JP2012221848A - 組電池の製造装置および組電池の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間でバスバーを締結できる組電池の製造装置を提供する。
【解決手段】前後方向に沿って順に、各電池１２１〜１３６の端子１２１ａ〜１３６ａに各バスバー１５０・１５０・・・を締結するナットランナー４０と、各電池１２１〜１３６の個数と同一の個数だけ、前後方向に並べられる複数の各位置決めブロック２１〜３６と、前後方向に伸縮可能に構成され、各位置決めブロック２１〜３６を支持する伸縮部材１３と、を具備し、各バスバー１５０・１５０・・・を締結する前に、組電池の長さ寸法Ｌに対応する長さ寸法に、伸縮部材１３を伸縮させることで、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・を調整し、各バスバー１５０・１５０・・・を締結するときに、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・を調整した各位置決めブロック２１〜３６の位置と、締結位置とを合わせることにより、締結位置を補正する。
【選択図】図５

Description

本発明は、厚み方向に積層される複数の電池を備える組電池に対して、積層方向に隣り合う各電池の端子に、各電池を電気的に接続する接続部材を締結する組電池の製造装置に関する。

従来から、自動車等において、略板状に形成されるとともに厚み方向に積層される複数の電池（リチウム電池等の二次電池）および複数のスペーサ（樹脂枠等）を有する組電池が使用されている。

このような組電池に関する技術として、例えば、特許文献１に開示される技術がある。特許文献１に開示される技術では、平板状の電池を並列に配置して、各電池の両端部にエンドプレートを配置し、各エンドプレートを複数の拘束用バンドにて拘束することで、組電池を構成している。

このとき、組電池に対して所定の大きさの荷重が印加され、積層方向に所定量だけ圧縮される。このような組電池の圧縮量にはバラツキがある。従って、積層方向に隣り合う各電池の端子の間隔は、組電池毎に異なる。つまり、端子の位置が組電池毎に異なる。
このため、各電池を電気的に接続するために、ナットランナー等によって各電池の端子に接続部材（バスバー等）を締結する場合、ナットランナー等による接続部材の締結位置と、各電池の端子の位置とを合わせる必要がある。つまり、締結位置を組電池毎に補正する必要がある。

このような締結位置を補正する構成としては、例えば、カメラで端子を撮影する→端子の位置を画像認識する→ナットランナーを前記認識した位置に移動させる→端子に接続部材を締結するというような、一連の動作を行う構成が考えられる。
しかし、このような構成では、ナットランナーを移動させる度に端子の位置を画像認識して締結位置を補正する必要がある。

つまり、従来技術においては、組電池を拘束したときに圧縮量にバラツキが生じ、当該バラツキに起因する締結位置の補正に時間がかかるため、接続部材を締結するまでに要する時間が長くなってしまう。

特開２００１−６８０８１号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、短時間で接続部材を締結できる組電池の製造装置および組電池の製造方法を提供するものである。

請求項１においては、厚み方向に積層される複数の電池を備える組電池に対して、前記積層方向に隣り合う各電池の端子に、各電池を電気的に接続する接続部材を締結する組電池の製造装置であって、前記組電池に対して離間した位置に配置され、前記積層方向に沿って順に、前記各電池の端子に前記接続部材を締結する締結手段と、前記各電池の個数と同一の個数だけ前記積層方向に並べられ、前記締結手段による前記接続部材の締結位置を規定する複数の位置決め手段と、前記積層方向に伸縮可能に構成され、前記各位置決め手段を支持するとともに、伸縮量に応じて前記各位置決め手段の前記積層方向の間隔を調整する伸縮手段と、を具備し、前記締結手段および前記組電池は、少なくともいずれか一方が、他方に対して前記積層方向に移動可能であるとともに、少なくともいずれか一方が、他方に対して近接離間方向に移動可能であり、前記組電池の製造装置は、前記接続部材を締結する前に、前記積層方向における前記組電池の一端部から他端部までの長さ寸法に対応する長さ寸法に、前記伸縮手段を伸縮させることで、前記各位置決め手段の前記積層方向の間隔を調整し、前記接続部材を締結するときに、前記積層方向の間隔を調整した前記各位置決め手段の位置と、前記締結位置とを合わせることにより、前記締結位置を補正する、ものである。

請求項２においては、前記各位置決め手段は、前記組電池側に配置されるとともに、前記締結手段に接近する側に溝が形成され、前記組電池の製造装置は、前記締結手段側に配置されるとともに、前記締結手段および前記組電池の近接離間方向および前記積層方向に、前記締結手段と一体的に移動可能であり、前記接続部材を締結するときに、一端部が前記各溝に進入する位置補正手段をさらに具備し、前記位置補正手段は、前記各位置決め手段の位置に対して前記締結位置が前記積層方向に位置ずれしているとき、前記一端部が前記各溝に進入することで、前記位置ずれに対応する方向に前記締結手段を移動させ、前記調整した前記各位置決め手段の位置に、前記締結位置を合わせる、ものである。

請求項３においては、前記組電池の製造装置は、前記接続部材を締結するときに、前記各位置決め手段を保持する保持手段、をさらに具備する、ものである。

請求項４においては、厚み方向に積層される複数の電池を備える組電池に対して、前記積層方向に隣り合う各電池の端子に、各電池を電気的に接続する接続部材を締結する組電池の製造方法であって、前記組電池に対して離間した位置に配置され、前記積層方向に沿って順に、前記各電池の端子に前記接続部材を締結する締結手段と、前記各電池の個数と同一の個数だけ前記積層方向に並べられ、前記締結手段による前記接続部材の締結位置を規定する複数の位置決め手段と、前記積層方向に伸縮可能に構成され、前記各位置決め手段を支持するとともに、伸縮量に応じて前記各位置決め手段の前記積層方向の間隔を調整する伸縮手段と、を用い、前記締結手段および前記組電池は、少なくともいずれか一方が、他方に対して前記積層方向に移動可能であるとともに、少なくともいずれか一方が、他方に対して近接離間方向に移動可能であり、前記組電池の製造方法は、前記接続部材を締結する前に、前記積層方向における前記組電池の一端部から他端部までの長さ寸法に対応する長さ寸法に、前記伸縮手段を伸縮させることで、前記各位置決め手段の前記積層方向の間隔を調整する調整工程を行い、前記接続部材を締結するときに、前記積層方向の間隔を調整した前記各位置決め手段の位置と、前記締結位置とを合わせることにより、前記締結位置を補正する補正工程を行う、ものである。

本発明は、接続部材を締結する前に補正後の締結位置を予め設定できるため、短時間で接続部材を締結できる、という効果を奏する。

組電池の製造装置の全体的な構成を示す斜視図。 位置決め治具を示す平面図。 位置決め治具に組電池をセットした状態を示す平面図。 ナットランナーおよび位置補正機構を示す側面図。（ａ）バスバーを締結する前の状態を示す図。（ｂ）バスバーを締結する後の状態を示す図。 図３における各電池の間隔と各位置決めブロックの間隔との関係を示す説明図。 各電池のピッチの変動度合いを示す説明図。 ナットランナーを移動させる状態を示す説明図。（ａ）移動前の状態を示す図。（ｂ）移動後の状態を示す図。 締結位置を補正する状態を示す説明図。（ａ）補正前の状態を示す図。（ｂ）補正完了時の状態を示す図。（ｃ）補正完了後の状態を示す図。 位置決めブロックの部分的な変位を示す説明図。 位置決めブロックの部分的な変位を抑制するための構成を示す平面図。 位置決めブロックの部分的な変位を抑制している状態を示す説明図。 組電池の製造装置の変形例を示す平面図。 変形例の組電池の製造装置の位置決め治具に組電池をセットした状態を示す平面図。 変形例の組電池の製造装置の位置決めブロックの間隔を調整している最中の状態を示す平面図。 組電池を示す平面図。 組電池の圧縮量のバラツキと各電池の前後方向の間隔との関係を示す説明図。

以下では、本実施形態の組電池の製造装置１について説明する。

図１に示すように、組電池の製造装置１は、組電池１１０に複数のバスバー１５０・１５０・・・（接続部材）を締結する際に用いられる。

以下では、図２における紙面左方向を前方向として、「組電池の製造装置１の前後方向」を規定する。また、図２における紙面下方向を左方向として、「組電池の製造装置１の左右方向」を規定する。そして、図１における紙面上下方向を基準として、「組電池の製造装置１の上下方向」を規定する。

まず、組電池１１０について説明する。図１５に示すように、組電池１１０は、略板状に形成される複数の電池１２１〜１３６（リチウム電池等の二次電池）および複数のスペーサ１４０・１４０・・・（樹脂枠等）を備える。
本実施形態では、十六個の電池を積層するものとするが、これに限定されるものでない。

各電池１２１〜１３６および各スペーサ１４０・１４０・・・は、それぞれその厚み方向に沿って交互に積層される。本実施形態の各電池１２１〜１３６および各スペーサ１４０・１４０・・・は、それぞれ前後方向に沿って積層される。

各電池１２１〜１３６に対しては、最も前側に位置する電池から順に、電池１２１、電池１２２というように符号を付して表記する。

電池１２１には、左右方向に所定の間隔を空けた状態で、正極および負極に対応する二つの端子１２１ａ・１２１ａが形成される。各端子１２１ａ・１２１ａは、それぞれ電池１２１の上面より上方向に突出し、その外周面に雄ネジ部が形成される（図１参照）。
なお、各電池１２２〜１３６の構成は、それぞれ電池１２１の構成と同様である。

前後方向に隣り合う各電池１２１〜１３６の各端子１２１ａ〜１３６ａは、それぞれ正極と負極とが順に並んでいる。つまり、組電池１１０においては、左方に位置する端子１２１ａ〜１３６ａが正極または負極の一方に対応し、右方に位置する端子１２１ａ〜１３６ａが正極または負極の他方に対応する電池１２１〜１３６と、右方に位置する端子１２１ａ〜１３６ａが正極または負極の一方に対応し、左方に位置する端子１２１ａ〜１３６ａが正極または負極の他方に対応する電池１２１〜１３６とが、積層方向（前後方向）に交互に配置されている。

組電池１１０は、各電池１２１〜１３６および各スペーサ１４０・１４０・・・に対して市販のプレス機等により、前後方向に所定の荷重を印加して、拘束用バンドにて拘束することで構成される。このとき、組電池１１０は、前後方向に所定量だけ圧縮される。

拘束後の組電池１１０には、各電池１２１〜１３６を電気的に接続するために、各バスバー１５０・１５０・・・が締結される。各バスバー１５０・１５０・・・は、それぞれ略板状に形成され、その厚み方向（上下方向）に貫通する二つの貫通孔１５１・１５１が形成される。

各貫通孔１５１・１５１は、それぞれ前後方向に所定の間隔を空けた状態で配置され、各端子１２１ａ〜１３６ａの外径よりもやや大きな内径を有する。

このような各バスバー１５０・１５０・・・は、それぞれ前後方向に隣り合う各電池１２１〜１３６の各端子１２１ａ〜１３６ａに各貫通孔１５１・１５１を嵌めることで、各電池１２１〜１３６にセットされる。
そして、市販のナットランナー等によって、前後方向に沿って順に、各端子１２１ａ〜１３６ａにナット１５２を螺合することで、各バスバー１５０・１５０・・・は、それぞれ各端子１２１ａ〜１３６ａに締結される（図８（ｃ）参照）。

ここで、組電池１１０の圧縮量にはバラツキがある。例えば、図１６に示すように、同じように組電池１１０Ａ・１１０Ｂを構成しても、組電池１１０の前後方向の長さ寸法Ｌ（以下、単に「組電池の長さ寸法Ｌ」と表記する）は、互いに異なる。
従って、前後方向に隣り合う各電池１２１〜１３６の各端子１２１ａ〜１３６ａの間隔（以下、「各電池のピッチＰ・Ｐ・・・」と表記する）も、組電池１１０毎に異なる。

例えば、組電池１１０Ａ・１１０Ｂの前端部の位置を合わせた場合、後側に位置する電池に対して、徐々に各電池のピッチＰ・Ｐ・・・の変動度合い（バラツキ）が積み重なる。このため、最も後側に位置する電池１３６の各端子１３６ａ・１３６ａの位置は、組電池１１０Ａと組電池１１０Ｂとで大きく異なるものとなる。
すなわち、各電池１２１〜１３６の各端子１２１ａ〜１３６ａの位置は、組電池１１０毎に異なる。

仮に、同じ移動量だけナットランナー等を後方向に移動させて各バスバー１５０・１５０・・・の締結を行う場合、後側に位置する電池の端子の位置に対してナットランナー等の位置が大きく離間してしまい、各バスバー１５０・１５０・・・の締結を行うことができない可能性がある。

このため、ナットランナー等による各バスバー１５０・１５０・・・の締結位置（つまり、ナットランナー等の位置、以下、「締結位置」と表記する）と、各電池１２１〜１３６の各端子１２１ａ〜１３６ａの位置とを合わせる必要がある。つまり、締結位置を組電池１１０毎に補正する必要がある。

組電池の製造装置１は、このような締結位置の補正を行いながら各バスバー１５０・１５０・・・を締結するものである。

以下では、組電池の製造装置１の構成について説明する。図１および図２に示すように、組電池の製造装置１は、位置決め治具１０、二つのナットランナー４０・４０、および位置補正機構５０を具備する。

位置決め治具１０は、組電池１１０毎に締結位置を規定するためのものである。位置決め治具１０は、固定プレート１１、可動プレート１２、伸縮部材１３、および複数の位置決めブロック２１〜３６を備える。

固定プレート１１は、平面視において各位置決めブロック２１〜３６よりも右方に延出し、組電池１１０の前側に固定的に配置される。固定プレート１１の後端部には、伸縮部材１３が取り付けられる。

可動プレート１２は、平面視において各位置決めブロック２１〜３６よりも右方に延出する。可動プレート１２は、その前端部に伸縮部材１３が取り付けられ、伸縮部材１３を介して固定プレート１１と連結される。可動プレート１２は、所定のシリンダのロッドに連結され、シリンダの駆動により前後方向に往復移動可能に構成される（図２に示す矢印参照）。

図２および図３に示すように、伸縮部材１３は、その前端部から後端部までが全体的に前後方向に伸縮可能に構成され、その上部にて各位置決めブロック２１〜３６を支持する。このような伸縮部材１３は、例えば、パンタグラフ式のリンク機構等によって構成される。

図１および図２に示すように、位置決め手段としての各位置決めブロック２１〜３６は、それぞれ締結位置を規定するためのものである。各位置決めブロック２１〜３６は、それぞれその上面に溝２１ａ〜３６ａが形成された略直方体状の部材である。

溝２１ａは、位置決めブロック２１の前後中央部に形成される。溝２１ａは、位置決めブロック２１の左端部から右端部まで左右方向に長く伸びるとともに、位置決めブロック２１の上面から下面に向かって所定の長さだけ窪んでいる。
溝２１ａの上側には、下方向に向かうにつれて、徐々に溝２１ａの前後方向の幅が小さくなるようなテーパ部２１ｂが形成される（図５参照）。テーパ部２１ｂは、溝２１ａの形状に沿って、左右方向に連続して形成される。
なお、各溝２２ａ〜３６ａの構成は、それぞれ溝２１ａの構成と同様である。

各位置決めブロック２１〜３６は、それぞれ組電池１１０の左方に位置し、左右方向へ交互に二列に分けられた状態で並べられる。なお、各位置決めブロック２１〜３６は、一列に並べる構成や三列以上に分けて並べる構成であっても構わない。
各位置決めブロック２１〜３６の個数は、各電池１２１〜１３６の個数と同一の個数（つまり、十六個）である。

本実施形態では、右側の列の各位置決めブロックに対して、最も前側に位置する位置決めブロックから順に、位置決めブロック２１、位置決めブロック２３というように、奇数の符号を付して表記する。
また、左側の列の各位置決めブロックに対して、最も前側に位置する位置決めブロックから順に、位置決めブロック２２、位置決めブロック２４というように、偶数の符号を付して表記する。

右側の列において前後方向に隣り合う各位置決めブロック２１・２３・・・の前後略中央部には、位置決めブロック３６を除く左側の列の各位置決めブロック２２・２４・・・が位置する。
右側の列において前後方向に隣り合う各位置決めブロック２１・２３・・・の間隔と、左側の列において前後方向に隣り合う各位置決めブロック２２・２４・・・の間隔とは、互いに同一の間隔である。

従って、右側の列の位置決めブロック２１と左側の列の位置決めブロック２２の間隔というように、付される符号が連続している二つの位置決めブロックの前後方向の間隔は、全て同一の間隔となる。
このような付される符号が連続している二つの位置決めブロックは、互いに前後方向において最も近い位置にある位置決めブロックである。

すなわち、各位置決めブロック２１〜３６は、それぞれ左右方向へ交互に二列に分けられた状態で、付される符号の順番に前後方向に所定の同一間隔を空けて並べられる。

以下では、付される符号が連続している二つの位置決めブロックの溝の前後中央部までの間隔を、「位置決めブロックのピッチＰ１」と表記する。

図２および図３に示すように、各位置決めブロック２１〜３６は、それぞれ伸縮部材１３の伸縮に伴って、一体的に移動する。伸縮部材１３が伸びた場合には、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・が大きくなり、伸縮部材１３が縮んだ場合には、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・が小さくなる。
このときの各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・一つ分の変動度合いは、互いに同一である。

このように、伸縮部材１３は、各位置決めブロック２１〜３６を前後方向に沿って互いに等間隔に支持するとともに、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・を調整する伸縮手段として機能する。

図１、図４（ａ）、および図４（ｂ）に示すように、各ナットランナー４０・４０は、それぞれ後述する位置補正機構５０のベースプレート５１によって、左右方向に互いに所定の間隔を空けた状態で支持されるとともに、互いに前後方向にずれがない状態で支持される。各ナットランナー４０・４０は、それぞれその下端部にてナット１５２（図７（ａ）参照）を支持する。
図１に示す状態の各ナットランナー４０・４０は、それぞれ組電池１１０の上方、つまり、組電池１１０に対して離間した位置に配置される。

各ナットランナー４０・４０は、それぞれ各電池１２１〜１３６の各端子１２１ａ〜１３６ａに接近し、一つの電池の端子毎にバスバー１５０・１５０を締結する。
各ナットランナー４０・４０は、最も前側に位置するバスバー１５０・１５０から順に締結する。このような各ナットランナー４０・４０には、それぞれ市販のナットランナーが用いられる。

このように、各ナットランナー４０・４０は、それぞれ前後方向に沿って順に、各電池１２１〜１３６の各端子１２１ａ〜１３６ａに各バスバー１５０・１５０・・・を締結する締結手段として機能する。

位置補正機構５０は、前後方向において各位置決めブロック２１〜３６の位置に各ナットランナー４０・４０をガイドするためのものである。位置補正機構５０は、ベースプレート５１および二つのローラーガイド５２・５２を備える。

ベースプレート５１は、組電池１１０の上方に位置する略板状の部材であり、各ナットランナー４０・４０および各ローラーガイド５２・５２を支持する。
図１に示す状態の各ナットランナー４０・４０および各ローラーガイド５２・５２は、それぞれ組電池１１０の上方に配置される。

すなわち、位置補正機構５０は、各ナットランナー４０・４０側に配置される。
また、各位置決めブロック２１〜３６は、それぞれ組電池１１０側に配置される。
そして、各溝２１ａ〜３６ａは、それぞれ各ナットランナー４０・４０に接近する側に形成される。

ベースプレート５１は、前後方向および上下方向に沿って移動可能に構成される（図１に示す矢印参照）。ベースプレート５１の前後方向および上下方向の移動に伴って、各ナットランナー４０・４０および各ローラーガイド５２・５２は、それぞれ一体的に移動する。
つまり、位置補正機構５０は、上下方向（各ナットランナー４０・４０および組電池１１０の近接離間方向）および前後方向に、各ナットランナー４０・４０と一体的に移動可能である。

各ローラーガイド５２・５２は、それぞれ固定部材５３およびローラー５４を有する。

固定部材５３は、下端部がローラー５４の形状に合わせて窪んでいる略円柱状の部材である。固定部材５３は、その下端部が各ナットランナー４０・４０の下端部よりも下側に位置するように、その上下方向の長さ寸法が設定されている。

ローラー５４は、図４（ａ）における時計回り方向および反時計回り方向に回動可能となるように、固定部材５３の下端部に支持される。

各ローラーガイド５２・５２は、それぞれ左側のナットランナー４０の左方に位置する。各ローラーガイド５２・５２は、それぞれ左右方向に互いに所定の間隔を空けた状態で配置されるとともに、互いに前後方向にずれがない状態で配置される。

図４（ｂ）に示すように、各ローラーガイド５２・５２は、それぞれベースプレート５１を下方向へ移動させたとき、各位置決めブロック２１〜３６の各溝２１ａ〜３６ａに、ローラー５４が進入する。

より詳細には、各ローラーガイド５２・５２の下方に右側の列の各位置決めブロック２１・２３・・・が位置している場合、右側のローラーガイド５２のローラー５４が各溝２１ａ・２３ａ・・・に進入する。また、各ローラーガイド５２・５２の下方に左側の列の各位置決めブロック２２・２４・・・が位置している場合、左側のローラーガイド５２のローラー５４が各溝２２ａ・２４ａ・・・に進入する。
このとき、各ローラーガイド５２・５２のローラー５４は、それぞれ各溝２１ａ〜３６ａに形成される各テーパ部２１ｂ〜３６ｂよりも下側まで進入する。

なお、位置補正機構５０は、必ずしも二つのローラーガイド５２・５２を備える必要はない。例えば、位置補正機構５０は、左右方向に長く伸びた形状のローラー５４を有する一つのローラーガイド５２によって、左右両列の各位置決めブロック２１〜３６の各溝２１ａ〜３６ａに、ローラー５４を進入させるような構成であっても構わない。

次に、組電池の製造方法について説明する。組電池の製造方法では、組電池の製造装置１を用いて各バスバー１５０・１５０・・・を締結する。

なお、組電池１１０は、拘束後に各バスバー１５０・１５０・・・がセットされているものとする。
また、組電池の製造装置１による各バスバー１５０・１５０・・・の締結動作は、左右両側の端子１２１ａ〜１３６ａにセットされる各バスバー１５０・１５０・・・において差異はない。このため、左側の端子１２１ａ〜１３６ａにセットされる各バスバー１５０・１５０・・・の締結動作についてのみ説明する。

まず、組電池の製造装置１の位置決め治具１０に組電池１１０をセットする。
すなわち、図２に示すように、各プレート１１・１２の間隔が、組電池の長さ寸法Ｌよりも長くなるように、伸縮部材１３を伸ばした状態で、組電池１１０の前端部を固定プレート１１に押し当てる。
そして、図３に示すように、可動プレート１２を前方向へ移動させることで伸縮部材１３を縮め、可動プレート１２を組電池１１０の後端部に押し当てる。

このように、組電池の製造装置１は、各バスバー１５０・１５０・・・を締結する前に、組電池の長さ寸法Ｌ（積層方向における組電池１１０の一端部から他端端部までの長さ寸法）に対応する長さ寸法に伸縮部材１３を伸縮させる。
伸縮部材１３は、この伸縮量に応じて、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・を調整する。

また、組電池の製造方法では、各バスバー１５０・１５０・・・を締結する前に、組電池の長さ寸法Ｌに対応する長さ寸法に伸縮部材１３を伸縮させることで、当該伸縮量に応じて、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・を調整する調整工程を行う。

これにより、図５に示すように、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・は、それぞれ各電池のピッチＰ・Ｐ・・・に合わされる。

ここで、図１６に示すように、圧縮量にバラツキがある場合、一箇所の電池のピッチＰだけが大きく変動するということはない。すなわち、圧縮量のバラツキによる各電池のピッチＰ・Ｐ・・・一つ分の変動度合いは、互いに同程度のものとなる。

従って、各電池のピッチＰ・Ｐ・・・に対して、圧縮量のバラツキ度合いを均等割することで、各電池のピッチＰ・Ｐ・・・一つ分の変動度合いを算出できる。
このような各電池のピッチＰ・Ｐ・・・一つ分の変動度合いは、各端子１２１ａ〜１３６ａの位置の変動度合いである。つまり、圧縮量にバラツキがない場合の締結位置に対する補正量（以下、「補正量Ｃ」と表記する）である。

仮に、図６の紙面上側に示す組電池１１０にあるように、圧縮量にバラツキがない場合の組電池の長さ寸法Ｌを組電池長設定値Ｌ０とし、各電池１２１〜１３６の個数をｎとした場合、補正量Ｃは、以下の式１を用いることにより算出できる。
式１：Ｃ＝（Ｌ−Ｌ０）／（ｎ−１）

また、圧縮量にバラツキがない場合の各電池のピッチＰ・Ｐ・・・一つ分の間隔を、ピッチ設定値Ｐ０とした場合、ピッチ設定値Ｐ０に補正量Ｃを反映させることで、組電池１１０毎の各電池のピッチＰ・Ｐ・・・を算出できる（図６の紙面下側に示す各電池のピッチＰ・Ｐ参照）。

従って、最初の締結位置（最も前側に位置する電池１２１の端子１２１ａの位置）を基準位置Ｘ０とし、その次の締結位置（電池１２１の後側に位置する電池１２２の端子１２２ａの位置）を「１番目の締結位置Ｘ１」とした場合、ｍ番目の締結位置Ｘｍは、以下の式２を用いることにより算出できる。
式２：Ｘｍ＝Ｘ０＋ｍ（Ｐ０＋Ｃ）

各位置決めブロック２１〜３６は、それぞれ各プレート１１・１２の間隔が組電池長設定値Ｌ０である場合、そのピッチＰ１・Ｐ１・・・がピッチ設定値Ｐ０となるように、伸縮部材１３に支持されている。

従って、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・は、それぞれ組電池の長さ寸法Ｌに対応する補正量Ｃを反映させることで、各電池のピッチＰ・Ｐ・・・に合わせることができる。

図５および図６に示すように、各プレート１１・１２の間隔は、位置決め治具１０に組電池１１０をセットしたときに、組電池の長さ寸法Ｌとなる。

仮に圧縮量にバラツキがある場合、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・は、それぞれ圧縮量のバラツキに応じて同じ調整量だけ調整される。

このとき、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・一つ分の調整量は、圧縮量のバラツキ度合いを均等割したものとなる。すなわち、前記式１の補正量Ｃに相当する。

つまり、位置決め治具１０に組電池１１０をセットすることで、位置決め治具１０は、組電池の長さ寸法Ｌを自動的に測定するとともに、前記式１に基づいて、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・を自動的に調整する。
これにより、位置決め治具１０は、各電池のピッチＰ・Ｐ・・・に合うように、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・を調整する。

また、位置決めブロック２１は、各プレート１１・１２の間隔が組電池長設定値Ｌ０である場合、最も前側に位置する電池１２１の端子１２１ａの左方に、最も前側に位置する位置決めブロック２１の溝２１ａが位置するように、伸縮部材１３に支持されている。

従って、位置決めブロック２１の位置は、基準位置Ｘ０に相当する。また、各位置決めブロック２２〜３６の位置は、前記式２の締結位置Ｘｍに相当する。

つまり、位置決め治具１０に組電池１１０をセットすることで、位置決め治具１０は、前記式２に基づいて、各位置決めブロック２１〜３６の位置を自動的に調整する。
これにより、位置決め治具１０は、各端子１２１ａ〜１３６ａの位置に合うように、各位置決めブロック２１〜３６の位置を調整する。

従って、組電池の製造装置１では、ナットランナー４０を、各位置決めブロック２１〜３６の右方まで移動させることで、各電池１２１〜１３６の端子１２１ａ〜１３６ａの位置に締結位置を合わせることができる。つまり、各バスバー１５０・１５０・・・を確実に締結できる。

位置決め治具１０に組電池１１０をセットした状態で、図４（ａ）に示すように、組電池の製造装置１は、ナットランナー４０を最も前側に位置する電池１２１の上方に移動させる。このとき、位置補正機構５０は、例えば、所定のレーザ変位計等により、電池１２１の端子１２１ａの位置を検出し、ベースプレート５１を検出位置まで移動させることで、ナットランナー４０を移動させる。

そして、図４（ｂ）に示すように、ベースプレート５１を下方向へ移動させ、電池１２１の端子１２１ａにナットランナー４０を接近させて、ナットランナー４０によってバスバー１５０を締結する。

その後、図７（ａ）に示すように、組電池の製造装置１は、電池１２１の端子１２１ａからナットランナー４０を離間させ、所定の供給装置によりナットランナー４０にナット１５２を供給する。そして、組電池の製造装置１は、ナットランナー４０を所定の移動量だけ後方向へ移動させる。

このときの移動量は、例えば、圧縮量にバラツキがない場合の各電池のピッチＰ、つまり、ピッチ設定値Ｐ０等が設定される。

例えば、図７（ｂ）に示すように圧縮量がやや小さい組電池１１０に対して各バスバー１５０・１５０・・・を締結する場合、ナットランナー４０の移動量がピッチ設定値Ｐ０だけでは足りない。従って、締結位置は、位置決めブロック２２の溝２２ａの位置に対して前方向にずれた状態となる（図７（ｂ）に示す線Ｌ１・Ｌ２参照）。
図８（ａ）に示すように、組電池の製造装置１は、このような位置ずれした状態のままで、ナットランナー４０を電池１２２に接近させる。

このとき、左側のローラーガイド５２のローラー５４が位置決めブロック２２の溝２２ａのやや前側に当接する。つまり、ローラー５４は、テーパ部２２ｂに当接する。
なお、可動プレート１２は、このときの衝撃で伸縮部材１３が伸縮しない程度の力で、組電池１１０に押し当てられている。

そして、図８（ｂ）に示すように、左側のローラーガイド５２は、ローラー５４がテーパ部２２ｂ上を転がりながら、下方向へ移動する。つまり、左側のローラーガイド５２は、テーパ部２２ｂにガイドされて徐々に後方向へ移動しながら、下方向へ移動する。この後方向への移動に伴って、ナットランナー４０も、徐々に後方向へ移動する。

テーパ部２２ｂよりも下側まで左側のローラーガイド５２のローラー５４が移動したとき、左側のローラーガイド５２の後方向への移動が完了する（図８（ｂ）に示す線Ｌ１・Ｌ２参照）。このとき、締結位置は、位置決めブロック２２の溝２２ａの位置に合わされる。このときの締結位置は、前記式２に基づいて算出される締結位置Ｘｍ（図６参照）に相当する。
これにより、締結位置と電池１２２の端子１２２ａの位置とが合わされて、締結位置の補正が完了する。

図８（ｃ）に示すように、締結位置の補正が完了した後で、ナットランナー４０が端子１２２ａの上端部まで下降する。そして、ナットランナー４０は、バスバー１５０を電池１２２の端子１２２ａに締結する。

以降は、組電池の製造装置１は、上述したような、端子１２２ａからの離間→ナット１５２の供給→後方向への移動→下方向への移動→締結位置の補正→バスバー１５０の締結という動作を繰り返す。

このように、組電池の製造装置１は、各バスバー１５０・１５０・・・を締結するときに、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・を調整した各位置決めブロック２１〜３６の位置と、締結位置とを合わせることにより、締結位置を補正する。

また、組電池の製造方法では、各バスバー１５０・１５０・・・を締結するときに、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・を調整した各位置決めブロック２１〜３６の位置と、締結位置とを合わせることにより、締結位置を補正する補正工程を行う。

これによれば、各バスバー１５０・１５０・・・の締結を行う前に補正後の締結位置を予め設定できるとともに、各位置決めブロック２１〜３６の位置が締結位置の目安となる。
つまり、各電池１２１〜１３６の端子１２１ａ〜１３６ａの位置を検出することなく、締結位置を補正できる構成となるため、ナットランナー４０を移動させる度に締結位置の検出を行う必要がなくなる。
このため、短時間で各バスバー１５０・１５０を締結できる。

また、位置補正機構５０は、各バスバー１５０・１５０・・・を締結するときに、ローラー５４（一端部）が各溝２１ａ〜３６ａに進入する位置補正手段として機能する。
位置補正機構５０は、各位置決めブロック２１〜３６の位置に対して締結位置が前後方向に位置ずれしているとき、ローラー５４（一端部）が各溝２１ａ〜３６ａに進入する。
これにより、位置補正機構５０は、前後方向（位置ずれに対応する方向）にナットランナー４０を移動させ、調整した各位置決めブロック２１〜３６の位置に、締結位置を合わせる。

このような組電池の製造装置１によれば、位置決め治具１０に組電池１１０をセットした後は、単に（ある決まった移動量だけ）ナットランナー４０を後方向および上下方向へ移動させるだけで、締結位置の補正を自動的に行いながら、各バスバー１５０・１５０・・・を締結できる。
このため、より短時間で各バスバー１５０・１５０・・・を締結できる。

なお、締結位置を補正する構成は、本実施形態に限定されるものでない。例えば、各位置決めブロック２１〜３６に各ローラーガイド５２・５２を取り付けるとともに、ベースプレート５１に位置決めブロック２１に形成したような溝２１ａを形成しても構わない。

また、組電池１１０の前後方向の寸法をレーザ変位計等で測定し、測定結果と前記式１と式２とに基づいて締結位置を算出し、当該算出した締結位置にナットランナー４０を移動させるような構成であっても構わない。

本実施形態では、各バスバー１５０・１５０・・・を締結するときに、ナットランナー４０を上下方向および前後方向へ移動させる構成としたが、これに限定されるものでない。
すなわち、ナットランナー４０および組電池１１０は、少なくともいずれか一方が、他方に対して前後方向に移動可能であるとともに、少なくともいずれか一方が、他方に対して上下方向に移動可能であればよい。

例えば、組電池の製造装置１は、組電池１１０が前後方向へ移動可能であるとともに、ナットランナー４０が上下方向へ移動可能な構成や、組電池１１０が上下方向および前後方向へ移動可能な構成であっても構わない。

また、ナットランナー４０および組電池１１０が、それぞれ上下方向および前後方向へ移動可能な構成であっても構わない。

ここで、各位置決めブロック２１〜３６は、それぞれ各ローラーガイド５２・５２が当接したときの衝撃により、前後方向に部分的に変位してしまう可能性がある。

例えば、図９に示すように、位置決めブロック２４のテーパ部２４ｂに右側のローラーガイド５２のローラー５４を当接させたとき、その衝撃により、位置決めブロック２４が前方向へ移動してしまう可能性がある（図９に二点鎖線で示す位置決めブロック２４参照）。
この場合、位置決めブロック２４が、電池１２４の端子１２４ａの位置に対して前方向にずれてしまうため、圧縮量のバラツキ度合いが大きい場合には、電池１２４の端子１２４ａにバスバー１５０を締結できない可能性がある。

このような各位置決めブロック２１〜３６の部分的な変位を抑制するために、図１０に示すように、各位置決めブロック２１〜３６には、複数のスプリング６０・６０・・・等の付勢部材を連結することが好ましい。
各スプリング６０・６０・・・は、互いに同一のスプリング（バネ定数等が同一のスプリング）であり、各位置決めブロック２１〜３６を均等なバランスで保持する。

本実施形態のように左右方向に二列に分けて各位置決めブロック２１〜３６を配置した場合、右側の列において前後方向に隣り合う位置決めブロック２１・２３の間等に各スプリング６０を連結するというように、左右両列において前後方向に隣り合う各位置決めブロック２１〜３６に各スプリング６０・６０・・・を連結する。

これによれば、図１１に示すように、右側のローラーガイド５２の衝撃により各位置決めブロック２４が部分的に変位しようとした際に、スプリング６０による付勢力が作用し、各位置決めブロック２４の部分的な変位を抑制できる（図１１に二点鎖線で示す右側のローラーガイド５２参照）。
すなわち、各位置決めブロック２１〜３６に対してある程度の剛性を持たせることができるため、締結位置の補正を確実に行うことができる。従って、各バスバー１５０・１５０・・・の締結を確実に行うことができる。

このように、各スプリング６０・６０・・・は、それぞれ各バスバー１５０・１５０・・・を締結するときに、各位置決めブロック２１〜３６を保持する保持手段として機能する。

なお、本実施形態では、パンタグラフ式のリンク機構によって伸縮部材１３を構成したが、これに限定されるものでない。
以下では、組電池の製造装置１の変形例について説明する。

図１および図１２に示すように、変形例の組電池の製造装置１は、主に伸縮部材１３に代えて伸縮部材７０を用いる点が、本実施形態の組電池の製造装置１と異なる。このため、以下では、伸縮部材７０の説明を中心に行う。

図１２に示すように、伸縮部材７０は、複数の台形プレート７１〜８６、一対のプレート固定バー９０・９０を備える。

各台形プレート７１〜８６は、それぞれ平面視において、左右両端部が成す辺が上底および下底に対応するような略台形状に形成される。前後方向に隣り合う各台形プレート７１〜８６は、それぞれ平面視において、上底および下底の位置関係が反対となるように配置される。

各台形プレート７１〜８６の上面には、それぞれ各位置決めブロック２１〜３６が相対移動不能に取り付けられる。
つまり、各台形プレート７１〜８６の個数と、各位置決めブロック２１〜３６の個数と、各電池１２１〜１３６の個数とは、互いに同一である。

なお、図１２から図１４においては、各台形プレート７１〜８６を見易くするために、各位置決めブロック２１〜３６を二点鎖線で表記している。

最も前側および最も後側に位置する台形プレート７１・８６は、それぞれ各プレート１１・１２に固定される。

各台形プレート７１〜８６は、例えば、水平面に載置されただけの状態であり、互いに連結されていない。従って、可動プレート１２を後方向へ移動させたとき、最も後側に位置する台形プレート８６だけが、可動プレート１２とともに後方向へ移動する。

前後方向に隣り合う各台形プレート７１〜８６が互いに接触するとともに、各台形プレート７１〜８６の左右両端部の位置が揃っている（左右方向にずれがない）とき、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・の間隔は、互いに同じ間隔となる（図１４参照）。

各位置決めブロック２１〜３６は、各プレート１１・１２の間隔が組電池長設定値Ｌ０であるとともに、そのピッチＰ１・Ｐ１・・・が互いに同じ間隔であるとき、そのピッチＰ１・Ｐ１・・・一つ分の間隔がピッチ設定値Ｐ０となるように、各台形プレート７１〜８６に支持されている。
また、最も前側に位置する位置決めブロック２１は、圧縮量のバラツキがない場合、溝２１ａの右方に電池１２１の端子１２１ａが位置するように、最も前側に位置する台形プレート７１に支持されている。

各プレート固定バー９０・９０は、それぞれ各台形プレート７１〜８６の左方および右方に配置される。各プレート固定バー９０・９０は、それぞれ所定のシリンダのロッドに連結され、各台形プレート７１〜８６に対して近接離間可能に構成される。

このような変形例の組電池の製造装置１による、各バスバー１５０・１５０・・・の締結動作について説明する。

まず、位置決め治具１０に組電池１１０をセットする。
すなわち、可動プレート１２を組電池１１０の後端部よりも後方向へ移動させた状態で、組電池１１０の前端部を固定プレート１１に押し当てる。
そして、図１３に示すように、可動プレート１２を前方向へ移動させ、可動プレート１２を組電池１１０の後端部に押し当てる。

このとき、図１２に示すように組電池の長さ寸法Ｌよりも各台形プレート７１〜８５の前後方向の間隔が長い場合には、最も後側に位置する台形プレート８６によって、各台形プレート７１〜８５が前方向に押される。
これにより、図１３に示すように、各台形プレート７１〜８５は、その前後方向の間隔が組電池の長さ寸法Ｌに合うように、前後方向および左右方向へ移動する。

前述のように、各台形プレート７１〜８６は、互いに連結されていないため、このときの左右方向への移動量は、各台形プレート７１〜８５毎に異なる。従って、この時点では、各台形プレート７１〜８６の左右両端部の位置が揃っておらず、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・は、互いに異なる間隔である。

可動プレート１２を組電池１１０に当接させた後で、図１４に示すように、各プレート固定バー９０・９０を各台形プレート７１〜８６に接近させ、各台形プレート７１〜８６を左右両側から押し当てる（図１４に示す矢印参照）。
このとき、可動プレート１２は、各台形プレート７１〜８６が前後方向へ広がらない程度の力で、組電池１１０に押し当てられている。

これにより、各台形プレート７１〜８６は、それぞれその左右両端部の位置が揃えられる。従って、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・は、互いに同一の間隔となる。
つまり、各位置決めブロック２１〜３６の位置は、各電池１２１〜１３６の端子１２１ａ〜１３６ａの位置に合わされる。
図１４に示す状態となったときに、位置決め治具１０へのセットが完了する。

組電池１１０をセットした後は、各プレート固定バー９０・９０による各台形プレート７１〜８６への押し当て動作を継続した状態で、ナットランナー４０によって各バスバー１５０・１５０・・・を締結する（図３（ａ）および図３（ｂ）参照）。
このとき、可動プレート１２は、各台形プレート７１〜８６が後方向に広がらない程度の力で、組電池１１０へ押し当てられている。

ここで、最も前側に位置する位置決めブロック２１は、固定プレート１１に取り付けられているため、前後方向へ移動しない。
つまり、圧縮量にバラツキがある場合、位置決めブロック２１は、電池１２１の端子１２１ａに対して前後方向に僅かにずれる可能性がある。これに伴って、各位置決めブロック２２〜３６も、各電池１２２〜１３６の端子１２２ａ〜１３６ａに対して、前後方向に僅かにずれる可能性がある。
しかし、このようなずれ量は、僅かなものであるため、ナットランナー４０の締結に影響を与えるものではない。

このように、伸縮部材７０は、可動プレート１２を組電池１１０の後端部に押し当てるとともに、各プレート固定バー９０・９０を各台形プレート７１〜８６に押し当てることにより、組電池の長さ寸法Ｌに対応する長さ寸法に全体的に前後方向に伸縮する。
また、伸縮部材７０は、各位置決めブロック２１〜３６を前後方向に沿って互いに等間隔に支持するとともに、各位置決めブロックのピッチＰ１・Ｐ１・・・を調整する。

このような変形例の組電池の製造装置１によれば、各プレート１１・１２および各プレート固定バー９０・９０により各台形プレート７１〜８６をある程度の力で保持できる。つまり、各位置決めブロック２１〜３６に対してある程度の剛性を持たせることができる。
このため、各位置決めブロック２１〜３６にローラーガイド５２・５２が当接したときに生じる、各位置決めブロック２１〜３６の部分的な変位（図９参照）を抑制できる。

この場合、各プレート１１・１２および各プレート固定バー９０・９０が、各バスバー１５０・１５０・・・を締結するときに、各位置決めブロック２１〜３６を保持する保持手段として機能する。

１ 組電池の製造装置
１３ 伸縮部材（伸縮手段）
２１〜３６ 位置決めブロック（位置決め手段）
４０ ナットランナー（締結手段）
１１０ 組電池
１２１〜１３６ 電池
１２１ａ〜１３６ａ 端子
１５０ バスバー（接続部材）
Ｐ１ 位置決めブロックのピッチ（位置決め手段の積層方向の間隔）

Claims (4)

1. 厚み方向に積層される複数の電池を備える組電池に対して、前記積層方向に隣り合う各電池の端子に、各電池を電気的に接続する接続部材を締結する組電池の製造装置であって、
   前記組電池に対して離間した位置に配置され、前記積層方向に沿って順に、前記各電池の端子に前記接続部材を締結する締結手段と、
   前記各電池の個数と同一の個数だけ前記積層方向に並べられ、前記締結手段による前記接続部材の締結位置を規定する複数の位置決め手段と、
   前記積層方向に伸縮可能に構成され、前記各位置決め手段を支持するとともに、伸縮量に応じて前記各位置決め手段の前記積層方向の間隔を調整する伸縮手段と、
   を具備し、
   前記締結手段および前記組電池は、
   少なくともいずれか一方が、他方に対して前記積層方向に移動可能であるとともに、少なくともいずれか一方が、他方に対して近接離間方向に移動可能であり、
   前記組電池の製造装置は、
   前記接続部材を締結する前に、
   前記積層方向における前記組電池の一端部から他端部までの長さ寸法に対応する長さ寸法に、前記伸縮手段を伸縮させることで、前記各位置決め手段の前記積層方向の間隔を調整し、
   前記接続部材を締結するときに、
   前記積層方向の間隔を調整した前記各位置決め手段の位置と、前記締結位置とを合わせることにより、前記締結位置を補正する、
   組電池の製造装置。
2. 前記各位置決め手段は、
   前記組電池側に配置されるとともに、前記締結手段に接近する側に溝が形成され、
   前記組電池の製造装置は、
   前記締結手段側に配置されるとともに、前記締結手段および前記組電池の近接離間方向および前記積層方向に、前記締結手段と一体的に移動可能であり、前記接続部材を締結するときに、一端部が前記各溝に進入する位置補正手段をさらに具備し、
   前記位置補正手段は、
   前記各位置決め手段の位置に対して前記締結位置が前記積層方向に位置ずれしているとき、前記一端部が前記各溝に進入することで、前記位置ずれに対応する方向に前記締結手段を移動させ、前記調整した前記各位置決め手段の位置に、前記締結位置を合わせる、
   請求項１に記載の組電池の製造装置。
3. 前記組電池の製造装置は、
   前記接続部材を締結するときに、前記各位置決め手段を保持する保持手段、
   をさらに具備する、
   請求項１または請求項２に記載の組電池の製造装置。
4. 厚み方向に積層される複数の電池を備える組電池に対して、前記積層方向に隣り合う各電池の端子に、各電池を電気的に接続する接続部材を締結する組電池の製造方法であって、
   前記組電池に対して離間した位置に配置され、前記積層方向に沿って順に、前記各電池の端子に前記接続部材を締結する締結手段と、
   前記各電池の個数と同一の個数だけ前記積層方向に並べられ、前記締結手段による前記接続部材の締結位置を規定する複数の位置決め手段と、
   前記積層方向に伸縮可能に構成され、前記各位置決め手段を支持するとともに、伸縮量に応じて前記各位置決め手段の前記積層方向の間隔を調整する伸縮手段と、
   を用い、
   前記締結手段および前記組電池は、
   少なくともいずれか一方が、他方に対して前記積層方向に移動可能であるとともに、少なくともいずれか一方が、他方に対して近接離間方向に移動可能であり、
   前記組電池の製造方法は、
   前記接続部材を締結する前に、
   前記積層方向における前記組電池の一端部から他端部までの長さ寸法に対応する長さ寸法に、前記伸縮手段を伸縮させることで、前記各位置決め手段の前記積層方向の間隔を調整する調整工程を行い、
   前記接続部材を締結するときに、
   前記積層方向の間隔を調整した前記各位置決め手段の位置と、前記締結位置とを合わせることにより、前記締結位置を補正する補正工程を行う、
   組電池の製造方法。

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