JP5804975B2 - 二次電池の充放電装置 - Google Patents

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Description

本発明は、二次電池の充放電装置に係り、詳しくは筐体内に収容する充放電用のコンタクトユニットとマガジンの搭載構造に改良を加えた二次電池の充放電装置に関する。
周知のように、昨今、板状に形成された二次電池が電気自動車を始め多くの技術分野で利用されており、この二次電池は、扁平なケースから1組の薄片状の電極端子が一方向に突出した構造となっている。
そして、特許文献1には、この種の二次電池に対する充放電装置のチャック機構が開示されており、今日では、二次電池の充放電装置にこのようなチャック機構を用いた充放電用のコンタクトユニットが装着されている。
この充放電装置は、多数の二次電池が並列収容されたマガジンと前記コンタクトユニットが筐体内に収容され、更に、もう一つの筐体内に充放電装置の電源や制御装置等が収容された構造とされており、充放電装置毎にこれらの筐体を隣接させてラックに複数段搭載されている。
また、マガジンに並列収容された多数の二次電池は、それぞれの電極端子がコンタクトユニットのチャック機構に対向して配置されており、コンタクトユニットはボルト等を用いて筐体内に固定され、マガジンはクレーンで搬送可能な構造となっている。
特開2012−3959号公報
ところで、二次電池の量産に伴い多くの充放電装置が使用されており、機能を維持するため、定期的に充放電装置のメンテナンスを行う必要がある。
この場合、既述したようにマガジンはクレーンで搬送されるが、コンタクトユニットは、作業者が充放電装置毎に筐体内からコンタクトユニットを取り出して適宜メンテナンスを行っている。
しかし、コンタクトユニットは重量物であり、また、充放電装置はラックの高所にも配置されるため、高所の充放電装置からコンタクトユニットを取り出す際には、脚立等を利用して作業者が筐体にボルト締めされているコンタクトユニットを外し、これを下に下ろして部品交換を行った後、コンタクトユニットを元に戻して筐体内にボルト締めしているのが実情である。
この結果、高所でコンタクトユニットの着脱作業を行う等の安全性に対する改善、また、その作業工数が多いが故の作業性の改善が望まれていた。
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、筐体内に収容するコンタクトユニットとマガジンの搭載構造に改良を加え、コンタクトユニットの着脱時の安全性と作業性を改善した二次電池の充放電装置を提供することを目的とする。
斯かる目的を達成するため、請求項1に係る二次電池の充放電装置は、ラックに搭載される筐体内の底部にスライド機構を装着し、二次電池のチャック機構を備えたコンタクトユニットが取り付くコンタクトステージを、前記スライド機構を介して筐体の内外へ搬送可能とすると共に、前記チャック機構に電極端子を対向させて多数の二次電池を並列収容したマガジンを、前記スライド機構を介して筐体の内外へ搬送可能としたことを特徴とする。
そして、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の二次電池の充放電装置に於て、前記筐体内に、コンタクトステージをロックするロック機構を設けたことを特徴とし、請求項3に係る発明は、請求項1に記載の二次電池の充放電装置に於て、前記コンタクトステージに、前記マガジンを搬送するクレーンのアームが係止可能な引掛け部を設け、当該引掛け部を介してコンタクトユニットをクレーンで筐体の内外へ搬送可能としたことを特徴とする。
また、請求項4に係る発明は、請求項に記載の二次電池の充放電装置に於て、前記コンタクトステージに設けられ、前記マガジンを搬送するクレーンのアームが係止可能な引掛け部と、前記筐体内に設けられ、前記マガジンをロックすると共に、前記ロック機構解除後のコンタクトステージのスライド機構に沿ったスライドを規制するストッパ機構と、を設け、前記コンタクトユニットは、前記引掛け部を介してクレーンで筐体の内外へ搬送可能であり、前記ストッパ機構は、前記引掛け部方向へ移動するクレーンのアームでコンタクトステージに対するスライド規制が解除されることを特徴とする。
更に、請求項6に係る発明は、請求項2に記載の二次電池の充放電装置に於て、前記筐体内に、前記ロック機構の解除で、スライド機構を介してコンタクトステージをスライドさせる駆動手段を設けたことを特徴とし、請求項7に係る発明は、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の二次電池の充放電装置において、前記コンタクトユニットの背面側に、当該コンタクトユニットの電源ライン、信号ライン、エアラインのコネクタ群を装着すると共に、当該各コネクタ群に対応して筐体の背面側にコネクタ群を装着したことを特徴とする。
そして、請求項8に係る発明は、請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の二次電池の充放電装置において、前記コンタクトユニットのチャック機構のチャック部の曲がりと変色を画像捻出するカメラを備えたことを特徴とする。
請求項1に係る発明によれば、コンタクトユニットをコンタクトステージに固着し、マガジンだけでなく、スライド機構を介してコンタクトユニットをコンタクトステージによって筐体へ収容し、また、筐体から搬出できるようにしたので、従来に比し作業性が向上することとなった。
そして、請求項2に係る発明によれば、筐体内にコンタクトステージをロックするロック機構を設けたため、筐体内でコンタクトステージが不用意にズレることがなく、請求項3に係る発明によれば、マガジンを搬送していたクレーンを用いて筐体へのコンタクトユニットの収容、筐体からのコンタクトユニットの搬出をコンタクトステージを介して可能としたので、作業者が高所のラック上の充放電装置からコンタクトユニットを取り出して下ろす作業が不要となり、従来に比しコンタクトユニットの着脱時の安全性と作業性が著しく向上することとなった。
また、請求項4に係る発明によれば、コンタクトステージ(コンタクトユニット)の不用意な筐体外への脱落を防止でき、請求項5に係る発明によれば、インターロック機構を備えることで充放電装置の充放電の安全を確保できる利点を有する。
更に、請求項6に係る発明によれば、ロック機構の解除後、駆動手段によって自動的にコンタクトステージが筐体の前方へと搬送されるため、作業性が更に向上する。
また、請求項7に係る発明によれば、筐体内へのコンタクトユニットの挿入/取付け、筐体からのコンタクトユニットの取り出しによって、コンタクトユニット側のコネクタ群と筐体側のコネクタ群の着脱が瞬時にできるため、作業者がコンタクトユニットにコネクタを接続させる作業が不要となって、更に作業性が良好となる。
そして、請求項8に係る発明によれば、コンタクトユニットのチャック部の曲がりと変色を画像検出するカメラを備えることで、コンタクトユニットのメンテナンス時期を正確に把握できる利点を有する。
請求項1乃至請求項5の一実施形態に係る充放電装置が搭載されたラックの前側全体斜視図である。 ラックの後側全体斜視図である。 筐体内に配置されたマガジンとコンタクトユニットの前側全体斜視図である。 マガジン搬出後の筐体内のコンタクトユニットの前側全体斜視図である。 コンタクトユニットの搬送状態の説明図である。 マガジンの前側全体斜視図である。 マガジンの後側全体斜視図である。 マガジンとコンタクトユニットが収容された筐体の前側全体斜視図である。 筐体の後側全体斜視図である。 コンタクトユニットの搬送状態の説明図である。 コンタクトユニットの搬送状態の説明図である。 フレームとコンタクトユニットの前側全体斜視図である。 フレームとコンタクトユニットの後側全体斜視図である。 コンタクトステージの前側全体斜視図である。 マガジンとコンタクトユニットが収容された筐体の前側全体斜視図である。 図15のA部拡大図である。 請求項6のスライド機構の一実施形態を装着したフレームとコンタクトユニットの前側全体斜視図である。 スライド機構の伸張状態を説明する説明図である。 図18の補強部材を外したB部拡大図である。 請求項7のコネクタの一実施形態を装着したフレームの前側全体斜視図である。 請求項7のコネクタの一実施形態を装着したコンタクトユニットの後側全体斜視図である。 スタッカークレーンとラックの平面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は請求項1乃至請求項5の一実施形態に係る充放電装置が搭載されたラックの前側斜視図、図2はラックの後側斜視図を示し、ラック1は複数本のスチール製の支柱3によって複数段(本実施形態では上下3段)に組み立てられて、各段に本実施形態に係る充放電装置5が搭載されている。
図1乃至図7に示すように充放電装置5は、多数の二次電池7を縦方向に並列収容したマガジン9と、二次電池7の電極端子11、13のチャック機構15、17を備えた充放電用のコンタクトユニット19を収容する筐体21と、充放電装置5の電源や制御装置等を収容するもう一つの筐体23とで構成されており、図1及び図2では、ラック1の正面に向かって右側の各段の中央に筐体21が上下2段宛搭載されている。そして、各筐体21の一方と電気的に接続する2つの筐体23が筐体21の左右に配置されて電気的に接続されており、ラック1の各段には2つの充放電装置5が搭載されている。
尚、図1に示すようにラック1の正面に向かって左側の各段には、充電装置25のコンタクトユニット等を収容する筐体27が上下2段宛搭載され、その右側に電源等を収容するもう一つの筐体29が配置されている。そして、前記筐体21と同様、筐体27内にもコンタクトユニットの他に多数の二次電池が並列収容されたマガジンが収容されており、充電装置25の筐体27は充放電装置5の筐体21と同一構造である。従って、本発明の充放電装置には充電装置を含んでいる。また、下段の筐体21、27と筐体23、29はラック1にネジ止めされ、上段の筐体21、27は下段の筐体21、27にネジ止めされている。
図3乃至図5において、31はアルミ製の複数本の支柱33と前後方向に配された左右一対の中空な断面正方形状の支柱34とで形成された直方体形状のフレームで、図8及び図9に示すようにその上部と左右側部、底部に天井板35、側板37、底板39がネジ止めされて筐体21が形成されている。尚、図3乃至図5は支柱33の一部を省略してある。
図8に示すように筐体21の正面側は、マガジン9やコンタクトユニット19の搬送のために開口している。一方、図9乃至11に示すように筐体21の背面側は、上部に5個のファン41が横方向に連設された背面板43が複数個のヒンジ45を介して矢印方向へ展開可能に取り付けられている。そして、背面板43の下部中央には、コンタクトユニット19の背面側に装着したコネクタ群47を外部に露出させる切欠き49が設けられている。尚、図9乃至図11において、51は背面板43を矢印方向へ展開させる際に使用する取っ手で、取っ手51は背面板43の左右に装着されている。
一方、図12及び図13に示すように筐体21の底板39には、左右一対の断面矩形状のステンレス製のレール部材53からなるスライド機構が装着されており、両レール部材53は所定の間隔を空けて筐体21の前後方向へ配置されている。また、両レール部材53間の略中央と後部側に、断面矩形状の補強部材55と平板状の補強部材57がそれぞれレール部材53の上面と面一に架設されている。更に、両レール部材53間の前部には、4連のファン59が組み込まれた補強部材61がレール部材53の上面と面一に架設されている。そして、図3に示すように両レール部材53上に、マガジン9とコンタクトユニット19が筐体21の内外へ搬送可能に配置されている。
図6及び図7に示すように、マガジン9はボックス状に形成された樹脂のモールド品で、上部が開口し、図示しないが底部には前記ファン59からの冷却風が流入する冷却風流入口が設けられている。そして、底部は、前記レール部材53に沿ってマガジン9がスライド可能な平滑な構造となっている。
図6に示すようにマガジン9の背面側の内周には、当該背面に沿って厚肉な支持部63が設けられている。そして、支持部63の中央域に、多数の二次電池7を一つ宛収容できる程の僅かな間隔からなる支持溝65が並列して縦方向に多数設けられており、支持溝65を区画形成する隔壁の頂部67は、支持溝65内へ二次電池7を収容し易くするため先細形状となっている。
一方、図7に示すようにマガジン9の正面側の内周にも、厚肉な支持部69がマガジン9の正面に沿って設けられている。そして、支持部69の中央域は底部に亘って側面略逆L字状に形成されて、当該部位に前記支持溝65に対応して多数の支持溝71が縦方向に設けられており、各支持溝71を区画する隔壁の頂部73も先細形状となっている。二次電池7は、これらの支持溝65、71によって前後が支持されており、前後を支持溝65、71で支持された二次電池7の間を、前記冷却風流入口から流入したファン59の冷却風が下方から上方へ流下する。
そして、マガジン9の正面側中央に開口部75が形成されており、前記支持溝65、71に並列収容された二次電池7の電極端子11、13が、この開口部75から外部に露出している。
また、マガジン9の左右側面の下部には、縦横方向に突設されたリブ77、79によって3つの凹部81、83、85が前後方向に並設されており、前後2箇所の凹部81、85に、後述するクレーンのプッシュプル式アーム(以下、「アーム」という)の先端の係止爪が係止して、マガジン9が前記レール部材53を介して筐体21の内外へ搬送されるようになっている。
更に、前記開口部75の左右に凹部87が形成されて、当該凹部87の底部に凸部88がマガジン9の前後方向に亘って突設されている。そして、マガジン9の外周と面一に形成された当該凸部88の正面に、後述するコンタクトユニット19側に取り付く位置決めピン89が挿入する位置決め孔91が設けられている。
図14はコンタクトユニット19を装着するコンタクトステージを示し、コンタクトステージ93は平面視矩形状をなし、軽量化を図るため、内部にアルミ板を配してその外周をステンレスで囲繞した構造となっている。またコンタクトステージ93の底部には、前記レール部材53上をコンタクトステージ93が滑らかにスライドできるように樹脂部材が貼着されている。
そして、図示するようにコンタクトステージ93上の四隅に、クレーンのアームが係止可能な係止穴95が側方に開口する背高なブラケット(引掛け部)97、99が取り付けられており、左右の係止穴95にアーム先端の係止爪が係止して、コンタクトユニット19が取り付くコンタクトステージ93がレール部材53を介して筐体21の内外へ搬送されるようになっている。尚、係止穴95は前記凹部81、85と同一形状、同一寸法である。また、コンタクトステージ93の左右中央の上面には、コンタクトステージ93をレール部材53上にロックするロック機構101のレバー103が装着されている。
図11及び図14に示すようにレバー103は、略90°の角度を以って矢印方向へ回動自在にコンタクトステージ93に軸着されている。そして、レバー103の下部に、レバー103と反対方向に突出するロック片105が設けられている。
一方、図12に示すようにフレーム31の左右の支柱34上には、マガジン9やコンタクトステージ93のスライドをガイドするガイド片107が折曲されたガイド板109が取り付けられている。そして、ガイド板109上に、前記レバー103に対応して係止ブロック111が固着されており、図11の如くレバー103を操作してロック片105を係止ブロック111に係止させると、コンタクトステージ93がレール部材53上にロックされるように構成されている。
更に、図5及び図11に示すように係止ブロック111の近傍には、筐体21内へのコンタクトユニット19の取付けを検出する安全計装としてのインターロック機構の位置センサ113がガイド板109に装着されており、上述したようにレバー103の操作でロック片105を係止ブロック111に係止させると、ロック片105が位置センサ113をオン操作して、その信号が筐体23内の制御装置に送出されるようになっている。尚、図示しないが、コンタクトユニット19の背面側のコネクタ群47に筐体23側からのコードに取り付くコネクタが接続されて、コンタクトユニット19や前記位置センサ113等が筐体23側と電気的に接続される。
そして、図14に示すようにコンタクトステージ93の前側上面に断面略クランク形状の取付ブラケット115が取り付き、図3乃至図5、図10乃至図13、図15に示すように当該取付ブラケット115を介して、コンタクトユニット19がコンタクトステージ93上にボルト締めされている。
図4、図12及び図15に示すようにコンタクトユニット19は、特許文献1に開示されたチャック機構と同様な構造のチャック機構15、17が上下に装着されている。チャック機構15、17のチャック部は、リン青銅等のバネ性を有する2枚1組の短冊状の金属板119、121で構成されており、各金属板119、121に筐体23内の電源がコネクタ群47とコード(図示せず)を介して接続されている。更に、各金属板119、121毎に一対のローラ123が配置されており、各対のローラ123間に各対の金属板119、121が挿通している。
また、図14に示すようにコンタクトステージ93の前側上部には、前方へ突出する位置決めピン89が固着されており、筐体21内にマガジン9と、コンタクトステージ93を介してコンタクトユニット19が所定の位置に収容配置されると、位置決めピン89がマガジン9側の位置決め孔91に挿入してマガジン9が位置決めされ、これにより、各二次電池7の電極端子11、13がチャック機構15、17の各金属板119、121の間に対向配置されるようになっている。
そして、コンタクトユニット19内に装着されたエアシリンダ117が駆動してピストンロッドが前方へ伸長すると、各対のローラ123が前方へ移動して、平面視略V字状に拡開していた金属板119、121を閉じるように構成されており、斯様に金属板119、121が閉じられると、各金属板119、121が電極端子11、13をチャック(挟持)して、コンタクトユニット19(チャック機構15、17)と二次電池7(電極端子11、13)が機械的に接続されることとなる。
図16は図15のA部拡大図で、図16は請求項4のストッパ機構の一実施形態を示している。図示するように左右のレール部材53の外側には、レール部材53に沿ってクレーンのアームが前後方向に挿抜可能な空間を空けてアーム通路125が設けられている。そして、レール部材53の前側の外側面に取り付くブラケット127に、図中、矢印A方向へスプリング(図示せず)で起立するようにバネ付勢された側面略L字状の回動片129の下端が軸着されており、回動片12の上端には係合ピン131が取り付けられている。
更に、前記ブラケット127には、前記係合ピン131がスライド可能に係合する長穴133が長手方向に形成されたストッパ135の後端側が軸着されており、ストッパ133の先端には上方へラチエット状のストッパ爪137が突設されている。そして、図示するように矢印A方向へバネ付勢されて起立している回動片129の係合ピン131がストッパ爪137側の長穴133の一端側に係合しているとき、ストッパ135は回動片129により水平状態に回動して、先端のストッパ爪137がレール部材53よりも上方に突出するようになっている。
而して、図示しないがこの状態で、ストッパ爪137はレール部材53上の正規の位置に配置されたマガジン9の左右の背面側下部の外周に係止して、マガジン9を左右でロックする。
そして、マガジン9を筐体21外へ搬出するため、クレーンのアームがアーム通路125に挿入されると、当該アームがスプリングのバネ力に抗して回動片129を矢印B方向へ回動させるようになっており、斯様に回動片129が矢印B方向へ回動すると、係合ピン131を介してストッパ135が下方へ回動してストッパ爪137が下方へ移動するため、ストッパ爪137によるマガジン9のロックが解除されて、マガジン9が搬出送可能となる。
この後、マガジン9の凹部81(または凹部85)にアームの先端の係止爪が係止し、アームの収縮によりマガジン9がレール部材53に沿って筐体21の外方へ搬出されるが、回動片129を矢印B方向へ回動させているアームがアーム通路125から抜けると、回動片129はスプリングのバネ力で矢印A方向へ自動的に回動して起立する。この結果、ストッパ爪137がレール部材53上に突出するため、この後、例えばロック機構101が解除されてコンタクトステージ93がレール部材53に沿って移動したとしても、ストッパ爪137がコンタクトステージ93の移動を規制して、筐体21外へのコンタクトステージ93(コンタクトユニット19)の脱落を防止するようになっている。
図22は本実施形態に使用可能なクレーンの一例としてのスタッカークレーンを示している。スタッカークレーン167は、ラック1の前方に形成された移動空間169を走行移動してマガジン9やコンタクトユニット19を搬送可能で、スタッカークレーン167によって、出入庫コンベヤ171で出入庫箇所に搬送されたマガジン9等をラック1の各収納部の筐体21に搬送し、また、各筐体21からマガジン9等を出入庫コンベヤ171の出入庫箇所に搬送する。
図示するようにスタッカークレーン167は、走行レール173に沿って走行可能な走行台車175と、走行台車175に立設された支柱177に沿って昇降自在な昇降台179と、昇降台179上に装備された移載装置181とを備えて構成されており、走行台車175の走行、昇降台179の昇降、移載装置181の移載作動によってマガジン9等を搬送する。
移載装置181は、ラック1に対してマガジン9等を出退方向に沿って載置搬送する一対の搬送コンベヤ183と、両搬送コンベヤ183の横幅方向の両側に振り分けて配設されて互いに近接離間移動自在な一対の可動部185と、当該可動部185の出退方向に沿って出退移動自在に支持された一対の物品保持体187とで構成されている。そして、一対の可動部185を遠近移動させることで、一対の物品保持体187が互いに遠近移動するように構成されており、物品保持体187の先端に係止爪が設けられている。
スタッカークレーン167はこのように構成されており、本実施形態のクレーンとしてこのようなスタッカークレーン167を使用することができ、クレーンのアームは前記物品保持体187が該当し、アームの係止爪は物品保持体187の係止爪が該当する。
筐体21内に収容するコンタクトユニット19とマガジン9の搭載構造に改良を加えた本実施形態の充放電装置25はこのように構成されており、次に、ラック1に固定された筐体21へのコンタクトユニット19とマガジン9の収容方法を説明する。
クレーンとクレーンに装着された搬送コンベヤによって、先ず、図12に示すようにコンタクトユニット19を筐体21の正面に搬送する。コンタクトユニット19は予めコンタクトステージ93に固着されている。そして、クレーンのアームの係止爪をコンタクトステージ93の左右のブラケット97或いはブラケット99の係止穴95に係止した後、アームをアーム通路125内に挿入し、伸長させて図5の如く左右のレール部材53上にコンタクトステージ93(コンタクトユニット19)を搭載させる。
この後、更にアームを伸長して、図3の如くコンタクトステージ93(コンタクトユニット19)を押し込んでいく。このとき、左右のガイド片107がコンタクトステージ93を後方へとガイドし、また、図16に示すようにアームが回動片129を矢印B方向へ回動させるため、ストッパ135が下方へ回動してストッパ爪137が下方へ移動している。
そして、コンタクトステージ93(コンタクトユニット19)が所定の位置に配置された処でアームを停止し、作業者がコンタクトユニット19の背面側のコネクタ群47に筐体23側からのコードに取り付くコネクタを接続して、コンタクトユニット19や位置センサ113等を筐体23側と電気的に接続する。そして、図4、図11の如くレバー103を操作してロック片105を係止ブロック111に係止させれば、コンタクトステージ93がレール部材53上にロックされる。また、このとき、ロック片105がインターロック機構の位置センサ113をオン操作して、その信号が筐体23内の制御装置に送出されるため、コンタクトユニット19が筐体21内の所定位置に正確に収容されたことを制御装置が認識する。
この後、アームの係止爪を係止穴95から外してアームを筐体21内から引き抜けぱ、回動片129がスプリングのバネ力で自動的に回動して起立し、これに伴い、ストッパ爪137がレール部材53上に突出して、コンタクトステージ93の不用意な筐体21外への脱落を防止する。
次いで、同様の操作でマガジン9を筐体21の正面に搬送し、アームの係止爪をマガジン9の左右の凹部81或いは凹部85に係止した後、アームをアーム通路125内に挿入し、伸長させて左右のレール部材53上にマガジン9を搭載させる。
この後、更にアームを伸長させて、図4の如くマガジン9を所定の位置まで押し込んでいく。このとき、左右のガイド片107がマガジン9を後方へとガイドし、また、アームが回動片129を回動させるため、ストッパ135が下方へ回動してストッパ爪137が下方へ移動している。
そして、コンタクトステージ93側の位置決めピン89がマガジン9の位置決め孔91に挿入してマガジン9が位置決めされた処でアームを停止すれば、各二次電池7の電極端子11、13がチャック機構15、17の各金属板119、121の間に対向配置されることとなる。この後、アームを筐体21内から引き抜けば、回動片129がスプリングのバネ力で自動的に回動して起立し、これによりストッパ爪137がレール部材53上に突出してマガジン9をロックする。このようにして、筐体21内へのコンタクトユニット19とマガジン9の収容が完了する。
以後、エアシリンダ117を駆動してピストンロッドを前方へ伸長させれば、各対のローラ123が前方へ移動して、平面視略V字状に拡開していた金属板119、121を閉じるため、各金属板119、121が電極端子11、13をチャックして、コンタクトユニット19(チャック機構15、17)と二次電池7(電極端子11、13)が機械的に接続される。この後、制御装置によって二次電池7への充放電を行えばよい。
次に、コンタクトユニット19のメンテナンスを行う際のマガジン9とコンタクトユニット19の搬出方法を説明する。
先ず、チャック機構15、17による二次電池7のチャックを解除し、コンタクトユニット19の背面側のコネクタ群47からコードを外し、クレーンのアームをアーム通路125に挿入してアームの係止爪を凹部81または凹部85に係止させる。
このようにアームの係止爪を係止させる凹部81と凹部85をマガジン9の前後に設けた理由は、例えばアームを長く伸長して後部側の凹部85に係止爪を係止すれば、マガジン9を一気に引き抜くことができ、また、アームを短く伸長して前部側の凹部81に係止爪を係止してマガジン9を半分程引き抜いた後、更に、係止爪を凹部85側に係止してマガジン9を引き抜くこともできるようにしたもので、収容の際にもこのような2通りの方法が選択可能である。同様に、筐体21内へのコンタクトユニット19の収容、或いは筐体21からのコンタクトユニット19の搬出の際にも、ブラケット97、99を用いてこのような2通りの収容、搬出方法が選択可能である。
而して、上述の如くアームをアーム通路125に挿入することで、アームが回動片129を回動させてストッパ135が下方へ回動し、ストッパ爪137によるマガジン9のロックが解除される。この後、マガジン9を挟持し乍らアームをアーム通路125から引き出し、搬送コンベヤを介してマガジン9をクレーンで搬送する。
次に、ロック機構101のレバー103を操作してコンタクトステージ93のロックを解除し、クレーンのアームをアーム通路125に挿入してアームの係止爪をブラケット97またはブラケット99の係止穴95に係止させる。尚、既述したようにこのときも、アームが回動片129を回動させてストッパ135が下方へ回動している。また、コンタクトステージ93(コンタクトユニット19)をアームで搬出するに当たり、図11の如く背面板43を開いて、予めレール部材53に沿ってコンタクトステージ93(コンタクトユニット19)を手で前方にある程度押し出してもよい。
このようにアームでコンタクトステージ93を挟持し乍らアームを徐々に引き抜いて、レール部材53に沿ってコンタクトステージ93(コンタクトユニット19)を筐体21から搬出し、搬送コンベヤを介してコンタクトステージ93(コンタクトユニット19)をクレーンで所定の場所に搬送して、コンタクトユニット19のメンテナンスが行われる。
このように本実施形態は、従来、マガジンのみを搬送していたクレーンを用いて、筐体21へのコンタクトユニット19の収容、筐体21からのコンタクトユニット19の搬出をコンタクトステージ93を介して可能としたので、作業者が高所のラック上の充放電装置からコンタクトユニットを取り出して下ろす作業が不要となって、従来に比しコンタクトユニット19の着脱時の安全性と作業性が著しく向上することとなった。
また、筐体21内にコンタクトステージ93をロックするロック機構101を設けたため、筐体21内でコンタクトステージ93(コンタクトユニット19)が不用意にズレることがなく、更に、コンタクトユニット19の取付けを検出するインターロック機構の位置センサ113を装着したため、充放電装置の充放電の安全が確保されることとなった。
そして、図16に示すようにマガジン9をロックすると共に、コンタクトステージ93のレール部材53に沿ったスライドを規制するストッパ135を設けたため、コンタクトステージ93(コンタクトユニット19)の不用意な筐体21外への脱落を防止できる利点を有する。
図17乃至図19は請求項6の駆動手段の一実施形態を示し、図18において、139は左右のレール部材53に沿って補強部材57に取り付けられたエアシリンダで、図19に示すようにピストンロッド141の先端にブロック143が取り付き、ブロック143の上部に係合凸部145が横方向に突設されている。
係合凸部145は、コンタクトユニット19の前側底部に設けた係合凹部(図示せず)に係合して、ピストンロッド141の伸長/縮退に伴い、レール部材53に沿ってコンタクトステージ93を前後動させるものである。また、前記ロック機構101を解除した時の前記位置センサ113のオフ信号を基に、制御装置が若干のタイムラグをおいてピストンロッド143を伸長させるように構成されている。
そして、図17に示すようにピストンロッド143が縮退してコンタクトステージ93が所定の位置にロック機構101でロックされているとき、前記ブロック143は、補強部材55の中央に形成されたピストンロッド挿通路147を閉塞して、ファン59からの冷却風の漏出を防止している。
また、図示するように底板39には、前記ピストンロッド挿通路147から前方の補強部材61方向へ、左右一対のブロックガイド149がブロック143の移動方向に沿って取り付けられている。そして、ガイド部材149の先端側には斜め下方へと傾斜する傾斜部151が設けられており、コンタクトステージ93を前方へ搬送し乍らブロック143が傾斜部151に到達すると、当該傾斜部151に沿ってブロック143が下方へ移動して係合凸部145が補強部材61の上面と面一になり、ピストンロッド141が若干撓むようになっている。
このようにブロック143が下方へ移動して係合凸部145が補強部材61の上面と面一になることで、前記係合凸部145とコンタクトステージ93側の係合凹部との係合状態が解除されて、コンタクトステージ93がスムーズに筐体21外へ搬出できるようになっている。そして、その他の構成は前記実施形態と同一であるため、同一のものには同一符号を付してそれらの説明は省略する。
本実施形態はこのように構成されているから、作業者がレバー103を操作してロック機構101のロックを解除すれば、エアシリンダ139によって自動的にコンタクトステージ93が筐体21の前方へと搬送されるため、作業性が更に向上することとなった。
尚、前記実施形態では、ロック機構101を解除した時の位置センサ113のオフ信号を基に、制御装置が若干のタイムラグをおいてピストンロッド141を伸長させるように構成したが、作業者のスイッチ操作でエアシリンダ139を駆動させてもよい。
図20及び図21は請求項7の一実施形態を示し、図13に示すように請求項1乃至請求項5の前記実施形態では、作業者がコンタクトユニット19の背面側のコネクタ群47に筐体23側からのコードに取り付くコネクタを接続して、コンタクトユニット19や位置センサ113等を筐体23側と電気的に接続させていたが、本実施形態は、斯かる作業を不要としたものである。
即ち、図21に示すように本実施形態は、コンタクトユニット19の背面側に、ファストン端子の如きコンタクトユニット19の電源ラインのコネクタ群153、信号ラインのコネクタ群155、そして、シリンダ117、149のエアラインのコネクタ群157を装着すると共に、図20に示すように筐体21の背面側にバックワイヤボードの如きボード159を設けて、当該ボード159に、前記各コネクタ群153、155、157に対応してコネクタ群161、163、165を装着している。
そして、筐体21内へのコンタクトユニット19の挿入/取付け、筐体21からのコンタクトユニット19の取り出しによって、コネクタ群153とコネクタ群161、コネクタ群155とコネクタ群163、コネクタ群157とコネクタ群165の着脱が同時にできるようにしたことを特徴とする。
而して、本実施形態によれば、作業者がコンタクトユニット19の背面側のコネクタ群47に筐体23側からのコードに取り付くコネクタを接続して、コンタクトユニット19や位置センサ113等を筐体23側と電気的に接続させる作業が不要となって、更に作業性が向上する利点を有する。
また、図示しないが請求項8の一実施形態の如く、筐体内にコンタクトユニット19のチャック機構15、17の金属板119、121(チャック部)の曲がりと変色を画像検出するカメラを備えてこれを制御装置で管理することで、コンタクトユニット19のメンテナンス時期を正確に把握できる利点を有する。
尚、前記実施形態では、図14に示すようにコンタクトステージ93上の四隅に係止穴95が側方に開口するブラケット97、99を取り付けたが、仕様に応じブラケット97、99をコンタクトステージ93の底面側の四隅に取り付けてもよい。また、ブラケット97、99の形状や取付位置は前記実施形態に限定されるものではない。
1 ラック
5 充放電装置
7 二次電池
9 マガジン
11、13 電極端子
15、17 チャック機構
19 コンタクトユニット
21、23、27、29 筐体
25 充電装置
31 フレーム
39 底板
41、59 ファン
43 背面板
47 コネクタ群
53 レール部材
65、71 支持溝
75 開口部
81、85 凹部
89 位置決めピン
91 位置決め孔
93 コンタクトステージ
95 係止穴
97、99 ブラケット
101 ロック機構
103 レバー
105 ロック片
107 ガイド片
109 ガイド板
111 係止ブロック
113 位置センサ
115 取付ブラケット
117、139 エアシリンダ
119、121 金属板
123 ローラ
123 アーム通路
129 回動片
131 係合ピン
133 長穴
135 ストッパ
141 ピストンロッド
143 ブロック
145 係合凸部
147 ピストンロッド挿通路
149 ブロックガイド
151 傾斜部
153、155、157、161、163、165 コネクタ群
159 ボード

Claims (8)

  1. ラックに搭載される筐体内の底部にスライド機構を装着し、
    二次電池のチャック機構を備えたコンタクトユニットが取り付くコンタクトステージを、前記スライド機構を介して筐体の内外へ搬送可能とすると共に、
    前記チャック機構に電極端子を対向させて多数の二次電池を並列収容したマガジンを、前記スライド機構を介して筐体の内外へ搬送可能としたことを特徴とする二次電池の充放電装置。
  2. 前記筐体内に、コンタクトステージをロックするロック機構を設けたことを特徴とする請求項1に記載の二次電池の充放電装置。
  3. 前記コンタクトステージに、前記マガジンを搬送するクレーンのアームが係止可能な引掛け部を設け、当該引掛け部を介してコンタクトユニットをクレーンで筐体の内外へ搬送可能としたことを特徴とする請求項1に記載の二次電池の充放電装置。
  4. 前記コンタクトステージに設けられ、前記マガジンを搬送するクレーンのアームが係止可能な引掛け部と、
    前記筐体内に設けられ、前記マガジンをロックすると共に、前記ロック機構解除後のコンタクトステージのスライド機構に沿ったスライドを規制するストッパ機構と、
    を設け、
    前記コンタクトユニットは、前記引掛け部を介してクレーンで筐体の内外へ搬送可能であり、
    前記ストッパ機構は、前記引掛け部方向へ移動するクレーンのアームでコンタクトステージに対するスライド規制が解除されることを特徴とする請求項に記載の二次電池の充放電装置。
  5. 前記筐体内へのコンタクトユニットの取付けを検出するインターロック機構を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の二次電池の充放電装置。
  6. 前記筐体内に、前記ロック機構の解除で、スライド機構を介してコンタクトステージをスライドさせる駆動手段を設けたことを特徴とする請求項2に記載の二次電池の充放電装置。
  7. 前記コンタクトユニットの背面側に、当該コンタクトユニットの電源ライン、信号ライン、エアラインのコネクタ群を装着すると共に、当該各コネクタ群に対応して筐体の背面側にコネクタ群を装着したことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の二次電池の充放電装置。
  8. 前記コンタクトユニットのチャック機構のチャック部の曲がりと変色を画像検出するカメラを備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の二次電池の充放電装置。
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