JP7069292B2 - バッテリーラベルの位置合わせ装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリーに貼り付けられるラベルを位置合わせする装置及び方法に関する。

さらに詳しくは、バッテリーに貼り付けられるラベルをセンサーを用いて位置合わせする装置及び方法に関する。

近年、充放電可能な二次電池は、ワイヤーレスモバイル機器のエネルギー源として広範に用いられている。また、二次電池は、化石燃料を用いる既存のガソリン車両、ディーゼル車両などの大気汚染などを解決するための方案として提示されている電気自動車、ハイブリッド電気自動車などのエネルギー源としても注目を集めている。したがって、二次電池を用いるアプリケーションの種類は、二次電池のメリットにより非常に多様化されつつあり、今後、現在よりはさらに多くの分野と製品に二次電池が適用される見込みである。

かかる二次電池は、電極及び電解液の構成に応じて、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、リチウムポリマー電池などに分類され、中でも、電解液の漏液の可能性が低く、製造し易いリチウムイオンポリマー電池の使用量が増えつつある。

一般に、二次電池は、電池ケースの形状に応じて、電極組立て体が円筒状または角型の金属缶に内蔵されている円筒型電池及び角型電池と、電極組立て体がアルミニウムラミネートシートのパウチ状のケースに内蔵されているパウチ型電池と、に分類される。

ノート型パソコンなどの無線デバイスは、持ち運び易いということが最大の長所であるといえ、かかる持ち運びを可能にするのに最も大きな役割を果たすものの一つは、二次電池であるといえる。

二次電池は、各種のモバイル機器はもとより、多岐に亘る電子製品のエネルギー源として広く用いられているが、各種の可燃性物質が内蔵されていて、過充電、過電流、その他の物理的な外部の衝撃などにより発熱、爆発などのリスクがあり、これらを解決すべく、過充電、過電流などの非正常的な状態を有効に制御し得る安全素子としてのＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；正の温度係数）素子、保護回路モジュール（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｍｏｄｕｌｅ；ＰＣＭ）などが電池セルに接続された状態で搭載されている。

前記安全素子、保護回路モジュール（ＰＣＭ）などの部品を電池ケースに搭載している電池パックは、電極組立て体を電池ケース内に収納し、電解液を封入するといった多数の複雑な工程を経て製造され、ケースの外部には、電池パックの仕様を示すラベルを貼り付けることになる。

従来には、二次電池の外装ケースにマニュアルにてラベルシートを貼り付けたり、ラベルの貼付け装置を用いてラベルシートを貼り付けたりする場合、ブロックを用いて位置合わせ状態を確認し、ラベルの位置合わせが不良である場合、物理的なブロックでラベルを押して位置合わせし直していた、

このように、物理的なブロックを用いてラベルを押して位置合わせし直すと、剥離ラベルの場合、ラベルが位置合わせし直されず、押されてシワがよったり、重なったりするという不具合が生じていた。

本発明は、バッテリーケースに貼り付けられるラベルに直接的に物理的な力を加えることなく、ラベルを位置合わせし直す装置及び方法を提供する。

本発明の実施形態に係る、バッテリーにラベルを貼り付ける装置は、バッテリーにラベルを貼り付ける装置において、上部に前記ラベルが載置されるラベル受け台と、前記ラベルの位置合わせ状態が正常かどうかを確認する位置合わせ確認部と、前記位置合わせ確認部において正常ではないと確認されれば、ラベルを位置合わせするラベル位置合わせ部と、を備えてなってもよい。

一方、前記位置合わせ確認部は、前記ラベルが載置された前記ラベル受け台をラベルが貼り付けられるバッテリーの対応位置まで移動させるサーボロボットと、前記ラベルの位置を感知する二つのセンサーと、前記二つのセンサーにおいて感知される信号の組み合わせに基づいて、位置合わせの正常または不良を判断する位置合わせ判断部と、を備えてなってもよい。

一方、前記二つのセンサーは、前記サーボロボットを基準として左側に予め設定された距離だけ離間して配置される第１のセンサー、及び前記サーボロボットを基準として右側に予め設定された距離だけ離間して配置される第２のセンサーを備えてなり、前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーは、前記サーボロボットが移動する方向と垂直な方向において一直線上に並ぶように配置されてもよい。

一方、前記サーボロボットは、前記ラベル受け台を移動させてラベルを位置合わせ判断位置に位置させ、前記位置合わせ判断部は、前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーのうちのどちらか一方のセンサーにおいてのみラベルが感知される場合、位置合わせが不良であると判断し、前記二つのセンサーの両方においてラベルが感知されれば、位置合わせが正常であると判断してもよい。

一方、前記ラベル位置合わせ部は、前記ラベル受け台を時計回り方向または反時計回り方向に回転させる回転部と、前記回転部の回転方向及び角度を制御する回転制御部と、を備えてなってもよい。

一方、前記回転制御部は、前記位置合わせ判断部において位置合わせが正常であると判断される場合、現在の状態を維持する旨の信号を前記回転部に伝送し、前記位置合わせ判断部において位置合わせが不良であると判断される場合、前記第１のセンサーにおいてのみラベルが感知されれば、前記回転部を反時計回り方向に所定の角度だけ回転させる旨の信号を前記回転部に伝送し、前記第２のセンサーにおいてのみラベルが感知されれば、前記回転部を時計回り方向に所定の値だけ回転させる旨の信号を前記回転部に伝送してもよい。

本発明の実施形態に係る、バッテリーにラベルを貼り付ける方法は、保護紙からラベルを引き剥がしてラベル受け台の上部に前記ラベルを載置するラベル引き剥がしステップと、前記ラベル引き剥がしステップにおいて、引き剥がされたラベルの位置合わせ状態を確認するラベル位置合わせ状態確認ステップと、を備え、前記ラベル位置合わせ状態確認ステップにおいて、位置合わせ状態が正常であると確認される場合、前記ラベルをバッテリーに貼り付けるラベル貼付けステップを行い、前記ラベル位置合わせ状態確認ステップにおいて、位置合わせ状態が不良であると確認される場合、前記ラベルを位置合わせするラベル位置合わせステップを行った上で、前記ラベル貼付けステップを行ってもよい。

一方、前記ラベル位置合わせ状態確認ステップにおいては、前記ラベル受け台を移動させるサーボロボットを基準として左側に予め設定された距離だけ離間して配置される第１のセンサー、及び前記ラベル受け台を移動させるサーボロボットを基準として右側に予め設定された距離だけ離間して配置される第２のセンサーを用いて位置合わせ状態が確認され、前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーのうちのどちらか一方のセンサーにおいてのみラベルが感知される場合は、ラベル位置合わせが不良であると判断し、前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーの両方においてラベルが感知される場合は、ラベル位置合わせが正常であると判断してもよい。

一方、前記ラベル位置合わせステップにおいては、前記ラベル位置合わせ状態確認ステップにおいて、ラベル位置合わせが正常であると判断されれば、現在の状態を維持し、前記ラベル位置合わせ状態確認ステップにおいて、ラベル位置合わせが不良であると判断されれば、前記第１のセンサーにおいてのみラベルが感知される場合、回転部を反時計回り方向に所定の角度だけ回転させてラベルを位置合わせし、前記第２のセンサーにおいてのみラベルが感知される場合、回転部を時計回り方向に所定の角度だけ回転させてラベルを位置合わせしてもよい。

本発明は、ラベルに物理的な力を加えることなく、ラベルを位置合わせし直すことにより、ラベルにシワがよったり、押されたりするという現象を防止することができる。

本願発明の実施形態に係る全体的な構成図である。 （ａ）は、本願発明の実施形態に係るラベル位置合わせが正常であるときの図であり、（ｂ）は、本願発明の実施形態に係るラベル位置合わせが不良であるときの図である。 本願発明の実施形態に係るラベルを回転させることを示す図である。 本願発明の実施形態に係るラベル位置合わせ方法の手順図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明の実施形態について詳しく説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態に具体化される。なお、図中、本発明を明確に説明するために、説明とは無関係な部分は省略し、明細書の全般に亘って、類似の部分には類似の図面符号を付している。

「第１の」、「第２の」など序数を含む言い回しは、様々な構成要素を説明するうえで使用可能であるが、前記構成要素は、前記言い回しによって何等限定されない。前記言い回しは、ある構成要素を他の構成要素から区別する目的でしか使えない。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しないつつも、第１の構成要素は第２の構成要素と命名されてもよく、同様に、第２の構成要素もまた第１の構成要素と命名されてもよい。本出願において用いた用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられたものであり、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は、文脈からみて明らかに他の意味を有さない限り、複数の言い回しを含む。

明細書の全般に亘って、ある部分が他の部分と「連結」されているとしたとき、これは、「直接的に連結」されている場合のみならず、これらの間に他の素子を挟んで「電気的に連結」されている場合も含む。なお、ある部分がある構成要素を「備える」としたとき、これは、特に断りのない限り、他の構成要素を除外するわけではなく、他の構成要素をさらに備えていてもよいことを意味する。本願の明細書の全般に亘って用いられる度合いの言い回しである「～（する）ステップ」又は「～のステップ」は、「～のためのステップ」を意味するものではない。

本発明において用いられる用語としては、本発明における機能を考慮したうえで、できる限り現在汎用されている通常の用語を選択したが、これは、当分野に携わっている技術者の意図又は判例、新たな技術の出現などに応じて異なる。なお、特定の場合、出願人が任意に選定した用語もあり、この場合、対応する発明の説明の部分において詳しくその意味を記載する。したがって、本発明において用いられる用語は、単なる用語の名称ではなく、その用語が有する意味と本発明の全般に亘たっての内容に基づいて定義されるべきである。

１．本発明の実施形態に係るバッテリーラベルの貼付け装置

図１から図３は、本発明の実施形態に係るバッテリーラベルの貼付け装置の構成を示す構成図である。

以下では、図１から図３に基づいて、本発明の実施形態に係るバッテリーラベルの貼付け装置について説明する。

本発明の実施形態に係るバッテリーラベルの貼付け装置は、上部にラベル１００が載置されるラベル受け台（図示せず）と、前記ラベルの位置合わせ状態が正常であるかどうかを確認する位置合わせ確認部３０１、３０２と、前記位置合わせ確認部３０１、３０２において正常ではないと確認されれば、ラベルを位置合わせするラベル位置合わせ部と、を備えてなってもよい。

具体的に、前記位置合わせ確認部３０１、３０２は、前記ラベルの載置されたラベル受け台をラベル１００が貼り付けられるバッテリーの対応位置まで移動させるサーボロボット２００と、前記ラベル１００の位置を感知する二つのセンサー３０１、３０２及び前記二つのセンサーにおいて感知される信号の組み合わせに基づいて、位置合わせの正常または不良を判断する位置合わせ判断部（図示せず）を備えてなってもよい。

一方、前記サーボロボット２００は、前記ラベル１００の中心に位置し、前記ラベル受け台をラベルの全長に垂直な方向に移動させてもよい。

一方、前記ラベル１００の位置を感知する二つのセンサー３０１、３０２は、前記サーボロボット２００を基準として左側に予め設定された距離だけ離間して配置される第１のセンサー３０１、及び前記サーボロボット２００基準として右側に予め設定された距離だけ離間して配置される第２のセンサー３０２を備えてなってもよい。

このとき、前記第１のセンサー３０１及び第２のセンサー３０２は、前記サーボロボット２００が移動する方向と垂直な方向において一直線上に並ぶように配置されてもよい。

このような配置は、ラベル１００の形状、大きさ及び特性に応じて異なっていてもよい。

一方、前記第１のセンサー３０１及び前記第２のセンサー３０２は、サーボロボット２００を基準として対称をなしてもよい。

また、前記第１のセンサー３０１とサーボロボット２００との間における予め設定された距離及び前記第２のセンサー３０２とサーボロボット２００との間における予め設定された距離は、ラベル１００の位置合わせに許容される誤差範囲に応じて設定されてもよい。

例えば、前記第１のセンサー３０１とサーボロボット２００との間の距離及び前記第２のセンサー３０２とサーボロボット２００との間の距離が遠い場合は、ラベル１００がほんの少しでも位置ずれしても、ラベル位置合わせが不良であることを感知することができるのに対し、前記第１のセンサー３０１とサーボロボット２００との距離及び前記第２のセンサー３０２とサーボロボット２００との距離が近い場合、前記第１のセンサー３０１とサーボロボット２００との間の距離及び前記第２のセンサー３０２とサーボロボット２００との間の距離が遠いときよりもラベル１００がさらに多く位置ずれしてはじめて、位置合わせが不良であることを感知することができる。

一方、前記サーボロボット２００は、前記ラベル受け台を移動させてラベルを位置合わせ判断位置に位置させてもよい。

一方、前記位置合わせ判断位置は、前記ラベルが正常的に位置合わせされている状態で、前記第１のセンサー３０１及び第２のセンサー３０２において同時にラベル１００が感知可能な位置であってもよい。

一方、前記位置合わせ判断部（図示せず）は、前記第１のセンサー３０１及び第２のセンサー３０２のうちのどちらか一方のセンサーにおいてのみラベル１００が感知されれば、位置合わせが不良であると判断し、前記二つのセンサー３０１、３０２の両方においてラベル１００が感知されれば、位置合わせが正常であると判断してもよい。

一方、前記ラベル位置合わせ部は、前記ラベル受け台を時計回り方向または反時計回り方向に回転させる回転部４００及び前記回転部の回転方向及び角度を制御する回転制御部を備えてなってもよい。

より具体的に、前記回転制御部は、前記位置合わせ判断部において、位置合わせ状態が正常であると判断される場合は、別途の回転指令を回転部に伝送しないが、前記位置合わせ判断部において、位置合わせ状態が不良であると判断される場合、回転部を回転せよとの指令を前記回転部に伝送してもよい。

より具体的に、前記回転制御部は、前記第１のセンサーにおいてのみラベルが感知されれば、前記回転部４００を反時計回り方向に所定の角度だけ回転させる旨の指令信号を前記回転部４００に伝送し、前記第２のセンサーにおいてのみラベルが感知されれば、前記回転部４００を時計回り方向に所定の角度だけ回転させる旨の指令信号を前記回転部４００に伝送してもよい。

一方、回転部４００が回転する所定の角度は、予め設定された角度であってもよく、前記第１のセンサーまたは第２のセンサーが光量を感知し得る場合は、第１のセンサーまたは第２のセンサーにおいてセンシングされる光量に応じて異なるように設定されてもよい。

例えば、光量が多くセンシングされる場合は、小さな角度だけ回転させ、光量が少なくセンシングされる場合は、大きな角度だけ回転させてもよい。

一方、このようにしてラベル位置合わせが完了する場合、前記位置合わせの完了したラベルをバッテリーパックに押し付けてラベルを貼り付けてもよい。

２．本発明の実施形態に係るバッテリーラベルの貼付け方法。

図４は、本発明の実施形態に係るバッテリーラベルの貼付け方法の順序を示す手順図である。

以下では、図４に基づいて、本発明の実施形態に係るバッテリーラベルの貼付け方法について説明する。

本発明の実施形態に係るバッテリーラベルの貼付け方法は、保護紙とラベルを引き剥がしてラベル受け台の上部にラベルを載置するラベル引き剥がしステップ（Ｓ１００）と、前記ラベル引き剥がしステップにおいて引き剥がされたラベルの位置合わせ状態を確認するラベル位置合わせ状態確認ステップ（Ｓ２００）と、を備え、前記ラベル位置合わせ状態確認ステップにおいて位置合わせ状態が正常であると確認される場合、前記ラベルをバッテリーに貼り付けるラベル貼付けステップ（Ｓ３００）を行い、前記ラベル位置合わせ状態確認ステップ（Ｓ２００）において、位置合わせ状態が不良であると確認される場合、前記ラベルを位置合わせするラベル位置合わせステップ（Ｓ２１０）を行った上で、前記ラベル貼付けステップ（Ｓ３００）を行ってもよい。

より具体的に、前記ラベル位置合わせ状態確認ステップ（Ｓ１００）は、前記ラベル受け台を移動させるサーボロボットを基準として左側に予め設定された距離だけ離間して配置される第１のセンサー、及び前記ラベル受け台を移動させるサーボロボットを基準として右側に予め設定された距離だけ離間して配置される第２のセンサーを用いて位置合わせ状態を確認するステップであってもよい。

さらに具体的には、前記ラベル位置合わせ確認ステップ（Ｓ２００）は、前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーのうちのどちらか一方のセンサーにおいてのみラベルが感知される場合は、ラベル位置合わせが不良であると判断し、前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーの両方においてラベルが感知される場合は、ラベル位置合わせが正常であると判断してもよい。

一方、前記ラベル位置合わせステップ（Ｓ２１０）は、前記ラベル位置合わせ確認ステップ（Ｓ２００）においてラベルの位置合わせが正常であると判断される場合は行われなくてもよい。

一方、前記ラベル位置合わせステップ（Ｓ２１０）は、前記ラベル位置合わせ確認ステップ（Ｓ２００）においてラベルの位置合わせが不良であると判断されれば行われてもよい。

より具体的に、前記ラベル位置合わせステップ（Ｓ２１０）は、前記第１のセンサーにおいてのみラベルが感知される場合、前記回転部を反時計回り方向に所定の角度だけ回転させてラベルを位置合わせし、前記第２のセンサーにおいてのみラベルが感知される場合、前記回転部を時計回り方向に所定の角度だけ回転させてラベルを位置合わせしてもよい。

一方、前記回転する所定の角度は、予め設定された角度であってもよく、前記第１のセンサーまたは第２のセンサーが光量を感知し得る場合は、第１のセンサーまたは第２のセンサーにおいてセンシングされる光量に応じて異なるように設定されてもよい。

例えば、多くの光量がセンシングされる場合は、小さな角度だけ回転させ、少ない光量がセンシングされる場合は、大きな角度だけ回転させてもよい。

一方、本発明の技術的思想は、前記実施形態に基づいて具体的に記述されたが、前記実施形態はその説明のためのものであり、その制限のためのものではないということに留意すべきである。なお、本発明の技術分野における当業者であれば、本発明の技術思想の範囲内において種々の実施形態が採用可能であるということが理解できる筈である。

１００ ラベル
２００ サーボロボット
３０１ 第１のセンサー、位置合わせ確認部
３０２ 第２のセンサー、位置合わせ確認部
３１０ 第１のセンサー
４００ 回転部
４００ 回転制御部

Claims (4)

1. バッテリーにラベルを貼り付ける装置において、
   保護紙から引き剥がした前記ラベルがその上部に載置されるラベル受け台と、
   前記ラベル受け部に載置された前記ラベルの位置合わせ状態が正常かどうかを確認する位置合わせ確認部と、
   前記位置合わせ確認部において正常ではないと確認されれば、前記ラベル受け部に載置されたラベルを位置合わせするために前記ラベル受け台を制御するラベル位置合わせ部と、
   を備えてなり、
   前記位置合わせ確認部は、
   前記ラベルが載置された前記ラベル受け台をサーボロボットに沿って移動させ、ラベルが貼り付けられるバッテリーの対応位置まで移動させるサーボロボットであって、長手方向に延在するように構成された細長いサーボロボットと、
   前記ラベルの位置を感知する二つのセンサーと、
   前記二つのセンサーが出力する信号の組み合わせに基づいて、位置合わせの正常または不良を判断する位置合わせ判断部と、
   を備えてなり、
   前記二つのセンサーは、
   前記ラベル受け台の移動方向に向かって左側に且つ前記サーボロボットの左側に予め設定された距離だけ離間して配置される第１のセンサー、及び前記ラベル受け台の前記移動方向に向かって右側に且つ前記サーボロボットの右側に予め設定された距離だけ離間して配置される第２のセンサーを備えてなり、
   前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーは、前記ラベル受け台の移動方向に対して垂直な直線であって、正常に位置合わせされたラベルの上端に対応する垂直な直線に並ぶように配置され、
   前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーは、光量を感知し、
   前記ラベル位置合わせ部は、
   前記ラベル受け台を時計回り方向または反時計回り方向に回転させる回転部と、
   前記回転部の回転方向及び角度を制御する回転制御部と、
   を備えてなり、
   前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーによって感知された光量に応じて、前記角度が調節されることを特徴とするバッテリーラベルの貼付け装置。
2. 前記サーボロボットは、
   前記ラベル受け台を移動させてラベルを位置合わせ判断位置に位置させ、
   前記位置合わせ判断部は、
   前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーのうちのどちらか一方のセンサーにおいてのみラベルが感知される場合、位置合わせが不良であると判断することを特徴とする請求項１に記載のバッテリーラベルの貼付け装置。
3. 前記回転制御部は、
   前記位置合わせ判断部において位置合わせが正常であると判断される場合、現在の状態を維持する旨の信号を前記回転部に伝送し、
   前記位置合わせ判断部において位置合わせが不良であると判断される場合、
   前記第１のセンサーにおいてのみラベルが感知されれば、前記回転部を反時計回り方向に所定の角度だけ回転させる旨の信号を前記回転部に伝送し、
   前記第２のセンサーにおいてのみラベルが感知されれば、前記回転部を時計回り方向に所定の値だけ回転させる旨の信号を前記回転部に伝送することを特徴とする請求項１に記載のバッテリーラベルの貼付け装置。
4. バッテリーにラベルを貼り付ける方法であって、
   保護紙からラベルを引き剥がしてラベル受け台の上部に前記ラベルを載置するラベル引き剥がしステップと、
   前記ラベル引き剥がしステップにおいて、引き剥がされたラベルの位置合わせ状態を確認するラベル位置合わせ状態確認ステップと、
   を備え、
   前記ラベル位置合わせ状態確認ステップにおいて、位置合わせ状態が正常であると確認される場合、前記ラベルをバッテリーに貼り付けるラベル貼付けステップを行い、
   前記ラベル位置合わせ状態確認ステップにおいて、位置合わせ状態が不良であると確認される場合、前記ラベルを位置合わせするラベル位置合わせステップを行った上で、前記ラベル貼付けステップを行い、
   前記ラベル位置合わせ状態確認ステップにおいては、
   前記ラベル受け台を移動させる細長いサーボロボットを基準として左側に予め設定された距離だけ離間して配置される第１のセンサー、及び前記ラベル受け台を移動させる細長いサーボロボットを基準として右側に予め設定された距離だけ離間して配置される第２のセンサーを用いて位置合わせ状態が確認され、
   前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーは、光量を感知し、
   前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーのうちのどちらか一方のセンサーにおいてのみラベルが感知される場合は、ラベル位置合わせが不良であると判断し、
   前記ラベル位置合わせステップにおいては、
   前記ラベル位置合わせ状態確認ステップにおいて、ラベル位置合わせが正常であると判断されれば、現在の状態を維持し、
   前記ラベル位置合わせ状態確認ステップにおいて、ラベル位置合わせが不良であると判断されれば、
   前記第１のセンサーにおいてのみラベルが感知される場合、前記ラベル受け台を回転させるための回転部を反時計回り方向に所定の角度だけ回転させてラベルを位置合わせし、
   前記第２のセンサーにおいてのみラベルが感知される場合、前記回転部を時計回り方向に所定の角度だけ回転させてラベルを位置合わせし、
   前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーによって感知された光量に応じて、前記所定の角度が調節されることを特徴とするバッテリーラベルの貼付け方法。

Images