JP2016072050A - Assembly device and assembly method of battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車等に搭載されるバッテリパックの組立装置および組立方法に関する。 The present invention relates to an assembling apparatus and assembling method for a battery pack mounted on an electric vehicle or the like.
駆動用モータと当該駆動用モータに電力を供給するバッテリパックを備えた電気自動車(EV)やハイブリッド車両(HEV)が知られている。このような電動車両のバッテリパックとして、複数の単位電池(単電池、あるいは複数の単電池を並列接続して単位電池)を直列に接続した組電池を、上面が開放された下側筐体(ロアケース)とその下側筐体の上面開口部を閉蓋する上側筐体(アッパケース)とからなるバッテリ筐体内部に収納してパッキングしたものが使用されている。この場合に、メンテナンス時の作業性を考慮して、複数の単位電池の直列接続のうちの一部を手動解除するためのサービスプラグを備え、上側筐体の上面の一部に該サービスプラグを操作するための長方形状の開口部を設けたものが例えば特許文献1等にて知られている。 2. Description of the Related Art An electric vehicle (EV) and a hybrid vehicle (HEV) that are provided with a drive motor and a battery pack that supplies electric power to the drive motor are known. As a battery pack for such an electric vehicle, a lower battery with an open upper surface (unit battery, or a battery cell in which a plurality of unit cells are connected in parallel) is connected in series. A battery case housed and packed in a battery case composed of an upper case (upper case) that closes the upper surface opening of the lower case and the lower case is used. In this case, in consideration of workability at the time of maintenance, a service plug for manually releasing a part of the series connection of the plurality of unit cells is provided, and the service plug is attached to a part of the upper surface of the upper housing. A device provided with a rectangular opening for operation is known, for example, in Patent Document 1 and the like.
ところで、上記のようなバッテリパックを組み立てる際、通常、上部が開放された下側筐体の内部に複数の単位電池を直列接続した組電池を載置し、その後に上側筐体を下側筐体の上面開口位置に合わせて組み付けることにより、下側筐体の上面開口部を閉蓋してバッテリパックとすることが行われている。 By the way, when assembling the battery pack as described above, an assembled battery in which a plurality of unit cells are connected in series is usually placed inside a lower casing whose upper part is open, and then the upper casing is mounted on the lower casing. The battery pack is made by closing the upper surface opening of the lower housing by assembling it according to the position of the upper surface opening of the body.
しかしながら、電気自動車等に用いる大型のバッテリパックにおいては、その寸法が大きく、それに伴い筐体も大型化して上側筐体の重量が大きくなる。このため、バッテリパックの組立工程において、組電池を収容した下側筐体の上面開口部に合わせた位置まで上側筐体を移動させて位置決めするまでの作業負荷が大きいという問題があった。このようなことから、下側筐体に対して上側筐体を組み付ける際の作業負荷を軽減し、併せて下側筐体に対して上側筐体を正確に且つ安定して組み付けることができる簡易な構成での組立装置が望まれていた。 However, a large battery pack used for an electric vehicle or the like is large in size, and accordingly, the casing is also enlarged and the weight of the upper casing is increased. For this reason, in the battery pack assembling process, there is a problem that the work load until the upper housing is moved and positioned to a position matched with the upper surface opening of the lower housing containing the assembled battery is large. For this reason, the work load when the upper housing is assembled to the lower housing can be reduced, and at the same time, the upper housing can be assembled accurately and stably to the lower housing. An assembling apparatus having a simple configuration has been desired.
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、上記のような大型のバッテリパックを組み立てるにあたって、下側筐体に対して上側筐体を移動させて位置決めする際の作業負荷を軽減することができるようにしたバッテリパックの組立装置および組立方法を提供するものである。 The present invention has been made paying attention to such a problem, and in assembling the large battery pack as described above, the work load when positioning by moving the upper housing relative to the lower housing is reduced. A battery pack assembling apparatus and an assembling method that can be reduced are provided.
本発明は、上面が開放されている有底状の下側筐体と、この下側筐体に収容配置された複数の単位電池の集合体からなる組電池と、上記下側筐体を閉蓋するとともに当該下側筐体とともにバッテリ筐体を形成する上側筐体と、からなるバッテリパックを組み立てるにあたり、搬送母機に吊り下げ支持された組付ハンドにて上側筐体を予め位置決め支持した上で、その上側筐体を組電池が収容配置されている下側筐体に対して上方から組み付ける装置を前提としている。 The present invention includes a bottomed bottom casing having an open top surface, an assembled battery composed of an assembly of a plurality of unit cells accommodated in the lower casing, and the lower casing closed. When assembling a battery pack comprising an upper casing that covers and forms a battery casing together with the lower casing, the upper casing is positioned and supported in advance by an assembly hand that is suspended and supported by the transport mother machine. Therefore, it is assumed that the upper casing is assembled from above with respect to the lower casing in which the assembled battery is accommodated.
この場合において、搬送母機としては例えばホイストや多関節アーム式の助力装置等を想定している。 In this case, for example, a hoist or an articulated arm type assisting device is assumed as the transport mother machine.
そして、上記上側筐体の上面部には開口部が開口形成されている一方、上記組付ハンドは、ハンド本体に設けられて上記上側筐体の上面部を吸着支持する吸着手段と、上記ハンド本体に上下方向を指向するように設けられた回転可能なロッド部材と、上記ロッド部材の下端部に設けられた係合手段と、を備えているものとする。 An opening is formed in the upper surface of the upper casing, while the assembly hand is provided with a suction means that is provided in the hand body and sucks and supports the upper surface of the upper casing, and the hand. It is assumed that a rotatable rod member provided so as to be directed in the vertical direction on the main body and an engaging means provided at the lower end portion of the rod member are provided.
その上で、上記吸着手段が上側筐体を吸着支持している状態では、係合手段が上側筐体の開口部からその下側に入り込んで当該開口部の周囲に対し平面視にて係合状態となる一方、上記下側筐体に対する上側筐体の組み付け後であって且つ吸着手段による上側筐体の吸着支持を解除するのに先立ってロッド部材を回転させることにより、係合手段による開口部の周囲に対する係合状態が解除されるようになっていることを特徴とするものである。 In addition, in a state where the suction means sucks and supports the upper casing, the engaging means enters the lower side from the opening of the upper casing and engages with the periphery of the opening in a plan view. On the other hand, after the upper casing is assembled to the lower casing and before the suction support of the upper casing by the suction means is released, the rod member is rotated to open the opening by the engaging means. The engagement state with respect to the periphery of the part is released.
ここで、上記係合手段は、組付ハンドに吸着支持されている上側筐体が万が一荷崩れを起こした場合等に備えて、上記開口部の周囲に対する係合状態をもって組付ハンドからの上側筐体の落下防止手段として機能することになる。 Here, the engagement means is provided in the case where the upper casing that is sucked and supported by the assembly hand should collapse, and the upper side from the assembly hand is engaged with the periphery of the opening. It will function as means for preventing the casing from falling.
本発明によれば、搬送母機に吊り下げ支持された組付ハンドで吸着支持した上側筐体を下側筐体上に移載して組み付けるようにしているので、上側筐体を下側筐体に組み付ける際の作業負荷を軽減できるほか、比較的簡単な構造のもとで上側筐体を下側筐体に対して正確に且つ安定して組み付けることができるようになって、作業性の向上に寄与できる。また、上側筐体に形成されている開口部を有効利用して係合手段による係合と係合解除とを切り換えるようにしていることから、上記係合手段による係合状態をもって組付ハンドからの上側筐体の落下防止を図ることができ、安全性の向上とともに落下による二次的不具合の発生を未然に防止することができる。 According to the present invention, the upper casing that is suction supported by the assembly hand that is suspended and supported by the transport mother machine is transferred and assembled onto the lower casing. In addition to reducing the work load during assembly, the upper housing can be assembled to the lower housing accurately and stably with a relatively simple structure, improving workability. Can contribute. In addition, since the opening formed in the upper housing is effectively used to switch between engagement and disengagement by the engagement means, the assembled hand is engaged with the engagement state by the engagement means. It is possible to prevent the upper casing of the camera from dropping, and it is possible to prevent the occurrence of a secondary problem due to the fall while improving safety.
図1〜7は本発明に係るバッテリパックの組立装置を実施するためのより具体的な形態を示し、特に図1は電気自動車用のバッテリパックの一例としてその概略斜視図を示し、図2は上記バッテリパックの分解斜視図を示している。 1 to 7 show a more specific form for carrying out the battery pack assembling apparatus according to the present invention. In particular, FIG. 1 shows a schematic perspective view as an example of a battery pack for an electric vehicle, and FIG. An exploded perspective view of the battery pack is shown.
図1,2に示すように、バッテリパック1は、下側筐体としてのロアケース3と上側筐体としてのアッパケース4とからなるバッテリ筐体2内に、複数の単位電池(単電池、あるいは複数の単電池を直列あるいは並列接続した単位電池であり、電池モジュールとも称することがある。)5aを積層しつつ直列に接続した組電池5を収納してパッキングしたものである。そして、バッテリ筐体2内には付帯機器として図示しないバッテリコントローラやバッテリジャンクションボックス等が組電池5とともに収納される。また、アッパケース4の上面中央部には、後からサービスプラグ(サービスディスコネクトスイッチとも言う。)を取り付けるための方形状または長方形状の開口部6が予め窓状に開口形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the battery pack 1 includes a plurality of unit cells (single cells or single cells) in a
下側筐体としてのロアケース3および上側筐体としてのアッパケース4は例えば鋼板等を三次元形状にプレス成形した矩形状で且つ有底状のものであり、図2に示すように、上面が開放されているロアケース3をテーブル等の所定位置に水平姿勢にて位置決め載置した上で、ロアケース3の内部に組電池5の構成要素である単位電池5aを積層しつつ並べるとともに、先に述べた付帯機器を収納する。そして、ロアケース3の上にアッパケース4をかぶせて双方の周縁フランジ部3a,4a同士を突き合わせることでロアケース3が閉蓋されて、ロアケース3とアッパケース4とからなるバッテリ筐体2を外殻とするバッテリパック1が構築される。
The
なお、ロアケース3とアッパケース4の周縁フランジ部3a,4a同士の間には図示外のシール部材が介装される。また、ロアケース3およびアッパケース4の周縁フランジ部3a,4a同士を突き合わせることで両者の相対位置決めがなされたならば、双方の周縁フランジ部3a,4a同士が図示しないボルト・ナットにて締結結合されて、バッテリ筐体2として一体化されることになる。
A seal member (not shown) is interposed between the
ここで、ロアケース3に対するアッパケース4の組付作業は所定の組付ハンドを用いて行われるようになっており、その組付ハンド7の詳細を図3〜5に示す。より詳細には、所定位置にて図2のような下向き姿勢にて待機しているアッパカバー4を組付ハンド7にて吸着支持した上で、これを組電池5等が予め収納されているロアカバー3の真上まで搬送するとともに、その位置でゆっくりと下降させてアッパカバー4をロアカバー3にかぶせて位置決めすることになり、図3は組付ハンド7の平面説明図を、図4はその正面説明図を、図5はその左側面説明図をそれぞれ示している。
Here, the assembling work of the
図3〜5に示すように、組付ハンド7は十字状の補強バー9を含む矩形枠状のハンド本体8を主要素として構成されていて、ハンド本体8はその上面四隅のアイボルトに連結されたワイヤ10を介して搬送母機であるところの図示外のウインチに吊り下げ支持される。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
ハンド本体8には吸着手段としての複数(本実施の形態では平面視にて7個)の吸着パッド11と同じく複数の押し当てパッド12とが設けられているほか、前後一対の位置決めピン13が設けられている。吸着パッド11は可撓性のあるゴム材料等にてカップ状に形成されたいわゆる吸盤であり、バキュームカップあるいは吸着カップとも称されることがある。これにより、組付ハンド7にてアッパカバー4を吸着支持する際には、複数の吸着パッド11と押し当てパッド12とをアッパカバー4の上面の所定位置に押し当てながら、位置決めピン13を同じくアッパカバー4の上面の位置決め穴に係合させることで、ハンド本体8とアッパカバー4との相対位置決めを行い、その状態で吸着パッド11に負圧吸引力を発生させることでアッパカバー4を吸着支持することができる。
The hand
なお、一対の位置決めピン13は、組付ハンド7とアッパカバー4の相対位置決めのための位置決め手段として機能し、その相手側となる位置決め穴としては例えばアッパカバー4の周縁フランジ部4a(図2参照)に形成されているボルト穴等が使用される。
The pair of positioning pins 13 function as positioning means for relative positioning of the
また、ハンド本体8のうち一方の長辺部からは一対の長尺な振れ止めバー14が下方に向けて垂設されているとともに、他方の長辺部からは一対の長尺な振れ止めバーを兼ねたロケートピン15が下方に向けて垂設されている。これらの振れ止めバー14とロケートピン15は図示外の圧縮コイルばね等の弾性手段により下方に付勢されていて、図5のストロークSのもとで伸縮動作が可能となっている。そして、これらの振れ止めバー14とロケートピン15はハンド本体8が吸着したアッパカバー4の外縁に近接していることで、組付ハンド8が吸着支持したアッパカバー4の搬送動作中における当該アッパカバー4の振れを抑制する機能を有している。
In addition, a pair of long
ロケートピン15はその名の通り組付ハンド7に吸着支持されているアッパカバー4をロアカバー3に対してその上方側から近付ける際に、その先端をロアカバー4側の周縁フランジ部aにおけるロケート穴に係合させることで、組付ハンド7とロアカバー3との相対位置決め、ひいては組付ハンド7を介してのロアカバー3とアッパカバー4との相対位置決めを行うことができるようになっている。なお、上記ロケート穴としてはロアカバー3側の周縁フランジ部3a(図2参照)に形成されたボルト穴等が使用される。これにより、ロケートピン15は組付ハンド7とロアケース3との相対位置決めのための位置決め手段として機能する。
As the name suggests, the locating
ハンド本体8のうち図3の平面視におけるほぼ中央位置、より具体的には組付ハンド7が吸着支持することになるアッパカバー4に開口形成された開口部6(図1,2参照)に相当する位置には、当該組付ハンド7からのアッパカバー4の落下を防止するための落下防止機構16を設けてある。この落下防止機構16は、組付ハンド7が吸着支持しているアッパカバー4の搬送中において、例えば吸着パッド11の吸着不良等に起因する荷崩れ等によって組付ハンド7からアッパカバー4が落下するのを防止するために設けられている。
In the hand
図6は落下防止機構16の平面図として図7のB−B線に沿った断面説明図を、図7は図6のA−A線に沿った断面説明図をそれぞれ示している。
FIG. 6 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 7 as a plan view of the
図6,7に示すように、落下防止機構16は、アウタパイプ17にロッド部材としてのインナパイプ18を軸心方向に相対動可能に且つ相対回転可能に内挿したもので、アウタパイプ17はハンド本体8の一部を形成している補強バー9に直立姿勢にて固定されている。インナパイプ18の下端には係合部材としての板状部材たるストッパプレート19を固定してあり、このストッパプレート19はインナパイプ18とともに昇降動作可能で且つ回転可能となっている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
ストッパプレート19は図2,6に示したアッパケース4の方形状または長方形状の開口部6からその下方に挿入可能なように当該開口部6よりも一回り小さな相似形の方形状または長方形状のものとして形成されていて、金属製のプレート本体20aの上面に樹脂製の複数の保護駒20bを固定してある。そして、ストッパプレート19はその長辺部の長さが開口部6の長辺部の長さよりも短く且つ開口部6の短辺部の長さよりも長く設定されていて、同時にストッパプレート19の短辺部の長さは開口部6の短辺部の長さよりも短く設定されている。
The
アウタパイプ17にはその長手方向に沿って溝カム21を形成してあるとともに、インナパイプ18には上記溝カム21から突出する操作レバー22を連結してある。そのため、操作レバー22を溝カム21に沿って動かすことにより、溝カム21のカム変位に応じてインナパイプ18はアウタパイプ17に対して軸心方向(上下方向)に移動したり周方向に回転したりすることができるようになっている。これにより、組付ハンド7がアッパケース4を吸着支持している状態において、後述するように、アウタパイプ17に対してインナパイプ18を下降させたり上昇させたりすることで、アッパケース4の開口部6からその内部にストッパプレート19を挿入したり抜き上げたりすることができるようになっている。
A
図7に示すように、アウタパイプ17に形成された溝カム21のうち縦溝21aの下端から屈曲した下部横溝21bの終端にロック溝21cが形成されていて、このロック溝21cに操作レバー22が落ち込んでロックされている状態(ロック位置Q1)が後述するストッパプレート19の係合位置(係合状態)P1とされている一方、縦溝21aと下部横溝21bの交差部に操作レバー22が位置しているアンロック状態(アンロック位置Q2)がストッパプレート19の係合解除位置(係合解除状態)P2とされている。なお、係合位置P1と係合解除位置P2とのなす角度(操作レバー22のロック位置Q1とアンロック位置Q2とのなす角度)はアウタパイプ17の円周方向で90度に設定されている。さらに、縦溝21aの上端から屈曲した上部横溝21dの終端に退避溝21eが形成されていて、この退避溝21eに操作レバー22が落ち込んで退避ロックされている状態(退避ロック位置Q3)がストッパプレート19の退避位置とされている。
As shown in FIG. 7, a
そして、上記のように操作レバー22がロック位置Q1にある時には、ストッパプレート19は図6の係合位置P1にあることから、この状態ではインナパイプ18の下端に連結されたストッパプレート19の長手方向が開口部6の短辺方向を指向し、他方、操作レバー22がアンロック位置Q2にある時には、ストッパプレート19は図6の係合解除位置P2にあることから、ストッパプレート19の長手方向が開口部6の長手方向を指向するように設定してある。さらに、操作レバー22が退避ロック位置Q3にある時には、ストッパプレート19の向きは操作レバー22のロック時と同じ向きにあるものの、ストッパプレート19も上方に大きく退避してその位置で待機していることになる。
When the
ここで、図7に示すように、少なくとも操作レバー22がロック位置Q1にある時には、この操作レバー22を含むインナパイプ18には図示しないばね等の付勢手段により図7の矢印a方向(双方のパイプ17,18の平面視にて時計回り方向)に付勢されていて、図7の操作レバー22が同図のロック位置1にある状態で、操作レバー22がロック溝21cから上方に抜け出ることができるだけの外力がストッパプレート19に加わると、インナパイプ18はストッパプレート19や操作レバー22とともに時計回り方向に回転して、操作レバー22がアンロック位置Q2に位置するまで自己復帰動作が可能となっている。そして、操作レバー22がロック位置Q1、アンロック位置Q2および退避ロック位置Q3にある状態では、その操作レバー22やストッパプレート19を含むインナパイプ18は該当する位置での姿勢を自己保持することができるようになっている。
Here, as shown in FIG. 7, when at least the
なお、図3,4に示すように、組付ハンド7のハンド本体8にはその取扱性を考慮して把手部23を設けてある。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
したがって、このように構成された組付ハンド7を用いてロアケース3に対するアッパケース4の組み付けを行うにあたっては次のような手順で行うものとする。
Therefore, the assembly of the
最初に、所定位置に位置決め載置されているアッパケース4を組付ハンド7にて吸着支持するに際しては、落下防止機構16のストッパプレート19を退避位置まで上昇退避させた状態(操作レバー22が退避ロック位置Q3にある状態)で、図3〜5に示すようにアッパケース4の上方から組付ハンド7を接近させて、ロケートピン15や振れ止めバー14にてアッパケース4とのラフな相対位置決めを行いながら、それぞれの押し当てパッド12や吸着パッド11をアッパケース4の上面に押し付けるとともに、位置決めピン13をアッパケース4側の位置決め穴に係合させる。この段階では各吸着パッド11に負圧吸引力が作用しておらず、位置決めピン13と相手側の位置決め穴との係合によって初めて組付ハンド7とアッパケース4との相対位置決めがなされることになる。また、ストッパプレート19は上方に大きく退避した退避位置にあって且つ図6の係合位置P1と同じ向きにある。
First, when the
この後、吸着パッド11に負圧吸引力を発生させると、上記の相対位置決め状態を保ったままで、アッパケース4が組付ハンド7に吸着支持されることになる。この状態において、図6の平面視に基づき組付ハンド7に吸着支持されたアッパケース4側の開口部6と落下防止機構16のストッパプレート19との位置関係についてみた場合に、同図に示すように両者の位置は一致しているものの、ストッパプレート19は退避位置にあって且つ図6の係合位置P1と同じ向きにある。この状態では、開口部6の長手方向とストッパプレート19の長手方向とがクロスした関係、つまり双方の長手方向同士が直交している関係にあり、仮にそのままストッパプレート19を下降させたとしても開口部6からは挿入不可能な関係にある。
Thereafter, when a negative pressure suction force is generated on the
そこで、図7の落下防止機構16について、操作レバー22を退避位置Q3から溝カム21の縦溝21aに沿ってアンロック位置Q2へと移動させることでストッパプレート19をインナパイプ18とともに下降させる。その際に、操作レバー22を退避位置Q3から溝カム21の上部横溝21eに沿って移動させる初期段階でストッパプレート19がインナパイプ18や操作レバー22とともに90度回転することになる。これによりストッパプレート19は図6の平面視において係合解除位置P2に位置することになり、アッパケース4側の開口部6とストッパプレート19とは位置および向き共に一致することになり、ストッパプレート19は開口部6に対して挿入可能な向きとなっていることになる。これにより、操作レバー22をアンロック位置Q2まで下降させることにより、それに伴ってインナパイプ18やストッパプレート19も下降することから、ストッパプレート19は開口部6からアッパケース4の内部に挿入されることになる。
7, the
そして、操作レバー22をアンロック位置Q2まで下降させたならば、さらにその操作レバー22をロック位置Q1まで移動させてロック溝21cに係合させてその状態を自己保持させる。このロック状態では、ロックプレート19は図7に実線で示す位置にあるとともに、先に述べたように、インナパイプ18にはロック位置Q1からアンロック位置Q2の方向に引き戻すような弾性体による付勢力が作用しているので、この付勢力に基づいて操作レバー22をロック溝21cの内周面に圧接させることでそのロック状態を自己保持することができる。
When the
このように操作レバー22をアンロック位置Q2からロック位置Q1まで移動させることは、インナパイプ18やストッパプレート19が先の場合とは逆方向に90度回転することにほかならないから、図6に示すように開口部6からアッパケース4の内部に挿入されたストッパプレート19は係合位置P1となり、開口部6とストッパプレート19の双方の長手方向同士が互いにクロスした関係となる。
The movement of the
これにより、平面視において開口部6の周縁部に対してその下側に位置するストッパプレート19がいわゆる引っ掛かりの関係となっていて、仮にストッパプレート19を開口部6を通して上方に抜き出そうとしても、そのままではストッパプレート19を開口部6から抜き出すことが不可能な状態となっている。この状態をもって、落下防止機構16によるアッパケース4の落下防止が図られていることになる。そして、以上により、組付ハンド7によるアッパケース4の吸着支持と落下防止機構16による落下防止措置が施されたことになる。
Thereby, the
その一方、上記組付ハンド7が吸着支持したアッパケース4をロアケース3に対して組み付けるべき組付ステージでは、図2に示すように組電池5およびその付帯機器が収容されたロアケース3が上面が開放された水平状態で待機していることになる。
On the other hand, in the assembly stage in which the
そこで、先に組付ハンド7が吸着支持したアッパケース4を搬送母機であるホイストの動きにより組付ハンド7ごと組付ステージで待機しているロアケース3の真上まで搬送し、さらに組付ハンド7が吸着支持しているアッパケース4をロアケース3に対してゆっくりと下降させる。
Therefore, the
このような組付ハンド7によるアッパケース4の搬送過程において、各吸着パッド11の撓み自由度の範囲内でそれらの吸着パッド11に吸着支持されているアッパケース4が揺動することがあるが、このようなアッパケース4の無用な動きはアッパケース4の周囲に位置している振れ止めバー14やロケートピン15によって抑制される。
In the process of transporting the
また、組付ハンド7によるアッパケース4の搬送過程において、例えば吸着パッド11の吸着不良等によりアッパケース4が荷崩れを起こして傾こうとしたり、あるいは落下しようとした場合でも、先に図6,7に基づいて説明したように、アッパケース4の開口部6からアッパケース4の内部に挿入されている落下防止機構16のストッパプレート19が開口部6の周縁部に対して引っ掛かりの関係となっているので、アッパケース4における開口部6の周縁部下面がストッパプレート19に着座することはあっても、ストッパプレート19が開口部6から上方に抜け出てしまうことはない。これによって、落下防止機構16によるアッパケース4の落下防止機能が効果的に発揮される。
Further, in the process of transporting the
組付ハンド7に吸着支持されているアッパケース4をその下側で待機しているロアケース3に対してゆっくりと下降させる過程において、組付ハンド7側のロケートピン15の先端を例えばロアケース3側の周縁フランジ部3aに形成されているボルト穴等に係合させ、組付ハンド7とロアケース3との相対位置決め、ひいては組付ハンド7を介してのロアケース3とアッパケース4との相対位置決めを施した上で、さらにアッパケース4を組付ハンド7ごとロアケース3に対してさらに下降させるものとする。その際に、ロケートピン15は図5のストロークSのもとで徐々に収縮動作し、同時に振れ止めバー14はその先端がロアケース3側の周縁フランジ部3aに干渉することになるので、ロケートピン15と同様に振れ止めバー14も図5のストロークSのもとで収縮動作することになる。これにより、振れ止めバー14の存在がロアケース3とアッパケース4との相対位置決めの障害となることはない。
In the process of slowly lowering the
こうしてロアケース3に対してアッパケース4が徐々に下降する過程において、ロアケース3とアッパケース4とが近接したならば、作業員によって操作レバー22がロック位置Q1からアンロック位置Q2に操作されることにより、ストッパプレート19が係合位置P1から係合解除位置P2に90度回転し、ストッパプレート19の係合が解除される。ここで、仮に作業員による操作レバー22のロック位置Q1からアンロック位置Q2への操作がなされなかった場合であっても、先にアッパケース4の開口部6から当該アッパケース4内に挿入されている落下防止機構16のストッパプレート19が、予めロアケース3内に収納されている付帯機器の一部と干渉することになる。この付帯機器の一部との干渉によってストッパプレート19には上向きの力が作用して相対的に上方に押し上げられるようにして所定量だけ浮上する。
If the
このストッパプレート19の押し上げは、ストッパプレート19自体が固定されているインナパイプ18がロック位置Q1にある操作レバー22とともに押し上げられることにほかならないから、図7のロック溝21cに係合している操作レバー22が当該ロック溝21cから上方に抜け出て、その瞬間に、インナパイプ18に予め付与されている付勢力によって、操作レバー22がアンロック位置Q2に位置するまでインナパイプ18がストッパプレート19とともに時計回り方向に90度回転することになる。この回転によりストッパプレート19は再び図6の係合解除位置P2となって、アッパケース4側の開口部6とストッパプレート19との位置関係は、同図に示すように両者の長手方向が一致したものとなる。
The
このことは、それまでの開口部6に対するストッパプレート19の引っ掛かりの関係、すなわち落下防止のためのストッパプレート19の係合が解除され、開口部6からストッパプレート19を上方に抜き出そうとすれば抜き出すことが可能となる。なお、図7のロック溝21cから操作レバー22が上方に抜け出すようにしてインナパイプ18がストッパプレート19とともに90度回転したとしても、ストッパプレート19はなおも開口部6の下側に位置していてアッパケース4の内下面と干渉するようなことはない。
This is because the
この後、開口部6に対するストッパプレート19の係合解除動作からわずかに遅れて、アッパケース4とロアケース3との相対位置決めが施された状態で、ロアケース3側の周縁フランジ部3aに対してアッパケース4の周縁フランジ部4aが着座することになり、この時点で初めて両者の相対位置決めが施された状態でロアケース3に対してアッパケース4が組み付けられることになる。
Thereafter, with the relative positioning of the
そこで、ロアケース3に対するアッパケース4の組付完了を待って、いわゆる各吸着パッド11のいわゆる真空破壊により各吸着パッド11の負圧吸引力を解除する一方、図7の操作レバー22を溝カム21の縦溝21aに沿って押し上げることにより、ストッパプレート19はアッパケース4の開口部6の周縁部と干渉することなくその開口部6から真上方向に抜き上げられることになる。その後、操作レバー22を図7の退避溝21eに係合させることで、ストッパプレート19はアッパケース4の上方に退避したままでその位置に自己保持される。
Therefore, after the assembly of the
そして、ロアケース3の周縁フランジ部3aに対してアッパケース4の周縁フランジ部4aが着座している状態で、それらの周縁フランジ部3a,4a同士の重合部の複数箇所にボルト・ナットによる仮締めを施して、ロアケース3に対してアッパケース4を締結固定する。
Then, with the
こうして、ロアケース3に対してアッパケース4を締結固定したならば、組付ハンド7を上方に押し上げるようにして移動させる。これにより、各吸着パッド11や押し当てパッド12さらには振れ止めバーや14ロケートピン15が順次アッパケース4から離間して、アッパケース4は組付ハンド7から完全に解放されたことになり、以上をもってロアケース3に対するアッパケース4の一連の組付作業が完了する。
When the
このように本実施の形態によれば、ホイストを搬送母機とする組付ハンド7を用いてロアケース3に対してアッパケース4を組み付けるようにしているので、アッパケース4を組み付ける際の作業負荷を軽減できることはもちろんのこと、組付ハンド7そのものも比較的簡単な構造で済み、アッパケース4をロアケース3に対して正確に且つ安定して組み付けることができることで作業性の向上が図れるようになる。
As described above, according to the present embodiment, the
特に、組付ハンド7は当該組付ハンド7とアッパケース4との相対位置決めのための手段として機能する位置決めピン13を備えているとともに、当該組付ハンド7とロアケース3との相対位置決めのための手段として機能するロケートピン15を備えているため、ロアケース3とアッパケース4との位置決め精度が高いものとなり、ロアケース3とアッパケース4の組付精度が向上する。
In particular, the
しかも、組付ハンド7には落下防止機構16が付帯していることにより、組付ハンド7からのアッパケース4の落下防止を図ることができ、安全性の向上とともに落下による二次的不具合の発生を未然に防止することができるようになる。
In addition, since the
また、落下防止機構16におけるストッパプレート19の係合解除をロアケース3内の付帯機器との干渉によって自律的に行わせるようにしているので、係合解除動作の信頼性が高いものとなる。さらに、アッパケース4の落下防止に際してそのアッパケース4に形成されている開口部6を有効利用しているので、落下防止機構16そのものの構造も簡素化できることになる。
In addition, since the engagement of the
ここで、上記実施の形態では搬送母機としてホイストを用いているが、このホイストに代えて、例えば多関節アーム式の助力装置や直交座標型の搬送機器を搬送母機として用いることも可能である。 Here, in the above-described embodiment, a hoist is used as the transport mother machine. However, instead of this hoist, for example, an articulated arm type assisting device or an orthogonal coordinate type transport device can be used as the transport mother machine.
さらに、上記実施の形態における落下防止機構16では係合手段として矩形状または長方形状のストッパプレート19を用いているが、ストッパプレート19としてはこの形状に限定されることはなく、例えば楕円形等の他の形状のものであっても良い。すなわち、長手方向寸法が開口部6の長辺よりも短く、且つ短辺よりも長い寸法であると共に、短手方向寸法が開口部6の短辺よりも短い寸法であれば、その形状は限定されない。
Furthermore, in the
加えて、落下防止機構16の係合手段は必ずしもストッパプレート19の如き板状のものに限定されない。要は、アッパケース4の落下を確実に防止できる係合状態とその解除状態である係合解除状態とに切り換えることができる機構であれば良く、例えば開口部6の周縁部を把持したり解放したりすることが可能なクランプ手段等を用いても良い。
In addition, the engagement means of the
1…バッテリパック
2…バッテリ筐体
3…ロアケース(下側筐体)
4…アッパケース(上側筐体)
5a…単位電池
5…組電池
6…開口部
7…組付ハンド
8…ハンド本体
11…吸着パッド(吸着手段)
13…位置決めピン(位置決め手段)
15…ロケートピン(位置決め手段)
18…インナパイプ(ロッド部材)
19…ストッパプレート(係合手段)
P1…係合位置
P2…係合解除位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
4… Upper case (upper housing)
5a ...
13. Positioning pin (positioning means)
15 ... Locate pin (positioning means)
18 ... Inner pipe (rod member)
19: Stopper plate (engaging means)
P1 ... engagement position P2 ... engagement release position
Claims (6)
上記上側筐体の上面部には開口部が開口形成されている一方、
上記組付ハンドは、
ハンド本体に設けられて上記上側筐体の上面部を吸着支持する吸着手段と、
上記ハンド本体に上下方向を指向するように設けられた回転可能なロッド部材と、
上記ロッド部材の下端部に設けられた係合手段と、
を備えていて、
上記吸着手段が上側筐体を吸着支持している状態では、係合手段が上側筐体の開口部からその下側に入り込んで当該開口部の周囲に対し平面視にて係合状態となる一方、
上記下側筐体に対する上側筐体の組み付け後であって且つ吸着手段による上側筐体の吸着支持を解除するのに先立ってロッド部材を回転させることにより、係合手段による開口部の周囲に対する係合状態が解除されるようになっていることを特徴とするバッテリパックの組立装置。 A bottomed bottom casing having an open upper surface, an assembled battery composed of an assembly of a plurality of unit cells accommodated in the lower casing, and closing the lower casing When assembling a battery pack consisting of an upper casing that forms a battery casing together with the lower casing, the upper casing is positioned and supported in advance by an assembly hand suspended and supported by the transport mother machine. A device for assembling the housing from above to the lower housing in which the assembled battery is accommodated.
While an opening is formed in the upper surface of the upper casing,
The assembly hand is
A suction means provided on the hand body for sucking and supporting the upper surface of the upper housing;
A rotatable rod member provided on the hand body so as to be oriented in the vertical direction;
Engagement means provided at the lower end of the rod member;
With
In the state where the suction means sucks and supports the upper housing, the engagement means enters the lower side from the opening of the upper housing and is engaged with the periphery of the opening in plan view. ,
After the upper casing is assembled to the lower casing and before the suction support of the upper casing by the suction means is released, the rod member is rotated to engage the surroundings of the opening by the engaging means. A battery pack assembling apparatus, wherein the combined state is released.
上記係合部材は開口部よりも小さい相似形の板状部材であることを特徴とする請求項1に記載のバッテリパックの組立装置。 While the opening is rectangular in plan view,
The battery pack assembling apparatus according to claim 1, wherein the engaging member is a similar plate-like member smaller than the opening.
上記上側筐体の上面部には開口部が開口形成されている一方、
上記組付ハンドは、
ハンド本体に設けられて上記上側筐体の上面部を吸着支持する吸着手段と、
上記ハンド本体に上下方向を指向するように設けられた回転可能なロッド部材と、
上記ロッド部材の下端部に設けられた係合手段と、
を備えていて、
上記吸着手段が上側筐体を吸着支持している状態では、係合手段を上側筐体の開口部からその下側に入り込ませて当該開口部の周囲に対し平面視にて係合状態とする一方、
上記下側筐体に対する上側筐体の組み付け後であって且つ吸着手段による上側筐体の吸着支持を解除するのに先立ってロッド部材を回転させて、係合手段による開口部の周囲に対する係合状態を解除することを特徴とするバッテリパックの組立方法。 A bottomed bottom casing having an open upper surface, an assembled battery composed of an assembly of a plurality of unit cells accommodated in the lower casing, and closing the lower casing When assembling a battery pack consisting of an upper casing that forms a battery casing together with the lower casing, the upper casing is positioned and supported in advance by an assembly hand suspended and supported by the transport mother machine. A method of assembling the housing from above with respect to the lower housing in which the assembled battery is accommodated.
While an opening is formed in the upper surface of the upper casing,
The assembly hand is
A suction means provided on the hand body for sucking and supporting the upper surface of the upper housing;
A rotatable rod member provided on the hand body so as to be oriented in the vertical direction;
Engagement means provided at the lower end of the rod member;
With
In a state where the suction means sucks and supports the upper housing, the engagement means enters the lower side of the upper housing from the opening thereof and is engaged with the periphery of the opening in a plan view. on the other hand,
After the assembly of the upper housing to the lower housing, and before releasing the suction support of the upper housing by the suction means, the rod member is rotated and the engagement with the periphery of the opening by the engagement means A method for assembling a battery pack, wherein the state is released.
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