(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の電槽蓋に取り付ける液栓の取り付け状態の良否を検査する方法であって、電槽蓋に取り付けられた液栓の上端の高さの位置を光学的な検出センサを用いて検出し、この検出したデータに基づいて液栓の取り付け状態の良否を判断することを特徴とする二次電池の液栓検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、二次電池を組み立てる際に適用する二次電池の液栓検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二次電池としての例えば鉛蓄電池の構造を図３に示してあり、この鉛蓄電池は電槽１の上部開口部に電槽蓋２が取り付けられている。電槽蓋２には注液口３が形成され、この注液口３から電槽１内に電解液が注入され、この電解液の注入後に注液口３に液栓４がねじ込まれ、この液栓４により注液口３が密閉される。なお、図に示す５は端子である。
【０００３】
図４には、注液口３に液栓４を取り付ける工程部を示してあり、この工程部にはトルク計６を備えるトルクドライバー７と、このトルクドライバー７を駆動するモータ８と、このモータ８を制御する制御装置９とで構成されている。
【０００４】
そして制御装置９による指令でモータ８が駆動され、このモータ８に連動してトルクドライバー７が回転し、このトルクドライバー７の回転で液栓４が注液口３にねじ込まれて締め付けられる。
【０００５】
液栓４の締め付けに伴うトルクはトルク計６により逐次検出され、そのトルク値が基準値に達したときには、その信号がトルク計６から制御装置９に送られ、この信号の入力に応じて制御装置９による制御でモータ８の回転が停止するとともに、トルクドライバー７が液栓４から外れ、液栓４の取り付けが完了する。
【０００６】
液栓４には予めパッキング４ａが装着されており、このパッキング４ａが液栓４の取り付け時に締め付けられ、このパッキング４ａを介して注液口３が密閉され、電解液の漏出が防止される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
パッキング４ａは手作業で液栓４に取り付けられ、その多数の液栓４が電池組立工場に納入される。ところが、その液栓４のなかにはパッキング４ａの取り付け忘れのものやパッキング４ａが２枚取り付けけられたもの、或いは輸送中にパッキング４ａが脱落してしまったようなものがそのまま納入されてしまうことがある。
【０００８】
この結果、図５（Ａ）に示すように、パッキング４ａが取り付けられていない液栓４が電槽蓋２に取り付けられたり、図５（Ｂ）に示すように２枚のパッキング４ａが装着された液栓４が電槽蓋２に取り付けられてしまうことがある。
【０００９】
しかしこのような場合であっても、液栓４をトルクドライバー７で締め付ける時にその締め付けのトルク値が基準値に達し、正常な良品の電池として組み立てられて次の工程に搬送されてしまうことがある。
【００１０】
前者の場合には、パッキング４ａが装着されていないから、注液口３の密閉が不完全であり、また後者の場合には液栓４の高さの位置が規定より高くなり、いずれも不良の電池であるが、このような電池であってもこれがそのまま次の工程に搬送されてしまう。
【００１１】
さらに、液栓４に正規の状態でパッキング４ａが取り付けられている場合であっても、図６に示すように、その液栓４が注液口３に斜めにねじ込まれ、そのねじ込みのトルク値が規定値に達し、正常な電池として判断されてそのまま次の工程に搬送されてしまうこともある。
【００１２】
この発明はこのような点に着目してなされたもので、その目的とするところは、液栓が正規以外の誤った状態で電槽蓋に取り付けられたときに、それを的確に検出して電池の組立状態の良否を適正に判断することができる二次電池の液栓検査方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明はこのような目的を達成するために、二次電池の電槽蓋に取り付ける液栓の取り付け状態の良否を検査する方法であって、電槽蓋に取り付けられた液栓の上端の高さの位置を光学的な検出センサを用いて検出し、この検出したデータに基づいて液栓の取り付け状態の良否を判断するようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図１および図２を参照して説明する。
図１には搬送ベルトにより構成された電池搬送ライン１０を示してあり、この搬送ライン１０の途中にその搬送方向に向って締付け工程部１１と検査工程部１２とが順に設けられている。
【００１５】
締付け工程部１１には、トルク計を備える複数のトルクドライバー１３と、これらトルクドライバー１３を駆動する駆動部１４とが設けられ、前記トルク計および駆動部１４が制御装置１５に接続されている。
【００１６】
また、検査工程部１２には、それぞれ対象部に光を当ててその対象部の高さの位置を検出する第１および第２の光学式の検出センサＸ，Ｙが設けられている。そしてこれら検出センサＸ，Ｙがそれぞれアンプ１８，１９を介して制御装置１５に電気的に接続されている。
【００１７】
搬送ライン１０の途中には締付け工程部１１の前方側と検査工程部１２の前方側とにそれぞて分岐路２０，２１が形成され、これら分岐路２０，２１に対してそれぞれ排出機構２２，２３が設けられ、これら排出機構２２，２３が制御装置１５に接続されている。
【００１８】
製造途中の電池は搬送ライン１０を介して順次搬送され、その電池が締付け工程部１１に達したときに、電池の注液口３に液栓４がその締付け工程部１１におけるトルクドライバー１３を介してねじ込まれる。
【００１９】
前記電池は例えば一列に並んで配置する６個の注液口３を有し、締付け工程部１１にはこれら注液口３に対応する６個のトルクドライバー１３が設けられている。そしてこれらトルクドライバー１３が制御装置１５の出力信号に基づいて駆動部１４を介して駆動され、この駆動で各トルクドライバー１３を介して各注液口３に液栓４がねじ込まれ、締め付けられる。
【００２０】
ここで、各液栓４の締め付けのトルク値が各トルクドライバー１３のトルク計により検出される。そして各液栓４のすべてに対して基準のトルク値が得られたときには、その信号が制御装置１５に出力され、この出力に応じて制御装置１５による制御で各トルクドライバー１３が各液栓４から外され、電池が搬送ライン１０を介して次の検査工程部１１に搬送される。
【００２１】
液栓４の締め付け時にいずれかの液栓４に対して異常のトルク値が検出されたときには、その信号が制御装置１５に出力される。そしてこの場合には、各トルクドライバー１３が各液栓４から外され、電池が搬送ライン１０を介して締付け工程部１１から送り出されるが、このとき前記信号に基づいて排出機構２２が駆動され、この排出機構２２の動作で前記電池が搬送ライン１０から分岐路２０に排除される。
【００２２】
したがって、各液栓４の締め付けのトルク値が正常であると判断された電池のみが検査工程部１２に搬送される。そしてこの搬送工程部１２の区間を電池が移動するときに、この搬送工程部１２に設けられた第１の検出センサＸの下を一列に並んだ前記液栓４が通過し、第２の検出センサＹの下を電池の電槽蓋２の上面が通過する。
【００２３】
各検出センサＸ，Ｙは電池の上面に向けて光（レーザ）を照射し、この照射した光の反射光を受光して検出センサＸ，Ｙとその光の照射反射面とのそれぞれの距離を検出するようになっている。
【００２４】
ここで、第１の検出センサＸは、電池に液栓４が正規の状態で取り付けられているときにおけるその液栓４の上端面からその上方にＨ１だけ離れた位置に、また第２の検出センサＹは電池の電槽蓋２の上面からその上方にＨ２だけ離れた位置に設けられている。そして、Ｈ１＝Ｈ２に設定されている。
【００２５】
各検出センサＸ，Ｙからは検査工程部１２の区間を移動する電池に向けて常時検出用の光が照射されている。そして図２に示すように第１の検出センサＸの下を電池の液栓４が順次通過する際にその液栓４の上端面と検出センサＸとの間の距離ｄＸ、つまり液栓４の上端の高さの位置が検出され、また第２の検出センサＹにより電槽蓋２の上面と検出センサＹとの間の距離ｄＹつまり電槽蓋２の上面の高さの位置が検出される。
【００２６】
そして、液栓４の上端面と検出センサＸとの間の距離ｄＸのデータと電槽蓋２の上面と検出センサＹとの間の距離ｄＹのデータとが制御装置１５に送られ、この制御装置１５においてその距離ｄＸと距離ｄＹとが比較され、ｄＸ−ｄＹが演算される。
【００２７】
ここで、距離ｄＹは常時一定（Ｈ２）で、またＨ１＝Ｈ２の関係があるから、ｄＸ−ｄＹが０ｍｍのときに液栓４が正常の状態で取り付けられていることになる。しかし実際上では、多少のばらつきを許容すべきであるから、これを勘案してｄＸ−ｄＹが−０．５〜＋０．５ｍｍの範囲内にあるときには、液栓４が正常の状態で取り付けられていると制御装置１５により判断される。
【００２８】
これに対し、ｄＸ−ｄＹが−０．５ｍｍより小さいときには、液栓４に２枚のパッキングが装着されていたり、液栓４が傾いてねじ込まれていたり、液栓４の締め付け状態が異常であったり、或いは電池に取り付けけるべき液栓４の種類が違っていて液栓４の上端面の位置が正規の場合より高い異常状態のときであり、またｄＸ−ｄＹが＋０．５ｍｍより大きいときには、液栓４にパッキングが装着されておらず、液栓４の上端面が正規の場合より低い異常状態のときである。
【００２９】
このような異常が１個の電池のいずれかの液栓４において検出されたときには、その電池は制御装置１５において不良品であると判断される。そしてこの不良品の電池が検査工程部１２から送り出されたときに、制御装置１５による信号に基づいて排出機構２３が駆動され、その不良の電池が搬送ライン１０から分岐路２３に排除される。
【００３０】
【実施例】
さらに具体的な実施例を示すと、第１の検出センサＸは、４Ｋｇ・ｃｍのトルクで締め付けた状態のときの液栓から８０ｍｍの高さとなる位置に、第２の検出センサＹは電槽蓋の上面から８０ｍｍの高さとなる位置に設けた。
【００３１】
パッキングとしては、厚さが１．５ｍｍで、液栓を４Ｋｇ・ｃｍのトルクで締め付けたときの縮み量が０．１ｍｍ、１０Ｋｇ・ｃｍのトルクで締め付けたときの縮み量が０．３ｍｍとなるものを使用した。また、電池の搬送速度は２１８ｍｍ／ｓｅｃ、液栓の上面の幅は２０ｍｍで、検出センサＸの下を１個の液栓が通過するときの時間が約０．１ｓｅｃとなるようにした。
【００３２】
このような条件のもとで、１０万個の電池を対象とし、その電池のなかに種類の違う液栓を取り付けたもの、パッキングのない液栓を取り付けたものを故意に混入して検査を実施した。
【００３３】
第１の検出センサＸが検出した距離ｄＸ、第２の検出センサＹが検出した距離ｄＹとの関係が
−0.5mm≦dX−dY≦＋0.5mmのとき、良品
−0.5mm＞dX−dYのとき、栓違い、栓締め異常
＋0.5mm＜dX−dYのとき、パッキングなし
と判断した。
【００３４】
この結果、良品は９９９９７個で、栓の種類が違うものが１個、栓締めの異常なものが１個、パッキングのないものが１個検出され、不良の電池を確実に排除することができた。ここで、栓締めの異常のものは、トルクドライバーによる締め付け工程では良品として判断されたが、検査工程部で不良品として検出されたものである。
【００３５】
なお、検出センサは液栓のない液栓間および電池間でも距離を検出してｄＸ−ｄＹを大きな値として捉えるが、ｄＸ−ｄＹパッキングの厚さ１．５ｍｍとその上面側に突出する液栓の高さ８ｍｍとを合算した９．５ｍｍ以上となったときにはそれを無視するようにした。
【００３６】
また、前記の実施形態においては、２個の検出センサを用いるようにしたが、１個の検出センサのみを用いて液栓の上端面からの距離のみで液栓の取り付け状態を判断することも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、液栓が正規以外の誤った状態で電槽蓋に取り付けられたときに、それを的確に検出して電池の組立状態の良否を適正に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す説明図。
【図２】その実施形態における検出センサの作用を説明するための説明図。
【図３】二次電池としての鉛蓄電池の構成を示す側面図。
【図４】液栓の締付け工程部を示す説明図。
【図５】液栓が誤った状態で電槽蓋に取り付けられたときの例を示す説明図。
【図６】液栓が誤った状態で電槽蓋に取り付けられたときの他の例を示す説明図。
【符号の説明】
１…電槽
２…電槽蓋
３…注液口
４…液栓
４ａ…パッキング
１０…搬送ライン
１１…締付け工程部
１２…検査工程部
１５…制御装置
Ｘ…第１の検出センサ
Ｙ…第２の検出センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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