手動角形セルケース挿入機

手動角形電池ケース挿入機

製品概要および理想的な用途

TOB-MFA-200は、角形電池セル用の手動ケース挿入機です。本機は、電極スタック（積層または巻回された正極・セパレーター・負極の集合体）を角形アルミケースに水平方向に挿入する作業（電池業界で一般的に「ケース挿入」と呼ばれる工程）をオペレーターが補助するための装置です。手動供給と精密な位置決め、および電動の挿入・搬送機構を組み合わせた設計により、プロセス中にアルミケースが損傷したり傷ついたりすることを防ぎ、電極スタックをきれいに完全に挿入することができます。

TOB-MFA-200の生産速度は3～5 ppm以上（オペレーターの習熟度による）、合格率は99.95%以上（機器に起因する製品廃棄のみを指す）、故障率は2%以下です。厚さ30～60 mm、幅50～180 mm、高さ100～200 mmの範囲の角形セルに対応しています。この対応範囲内であれば、ツーリングを調整することでセルの互換性を確保できます。

本機は、供給機構（アルミケースと電極スタックの手動配置、および各配置場所での位置決め）、およびケース挿入・搬送機構を中心に構成されています。この搬送機構には、スタックの保持と位置決めに使用するソフトポリウレタンローラー、アルミケースの位置決めと搬送を行うリニアモジュール（タッチスクリーンで移動データを調整可能）、挿入前にケースの開口部を広げる吸引機構、およびスタックが完全に挿入されない場合にオペレーターが手動で挿入を完了できるケース押し込みハンドルが備わっています。

用途：

• トップリッドの封止および電解液注入の前に、電極スタックをケースに挿入する必要がある角形アルミケースセル生産ライン。
• セルサイズ間の切り替えを迅速に行える、柔軟な手動ケース挿入ステーションを必要とするパイロットラインおよび小ロット生産施設。
• 角形プロトタイプセルを組み立てる研究開発ラボ。半手動の挿入プロセスにより、壊れやすい電極スタックを保護するために必要なオペレーターの制御が可能になります。
• 一貫性があり、傷のないケース挿入と高い合格率を必要とするセルメーカー。

TOB-MFA-200の対応範囲（T30～60、W50～180、H100～200mm）がお客様のセルフォーマットと一致しているか確認が必要ですか？あるいは特定のセルサイズ用のツーリングが必要ですか？セルの図面を添えて、当社の生産設備エンジニアまでお問い合わせください。

角形セル組み立てにおけるケース挿入の位置付け

角形アルミケースリチウムイオンセルの製造において、ケース挿入は電極スタックの準備後、トップリッドの溶接および電解液注入の前に行われます。プロセス順序は以下の通りです。

• 電極スタックの準備：正極、セパレーター、負極のシートを積層または巻回して電極アセンブリを形成し、タブを取り付けます。
• ケース挿入（TOB-MFA-200の役割）：電極スタックをアルミケースに水平に挿入します。このステップは、ケース内部の傷、電極スタックの損傷、またはタブの配置ミスを避けるために慎重に行う必要があります。
• タブ溶接：セルタブをトップリッドの端子ポストまたは内部集電体に接続します。
• トップリッド封止：トップリッドをケースにレーザー溶接し、気密シールを作成します。
• 電解液注入および最終封止：注液口から電解液を注入し、注液口を封止します。

ケース挿入ステップは、アルミケースの壁が薄くへこんだり傷ついたりしやすく、電極スタックが壊れやすいため、品質管理上非常に重要です。TOB-MFA-200は、ソフトポリウレタン製のスタック位置決めローラー、挿入を容易にするためにケース開口部を広げる吸引機構、および自動機構でスタックが完全に収まらない場合に挿入を完了させるための手動ケース押し込みハンドルによって、これらの要件に対応しています。

技術仕様

以下の表には、TOB-MFA-200について提供された通りの仕様が記載されています。

機器パラメーター

各部品の技術要件

構成部品ブランドリスト

備考：当社は、すべての仕様、品質、性能が維持されることを条件に、事前の通知なしに製品ブランドを変更する権利を留保します。

TOB-MFA-200の主な技術的特徴

1. ケース挿入のための精密位置決め手動供給
   本機は、オペレーターがアルミケースと電極スタックを所定の位置に配置する手動供給方式を採用しています。すべての配置場所に位置決め機構を備えており、ケース挿入工程の前にコンポーネントが正しく整列されるため、ケースとスタックの両方を位置ずれによる損傷から保護します。
2. ソフトポリウレタン製スタック位置決めローラー
   位置決めローラーはソフトポリウレタン製で、挿入工程中に電極スタックを傷つけることなく優しく保持・位置決めします。柔らかい素材により、アルミケースへの傷やへこみを防ぎます。これは、ケースの完全性と最終的なセルの品質を維持するための重要な要件です。
3. タッチスクリーン調整付きリニアモジュール式ケース位置決め
   アルミケースの位置決めおよび搬送機構には、ケースの位置を移動・調整するためのリニアモジュールが使用されています。移動データはタッチスクリーンで調整可能であり、オペレーターは互換範囲内の異なるセルサイズに合わせて挿入経路を微調整できます。
4. 吸引補助によるケース開口
   スタックを挿入する前に、吸引機構がアルミケースの開口部を広げます。これによりケースの口が開き、電極スタックをスムーズに挿入できるため、挿入中にケース内部を傷つけたり、電極の端が引っかかったりするリスクが軽減されます。
5. 手動ケースプレスハンドルによるフォールバック
   自動機構でスタックが完全に挿入されない場合、オペレーターはケースプレスハンドルを使用して手動で挿入を完了できます。このフォールバック機能により、スタックが中途半端に挿入されたままになることを防ぎ、繊細な形状や特殊な形状のスタックに対してもオペレーターが制御を行うことができます。
6. 幅広いセル互換性
   本機は、厚さ30～60mm、幅50～180mm、高さ100～200mmの角型セルに対応しています。この範囲内であれば、ツーリングを調整することでセルへの対応が可能となり、サイズごとに専用機を用意することなく、さまざまなセルフォーマットに柔軟に対応できます。
7. 高い合格率と低い不合格率
   規定の合格率≥99.95%（機器に起因する廃棄のみ）、不合格率≤2%は、ケース挿入工程の信頼性を示しています。3～5ppm以上の生産速度は、パイロット生産および小ロット生産環境の両方に適しています。

一般機器要件の概要

TOB-MFA-200は、電気的安全性、労働衛生、粉塵制御、および機器のTECSA原則を網羅する包括的な機器要件に従って設計・製造されています。主なハイライトは以下の通りです。

• 電気的安全性：電源入力部に配線用遮断器を装備。標準化された配線による低電圧制御回路。ハードウェア接点インターロック（ソフトウェアのみのインターロックは不可）。過負荷、短絡、過電圧、オーバートラベル、およびヒューマンマシン干渉に対する保護。
• 絶縁および製品保護：搬送面、作業台、スタック位置決め面は非金属設計。製品に直接または間接的に接触する部品への銅、ニッケル、亜鉛、カドミウムの使用は厳禁。製品と機器の間に摺動乾式摩擦が発生しないこと。
• 安全保護：ドアインターロックおよび安全ライトカーテン（マイクロスイッチは不可）。誤接触防止保護付き非常停止ボタン。可動部を完全に囲う保護ガード。製品が接触するすべての表面の角を丸く加工。
• 粉塵制御：可動部における金属同士の摩擦を禁止。真鍮、ニッケル、亜鉛素材の使用を回避。製品移動経路に沿った粉塵落下防止。セル上部のケーブルトレイには防塵ケーブルチェーンを使用。すべての金属部品に防錆処理。
• 外観：外観色はカスタマイズ可能。圧縮空気配管は黒色、真空ラインは透明。二次配管には流れ方向のマーキング。危険源には目立つ安全標識。
• 労働衛生：機器の騒音は、機器外壁から1000mmの距離で測定して80dB未満。

これらの一般要件はTOB NEW ENERGYの機器基準に従って実施されており、機器の機能や購入者の特定の要件に応じて調整される場合があります。

実用的な操作の推奨事項

• ケースおよびスタックのロード：位置決め機構に従い、アルミケースと電極スタックを指定のロード位置に配置します。ロード前に、ケースが清潔であり、バリや変形がないことを確認してください。
• セルサイズに応じたツーリング調整：互換範囲内（厚さ30～60mm、幅50～180mm、高さ100～200mm）で異なるセルサイズに変更する場合は、新しい寸法に合わせて位置決めおよび挿入ツーリングを調整してください。タッチスクリーン上で、新しいセルフォーマットのリニアモジュール移動データを設定します。
• 挿入操作：ケース挿入シーケンスを開始します。吸引機構がケースの開口部を広げ、リニアモジュールが電極スタックの上にケースを前進させます。スタックが完全に挿入されない場合は、ケース押しハンドルを使用して手動で挿入を完了させてください。
• ケースの保護：ポリウレタン製位置決めローラーの摩耗を定期的に点検してください。損傷または硬化したローラーはアルミケースを傷つける可能性があるため、表面の劣化が見られたら交換してください。
• 清掃：搬送面、位置決めエリア、挿入ゾーンに金属粉やゴミが付着しないようにしてください。設計上、防塵の原則に従っていますが、合格率を維持するためには日常的な清掃が必要です。
• タッチスクリーンへのアクセス：HMI操作インターフェースとエンジニアリングインターフェースは別々の画面で制御され、パスワードで保護されています。トラブルシューティングを容易にするため、I/Oポイントがタッチスクリーンに表示されます。

エンジニアリングFAQ

Q1：TOB-MFA-200は全自動ですか、それとも手動ですか？

TOB-MFA-200は手動ケース挿入機です。アルミケースと電極スタックの供給はオペレーターが手動で行い、挿入および搬送機構は動力駆動（リニアモジュール、吸引、ポリウレタンローラーが挿入を補助）されます。スタックが自動で完全に挿入されない場合は、オペレーターがケース押しハンドルを使用して挿入を完了させます。この半手動設計により、研究開発、パイロットライン、小ロット生産に必要な制御と柔軟性が提供されます。

Q2：対応可能なセルサイズの範囲は？

対応可能な角型セルの範囲は、厚さ30～60mm、幅50～180mm、高さ100～200mmです。この範囲内であれば、ツーリングを調整することでセルの互換性が確保されます。本機の生産速度（≥ 3～5 ppm）は、オペレーターの習熟度に依存します。

Q3：挿入中にアルミケースが傷つくのをどのように防ぎますか？

ケースを保護するために3つの設計上の特徴があります。(1) スタック位置決めローラーは柔らかいポリウレタン製で、傷をつけずにスタックを保持・位置決めします。(2) 吸引機構が挿入前にケースの開口部を広げるため、電極スタックがケースの端に引っかかることなくスムーズに入ります。(3) 配置場所の位置決め機構により、挿入開始前に正しいアライメントが確保されます。さらに、一般的な機器要件として、非金属の接触面を指定し、製品と機器間の滑り摩擦を禁止しています。

Q4：セルサイズに合わせて挿入移動量をどのように調整しますか？

アルミケースの位置決めおよび搬送機構にはリニアモジュールが使用されており、その移動データはタッチスクリーンから調整可能です。異なるセルサイズに変更する場合、オペレーターは新しい寸法に合わせてツーリングを調整し、タッチスクリーンインターフェース上で対応する移動データを設定します。

Q5：TOB-MFA-200にはどのようなユーティリティが必要ですか？

本機は、Panasonic製PLC制御の電気システム、OMRON製リレー、MeanWell製スイッチで駆動し、AirTac製の空気圧コンポーネント（シリンダーおよび電磁弁）とTSC/AirTac製リニアガイドウェイを使用しています。一般的な機器要件には、本機が準拠する電気、空気圧、安全基準が規定されています。具体的なユーティリティ要件（電圧、空気圧）については、貴社の施設仕様を添えてTOBまでお問い合わせください。

Q6：故障率と合格率の仕様の意味は何ですか？

故障率 ≤ 2 % は、故障率 = MTTR/(MTBF+MTTR) として計算され、総稼働時間に対する修理時間の比率を表します。合格率 ≥ 99.95 % は、オペレーターのミスや入荷材料の欠陥ではなく、機器の理由によって発生した製品の廃棄のみを指します。これらの指標は、生産環境における本機の信頼性を定義するものです。

納品書類

TOB-MFA-200には以下の納品書類が付属します（すべて電子形式）：

品質保証およびアフターサービス

• 保証期間：正式な検収合格日から1年間。この期間中、TOBは機器の無料修理およびメンテナンスに責任を負い、すべての部品の交換（消耗品を除く）を含みます。人為的要因または不可抗力による故障は保証の対象外となります。
• 応答時間：アフターサービス担当者は、購入者からの通知を受けてから2時間以内に対応します。
• 保証期間終了後：TOBは引き続き機器の修理およびメンテナンスを提供し、妥当な人件費と交通費のみを請求します。部品の交換および購入は、部品代のみが請求されます。
• 技術的改善：購入後に導入されたその後の技術的改善および新機能は、保証の対象外となります。

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tob.amy@tobmachine.com | +86 181 2071 5609

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