JPH10255814A - 電池用巻回体の搬送方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンベアを介して巻回体をコンテナに搬入する
途上で、この巻回体の軸孔修正作業を高精度に遂行する
とともに、負極リードを所定の角度位置に確実に位置決
めすることを可能にする。 【解決手段】巻回体２８を搬送するコンベア３２と、こ
の巻回体２８の軸孔２８ａの位置を検出する撮像機構４
０と、前記軸孔２８ａの一端側から修正ピン４２を挿入
し、所謂、「の」消し処理を行う巻回修正機構４４と、
前記巻回体２８をその周方向に回転させて負極リード３
６を最上位に位置決めする回転位置決め機構４６と、該
巻回体２８を前記コンベア３２からコンテナ４８に搬入
する巻回体搬入機構５０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、正極板および負極
板がセパレータを挟んで巻回された電池用巻回体の搬送
方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、電池の組立工程において、帯
状の正極板および負極板をセパレータを介装して巻回す
ることにより巻回体（極板群）が形成された後、この巻
回体が電池缶内に収納されるとともに、前記電池缶体に
電解液が注液される。さらに電池缶内に封口部品が送入
され、次いで、この電池缶の開口端部にかしめ処理を施
す作業が行われている。

【０００３】この場合、正極板、負極板およびセパレー
タを一体的に巻回するために、種々の巻回装置が用いら
れている。この種の巻回装置では、直径方向にスリット
が形成された単一の巻軸や二分割された巻軸間に、帯状
の正極板および負極板がセパレータを介装して挿入され
た後、前記巻軸が回転されることによって該巻軸の周囲
に巻回体が得られる。次いで、セパレータが切断される
とともに、このセパレータの巻端部分がテープ止めされ
た後、巻軸から巻回体が取り出される。

【０００４】その際、巻回体の軸孔には単一の巻軸のス
リットあるいは二分割された巻軸間に挿入されたセパレ
ータの先端側がこの軸孔の径方向に延在し、正面視で、
略「の」字状に存在している。しかしながら、巻回体の
軸孔には、負極リードを電池缶の缶底に溶接するための
電極棒が挿入されるため、「の」字状を形成するセパレ
ータが前記電極棒の挿入時に障害となってしまう。そこ
で、巻回装置から取り出された巻回体の軸孔の少なくと
も一端側から修正ピンを挿入し、この修正ピンを回転さ
せることによって前記軸孔内のセパレータを該軸孔の内
壁面に沿って修正する、所謂、「の」消しを行う巻回修
正装置が採用されている。

【０００５】ところで、電池の組立工程では、作業の自
動化および効率化を図ることが望まれている。このた
め、巻回体を形成する巻回装置、この巻回体を電池缶内
に収納する電池缶挿入装置、前記電池缶内に電解液を注
液する注液装置、および前記電池缶内に封口部品を挿入
してかしめ処理を行う封口かしめ装置等を自動搬送ライ
ンに沿って配設したいという要請がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように巻回装置から取り出される巻回体では、直径にば
らつきが生じ易い。従って、巻回体を搬送ラインに沿っ
て搬送する途上で「の」消し処理を施すべく、各巻回体
の軸孔に対して修正ピンを正確に挿入することは極めて
困難なものとなっている。

【０００７】しかも、巻回体の外周縁部に負極リードが
設けられており、後工程の種々の作業を円滑に行うため
に、この負極リードおよび正極リードを所望の角度姿勢
に配置させる必要がある。ここで、正極リードの位置は
巻回装置の巻軸の角度位置を制御することにより位置決
めすることが可能である一方、巻回体の直径が変動する
ことにより負極リードの角度位置が種々異なってしま
う。これにより、負極リードを所定の角度姿勢に維持す
ることができないという問題が指摘されている。

【０００８】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、コンベアを介して巻回体をコンテナに搬入する途
上で、この巻回体の軸孔修正作業を高精度に遂行すると
ともに、負極リードを所定の角度位置に確実に位置決め
することが可能な電池用巻回体の搬送方法および装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明に係る電池用巻回体の搬送方法および装置
では、コンベア上に送り出された巻回体の軸孔の位置が
撮像機構を介して検出された後、該検出情報に基づいて
修正ピンが前記軸孔の少なくとも一端側から挿入され、
該軸孔内のセパレータが修正される。このため、コンベ
ア上において、巻回体の軸孔と修正ピンとを、常時、正
確に位置決めすることができ、前記軸孔修正処理
（「の」消し処理）が高精度かつ確実に遂行される。

【００１０】次いで、巻回体は、その周方向に回転され
て負極リードが所定の角度位置に位置決めされた後、こ
の巻回体がコンベアからコンテナ内に所定の数ずつ搬入
される。従って、巻回体の負極リードを一定の姿勢に確
保することが可能になり、コンテナを介して次工程に搬
送される各巻回体を、常に所望の姿勢に維持することが
できる。これにより、電池缶製造工程全体の効率化およ
び自動化が容易に遂行可能となる。

【００１１】また、コンベア上では、巻回体の正極リー
ドと負極リードとが短絡されているか否かの検査が行わ
れる。そして、不良の巻回体を排除することにより、電
池の品質低下を回避することができる。

【００１２】さらにまた、巻回体を周方向に回転させる
ための回転位置決め機構は、軸方向に互いに一部を交差
させて前記巻回体を一体的に載置する第１および第２回
転体を備えている。そして、駆動手段を介して第１およ
び第２回転体が同一方向に同期して回転されることによ
り、特に、外周端縁部に負極リードが設けられた形状の
不規則な巻回体を、その周方向に円滑に回転させること
が可能になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
電池用巻回体の搬送装置１０の概略正面説明図であり、
図２は、前記搬送装置１０の動作を示す要部斜視説明図
である。

【００１４】図１に示すように、搬送装置１０の上流に
巻回機構１２が配設されており、この巻回機構１２は、
９０°間隔ずつ矢印Ａ方向に回転するインデックステー
ブル１４を備える。インデックステーブル１４には、９
０°間隔ずつ離間して４個所に第１巻軸１６および第２
巻軸１８がそれぞれ配設される。第１および第２巻軸１
６、１８は、略半円柱状に形成されており、互いに対向
する平坦部間にスリット２０が形成される。第１および
第２巻軸１６、１８は、一体的に矢印Ｂ方向に回転する
とともに、軸方向に進退自在である。

【００１５】インデックステーブル１４の各停止位置に
は、帯状の正極板２２および帯状の負極板２４がセパレ
ータ２６ａ、２６ｂを介装してスリット２０に挿入され
る挿入ステーションＳＴ１と、第１および第２巻軸１
６、１８が矢印Ｂ方向に回転することにより前記正極板
２２および前記負極板２４が前記セパレータ２６ａ、２
６ｂと一体的に巻回されて巻回体２８が形成された後、
この巻回体２８から切断された前記セパレータ２６ａ、
２６ｂの終端部がテープ止めされる巻き止めステーショ
ンＳＴ２と、前記巻回体２８の巻き止めの良否を検査す
る良否検査ステーションＳＴ３と、前記第１および第２
巻軸１６、１８が所定角度だけ逆転されるとともに、該
巻回体２８が取り出される取り出しステーションＳＴ４
とが設けられている。

【００１６】図１および図２に示すように、搬送装置１
０は、巻回機構１２から巻回体２８をその巻回姿勢で送
り出す巻回体送り出し機構３０と、前記巻回体送り出し
機構３０から受け取った前記巻回体２８を搬出位置Ｐま
で移送するコンベア３２と、前記巻回体２８の正極リー
ド３４と負極リード３６とが短絡されているか否かを検
査する短絡検査機構３８と、前記巻回体２８の軸孔２８
ａの位置を検出する撮像機構４０と、前記検出された軸
孔２８ａの少なくとも一端側から修正ピン４２を挿入
し、前記軸孔２８ａ内のセパレータ２６ａ、２６ｂを該
軸孔２８ａの内壁面に沿って修正する巻回修正機構４４
と、前記巻回体２８をその周方向に回転させることによ
り前記負極リード３６を所定の角度位置、すなわち、最
上位置に位置決めする回転位置決め機構４６と、前記巻
回体２８を前記コンベア３２からコンテナ４８内に所定
の数ずつ搬入する巻回体搬入機構５０とを備える。

【００１７】巻回体送り出し機構３０は、取り出しステ
ーションＳＴ４に配置された巻回体２８を把持し、この
巻回体２８をコンベア３２上に載置するために揺動自在
に構成されている。取り出しステーションＳＴ４では、
第１および第２巻軸１６、１８が所定の角度位置に位置
決めされており、巻回体送り出し機構３０は、巻回体２
８の正極リード３４を、常時、一定の姿勢に維持してこ
の巻回体２８をコンベア３２上に載置する。

【００１８】図１に示すように、コンベア３２は、回転
駆動源５２により矢印Ｃ方向に周回走行されるエンドレ
スベルト５４を備え、前記エンドレスベルト５４には、
巻回体２８を水平姿勢で支持するための支持部材５６が
所定の間隔ずつ離間して設けられている。

【００１９】図２に示すように、短絡検査機構３８は、
正極側検出子５８と負極側検出子６０とを備える。正極
側検出子５８は、巻回体２８の軸孔２８ａに対応する直
径を有したピン状に構成されており、その外周側には正
極リード３４を前記正極側検出子５８に押圧保持するた
めに三分割された第１爪部材６２が開閉自在に配設され
る。負極側検出子６０は、巻回体２８の直径に対応して
おり、その外周側には負極リード３６を前記負極側検出
子６０に押圧保持するために三分割された第２爪部材６
４が開閉自在に配設される。正極側検出子５８および負
極側検出子６０は、図示しない検出器に接続されてお
り、前記正極リード３４と前記負極リード３６との間に
所定値以上の抵抗値（数ＭΩ）が発生するか否かにより
短絡検査が行われる。

【００２０】撮像機構４０は、モニタ６６を備え、この
モニタ６６には巻回体２８の軸孔２８ａを撮影する、例
えば、ＣＣＤカメラ６７が接続されている。撮像機構４
０に対応する位置には、巻回体２８を昇降させるための
昇降手段６８が配設され、この昇降手段６８は、コンベ
ア３２上に配置されている前記巻回体２８を支持して昇
降自在である。

【００２１】巻回修正機構４４は、巻回体２８の軸孔２
８ａに進入して回転自在な修正ピン４２を備えるととも
に、この修正ピン４２に対向して前記巻回体２８の軸孔
２８ａの端末処理を行う端末処理ピン７０が進退および
回転自在に配設される。巻回修正機構４４に対応する位
置には、巻回体２８を支持してコンベア３２から上方に
移動自在な昇降手段７２が配置される。

【００２２】図３に示すように、回転位置決め機構４６
は、巻回体２８を一体的に載置する第１および第２回転
体７４、７６を備える。第１回転体７４は、図示しない
回転駆動源に連結された駆動軸７８に固着されるととも
に、互いに所定間隔だけ離間して平行に設けられる一対
の第１円板部８０ａ、８０ｂを有する。駆動軸７８にベ
ルト・プーリ手段８２を介して連結される従動軸８４に
は、第２回転体７６が固着される。

【００２３】第２回転体７６は、互いに所定間隔だけ離
間して平行に設けられる第２円板部８６ａ、８６ｂを有
する。第２円板部８６ａ、８６ｂ間には、第１円板部８
０ａ、８０ｂが部分的に進入しており、第１および第２
回転体７４、７６は、軸方向に互いに一部を交差させる
ことになる。第１および第２回転体７４、７６の上方に
は、巻回体２８の負極リード３６を検出するための光ス
イッチ等の検出器８８が配設されている。

【００２４】巻回体搬入機構５０は、図１に示すよう
に、コンベア３２により矢印Ｃ方向に搬送されてくる巻
回体２８を把持するチャック９０を備える。このチャッ
ク９０は、コンベア３２上とコンテナ４８上とに進退変
位して巻回体２８をその把持姿勢のまま前記コンテナ４
８に設けられた各載置部位に載置する。コンベア３２上
には、巻回体２８の取り出し位置である搬出位置Ｐに対
応して巻回体有無検出センサ（図示せず）が配設され
る。このセンサは、所定の数、例えば１０個の巻回体２
８に対応して配置されており、コンテナ４８に搬入され
る各巻回体２８の情報を上位コンピュータ等に供給し
て、該巻回体２８の管理を行う。

【００２５】このように構成される搬送装置１０の動作
について、本発明に係る搬送方法との関連で以下に説明
する。

【００２６】先ず、図１に示すように、巻回機構１２に
おいて、挿入ステーションＳＴ１に配置された第１およ
び第２巻軸１６、１８のスリット２０にセパレータ２６
ａ、２６ｂが挿入されるとともに、このセパレータ２６
ａ、２６ｂによって正極板２２と負極板２４とが絶縁状
態で配置される。正極板２２および負極板２４は、所定
の長さに切断されている。そこで、第１および第２巻軸
１６、１８が矢印Ｂ方向に回転しながら、インデックス
テーブル１４が矢印Ａ方向に９０°だけ回動する。

【００２７】このため、巻き止めステーションＳＴ２で
は、正極板２２および負極板２４がセパレータ２６ａ、
２６ｂを介装して巻回され、このセパレータ２６ａ、２
６ｂが切断されて終端部がテープ９２により巻き止めさ
れ、巻回体２８が形成される。さらに、インデックステ
ーブル１４が矢印Ａ方向に９０°回転して良否検査ステ
ーションＳＴ３に配置され、巻回体２８の巻き止め状態
が検査される。この検査が行われた巻回体２８は、取り
出しステーションＳＴ４に搬送されて所定の角度姿勢に
配置される。その際、第１および第２巻軸１６、１８
は、矢印Ｂ方向とは逆方向に所定の角度だけ回動されて
おり、巻回体２８が前記第１および第２巻軸１６、１８
から容易に離脱可能な状態になっている。

【００２８】次いで、巻回体送り出し機構３０が駆動さ
れ、取り出しステーションＳＴ４で所定の角度位置に配
置されている巻回体２８がコンベア３２上の支持部材５
６に載置される。コンベア３２では、回転駆動源５２を
介してエンドレスベルト５４が矢印Ｃ方向に間欠搬送さ
れており、巻回体２８は、先ず、短絡検査機構３８に配
置される。

【００２９】短絡検査機構３８では、図２に示すよう
に、巻回体２８の正極リード３４が正極側検出子５８と
第１爪部材６２とにより保持される一方、負極リード３
６が負極側検出子６０と第２爪部材６４とにより把持さ
れ、前記巻回体２８の短絡検査が行われる。短絡検査後
の巻回体２８は、撮像機構４０に配置され、昇降手段６
８を介してこの巻回体２８がコンベア３２側から上昇さ
れ、ＣＣＤカメラ６７により前記巻回体２８の軸孔２８
ａが検出される。この軸孔２８ａの画像がモニタ６６に
表示されるとともに、画像処理によって前記軸孔２８ａ
の中心位置が検出される。

【００３０】次に、巻回体２８は、巻回修正機構４４の
昇降手段７２上に搬送されて前記撮像機構４０により検
出された軸孔２８ａの中心位置に基づいて設定された高
さ位置に配置される。そして、修正ピン４２が、巻回体
２８の軸孔２８ａの一方の端部から回転しながら挿入さ
れる。これにより、軸孔２８ａ内で「の」字状に形成さ
れているセパレータ２６ａ、２６ｂを該軸孔２８ａの内
壁面側に沿って変形（修正）させて、所謂、「の」消し
処理が施される。さらに、修正ピン４２が巻回体２８の
軸孔２８ａから離脱される一方、この軸孔２８ａの他端
側から端末処理ピン７０が挿入されて該軸孔２８ａの端
末処理が施される。

【００３１】「の」消し処理後の巻回体２８は、回転位
置決め機構４６に搬送される。図３に示すように、回転
位置決め機構４６では、コンベア３２により搬送されて
くる巻回体２８が第１および第２回転体７４、７６上に
一体的に載置される。次いで、図示しない回転駆動源の
作用下に駆動軸７８が回転され、この駆動軸７８にベル
ト・プーリ手段８２を介して連結されている従動軸８４
が回転される。

【００３２】これにより、第１および第２回転体７４、
７６が同一方向に同期して回転し、この第１および第２
回転体７４、７６上に載置されている巻回体２８が周方
向に回転する。巻回体２８が回転して負極リード３６が
最上位置に至ると、検出器８８を介してこの負極リード
３６が検出され、第１および第２回転体７４、７６の回
転が停止される。従って、巻回体２８は、負極リード３
６を最上位置に位置決めされることになる。

【００３３】負極リード３６が位置決めされた巻回体２
８は、コンベア３８を介して巻回体搬入機構５０に移送
され、この巻回体搬入機構５０を構成するチャック９０
に把持されてコンテナ４８内にその姿勢のまま配置され
る。

【００３４】ここで、巻回体搬入機構５０側では、複数
のセンサ（図示せず）を介して巻回体２８が所定の数
（例えば、１０個）配置されたことが検出され、この１
０個の巻回体２８がコンテナ４８に搬入されるととも
に、それぞれの巻回体２８に係る情報が上位コンピュー
タ等に送られる。コンテナ４８は、巻回体２８を載置し
た後、次段工程である巻回体２８の電池缶（図示せず）
への挿入工程に自動的に搬送される。

【００３５】この場合、本実施形態では、コンベア３２
を介して矢印Ｃ方向に搬送される巻回体２８において、
先ず、巻回修正機構４４の上流側で撮像機構４０を介し
てこの巻回体２８の軸孔２８ａの位置検出処理が施され
た後、この検出情報に基づいて前記巻回修正機構４４を
介して前記軸孔２８ａの「の」消し処理が行われる。こ
のため、巻回機構１２からコンベア３２に順次送られて
くる巻回体２８に対し、「の」消し処理を、常時、高精
度かつ確実に遂行することができるという効果が得られ
る。

【００３６】しかも、「の」消し処理後の巻回体２８
は、回転位置決め機構４６を介して負極リード３６を所
定の位置に確実に位置決めした後、巻回体搬入機構５０
を介して所定の数ずつコンテナ４８内に所望の姿勢で搬
入される。これにより、電池製造工程全体の自動化およ
び効率化が容易に遂行されるという効果がある。

【００３７】その際、回転位置決め機構４６は、互いに
軸方向に一部を交差させて巻回体２８を一体的に載置す
る第１および第２回転体７４、７６を備えている（図１
および図３参照）。従って、外周端縁部に負極リード３
６が設けられて形状が非真円形状である巻回体２８であ
っても、この巻回体２８が円滑に回転されるため、負極
リード３６の位置決め作業が迅速に遂行される。

【００３８】さらに、本実施形態では、コンベア３２で
搬送される巻回体２８の正極リード３４と負極リード３
６とが短絡されているか否かを自動的に検出する短絡検
査機構３８を備えている。この短絡検査機構３８では、
正極リード３４および負極リード３６が正極側検出子５
８および負極側検出子６０の外周にそれぞれ三分割され
た第１および第２爪部材６２、６４を介して保持されて
いる。このため、正極リード３４および負極リード３６
の位置にばらつきが生じていても、この正極リード３４
およびこの負極リード３６を、正極側検出子５８および
負極側検出子６０に対し確実に保持することができ、短
絡検査作業が高品質に遂行可能となる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る電池用巻回
体の搬送方法および装置では、巻回体がコンベア上に送
り出されると、先ず、撮像機構を介してこの巻回体の軸
孔の位置が検出された後、この検出された軸孔に対応し
て少なくとも一端側から修正ピンが挿入され、前記軸孔
内のセパレータを該軸孔の内壁面に沿って修正する作業
が行われる。このため、巻回体の形状や大きさが種々変
化しても、各巻回体の軸孔内の修正処理を高精度かつ自
動的に遂行することができる。

【００４０】しかも、巻回体は、コンベア上でその周方
向に回転して負極リードの位置決めが行われた後、この
コンベアからコンテナ内に搬入される。従って、巻回体
は、コンテナ内で所望の角度姿勢に維持され、このコン
テナを次工程に搬送することによって前記位置決めされ
た巻回体に対する次段の工程が自動的かつ円滑に遂行さ
れる。これにより、電池製造工程全体の自動化が容易に
遂行可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る搬送装置の概略正面説
明図である。

【図２】前記搬送装置の動作を示す要部斜視説明図であ
る。

【図３】前記搬送装置を構成する回転位置決め機構の斜
視説明図である。

【符号の説明】

１０…搬送装置 １２…巻回機構 １４…インデックステーブル １６、１８…巻軸 ２２…正極板 ２４…負極板 ２６ａ、２６ｂ…セパレータ ２８…巻回体 ３０…巻回体送り出し機構 ３２…コンベア ３４…正極リード ３６…負極リード ３８…短絡検査機構 ４０…撮像機構 ４２…修正ピン ４４…巻回修正機
構 ４６…回転位置決め機構 ４８…コンテナ ５０…巻回体搬入機構 ６６…モニタ ７０…端末処理ピン ７４、７６…回転
体 ８８…検出器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正極リードを設けた正極板と負極リードを
   設けた負極板とが、セパレータを介装して巻回されるこ
   とにより得られた巻回体を、その巻回姿勢で把持してコ
   ンベア上に送り出す工程と、 前記コンベア上に送り出された前記巻回体と撮像機構と
   を相対的に移動させ、該巻回体の軸孔の位置を前記撮像
   機構を介して検出する工程と、 前記検出された軸孔の少なくとも一端側から修正ピンを
   挿入し、前記軸孔内のセパレータを該軸孔の内壁面に沿
   って修正する工程と、 前記巻回体をその周方向に回転させるこにより、前記負
   極リードを所定の角度位置に位置決めする工程と、 前記負極リードが位置決めされた前記巻回体を、前記コ
   ンベアからコンテナ内に所定の数ずつ搬入する工程と、 を有することを特徴とする電池用巻回体の搬送方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の搬送方法において、前記巻
   回体の正極リードと負極リードとが短絡されているか否
   かを前記コンベア上で検査する工程を有することを特徴
   とする電池用巻回体の搬送方法。
3. 【請求項３】正極リードを設けた正極板と負極リードを
   設けた負極板とが、セパレータを介装して巻回されるこ
   とにより得られた巻回体を、その巻回姿勢で巻回機構か
   ら送り出す巻回体送り出し機構と、 前記巻回体送り出し機構から受け取った前記巻回体をコ
   ンテナへの搬出位置まで移送するコンベアと、 前記巻回体と相対的に移動して該巻回体の軸孔の位置を
   検出するための撮像機構と、 前記検出された軸孔の少なくとも一端側から修正ピンを
   挿入し、前記軸孔内のセパレータを該軸孔の内壁面に沿
   って修正する巻回修正機構と、 前記巻回体をその周方向に回転させることにより、前記
   負極リードを所定の角度位置に位置決めする回転位置決
   め機構と、 前記負極リードが位置決めされた前記巻回体を、前記搬
   出位置で前記コンベアから前記コンテナ内に所定の数ず
   つ搬入する巻回体搬入機構と、 を備えることを特徴とする電池用巻回体の搬送装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の搬送装置において、前記巻
   回体の正極リードと負極リードとが短絡されているか否
   かを検査する短絡検査機構を備えることを特徴とする電
   池用巻回体の搬送装置。
5. 【請求項５】請求項３記載の搬送装置において、前記回
   転位置決め機構は、軸方向に互いに一部を交差させて前
   記巻回体を一体的に載置する第１および第２回転体と、 前記第１および第２回転体を同一方向に同期して回転さ
   せ、該巻回体を周方向に回転させるための駆動手段と、 前記巻回体の前記負極リードを検出する負極リード検出
   手段と、 を備えることを特徴とする電池用巻回体の搬送装置。