JP2008186769A - 蓄電池の液口栓供給方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池の電解液注入作業における作業効率を大きく向上させる蓄電池の電解液注液口への液口栓の取付法及びその装置を提供するものである。
【解決手段】液口栓保持具に装着された液口栓を電解液注液口に螺着せしめた後に、液口栓上面を押圧しながら、該液口栓保持具を回転させながら電解液注液口の斜め上方に離脱させる蓄電池の液口栓の取付方法、及び液口栓保持具と該液口栓保持具を回転させる回転装置と該液口栓保持具を移動させる２移動軸を有する移動装置と液口栓押圧装置と該回転装置、移動装置及び押圧装置の動作を制御ずる制御装置とを備え、該液口栓保持具は液口栓装着部と液口栓押圧部とからなり、該移動装置はその移動軸の一つが鉛直方向であり、もう一方の移動軸が水平方向からなり、前記液口栓保持具が液口栓から離脱する際には両軸が動作することを特徴とする液口栓取付装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電池に電解液を注入するめに設けられた注液口を塞ぐ液口栓の、該注液口への供給方法及びその供給に用いる装置に関する。

従来、蓄電池への電解液の注入作業の中で、蓄電池の電解液の注液口を塞ぐために、蓄電池の電解液の注液口を塞ぐ栓（以下、液口栓と称す）を電解液の注液口に供給する作業が、図６に開示されるような構造の装置を用いて行われている。

図６に示す装置では、その液口栓の取り付けに際して、蓄電池１００上面に設けられた注液口１０１を塞ぐために、吸着や負圧発生装置１０６による吸引法などにより液口栓１０２を吸着した液口栓保持具１０３を、移動装置１０５により注液口１０１の直上に移動させ、次にエアシリンダ１０４により下降させて、注液口１０１に挿入供給するものである。その後液口栓１０１との吸着状態を解除すべく負圧発生装置による吸引を止めて大気開放してから液口栓保持具１０２を上昇させて液口栓１０１より離脱させるものである。供給された液口栓はその後専用の栓締め機により注液口に螺着締め付けられるものである。

また、特許文献１に開示されている栓体の取付方法及びその装置では、吸着カップに吸着保持された栓体を栓体取付開口部に供給螺着せしめることで取付を行う方法で、栓体取付開口部の上方から、吸着保持されている栓体を栓体取付開口部に下降させ、栓体の下部を栓体取付開口部に挿入供給し、次いで栓体を回転して栓体取付開口部と螺着する。螺着後、吸着カップは上方に戻され、次の栓体を吸着保持に向かうが、栓体は栓体取付開口部と螺着しているので、吸着カップのみが次に移動する。

又、その取付に使用される装置は、特許文献１の図１に示されるような構造の装置で、栓体を吸着保持する吸着カップと、栓体を吸着保持するために吸着カップ内の空気を吸引する吸引ポンプと、吸着カップを回転させて栓体を栓体取付開口部に螺着させる回転装置と、栓体を吸着する栓体の載置台から栓体取付開口部へ、そして次の栓体が置かれる栓体の載置台へと吸着カップを移動させる移動装置とから構成されている。

特開昭５９−７４０９３号公報

しかしながら、図６に示す従来方法では、液口栓と液口栓保持具との吸着状態によっては解除できないことがあり、液口栓保持具を液口栓より離脱させる場合に、液口栓が一緒に持ち上がってしまい一度注液口に挿入された液口栓が抜け落ちて外れ、電解液注入作業を中断させてしまう不具合が生じている。

特許文献１開示されている発明では、栓体は栓体取付開口部に螺着させて取り付けようとしているが、栓体の螺子溝の最下溝と栓体取付開口部の螺子溝の最上溝とが巧く噛み合わず螺着できないときがあり、そのような場合の状態で吸着カップを上昇させると、栓体取付開口部に挿入した栓体を吸着された状態で運ばれてきてしまという栓体の取付不具合を起こし、その結果、電解液の注入作業の効率を低下させてしまう問題が生じている。

本発明は、このような状況に鑑み、種々の検討を踏まえて成したもので、蓄電池の電解液注入作業における作業効率を大きく向上させる蓄電池の電解液注液口への液口栓の供給方法及びその装置を提供するものである。

種々検討の結果、本発明は、注液口へ液口栓を供給した後に液口栓保持具を横方向へ移動しながら上昇させることで、液口栓保持具と液口栓の係合を確実に解除し得ることを見出したもので、請求項１記載の発明は、液口栓保持具に吸着された液口栓を蓄電池の上方より注液口に挿入供給した後に、該液口栓保持具を斜め上方に離脱することを特徴とするものであり、請求項２記載の発明は、該液口栓保持具を離脱する際に、該液口栓保持具を回転させながら斜め上方に離脱することを特徴とするものであり、請求項３記載の発明は、該液口栓保持具を離脱する際に、該液口栓上面を加圧して押圧しながら斜め上方に離脱することを特徴とするものであり、請求項４記載の発明は、吸着カップを有する液口栓保持具と、該液口栓保持具を移動させる２移動軸を有する移動装置と、該移動装置の動作を制御する制御装置とを備え、該移動装置は、その移動軸の一つが鉛直方向であり、もう一方の移動軸が水平方向からなり、該液口栓保持具が液口栓から離脱する際には両方の移動軸が動作することを特徴とする液口栓供給装置である。

この様に、液口栓保持具に吸着された液口栓を注液口に供給後に斜め上方に液口栓保持具を移動させることで、例えば液口栓保持具やこれに吸着される液口栓が濡れていて負圧を解除しても係合状態が解除しない場合であっても、液口栓保持具が液口栓に対し横方向の力が作用して液口栓保持具が確実に液口栓との係合を解除することが出来るものである。

本発明に係る蓄電池の注液口への液口栓供給方法及びその装置によれば、液口栓保持具に装着された液口栓を注液口に供給後の液口栓保持具と液口栓との離脱を容易に且つ確実に行うもので、注液口への液口栓の螺着が不十分であった場合でも、確実に液口栓と液口栓保持具が離脱する供給方法及びその装置であって、蓄電池への電解液注液作業における作業効率を大きく向上させるものであり、工業上顕著な効果を奏するものであります。

以下、図を用いて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る第一の実施形態を示す模式図である。
図２は、図１の装置を用いた液口栓の供給方法の説明図である。
図３は、本発明に係る他の実施形態を示す模式図である。
１ａ、１ｂは液口栓供給装置、２は液口栓保持具、３は回転装置、４は２軸移動装置、５ａは水平移動装置、５ｂは鉛直移動装置、６は液口栓吸引押圧装置、７は制御装置、８は給排気装置、１９は液口栓、２０は蓄電池、２１は注液口である。
図４は、本発明に係る液口栓保持具の実施形態の一部を示す断面図である。
図５は、図１の液口栓供給装置１ａにおける液口栓供給作業の制御パターン例である。
図６は、従来の液口栓供給装置の模式図である。

図１（ａ）に示す液口栓供給装置１ａの実施形態は、回転装置３と連結した２軸移動装置４に、水平支持部材１１と、一端に液口栓保持具２として中空の吸着カップを備える内部中空の鉛直支持部材１０とが設けられている。鉛直支持部材１０は回転装置３により鉛直軸を回転軸として回転するように配置され、他端には、液口栓１９を吸着或いは、離脱時に液口栓上面を押圧するための液口吸引押圧装置６からの管路１２が接続されている。この液口吸引押圧装置６には給排気ポンプ８が接続され、吸気による吸引及び給気による押圧の作動力を与えている。上記各装置の動作は、制御装置７により適時タイミングでコントロールされる。

次に、図１の実施形態における液口栓の供給方法を、図１及び図２を用いて説明する。
先ず、液口栓保持具２が２軸移動装置４の動作によって液口栓１９が載置されている載置台（図示せず）へと移動し、液口栓吸引押圧装置６を図１（ｂ）に示す「Ａ」の状態にして給排気ポンプ８による吸引を行なわせることで、鉛直支持部材１０の内部中空部を介して液口栓保持具２内に吸引作用を生じせしめ、液口栓１９を吸引して液口栓保持具２に吸着する。液口栓１９を吸着・保持した液口栓保持具２は、２軸移動装置４の動作により、蓄電池２０の電解液注液口２１の直上に移動する。直上に来たところで、２軸移動装置の鉛直支持部材１０が鉛直方向下向きに移動し、液口栓１９を注液口２１内に挿入供給し（図２（ａ））、回転装置３により鉛直支持部材１０を回転することで液口栓１９を一回転させて液口栓２１の外周に形成されたネジ溝を注液口の内周面に形成されたネジ溝への螺合を図る（図２（ｂ））。

注液口２１への液口栓１９の供給後、液口栓１９から液口栓保持具２を離脱させる方法として、図２（ｃ）〜（ｅ）に示す方法が用いられる。図２中の黒矢印は、移動又は回転を表し、白抜き矢印は、押圧を表している。

図２（ｃ）に示す方法は、液口栓保持具２が斜め上方に移動するように２軸移動装置を動作させて、液口栓１９から離脱するものである。この時液口栓吸引押圧装置６は図１（ｂ）に示す「Ｃ」の状態に切り替えて液口栓保持具２内は吸引状態がとかれ大気に開放されている。

図２（ｄ）に示す方法は、回転装置３で液口栓保持具２を回転させながら、液口栓保持具２が斜め上方に移動するように２軸移動装置を動作させて、液口栓１９から離脱するものである。この時も液口栓吸引押圧装置６は図１（ｂ）に示す「Ｃ」の状態に切り替えて液口栓保持具２内は吸引状態が解かれ大気に開放されている。

図２（ｅ）に示す方法は、液口栓吸引押圧装置６を図１（ｂ）に示す「Ｂ」の状態に切り替えて給排気ポンプ８による給気作用を生じせしめ、鉛直支持部材１０の内部中空部を介して液口栓１９の上面を押圧し、液口栓保持具２が斜め上方に移動するように２軸移動装置を動作させて、液口栓１９から離脱するものである。

図２（ｃ）から図２（ｅ）に示される方法では、斜め上方に液口栓保持具２を移動させることで液口栓上面１９ａと液口栓保持具２の吸着カップ先端２ａとの摩擦、及び液口栓１９を斜めに引き上げた場合に液口栓下部１９ｂが電解液注液口２１により拘束される状態を利用している。その斜め上方への移動は、放物線や円弧を描くように斜め上向き方向へ移動させるのが望ましい。

図２（ｄ）では回転による抉り作用を併せ、図２（ｅ）では、液口栓上面を空気で押圧することで、より離脱しやすいようにしている。これら複数の動作を同時に行ないながら離脱することも出来る。

いずれの場合も、液口栓１９が注液口２１に螺合されずに挿入されたままであっても、また、液口栓２１上面や液口栓保持具２の下面が濡れていてお互いがくっついている状態であっても、液口栓保持具２の液口栓１９からの離脱は確実に行われる。

図３に示す他の実施形態は、２軸移動装置に代え回転装置３と連結した鉛直移動装置５ｂと水平支持部材１１に代え設けられた水平支持ベルト１１ａに水平方向の移動を行う水平移動装置５ａが設けられて２移動軸を有する移動装置を構成している。鉛直移動装置５ｂに、一端に液口栓保持具２を備える鉛直支持部材１０とが設けられて、鉛直支持部材１０に設けた液口栓保持具２は、鉛直移動装置５ｂにより鉛直方向に移動され、水平移動装置５ａにより水平支持ベルト１１ａを回動することで水平方向に移動される。鉛直支持部材１０は、回転装置３により鉛直軸を回転軸として回転するように配置され、他端には、液口栓１９を装着時に吸引、或いは、離脱時には液口栓上面を押圧するための液口吸引押圧装置６からの管路１２が接続されている。この液口吸引押圧装置６には給排気ポンプ８が接続され、吸引及び押圧の作動力を与えている。上記各装置の動作は、制御装置７により適時タイミングでコントロールされる。

図３に示す液栓口供給装置１ｂにおいても、液口栓１９の電解液注液口２１への供給方法は、図２を用いて上述した方法と同様に、液口栓保持具は、水平移動装置５ａにより液口栓が載置されている載置台へ移動して液口栓を吸引吸着して後蓄電池の注液口の直上に移動され、次いで、鉛直移動装置５ｂにより下降されて液口栓を注液口に供給し回動して注液口に螺合が図られ、次いで吸引が解かれ、回動され、給気され或いは解除と回動又は回動と給気が同時に行なわれて斜め上方へ移動されて確実に離脱するものである。

図４は液口栓保持具２の実施形態の一部を示す図の断面図で、ゴム製のお椀状の吸着カップ２ａと内面にネジ溝が形成され鉛直支持部材の下部へ螺着結合される取付部２ｂからなり、吸着カップ２ａの先端に液口栓が当接され、中央の貫通穴２ｃより給排気ポンプより吸引されて吸着するものである。

図１、図３に示すいずれの装置も、液口栓１９の電解液注液口２１への取り付けに際して、液口栓保持具２を、斜め上方或いは上方への移動、回転動作、及び液口栓上面への押圧の各々の動作及びそのタイミングは、制御装置７により統合して行われている。

図５は、図１の液口栓供給装置１ａを用いて作業した場合の作業時間割の一例を示す。
なお、図５は供給作業Ａ_１から次の液口栓の供給作業Ａ_２迄を一ターンとする一パターンを示している。

Ａ１（時間ｔ_Ｓ）より、液口栓１９を注液口２１に供給すべく、２軸移動装置４を鉛直下向き方向に動作させ、次いで回転装置３を作動させて液口栓１９を回転する（ｔ_１）。回動作業の後、液口栓押圧吸引装置６を作動させて液口栓１９の上面を押圧する。押圧が開始されると同時に回転作業も開始し、液口栓保持具２は２軸移動装置４によって、鉛直上向き方向及び横方向へ移動されると同時に、液口栓１９に対して斜め上方に移動して離脱作業が行われる（ｔ_１→ｔ_２）。離脱作業が終了（ｔ_２）すると、次の液口栓１９を装着するために、載置台（図示せず）に向かって移動し、次の液口栓１９を液口栓保持具２に吸着する（ｔ_２→ｔ_３）。液口栓１９を吸着後、２軸移動装置を作動させて電解液注液口２１の直上に移動を行う（ｔ_３→ｔ_ｆ）。直上に到着後、前述の供給作業が行われる。

この作業は、液口栓保持具を液口栓から回転させながら押圧して斜め上方に離脱する場合を示している。他の離脱方法は、回転をしないとか押圧しないで斜め上方へ移動させるものである。

本発明に係る第一の実施形態を示す模式図である。 図１の装置を用いた液口栓の供給方法の説明図である。 本発明に係る他の実施形態を示す模式図である。 液口栓保持具の実施形態の一部を示す断面図である。 液口栓供給装置における液口栓供給作業の作業時間割の例である。 従来の栓体供給装置の模式図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ 液口栓供給装置
２、１０３ 液口栓保持具
２ａ 吸着カップ
２ｂ 取付部
３ 回転装置
４ ２軸移動装置
５ａ 水平移動装置
５ｂ 鉛直移動装置
６ 液口栓吸引押圧装置
７ 制御装置
８ 給排気ポンプ
１０ 鉛直支持部材
１１ 水平支持部材
１１ａ 水平支持ベルト
１９、１０２ 液口栓
２０、１００ 蓄電池
２１，１０１ 注液口
１０４ エアシリンダ

Claims (4)

1. 液口栓保持具に吸着された液口栓を蓄電池の上方より注液口に挿入供給した後に、該液口栓保持具を斜め上方に離脱することを特徴とする蓄電池の液口栓供給方法。
2. 該液口栓保持具を離脱する際に、該液口栓保持具を回転させながら斜め上方に離脱することを特徴とする請求項１記載の蓄電池の液口栓供給方法。
3. 該液口栓保持具を離脱する際に、該液口栓上面を加圧して押圧しながら斜め上方に離脱することを特徴とする請求項１記載の蓄電池の液口栓供給方法。
4. 吸着カップを有する液口栓保持具と、該液口栓保持具を移動させる２移動軸を有する移動装置と、該移動装置の動作を制御する制御装置とを備え、該移動装置は、その移動軸の一つが鉛直方向であり、もう一方の移動軸が水平方向からなり、該液口栓保持具が液口栓から離脱する際には両方の移動軸が動作することを特徴とする蓄電池の液口栓供給装置。

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