JP2012221828A - 電池の組立システム、電池素子本体の位置決め搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】正極板2と負極板3とセパレータ4を同一の中心軸の周りに巻回すると共に、前記中心軸の端部から見て偏平円筒状になるように整形してなる電池素子本体1に、1の極板等の巻回方向と直交する軸方向に端部に設けられ、1の外周部に導出する外部導出部と、前記電池素子本体1に有する内周空洞部内に挿入され、電池素子本体1の露出金属箔部6に接合される接合部を備えた集電部材8を接合する場合に使用するものであって、位置決め把持装置本体と、位置決め把持装置本体において互いの対向間隔を任意に調整可能に設けられ、電池素子本体の偏平な外周面部を把持可能で、各々電池素子本体の偏平な外周面部と接触する部分に等脚台形形状の凹部を有する2個のチャック60を備え、各60を接近させるように移動させることで、1の巻回中心と、各60の対向する中心が一致するように構成した電池素子本体の位置決め搬送装置。
【選択図】図1
Description
図1は実施の形態で移載装置A、仮取付装置B、本取付装置Cを備えた電池の組立システムを説明するための斜視図である。
用することによる問題点が改善できる。具体的には、巻回装置とこの後工程の組立装置の間に使用していた、トレイへ電池素子本体を移載する移載機、電池素子本体を収納したトレイを搬送するコンベヤ、トレイを段積み及び段ばらしする装置、トレイから電池素子本体を取り出す移載機、空トレイのリターンコンベヤが必要なくなり、トレイ搬送に必要な装置コストと装置設置スペースが小さくてすむ。また、実施形態1によれば、トレイ保管による工程間のストックを行うことがないので、巻回装置にて発生した品質異常の発覚が遅れ、不良品を増大させるおそれも少なくなる。さらに、電池素子本体を位置決め後にトレイに収納する場合は、トレイ搬送中またはトレイからの取出し時に電池素子本体に位置ずれが生じるおそれがあり、トレイから電池素子本体を取り出し、組立装置へ供給する前に位置決めを行なう必要があり、組立装置は各組立工程毎に複数種あり、さらに製造量が増加する場合においては、同一種の組立装置が多数台必要となり、しかも組立装置の台数増加と共に位置決め機構の台数が増加し、位置決め機構の装置コストの増加が問題となるが、実施形態1ではこれらの問題点を改善できる。
次に実施形態2を説明する。図24はこの発明の実施の形態2における電池の組立システムの全体を示す斜視図、図25〜図27、図31は搬送治具190の斜視図、図28〜図30、図32〜図35、図36〜38は搬送治具190、197の動作を示す断面図である。前述の実施の形態1では装置間の搬送は電池素子本体1を把持する把持機構が往復移動を行なう搬送手段によるものであるが、実施の形態2における装置間の搬送は電池素子本体1を位置決め保持する搬送治具190とその搬送を行うコンベヤ47(a)、47(b)によるものである。コンベヤは底面が平滑な搬送治具190を搬送するものであればよく、一般にはフリーフローコンベヤ、ベルトコンベヤ等によるものである。図1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
Claims (11)
- 正極板と、負極板と、前記正極板と前記負極板の間並びに前記正極板又は前記負極板の外周面に配設されるセパレータからなり、
前記正極板は帯状の導電板からなり、この長手方向と直交する端部に露出金属箔部が前記長手方向に沿って形成され、かつ前記導電板の前記露出金属箔部以外の中央部に電極材塗工部が前記長手方向に沿って形成されたものであり、
前記負極板は帯状の導電板からなり、この長手方向と直交する端部に露出金属箔部が前記長手方向に沿って形成され、かつ前記導電板の前記露出金属箔部以外の中央部に電極材塗工部が前記長手方向に沿って形成されたものであり、
前記正極板と前記負極板と前記セパレータを同一の中心軸の周りに巻回することにより端部に露出金属箔部があり、前記中心軸の端部から見て楕円筒状になるように整形してなる電池素子本体の電荷を外部に取り出す為の集電部材を前記電池素子本体に接合する場合に使用するものであって、
位置決め把持装置本体と、前記位置決め把持装置本体において一端部がそれぞれ互いの対向間隔を任意に調整可能に設けられ、前記電池素子本体の巻回中心軸及び楕円の長辺を含む断面に対して平行になるように前記電池素子本体の外周面であって前記露出金属箔部を除く前記電池素子本体の巻回中心軸方向の中央位置部を把持可能で、各々前記電池素子本体の露出金属箔部を除く前記巻回中心軸方向の中央位置部の外周面を接触し、把持中心へ押える凹形状部を有する2個の板状のチャックをその板面が水平方向となるように備えた把持機構を有し、前記各チャックを前記電池素子本体の外周面で中央位置部に当接させることで、前記電池素子本体の巻回中心軸と、前記把持機構の把持中心軸が一致するように構成したことを特徴とする電池素子本体の位置決め搬送装置。 - 正極板と、負極板と、前記正極板と前記負極板の間並びに前記正極板又は前記負極板の外周面に配設されるセパレータからなり、
前記正極板は帯状の導電板の長手方向の中央部に電極材塗工部が形成され、かつ前記電極材塗工部に隣接する端部に露出金属箔部が形成されたものであり、
前記負極板は帯状の導電板の長手方向の中央部に活物質塗工部が形成され、かつ前記電極材塗工部に隣接する端部に露出金属箔部が形成されたものであり、
前記正極板と前記負極板と前記セパレータを同一の中心軸の周りに巻回することにより端部に露出金属箔部があり、前記中心軸の端部から見て楕円筒状になるように整形してなる電池素子本体の電荷を外部に取り出す為の集電部材を前記電池素子本体に接合する場合に使用するものであって、
位置決め把持装置本体と、前記位置決め把持装置本体において一端部がそれぞれ互いの対向間隔を任意に調整可能に設けられ、前記電池素子本体の巻回中心軸及び楕円の長辺を含む断面に対して平行になるように前記電池素子本体の外周面であって前記露出金属箔部近くで前記露出金属箔部を除く外周面端部を把持可能で、各々前記電池素子本体の露出金属箔部を除く前記巻回中心軸方向の外周面を接触し、把持中心へ押える凹形状部を有する4個の棒状のチャックを水平方向となるように備えた把持機構を有し、前記各チャックを前記電池素子本体の外周面端部に当接させることで、前記電池素子本体の巻回中心軸と、前記把持機構の把持中心軸が一致するように構成したことを特徴とする電池素子本体の位置決め搬送装置。 - 正極板と、負極板と、前記正極板と前記負極板の間並びに前記正極板又は前記負極板の外周面に配設されるセパレータからなり、
前記正極板は帯状の導電板からなり、この長手方向と直交する端部に露出金属箔部が前記長手方向に沿って形成され、かつ前記導電板の前記露出金属箔部以外の中央部に電極材塗工部が前記長手方向に沿って形成されたものであり、
前記負極板は帯状の導電板からなり、この長手方向と直交する端部に露出金属箔部が前記長手方向に沿って形成され、かつ前記導電板の前記露出金属箔部以外の中央部に電極材塗工部が前記長手方向に沿って形成されたものであり、
前記正極板と前記負極板と前記セパレータを同一の中心軸の周りに巻回することにより端部に露出金属箔部があり、前記中心軸の端部から見て楕円筒状になるように整形してなる電池素子本体の電荷を外部に取り出す為の集電部材を前記電池素子本体に接合する場合に使用するものであって、
一端部がそれぞれ互いの対向間隔を任意に調整可能に設けられ、前記電池素子本体の巻回中心軸及び楕円の長辺を含む断面に対して平行になるように前記電池素子本体の外周面であって前記露出金属箔部近くで前記露出金属箔部を除く外周面端部を把持可能で、各々前記電池素子本体の露出金属箔部を除く前記巻回中心軸方向の外周面端部を接触し、把持中心へ押える凹形状部を有し、その板面が垂直方向となるように備えた4個の板状のチャックと、前記各チャックに対して電池素子本体を押圧するチャック押え機構とを有し、前記各チャックを前記電池素子本体の前記露出金属箔部近くで前記露出金属箔部を除く外周面端部に当接させることで、前記電池素子本体の巻回中心軸と、前記把持機構の把持中心軸が一致するように構成したことを特徴とする電池素子本体の位置決め搬送装置。 - 前記電池素子本体の巻回軸方向位置は前記電池素子本体の両端部の位置を測定する非接触位置測定装置にて測定し、前記測定量に基づいて前記把持機構の中心位置を移動し、前記電池素子本体の巻回中心軸方向の位置決めをする制御手段を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電池素子本体の位置決め搬送装置。
- 前記把持機構は、搬送手段上の上流と下流間にて往復動作をするものであり、上流端位置にてチャックを閉じ電池素子本体を把持し、電池素子本体の外形形状と位置決めを保持した状態で下流へ移動し、下流端にてチャックを開き、下流側の移載手段の把持機構に電池素子本体を受け渡した後、上流端へ移動する動作を行うことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電池素子本体の位置決め搬送装置。
- 前記把持機構は、複数ありこれらは上流と下流間にて往復動作をするものであり、チャックが水平回転機構または垂直回転機構を介して支持されるようにし、把持した電池素子本体の姿勢の位置制御を行なうことを特徴とする請求項5に記載の電池素子本体の位置決め搬送装置。
- 前記把持機構は複数あって上板と下板とその締結部とからなり、締結部は上板と下板間に作用するばねと上板を上下にスライドさせる機構と上板と下板間の距離を固定するする支持具を備え、電池素子本体の外形形状と位置決めを保持した状態で搬送手段上を搬送する搬送治具を用いることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電池素子本体の位置決め搬送装置。
- 前記把持機構は複数あり、前記電池素子本体の移載において、受渡し側の把持機構と受取り側の把持機構は、電池素子本体の巻回軸方向の両端部と中央部との互いに干渉しない位置をそれぞれ把持し、電池素子本体の外周面を接触し、把持中心へ押える同じ凹形状のチャックを有し、双方の把持中心軸を一致させ把持することにより、電池素子本体の外形形状と位置決めを保持しつつ移載することを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の電池素子本体の位置決め搬送装置。
- 巻回装置と、第1の搬送手段と、昇降機構と、第1の把持機構と、第2の把持機構と、第1の移載手段と、第2の搬送手段を備え、
前記巻回装置は、複数の電池素子本体を得るものであり、前記電池素子本体は、正極板と、負極板と、前記正極板と前記負極板の間並びに前記正極板又は前記負極板の外周面に配設されるセパレータからなり、前記正極板は帯状の導電板の長手方向の中央部に電極材塗工部が形成され、かつ前記活物質塗工部に隣接する端部に露出金属箔部が形成されたものであり、前記負極板は帯状の導電板の長手方向の中央部に電極材塗工部が形成され、かつ前記電極材塗工部に隣接する端部に露出金属箔部が形成されたものであり、前記正極板と前記負極板と前記セパレータを同一の中心軸の周りに巻回することにより両端部に露出金属箔部があり、前記中心軸の端部から見て楕円筒状になるように整形してなるものであり、
前記第1の搬送手段は、前記巻回装置からの電池素子本体をその巻回中心軸と直交する方向に載置させて一方向に搬送するものであり、
前記昇降機構は前記第1の搬送手段の終端近くに設けられ、前記電池素子本体を移載させる際に前記第1の搬送手段上の電池素子本体を上方に昇降させるものであり、
前記第1の把持機構は、把持機構本体と、把持機構本体に対して一端部がそれぞれ互いの対向間隔を調整可能に水平に設けられ、前記電池素子本体の巻回中心軸及び楕円の長辺を含む断面に対して平行になるように前記電池素子本体の外周面であって前記露出金属箔部近くで前記露出金属箔部を除く外周面端部を把持可能で、各々前記電池素子本体の露出金属箔部を除く前記巻回中心軸方向の外周面端部を接触し、巻回中心へ押える凹形状部を有する4個の棒状のチャックとを備え、
前記第2の把持機構は、把持機構本体と、把持機構本体に対して一端部がそれぞれ互いの対向間隔を調整可能に水平に設けられ、前記電池素子本体の巻回中心軸及び楕円の長辺を含む断面に対して平行になるように前記電池素子本体の外周面であって前記露出金属箔部を除く前記電池素子本体の巻回中心軸方向の中央位置部を把持可能で、各々前記電池素子本体の露出金属箔部を除く前記巻回中心軸方向の中央位置部の外周面を接触し、把持中心へ押える凹形状部を有する2個の板状のチャックとを備え、
前記第2の搬送手段は前記第2の把持機構を載置すると共にこれを往復搬送するものであり、
前記第1の移載手段は、前記第1の把持機構を上下方向、左右方向及び前後方向に移動させ、前記第1の把持機構で把持される前記電池素子本体の方向を変えずに、前記電池素子本体が把持された状態の前記第1の把持機構を、前記第2の把持機構に組み合わせると共に、前記第1の把持機構に把持されている前記電池素子本体を前記第2の把持機構に移して把持させるものであり、
前記巻回装置からの前記電池素子本体を前記第1の搬送手段により搬送し、これを前記第1の把持機構で把持し、この電池素子本体が把持された状態の前記第1の把持機構を、前記移載手段により前記第2の把持機構に組み合せられるように移載し、前記第2の把持機構と前記第1の把持機構とが組合せられた状態で前記第2の搬送手段を搬送し、前記第2の搬送手段により把持された電池素子本体を、下流側に存在する組立装置に順次搬送することを特徴とする電池の組立システム。 - 第1の組立装置と、第3の把持機構と、第4の把持機構と、第3の搬送手段とを備え、 前記第1の組立装置は、電池素子本体の極板等の巻回方向と直交する軸方向に端部に集電部材を供給し仮取付けするためのものであって組付ヘッドを備え、
前記電池素子本体は正極板と、負極板と、前記正極板と前記負極板の間並びに前記正極板又は前記負極板の外周面に配設されるセパレータからなり、
前記正極板は帯状の導電板からなり、この長手方向と直交する端部に露出金属箔部が前記長手方向に沿って形成され、かつ前記導電板の前記露出金属箔部以外の中央部に電極材塗工部が前記長手方向に沿って形成されたものであり、
前記負極板は帯状の導電板からなり、この長手方向と直交する端部に露出金属箔部が前記長手方向に沿って形成され、かつ前記導電板の前記露出金属箔部以外の中央部に電極材塗工部が前記長手方向に沿って形成されたものであり、
前記正極板と前記負極板と前記セパレータを同一の中心軸の周りに巻回することにより端部に露出金属箔部があり、前記中心軸の端部から見て楕円筒状になるように整形してなり、
前記集電部材は、電池素子本体の電荷を外部に取り出す為の集電部材を前記電池素子本体に接合する場合に使用するものであり、
前記第3の把持機構は、一端部がそれぞれ互いの対向間隔を任意に調整可能に設けられ、前記電池素子本体の巻回中心軸及び楕円の長辺を含む断面に対して平行になるように前記電池素子本体の外周面であって前記露出金属箔部近くで前記露出金属箔部を除く外周面端部を把持可能で、各々前記電池素子本体の露出金属箔部を除く前記巻回中心軸方向の外周面端部を接触し、把持中心へ押える凹形状部を有し、その板面が垂直方向となるように備えた4個の板状のチャックと、前記各チャックに対して電池素子本体を押圧するチャック押え機構とを有し、
前記第4の把持機構は、把持機構本体と、把持機構本体に対して一端部がそれぞれ互いの対向間隔を調整可能に水平に設けられ、前記電池素子本体の巻回中心軸及び楕円の長辺を含む断面に対して平行になるように前記電池素子本体の外周面であって、前記露出金属箔部を除く前記電池素子本体の巻回中心軸方向の中央位置部を把持可能で、各々前記電池素子本体の露出金属箔部を除く前記巻回中心軸方向の中央位置部の外周面を接触し、把持中心へ押える凹形状部を有する2個の板状のチャックとを備え、
前記第3の搬送手段は前記第4の把持機構を搬送面に回転機構を介して支持され、前記第4の把持機構を往復搬送するものであり、
前記第3の把持機構は、上流側に設置されていて前記電池素子本体を把持する第2の把持機構に有するチャック及び前記第4の把持機構に有するチャックを挿入することが可能で、前記第3の把持機構の各チャックを前記露出金属箔部近くで前記露出金属箔部を除く外周面端部に当接することで、前記電池素子本体の巻回中心軸と、前記把持機構の把持中心軸が一致するように構成したものであり、
前記第2の把持機構で把持される前記電池素子本体の方向を変えずに、前記電池素子本体が把持された状態の前記第2の把持機構を、前記第3の把持機構に組み合わせると共に、前記第2の把持機構に把持されている前記電池素子本体を前記第3の把持機構に移して把持させるものであり、
前記第4の把持機構を前記第3の把持機構に組み合わせると共に、前記第3の把持機構に把持されている前記電池素子本体を前記第4の把持機構に移して把持させるものであり、前記第3の把持機構に把持されている前記電池素子本体を前記第4の把持機構に移した後前記回転機構で前記電池素子本体の方向を変更させ、前記電池素子本体を下流側に搬送するようにしたことを特徴とする電池の組立システム。 - 第2の組立装置と、第5の把持機構と、第2の移載手段と、第6の把持機構と、第4の搬送手段とを備え、
前記第5の把持機構は、把持機構本体と、把持機構本体に対して一端部がそれぞれ互いの対向間隔を調整可能に水平に設けられ、前記電池素子本体の巻回中心軸及び楕円の長辺を含む断面に対して平行になるように前記電池素子本体の外周面であって前記露出金属箔部近くで前記露出金属箔部を除く外周面端部を把持可能で、各々前記電池素子本体の露出金属箔部を除く前記巻回中心軸方向の外周面端部を接触し、把持中心へ押える凹形状部を有する4個の棒状のチャックとを備え、前記各チャックが水平方向となるようにし、前記各チャックを前記電池素子本体の外周面端部に当接させることで、前記電池素子本体の巻回中心軸と、前記把持機構の把持中心軸が一致するように構成したものであり、
前記第2の移載手段は、前記第5の把持機構を支持し、これを上下方向及び前後方向に移載するものであり、
第6の把持機構は把持機構本体と、把持機構本体に対して一端部がそれぞれ互いの対向間隔を調整可能に水平に設けられ、前記電池素子本体の巻回中心軸及び楕円の長辺を含む断面に対して平行になるように前記電池素子本体の外周面であって前記露出金属箔部を除く前記電池素子本体の巻回中心軸方向の中央位置部を把持可能で、各々前記電池素子本体の露出金属箔部を除く前記巻回中心軸方向の中央位置部の外周面を接触し、把持中心へ押える凹形形状部を有する2個の板状のチャックとを備え、
第4の搬送手段は前記第6の把持機構を往復搬送するものであり、
前記第2の組立装置は、電池素子本体の極板等の巻回方向と直交する軸方向の端部に集電部材を接合するための接合ヘッドを備え、
前記電池素子本体は正極板と、負極板と、前記正極板と前記負極板の間並びに前記正極板又は前記負極板の外周面に配設されるセパレータからなり、
前記正極板は帯状の導電板からなり、この長手方向と直交する端部にそれぞれ露出金属箔部が前記長手方向に沿って形成され、かつ前記導電板の前記露出金属箔部以外の中央部に電極材塗工部が前記長手方向に沿って形成されたものであり、
前記負極板は帯状の導電板からなり、この長手方向と直交する端部にそれぞれ露出金属箔部が前記長手方向に沿って形成され、かつ前記導電板の前記露出金属箔部以外の中央部に電極材塗工部が前記長手方向に沿って形成されたものであり、
前記正極板と前記負極板と前記セパレータを同一の中心軸の周りに巻回すると共に、前記中心軸の端部から見て楕円筒状になるように整形してなり、
前記集電部材は、電池素子本体の電荷を外部に取り出す為の集電部材を前記電池素子本体に接合する場合に使用するものであり、
前記移載手段は前記電池素子本体を把持している前記第5の把持機構を移動させ、前記接合ヘッドで前記電池素子本体と集電部材を接合した後、再び前記第5の把持機構を移動させ、前記集電部材が接合された電池素子を前記第5の把持機構から前記第6の把持機構に移し、前記第4の搬送手段により下流の組立工程に移動させることを特徴とする電池の組立システム。
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