>SOLUTION: This battery manufacturing device has the cam stroke changeover mechanism equipped with: a plurality of cams 11 having peripheral contour shapes different from one another and coaxially supported; a rotation drive means for synchronously rotating a plurality of the cams; a group of a plurality of cam levers respectively installed correspondingly to a plurality of the cams, each having a cam follower driven according to the motion of the corresponding cam, and including a main cam lever 12 rocking according to the motion of the cam follower; an arm 12a having one end continued to the main cam lever, and the other end rotatably connected to a connecting rod 51 for converting the rocking motion of the main cam lever to straight-ahead drive force of a predetermined stroke to transmit it to the connecting rod; and a changeover device for making other cam levers engage with the main cam lever in the cam lever group to transmit the rocking motion of the other levers to the connecting rod through the arm as a drive stroke. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池製造ラインにおいて電池の品種に応じてカムストロークを単段取りに切換えることができるカムストローク切換機構を有する電池製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カム機構は比較的簡単な構造でありながら、複雑な運動を処理対象物に与えることができ、さらに駆動の安定性を有することから、電池製造装置のストローク駆動部に多く採用されている。具体的には、例えば電解液等を電池容器に充填するための液充填装置や電極／セパレータを電池容器に装入するための装填装置等に使用されている。
【０００３】
上述した電池製造装置に使用されているカム機構と実質的に同じ装置については、例えば特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２２４６７４号公報（第４頁、第５頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、製造する電池の品種切換えや仕様変更などに伴う電池サイズの変更に際して、カム機構のストロークを変更することは容易ではなく、カム機構自体のみならず、その周辺機器をも取り替えなければならない。このため、カムストロークの切換えに時間と手間がかかるだけでなく、電池製造ラインの稼働率が落ち、結果的に電池の製造コストの上昇にも繋がる。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、カムストロークの切換えを単段取りに容易に行うことができるカムストローク切換機構を有する電池製造装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のカムストローク切換機構を有する電池製造装置は、電池製造ラインにおいて品種に応じて処理対象物を支持する連節棒に伝達される駆動ストロークを切換えるカムストローク切換機構を有する電池製造装置であって、互いに異なる外周輪郭形状を有し、同軸に支持された複数のカムと、前記複数のカムを同期回転させる回転駆動手段と、前記複数のカムに対応してそれぞれ設けられ、対応するカムの動きに応じて、従動するカムフォロアを有し、前記カムフォロアの動きに応じて揺動する主カムレバーを含む複数のカムレバー群と、一端が前記主カムレバーに連続し、他端が前記連節棒に回転可能に連結され、前記主カムレバーの揺動を所定ストロークの直進駆動力に変換して前記連節棒に伝達するアームと、前記カムレバー群において前記主カムレバーに他のカムレバーを係合させ、前記他のカムレバーの揺動を駆動ストロークとして前記アームを介して前記連節棒に伝達させる切換装置とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、前記複数のカムは、その外周に前記カムフォロアのローラが回転接触する板カムからなり、前記主カムレバーに対応するカムが、前記他のカムレバーに対応するカムよりも回転中心軸から外周までの距離が少なくとも一部で大きいことが好ましい。
【０００９】
さらに、前記切換装置は、前記主カムレバーに設けられたブッシュと、前記他のカムレバーに設けられ、前記ブッシュに挿入係合される連結ピンを有するエアシリンダとを具備することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付の図面を参照して説明する。
【００１１】
電池製造ラインを流れる電池容器６３に電解液を充填する液充填装置７０においては、図５に示すように、ノズル７１が待機している直下に電池容器６３を搬送し、位置決めした後に電池容器６３を所定ストロークだけ上昇させてノズル７１の先端を電池容器６３内に挿入させ、ノズル７１から液を吐出させる。
【００１２】
電池容器６３ａ，６３ｂはそれぞれ支持部材６１内に固定された左右一対のホルダ６２ａ，６２ｂに装着され、製造ライン上を搬送されるようになっている。支持部材６１は液充填装置７０の直下に配置されたカム駆動部１０の上方まで搬送されてくると一旦停止し、カム駆動部１０に備えられている連節棒５１に間接または直接に係合される。支持部材６１は連節棒５１を介してカム駆動部１０により持ち上げられ、電池容器６３ａ，６３ｂはそれぞれ図５中の符号６３ａ_１，６３ｂ_１で示される位置まで上昇されるようになっている。
【００１３】
ノズル７１ａ，７１ｂが電池容器６３ａ，６３ｂに挿入された状態でノズル７１から電解液が吐出され始めると、支持部材６１は連節棒５１により下降され始め、充填終了時には、ノズル７１は電池容器６３から抜き出された状態となる。支持部材６１が元のホーム位置まで下降すると連節棒５１が取り外され、再び製造ライン上に戻され搬出される。この後、新たな電池容器６３が装着された支持部材６１が液充填装置７０の直下まで搬送され、上述のように連節棒５１に係合連結され、電解液が充填される。
【００１４】
電池容器６３の搬送・一旦停止、連節棒５１の接続・取り外し、支持部材６１の昇降および電解液の充填の一連の動作はすべて、図示しないコントローラにより制御されており、一定のサイクルで繰り返し行われる。
【００１５】
このように使用される本発明のカム駆動部１０は、図２に示すように２種類のカム１１，２１と、カム１１，２１にそれぞれ従動するカムレバー１２，２２と、カムレバー１２，２２同士を係合させるエアシリンダ４１とを具備する。
【００１６】
主カムとしての第一のカム１１は、図３の（ｂ）に示すように、所定の外周輪郭形状を有する板カムからなり、その外周輪郭の一部は回転中心からの距離が短くなっている。主カム１１の軸穴１１ａには回転駆動軸２０が挿入され、主カム１１を回転可能に支持している。
【００１７】
第一のカム１１に対応する第一のカムレバー１２からはアーム１２ａが分岐している。すなわち、アーム１２ａは、カムレバー１２の中ほどから所定の角度をなしてｙ字状に分岐している。なお、カムレバー１２とアーム１２ａとは、一体に形成されている。アーム１２ａの先端部には連節棒５１の下端部がピボット軸５２により回転自由に連結されている。
【００１８】
第一のカムレバー１２には、上部から順に連結ピン穴１８、カムレバーピン穴１９、カムフォロア穴１４が設けられ、その下端部には図１に示すように、細棒状で絞り部１５ａを有するスプリングピン１５が取付けられている。カムレバーピン穴１９は、アーム１２ａが分岐する分岐部の近傍に形成され、これにはカムレバーピン３１が挿入されている。
【００１９】
図１に示すように、カムレバーピン３１の両端はブラケット３２ｃ，３２ｅに挿入され、回り止めで回転しないように固定されている。ブラケット３２ｃ，３２ｅは台板３４上のポスト３３により支持されている。軸受３２ａ，３２ｂ，３２ｄがカムレバー１２，２２に取付けられている。これらの軸受３２ａ，３２ｂ，３２ｄにはカムレバーピン３１が同軸に挿入され、カムレバー１２，２２がカムレバーピン３１まわりに揺動回転するようになっている。
【００２０】
カムフォロア穴１４には回転軸１３ｃが挿入され、この両端にカムフォロアとしてのローラフォロア１３ａと軸受１３ｂがそれぞれ取付けられている。ローラフォロア１３ａの外周は、カム１１の外周に常に接している。また、ピストン穴１８には、ピストン穴１８の径とほぼ同じ外径を有する短筒状の位置決めピン（連結ピン４３）用のブッシュ４４が挿着され、その一端がカムレバー１２の片面に少し突出している。
【００２１】
他のカムとしての第二のカム２１は、図３の（ａ）に示すように、第一のカム１１とほぼ同じ径を有する板カムからなり、その外周輪郭の一部は回転中心からの距離が短くなっている。第二のカム２１は、回転中心軸から外周端までの距離が一部において第一のカム１１よりも大きく形成されている。第二のカム２１は第一のカム１１と同軸にかつ平行に並んでいる。第二のカム２１の中心に設けられた軸穴２１ａには第一のカム１１と共通の回転駆動軸２０が挿入され、第二のカム２１を第一のカム１１と同期して回転駆動させるようになっている。
【００２２】
第二のカム２１に対応する第二のカムレバー２２は、アーム１２ａが無い点を除けば、第一のカムレバー１２とほぼ同一形状であり、長手方向の長さが第一のカムレバー１２よりも少し長い。図４に示すように、第二のカムレバー２２には、上部から順に連結ピン穴２８、カムレバーピン穴２９、フォロア穴２４がカムレバー１２とほぼ同じ間隔で設けられ、その下端部にはスプリングピン２５が備えられている。フォロア穴２４にはローラフォロア２３ａが軸受２３ｂにより回転自由に取付けられている。このローラフォロア２３ａの外周はカム２１の外周に常に接している。
【００２３】
カムレバーピン穴２９には、第一のカムレバー１２と共通のカムレバーピン３１が挿入されている。すなわち、第一のカム１１、第一のカムレバー１２、第二のカムレバー２２、第二のカム２１は、この順に平行に配置され、第一のカム１１と第二のカム２１とは共通の回転駆動軸２０に回転可能に支持され、第一のカムレバー１２と第二のカムレバー２２とは共通のカムレバーピン３１に回転可能に支持されている。
【００２４】
第二のカムレバー２２の連結ピン穴２８には、連結ピン穴２８の径とほぼ同じ外径を有するガイドブッシュ４２が挿入されている。ガイドブッシュ４２は、第一のカムレバー１２に設けられたブッシュ４４と互いに向き合って、一端が突出しているが、接してはいない。第二のカムレバー２２におけるガイドブッシュ４２の他端側には、エアシリンダ４１が留め具４５により締結され、エアシリンダ４１に内蔵されるピストン先端部に接続された連結ピン４３がガイドブッシュ４２内に収容されている。この連結ピン４３の先端部はブッシュ４４の内径とほぼ同じ外径を有する。この連結ピン４３をブッシュ４４内に突出させると、連結ピン４３の外周面がブッシュ４４の内壁に密着し、第二のカムレバー２２を第一のカムレバー１２に係合させることができる。なお、ブッシュ４４は金属製とすることができ、この場合、連結ピン４３の先端部外周に摩擦抵抗を大きくするために複数の溝を形成し、この溝と嵌合するようにブッシュ４４の内壁に複数の溝を形成することが好ましい。
【００２５】
ここで、カムレバー１２，２２にそれぞれ設けられたスプリングピン１５，２５は、絞り部１５ａ，２５ａが第一のカムレバー１２と第二のカムレバー２２の中間点近傍に位置し、かつ接触しないように突出している。スプリングピン１５，２５の絞り部１５ａ，２５ａにはそれぞれスプリング１７，２７の一端が締結され、他端は台板３４上に設置された共通のスプリング留め１６に締結されている。スプリング留め１６は、台板３４上のカムレバー１２とカムレバー２２との中間点ライン上に位置する。スプリング１７，２７は台板３４に対して平行になるように張られ、その長さはカム１１，２１の直径よりも長い。
【００２６】
なお、図２に示すように第一のカム１１、第一のカムレバー１２、第二のカム２１、第二のカムレバー２２はこの順に並べてもよく、この場合にはスプリング留め１６は台板３４上に別個に２つ設ける。
【００２７】
このようなカム駆動部１０の連節棒５１は、図５に示すように、支持部材６１に間接または直接に係合され、支持部材６１のホルダ６２ａ，６２ｂにはそれぞれ電池容器６３ａ，６３ｂが装着されている。支持部材６１の上方には、左右一対の充填装置７０ａ，７０ｂのノズル７１ａ，７１ｂが下方に向かって伸びている。左右一対のホルダ６２ａ，６２ｂと、左右一対のノズル７１ａ，７１ｂとはセンター合わせされている。なお、図５には支持部材６１にホルダ６２が２つ固定された態様を図示したが、支持部材６１にはホルダ６２が４個、６個、８個またはそれ以上多く、偶数個だけ備えられていてもよい。
【００２８】
上記のカム駆動部１０を長ストロークで駆動させる場合の動作について説明する。
【００２９】
図示しないコントローラによりモータを起動し、第一および第二のカム１１，２１を同期回転させる。第一のカムレバー１２に設けられたローラフォロア１３ａの外周は主カム１１の外周に接しているため、主カム１１の回転に伴いローラフォロア１３ａも円周方向に回転する。ところで、カムレバー１２に備えられているスプリングピン１５は、スプリング１７により引っ張られているため、主カム１１が回転している間もローラフォロア１３ａの外周はカム１１の外周から離れることなく、常に一点が接している。
【００３０】
ローラフォロア１３ａが第一のカム１１の減径部に接触している間は、第一のカムレバー１２はカムレバーピン３１を軸にして揺動する。カムレバー１２の揺動は、アーム１２ａを介して擬似直線運動の駆動力として連節棒５１に伝達され、連節棒５１は上昇または下降される。一方、ローラフォロア１３ａが定径部に接触している間は、カムレバー１２は揺動せず、連節棒５１は定常の位置に保持される。
【００３１】
連節棒５１の上昇または下降に従って連節棒５１に接続された支持部材６１も上昇または下降する。支持部材６１が上昇した場合には、電池容器６３ａ，６３ｂはそれぞれ符号６３ａ_１，６３ｂ_１で示す位置まで持ち上げられる。このとき、２つのホルダ６２ａ，６２ｂは、２つの充填装置７０ａ，７０ｂのノズル７１ａ，７１ｂとセンター合わせされているため、ノズル７１ａ，７１ｂはそれぞれ電池容器６３ａ，６３ｂ内に挿入された状態となる。この状態でノズル７１から電解液が吐出され、充填が開始される。電池容器６３の移動距離、すなわち、連節棒５１のストローク量は図４中Ｌ１で示され、例えば製造される電池が単４電池の場合には５０ｍｍ程度である。
【００３２】
電解液の充填が開始されるとこれに合わせて連節棒５１が下降を始め、これに伴い支持部材６１も下降する。充填終了時には上死点６３ａ_１，６３ｂ_１にある電池容器６３ａ，６３ｂは元のホーム位置に戻される。すなわち、第一のカム１１の外周輪郭に設けられた凹凸部は、電池容器の高さおよび電解液の充填量に合わせて連節棒５１が昇降するように形成されている。
【００３３】
支持部材６１が定常の位置まで戻ると、連節棒５１から支持部材６１が取り外され、新たな電池容器６３が装着された支持部材５１が搬送され、連節棒５１に接続される。この間、連節棒５１は定常の位置に保持されている。
【００３４】
次に、長ストロークから短ストロークへとカムストロークを切換える場合、例えば電池容器６３のサイズが単４電池から単３電池に変更された場合について説明する。
【００３５】
連節棒５１が定常の位置に保持されている間に、図示しないコントローラによりモータの回転駆動を一旦停止する。次に、エアシリンダ４１により連結ピン４３をブッシュ４４内に挿入し、第二のカムレバー２２を第一のカムレバー１２に係合連結する。
【００３６】
次いで、図示しないコントローラにより、再びモータを駆動させる。以下、第一のカム１１と同様に第二のカム２１が回転し、これに伴い第二のカムレバー２２が揺動し、この揺動が連結ピン４３を介してカムレバー１２へと伝達され、続いてアーム１２ａを介して連節棒５１に伝達され、連節棒５１が短ストロークで昇降する。連節棒５１のストロークＬ１は、例えば電池容器が単３電池用の場合は４０ｍｍ程度である。
【００３７】
このとき、第二のカム２１とともに第一のカム１１も回転するが、第二のカム２１は回転中心軸から外周までの距離が第一のカム１１とほぼ同じか、または大きいため、連節棒５１の昇降運動は、第二のカムレバー２２の揺動がアーム１２ａを介して変換され、伝達された運動となる。すなわち、カム１１，２１の回転時、ローラフォロア２３ａは常に第二のカム２１に接触しているのに対し、ローラフォロア１３ａは、ローラフォロア２３ａが回転軸から外周までの距離が第一のカム１１より第二のカム２１が大きい点に接している間は、第一のカム１１から離れる。このため、連節棒５１の昇降運動は第二のカム２１の回転運動が由来のものとなる。短ストロークから長ストロークへと駆動を変更する場合には、回転駆動手段を一旦停止し、エアシリンダ４１により連結ピン４３をブッシュ４４から抜き出した後、再びモータを駆動させればよい。
【００３８】
このように本発明のカム駆動部１０は、エアシリンダ４１のＯＮ・ＯＦＦ切換えにより、連結ピン４３を出し入れし、単段取りで異なるストロークに切換えることができる。
【００３９】
さらに、種々異なる輪郭を有するカムを複数個組み合わせることにより、ストロークやタイミングを種々に変更することができ、多くの電池の仕様に対応することが可能となる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、電池製造ラインにおいて、電池の寸法変更を行う場合にも単段取りにカムストロークの切換えを行うことができ、カム装置の交換に伴うコスト上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カム駆動部の切り欠け正面図。
【図２】カム駆動部の概略斜視図。
【図３】（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図。
【図４】図１のＣ矢視図。
【図５】電池製造装置におけるカム駆動部を説明するための断面図。
【符号の説明】
１０…カム駆動部、１１…第一のカム（主カム）、１１ａ，２１ａ…軸穴、
１２…第一のカムレバー（主カムレバー）、１２ａ…アーム、
１３ａ，２３ａ…ローラフォロア、
１３ｂ，２３ｂ，３２ａ，３２ｂ，３２ｄ…軸受、１３ｃ，２３ｃ…回転軸、
１４，２４…カムフォロア穴、
１５，２５…スプリングピン、１５ａ，２５ａ…絞り部、
１６…スプリング留め、１７，２７…スプリング、
１８，２８…ピストン穴、１９，２９…カムレバーピン穴、
２０…回転駆動軸、２１…第二のカム（他のカム）、
２２…第二のカムレバー（他のカムレバー）、３１…カムレバーピン、
３２ｃ，３２ｅ…ブラケット、３３…ポスト、３４…台板、
４１…エアシリンダ、４２…ガイドブッシュ、４３…連結ピン、
４４…ブッシュ、４５…留め具、
５１…連節棒、５２…ピボット軸、
６１…支持部材、６２ａ，６２ｂ…ホルダ、６３ａ，６３ｂ…電池容器、
７０ａ，７０ｂ…液充填装置、７１ａ，７１ｂ…ノズル。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery manufacturing apparatus having a cam stroke switching mechanism capable of switching a cam stroke to a single setup according to the type of battery in a battery manufacturing line.
[0002]
[Prior art]
Although the cam mechanism has a relatively simple structure, the cam mechanism can give a complicated motion to the object to be processed and has driving stability. Therefore, the cam mechanism is often used in a stroke driving unit of a battery manufacturing apparatus. Specifically, it is used in, for example, a liquid filling device for filling an electrolytic solution or the like into a battery container, a loading device for loading an electrode / separator into the battery container, or the like.
[0003]
An apparatus that is substantially the same as the cam mechanism used in the battery manufacturing apparatus described above is described in Patent Document 1, for example.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-224673 (pages 4 and 5)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is not easy to change the stroke of the cam mechanism when changing the battery size due to the change in the type of battery to be manufactured or the specification change, and not only the cam mechanism itself but also its peripheral devices must be replaced. This not only takes time and effort to switch the cam stroke, but also reduces the operating rate of the battery production line, resulting in an increase in battery production cost.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a battery manufacturing apparatus having a cam stroke switching mechanism that can easily perform cam stroke switching in a single step.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A battery manufacturing apparatus having a cam stroke switching mechanism according to the present invention is a battery manufacturing apparatus having a cam stroke switching mechanism that switches a driving stroke transmitted to a connecting rod that supports an object to be processed in a battery manufacturing line. A plurality of cams having different outer peripheral contour shapes and coaxially supported, rotation driving means for synchronously rotating the plurality of cams, and corresponding to the plurality of cams, respectively. A plurality of cam lever groups including a main cam lever that has a cam follower that is driven according to the movement, and that swings according to the movement of the cam follower, one end being continuous to the main cam lever, and the other end rotating to the connecting rod An arm that is connected to the main cam lever and converts the swing of the main cam lever to a straight driving force of a predetermined stroke and transmits the straight driving force to the articulation rod, and the cam lever group. The main cam lever to engage the other of the cam lever, characterized by comprising a switching device for transmitting the swing of the other cam lever to said articulated rod through the arm as a drive stroke Te.
[0008]
The plurality of cams are plate cams on the outer periphery of which the rollers of the cam follower are in rotational contact, and the cam corresponding to the main cam lever is located between the rotation center axis and the outer periphery more than the cam corresponding to the other cam lever. The distance is preferably at least partly large.
[0009]
Furthermore, it is preferable that the switching device includes a bush provided on the main cam lever and an air cylinder having a connecting pin provided on the other cam lever and inserted and engaged with the bush.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0011]
In the liquid filling device 70 that fills the battery container 63 flowing through the battery production line with the electrolytic solution, as shown in FIG. 5, the battery container 63 is transported and positioned immediately below the nozzle 71, and then the battery container 63 is positioned. The tip of the nozzle 71 is inserted into the battery container 63 by a predetermined stroke, and the liquid is discharged from the nozzle 71.
[0012]
The battery containers 63a and 63b are respectively mounted on a pair of left and right holders 62a and 62b fixed in the support member 61, and are conveyed on the production line. When the support member 61 is conveyed to above the cam drive unit 10 disposed immediately below the liquid filling device 70, the support member 61 temporarily stops and engages with the connecting rod 51 provided in the cam drive unit 10 indirectly or directly. Is done. The support member 61 is lifted by the cam drive unit 10 via the connecting rod 51, and the battery containers 63a and 63b are raised to positions indicated by reference numerals 63a ₁ and 63b ₁ in FIG.
[0013]
When the electrolytic solution starts to be discharged from the nozzle 71 in a state where the nozzles 71a and 71b are inserted into the battery containers 63a and 63b, the support member 61 starts to be lowered by the connecting rod 51. It will be in the state extracted from. When the support member 61 is lowered to the original home position, the articulating bar 51 is removed, returned to the production line and carried out again. Thereafter, the support member 61 on which the new battery container 63 is mounted is conveyed to just below the liquid filling device 70 and is engaged and connected to the connecting rod 51 as described above to be filled with the electrolytic solution.
[0014]
A series of operations of transporting / pausing the battery container 63, connecting / disconnecting the connecting rod 51, raising / lowering of the support member 61 and filling of the electrolyte solution are all controlled by a controller (not shown) and repeatedly performed in a certain cycle. Is called.
[0015]
As shown in FIG. 2, the cam drive unit 10 of the present invention used in this way includes two types of cams 11, 21, cam levers 12 and 22 driven by the cams 11 and 21, and the cam levers 12 and 22, respectively. And an air cylinder 41 to be engaged.
[0016]
As shown in FIG. 3B, the first cam 11 as the main cam is a plate cam having a predetermined outer peripheral contour shape, and a part of the outer peripheral contour has a short distance from the rotation center. Yes. A rotation drive shaft 20 is inserted into the shaft hole 11a of the main cam 11 to support the main cam 11 rotatably.
[0017]
An arm 12a is branched from a first cam lever 12 corresponding to the first cam 11. That is, the arm 12a branches in a y-shape from the middle of the cam lever 12 at a predetermined angle. The cam lever 12 and the arm 12a are integrally formed. The lower end portion of the articulation bar 51 is rotatably connected to the distal end portion of the arm 12 a by a pivot shaft 52.
[0018]
The first cam lever 12 is provided with a connecting pin hole 18, a cam lever pin hole 19, and a cam follower hole 14 in this order from the top, and a spring pin having a narrow bar-like throttle portion 15a as shown in FIG. 15 is attached. The cam lever pin hole 19 is formed in the vicinity of a branch portion where the arm 12a branches, and a cam lever pin 31 is inserted into this.
[0019]
As shown in FIG. 1, both ends of the cam lever pin 31 are inserted into brackets 32c and 32e, and are fixed so as not to rotate by rotation stoppers. The brackets 32 c and 32 e are supported by posts 33 on the base plate 34. Bearings 32a, 32b, and 32d are attached to the cam levers 12 and 22, respectively. The cam lever pin 31 is coaxially inserted into the bearings 32a, 32b, and 32d so that the cam levers 12 and 22 swing and rotate around the cam lever pin 31.
[0020]
A rotation shaft 13c is inserted into the cam follower hole 14, and a roller follower 13a as a cam follower and a bearing 13b are attached to both ends thereof. The outer periphery of the roller follower 13 a is always in contact with the outer periphery of the cam 11. A bush 44 for a short cylindrical positioning pin (connecting pin 43) having an outer diameter substantially the same as the diameter of the piston hole 18 is inserted into the piston hole 18, and one end of the bush 44 protrudes slightly on one side of the cam lever 12. ing.
[0021]
As shown in FIG. 3A, the second cam 21 as another cam is composed of a plate cam having substantially the same diameter as the first cam 11, and a part of the outer peripheral contour thereof is from the rotation center. The distance is getting shorter. The second cam 21 is formed such that the distance from the rotation center axis to the outer peripheral end is partly larger than that of the first cam 11. The second cam 21 is aligned with and parallel to the first cam 11. A rotation drive shaft 20 common to the first cam 11 is inserted into a shaft hole 21 a provided at the center of the second cam 21, and the second cam 21 is rotationally driven in synchronization with the first cam 11. It is like that.
[0022]
The second cam lever 22 corresponding to the second cam 21 has substantially the same shape as the first cam lever 12 except that the arm 12 a is not provided, and the length in the longitudinal direction is slightly shorter than that of the first cam lever 12. long. As shown in FIG. 4, the second cam lever 22 is provided with a connecting pin hole 28, a cam lever pin hole 29, and a follower hole 24 in order from the top at substantially the same intervals as the cam lever 12, and a spring pin 25 at the lower end thereof. Is provided. A roller follower 23a is rotatably attached to the follower hole 24 by a bearing 23b. The outer periphery of the roller follower 23 a is always in contact with the outer periphery of the cam 21.
[0023]
A cam lever pin 31 common to the first cam lever 12 is inserted into the cam lever pin hole 29. That is, the first cam 11, the first cam lever 12, the second cam lever 22, and the second cam 21 are arranged in parallel in this order, and the first cam 11 and the second cam 21 rotate in common. The first cam lever 12 and the second cam lever 22 are rotatably supported by a common cam lever pin 31.
[0024]
A guide bush 42 having an outer diameter substantially the same as the diameter of the connection pin hole 28 is inserted into the connection pin hole 28 of the second cam lever 22. The guide bush 42 faces the bush 44 provided on the first cam lever 12 and protrudes at one end but is not in contact with it. On the other end side of the guide bush 42 in the second cam lever 22, an air cylinder 41 is fastened by a fastener 45, and a connecting pin 43 connected to a piston tip portion built in the air cylinder 41 is in the guide bush 42. Contained. The tip of the connecting pin 43 has an outer diameter that is substantially the same as the inner diameter of the bush 44. When the connecting pin 43 protrudes into the bush 44, the outer peripheral surface of the connecting pin 43 comes into close contact with the inner wall of the bush 44, and the second cam lever 22 can be engaged with the first cam lever 12. The bush 44 can be made of metal. In this case, a plurality of grooves are formed on the outer periphery of the tip end portion of the connecting pin 43 in order to increase the frictional resistance, and the inner wall of the bush 44 is fitted to the grooves. It is preferable to form a plurality of grooves on the surface.
[0025]
Here, the spring pins 15 and 25 provided respectively on the cam levers 12 and 22 protrude so that the throttle portions 15a and 25a are located in the vicinity of the intermediate point between the first cam lever 12 and the second cam lever 22 and do not come into contact with each other. ing. One ends of the springs 17 and 27 are fastened to the throttle portions 15 a and 25 a of the spring pins 15 and 25, respectively, and the other end is fastened to a common spring clamp 16 installed on the base plate 34. The spring clamp 16 is located on the midpoint line between the cam lever 12 and the cam lever 22 on the base plate 34. The springs 17 and 27 are stretched so as to be parallel to the base plate 34, and the length thereof is longer than the diameter of the cams 11 and 21.
[0026]
As shown in FIG. 2, the first cam 11, the first cam lever 12, the second cam 21, and the second cam lever 22 may be arranged in this order. In this case, the spring clamp 16 is placed on the base plate 34. Two are provided separately.
[0027]
As shown in FIG. 5, the connecting rod 51 of the cam drive unit 10 is engaged with the support member 61 indirectly or directly, and the battery containers 63a and 63b are respectively attached to the holders 62a and 62b of the support member 61. It is installed. Above the support member 61, the nozzles 71a and 71b of the pair of left and right filling devices 70a and 70b extend downward. The pair of left and right holders 62a and 62b and the pair of left and right nozzles 71a and 71b are centered. Although FIG. 5 illustrates a mode in which two holders 62 are fixed to the support member 61, the support member 61 includes four, six, eight or more holders 62, and an even number. It may be.
[0028]
An operation when the cam driving unit 10 is driven with a long stroke will be described.
[0029]
The motor is started by a controller (not shown), and the first and second cams 11 and 21 are rotated synchronously. Since the outer periphery of the roller follower 13a provided on the first cam lever 12 is in contact with the outer periphery of the main cam 11, the roller follower 13a also rotates in the circumferential direction as the main cam 11 rotates. By the way, since the spring pin 15 provided in the cam lever 12 is pulled by the spring 17, the outer periphery of the roller follower 13 a does not move away from the outer periphery of the cam 11 while the main cam 11 is rotating. Is touching.
[0030]
While the roller follower 13 a is in contact with the reduced diameter portion of the first cam 11, the first cam lever 12 swings around the cam lever pin 31. The swing of the cam lever 12 is transmitted to the connecting rod 51 as a driving force for pseudo linear motion via the arm 12a, and the connecting rod 51 is raised or lowered. On the other hand, while the roller follower 13a is in contact with the constant diameter portion, the cam lever 12 does not swing and the articulation bar 51 is held at a steady position.
[0031]
As the connecting rod 51 is raised or lowered, the support member 61 connected to the connecting rod 51 is also raised or lowered. When the support member 61 is raised, the battery containers 63a and 63b are lifted to positions indicated by reference numerals 63a ₁ and 63b ₁ respectively. At this time, since the two holders 62a and 62b are centered with the nozzles 71a and 71b of the two filling devices 70a and 70b, the nozzles 71a and 71b are inserted into the battery containers 63a and 63b, respectively. . In this state, the electrolytic solution is discharged from the nozzle 71 and filling is started. The moving distance of the battery container 63, that is, the stroke amount of the connecting rod 51 is indicated by L1 in FIG. 4, and is about 50 mm when the manufactured battery is a AAA battery, for example.
[0032]
When the filling of the electrolytic solution is started, the connecting rod 51 starts to descend accordingly, and the support member 61 also descends accordingly. At the end of filling, the battery containers 63a and 63b at the top dead centers 63a ₁ and 63b ₁ are returned to their original home positions. That is, the concavo-convex portion provided on the outer peripheral contour of the first cam 11 is formed so that the articulation bar 51 moves up and down in accordance with the height of the battery container and the filling amount of the electrolytic solution.
[0033]
When the support member 61 returns to the steady position, the support member 61 is removed from the connecting rod 51, and the supporting member 51 with the new battery container 63 is transported and connected to the connecting rod 51. During this time, the articulating bar 51 is held at a steady position.
[0034]
Next, a case where the cam stroke is switched from a long stroke to a short stroke, for example, a case where the size of the battery container 63 is changed from an AAA battery to an AA battery will be described.
[0035]
While the articulation rod 51 is held at a steady position, the rotational drive of the motor is temporarily stopped by a controller (not shown). Next, the connecting pin 43 is inserted into the bush 44 by the air cylinder 41, and the second cam lever 22 is engaged and connected to the first cam lever 12.
[0036]
Next, the motor is driven again by a controller (not shown). Thereafter, the second cam 21 rotates in the same manner as the first cam 11, and the second cam lever 22 swings along with this, and this swing is transmitted to the cam lever 12 via the connecting pin 43. Is transmitted to the connecting rod 51 via the arm 12a, and the connecting rod 51 moves up and down in a short stroke. The stroke L1 of the articulating rod 51 is, for example, about 40 mm when the battery container is for an AA battery.
[0037]
At this time, the first cam 11 also rotates together with the second cam 21, but the second cam 21 has a distance from the rotation center axis to the outer periphery that is substantially the same as or larger than the first cam 11. The lifting / lowering movement of the rod 51 is a movement that is transmitted as the swing of the second cam lever 22 is converted via the arm 12a. That is, when the cams 11 and 21 are rotated, the roller follower 23a is always in contact with the second cam 21, whereas the roller follower 13a has a distance from the rotation axis to the outer periphery of the roller follower 23a. While the second cam 21 is in contact with a point larger than 11, the second cam 21 is separated from the first cam 11. For this reason, the up-and-down movement of the articulation bar 51 is derived from the rotational movement of the second cam 21. When the drive is changed from the short stroke to the long stroke, the rotation driving means is temporarily stopped, the connecting pin 43 is extracted from the bush 44 by the air cylinder 41, and then the motor is driven again.
[0038]
As described above, the cam drive unit 10 according to the present invention can be switched to a different stroke by single-stepping by inserting / removing the connecting pin 43 by switching the air cylinder 41 ON / OFF.
[0039]
Furthermore, by combining a plurality of cams having different contours, the stroke and timing can be changed in various ways, and it becomes possible to cope with many battery specifications.
[0040]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the battery production line, even when the dimensions of the battery are changed, the cam stroke can be switched in a single step, thereby suppressing an increase in cost associated with the replacement of the cam device. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cutaway front view of a cam drive unit.
FIG. 2 is a schematic perspective view of a cam drive unit.
3A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
4 is a view taken in the direction of arrow C in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a cam drive unit in the battery manufacturing apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cam drive part, 11 ... 1st cam (main cam), 11a, 21a ... Shaft hole,
12 ... First cam lever (main cam lever), 12a ... Arm,
13a, 23a ... Roller follower,
13b, 23b, 32a, 32b, 32d ... bearings, 13c, 23c ... rotating shafts,
14, 24 ... Cam follower hole,
15, 25 ... spring pins, 15a, 25a ... throttle part,
16 ... Spring fastening, 17, 27 ... Spring,
18, 28 ... piston hole, 19, 29 ... cam lever pin hole,
20 ... Rotation drive shaft, 21 ... Second cam (other cam),
22 ... Second cam lever (other cam lever), 31 ... Cam lever pin,
32c, 32e ... bracket, 33 ... post, 34 ... base plate,
41 ... Air cylinder, 42 ... Guide bush, 43 ... Connecting pin,
44 ... Bush, 45 ... Fastener,
51 ... articulated rod, 52 ... pivot shaft,
61 ... support member, 62a, 62b ... holder, 63a, 63b ... battery container,
70a, 70b ... liquid filling device, 71a, 71b ... nozzle.

Claims

A battery manufacturing apparatus having a cam stroke switching mechanism for switching a driving stroke transmitted to a connecting rod that supports a processing object in a battery manufacturing line according to a product type,
A plurality of cams having different outer peripheral contour shapes and supported coaxially;
Rotation driving means for synchronously rotating the plurality of cams;
A plurality of cam lever groups each provided corresponding to the plurality of cams, each having a cam follower that is driven according to the movement of the corresponding cam, and a main cam lever that swings according to the movement of the cam follower;
An arm that has one end continuous to the main cam lever and the other end rotatably connected to the connecting rod, and converts the swing of the main cam lever into a straight driving force of a predetermined stroke and transmits it to the connecting rod;
A switching device for engaging another cam lever with the main cam lever in the cam lever group, and transmitting the swing of the other cam lever as a driving stroke to the connecting rod through the arm;
A battery manufacturing apparatus having a cam stroke switching mechanism.

The plurality of cams are plate cams on the outer periphery of which the rollers of the cam follower are in rotational contact, and the cam corresponding to the main cam lever has a greater distance from the rotation center axis to the outer periphery than the cams corresponding to the other cam levers. The apparatus of claim 1, wherein the apparatus is at least partially large.

The switching device includes a bush provided on the main cam lever;
An air cylinder provided on the other cam lever and having a connecting pin inserted and engaged with the bush;
The apparatus according to claim 1, further comprising: