角型電池の外形測定装置
【課題】測定値のばらつきが小さく精度の良い角型電池の外形測定装置を得る。
【解決手段】電池７の垂直方向の外周面を把持しかつ７の水平方向の位置決めを行い、かつ電池姿勢を垂直に位置決めする側面位置決め機構２２と、７の水平方向の外周面に当設可能であって７の水平面の垂直方向の位置決めをする水平面位置決め機構２３と、搬送治具８に７を載置面から切り離す手段２０を備え、７の垂直方向の外形を測定する際に、２２により７の水平方向の位置決めと姿勢を垂直に位置決めし、かつ２０により載置面から７を切り離した状態で、垂直方向外形測定手段１２により７の垂直方向の外形を測定し、７の水平方向の外形を測定する際に、２３により７の垂直方向の位置決めをし、かつ２０により載置面から７を切り離した状態で、水平方向外形測定手段１３により７の水平方向の外形を測定する角型電池の外形測定装置。
【解決手段】電池７の垂直方向の外周面を把持しかつ７の水平方向の位置決めを行い、かつ電池姿勢を垂直に位置決めする側面位置決め機構２２と、７の水平方向の外周面に当設可能であって７の水平面の垂直方向の位置決めをする水平面位置決め機構２３と、搬送治具８に７を載置面から切り離す手段２０を備え、７の垂直方向の外形を測定する際に、２２により７の水平方向の位置決めと姿勢を垂直に位置決めし、かつ２０により載置面から７を切り離した状態で、垂直方向外形測定手段１２により７の垂直方向の外形を測定し、７の水平方向の外形を測定する際に、２３により７の垂直方向の位置決めをし、かつ２０により載置面から７を切り離した状態で、水平方向外形測定手段１３により７の水平方向の外形を測定する角型電池の外形測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば六面体の角型の電池缶体内に、断面扁平状の電池素子が収納され、前記電池缶体の上部に電荷を外部に取り出すための電極部が露出した角型電池の外形測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車、電気自動車、電力貯蔵用途等には、大容量の角型の二次電池が使用されている。この種の角型電池の外形測定装置としては、特許文献１に示すように搬送装置上を搬送された電池を所定の測定位置に位置決めし、非接触式測定手投の距離測定センサーが電池の上部に移動して、センサーヘッドと電池の外形測定部との距離を測定するものがある。
【０００３】
また、電池を搬送し組立または検査測定等の製造処理を行う場合は、特許文献２と、特許文献３に示すように搬送治具（キャリア）が用いられている。搬送治具の穴部に電池を立てた状態で収納し、電池を載せた搬送治具を搬送装置上に回送する。組立箇所または検査測定等の計測箇所にて搬送治具を停止し位置決めし、電池に対して処理を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５９４６３号公報
【特許文献２】特開平０９−３５６９８号公報
【特許文献３】特開平０７−２３４１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
角型電池の高さ、厚み、幅等の外形寸法を誤差として１００μｍ以下の精度に測定できる外形測定装置の開発が望まれている。この開発に当り、レーザー変位計、リニアゲージ等の測定機器の測定精度以外に、測定対象となる電池の測定姿勢である、電池の水平方向の位置、垂直方向の位置、垂直に立て配置した電池の垂直度等のばらつきがある場合に、結果として測定値にばらつきが発生し、高精度な測定ができないという問題がある。
【０００６】
本実施形態は上記のような課題を解決するためになされたものであり、測定値のばらつきが小さく精度の良い、角型電池の外形測定装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態によれば、角型電池を搬送治具の載置面上に載置した状態で搬送し、前記電池の垂直方向及び水平方向の外周面に垂直方向外形測定手段及び水平方向外形測定手段を近接配置するか又は前記垂直方向外形測定手段及び水平方向外形測定手段を前記電池の垂直方向及び水平方向の外周面に配置し、前記外形測定手段により前記電池の外形を測定するものであって、前記電池の垂直方向の外周面を把持し、電池の水平方向の位置決めを行ないかつ前記電池の姿勢を垂直に位置決めする側面位置決め機構と、前記電池の水平方向の外周面に当接可能であって前記電池の垂直方向の位置決めをする水平面位置決め機構と、前記搬送治具に前記電池を前記載置面から切り離す手段を備え、前記電池の垂直方向の外形を測定する際に、前記側面位置決め機構により前記電池の水平方向の位置決めと姿勢を垂直に位置決めし、かつ前記切り離す手段により前記載置面から前記電池を切り離した状態で、前記垂直方向外形測定手段により前記電池の垂直方向の外形を測定し、前記電池の水平方向の外形を測定する際に、前記水平面位置決め機構により前記電池を垂直方向の定位置に位置決めし、かつ前記切り離す手段により前記載置面から前記電池を切り離した状態で、前記水平方向外形測定手段により前記電池の水平方向の外形を測定する角型電池の外形測定装置であるので、測定値のばらつきが小さく精度の良いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の測定対象の角型電池の構造を示す分解斜視図。
【図２】図１の角型電池の外観を示す斜視図。
【図３】図１の角型電池の外周面が膨れた状態を示す斜視図。
【図４】図１の角型電池の外周面が膨れた状態を示す側面図。
【図５】本実施形態における角型電池の外形測定装置の全体を示す斜視図。
【図６】本実施形態における角型電池の外形測定装置の動作を示す断面図。
【図７】本実施形態における角型電池の外形測定装置の動作を示す断面図。
【図８】本実施形態における角型電池と側面位置決め機構を示す斜視図。
【図９】本実施形態における角型電池と側面位置決め機構を示す平面図。
【図１０】本実施形態における角型電池の外形測定装置の動作の流れを説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。始めに、本実施形態の測定対象である、角型電池について説明する。角型電池７は図１に示すように、帯状の正極板と負極板を絶縁材料のセパレータを介装して巻回することにより形成した電池素子（発電素子）１をステンレスやアルミの金属製の角型の電池缶２に収納し、正負極板のそれぞれに接合した正負電極部材３を電池缶の気密を確保する為にあるシール部材５の穴１７と蓋材４の穴１６を貫通し、電極部１５を外部に露出することにより電池素子の電荷を外部に取り出す構造である。蓋材４又は電池缶２には図示しない注液の為の小穴（注液口）があり、注液口から電池缶内に電解液を注入後、注液口と電池缶２と蓋材４の嵌合部６をレーザー溶接等により封止加工を行ない、最終的には図２に示すように外形形状が例えば直方体状の角型電池７となっている。
【００１０】
次に、角型電池７の外形測定装置について、図５、図６、図７、図８、図９、図１０を参照して説明する。図５は本実施形態における角型電池の外形測定装置の全体を示す斜視図、図６と図７は角型電池の外形測定装置の動作を示す断面図、図８は側面位置決め機構の斜視図、図９（ａ）は図８の側面位置決め機構が電池を把持していない状態を示す平面図であり、図９（ｂ）は図８の側面位置決め機構が電池を把持した状態を示す平面図であり、図１０は角型電池の外形測定装置の動作の流れを説明するためのフローチャートである。
【００１１】
本実施形態にかかる角型電池の外形測定装置は、搬送装置９の搬送治具８、搬送治具定寸送り機構１１、電池昇降機構２０、水平面位置決め機構２３、側面位置決め機構２２、垂直外形測定手段１２、水平外形測定手段１３を備えている。
【００１２】
角型電池７を搬送治具８の載置面上に載置した状態で搬送し、電池７の垂直方向及び水平方向の外周面に垂直方向外形測定手段１２及び水平方向外形測定手段１３を近接配置するか又は前記垂直方向外形測定手段１２及び水平方向外形測定手段１３を電池７の垂直方向及び水平方向の外周面に配置し、外形測定手段１２、１３により電池７の外形を測定するものであって、以下に述べる２個の側面位置決め機構２２と、水平面位置決め機構２３と、切り離す手段２０とを備えている。
【００１３】
各側面位置決め機構２２は、図８及び図９に示すように電池７の外周面の垂直方向の２箇所の角部に嵌合され、これにより電池７の水平方向の位置決めを行いかつ姿勢を垂直に位置決めするものである。側面位置決め機構２２は、具体的には電池７の隣接する２つの垂直方向の角部に嵌合される断面コ字状の凹部を有するチャック２２ｂと、垂直度及び水平度が得られるように形成した固定部例えば支持枠４０に固定され、チャック２２ｂを支持すると共に腕の出端の長さを調整可能な駆動部２２ａとを備えている。
【００１４】
水平面位置決め機構２３は、電池７の水平方向の外周面例えば上面４に当接可能であって電池７の垂直方向の位置決めを行なう。水平面位置決め機構２３は、具体的には電池７の上面に当設するプレート２３ｂと、固定部例えば支持枠４０に固定されプレート２３ｂを上下動可能にする腕の出端の長さを調整可能な水平面位置決め機構本体２３ａとを備えている。
【００１５】
側面位置決め機構、水平面位置決め機構は、固定部例えば支持枠４０に図示していない取付け部材を介してボルト締結するが、締結部のボルト穴とボルトの動き代にて、側面位置決め機構、水平面位置きめ機構の取付け位置の垂直度及び水平度の微調整を行える。また、締結部の動き代にて位置を調整すること以外に位置調整機構を設けても良い。
【００１６】
切り離す手段（電池昇降機構）２０は、電池７の外形を測定する際に、搬送治具８の載置面から電池７を切り離すものである。切り離す手段２０は、具体的には、搬送治具８上に載置した電池７に対して、搬送治具８の肉厚方向に形成された離隔した２つの貫通穴１４を貫通する貫通片（上昇端位置）２０ｃを有するほぼコ字状の台座治具２０ｂと、外形形状測定装置を据え付ける据付面に固定され、台座治具２０ｂを上昇及び下降させる台座治具昇降機構本体２０ａとからなり、電池７の外形を測定する際に台座治具昇降機構本体２０ａにより台座治具２０ｂを上昇させて電池７を搬送治具８の載置面から切り離すためのものである。
【００１７】
垂直方向外形測定手段１２は、例えば２つの距離測定器１２ａ、１２ｂからなり、これらは支持枠４０にそれぞれ固定され、電池７の垂直方向の外周面とは非接触状態にあり、距離測定器１２ａはこれに有するヘッドと、例えば図７の電池左側面間の距離ｓ１を測定し、距離測定器１２ｂはこれに有するヘッドと、例えば図７の電池右側面間の距離ｓ２を測定するものである。距離測定器１２ａ、１２ｂのヘッド間の距離は、距離測定器１２ａ、１２ｂを設置する際に所望の値にすることができ、或いは設置後に測定することで、距離測定器１２ａ、１２ｂにより距離ｓ１、ｓ２を測定することで、電池７の幅寸法Ｓを測定することが可能になる。
【００１８】
水平方向外形測定手段１３は、例えば２つの距離測定器１３ａ、１３ｂからなり、これらは支持枠４０にそれぞれ固定され、電池７の水平方向の外周面とは非接触状態にあり、距離測定器１３ａはこれに有するヘッドと、例えば図７の電池左側上面間の距離ｈ１を測定し、距離測定器１３ｂはこれに有するヘッドと、例えば図７の電池右側上面間の距離ｈ２を測定するものである。距離測定器１３ａのヘッドと電池７の底面との距離、又は距離測定器１３ｂのヘッドと電池７の底面との距離は、距離測定器１３ａ、１３ｂを設置する際に所望の値にすることができ、或いは設置後に測定することで、距離測定器１３ａ、１３ｂにより距離ｈ１、ｈ２を測定することで、電池７の高さ寸法Ｈ１、Ｈ２を測定することが可能になる。もちろん、電池７に接する位置決め機構部以外の位置での距離測定器の配置による形状測定が可能であり、図３に示す電池７の肉厚寸法Ｔ１も測定可能である。
【００１９】
前述の垂直方向外形測定手段１２、水平方向外形測定手段１３は、いずれも測定器ヘッドから電池外形表面間の距離を測定する機能を有するものであり、例えば、非接触式ではレーザー変位計、静電容量方式変位計であり、接触式では測定ヘッドを測定対象物へ当接するリニアゲージ、ダイヤルゲージ等である。或いは、画像カメラを使用し、画像処理方式にて形状測定するものでもよい。
【００２０】
搬送装置９は搬送治具８を回送するものであり、上流側搬送装置部９ａから電池７を積載した搬送治具８を形状測定工程の搬送装置部９ｂへ搬入し、測定後、下流側搬送装置部９ｃへ搬出するものである。搬送装置９の搬送駆動部（９a、９b、９c）は、例えばベルトコンベヤ、フリーフローコンベヤであり、搬送治具をコンベヤ上面に載せコンベヤが回転することにより搬送治具を下流へ搬送するものである。コンベヤ上の搬送方向の直角方向について搬送治具の位置ずれを規制する為に、コンベヤの左右に固定ガイドまたは自由回転ローラーガイド３３を配置する。
【００２１】
外形測定部には、搬送治具８上の電池配置間隔Ｓを各電池の測定の都度、搬送治具８を下流側へ移動する定寸送り機構１１を備えている。
【００２２】
定寸送り機構は、搬送治具８を定位置に位置決めし、一定間隔にて下流側へ移動する機能を有する機構であればよい。図５、図６、図７に示すものでは、装置に固定する定寸送り機構本体１１ａ上に搬送治具の搬送方向（図６、図７の断面垂直方向）に移動する送り移動部１１ｂがあり、さらに送り移動部１１ｂには搬送治具８の側面にある位置決め穴３２に挿入する棒状ピン１１ｃが２本ある。棒状ピン１１ｃは搬送治具の搬送方向の直角方向に前後移動するものであり、位置決め穴３２に出入りする。棒状ピン１１ｃを搬送治具８の穴３２に挿入することにより搬送治具の位置決めを行い、挿入した状態にて送り移動部が距離Ｌ移動することにより搬送治具８を下流側へ送り、棒状ピン１１ｃを穴３２から抜き、移動部１１ｂが元の位置に戻ることにより１サイクルの送り動作が完了するものである。定寸送り機構１１が搬送治具を送り動作を行う際は、搬送装置９のコンベヤ上面を搬送治具が滑り移動する。定寸送り機構１１は搬送治具の下部に配置するものでも良く、また、定寸送り機構１１によらず、搬送治具を載せ搬送するコンベヤ等がピッチＬにて等間隔送りの搬送動作を行うものであってもよい。
【００２３】
搬送治具８は、複数の電池７を等間隔に垂直に立てた状態にて配置し、搬送治具上面の電池７を置く位置にはガイド１０を備える。ガイド１０の内側には、電池７を挿入し易くする為の傾斜部３１を備える。電池７を配置した状態にて、ガイド１０の内面と電池７の側面間にてクリアランス２４があり、電池７の取り置き、取り出しが容易になっている。電池底面２５の左右部に当たる部分２６には、搬送治具８に貫通穴１４を有する。
【００２４】
電池７の形状測定部の搬送治具８の下部には電池昇降機構２０を備える。電池昇降機構２０は昇降機構本体２０ａと電池７の底面の左右２ヶ所２６に当接し、電池７を約２ｍｍ持上げる台座治具２０ｂから成る。搬送治具の貫通穴１４を台座治具２０ｂが出入りする構造である。また、形状測定部の測定電池上部には水平面位置決め機構２３があり、水平面位置決め機構本体２３ａが押えプレート２３ｂを上下に動作させる。
【００２５】
電池７の形状測定部には、電池７の両側面２７部を押える側面位置決め機構２２を備える。図８、図９に示すように、側面位置決め機構２２は、電池７の側面部２７の形状に合う、断面形状がコの宇形状であり垂直方向に同じ断面形状を有するチャック２２ｂとチャック２２ｂを前後に移動する駆動部２２ａから成る。
【００２６】
動作時、左右双方のチャック２２ｂが駆動部２２ａの出端位置にて、電池７を挟み停止する。双方のチャック２２ｂの出端位置の間隔は電池の長さＳに一致させるか又は、水平面位置決め機構により垂直方向の位置決め動作をし易くする目的として、電池側面と出端位置のチャック２２ｂの間の隙間を０．１ｍｍ程度設ける。これにより、電池の水平方向の位置決めと電池の垂直方向の姿勢の位置決め、すなわち垂直度の位置決めを行う。また、チャック２２ｂは、電池側面の膨れが発生する面２８の中央付近の接触を避け、電池形状が安定している電池側面の４ヶ所の角部２９を押えるものであり、電池の膨れがある場合においても、位置決め機構の位置決め精度の低下が少ない。
【００２７】
次に、以上述べた実施形態の動作について、図１０のフローチャートを参照して説明する。上流側搬送装置部９ａから、電池７を積載した搬送治具８が形状測定部に搬入する（Ｓ１）。搬送装置９の定寸送り機構１１が搬送治具８を位置決め停止する（Ｓ２）。搬送治具下部に配置する電池昇降機構２０の台座治具２０ｂが上昇し、搬送治具面の穴１４を貫通し、電池底面の左右部２６を当接し、電池７を２ｍｍ程度持上げ、この動作により電池７を搬送治具８の上面から切り離す（Ｓ３）。
【００２８】
次に、電池の両側面２７付近に配置する側面位置決め機構２２が動作し、チャック２２ｂが電池の両側面２７を押える（Ｓ４）。これにより、電池の水平方向の位置決めと電池の垂直方向の姿勢の位置決めを行う。さらに、電池の上部に配置する水平面位置決め機構２３の押えプレート２３ｂが降下し（Ｓ５）、台座治具２０ｂの上昇端位置２０ｃを垂直方向の位置基準にして、垂直に立てた電池７の上面を押え、電池の垂直方向の位置決めを行う。
【００２９】
以上の動作により、搬送治具８の上面から電池７を切り離し、電池７を垂直に立てた状態にて、電池の水平方向の位置決め、垂直方向の位置と垂直度（直角度）の位置決めを行うことができる。
【００３０】
次に、電池７を前記の位置決めした状態にて、電池７の上部に配置する距離測定器１３ａ、１３ｂにて、距離測定器のヘッドと電池上面間の距離ｈ１、ｈ２を測定する（Ｓ６）。同様に電池の側面部に配置する距離測定器１２ａ、１２ｂにて距離測定器のヘッドと電池側面間の距離ｓ１、ｓ２を測定する。電池と同じ外形形状であり、形状寸法のＨ１、Ｈ２、Ｓが既知の測定基準物を電池と同様に位置決め後にｈ１、ｈ２、ｓ１、ｓ２の測定を行う。これらの値より、電池７の形状寸法Ｈ１、Ｈ２、Ｓを算出することができる。
【００３１】
電池７の形状測定後は、側面位置決め機構２２のチャック２２ｂが元の位置に戻り、電池の水平面位置決め機構２３が押えプレート２３ｂを上昇し、電池昇降機構２０が台座治具２０（ｂ）が降下し（Ｓ７）し、電池底面２５を搬送治具８の上面へ戻す。
【００３２】
次に、定寸送り機構１１が搬送治具上の電池配置間隔距離Ｌ分、搬送治具を下流側へ移動させると（Ｓ８）、形状測定部に次の電池が位置することになり、前記と同様に電池の位置決めと形状測定を行う。搬送治具上の全ての電池の形状測定が完了（Ｓ９）すると、搬送治具８は下流側搬送装置部９ｃへ搬出される（Ｓ１０）。
【００３３】
以上述べた例は、図１０のＡルートＳ３、Ｓ４、Ｓ５を通るものであるが、図１０のＢルートであってもよい。具体的には、Ｓ２から電池の両側面２７付近に配置する側面位置決め機構２２が動作し、チャック２２ｂが電池の両側面２７を押える（Ｓ１１）。搬送治具下部に配置する電池昇降機構２０の台座治具２０ｂが上昇し、搬送治具面の穴１４を貫通し、電池底面の左右部２６を当接し、電池７を２ｍｍ程度持上げ、この動作により電池７を搬送治具８の上面から切り離す（Ｓ１２）。この後、S５に戻る。また、電池の垂直方向の位置決めには、押えプレート２３ｂの降下端を基準位置にして、台座治具２０ｂの上昇にて、電池を押えプレート側へ押えてもよい。
【００３４】
本実施形態の角型電池の外形測定装置は以上述べた通りの構成であり、搬送治具８から切り離した状態で電池７を位置決めするものであり、形状測定に際して、複数ある搬送治具８の加工組立精度のばらつきの影響がない。具体的には、本実施形態を用いない場合には、搬送装置９上を回送する搬送治具８は多数あり、多数の搬送治具８の加工組立精度のばらつきにより、測定条件が変化し、同一の電池７を測定する場合でも搬送治具８が異なると測定値がばらつく問題があり、また、搬送治具８上に複数の電池７を積載して各電池７の測定を行う場合、搬送治具８上面の表面粗さ、搬送治具８の位置決め時の搬送治具８の上面の水平精度の要因により、同じ電池７を測定しても搬送治具８上の測定位置が異なると測定値がばらつく問題があり、装置の測定精度を低下する。
【００３５】
また、本実施形態の角型電池の外形測定装置は、搬送治具８の加工精度、装置上の搬送治具の位置決めは高精度なものが不要となるために、搬送治具の製作コストを低くすることができる。
【００３６】
さらに、本実施形態の角型電池の外形測定装置は、同一の位置決め機構にて電池７を位置決めするものであることから測定条件が一定であり、測定値の誤差が少ない高精度な形状測定ができる。これに対して、本実施形態を用いない場合は、搬送治具８上のガイド１０内に電池７を挿入配置されるものであるから、ガイド１０の内側と電池７の側面間にクリアランス２４があり、クリアランス２４の範囲にて電池７が水平方向にずれる。この結果、搬送治具８は高精度に位置決めができても、搬送治具８のガイド１０内で電池７の位置ずれがあり、電池７の高精度な位置決めができない。
【００３７】
また、本実施形態の角型電池の外形測定装置は、電池の位置決めは水平方向の位置のみならず、垂直方向の位置と電池の垂直度について同時に位置決めするものであることから、測定対象の電池の垂直方向の姿勢のずれによる測定の誤差が小さく、高精度な形状測定ができる。具体的には、本実施形態を用いない場合には、電池７の水平方向の位置、垂直方向の位置、さらに垂直に立て配置した電池の垂直度である測定姿勢の傾きにばらつきがある場合には、測定値にばらつきが発生し、高精度な測定ができない問題が発生する。
【００３８】
さらに、本実施形態の側面位置決め機構２２のチャック２２ｂは、電池側面の膨れが発生する面２８の中央付近の接触を避け、形状が安定している電池側面の４ヶ所の角部２９を押えるものであるため、図３及び図４に示すように電池７の側面中央部３０の膨れにより側面位置決め機構２２の位置決め精度が低下せず高精度な形状測定ができる。これに対して、本実施形態を用いない場合には、電池７の充電を行なった場合や高温環境に保管した場合には、電池缶２の内容物が膨張し、図３及び図４に示すように電池７の側面中央部３０に示すような膨れ、電池の外形端部の厚みＴ１に対して中央部の厚みがＴ２となる形状になり、電池７の外形を押さえ位置決めする際に、位置決め精度の確保に支障を生じる虞がある。
【００３９】
以上説明した実施形態は、側面位置決め機構２２と、水平面位置決め機構２３と、垂直方向外形測定手段１２と、水平方向外形測定手段１３と、切り離す手段２０とを備えた構成について説明したが、側面位置決め機構２２と、垂直方向外形測定手段１２と、切り離す手段２０とを備えた構成、或いは、水平面位置決め機構２３と、水平方向外形測定手段１３と、切り離す手段２０とを備えた構成であっても前述した実施形態と同様な作用効果が得られる。
【００４０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１…電池素子、２…電池缶、３…正負電極部材、４…蓋材、５…シール部材、６…嵌合部、７…角型電池、８…搬送治具、９…搬送装置、９ａ…上流側搬送装置部、９ｂ…搬送装置部、９ｃ…下流側搬送装置部、１０…ガイド、１１…定寸送り機構、１１ａ…定寸送り機構本体、１１ｂ…送り移動部、１１ｃ…棒状ピン、１２…垂直方向外形測定手段、１２ａ、１２ｂ…距離測定器、１３…水平方向外形測定手段、１３ａ、１３ｂ…距離測定器、１４…貫通穴、１５…電極部、１６…穴、１７…穴、２０…電池昇降機構、２０ａ…台座治具昇降機構本体、２０ｂ…台座治具、２０ｃ…上昇端位置、２２…側面位置決め機構、２２ａ…駆動部、２２ｂ…チャック、２３…水平面位置決め機構、２３ａ…水平面位置決め機構本体、２３ｂ…プレート、２４…クリアランス、２５…電池底面、２６…左右部、２７…両側面部、２８…面、２９…角部、３０…側面中央部、３１…傾斜部、３２…位置決め穴、３３…自由回転ローラーガイド、４０…支持枠。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば六面体の角型の電池缶体内に、断面扁平状の電池素子が収納され、前記電池缶体の上部に電荷を外部に取り出すための電極部が露出した角型電池の外形測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車、電気自動車、電力貯蔵用途等には、大容量の角型の二次電池が使用されている。この種の角型電池の外形測定装置としては、特許文献１に示すように搬送装置上を搬送された電池を所定の測定位置に位置決めし、非接触式測定手投の距離測定センサーが電池の上部に移動して、センサーヘッドと電池の外形測定部との距離を測定するものがある。
【０００３】
また、電池を搬送し組立または検査測定等の製造処理を行う場合は、特許文献２と、特許文献３に示すように搬送治具（キャリア）が用いられている。搬送治具の穴部に電池を立てた状態で収納し、電池を載せた搬送治具を搬送装置上に回送する。組立箇所または検査測定等の計測箇所にて搬送治具を停止し位置決めし、電池に対して処理を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５９４６３号公報
【特許文献２】特開平０９−３５６９８号公報
【特許文献３】特開平０７−２３４１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
角型電池の高さ、厚み、幅等の外形寸法を誤差として１００μｍ以下の精度に測定できる外形測定装置の開発が望まれている。この開発に当り、レーザー変位計、リニアゲージ等の測定機器の測定精度以外に、測定対象となる電池の測定姿勢である、電池の水平方向の位置、垂直方向の位置、垂直に立て配置した電池の垂直度等のばらつきがある場合に、結果として測定値にばらつきが発生し、高精度な測定ができないという問題がある。
【０００６】
本実施形態は上記のような課題を解決するためになされたものであり、測定値のばらつきが小さく精度の良い、角型電池の外形測定装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態によれば、角型電池を搬送治具の載置面上に載置した状態で搬送し、前記電池の垂直方向及び水平方向の外周面に垂直方向外形測定手段及び水平方向外形測定手段を近接配置するか又は前記垂直方向外形測定手段及び水平方向外形測定手段を前記電池の垂直方向及び水平方向の外周面に配置し、前記外形測定手段により前記電池の外形を測定するものであって、前記電池の垂直方向の外周面を把持し、電池の水平方向の位置決めを行ないかつ前記電池の姿勢を垂直に位置決めする側面位置決め機構と、前記電池の水平方向の外周面に当接可能であって前記電池の垂直方向の位置決めをする水平面位置決め機構と、前記搬送治具に前記電池を前記載置面から切り離す手段を備え、前記電池の垂直方向の外形を測定する際に、前記側面位置決め機構により前記電池の水平方向の位置決めと姿勢を垂直に位置決めし、かつ前記切り離す手段により前記載置面から前記電池を切り離した状態で、前記垂直方向外形測定手段により前記電池の垂直方向の外形を測定し、前記電池の水平方向の外形を測定する際に、前記水平面位置決め機構により前記電池を垂直方向の定位置に位置決めし、かつ前記切り離す手段により前記載置面から前記電池を切り離した状態で、前記水平方向外形測定手段により前記電池の水平方向の外形を測定する角型電池の外形測定装置であるので、測定値のばらつきが小さく精度の良いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の測定対象の角型電池の構造を示す分解斜視図。
【図２】図１の角型電池の外観を示す斜視図。
【図３】図１の角型電池の外周面が膨れた状態を示す斜視図。
【図４】図１の角型電池の外周面が膨れた状態を示す側面図。
【図５】本実施形態における角型電池の外形測定装置の全体を示す斜視図。
【図６】本実施形態における角型電池の外形測定装置の動作を示す断面図。
【図７】本実施形態における角型電池の外形測定装置の動作を示す断面図。
【図８】本実施形態における角型電池と側面位置決め機構を示す斜視図。
【図９】本実施形態における角型電池と側面位置決め機構を示す平面図。
【図１０】本実施形態における角型電池の外形測定装置の動作の流れを説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。始めに、本実施形態の測定対象である、角型電池について説明する。角型電池７は図１に示すように、帯状の正極板と負極板を絶縁材料のセパレータを介装して巻回することにより形成した電池素子（発電素子）１をステンレスやアルミの金属製の角型の電池缶２に収納し、正負極板のそれぞれに接合した正負電極部材３を電池缶の気密を確保する為にあるシール部材５の穴１７と蓋材４の穴１６を貫通し、電極部１５を外部に露出することにより電池素子の電荷を外部に取り出す構造である。蓋材４又は電池缶２には図示しない注液の為の小穴（注液口）があり、注液口から電池缶内に電解液を注入後、注液口と電池缶２と蓋材４の嵌合部６をレーザー溶接等により封止加工を行ない、最終的には図２に示すように外形形状が例えば直方体状の角型電池７となっている。
【００１０】
次に、角型電池７の外形測定装置について、図５、図６、図７、図８、図９、図１０を参照して説明する。図５は本実施形態における角型電池の外形測定装置の全体を示す斜視図、図６と図７は角型電池の外形測定装置の動作を示す断面図、図８は側面位置決め機構の斜視図、図９（ａ）は図８の側面位置決め機構が電池を把持していない状態を示す平面図であり、図９（ｂ）は図８の側面位置決め機構が電池を把持した状態を示す平面図であり、図１０は角型電池の外形測定装置の動作の流れを説明するためのフローチャートである。
【００１１】
本実施形態にかかる角型電池の外形測定装置は、搬送装置９の搬送治具８、搬送治具定寸送り機構１１、電池昇降機構２０、水平面位置決め機構２３、側面位置決め機構２２、垂直外形測定手段１２、水平外形測定手段１３を備えている。
【００１２】
角型電池７を搬送治具８の載置面上に載置した状態で搬送し、電池７の垂直方向及び水平方向の外周面に垂直方向外形測定手段１２及び水平方向外形測定手段１３を近接配置するか又は前記垂直方向外形測定手段１２及び水平方向外形測定手段１３を電池７の垂直方向及び水平方向の外周面に配置し、外形測定手段１２、１３により電池７の外形を測定するものであって、以下に述べる２個の側面位置決め機構２２と、水平面位置決め機構２３と、切り離す手段２０とを備えている。
【００１３】
各側面位置決め機構２２は、図８及び図９に示すように電池７の外周面の垂直方向の２箇所の角部に嵌合され、これにより電池７の水平方向の位置決めを行いかつ姿勢を垂直に位置決めするものである。側面位置決め機構２２は、具体的には電池７の隣接する２つの垂直方向の角部に嵌合される断面コ字状の凹部を有するチャック２２ｂと、垂直度及び水平度が得られるように形成した固定部例えば支持枠４０に固定され、チャック２２ｂを支持すると共に腕の出端の長さを調整可能な駆動部２２ａとを備えている。
【００１４】
水平面位置決め機構２３は、電池７の水平方向の外周面例えば上面４に当接可能であって電池７の垂直方向の位置決めを行なう。水平面位置決め機構２３は、具体的には電池７の上面に当設するプレート２３ｂと、固定部例えば支持枠４０に固定されプレート２３ｂを上下動可能にする腕の出端の長さを調整可能な水平面位置決め機構本体２３ａとを備えている。
【００１５】
側面位置決め機構、水平面位置決め機構は、固定部例えば支持枠４０に図示していない取付け部材を介してボルト締結するが、締結部のボルト穴とボルトの動き代にて、側面位置決め機構、水平面位置きめ機構の取付け位置の垂直度及び水平度の微調整を行える。また、締結部の動き代にて位置を調整すること以外に位置調整機構を設けても良い。
【００１６】
切り離す手段（電池昇降機構）２０は、電池７の外形を測定する際に、搬送治具８の載置面から電池７を切り離すものである。切り離す手段２０は、具体的には、搬送治具８上に載置した電池７に対して、搬送治具８の肉厚方向に形成された離隔した２つの貫通穴１４を貫通する貫通片（上昇端位置）２０ｃを有するほぼコ字状の台座治具２０ｂと、外形形状測定装置を据え付ける据付面に固定され、台座治具２０ｂを上昇及び下降させる台座治具昇降機構本体２０ａとからなり、電池７の外形を測定する際に台座治具昇降機構本体２０ａにより台座治具２０ｂを上昇させて電池７を搬送治具８の載置面から切り離すためのものである。
【００１７】
垂直方向外形測定手段１２は、例えば２つの距離測定器１２ａ、１２ｂからなり、これらは支持枠４０にそれぞれ固定され、電池７の垂直方向の外周面とは非接触状態にあり、距離測定器１２ａはこれに有するヘッドと、例えば図７の電池左側面間の距離ｓ１を測定し、距離測定器１２ｂはこれに有するヘッドと、例えば図７の電池右側面間の距離ｓ２を測定するものである。距離測定器１２ａ、１２ｂのヘッド間の距離は、距離測定器１２ａ、１２ｂを設置する際に所望の値にすることができ、或いは設置後に測定することで、距離測定器１２ａ、１２ｂにより距離ｓ１、ｓ２を測定することで、電池７の幅寸法Ｓを測定することが可能になる。
【００１８】
水平方向外形測定手段１３は、例えば２つの距離測定器１３ａ、１３ｂからなり、これらは支持枠４０にそれぞれ固定され、電池７の水平方向の外周面とは非接触状態にあり、距離測定器１３ａはこれに有するヘッドと、例えば図７の電池左側上面間の距離ｈ１を測定し、距離測定器１３ｂはこれに有するヘッドと、例えば図７の電池右側上面間の距離ｈ２を測定するものである。距離測定器１３ａのヘッドと電池７の底面との距離、又は距離測定器１３ｂのヘッドと電池７の底面との距離は、距離測定器１３ａ、１３ｂを設置する際に所望の値にすることができ、或いは設置後に測定することで、距離測定器１３ａ、１３ｂにより距離ｈ１、ｈ２を測定することで、電池７の高さ寸法Ｈ１、Ｈ２を測定することが可能になる。もちろん、電池７に接する位置決め機構部以外の位置での距離測定器の配置による形状測定が可能であり、図３に示す電池７の肉厚寸法Ｔ１も測定可能である。
【００１９】
前述の垂直方向外形測定手段１２、水平方向外形測定手段１３は、いずれも測定器ヘッドから電池外形表面間の距離を測定する機能を有するものであり、例えば、非接触式ではレーザー変位計、静電容量方式変位計であり、接触式では測定ヘッドを測定対象物へ当接するリニアゲージ、ダイヤルゲージ等である。或いは、画像カメラを使用し、画像処理方式にて形状測定するものでもよい。
【００２０】
搬送装置９は搬送治具８を回送するものであり、上流側搬送装置部９ａから電池７を積載した搬送治具８を形状測定工程の搬送装置部９ｂへ搬入し、測定後、下流側搬送装置部９ｃへ搬出するものである。搬送装置９の搬送駆動部（９a、９b、９c）は、例えばベルトコンベヤ、フリーフローコンベヤであり、搬送治具をコンベヤ上面に載せコンベヤが回転することにより搬送治具を下流へ搬送するものである。コンベヤ上の搬送方向の直角方向について搬送治具の位置ずれを規制する為に、コンベヤの左右に固定ガイドまたは自由回転ローラーガイド３３を配置する。
【００２１】
外形測定部には、搬送治具８上の電池配置間隔Ｓを各電池の測定の都度、搬送治具８を下流側へ移動する定寸送り機構１１を備えている。
【００２２】
定寸送り機構は、搬送治具８を定位置に位置決めし、一定間隔にて下流側へ移動する機能を有する機構であればよい。図５、図６、図７に示すものでは、装置に固定する定寸送り機構本体１１ａ上に搬送治具の搬送方向（図６、図７の断面垂直方向）に移動する送り移動部１１ｂがあり、さらに送り移動部１１ｂには搬送治具８の側面にある位置決め穴３２に挿入する棒状ピン１１ｃが２本ある。棒状ピン１１ｃは搬送治具の搬送方向の直角方向に前後移動するものであり、位置決め穴３２に出入りする。棒状ピン１１ｃを搬送治具８の穴３２に挿入することにより搬送治具の位置決めを行い、挿入した状態にて送り移動部が距離Ｌ移動することにより搬送治具８を下流側へ送り、棒状ピン１１ｃを穴３２から抜き、移動部１１ｂが元の位置に戻ることにより１サイクルの送り動作が完了するものである。定寸送り機構１１が搬送治具を送り動作を行う際は、搬送装置９のコンベヤ上面を搬送治具が滑り移動する。定寸送り機構１１は搬送治具の下部に配置するものでも良く、また、定寸送り機構１１によらず、搬送治具を載せ搬送するコンベヤ等がピッチＬにて等間隔送りの搬送動作を行うものであってもよい。
【００２３】
搬送治具８は、複数の電池７を等間隔に垂直に立てた状態にて配置し、搬送治具上面の電池７を置く位置にはガイド１０を備える。ガイド１０の内側には、電池７を挿入し易くする為の傾斜部３１を備える。電池７を配置した状態にて、ガイド１０の内面と電池７の側面間にてクリアランス２４があり、電池７の取り置き、取り出しが容易になっている。電池底面２５の左右部に当たる部分２６には、搬送治具８に貫通穴１４を有する。
【００２４】
電池７の形状測定部の搬送治具８の下部には電池昇降機構２０を備える。電池昇降機構２０は昇降機構本体２０ａと電池７の底面の左右２ヶ所２６に当接し、電池７を約２ｍｍ持上げる台座治具２０ｂから成る。搬送治具の貫通穴１４を台座治具２０ｂが出入りする構造である。また、形状測定部の測定電池上部には水平面位置決め機構２３があり、水平面位置決め機構本体２３ａが押えプレート２３ｂを上下に動作させる。
【００２５】
電池７の形状測定部には、電池７の両側面２７部を押える側面位置決め機構２２を備える。図８、図９に示すように、側面位置決め機構２２は、電池７の側面部２７の形状に合う、断面形状がコの宇形状であり垂直方向に同じ断面形状を有するチャック２２ｂとチャック２２ｂを前後に移動する駆動部２２ａから成る。
【００２６】
動作時、左右双方のチャック２２ｂが駆動部２２ａの出端位置にて、電池７を挟み停止する。双方のチャック２２ｂの出端位置の間隔は電池の長さＳに一致させるか又は、水平面位置決め機構により垂直方向の位置決め動作をし易くする目的として、電池側面と出端位置のチャック２２ｂの間の隙間を０．１ｍｍ程度設ける。これにより、電池の水平方向の位置決めと電池の垂直方向の姿勢の位置決め、すなわち垂直度の位置決めを行う。また、チャック２２ｂは、電池側面の膨れが発生する面２８の中央付近の接触を避け、電池形状が安定している電池側面の４ヶ所の角部２９を押えるものであり、電池の膨れがある場合においても、位置決め機構の位置決め精度の低下が少ない。
【００２７】
次に、以上述べた実施形態の動作について、図１０のフローチャートを参照して説明する。上流側搬送装置部９ａから、電池７を積載した搬送治具８が形状測定部に搬入する（Ｓ１）。搬送装置９の定寸送り機構１１が搬送治具８を位置決め停止する（Ｓ２）。搬送治具下部に配置する電池昇降機構２０の台座治具２０ｂが上昇し、搬送治具面の穴１４を貫通し、電池底面の左右部２６を当接し、電池７を２ｍｍ程度持上げ、この動作により電池７を搬送治具８の上面から切り離す（Ｓ３）。
【００２８】
次に、電池の両側面２７付近に配置する側面位置決め機構２２が動作し、チャック２２ｂが電池の両側面２７を押える（Ｓ４）。これにより、電池の水平方向の位置決めと電池の垂直方向の姿勢の位置決めを行う。さらに、電池の上部に配置する水平面位置決め機構２３の押えプレート２３ｂが降下し（Ｓ５）、台座治具２０ｂの上昇端位置２０ｃを垂直方向の位置基準にして、垂直に立てた電池７の上面を押え、電池の垂直方向の位置決めを行う。
【００２９】
以上の動作により、搬送治具８の上面から電池７を切り離し、電池７を垂直に立てた状態にて、電池の水平方向の位置決め、垂直方向の位置と垂直度（直角度）の位置決めを行うことができる。
【００３０】
次に、電池７を前記の位置決めした状態にて、電池７の上部に配置する距離測定器１３ａ、１３ｂにて、距離測定器のヘッドと電池上面間の距離ｈ１、ｈ２を測定する（Ｓ６）。同様に電池の側面部に配置する距離測定器１２ａ、１２ｂにて距離測定器のヘッドと電池側面間の距離ｓ１、ｓ２を測定する。電池と同じ外形形状であり、形状寸法のＨ１、Ｈ２、Ｓが既知の測定基準物を電池と同様に位置決め後にｈ１、ｈ２、ｓ１、ｓ２の測定を行う。これらの値より、電池７の形状寸法Ｈ１、Ｈ２、Ｓを算出することができる。
【００３１】
電池７の形状測定後は、側面位置決め機構２２のチャック２２ｂが元の位置に戻り、電池の水平面位置決め機構２３が押えプレート２３ｂを上昇し、電池昇降機構２０が台座治具２０（ｂ）が降下し（Ｓ７）し、電池底面２５を搬送治具８の上面へ戻す。
【００３２】
次に、定寸送り機構１１が搬送治具上の電池配置間隔距離Ｌ分、搬送治具を下流側へ移動させると（Ｓ８）、形状測定部に次の電池が位置することになり、前記と同様に電池の位置決めと形状測定を行う。搬送治具上の全ての電池の形状測定が完了（Ｓ９）すると、搬送治具８は下流側搬送装置部９ｃへ搬出される（Ｓ１０）。
【００３３】
以上述べた例は、図１０のＡルートＳ３、Ｓ４、Ｓ５を通るものであるが、図１０のＢルートであってもよい。具体的には、Ｓ２から電池の両側面２７付近に配置する側面位置決め機構２２が動作し、チャック２２ｂが電池の両側面２７を押える（Ｓ１１）。搬送治具下部に配置する電池昇降機構２０の台座治具２０ｂが上昇し、搬送治具面の穴１４を貫通し、電池底面の左右部２６を当接し、電池７を２ｍｍ程度持上げ、この動作により電池７を搬送治具８の上面から切り離す（Ｓ１２）。この後、S５に戻る。また、電池の垂直方向の位置決めには、押えプレート２３ｂの降下端を基準位置にして、台座治具２０ｂの上昇にて、電池を押えプレート側へ押えてもよい。
【００３４】
本実施形態の角型電池の外形測定装置は以上述べた通りの構成であり、搬送治具８から切り離した状態で電池７を位置決めするものであり、形状測定に際して、複数ある搬送治具８の加工組立精度のばらつきの影響がない。具体的には、本実施形態を用いない場合には、搬送装置９上を回送する搬送治具８は多数あり、多数の搬送治具８の加工組立精度のばらつきにより、測定条件が変化し、同一の電池７を測定する場合でも搬送治具８が異なると測定値がばらつく問題があり、また、搬送治具８上に複数の電池７を積載して各電池７の測定を行う場合、搬送治具８上面の表面粗さ、搬送治具８の位置決め時の搬送治具８の上面の水平精度の要因により、同じ電池７を測定しても搬送治具８上の測定位置が異なると測定値がばらつく問題があり、装置の測定精度を低下する。
【００３５】
また、本実施形態の角型電池の外形測定装置は、搬送治具８の加工精度、装置上の搬送治具の位置決めは高精度なものが不要となるために、搬送治具の製作コストを低くすることができる。
【００３６】
さらに、本実施形態の角型電池の外形測定装置は、同一の位置決め機構にて電池７を位置決めするものであることから測定条件が一定であり、測定値の誤差が少ない高精度な形状測定ができる。これに対して、本実施形態を用いない場合は、搬送治具８上のガイド１０内に電池７を挿入配置されるものであるから、ガイド１０の内側と電池７の側面間にクリアランス２４があり、クリアランス２４の範囲にて電池７が水平方向にずれる。この結果、搬送治具８は高精度に位置決めができても、搬送治具８のガイド１０内で電池７の位置ずれがあり、電池７の高精度な位置決めができない。
【００３７】
また、本実施形態の角型電池の外形測定装置は、電池の位置決めは水平方向の位置のみならず、垂直方向の位置と電池の垂直度について同時に位置決めするものであることから、測定対象の電池の垂直方向の姿勢のずれによる測定の誤差が小さく、高精度な形状測定ができる。具体的には、本実施形態を用いない場合には、電池７の水平方向の位置、垂直方向の位置、さらに垂直に立て配置した電池の垂直度である測定姿勢の傾きにばらつきがある場合には、測定値にばらつきが発生し、高精度な測定ができない問題が発生する。
【００３８】
さらに、本実施形態の側面位置決め機構２２のチャック２２ｂは、電池側面の膨れが発生する面２８の中央付近の接触を避け、形状が安定している電池側面の４ヶ所の角部２９を押えるものであるため、図３及び図４に示すように電池７の側面中央部３０の膨れにより側面位置決め機構２２の位置決め精度が低下せず高精度な形状測定ができる。これに対して、本実施形態を用いない場合には、電池７の充電を行なった場合や高温環境に保管した場合には、電池缶２の内容物が膨張し、図３及び図４に示すように電池７の側面中央部３０に示すような膨れ、電池の外形端部の厚みＴ１に対して中央部の厚みがＴ２となる形状になり、電池７の外形を押さえ位置決めする際に、位置決め精度の確保に支障を生じる虞がある。
【００３９】
以上説明した実施形態は、側面位置決め機構２２と、水平面位置決め機構２３と、垂直方向外形測定手段１２と、水平方向外形測定手段１３と、切り離す手段２０とを備えた構成について説明したが、側面位置決め機構２２と、垂直方向外形測定手段１２と、切り離す手段２０とを備えた構成、或いは、水平面位置決め機構２３と、水平方向外形測定手段１３と、切り離す手段２０とを備えた構成であっても前述した実施形態と同様な作用効果が得られる。
【００４０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４１】
１…電池素子、２…電池缶、３…正負電極部材、４…蓋材、５…シール部材、６…嵌合部、７…角型電池、８…搬送治具、９…搬送装置、９ａ…上流側搬送装置部、９ｂ…搬送装置部、９ｃ…下流側搬送装置部、１０…ガイド、１１…定寸送り機構、１１ａ…定寸送り機構本体、１１ｂ…送り移動部、１１ｃ…棒状ピン、１２…垂直方向外形測定手段、１２ａ、１２ｂ…距離測定器、１３…水平方向外形測定手段、１３ａ、１３ｂ…距離測定器、１４…貫通穴、１５…電極部、１６…穴、１７…穴、２０…電池昇降機構、２０ａ…台座治具昇降機構本体、２０ｂ…台座治具、２０ｃ…上昇端位置、２２…側面位置決め機構、２２ａ…駆動部、２２ｂ…チャック、２３…水平面位置決め機構、２３ａ…水平面位置決め機構本体、２３ｂ…プレート、２４…クリアランス、２５…電池底面、２６…左右部、２７…両側面部、２８…面、２９…角部、３０…側面中央部、３１…傾斜部、３２…位置決め穴、３３…自由回転ローラーガイド、４０…支持枠。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角型電池を搬送治具の載置面上に載置した状態で搬送し、前記電池の垂直方向の外周面に垂直方向外形測定手段を近接配置するか又は前記垂直方向外形測定手段を前記電池の垂直方向の外周面に配置し、前記外形測定手段により前記電池の垂直方向の外形を測定するものであって、
前記電池の垂直方向の外周面を把持しかつ前記電池の水平方向の位置決めを行いかつ前記電池の姿勢を垂直に位置決めする側面位置決め機構と、前記搬送治具に前記電池を前記載置面から切り離す手段を備え、
前記電池の垂直方向の外形を測定する際に、前記側面位置決め機構により前記電池の水平方向の位置決めを行いかつ前記電池の姿勢を直角に位置決めし、かつ前記切り離す手段により前記載置面から前記電池を切り離した状態で、前記外形測定手段により前記電池の垂直方向の外形を測定することを特徴とする角型電池の外形測定装置。
【請求項２】
角型電池を搬送治具の載置面上に載置した状態で搬送し、前記電池の水平方向の外周面に水平方向外形測定手段を近接配置するか又は前記水平方向外形測定手段を前記電池の水平方向の外周面に配置し、前記外形測定手段により前記電池の水平方向の外形を測定するものであって
前記電池の水平方向の外周面に当設可能であって前記電池の水平面の垂直方向の位置を位置決めする水平面位置決め機構と、前記搬送治具に前記電池を前記載置面から切り離す手段を備え、
前記電池の水平方向の外形を測定する際に、前記水平面位置決め機構により前記電池の水平面の垂直方向の位置を位置決めし、かつ前記切り離す手段により前記載置面から前記電池を切り離した状態で、前記外形測定手段により前記電池の水平方向の外形を測定することを特徴とする角型電池の外形測定装置。
【請求項３】
角型電池を搬送治具の載置面上に載置した状態で搬送し、前記電池の垂直方向及び水平方向の外周面に垂直方向外形測定手段及び水平方向外形測定手段を近接配置するか又は前記垂直方向外形測定手段及び水平方向外形測定手段を前記電池の垂直方向及び水平方向の外周面に配置し、前記外形測定手段により前記電池の外形を測定するものであって
前記電池の垂直方向の外周面を把持し水平方向の位置決めを行いかつ前記電池の姿勢を垂直に位置決めする側面位置決め機構と、
前記電池の水平方向の外周面に当設可能であって前記電池の水平面の垂直方向の位置を位置決めする水平面位置決め機構と、
前記搬送治具に前記電池を前記載置面から切り離す手段を備え、
前記電池の垂直方向の外形を測定する際に、前記側面位置決め機構により前記電池の水平方向の位置決めを行いかつ前記電池の姿勢を垂直に位置決めし、かつ前記切り離す手段により前記載置面から前記電池を切り離した状態で、前記垂直方向外形測定手段により前記電池の垂直方向の外形を測定し、前記電池の水平方向の外形を測定する際に、前記水平面位置決め機構により前記電池の水平面の垂直方向の位置を位置決めし、かつ前記切り離す手段により前記載置面から前記電池を切り離した状態で、前記水平方向外形測定手段により前記電池の水平方向の外形を測定することを特徴とする角型電池の外形測定装置。
【請求項４】
前記切り離す手段は、電池の位置決め機構は、搬送治具上に載置した電池に対して、前記搬送治具の肉厚方向に形成された貫通穴を貫通する貫通片を有する台座治具と、前記台座治具を上昇及び下降させる台座治具昇降機構とからなり、前記電池の外形を測定する際に前記台座治具昇降機構により前記台座治具を上昇させて前記電池を前記載置面から切り離すようにすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の角型電池の外形測定装置。
【請求項５】
前記側面位置決め機構は前記電池の垂直方向の４箇所の角部に嵌合される２個からなり、その各々は、固定部に固定され前記電池の隣接する２つの垂直方向の角部に嵌合される断面コ字状の凹部を有するチャックと、前記チャックを支持する腕の出端の長さを調整可能な駆動部とを備え、
前記外形測定手段により前記電池の外形を測定するときに前記２つの側面位置決め機構のチャックを前記電池の角部にそれぞれ把持させて前記電池の垂直度を出した状態で前記外形測定手段により前記電池の外形を測定することを特徴とする請求項１又は３に記載の角型電池の外形測定装置。
【請求項６】
前記水平面位置決め機構は、前記電池の上面に当設するプレートと、固定部に固定され前記プレートを上下動可能にする腕の出端の長さを調整可能な水平面位置決め機構本体とを備え、
前記外形測定手段により前記電池の外形を測定するときに、前記切り離す手段の前記台座治具昇降機構の台座治具に有する貫通片を上昇させて、前記電池の底面を搬送治具の載置面から切り離し、かつ台座治具に有する貫通片の上昇端を基準位置とし、前記水平面位置決め機構のプレートを前記電池の上面に当設させて前記電池の垂直方向の位置の位置決めを行った状態で前記外形測定手段により前記電池の外形を測定することを特徴とする請求項２又は３に記載の角型電池の外形測定装置。
【請求項７】
前記水平面位置決め機構は、前記電池の上面に当設するプレートと、固定部に固定され前記プレートを上下動可能にする腕の出端の長さを調整可能な水平面位置決め機構本体とを備え、
前記外形測定手段により前記電池の外形を測定するときに、前記水平面位置決め機構のプレートを降下させて、降下端を基準位置とし、前記切り離す手段の前記台座治具昇降機構の台座治具に有する貫通片を上昇させプレートに電池上面を当接させ前記電池の水平面の垂直方向の位置決めをし、かつ前記電池の底面を搬送治具の載置面から切り離し、前記外形測定手段により前記電池の外形を測定することを特徴とする請求項２又は３に記載の角型電池の外形測定装置。
【請求項１】
角型電池を搬送治具の載置面上に載置した状態で搬送し、前記電池の垂直方向の外周面に垂直方向外形測定手段を近接配置するか又は前記垂直方向外形測定手段を前記電池の垂直方向の外周面に配置し、前記外形測定手段により前記電池の垂直方向の外形を測定するものであって、
前記電池の垂直方向の外周面を把持しかつ前記電池の水平方向の位置決めを行いかつ前記電池の姿勢を垂直に位置決めする側面位置決め機構と、前記搬送治具に前記電池を前記載置面から切り離す手段を備え、
前記電池の垂直方向の外形を測定する際に、前記側面位置決め機構により前記電池の水平方向の位置決めを行いかつ前記電池の姿勢を直角に位置決めし、かつ前記切り離す手段により前記載置面から前記電池を切り離した状態で、前記外形測定手段により前記電池の垂直方向の外形を測定することを特徴とする角型電池の外形測定装置。
【請求項２】
角型電池を搬送治具の載置面上に載置した状態で搬送し、前記電池の水平方向の外周面に水平方向外形測定手段を近接配置するか又は前記水平方向外形測定手段を前記電池の水平方向の外周面に配置し、前記外形測定手段により前記電池の水平方向の外形を測定するものであって
前記電池の水平方向の外周面に当設可能であって前記電池の水平面の垂直方向の位置を位置決めする水平面位置決め機構と、前記搬送治具に前記電池を前記載置面から切り離す手段を備え、
前記電池の水平方向の外形を測定する際に、前記水平面位置決め機構により前記電池の水平面の垂直方向の位置を位置決めし、かつ前記切り離す手段により前記載置面から前記電池を切り離した状態で、前記外形測定手段により前記電池の水平方向の外形を測定することを特徴とする角型電池の外形測定装置。
【請求項３】
角型電池を搬送治具の載置面上に載置した状態で搬送し、前記電池の垂直方向及び水平方向の外周面に垂直方向外形測定手段及び水平方向外形測定手段を近接配置するか又は前記垂直方向外形測定手段及び水平方向外形測定手段を前記電池の垂直方向及び水平方向の外周面に配置し、前記外形測定手段により前記電池の外形を測定するものであって
前記電池の垂直方向の外周面を把持し水平方向の位置決めを行いかつ前記電池の姿勢を垂直に位置決めする側面位置決め機構と、
前記電池の水平方向の外周面に当設可能であって前記電池の水平面の垂直方向の位置を位置決めする水平面位置決め機構と、
前記搬送治具に前記電池を前記載置面から切り離す手段を備え、
前記電池の垂直方向の外形を測定する際に、前記側面位置決め機構により前記電池の水平方向の位置決めを行いかつ前記電池の姿勢を垂直に位置決めし、かつ前記切り離す手段により前記載置面から前記電池を切り離した状態で、前記垂直方向外形測定手段により前記電池の垂直方向の外形を測定し、前記電池の水平方向の外形を測定する際に、前記水平面位置決め機構により前記電池の水平面の垂直方向の位置を位置決めし、かつ前記切り離す手段により前記載置面から前記電池を切り離した状態で、前記水平方向外形測定手段により前記電池の水平方向の外形を測定することを特徴とする角型電池の外形測定装置。
【請求項４】
前記切り離す手段は、電池の位置決め機構は、搬送治具上に載置した電池に対して、前記搬送治具の肉厚方向に形成された貫通穴を貫通する貫通片を有する台座治具と、前記台座治具を上昇及び下降させる台座治具昇降機構とからなり、前記電池の外形を測定する際に前記台座治具昇降機構により前記台座治具を上昇させて前記電池を前記載置面から切り離すようにすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の角型電池の外形測定装置。
【請求項５】
前記側面位置決め機構は前記電池の垂直方向の４箇所の角部に嵌合される２個からなり、その各々は、固定部に固定され前記電池の隣接する２つの垂直方向の角部に嵌合される断面コ字状の凹部を有するチャックと、前記チャックを支持する腕の出端の長さを調整可能な駆動部とを備え、
前記外形測定手段により前記電池の外形を測定するときに前記２つの側面位置決め機構のチャックを前記電池の角部にそれぞれ把持させて前記電池の垂直度を出した状態で前記外形測定手段により前記電池の外形を測定することを特徴とする請求項１又は３に記載の角型電池の外形測定装置。
【請求項６】
前記水平面位置決め機構は、前記電池の上面に当設するプレートと、固定部に固定され前記プレートを上下動可能にする腕の出端の長さを調整可能な水平面位置決め機構本体とを備え、
前記外形測定手段により前記電池の外形を測定するときに、前記切り離す手段の前記台座治具昇降機構の台座治具に有する貫通片を上昇させて、前記電池の底面を搬送治具の載置面から切り離し、かつ台座治具に有する貫通片の上昇端を基準位置とし、前記水平面位置決め機構のプレートを前記電池の上面に当設させて前記電池の垂直方向の位置の位置決めを行った状態で前記外形測定手段により前記電池の外形を測定することを特徴とする請求項２又は３に記載の角型電池の外形測定装置。
【請求項７】
前記水平面位置決め機構は、前記電池の上面に当設するプレートと、固定部に固定され前記プレートを上下動可能にする腕の出端の長さを調整可能な水平面位置決め機構本体とを備え、
前記外形測定手段により前記電池の外形を測定するときに、前記水平面位置決め機構のプレートを降下させて、降下端を基準位置とし、前記切り離す手段の前記台座治具昇降機構の台座治具に有する貫通片を上昇させプレートに電池上面を当接させ前記電池の水平面の垂直方向の位置決めをし、かつ前記電池の底面を搬送治具の載置面から切り離し、前記外形測定手段により前記電池の外形を測定することを特徴とする請求項２又は３に記載の角型電池の外形測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−６１２９１（Ｐ２０１３−６１２９１Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０１００４（Ｐ２０１１−２０１００４）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（５０１１３７６３６）東芝三菱電機産業システム株式会社 (904)
【出願人】（０００００３６４３）株式会社ダイフク (1,209)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（５０１１３７６３６）東芝三菱電機産業システム株式会社 (904)
【出願人】（０００００３６４３）株式会社ダイフク (1,209)
【Ｆターム（参考）】
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