JP5889654B2

JP5889654B2 - 電池ケース封止装置及び電池ケース封止方法

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Publication number: JP5889654B2
Application number: JP2012015804A
Authority: JP
Inventors: 岡本　匡平; 匡平岡本; 久希板橋
Original assignee: Komatsu NTC Ltd
Current assignee: Komatsu NTC Ltd
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2032-01-27
Also published as: JP2013157151A

Description

この発明は、電池素子が収容された電池ケースのケース本体を蓋体により封止するための電池ケース封止装置及び電池ケース封止方法に関するものである。

従来、この種の電池ケース封止装置としては、例えば特許文献１〜特許文献４に開示されるような構成が提案されている。これらの従来装置においては、電池素子を収容したケース本体の開口端に蓋体を嵌着し、その嵌着部に沿ってレーザ溶接装置からレーザ光を照射することにより、蓋体をケース本体に溶接するようになっている。

特開平８−３１５７８８号公報特開平８−３１５７８９号公報特許第３０９９６７０号公報特許第４０７４０１２号公報

ところで、この種の電池ケース封止装置において、電池ケースのケース本体に蓋体を溶接する場合には、電池ケースをレーザ溶接装置の溶接位置に対して搬入したり、溶接位置から搬出したりする必要がある。また、レーザ溶接装置の溶接位置においては、搬入した電池ケース上の溶接部がレーザ溶接装置からのレーザ光の焦点位置に配置されるように、電池ケースの位置を規制する等の段取り作業を行う必要もある。

しかしながら、前記特許文献１〜特許文献４には、レーザ溶接装置の溶接位置に対する電池ケースの搬入、溶接位置における電池ケースの位置規制等の段取り、及び溶接位置からの電池ケースの搬出について全く記載されていない。当然、これらの従来装置においては、電池ケースのケース本体に対する蓋体の溶接作業を能率良く行うための手段や方法は明らかにされていない。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、電池ケースのケース本体に対する蓋体の溶接作業を高精度にかつ能率良く行うことができる電池ケース封止装置及び電池ケース封止方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、電池ケース封止装置に関する発明は、搬入位置、段取り位置、溶接位置及び搬出位置に対応して割り出し回転されるテーブルを機台に支持するとともに、そのテーブルの外周の少なくとも３箇所には電池ケースのケース本体をクランプするためのクランプ治具を設け、前記機台の段取り位置には電池ケースの蓋体の上面位置をクランプ治具に対して位置決めするための位置決め手段を設け、前記溶接位置には蓋体をケース本体に溶接するためのレーザ溶接装置を設け、前記機台の溶接位置には、治具を移動させて電池ケースの蓋体の上面位置を溶接位置に規制するための規制手段を設けるとともに、電池ケースからの溶接熱の放散を促進するための放熱手段を設け、前記放熱手段は、溶接位置に規制された前記クランプ治具のクランプ片の上端面に接触する冷却器によって構成したことを特徴としている。

従って、この発明の電池ケース封止装置においては、テーブルの割り出し回転により、テーブルの外周に設けられたクランプ治具が搬入位置、段取り位置、溶接位置及び搬出位置に順に配置される。そして、搬入位置ではクランプ治具に電池ケースが搬入され、段取り位置では位置決め手段により電池ケースの蓋体の位置規制が行われる。また、溶接位置ではレーザ溶接装置により蓋体がケース本体に溶接され、搬出位置では溶接後の電池ケースがクランプ治具から搬出される。よって、電池ケースのケース本体に対する蓋体の溶接作業を、能率良く行うことができる。

前記の構成において、前記位置決め手段は、機台と一体のフレームに設けられ前記蓋体の上面に当接可能な位置決め部材と、クランプ治具に設けられ電池ケースをその位置決め部材に向かって移動させる駆動手段とによって構成することが好ましい。

前記の構成において、前記規制手段は、機台と一体のフレームに設けられ前記蓋体の上面に当接可能な規制部材と、テーブルに設けられクランプ治具をその規制部材に向かって移動させる駆動手段とによって構成することが好ましい。

電池ケース封止方法に関する発明は、電池ケースのケース本体をクランプするためのクランプ治具を少なくとも外周３箇所に有するテーブルを搬入位置、段取り位置、溶接位置及び搬出位置に順に対応するように割り出し回転させ、搬入位置においてクランプ治具に保持されたケース本体に組み付けられた電池ケースの蓋体の上面位置を、段取り位置においてクランプ治具に対して位置決めし、次いで、電池ケースをクランプ治具にクランプした状態で、溶接位置において電池ケースの蓋体をレーザ光の焦点に対して位置規制して、溶接位置に規制されたクランプ治具のクランプ片の上端面に接触する冷却器で冷却しながらレーザ光によってケース本体に対する蓋体の溶接を行ない、溶接後の電池ケースを搬出位置において搬出することを特徴としている。

前記の方法において、蓋体をケース本体に対して部分的に溶接して仮止めした後、蓋体の全周をケース本体に対して溶接することが好ましい。

以上のように、この発明によれば、電池ケースのケース本体に対する蓋体の溶接作業を高精度にかつ能率良く行うことができるという効果を発揮する。

一実施形態の電池ケース封止装置を示す斜視図。図１の一部を拡大して示す要部斜視図。図２と異なった方向から見た要部斜視図。段取り位置の規制機構を拡大して示す部分断面図。図４の５−５線における断面図。溶接位置の規制機構を拡大して示す部分断面図。溶接位置の放熱機構を示す部分断面図。（ａ）は溶接位置の規制機構を示す平面図、（ｂ）は溶接位置の放熱機構を示す平面図。実施形態の装置で封止される電池ケースを示す斜視図。

以下に、この発明を具体化した電池ケース封止装置及び電池ケース封止方法の一実施形態を、図面に従って説明する。
（概要構成）
図１及び図２に示すように、この実施形態の電池ケース封止装置においては、機台１１の上面に支持軸１２が突設され、その支持軸１２にはテーブル１３が水平面内で図２の矢印方向へ９０度ずつ割り出し回転可能に支持されている。テーブル１３の外周面の４箇所には、電池ケースＣのケース本体Ｃａをクランプするためのクランプ治具１４が設けられている。

図９に示すように、電池ケースＣのケース本体Ｃａはアルミニウム等の金属材料により上面を開口した四角箱形状に形成されている。そして、ケース本体Ｃａ内に図示しない電池素子が収容された状態で、ケース本体Ｃａの上面開口端に同様な金属材料よりなる蓋体Ｃｂが被覆装着されている。

図１及び図２に示すように、前記テーブル１３の外側において機台１１上の４箇所には、搬入位置Ｐ１、段取り位置Ｐ２、溶接位置Ｐ３及び搬出位置Ｐ４が割り当てられている。そして、テーブル１３が９０度ずつ割り出し回転されることにより、テーブル１３上の各クランプ治具１４が搬入位置Ｐ１、段取り位置Ｐ２、溶接位置Ｐ３及び搬出位置Ｐ４に順に対応配置される。また、テーブル１３の割り出し回転にともない、クランプ治具１４が搬入位置Ｐ１に対応配置された状態で、そのクランプ治具１４に対して電池ケースＣが搬入される。

前記機台１１上の段取り位置Ｐ２及び溶接位置Ｐ３には、安全カバーを兼用する枠状のフレーム１５が立設されている。段取り位置Ｐ２のフレーム１５には、位置決め手段としての位置決め機構１６が設けられている。そして、テーブル１３の割り出し回転にともない、クランプ治具１４に支持された電池ケースＣが段取り位置Ｐ２に対応配置された状態で、クランプ治具１４の高さが移動しない状態で、電池ケースＣのみが上昇されて、この位置決め機構１６により電池ケースＣの蓋体Ｃｂの上面位置がクランプ治具１４に対して位置決めされる。このため、蓋体Ｃｂの上面の溶接部分がクランプ治具１４の上面高さより上方へ突出する規定高さとなるように位置決めされて、その位置決め状態でクランプ治具１４がクランプ動作し、電池ケースＣがクランプされる。

前記溶接位置Ｐ３のフレーム１５には、規制手段としての規制機構１７、レーザ溶接装置１８及び放熱手段としての放熱機構１９が設けられている。そして、テーブル１３の割り出し回転にともない、クランプ治具１４に支持された電池ケースＣが溶接位置Ｐ３に対応配置された状態で、クランプ治具１４が上方に移動されて、電池ケースＣの蓋体Ｃｂの上面位置がレーザ溶接装置１８に対して所定高さに位置決めされるように規制機構１７により規制される。このため、蓋体Ｃｂ上の溶接部がレーザ溶接装置１８からのレーザ光の焦点位置に配置されるように位置決め規制される。

さらに、この電池ケースＣの位置規制状態で、レーザ溶接装置１８からのレーザ光の照射により、電池ケースＣの蓋体Ｃｂがケース本体Ｃａの開口端に溶接される。この場合、図９に示すように、蓋体Ｃｂの上面外周縁の複数箇所ｗ１に部分的に溶接が施されて、蓋体Ｃｂがケース本体Ｃａに仮止めされた後に、蓋体Ｃｂの上面外周縁の全周Ｗ２にわたって連続的に溶接が施される。また、この溶接時には、放熱機構１９によって電池ケースＣからの溶接熱の放散が促進される。そして、テーブル１３の割り出し回転にともない、溶接後の電池ケースＣが搬出位置Ｐ４に対応配置された状態で、クランプ治具１４から電池ケースＣが搬出される。

次に、前記クランプ治具１４、位置決め機構１６、規制機構１７、レーザ溶接装置１８及び放熱機構１９の構成を詳細に説明する。
（クランプ治具１４）
図２〜図５及び図８（ａ）（ｂ）に示すように、前記テーブル１３の外面には、取付板２１が一対のガイドレール２２を介して上下方向へ移動可能に支持されている。この取付板２１は、通常時には自重により図示しないストッパによって規制される下方位置に配置されるようになっている。取付板２１上には、支持用シリンダ２３と、第１クランプ用シリンダ２８と、一対の第２クランプ用シリンダ３１とが配設され、これらの各シリンダ２３，２８，３１により電池ケースＣの下面を支持するための支持部材２５、電池ケースＣを長辺部をクランプするための第１可動クランプ片３０、短辺部を支持するための一対の第２可動クランプ片３２の動作がそれぞれ駆動される。

図２〜図４に示すように、前記取付板２１には、固定クランプ片２７が配設されている。そして、前記搬入位置Ｐ１等において支持部材２５上に電池ケースＣが支持された状態で、第１可動クランプ片３０と固定クランプ片２７との間で電池ケースＣのケース本体Ｃａが厚さ方向においてクランプされる。

また、図２及び図３に示すように、前記搬入位置Ｐ１等において支持部材２５上に電池ケースＣが支持された状態で、両第２可動クランプ片３２間で電池ケースＣのケース本体Ｃａが長さ（水平）方向にクランプされる。
（位置決め機構１６）
図２〜図４に示すように、前記段取り位置Ｐ２のフレーム１５の内側面には、支持板３４が取り付けられている。この支持板３４には、位置決め機構１６を構成する位置決め部材３５がブラケット３６を介して回転軸３７を中心に回動可能に支持されている。位置決め部材３５の先端には、テーブル１３の外周のクランプ治具１４に支持された電池ケースＣの蓋体Ｃｂの上面に当接可能な位置決め片３５ａが形成されている。支持板３４には、回転軸３７を回動させるためのロータリアクチュエータ３８がブラケット３９を介して支持されている。

そして、テーブル１３の割り出し回転にともない、クランプ治具１４上の電池ケースＣが段取り位置Ｐ２に配置された状態で、ロータリアクチュエータ３８が作動されることにより、位置決め部材３５が図４に鎖線で示す上方の退避位置から、実線で示す下方の規制位置に回動される。この状態で、クランプ治具１４のクランプ片３０，３２のクランプ力を緩和してクランプ治具１４の位置決め機構１６の駆動手段を構成する支持用シリンダ２３のピストンロッドが突出動作されることにより、支持部材２５が上昇されて、電池ケースＣが位置決め部材３５に向かって押し上げられる。このため、電池ケースＣの蓋体Ｃｂの上面が位置決め部材３５の位置決め片３５ａに当接されて、その蓋体Ｃｂの上面位置が規制され、この位置でクランプ治具１４のクランプ片３０，３２が再びクランプ動作してクランプ治具１４に対して位置決めクランプされる。
（規制機構１７）
図２、図３及び図６に示すように、前記溶接位置Ｐ３のフレーム１５の内側面には支持板４１が取り付けられ、その支持板４１上には前記規制機構１７及び放熱機構１９が支持されている。この溶接位置Ｐ３の規制機構１７は、前記段取り位置Ｐ２の位置決め機構１６と同一構造となっているため、位置決め機構１６の各部材の符号３５〜３９に対応して、規制機構１７の各部材に符号１３５〜１３９を付すことにより、それらの部材１３５〜１３９の詳細な構造説明を省略する。ただし、位置決め部材３５は規制部材１３５とする。そして、テーブル１３の割り出し回転にともない、クランプ治具１４上の電池ケースＣが溶接位置Ｐ３に配置された状態で、規制機構１７のロータリアクチュエータ１３８が作動されることにより、規制部材１３５が図６に鎖線で示す上方の退避位置から、実線で示す下方の規制位置に回動される。

図３及び図６に示すように、溶接位置Ｐ３における機台１１の上面には、クランプ治具１４を規制部材１３５に向かって移動させるための駆動手段としての上昇用シリンダ４２がブラケット４３を介して配設されている。シリンダ４２のピストンロッド上には、溶接位置Ｐ３に割り出されたクランプ治具１４の取付板２１の下端縁に接合可能な作動部材４４が取り付けられている。そして、図６に実線で示すように、前記規制機構１７の規制部材１３５が規制位置に回動配置された状態で、上昇用シリンダ４２が突出動作されることにより、作動部材４４がクランプ治具１４の取付板２１の下端縁に接合して、クランプ治具１４全体が上昇移動される。この上昇移動により、クランプ治具１４にクランプされた電池ケースＣが規制部材１３５に向かって押し上げられて、蓋体Ｃｂの上面が規制部材１３５の規制片１３５ａに当接され、その蓋体Ｃｂの上面の溶接部がレーザ光の焦点位置に配置されるように規制される。
（レーザ溶接装置１８）
図１〜図３に示すように、前記レーザ溶接装置１８は、溶接位置Ｐ３の規制機構１７及び放熱機構１９よりも上方に位置するように、フレーム１５の内側面に装着されている。このレーザ溶接装置１８は、カルバノスキャナー装置（図示しない）を有し、光軸を任意の範囲に振らせる（スキャンさせる）ことができる。そして、前記のように電池ケースＣの蓋体Ｃｂ上の溶接部がレーザ光の焦点位置に位置決めされた状態で、このレーザ溶接装置１８からレーザ光が照射されることにより、蓋体Ｃｂがケース本体Ｃａの開口端に対して溶接される。
（放熱機構１９）
図２、図３、図７及び図８（ａ）（ｂ）に示すように、前記溶接位置Ｐ３の規制機構１７の上方において支持板４１には、支持枠４６が取り付けられている。溶接位置Ｐ３に割り出し配置されたクランプ治具１４の固定クランプ片２７、第１可動クランプ片３０及び両第２可動クランプ片３２の上端面に接触可能に対応するように、支持枠４６には冷却器４７が取付板５０に支持した状態で、ガイドレール５１を介して上下方向へ移動可能に支持されている。

前記冷却器４７は冷媒としての冷却水を収容した冷却タンクから構成され、それらの内部には図示しない循環パイプを介して冷却水が供給されるようになっている。この冷却水は循環パイプを介して外部の熱交換機と冷却器４７との間を循環されて、冷却器４７が定温に維持される。また、図７に示すように、冷却器４７の取付板５０は、フレーム１５に対して吊下バネ５２を介して弾性的に吊下支持されている。

そして、電池ケースＣをクランプしたクランプ治具１４が溶接位置Ｐ３に割り出された状態で、前記上昇用シリンダ４２の突出動作によりクランプ治具１４全体が上昇移動されたとき、そのクランプ治具１４の各クランプ片２７，３０，３２の上端面が下端位置にある冷却器４７に接触され、冷却器４７は吊下バネ５２による緩衝作用をともないながら若干上昇される。この状態で、レーザ溶接装置１８により電池ケースＣの蓋体Ｃｂがケース本体Ｃａに溶接されるとき、冷却器４７によって各クランプ片２７，３０，３２が温度低下され、このため、電池ケースＣからの溶接熱が溶接位置に近い各クランプ片２７，３０，３２を介して放散されるようになっている。
（作用）
次に、前記のように構成された電池ケース封止装置の作用を説明する。

さて、この電池ケース封止装置の運転時には、テーブル１３の割り出し回転により、テーブル１３の外周の４箇所に設けられたクランプ治具１４が搬入位置Ｐ１、段取り位置Ｐ２、溶接位置Ｐ３及び搬出位置Ｐ４に順に配置される。搬入位置Ｐ１においては、クランプ治具１４の各可動クランプ片３０，３２が開放された状態で、クランプ治具１４の支持部材２５上に電池ケースＣが搬入される。この状態で、クランプ用シリンダ２８，３１により各可動クランプ片３０，３２がクランプ位置に移動されて、電池ケースＣのケース本体Ｃａが各クランプ片２７，３０，３２間にクランプされる。

そして、テーブル１３の割り出し回転にともなって、クランプ治具１４にクランプされた電池ケースＣが段取り位置Ｐ２に配置されると、位置決め機構１６の位置決め部材３５が図４に実線で示す規制位置に回動配置されるとともに、クランプ治具１４の支持用シリンダ２３により、支持部材２５が上昇される。この上昇により、電池ケースＣが位置決め部材３５に向かって押し上げられて、電池ケースＣの蓋体Ｃｂの上面が位置決め部材３５の位置決め片３５ａに当接され、その蓋体Ｃｂの上面位置が水平面内において所定の高さとなって、クランプ治具１４に対して位置決めされる。この状態で、位置決め部材３５が図４に鎖線で示す退避位置に回動配置される。

その後、テーブル１３の割り出し回転にともなって、クランプ治具１４に位置決め状態でクランプされた電池ケースＣが溶接位置Ｐ３に配置されると、規制機構１７の規制部材１３５が図６に実線で示す規制位置に回動配置される。それとともに、上昇用シリンダ４２により作動部材４４が上方に移動されて、クランプ治具１４全体が上昇移動され、クランプ治具１４上の電池ケースＣが規制部材１３５に向かって押し上げられる。この押し上げにより、蓋体Ｃｂの上面が規制部材１３５の規制片１３５ａに当接され、その蓋体Ｃｂの上面の溶接部がレーザ溶接装置１８からのレーザ光の焦点位置に配置されるように規制される。このとき、前記クランプ治具１４の上昇移動にともなって、クランプ治具１４の各クランプ片２７，３０，３２の上端面が、放熱機構１９の冷却器４７に接触される。

この状態で、レーザ溶接装置１８からのレーザ光の照射によって、電池ケースＣの蓋体Ｃｂがケース本体Ｃａの開口端に溶接される。この場合、前記規制部材１３５が蓋体Ｃｂの上面の規制位置に配置された状態で、図９に示すように、規制部材１３５と干渉しない位置において蓋体Ｃｂの上面外周縁の複数箇所ｗ１に対して部分的に溶接が施されて、蓋体Ｃｂがケース本体Ｃａに仮止めされる。その後、規制部材１３５が蓋体Ｃｂの上方の退避位置に回動されて、レーザ光のスキャン範囲外に位置した状態で、蓋体Ｃｂの上面外周縁の全周Ｗ２にわたって連続的に溶接が施される。これらの溶接時には、放熱機構１９の冷却器４７により、電池ケースＣからの溶接熱が各クランプ片２７，３０，３２を介して放散される。

そして、前記溶接位置Ｐ３において、レーザ溶接装置１８による電池ケースＣの溶接が完了すると、前記上昇用シリンダ４２によるクランプ治具１４の押し上げ動作が解放されて、クランプ治具１４が自重により図示しないストッパによって規制される下方位置に移動される。このため、クランプ治具１４の各クランプ片２７，３０，３２の上端面が、放熱機構１９の冷却器４７から離間される。この状態で、テーブル１３の割り出し回転にともなって、クランプ治具１４にクランプされた溶着後の電池ケースＣが搬出位置Ｐ４に配置される。そして、この搬出位置Ｐ４において、各クランプ片２７，３０，３２によるケース本体Ｃａのクランプが解放された後、電池ケースＣがクランプ治具１４の支持部材２５上から搬出される。

従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）この電池ケース封止装置及び封止方法においては、テーブル１３の割り出し回転により、テーブル１３の外周の４箇所に設けられたクランプ治具１４が搬入位置Ｐ１、段取り位置Ｐ２、溶接位置Ｐ３及び搬出位置Ｐ４に順に配置されるようになっている。そして、搬入位置Ｐ１ではクランプ治具１４に電池ケースＣが搬入され、段取り位置Ｐ２では位置決め機構１６により電池ケースＣの蓋体Ｃｂの上面高さ位置がクランプ治具１４に対して位置決めされる。また、溶接位置Ｐ３では蓋体Ｃｂがレーザ光の焦点位置に規制されて、レーザ溶接装置１８により蓋体Ｃｂがケース本体Ｃａに溶接され、搬出位置Ｐ４では溶接後の電池ケースＣがクランプ治具１４から搬出される。このため、電池ケースＣのケース本体Ｃａに対する蓋体Ｃｂの溶接作業を１つの位置において連続して能率良く行うことができるとともに、レーザ溶接と同時に、後続の電池ケースＣの位置決めクランプと、搬入及び搬出の工程とを同時に実行できるため、単位時間当たりの生産個数を増やすことができる。

（２）この電池ケース封止装置及び封止方法においては、電池ケースＣを段取り位置Ｐ２において、クランプ治具１４に対して位置決めし、溶接位置Ｐ３において、電池ケースＣをクランプ治具１４ごと移動させて、電池ケースＣの溶接位置をレーザ光の焦点位置に規制させる。これに対し、段取り位置Ｐ２を省略して、溶接位置において、クランプ治具１４とともに電池ケースＣをレーザ光の焦点位置に規制させた場合は、クランプ治具１４の移動が正確であっても、電池ケースＣとクランプ治具１４との位置関係が一定しないおそれがあるため、レーザ光の焦点が定まらず、適切な溶接を行い得ないおそれがある。また、電池ケースＣを段取り位置Ｐ２で位置決めして、その状態を維持して溶接位置Ｐ３において溶接することも考えられるが、このようにした場合は、クランプ治具１４を溶接位置Ｐ３で上下に移動させることができないため、各クランプ片２７，３０，３２を冷却器４７に対して移動させることできず、各クランプ片２７，３０，３２の積極的な冷却が不可能になる。これを解決するために、冷却器４７を各クランプ片２７，３０，３２に対して接近・離間移動可能にすることも考えられるが、このようにすると、冷却器４７と外部の熱交換ユニットとの間の冷媒ホースの接続部に冷却器４７の移動にともなう負荷がかかり、冷媒漏洩のおそれがある。これらのことを全て防止するために、溶接位置Ｐ３において、クランプ治具１４に対する電池ケースＣの位置決め及びレーザ光の焦点に対する位置規制を行なうことも考えられるが、この場合は、溶接位置Ｐ３における作業量が増えてタクトタイムが長くなり、全体の作業効率が低下して、サイクルタイムが長くなる。この実施形態においては、以上のような問題は生じることがなく、正確な加工を能率よく行なうことができる。

（３）この電池ケース封止装置及び封止方法においては、前記溶接位置Ｐ３に、電池ケースＣからの溶接熱の放散を促進するための放熱機構１９が設けられている。このため、ケース本体Ｃａに対する蓋体Ｃｂの溶接時に、放熱機構１９により電池ケースＣからの溶接熱を有効に放散させることができて、電池ケースＣの変形を防止できるとともに、各クランプ片２７，３０，３２の熱膨張量を一定に維持できる。従って、高精度な溶接加工を実現できる。

（４）この電池ケース封止装置及び封止方法においては、前記放熱機構１９が、クランプ治具１４のクランプ片２７，３０，３２の上端面に接触する冷却器４７によって構成されている。このため、放熱機構１９の構成が簡単であるとともに、クランプ片２７，３０，３２に対する冷却器４７の接触により、溶接位置に近いクランプ片２７，３０，３２を介して電池ケースＣからの溶接熱を効果的に放散させることができる。

（５）この電池ケース封止装置及び封止方法においては、前記位置決め機構１６及び規制機構１７が、機台１１と一体のフレームに設けた蓋体Ｃｂの上面に当接可能な位置決め部材３５及び規制部材１３５によって構成されている。このため、位置決め機構１６及び規制機構１７の構成が簡単であるとともに、電池ケースＣの蓋体Ｃｂの上面が位置決め部材３５及び規制部材１３５に当接されることにより、蓋体Ｃｂの上面位置を容易に位置決めあるいは規制することができる。

（６）この電池ケース封止装置及び封止方法においては、蓋体Ｃｂを複数箇所でケース本体Ｃａに対して部分的に溶接して仮止めした後、蓋体Ｃｂの全周をケース本体Ｃａに対して溶接するようにしている。このため、全周溶接の際の熱によって蓋体Ｃｂが湾曲したり、その湾曲によって蓋体Ｃｂとケース本体Ｃａとの間に隙間が生じたりすることを防止でき、高精度な溶接加工が可能となる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・搬入位置Ｐ１と搬出位置Ｐ４とを同一ステーションとして、クランプ治具１４を３箇所のみ設けること。

・冷媒を利用した冷却器４７に代えて、ペルチェ効果を利用した冷却器を採用すること。
・テーブル１３が垂直面内において割り出し回転する構成に本発明を具体化すること。

・前記実施形態では、蓋体Ｃｂを複数箇所でケース本体Ｃａに対して部分的に溶接して仮止めした後、蓋体Ｃｂの全周をケース本体Ｃａに対して溶接するようにしているが、この部分的な仮止めのための溶接を省略してもよい。

１１…機台、１３…テーブル、１４…クランプ治具、１５…フレーム、１６…位置決め手段としての位置決め機構、１７…規制機構、１８…レーザ溶接装置、１９…放熱手段としての放熱機構、２３…支持用シリンダ、２５…支持部材、２７…固定クランプ片、２８…第１クランプ用シリンダ、３０…第１可動クランプ片、３１…第２クランプ用シリンダ、３２…第２可動クランプ片、３５…位置決め部材、３８…ロータリアクチュエータ、４２…上昇用シリンダ、４４…作動部材、４７…冷却器、１３５…規制部材、１３８…ロータリアクチュエータ、Ｃ…電池ケース、Ｃａ…ケース本体、Ｃｂ…蓋体、Ｐ１…搬入位置、Ｐ２…段取り位置、Ｐ３…溶接位置、Ｐ４…搬出位置、Ｗ２…全周。

Claims

搬入位置、段取り位置、溶接位置及び搬出位置に対応して割り出し回転されるテーブルを機台に支持するとともに、そのテーブルの外周の少なくとも３箇所には電池ケースのケース本体をクランプするためのクランプ治具を設け、前記機台の段取り位置には電池ケースの蓋体の上面位置をクランプ治具に対して位置決めするための位置決め手段を設け、前記溶接位置には蓋体をケース本体に溶接するためのレーザ溶接装置を設け、
前記機台の溶接位置には、治具を移動させて電池ケースの蓋体の上面位置を溶接位置に規制するための規制手段を設けるとともに、電池ケースからの溶接熱の放散を促進するための放熱手段を設け、
前記放熱手段は、溶接位置に規制された前記クランプ治具のクランプ片の上端面に接触する冷却器によって構成したことを特徴とする電池ケース封止装置。
前記位置決め手段は、機台と一体のフレームに設けられ前記蓋体の上面に当接可能な位置決め部材と、テーブルに設けられ電池ケースをその位置決め部材に向かって移動させる駆動手段とによって構成したことを特徴とする請求項１に記載の電池ケース封止装置。
前記規制手段は、前記蓋体の上面に当接可能な規制部材と、クランプ治具をその規制部材に向かって移動させる駆動手段とによって構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の電池ケース封止装置。
電池ケースのケース本体をクランプするためのクランプ治具を少なくとも外周３箇所に有するテーブルを搬入位置、段取り位置、溶接位置及び搬出位置に順に対応するように割り出し回転させ、搬入位置においてクランプ治具に保持されたケース本体に組み付けられた電池ケースの蓋体の上面位置を、段取り位置においてクランプ治具に対して位置決めし、次いで、電池ケースをクランプ治具にクランプした状態で、溶接位置において電池ケースの蓋体をレーザ光の焦点に対して位置規制して、溶接位置に規制されたクランプ治具のクランプ片の上端面に接触する冷却器で冷却しながらレーザ光によってケース本体に対する蓋体の溶接を行ない、溶接後の電池ケースを搬出位置において搬出することを特徴とする電池ケース封止方法。
蓋体をケース本体に対して部分的に溶接して仮止めした後、蓋体の全周をケース本体に対して溶接することを特徴とする請求項４に記載の電池ケース封止方法。