JP4276002B2

JP4276002B2 - ボタン型電池の製造装置

Info

Publication number: JP4276002B2
Application number: JP2003176590A
Authority: JP
Inventors: 裕一小杉
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2023-06-20
Also published as: JP2005011748A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボタン型電池の製造装置に関し、詳しくはボタン型電池の部品である合成樹脂製パッキングと金属製キャップとの取り付け、固定を行なうためのボタン型電池の製造装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
ボタン型電池は、例えば正極合剤が収納され正極缶にセパレータ等を配置し、さらに負極端子として機能し、負極材料が収納された金属製キャップを前記正極缶内に合成樹脂製パッキングを介して液密にかしめ固定した構造を有する。
【０００３】
このようなボタン型電池の製造においては、内周面に段差部を有し、少なくともその内周面にシール剤が塗布された合成樹脂製の環状パッキングと外周縁部の外面にシール剤が塗布された金属製キャップを用意し、合成樹脂製パッキングに前記キャップの外周縁部を挿入固定する工程がある。すなわち、前記キャップおよび環状パッキングは予め一体的に固定した状態でボタン型電池の製造に供される。
【０００４】
前記環状パッキングへのキャップの挿入固定を実施するには、次のような構造の製造装置が考えられている。
【０００５】
すなわち、この製造装置は前記環状パッキングを保持するための複数の円形凹部を外周近傍の上部に有し、間欠的に回転される円盤状テーブルを備えている。シリンダ機構と回転機構を有する支持部材は、前記円盤状テーブルに隣接して配置されている。キャップ位置決め供給用アームは、その中心を前記支持部材に水平に回転可能で上下動可能に取着されている。筒体は、前記アームの両端付近に垂直にそれぞれ固定されている。ラッパ状をなすバキュームパッドは、前記各筒体の下端にその筒体の空洞部と連通するようにそれぞれ固定されている。なお、このバキュームパッドは後述するように金属製キャップを真空チャックするため、その際に金属製キャップに傷が付かないように柔軟なゴムから作られている。真空ポンプは、前記各筒体の上端に例えばホースを介して連結されている。
【０００６】
このような製造装置による環状パッキングへのキャップの挿入固定の操作を次に説明する。内周面に段差部を有し、少なくともその内周面にシール剤が塗布された合成樹脂製の環状パッキングを前記円盤状テーブルの複数の円形凹部にそれぞれ搬送し、保持させる。また、真空ポンプを作動してラッパ状をなすゴム製バキュームパッドを真空引きしてそのパッドに金属製キャップを真空チャックし、さらにそのキャップの外周縁部の外面にシール剤を塗布する。前記円盤状テーブルを間欠的に回転させて前記パッキングを所定の位置に移動させ、かつ前記支持部材の回転機構によりアームを回転してその筒体下端のバキュームパッドで真空チャックされたキャップを前記パッキングの直上に位置させる。前記支持部材のシリンダ機構により前記アームを下降させ、その筒体下端のバキュームパッドを所定の位置まで下降させ、真空チャックされたキャップの外周縁部を前記円盤状テーブルのパッキング内に挿入し、予め塗布されたシール材を介してそれら環状パッキングとキャップを固定する。真空ポンプの作動を停止して、バキュームパッドによる前記キャップの真空チャックを解除し、さらに前記支持部材のシリンダ機構により前記アールおよび筒体と共に前記バキュームパッドをもとの位置まで上昇させる。前記円盤状テーブルを間欠的に回転させた後、シール剤で固定された環状パッキングとキャップを外部に円盤状テーブルから取り出す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記製造装置ではキャップを真空チャックするラッパ状のバキュームパッドがゴムから作られ、加圧により変形し易いため、前記バキュームパッドで真空チャックされた金属製キャップの外周縁部を前記環状パッキング内に挿入する際にそのバキュームパッドが片寄って変形し、前記キャップが傾く。その結果、前記シール剤の固着により図５に示すように環状パッキング３１内の段差部３２に金属製キャップ３３が傾いてその外周縁部が固定される問題があった。
【０００８】
また、バキュームパッドにより前記キャップを真空チャックした状態で前記環状パッキング内に過度な力を加えて挿入すると、前記バキュームパッドが変形してこれを取着する前記筒体の下端が前記キャップに当接して傷を発生させたり、変形を生じさせたりする。
【０００９】
本発明は、合成樹脂製の環状パッキング内に金属製キャップをシール剤を介してそのキャップが正常な姿勢で挿入固定させ、さらにこの挿入固定時での前記金属製キャップへの傷発生、変形を回避することが可能なボタン型電池の製造装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るボタン型電池の製造装置は、内周面に段差部を有し、少なくともその内周面にシール剤が塗布された合成樹脂製の環状パッキング内に金属製キャップを挿入固定するためのボタン型電池の製造装置であって、
複数の環状パッキング保持部を有し、間欠的に回転される円盤状テーブルと、
前記円盤状テーブルに隣接して配置された水平に回転可能で上下動可能なキャップ位置決め供給用アームと、
前記アームに上下動可能に配置された筒状スライド部材と、
前記筒状スライド部材の下端に固定され、その筒状スライド部材の空洞部と連通する円錐台形穴を有する合成樹脂製バキュームチップと
前記バキュームチップを前記筒状スライド部材の空洞部を通して真空引きするための真空引き手段と、
前記バキュームチップを前記筒状スライド部材と共に下方に向けて付勢するためのチップ付勢手段と
を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１、図２を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態を示すボタン型電池の製造装置を示す上面図、図２は図１の要部断面図である。
【００１３】
図１中の１は、複数（例えば８つ）の環状パッキング保持部である円形凹部２が外周近傍の上部に中心に対して同心円状に等角度（４５°）で形成された円盤状テーブルである。この円盤状テーブル１は、図示しないモータの駆動軸３により例えば時計回り方向に間欠的（４５°の周角度）で回転される。前記円盤状テーブル１において、左端位置Ｐ１の円形凹部２に図示しない搬送部材で合成樹脂製の環状パッキングが搬送される。この位置Ｐ１から時計回り方向に９０°回転した位置Ｐ２で後述する金属製キャップの挿入、固定がなされる。このＰ２から時計回り方向にさらに９０°回転した位置（右端位置）Ｐ３で金属製キャップが挿入固定された環状パッキングが図示しない排出部材で取り出される。
【００１４】
図示しないシリンダ機構と回転機構を有する円柱状支持部材４は、前記円盤状テーブル１に隣接して配置されている。２本のキャップ位置決め供給用アーム５は、その中心を前記支持部材４の上部に水平に回転可能で上下動可能に直角に交差（十字状に交差）させて取着されている。なお、前記円柱状支持部材４による前記十字状に交差したアーム５の回転は、９０°の周角度で図１に示すように例えば時計回り方向に間欠的になされる。
【００１５】
図２に示すように中心に貫通穴６を有し、外周面にねじ７が切られた４つの円柱ホルダ８は、前記各アーム５の両端付近に垂直にそれぞれ挿入され、それら円柱ホルダ８のねじ７に上下方向から一対のボルト９をそれぞれ螺合することにより前記各アーム５に固定されている。なお、前記貫通穴６内面に位置する前記円柱ホルダ８部分には２つの軸受１０が互いに離間して上下に設けられている。上端に環状ストッパ部１１を有する筒状スライド部材１２は、前記各円柱ホルダ８の貫通穴６内にそれぞれ垂直にかつ上下動可能に支持されている。下面側から上方に向けて円錐台形穴１３および円柱穴１４が開口された合成樹脂製バキュームチップ１５は、前記各筒状スライド部材１２の下端部にそれぞれ前記円柱穴１４を通して嵌着されている。なお、前記バキュームチップ１５が嵌着された前記各筒状スライド部材１２の下端面は前記円柱穴１４の途中まで位置し、各筒状スライド部材１２の空洞部１６が円柱穴１４を通して前記円錐台形穴１３に連通されている。前記合成樹脂としては、例えばポリアセタール、ナイロン等が好適に用いられる。前記円錐台形穴１３の傾斜面の角度（垂線に対する角度θ）は、５０〜６０°にすることが好ましい。
【００１６】
チップ付勢手段であるコイルスプリング１７は、前記各円柱ホルダ８と前記各バキュームチップ１５の間に位置する前記各筒状スライド部材１２部分にそれぞれ配置され、そのコイルスプリング１７の上下端がそれぞれ前記円柱ホルダ８下面、前記バキュームチップ１５上面に当接されている。これらのコイルスプリング１７により、前記バキュームチップ１５が前記筒状スライド部材１２と共に下方に向けて付勢される。
【００１７】
排気ホース１８の一端は、前記４つの環状ストッパ部１１にジョイント１９を介してそれぞれ連結され、これら排気ホース１８の他端は真空引き手段である真空ポンプ２０にそれぞれ連結されている。
【００１８】
次に、前述したボタン型電池の製造装置の動作を図１、図２および図３、図４を参照して説明する。
【００１９】
内周面に段差部を有し、少なくともその内周面にシール剤が塗布された合成樹脂製の環状パッキングを図示しない搬送部材により前記円盤状テーブル１の左端Ｐ１に位置する円形凹部２に搬送、保持させる。同時に図示しないモータの駆動軸３により前記円盤状テーブル１を例えば時計回り方向に間欠的（４５°の周角度）で回転させ、その円盤状テーブル１の左端Ｐ１に移動された円形凹部２に図示しない搬送部材により前記シール剤付き環状パッキングを逐次搬送する。
【００２０】
一方、図１に示す十字状に交差した２つのアーム５において、アーム５の左端位置Ｌ１で筒状スライド部材１２下端のバキュームチップ１５が空の状態になる。この左端位置Ｌ１から時計回り方向に９０°回転したアーム５の端部位置Ｌ２において、筒状スライド部材１２下端のバキュームチップ１５の円錐状穴１３に金属製キャップを下方から挿入し、真空ポンプ２０を作動して排気ホース１８、ジョイント部１９、筒状スライド部材１２の空洞部１６およびバキュームチップ１５の円柱穴１４を通して前記キャップで囲まれたと前記円錐状穴１３の空気を真空引きしてそのバキュームチップ１５に金属製キャップを真空チャックする。前記位置Ｌ２から時計回り方向に９０°回転したアームの右端Ｌ３において、既にバキュームチップ１５に真空チャックされた金属製キャップの外周縁部の外面にシール剤を塗布する。
【００２１】
このような円盤状テーブル１の操作、十字状に交差したアーム５に連結したバキュームチップ１５等による金属製キャップの真空チャック、シール剤の塗布の操作後に円柱状支持部材４の図示しない回転機構により十字状に交差したアーム５を９０°の周角度で時計回り方向に回転させる。この時、図３に示すようにアーム５の右端位置Ｌ３で既にバキュームチップ１５で真空チャックされ、外周縁部の外面にシール剤を塗布された金属製キャップ３３は、前記円盤状テーブル１の円形凹部２（Ｐ２位置）に既に搬送、保持されたシール剤付き環状パッキング３１の直上に位置される。なお、前記金属製キャップ３３は図３に示すようにそのキャップ３３の湾曲した肩部が前記バキュームチップ１５の円錐台形穴１３内面に当接されてそのバキュームチップ１５に真空チャックされている。
【００２２】
このような図３に示す状態で、円柱状支持部材４の図示しないシリンダ機構により十字状のアーム５を所定距離下降させる。アーム５の下降により、このアーム５の円柱ホルダ８に支持された筒状スライド部材１２下端のバキュームチップ１５も下降して、このバキュームチップ１５に真空チャックされた金属製キャップ３３の外周縁部が前記円盤状テーブル１に保持された環状パッキング３１の正規の位置（環状パッキング３１の段差部３２）より僅かに下方に挿入される。この時、前記円柱ホルダ８と前記バキュームチップ１５の間の筒状スライド部材１２部分に配置されたコイルスプリング１７が縮むことによって前記バキュームチップ１５が上昇すると共に、そのコイルスプリング１７の反発力がバキュームチップ１５を通して前記金属製キャップ３３に加わる。また、前記バキュームチップ１５は比較的硬いポリアセタールのような合成樹脂から作られ、変形し難いため、前記コイルスプリング１７の反発力を前記バキュームチップ１５から前記金属製キャップ３３に均一に伝達される。その結果、図４に示すように前記金属製キャップ３３の外周縁部は前記環状パッキング３１内の段差部３２に傾斜することなく、正常な姿勢で挿入される。しかも、前記金属製キャップ３３の上部には前記筒状スライド部材１２の下端が当接されることがないため、そのキャップ３３への傷発生、キャップ３３の変形が回避される。
【００２３】
さらに、バキュームチップ１５による金属製キャップ３３の環状パッキング３１への挿入時に、そのキャップ３３が多少傾いていても、前述したようにコイルスプリング１７の縮み、これに伴う前記バキュームチップ１５の上昇によって前記キャップ３３の傾いた姿勢が調整され、結果として図４に示すように前記キャップ３３の外周縁部は前記環状パッキング３１内の段差部３２に傾斜することなく、正常な姿勢で挿入される。
【００２４】
前記円盤状テーブル１の円形凹部２の位置Ｐ２直上に位置する筒状スライド部材１２に連通された真空ポンプ２０の作動を停止して、バキュームチップ１５による前記キャップ３３の真空チャックを解除し、さらに前記円柱状支持部材４のシリンダ機構により前記アーム５を前記円柱ホルダ８および筒状スライド部材１２と共に前記バキュームチップ１５をもとの位置まで上昇させる。前記円盤状テーブル１を時計回り方向に間欠的（４５°の周角度）で回転させ、図１に示す円盤状テーブル１の右端位置Ｐ３においてシール剤で固定された環状パッキングとキャップを外部に取り出す。
【００２５】
したがって、本発明の実施形態によれば合成樹脂製の環状パッキング３１内の段差部３２に金属製キャップ３３の外周縁部をシール剤を介してそのキャップが正常な姿勢で挿入固定でき、さらにこの挿入固定時での前記金属製キャップ３３への傷発生、変形を回避することが可能なボタン型電池の製造装置を実現できる。
【００２６】
なお、前記実施形態では２つのアームを十字状に重ねて円柱状支持部材に回転可能に上下動可能に固定したが、１つのアームを円柱状支持部材に回転可能に上下動可能に固定してもよい。この場合、円柱ホルダ等は前記１つのアームの両端付近にそれぞれ垂直に固定される。
【００２７】
前記実施形態では、合成樹脂からなる環状パッキングの内周面にシール剤を塗布したが、ボタン型電池の組立てを考慮して予め前記環状パッキングの全体をシール剤で塗布してもよい。また、金属製キャップの外周縁部外面へのシール剤の塗布に関しては、ボタン型電池の種類に応じて前記シール剤の塗布を省略してもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明のボタン型電池の製造装置によれば、合成樹脂製の環状パッキング内に金属製キャップをシール剤を介してそのキャップが正常な姿勢で挿入固定させ、さらにこの挿入固定時での前記金属製キャップへの傷発生、変形を回避することが可能で、歩留まりを向上できる等顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すボタン型電池の製造装置を示す上面図。
【図２】図２は図１の要部断面図。
【図３】本発明の一実施形態を示すボタン型電池の製造装置の動作を説明するための要部断面図。
【図４】本発明の一実施形態を示すボタン型電池の製造装置の動作を説明するための要部断面図。
【図５】従来のボタン型電池の製造装置により環状パッキングにキャップの外周縁部を挿入固定した時の問題点を説明するための断面図。
【符号の説明】
１…円盤状テーブル、４…円柱状支持部材、５…キャップ位置決め供給用アーム、８…円柱ホルダ、１２…筒状スライド部材、１３…円錐台形穴、１５…合成樹脂製バキュームチップ、１７…コイルスプリング、２０…真空ポンプ、３１…合成樹脂製の環状パッキング、３２…段差部３２…金属製キャップ。

Claims

内周面に段差部を有し、少なくともその内周面にシール剤が塗布された合成樹脂製の環状パッキング内に金属製キャップを挿入固定するためのボタン型電池の製造装置であって、
複数の環状パッキング保持部を有し、間欠的に回転される円盤状テーブルと、
前記円盤状テーブルに隣接して配置された水平に回転可能で上下動可能なキャップ位置決め供給用アームと、
前記アームに上下動可能に配置された筒状スライド部材と、
前記筒状スライド部材の下端に固定され、その筒状スライド部材の空洞部と連通する円錐台形穴を有する合成樹脂製バキュームチップと
前記バキュームチップを前記筒状スライド部材の空洞部を通して真空引きするための真空引き手段と、
前記バキュームチップを前記筒状スライド部材と共に下方に向けて付勢するためのチップ付勢手段と
を備えたことを特徴とするボタン型電池の製造装置。