JP6089525B2 - Electrode processing apparatus and electrode processing method - Google Patents
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Description
本発明は、電池の電極にシールを取り付けるとともに、当該取り付けが適切に行われているかを検査する電極加工装置等の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field such as an electrode processing device for attaching a seal to an electrode of a battery and inspecting whether the attachment is properly performed.
従来、リチウムイオン二次電池(以下、「リチウムイオン電池」という。)の研究開発が盛んに行われている(例えば、特許文献1)。リチウムイオン電池は、高エネルギー密度、高電圧を有し、また充放電時にいわゆるメモリ効果を生じないことから、携帯機器、ノート型パソコン、ポータブル機器などの電子機器で幅広く採用されている。 Conventionally, research and development of lithium ion secondary batteries (hereinafter referred to as “lithium ion batteries”) have been actively conducted (for example, Patent Document 1). Lithium ion batteries have a high energy density and a high voltage, and do not produce a so-called memory effect during charging and discharging, and thus are widely used in electronic devices such as portable devices, notebook computers, and portable devices.
一方で、電池の外装体が乾電池のように金属製の場合、電池の形状に合わせて電子機器を設計しなければならず、電子機器を小型化する上で弊害となっていた。そこで、電池形状の自由度を向上させるために、多層フィルムからなる袋状の外装体の開発が進められてきた(例えば、特許文献2)。 On the other hand, when the battery case is made of metal such as a dry battery, the electronic device must be designed in accordance with the shape of the battery, which has been an adverse effect on downsizing the electronic device. Therefore, in order to improve the degree of freedom of the battery shape, development of a bag-shaped exterior body made of a multilayer film has been advanced (for example, Patent Document 2).
多層フィルムからなる袋状の外装容器が採用された電池では、容器の一部に電極を差し込み、その部分を熱で溶着(ヒートシール)することにより電極が取り付けられている。これにより、電極部分から内容物が流出することを防止している。このとき、特許文献2の図6に示されているように、キャストポリプロピレン(CPP:容器の最も内側の層を形成する)と金属との双方に対してヒートシール性を有する接着フィルム(シール)6を電極4に取り付けて介在させることにより、電極部での密封性を向上させている。シールが電極に適切に取り付けられていない場合、液漏れ事故などの重大な事故につながるおそれがある。そのため、シールが適切取り付けられているかについて厳格な検査が必要となっている。 In a battery in which a bag-shaped exterior container made of a multilayer film is employed, the electrode is attached by inserting an electrode into a part of the container and welding (heat-sealing) the part with heat. Thereby, the contents are prevented from flowing out from the electrode portion. At this time, as shown in FIG. 6 of Patent Document 2, an adhesive film (seal) having heat sealability with respect to both cast polypropylene (CPP: forming the innermost layer of the container) and metal. By attaching 6 to the electrode 4 and interposing it, the sealing performance at the electrode portion is improved. If the seal is not properly attached to the electrode, it may lead to serious accidents such as liquid leaks. Therefore, a strict inspection is required as to whether the seal is properly attached.
そこで、本発明は、電極にシールを取り付けるとともに、当該取り付けが適切に行われているかを検査することのできる電極加工方法等を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the electrode processing method etc. which can test | inspect whether the said attachment is performed appropriately while attaching a seal | sticker to an electrode.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、平板型の電極における表面及び裏面に帯状のシールを取り付ける電極加工装置であって、裏面用の前記シールの下に配置された載置台であって、前記裏面用のシールの適切な位置で前記電極を把持する把持部材を有する載置台に、前記裏面用のシールの上から前記電極を載置する載置手段と、前記電極が載置された載置台を下方向に移動させ、前記電極を前記裏面用のシール上に置き去りにする移動手段と、前記裏面用のシールの上にある前記電極の表面であって、前記裏面用のシールに対向する位置に表面用の前記シールを掛け渡す掛け渡し手段と、前記裏面用のシール及び前記表面用のシールに対してそれぞれ前記電極方向に圧力を加えて、前記裏面用のシール及び前記表面用のシールを前記電極に対して仮貼りする仮貼り手段と、前記電極に対して仮貼りされた前記裏面用のシール及び前記表面用のシールを、それぞれ前記電極から所定の長さだけはみ出す位置で切断する切断手段と、前記切断された裏面用のシール及び表面用のシールが前記電極に仮貼りされた状態で、前記裏面用のシール及び前記表面用のシールに対してそれぞれ前記電極方向に熱と圧力を加えて、前記裏面用のシール及び前記表面用のシールを前記電極に対して熱圧着する熱圧着手段と、前記熱圧着手段により前記裏面用のシール及び表面用のシールが適切に熱圧着されているか否かを検査する検査手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, according to claim 1 invention is an electrode machining apparatus for attaching a belt-shaped seal on the front surface and the rear surface that put the electrode of the flat-plate type, of the seal for the back surface A mounting table disposed below, wherein the electrode is mounted from above the back surface seal on a mounting table having a gripping member that grips the electrode at an appropriate position of the back surface seal. Means , a moving means for moving the mounting table on which the electrode is mounted downward, and leaving the electrode on the back surface seal, and a surface of the electrode on the back surface seal there are, in addition the over passing means passing over the seal for surface at a position facing the sealing for the back, the pressure in each of the electrode direction to seal and seals for the surfaces for the back , The back surface seal and the front surface seal The temporary sticking means for temporarily sticking the tape to the electrode, and the back surface seal and the front surface seal temporarily attached to the electrode are cut at a position protruding from the electrode by a predetermined length. In the state where the cutting means for cutting and the cut seal for the back surface and the seal for the front surface are temporarily attached to the electrode, heat is applied in the electrode direction with respect to the seal for the back surface and the seal for the surface respectively. Applying pressure, thermocompression bonding means for thermocompression bonding the back surface seal and the front surface seal to the electrode, and the back surface seal and the front surface seal are appropriately thermocompression bonded by the thermocompression bonding means. And inspection means for inspecting whether or not it has been performed.
また、請求項2に記載の発明は、平板型の電極における表面及び裏面に帯状のシールを取り付ける電極加工方法であって、裏面用の前記シールの下に配置された載置台であって、前記裏面用のシールの適切な位置で前記電極を把持する把持部材を有する載置台に、前記裏面用のシールの上から前記電極を載置する載置工程と、前記電極が載置された載置台を下方向に移動させ、前記電極を前記裏面用のシール上に置き去りにする移動工程と、前記裏面用のシールの上にある前記電極の表面であって、前記裏面用のシールに対向する位置に表面用の前記シールを掛け渡す掛け渡し工程と、前記裏面用のシール及び前記表面用のシールに対してそれぞれ前記電極方向に圧力を加えて、前記裏面用のシール及び前記表面用のシールを前記電極に対して仮貼りする仮貼り工程と、前記電極に対して仮貼りされた前記裏面用のシール及び前記表面用のシールを、それぞれ前記電極から所定の長さだけはみ出す位置で切断する切断工程と、前記切断された裏面用のシール及び表面用のシールが前記電極に仮貼りされた状態で、前記裏面用のシール及び前記表面用のシールに対してそれぞれ前記電極方向に熱と圧力を加えて、前記裏面用のシール及び前記表面用のシールを前記電極に対して熱圧着する熱圧着工程と、前記熱圧着手段により前記裏面用のシール及び表面用のシールが適切に熱圧着されているか否かを検査する検査工程と、を含むことを特徴とする。 The invention described in Claim 2 is the electrode processing method for attaching the front surface and the strip-shaped seal on the back that put the electrode of the flat-plate type, the mounting is disposed below the seal for the back surface a table, the table having a gripping member for gripping the electrode in place of the seal for the back, and placing step of placing the electrodes over the seal for the back, said electrodes A moving step of moving the mounted table downward and leaving the electrode on the back surface seal; and a surface of the electrode on the back surface seal, the back surface seals and over passing step of passing over the seal for surface opposite positions on the seal, pressure is applied to each of the electrode direction to seal and seals for the surfaces for the back, for the back And a seal for the surface against the electrode A temporary attaching step of temporarily attaching, a cutting step of cutting the seal for the back surface and the seal for the surface temporarily attached to the electrode at a position protruding from the electrode by a predetermined length, and the cutting The back surface seal and the front surface seal are temporarily attached to the electrode, and heat and pressure are applied in the electrode direction to the back surface seal and the front surface seal, respectively. A thermocompression bonding step of thermocompression bonding the seal for the surface and the seal for the surface to the electrode, and inspecting whether the seal for the back surface and the seal for the surface are appropriately thermocompression bonded by the thermocompression bonding means. And an inspection process to be performed.
本発明によれば、電極の表面及び裏面にそれぞれ裏面用のシール及び表面用のシールを熱圧着により取り付けることができるとともに、適切に熱圧着されているか否かを検査することができる。 According to the present invention, it is possible to attach a seal for the back surface and a seal for the surface to the front surface and the back surface of the electrode by thermocompression, respectively, and to inspect whether or not the thermocompression is appropriately performed.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。本実施形態は本願発明を電極シール取付装置に適用した場合の実施形態である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is an embodiment when the present invention is applied to an electrode seal mounting apparatus.
まず、図1〜図6を用いて、本実施形態における電極シール取付装置の処理対象である電極及びシールについて説明する。電極シール取付装置の処理対象はリチウムイオン電池31の部品である。図1に示すように、リチウムイオン電池31は、電極32と電池パック33を有する。電池パック33は内部に電解質を保存する容器としての役割を果たし、その壁面は、図2に示すように、アルミニウム51、ナイロン52、ポリプロピレン53を含む3層構造となっている。なお、図2において、上(すなわち、アルミニウム51)側が容器の外側に対応し、下(すなわち、ポリプロピレン53)側が容器の内側に対応している。 First, with reference to FIGS. 1 to 6, an electrode and a seal that are processing targets of the electrode seal mounting device according to the present embodiment will be described. The processing target of the electrode seal mounting apparatus is a component of the lithium ion battery 31. As shown in FIG. 1, the lithium ion battery 31 includes an electrode 32 and a battery pack 33. The battery pack 33 serves as a container for storing the electrolyte therein, and its wall surface has a three-layer structure including aluminum 51, nylon 52, and polypropylene 53, as shown in FIG. In FIG. 2, the upper side (ie, aluminum 51) corresponds to the outside of the container, and the lower side (ie, polypropylene 53) corresponds to the inside of the container.
電極32は、長方形状の表面及び裏面を有する平板型の電極であり、表面及び裏面には、図3に示すようにシール34が熱圧着(熱と荷重を加えて接着すること)されている。シール34は、図4に示すように、不織布62をポリプロピレン61で挟み込み、熱を加えながらプレスすることにより製造される。これにより、シール34は、ポリプロピレン61の中に不織布が埋もれているような状態になっている。 The electrode 32 is a flat plate-like electrode having a rectangular front surface and back surface, and a seal 34 is thermocompression-bonded (attached by applying heat and load) to the front surface and back surface as shown in FIG. . As shown in FIG. 4, the seal 34 is manufactured by sandwiching a nonwoven fabric 62 with polypropylene 61 and pressing it while applying heat. Thereby, the seal 34 is in a state in which the nonwoven fabric is buried in the polypropylene 61.
表裏にシール34が熱圧着された電極32は、図5に示すように、シール34に含まれるポリプロピレン61と、電池パック33のポリプロピレン53が接着するように電池パック33と熱圧着されて、電池パック33に取り付けられる。ポリプロピレン61とポリプロピレン53が適切に熱圧着することにより、電極32の近傍から電池パック33内部の電解質が流出しないようになっている。図6は、シール34が電極32の片面に対して適切に接着されている様子を示す図である。図6(A)に示すように、電極32に対してシール34が熱圧着されると、シール34に含まれるポリプロピレン61がはみ出る。このとき、ポリプロピレン61は光透過性であり、不織布62を視認することができる。また、図6(B)に示すように、ポリプロピレン61が不織布62を覆うように、電極32に対して接着している。 As shown in FIG. 5, the electrode 32 having the seal 34 thermocompression bonded to the front and back is thermocompression bonded to the battery pack 33 so that the polypropylene 61 contained in the seal 34 and the polypropylene 53 of the battery pack 33 adhere to each other. It is attached to the pack 33. By appropriately thermocompression bonding of the polypropylene 61 and the polypropylene 53, the electrolyte inside the battery pack 33 does not flow out from the vicinity of the electrode 32. FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the seal 34 is appropriately bonded to one surface of the electrode 32. As shown in FIG. 6A, when the seal 34 is thermocompression bonded to the electrode 32, the polypropylene 61 contained in the seal 34 protrudes. At this time, the polypropylene 61 is light transmissive, and the nonwoven fabric 62 can be visually recognized. Further, as shown in FIG. 6B, the polypropylene 61 is bonded to the electrode 32 so as to cover the nonwoven fabric 62.
次に、図7〜図15を用いて本実施形態の電極シール取付装置1(「電極加工装置」の一例。)について説明する。 Next, the electrode seal mounting apparatus 1 (an example of an “electrode processing apparatus”) according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
電極シール取付装置1は大きく分けて、仮貼り段階(第1段階)、熱圧着段階(第2段階)、検査段階(第3段階)の3段階の処理を行う。以下、各段階について詳細に説明する。なお、本実施形態の電極シール取付装置1は、2個の電極32を1セットとして各処理を行う。 The electrode seal attachment device 1 is roughly divided into three stages of processing, a temporary sticking stage (first stage), a thermocompression bonding stage (second stage), and an inspection stage (third stage). Hereinafter, each stage will be described in detail. In addition, the electrode seal attachment apparatus 1 of this embodiment performs each process by making two electrodes 32 into one set.
[仮貼り段階(第1段階)]
まず、電極シール取付装置1は、処理前の電極32が載置されている待機台101から電極32を搬送部102に移す。搬送部102には電極32を搬送するための搬送台が設けられている。図8(A)に示すように、搬送台103には搬送時に電極32が水平方向にズレないように電極32を把持する爪104が4つ形成されている。電極シール取付装置1は、真空パッド100(「搬送手段」の一例。)を用いて電極32を待機台101から移す際に電極32が4つの爪104に把持されるように載置する。搬送台103における電極32が載置される部分の底面には、落下防止レール105に把持された裏面用のシール34Bが搬送方向に伸びている。シール34の上流側の端部はリール(図示しない)に巻かれているとともに、下流側は吸引装置109に吸引されている(後述するシール切断時を除く)。電極32が搬送台103に載置されると、搬送台103は、図8(B)に示すように、裏面用のシール34Bとともに搬送方向にスライドする。搬送台103は、図7に示す仮貼り部106の位置までスライドすると、図8(C)に示すように、下方にスライドする。このとき、シール34B及び落下防止レール105は下方にスライドしない。これにより、シール34B(落下防止レール105)の上に電極32が支持された状態となる。なお、シール34Bだけでは電極32を支持しきれずに電極32が落下してしまうおそれがあるため、落下防止レール105が用いられている。
[Temporary sticking stage (first stage)]
First, the electrode seal mounting apparatus 1 moves the electrode 32 from the standby table 101 on which the electrode 32 before processing is placed to the transport unit 102. The transfer unit 102 is provided with a transfer stand for transferring the electrodes 32. As shown in FIG. 8A, the transport table 103 is formed with four claws 104 for gripping the electrodes 32 so that the electrodes 32 are not displaced in the horizontal direction during transport. The electrode seal mounting apparatus 1 is placed so that the electrode 32 is held by the four claws 104 when the electrode 32 is moved from the standby table 101 using the vacuum pad 100 (an example of “conveying means”). A back surface seal 34B held by the fall prevention rail 105 extends in the transport direction on the bottom surface of the portion of the transport table 103 where the electrode 32 is placed. The upstream end of the seal 34 is wound around a reel (not shown), and the downstream side is sucked by the suction device 109 (except when the seal is cut later). When the electrode 32 is placed on the transfer table 103, the transfer table 103 slides in the transfer direction together with the back surface seal 34B, as shown in FIG. 8B. When the carriage 103 is slid to the position of the temporary pasting portion 106 shown in FIG. 7, it slides downward as shown in FIG. 8C. At this time, the seal 34B and the fall prevention rail 105 do not slide downward. As a result, the electrode 32 is supported on the seal 34B (the fall prevention rail 105). Since the electrode 32 cannot be supported by the seal 34B alone and the electrode 32 may fall, the fall prevention rail 105 is used.
搬送台103が下方にスライドすると直ぐに、図9に示すように、表面用のシール34Aの上流側が掛け渡し装置(図示しない。「掛け渡し手段」の一例。)により持ち上げられて、電極32の上方から表面用のシール34Aが掛け渡される。次いで、図10に示すように、下方にスライドした搬送台103が次の電極32を搬送するべく、搬送前の元の位置に戻るためにスライドすると直ぐに、電極32の上方と下方にそれぞれ設けられた仮貼りヘッド106A、106B(「仮貼り手段」の一例。)が電極32を挟み込むように駆動する(図11は挟み込んだ瞬間の様子を示す図である。)。このとき、仮貼りヘッド106A、106Bは、ポリプロピレン61が溶けるように熱を加えつつ(ポリプロピレン61は、電極32にシール34を仮貼りするための接着剤の役割を果たす。)、電極32を挟み込む。これにより、電極の上(表)に表面用のシール34Aが仮貼りされ、下(裏)に裏面用のシール34Bが仮貼りされる。なお、仮貼りが完了すると、電極32が落下するおそれがなくなることから、落下防止レール105も取り外される。 As soon as the transfer table 103 slides downward, as shown in FIG. 9, the upstream side of the surface seal 34A is lifted by a transfer device (not shown; an example of “transfer means”) and above the electrode 32. A surface seal 34A is stretched over. Next, as shown in FIG. 10, as soon as the transport table 103 slid downward is slid to return to the original position before transport in order to transport the next electrode 32, it is respectively provided above and below the electrode 32. Further, the temporary pasting heads 106A and 106B (an example of “temporary pasting means”) are driven so as to sandwich the electrode 32 (FIG. 11 is a diagram showing a state at the moment of sandwiching). At this time, the temporary attachment heads 106A and 106B sandwich the electrode 32 while applying heat so that the polypropylene 61 melts (the polypropylene 61 serves as an adhesive for temporarily attaching the seal 34 to the electrode 32). . Thereby, the seal 34A for the front surface is temporarily attached on the top (front) of the electrode, and the seal 34B for the back surface is temporarily attached on the lower (back). In addition, since the possibility that the electrode 32 will fall will be lost if temporary sticking is completed, the fall prevention rail 105 will also be removed.
仮貼りが完了すると、図12(A)に示すように、電極32はシール34A、34Bが表面及び裏面に仮貼りされた状態で搬送台107に載置されて搬送方向にスライドし、カッター108(「切断手段」の一例。)の位置まで移動する。なお、搬送台107は、仮貼りが完了した電極32を搬送するためのものであり、搬送部102に設けられている。カッター107は、上刃108Aと下刃108Bの組を2組有しており、各組の刃がシール34A、34Bの前後をそれぞれ電極32から所定の長さhだけ、はみ出す位置で切断する(図12(B)は切断時の様子を示している。)。なお、シール34A、34Bは、下流側の端部が吸引装置109で吸引されており、カッター108により切断されると下流側の切れ端が吸引装置109に吸引されて廃棄されるようになっている。 When the temporary attachment is completed, as shown in FIG. 12A, the electrode 32 is placed on the transfer table 107 with the seals 34A and 34B temporarily attached to the front and back surfaces, and slides in the transfer direction. Move to the position (an example of “cutting means”). The transport table 107 is for transporting the electrode 32 that has been temporarily pasted, and is provided in the transport unit 102. The cutter 107 has two pairs of an upper blade 108A and a lower blade 108B, and each blade cuts the front and back of the seals 34A and 34B at positions where they protrude from the electrode 32 by a predetermined length h (see FIG. FIG. 12B shows a state during cutting. The downstream ends of the seals 34A and 34B are sucked by the suction device 109, and when cut by the cutter 108, the downstream cut ends are sucked by the suction device 109 and discarded. .
[熱圧着段階(第2段階)]
図7に示すように、電極シール取付装置1は、真空パッド(図示しない。)により、仮貼り段階(第1段階)が完了した電極32を搬送部102から回転体110の羽台111に移す。回転体110には複数(本実施形態では8台)の羽台111が設けられている。図13に示すように、羽台111には、仮貼りされたシール34A、34Bを電極32に本貼りするための加熱ヘッド112A、112B(「熱圧着手段」の一例。)が設けられている。加熱ヘッド112A、112Bの電極32と接触する面には、それぞれシール34A、34Bが嵌まるように溝Mが設けられている。電極シール取付装置1は、加熱ヘッド112Bの溝Mにシール34Bが嵌まるように電極32を加熱ヘッド112Bに載置する。そして、電極32が加熱ヘッド112Bに載置されると、加熱ヘッド112Aが下りてきて電極32を挟み込む。これにより、加熱ヘッド112A、112Bはシール34A、34Bを電極32の表裏に熱圧着する。
[Thermo-compression stage (second stage)]
As shown in FIG. 7, the electrode seal mounting apparatus 1 moves the electrode 32, which has been temporarily attached (first stage), from the transport unit 102 to the pedestal 111 of the rotating body 110 by a vacuum pad (not shown). . The rotating body 110 is provided with a plurality (eight in this embodiment) of wing bases 111. As shown in FIG. 13, the head 111 is provided with heating heads 112 </ b> A and 112 </ b> B (an example of “thermocompression unit”) for permanently attaching the temporarily attached seals 34 </ b> A and 34 </ b> B to the electrode 32. . Grooves M are provided on the surfaces of the heating heads 112A and 112B that come into contact with the electrodes 32 so that the seals 34A and 34B fit therein. The electrode seal mounting apparatus 1 places the electrode 32 on the heating head 112B so that the seal 34B fits into the groove M of the heating head 112B. When the electrode 32 is placed on the heating head 112B, the heating head 112A comes down and sandwiches the electrode 32. As a result, the heating heads 112A and 112B thermally press-bond the seals 34A and 34B to the front and back of the electrode 32.
加熱ヘッド112A、112Bによる熱圧着処理は所定時間行われ、この間、羽台111は回転体110とともに回転する。所定時間が経過し、羽台111が所定の位置(図7の例ではEの位置で)まで回転すると加熱ヘッド112Aが上方に移動し、熱圧着処理は終了する。そして、羽台111が搬送部113の近傍まで回転してくると、真空パッド(図示しない。)により、電極32は搬送部113に移される。なお、熱圧着処理に要する時間に合わせて、回転体110の回転速度を調整することにより、羽台111が搬送部113の近傍に回転してくるまでに、熱圧着処理を完了することができる。 The thermocompression bonding process by the heating heads 112 </ b> A and 112 </ b> B is performed for a predetermined time. When the predetermined time elapses and the blade base 111 rotates to a predetermined position (at the position E in the example of FIG. 7), the heating head 112A moves upward, and the thermocompression bonding process ends. When the gantry 111 rotates to the vicinity of the transport unit 113, the electrode 32 is moved to the transport unit 113 by a vacuum pad (not shown). In addition, by adjusting the rotational speed of the rotating body 110 in accordance with the time required for the thermocompression treatment, the thermocompression treatment can be completed before the blade base 111 rotates in the vicinity of the conveyance unit 113. .
[検査段階(第3段階)]
図14に示すように、搬送部113及び搬送部114では、シール34A、34Bが電極32に適切に熱圧着されたか否かの検査が行われる。搬送部113では、まず、アライメント処理が行われる。アライメント処理は搬送部113上の予め定められた位置に2つの電極32を並べるための処理である。電極シール取付装置1では、各種検査を、電極32を表側又は裏側から撮影した画像に基づいて行うことから、画像から電極32の各部の位置を的確に把握するためにアライメント処理が重要となる。搬送部113では、電極32を表側から撮影した画像に基づいて検査を行う第1検査、第2検査及び第3検査が行われる。搬送部113での検査が完了すると、電極32を裏側から撮影した画像に基づいて検査を行うため、電極32をひっくり返した上で、搬送部114に載置する。搬送部114では、改めてアライメント処理が行われ、次いで、第2検査、第3検査及び第4検査が行われる。なお、第1検査は表側から撮影した画像からだけで検査を行うことができるので、搬送部114では検査が行われない。また、第4検査は、画像を用いた検査でないため搬送部113で行ってもよい。
[Inspection stage (third stage)]
As shown in FIG. 14, in the transport unit 113 and the transport unit 114, it is inspected whether or not the seals 34 </ b> A and 34 </ b> B are appropriately thermocompression bonded to the electrode 32. In the transport unit 113, first, alignment processing is performed. The alignment process is a process for arranging two electrodes 32 at predetermined positions on the transport unit 113. In the electrode seal mounting apparatus 1, various inspections are performed based on images taken from the front side or the back side of the electrode 32. Therefore, alignment processing is important for accurately grasping the position of each part of the electrode 32 from the image. In the transport unit 113, a first inspection, a second inspection, and a third inspection are performed in which the inspection is performed based on an image obtained by photographing the electrode 32 from the front side. When the inspection in the transport unit 113 is completed, the electrode 32 is turned over and placed on the transport unit 114 in order to perform an inspection based on the image taken from the back side. In the transport unit 114, the alignment process is performed again, and then the second inspection, the third inspection, and the fourth inspection are performed. Since the first inspection can be performed only from the image taken from the front side, the conveyance unit 114 does not perform the inspection. The fourth inspection may be performed by the transport unit 113 because it is not an inspection using an image.
第1検査では、電極32の耳に関する検査を行う。図6(A)に示すように、シール34における電極32から飛び出た部分を耳(耳は一つの電極32に二つある。)と呼ぶ。第1検査では、耳高さ不良検査、耳重なり不良検査、耳汚れ不良検査、耳異形不良検査、耳表裏ズレ不良検査をそれぞれ行う。耳高さ不良検査では、耳の高さhが規定の範囲内にあるかを検査する。具体的には電極32のエッジと、耳のエッジを特定し、両エッジ間の距離を測定する。耳重なり不良検査では、シール34が2枚以上重なって熱圧着されていないかを検査する。具体的には、シール34が2枚以上重なっている場合には、光の透過率が1枚の場合と比較して半分程度になることに基づいて、シール34部分の平均輝度値を算出して判定する。耳汚れ不良検査では、耳に異物が付着していないかを検査する。具体的には、耳の領域において輝度値が閾値以上に変化している部分があるかを判定する。耳異形不良検査では、シール34がカッター108により正常に切断されずに耳が破損していないかを検査する。当該不良が見つかった場合には、カッター108の刃の切れ味が低下しているおそれがあるので、刃を交換するようにオペレータに報知する。耳表裏ズレ不良検査では、電極32の表裏に熱圧着されたシール34がズレていないかを検査する。 In the first inspection, an inspection related to the ear of the electrode 32 is performed. As shown in FIG. 6A, a portion of the seal 34 that protrudes from the electrode 32 is called an ear (two ears are provided on one electrode 32). In the first inspection, an ear height defect inspection, an ear overlap defect inspection, an ear dirt defect inspection, an ear deformity defect inspection, and an ear front / back misalignment inspection are performed. In the ear height defect inspection, it is inspected whether the ear height h is within a specified range. Specifically, the edge of the electrode 32 and the edge of the ear are specified, and the distance between both edges is measured. In the ear overlap defect inspection, it is inspected whether two or more seals 34 are overlapped and thermocompression bonded. Specifically, when two or more stickers 34 are overlapped, the average luminance value of the sticker 34 portion is calculated based on the fact that the light transmittance is about half that of a single sticker 34. Judgment. In the ear stain defect inspection, it is inspected whether foreign matter is adhered to the ear. Specifically, it is determined whether or not there is a portion where the luminance value has changed more than a threshold value in the ear region. In the ear deformity defect inspection, it is inspected whether the seal 34 is not normally cut by the cutter 108 and the ear is damaged. If such a defect is found, the sharpness of the blade of the cutter 108 may be reduced, so the operator is notified to replace the blade. In the front / back misalignment inspection, it is inspected whether the seal 34 thermocompression bonded to the front / back of the electrode 32 is misaligned.
第2検査では、電極32の表面に汚れ(異物)が付着していないかを検査する汚れ不良検査、電極32の表面のメッキがはげていないかを検査するムラ不良検査、及び、ポリプロピレン61がめくれて不織布62が露出していないかを検査するピン跡不良検査を行う。 In the second inspection, a contamination defect inspection for inspecting whether dirt (foreign matter) is attached to the surface of the electrode 32, a non-uniformity inspection for inspecting whether the surface of the electrode 32 is not peeled off, and the polypropylene 61 A pin mark defect inspection is performed to inspect whether the nonwoven fabric 62 is turned over.
第3検査では、はみ出し不良検査、マスキングズレ不良検査、シール斜行不良検査、キズ不良検査、樹脂付着不良検査、折れ不良検査を行う。はみ出し不良検査では、図6(A)に示すポリプロピレン61がはみ出た部分の長さを検査する。具体的には、シール34(不織布62)からはみ出た部分の長さ(電極32のエッジから、はみ出た部分のエッジまでの長さでもよい。)が製品の規格で定められた範囲内に収まっているか否かに基づいて判定する。マスキングズレ不良検査では、電極32のメッキ位置が正しいかを検査する。シール斜行不良検査では、シール34が電極32に対して斜行していないかを検査する。具体的には、2つの耳について電極32の端部(耳の根元部)からの長さを比較することにより検査している(両者の長さが異なれば斜行している可能性がある)。キズ不良検査では、電極にキズが入っていないかを検査する。樹脂付着不良検査では、加熱ヘッド112A、112Bに付着していたポリプロピレンが電極32に付着していないかを検査する。折れ不良検査では、電極32の四隅に折れが発生していないかを検査する(電極32を搬送台103に載置する際などに爪104に電極32の隅が接触して折れる場合があるため。)。 In the third inspection, a protruding defect inspection, a masking displacement defect inspection, a seal skew defect inspection, a scratch defect inspection, a resin adhesion defect inspection, and a bending defect inspection are performed. In the protrusion defect inspection, the length of the portion where the polypropylene 61 shown in FIG. 6A protrudes is inspected. Specifically, the length of the portion protruding from the seal 34 (nonwoven fabric 62) (the length from the edge of the electrode 32 to the edge of the protruding portion may be within the range defined by the product standards). Judgment based on whether or not. In the masking misalignment inspection, it is inspected whether the plating position of the electrode 32 is correct. In the seal skew defect inspection, it is inspected whether the seal 34 is skewed with respect to the electrode 32. Specifically, the two ears are inspected by comparing the lengths from the end portions (base portions of the ears) of the electrodes 32 (if the two lengths are different, there is a possibility of skewing. ). In the defect inspection, the electrodes are inspected for defects. In the resin adhesion defect inspection, it is inspected whether the polypropylene adhering to the heating heads 112 </ b> A and 112 </ b> B has adhered to the electrode 32. In the bending defect inspection, it is inspected whether or not the four corners of the electrode 32 are bent (because the corners of the electrode 32 may come into contact with the nail 104 and bend when the electrode 32 is placed on the transport table 103, for example). .)
第4検査では、厚み不良検査を行う。厚み不良検査では、レーザ変位計(図示しない)により被検査物の厚みを計測することにより、電極32が2枚以上重なっていないか、或いはシール34が2枚(表裏一枚ずつ)より多く重なっていないかを検査する。 In the fourth inspection, a thickness defect inspection is performed. In the thickness defect inspection, the thickness of the object to be inspected is measured by a laser displacement meter (not shown), so that two or more electrodes 32 do not overlap or two seals 34 overlap each other (one on the front and one on the other). Inspect for any.
なお、第1検査、第2検査及び第3検査は、搬送部113、114に設けられたカメラ(図示しない)により撮影された画像をパソコン(図示しない)に取り込み、当該画像について検査プログラム(画像解析して各種検査を実現するプログラム)を実行することにより行う。また、第4検査は、搬送部114に設けられたレーザ変位計により測定された測定結果をパソコン(図示しない)に取り込み、当該測定結果について検査プログラム(レーザ変位計による測定結果から電極32又はシール34の重なり不良がないかを判定するプログラム)を実行することにより行う。なお、カメラ、パソコン(CPU)及びレーザ変位計は「検査手段」の一例である。 In the first inspection, the second inspection, and the third inspection, an image taken by a camera (not shown) provided in the transport units 113 and 114 is taken into a personal computer (not shown), and an inspection program (image This is done by executing a program that analyzes and implements various tests. In the fourth inspection, a measurement result measured by a laser displacement meter provided in the transport unit 114 is taken into a personal computer (not shown), and the measurement result is inspected by an inspection program (from the measurement result by the laser displacement meter, the electrode 32 or the seal). 34 is executed by executing a program for determining whether there are 34 overlapping defects. A camera, a personal computer (CPU), and a laser displacement meter are examples of “inspection means”.
また、パソコンのCPUは、検査プログラムを実行して、耳異形不良検査の結果を不良と判定した場合には、カッター108の刃の切れ味が低下しているおそれがあるので、刃を交換すべき旨のメッセージをディスプレイに表示させる。これにより、耳異形不良の電極32が継続して製造されることを防止することができる。 In addition, when the CPU of the personal computer executes the inspection program and determines that the result of the abnormal ear defect inspection is defective, the sharpness of the blade of the cutter 108 may be deteriorated, so the blade should be replaced. A message to that effect is displayed on the display. Thereby, it can prevent that the electrode 32 of an abnormal ear defect is manufactured continuously.
搬送部114での検査が完了すると、電極32は保管台115に移される。 When the inspection in the transport unit 114 is completed, the electrode 32 is moved to the storage table 115.
次に、図15を用いて、電極シール取付装置1によるシール取付処理について説明する。 Next, the seal attachment process by the electrode seal attachment apparatus 1 will be described with reference to FIG.
まず、電極シール取付装置1は、処理前の電極32を待機台101から搬送部102へ移す(ステップS1)。次いで、電極シール取付装置1は、電極32を搬送部102の搬送台103により仮貼り部106に移送し、仮貼り部106にてシール34の仮貼り処理を行う(ステップS2)。次いで、電極32を搬送部102の搬送台107によりカッター108がある部分まで移送し、仮貼りされたシール34をカッター108で切断する(ステップS3)。 First, the electrode seal mounting apparatus 1 moves the unprocessed electrode 32 from the standby table 101 to the transport unit 102 (step S1). Next, the electrode seal attachment device 1 transfers the electrode 32 to the temporary attachment unit 106 by the transfer platform 103 of the transfer unit 102, and performs the temporary attachment process of the seal 34 at the temporary attachment unit 106 (step S2). Next, the electrode 32 is transferred to a portion where the cutter 108 is present by the transfer platform 107 of the transfer unit 102, and the temporarily stuck seal 34 is cut by the cutter 108 (step S3).
次いで、電極シール取付装置1は、電極32を搬送部102から羽台111に移す(ステップS4)。次いで、電極シール取付装置1は、加熱ヘッド112A、112Bにより電極32とシール34に対して熱圧着処理を行う(ステップS5)、熱圧着処理が完了すると、電極シール取付装置1は、電極32を羽台111から搬送部113に移す(ステップS6)。 Next, the electrode seal attachment device 1 moves the electrode 32 from the transport unit 102 to the wing base 111 (step S4). Next, the electrode seal attachment device 1 performs thermocompression treatment on the electrode 32 and the seal 34 by the heating heads 112A and 112B (step S5). When the thermocompression treatment is completed, the electrode seal attachment device 1 removes the electrode 32. It moves to the conveyance part 113 from the wing | blade 111 (step S6).
次いで、電極シール取付装置1は、アライメント処理を行い(ステップS7)、第1検査・第2検査・第3検査を行う(ステップS8)。次いで、電極シール取付装置1は、電極32をひっくり返しながら、搬送部113から搬送部114へ移す(ステップS9)。次いで、電極シール取付装置1は、アライメント処理を行い(ステップS10)、第2検査・第3検査・第4検査を行う(ステップS11)。次いで、電極シール取付装置1は、電極32を搬送部114から保管台115へ移す(ステップS12)。 Next, the electrode seal mounting device 1 performs an alignment process (step S7), and performs a first inspection, a second inspection, and a third inspection (step S8). Next, the electrode seal mounting device 1 moves the electrode 32 from the transport unit 113 to the transport unit 114 while turning over the electrode 32 (step S9). Next, the electrode seal mounting device 1 performs an alignment process (step S10), and performs a second inspection, a third inspection, and a fourth inspection (step S11). Next, the electrode seal mounting apparatus 1 moves the electrode 32 from the transport unit 114 to the storage table 115 (step S12).
以上説明したように、本実施形態の電極シール取付装置1(「電極シール取付装置」の一例)は、長方形状の表面及び裏面を有する平板型の電極32における表面及び裏面にそれぞれ、表面及び裏面の短辺より細い帯状のシール34を取り付ける。具体的には、真空パッド100(「載置手段」の一例)が、電極32の裏面の2つの対向する短辺におけるそれぞれの中央を裏面用のシール34Bが通るように、裏面用のシール34B上に電極32を載置し、掛け渡し装置(図示しない。「掛け渡し手段」の一例。)が、電極32の表面の2つの対向する短辺におけるそれぞれの中央を表面用のシール34Aが通るように、電極32上に表面用のシール34Aを掛け渡す。次いで、仮貼りヘッド106A、106B(「仮貼り手段」の一例。)が、裏面用のシール34B及び表面用のシール34Aに対してそれぞれ電極32の方向に圧力を加えて、裏面用のシール34B及び表面用のシール34Aを電極32に対して仮貼りし、カッター108(「切断手段」の一例。)が、電極32に対して仮貼りされた裏面用のシール34B及び表面用のシール34Aを、それぞれ電極32から所定の長さhだけはみ出す位置で切断する。次いで、加熱ヘッド112A、112B(「熱圧着手段」の一例。)が、切断された裏面用のシール34B及び表面用のシール34Aが電極32に仮貼りされた状態で、裏面用のシール34B及び表面用のシール34Aに対してそれぞれ電極32の方向に熱と圧力を加えて、裏面用のシール34B及び表面用のシール34Aを電極32に対して熱圧着して、カメラ、パソコン(CPU)及びレーザ変位計等(「検査手段」の一例。)が、加熱ヘッド112A、112Bにより裏面用のシール34B及び表面用のシール34Aが適切に熱圧着されているか否かを検査する。 As described above, the electrode seal mounting apparatus 1 (an example of “electrode seal mounting apparatus”) of the present embodiment has a front surface and a back surface, respectively, on the front surface and the back surface of the flat plate electrode 32 having a rectangular surface and a back surface. A belt-like seal 34 thinner than the short side is attached. Specifically, the back surface seal 34B is arranged so that the back surface seal 34B passes through the center of each of the two opposing short sides of the back surface of the electrode 32 of the vacuum pad 100 (an example of “mounting means”). The electrode 32 is placed thereon, and a spanning device (not shown; an example of “crossing means”) passes through the center of each of the two opposing short sides of the surface of the electrode 32 with the surface seal 34A. Thus, the surface seal 34 </ b> A is stretched over the electrode 32. Next, the temporary pasting heads 106A and 106B (an example of “temporary pasting means”) apply pressure in the direction of the electrodes 32 to the back seal 34B and the front seal 34A, respectively, and the back seal 34B. The front surface seal 34A is temporarily attached to the electrode 32, and the cutter 108 (an example of “cutting means”) attaches the back surface seal 34B and the front surface seal 34A temporarily attached to the electrode 32. Each is cut at a position protruding from the electrode 32 by a predetermined length h. Next, the heating heads 112A and 112B (an example of “thermocompression bonding device”) are arranged in a state where the cut back surface seal 34B and the front surface seal 34A are temporarily attached to the electrode 32. Heat and pressure are respectively applied to the front surface seal 34A in the direction of the electrode 32, and the back surface seal 34B and the front surface seal 34A are thermocompression bonded to the electrode 32, so that a camera, a personal computer (CPU), A laser displacement meter or the like (an example of “inspection means”) inspects whether or not the back surface seal 34B and the front surface seal 34A are appropriately thermocompression bonded by the heating heads 112A and 112B.
本実施形態の電極シール取付装置1によれば、電極32の表面及び裏面にそれぞれ裏面用のシール34B及び表面用のシール34Aを熱圧着により取り付けることができるとともに、適切に熱圧着されているか否かを検査することができる。 According to the electrode seal mounting apparatus 1 of the present embodiment, the back surface seal 34B and the front surface seal 34A can be mounted on the front and back surfaces of the electrode 32 by thermocompression bonding, respectively, and whether or not they are appropriately thermocompression bonded. Can be inspected.
なお、本発明は本実施形態に限定されるわけではなく、その他種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the present embodiment, and various other changes can be made.
1 電極シール取付装置
11 制御部
12 記憶部
13 インターフェース部
14 表示部
15 操作部
31 リチウムイオン電池
32 電極(被検査物)
33 電池パック
34 シール
51 アルミニウム
52 ナイロン
53 ポリプロピレン
61 ポリプロピレン
62 不織布
100 真空パッド
101 待機台
102 搬送部
103 搬送台
104 爪
105 落下防止レール
106 仮貼り部
106A、B 仮貼りヘッド
107 搬送台
108 カッター
109 吸引装置
110 回転体
111 羽台
112A、112B 加熱ヘッド
113、114 搬送部
115 保管台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode seal attachment apparatus 11 Control part 12 Memory | storage part 13 Interface part 14 Display part 15 Operation part 31 Lithium ion battery 32 Electrode (inspection object)
33 Battery pack 34 Seal 51 Aluminum 52 Nylon 53 Polypropylene 61 Polypropylene 62 Non-woven fabric 100 Vacuum pad 101 Waiting table 102 Transfer unit 103 Transfer table 104 Claw 105 Fall prevention rail 106 Temporary bonding unit 106A, B Temporary bonding head 107 Transfer table 108 Cutter 109 Suction Device 110 Rotating body 111 Blades 112A and 112B Heating heads 113 and 114 Conveying unit 115 Storage table
Claims (2)
裏面用の前記シールの下に配置された載置台であって、前記裏面用のシールの適切な位置で前記電極を把持する把持部材を有する載置台に、前記裏面用のシールの上から前記電極を載置する載置手段と、
前記電極が載置された載置台を下方向に移動させ、前記電極を前記裏面用のシール上に置き去りにする移動手段と、
前記裏面用のシールの上にある前記電極の表面に前記裏面用のシールに対向させて表面用の前記シールを掛け渡す掛け渡し手段と、
前記裏面用のシール及び前記表面用のシールに対してそれぞれ前記電極方向に圧力を加えて、前記裏面用のシール及び前記表面用のシールを前記電極に対して仮貼りする仮貼り手段と、
前記電極に対して仮貼りされた前記裏面用のシール及び前記表面用のシールを、それぞれ前記電極から所定の長さだけはみ出す位置で切断する切断手段と、
前記切断された裏面用のシール及び表面用のシールが前記電極に仮貼りされた状態で、前記裏面用のシール及び前記表面用のシールに対してそれぞれ前記電極方向に熱と圧力を加えて、前記裏面用のシール及び前記表面用のシールを前記電極に対して熱圧着する熱圧着手段と、
前記熱圧着手段により前記裏面用のシール及び表面用のシールが適切に熱圧着されているか否かを検査する検査手段と、
を備えることを特徴とする電極加工装置。 An electrode machining apparatus for attaching a front surface and a strip-shaped seal on the back that put the flat plate-shaped electrode,
A said mounting table disposed below the seals for the back surface, the mounting table having a gripping member for gripping the electrode in place of the seal for the back, said over the seal for the back Mounting means for mounting electrodes;
Moving means for moving the mounting table on which the electrode is mounted downward and leaving the electrode on the back surface seal;
And multiplying passing means passing over the seal for sealing the to face the surface of the a back side surface of the electrode above the seal for the back,
Temporary pasting means for temporarily pasting the back surface seal and the front surface seal to the electrode by applying pressure in the electrode direction to the back surface seal and the front surface seal, respectively.
Cutting means for cutting the seal for the back surface and the seal for the surface temporarily attached to the electrode at a position protruding from the electrode by a predetermined length;
In the state where the cut seal for the back surface and the seal for the front surface are temporarily attached to the electrode, heat and pressure are applied in the electrode direction to the seal for the back surface and the seal for the surface, respectively. Thermocompression bonding means for thermocompression bonding the back surface seal and the front surface seal to the electrode;
An inspection means for inspecting whether the back surface seal and the front surface seal are appropriately thermocompression bonded by the thermocompression bonding means;
An electrode processing apparatus comprising:
裏面用の前記シールの下に配置された載置台であって、前記裏面用のシールの適切な位置で前記電極を把持する把持部材を有する載置台に、前記裏面用のシールの上から前記電極を載置する載置工程と、
前記電極が載置された載置台を下方向に移動させ、前記電極を前記裏面用のシール上に置き去りにする移動工程と、
前記裏面用のシールの上にある前記電極の表面に前記裏面用のシールに対向させて表面用の前記シールを掛け渡す掛け渡し工程と、
前記裏面用のシール及び前記表面用のシールに対してそれぞれ前記電極方向に圧力を加えて、前記裏面用のシール及び前記表面用のシールを前記電極に対して仮貼りする仮貼り工程と、
前記電極に対して仮貼りされた前記裏面用のシール及び前記表面用のシールを、それぞれ前記電極から所定の長さだけはみ出す位置で切断する切断工程と、
前記切断された裏面用のシール及び表面用のシールが前記電極に仮貼りされた状態で、前記裏面用のシール及び前記表面用のシールに対してそれぞれ前記電極方向に熱と圧力を加えて、前記裏面用のシール及び前記表面用のシールを前記電極に対して熱圧着する熱圧着工程と、
前記熱圧着手段により前記裏面用のシール及び表面用のシールが適切に熱圧着されているか否かを検査する検査工程と、
を含むことを特徴とする電極加工方法。 A put that front surface and electrode processing method of attaching a belt-shaped seal on the back on a flat plate-shaped electrode,
A said mounting table disposed below the seals for the back surface, the mounting table having a gripping member for gripping the electrode in place of the seal for the back, said over the seal for the back A placing step for placing electrodes;
Moving the mounting table on which the electrode is mounted in a downward direction, leaving the electrode on the back surface seal; and
And multiplying passing step of passing over the seal for sealing the to face the surface of the a back side surface of the electrode above the seal for the back,
Applying pressure in the electrode direction to the back surface seal and the front surface seal, respectively, temporarily attaching the back surface seal and the front surface seal to the electrode;
A cutting step of cutting the seal for the back surface and the seal for the surface temporarily attached to the electrode at a position protruding from the electrode by a predetermined length, and
In the state where the cut seal for the back surface and the seal for the front surface are temporarily attached to the electrode, heat and pressure are applied in the electrode direction to the seal for the back surface and the seal for the surface, respectively. A thermocompression bonding step of thermocompression bonding the back surface seal and the front surface seal to the electrode;
An inspection step for inspecting whether the back surface seal and the front surface seal are appropriately thermocompression bonded by the thermocompression means;
The electrode processing method characterized by including.
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