(57)【要約】【課題】積層ずれを抑制しながら積層体を搬送可能な積層装置を提供する。【解決手段】積層装置１００は、主面１１０ｓを有するステージ１１０と、複数のシート体２１を主面１１０ｓ上に移載して主面１１０ｓ上にシート体２１の積層体２０を構成するための移載装置１２０と、積層体２０を主面１１０ｓ側に押さえるクランプ装置１３０と、積層体２０を把持するための少なくとも一対の把持部材１６１ａ〜１６２ｂを有し、把持部材１６１ａ〜１６２ｂによって上下方向に積層体２０を把持しながら、ステージ１１０から積層体２０を搬送するための搬送装置１６０と、を備える。主面１１０ｓには、クランプ装置１３０における積層体２０の押え位置からオフセットした位置において、一方の把持部材１６２ａ，１６２ｂを積層体２０の下部に挿入するための凹部１１０ｃ，１１０ｄが形成されている。【選択図】図４
2020176002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有するステージと、
複数のシート体を前記主面上に移載して前記主面上に前記シート体の積層体を構成するための移載装置と、
前記積層体を前記主面側に押さえるクランプ装置と、
前記積層体を把持するための少なくとも一対の把持部材を有し、前記把持部材によって上下方向に前記積層体を把持しながら、前記ステージから前記積層体を搬送するための搬送装置と、
を備え、
前記主面には、前記クランプ装置における前記積層体の押え位置からオフセットした位置において、一方の前記把持部材を前記積層体の下部に挿入するための凹部が形成されている、
積層装置。
【請求項２】
前記シート体は、矩形シート状を有しており、
前記クランプ装置は、
前記シート体の角部分のうち、前記シート体の一つの辺部分に接続される一対の前記角部分に対応する位置において前記積層体を押さえる一対の第１爪部と、
前記角部分のうち、前記シート体の別の一つの辺部分に接続される別の一対の前記角部分に対応する位置において前記積層体を押さえる一対の第２爪部と、
前記第１爪部の間において前記積層体を押さえる第３爪部と、
前記第２爪部の間において前記積層体を押さえる第４爪部と、を含む、
請求項１に記載の積層装置。
【請求項３】
前記凹部は、上下方向から見て、前記第１爪部、前記第２爪部、前記第３爪部、及び、前記第４爪部に重複しない非重複部分を含み、
前記搬送装置は、前記一方の把持部材を前記非重複部分に挿入して前記積層体の下部に配置すると共に、他方の前記把持部材を前記第１爪部、前記第２爪部、前記第３爪部、及び前記第４爪部に干渉しないように前記積層体の上部に配置することにより、前記一対の把持部材によって上下方向に前記積層体を把持する、
請求項２に記載の積層装置。
【請求項４】
前記クランプ装置は、前記把持部材が前記積層体を把持した状態において、前記第１爪部と前記第３爪部とを前記主面に沿った第１方向に前記積層体上から退避させると共に、前記第２爪部と前記第４爪部とを前記第１方向の反対の第２方向に前記積層体上から退避させる、
請求項２又は３に記載の積層装置。
【請求項５】
前記搬送装置は、前記第１爪部、前記第２爪部、前記第３爪部、及び、前記第４爪部が前記積層体上から退避させられた後に、前記第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向に前記積層体を搬送する、
請求項４に記載の積層装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、積層装置が記載されている。この積層装置は、積層ハンドラを備えている。積層ハンドラは、個装セパレータ及び負極箔を交互に順次保持し、積層ステージに移送して積層ステージ上において順次積層する。積層ステージ上には、積層体を固定するための積層ジグが設けられている。また、積層装置は、積層体を保持するための第１のクランプ爪を有している。第１のクランプ爪は、積層ジグを挟んで両側に２基ずつ配置されており、併せて４か所で積層体を保持する。また、第１のクランプ爪の間には、第２のクランプ爪が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０３５９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の積層装置にあっては、第１のクランプ爪及び第２のクランプ爪のいずれかによって積層体を押圧しつつ個装セパレータ及び負極箔を積層することにより、積層体における積層ずれの抑制を図っている。しかしながら、個装セパレータ及び負極箔の積層が完了した後に積層体を後段に搬送する際の積層ずれについて、課題が残る。特許文献１に記載の積層装置にあっては、積層ジグが積層ステージに対して着脱可能とされることにより、積層ジグごと積層体を後段に送り出しているが、積層ずれを抑制しながら積層ジグから積層体を搬送することについては考慮されていない。
【０００５】
そこで、本発明は、積層ずれを抑制しながら積層体を搬送可能な積層装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る積層装置は、主面を有するステージと、複数のシート体を主面上に移載して主面上にシート体の積層体を構成するための移載装置と、積層体を主面側に押さえるクランプ装置と、積層体を把持するための少なくとも一対の把持部材を有し、把持部材によって上下方向に積層体を把持しながら、ステージから積層体を搬送するための搬送装置と、を備え、主面には、クランプ装置における積層体の押え位置からオフセットした位置において、一方の把持部材を積層体の下部に挿入するための凹部が形成されている。
【０００７】
この積層装置においては、積層体が構成されるステージの主面に、凹部が形成されている。この凹部は、クランプ装置における積層体の押え位置からオフセットした位置において、搬送装置の把持部材を積層体の下部に挿入可能とする。このため、クランプ装置によって積層体が押えられている状態において、把持部材を積層体の上下に配置して上下方向に積層体を把持できる。したがって、その後にクランプ装置による積層体の押えを解除すれば、把持部材によって積層体を把持しながら搬送できる。よって、この積層装置によれば、積層ずれを抑制しながら積層体を搬送可能である。
【０００８】
ここで、積層体を構成するシート体が矩形状である場合には、クランプ装置によって、シート体の４つの角部分に対応する位置で積層体を押さえることが考えられる。これにより、シート体の積層に際して積層ずれを抑制できる。しかしながら、積層体の押え位置が積層体の角部分のみであると、シート体の積層数が増すにつれて、積層体の中央部分に膨らみが生じるおそれがある。この積層体の膨らみは、積層ずれの要因となり得る。
【０００９】
そこで、本発明に係る積層装置においては、シート体は、矩形シート状を有しており、クランプ装置は、シート体の角部分のうち、シート体の一つの辺部分に接続される一対の角部分に対応する位置において積層体を押さえる一対の第１爪部と、角部分のうち、シート体の別の一つの辺部分に接続される別の一対の角部分に対応する位置において積層体を押さえる一対の第２爪部と、第１爪部の間において積層体を押さえる第３爪部と、第２爪部の間において積層体を押さえる第４爪部と、を含んでもよい。このように、クランプ装置の第１爪部及び第２爪部によって、シート体の４つの角部分に対応する位置において積層体を押さえつつ、第３爪部及び第４爪部によって、それらの間の位置においても積層体を押さえることにより、シート体の積層に際して積層体の中央部に膨らみが生じることが抑制される。よって、より確実に積層ずれが抑制される。
【００１０】
さらに、上記のように、クランプ装置による積層体の押え位置が増加すると、それらに干渉しないように把持部材によって積層体を把持する構造を検討する必要がある。そこで、本発明に係る積層装置においては、凹部は、上下方向から見て、第１爪部、第２爪部、第３爪部、及び、第４爪部に重複しない非重複部分を含み、搬送装置は、一方の把持部材を非重複部分に挿入して積層体の下部に配置すると共に、他方の把持部材を第１爪部、第２爪部、第３爪部、及び第４爪部に干渉しないように積層体の上部に配置することにより、一対の把持部材によって上下方向に積層体を把持することができる。
【００１１】
また、本発明に係る積層装置においては、クランプ装置は、把持部材が積層体を把持した状態において、第１爪部と第３爪部とを主面に沿った第１方向に積層体上から退避させると共に、第２爪部と第４爪部とを第１方向の反対の第２方向に積層体上から退避させてもよい。上記のように、第１爪部〜第４爪部といった多くの爪部により積層体を押える場合には、積層体の一方側（シート体の一つの辺部分側）に位置する第１爪部及び第３爪部を一方向に退避させると共に、積層体の他方側（シート体の別の一つの辺部分側）に位置する第２爪部及び第４爪部をその反対方向に退避させるようにすることで、爪部の動作の複雑化を避けることが有効である。
【００１２】
このとき、本発明に係る積層装置においては、搬送装置は、第１爪部、第２爪部、第３爪部、及び、第４爪部が積層体上から退避させられた後に、第１方向及び第２方向に交差する第３方向に積層体を搬送してもよい。このようにすれば、積層体を搬送する際に、把持部材及び積層体が爪部に干渉することが確実に避けられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、積層ずれを抑制しながら積層体を搬送可能な積層装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る蓄電装置の内部を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】積層装置の一部を示す模式的な平面図である。
【図４】図３に示された積層装置を示す模試的な側面図である。
【図５】図５は、図３に示された積層装置を別の側面から示す模試的な側面図である。
【図６】図３に示された積層装置を示す模試的な側面図である。
【図７】図５は、図３に示された積層装置を別の側面から示す模試的な側面図である。
【図８】積層装置の一部を示す模式的な平面図である。
【図９】図８に示された積層装置を示す模試的な側面図である。
【図１０】図８に示された積層装置を示す模試的な側面図である。
【図１１】変形例に係る積層装置の一部を示す模式的な平面図である。
【図１２】図１１に示された積層装置を示す模式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る蓄電装置の内部を示す断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１及び図２に示される蓄電装置１は、積層型の電極組立体を有するリチウムイオン二次電池である。
【００１７】
蓄電装置１は、例えば略直方体形状のケース２と、このケース２内に収容された電極組立体３とを備えている。ケース２は、例えば、ケース本体と蓋とにより構成され、アルミニウム等の金属により形成されている。ケース２の内部には、図示はしないが、例えば非水系（有機溶媒系）の電解液が注液されている。ケース２上には、蓋に該当する部位に、正極端子４及び負極端子５が互いに離間して配置されている。正極端子４は、絶縁リング６を介してケース２に固定され、負極端子５は、絶縁リング７を介してケース２に固定されている。また、電極組立体３とケース２の内側の側面及び底面との間には絶縁フィルムが配置されており、絶縁フィルムによってケース２と電極組立体３との間が絶縁されている。図１では便宜上、電極組立体３の下端とケース２の底面との間には僅かな隙間が設けられているが、実際には電極組立体３の下端が絶縁フィルムを介してケース２の内側の底面に接触している。
【００１８】
電極組立体３は、複数の正極８と複数の負極９とが袋状のセパレータ１０を介して交互に積層された構造を有している。正極８は、袋状のセパレータ１０に包まれている。袋状のセパレータ１０に包まれた状態の正極８は、セパレータ付き正極（セパレータ付き電極）１１として構成されている。従って、電極組立体３は、複数のセパレータ付き正極１１と複数の負極９とが交互に積層された構造を有している。なお、電極組立体３の両端に位置する電極は、負極９である。
【００１９】
正極８は、例えばアルミニウム箔からなる正極集電体である金属箔１４と、この金属箔１４の両面に形成された正極活物質層１５とを有している。金属箔１４は、平面視矩形状の箔本体部１４ａと、この箔本体部１４ａと一体化されたタブ１４ｂとを有している。タブ１４ｂは、箔本体部１４ａの長手方向の一端部近傍の縁から突出している。そして、タブ１４ｂは、セパレータ１０を突き抜けている。複数の正極８より延びる複数のタブ１４ｂは、集箔された状態で導電部材１２に接続（溶接）され、導電部材１２を介して正極端子４に接続されている。なお、図２では、便宜上タブ１４ｂを省略している。
【００２０】
正極活物質層１５は、箔本体部１４ａの表裏両面に形成されている。正極活物質層１５は、正極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウムまたは硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つとリチウムとが含まれる。
【００２１】
負極９は、例えば銅箔からなる負極集電体である金属箔１６と、この金属箔１６の両面に形成された負極活物質層１７とを有している。金属箔１６は、平面視矩形状の箔本体部１６ａと、この箔本体部１６ａと一体化されたタブ１６ｂとを有している。タブ１６ｂは、箔本体部１６ａの長手方向の一端部近傍の縁から突出している。タブ１６ｂは、導電部材１３を介して負極端子５に接続されている。なお、図２では、便宜上タブ１６ｂを省略している。
【００２２】
負極活物質層１７は、箔本体部１６ａの表裏両面に形成されている。負極活物質層１７は、負極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。負極活物質としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物またはホウ素添加炭素等が挙げられる。
【００２３】
セパレータ１０は、平面視矩形状を呈している。セパレータ１０の形成材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、或いはポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロース等からなる織布または不織布等が例示される。本実施形態におけるセパレータ１０は、前述の形成材料よりなる二枚のシートを重ね、外周縁で溶着することで、袋状とされている。
【００２４】
引き続いて、本実施形態に係る積層装置について説明する。図３は、積層装置の一部を示す模式的な平面図である。図４は、図３に示された積層装置を示す模試的な側面図である。図５は、図３に示された積層装置を別の側面から示す模試的な側面図である。以降の図面には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸によって規定される直交座標系を示す。図３〜５に示される積層装置１００は、複数のセパレータ付き正極１１及び負極９を交互に積層することにより、積層体２０を構成するための装置である。なお、以降の説明では、セパレータ付き正極１１及び負極９を区別することなくシート体２１と称する場合がある。シート体２１は、矩形シート状であり、一例として長手方向を有している。
【００２５】
積層装置１００は、ステージ１１０と、移載装置１２０と、クランプ装置１３０と、を備えている。ステージ１１０は、上下動可能に配置され、付勢部材１１２によって上向きに付勢されている。一例として、ステージ１１０は、矩形板状であり、上方に臨む主面１１０ｓを有している。ステージ１１０は、基礎ステージ１１３に固定された付勢部材１１２上に固定されている。付勢部材１１２は、例えばコイルばねである。なお、付勢部材１１２は圧縮コイルバネに限定されない。付勢部材１１２は、ステージ１１０を上向きに付勢する機能を有していればよく、ゴム等の弾性部材、空気ばね等であってもよい。なお、図３では、積層体２０と移載装置１２０とクランプ装置１３０との位置関係を分かりやすく示す為、便宜上、ステージ１１０及び基礎ステージ１１３が省略されている。
【００２６】
移載装置１２０は、主面１１０ｓの上にシート体２１を順次積み上げることによって、積層体２０を形成する。換言すれば、移載装置１２０は、複数のシート体２１を主面１１０ｓ上に移載して、主面１１０ｓ上にシート体２１の積層体２０を構成するためのものである。さらに換言すれば、移載装置１２０は、主面１１０ｓ上、又は、主面１１０ｓ上に既に積層されている積層体２０の上に、新たなシート体２１を積層する。移載装置１２０は、シート体２１を保持するアーム１２２を有し、アーム１２２によって保持したシート体２１を主面１１０ｓ上に積層する。
【００２７】
アーム１２２は、その先端に保持部としての吸着パッド１２４を備えている。吸着パッド１２４は、負圧によってシート体２１を吸着して保持する。一例として、吸着パッド１２４の下面は、吸引ポンプ（不図示）に接続された複数の吸気孔が形成された吸着面であってよい。吸気孔から空気を吸引することで、負圧によって吸着面に吸着力が発生する。また、吸着パッド１２４は、シート体２１を保持している状態で負圧の発生が停止されることによって、シート体２１を解放する。アーム１２２は、いわゆるロボットハンドであり、吸着パッド１２４を上下方向及び左右方向に移動させ得る。一例として、吸着パッド１２４は矩形平板状をなしている。
【００２８】
アーム１２２は、新たなシート体２１を積層する際に、ステージ１１０を付勢部材１１２に抗して下向きに押圧する。すなわち、主面１１０ｓ上に積層体２０が形成されていない場合には、アーム１２２は、吸着パッド１２４が保持したシート体２１を介してシート体２１上からステージ１１０を押圧する。主面１１０ｓ上に積層体２０が形成されている場合には、アーム１２２は、吸着パッド１２４が保持したシート体２１を積層体２０上に重ねた状態で、シート体２１上から積層体２０及びステージ１１０を押圧する。ステージ１１０がアーム１２２によって下向きに押圧されると、ステージ１１０は付勢部材１１２に抗して下側に移動する。
【００２９】
クランプ装置１３０は、シート体２１が主面１１０ｓ上に移載されるたびに、積層体２０を主面１１０ｓ側に押さえる。クランプ装置１３０は、積層体２０を押さえるための一対の爪部（第１爪部）１３１ａ，１３１ｂ、一対の爪部（第２爪部）１３２ａ，１３２ｂ、一つの爪部（第３爪部）１３３、及び、一つの爪部（第４爪部）１３４を有している。
【００３０】
爪部１３１ａ，１３１ｂは、シート体２１の一つの辺部分（ここでは長辺部分）２１ａに接続される一対の角部分２１ｂ，２１ｃに対応する位置（角部分２１ｂ，２１ｃが積層された部分）において、積層体２０を押さえる。爪部１３２ａ，１３２ｂは、シート体２１の別の一つの辺部分（ここでは長辺部分）２１ｄに接続される一対の角部分２１ｅ，２１ｆに対応する位置（角部分２１ｅ，２１ｆが積層された部分）において、積層体２０を押さえる。辺部分２１ｄは、辺部分２１ａの反対側の辺部分である。爪部１３３は、爪部１３１ａと爪部１３１ｂとの間において積層体２０を押さえる。爪部１３４は、爪部１３２ａと爪部１３２ｂとの間において積層体２０を押さえる。
【００３１】
爪部１３１ａ〜爪部１３４が積層体２０を押さえている状態において、爪部１３１ａ、爪部１３１ｂ、及び、爪部１３３は、シート体２１の長手方向に沿って一列に配列される。また、爪部１３１ａ〜爪部１３４が積層体２０を押さえている状態において、爪部１３２ａ，爪部１３２ａ、及び、爪部１３４は、シート体２１の長手方向に沿って一列に配列される。一例として、爪部１３３は、爪部１３１ａと爪部１３１ｂとの中間に位置する。また、一例として、爪部１３４は、爪部１３２ａと爪部１３２ｂとの中間に位置する。
【００３２】
爪部１３１ａと爪部１３２ａとは、接続部１３１ｐによって互いに接続され、一体的に移動可能とされている。接続部１３１ｐには、接続部１３１ｐから下方に向けて延在する支持部１３１ｒが設けられている。支持部１３１ｒは、ステージ１１０に設けられた長孔に挿通されている。支持部１３１ｒが長孔に沿って移動することにより、一対の爪部１３１ａ，１３２ａが主面１１０ｓに沿って一体的に移動する。
【００３３】
また、爪部１３１ｂと爪部１３２ｂとは、接続部１３１ｑによって互いに接続され、一体的に移動可能とされている。接続部１３１ｑには、接続部１３１ｑから下方に向けて延在する支持部１３１ｍが設けられている。支持部１３１ｍは、ステージ１１０に設けられた長孔に挿通されている。支持部１３１ｍが長孔に沿って移動することにより、一対の爪部１３１ｂ，１３２ｂが主面１１０ｓに沿って一体的に移動する。
【００３４】
また、爪部１３３には、爪部１３３から下方に向けて延在する支持部１３３ｒが設けられている。支持部１３３ｒは、ステージ１１０に設けられた長孔に挿通されている。支持部１３３ｒが長孔に沿って移動することにより、爪部１３３が主面１１０ｓに沿って移動する。さらに、爪部１３４には、爪部１３４から下方に向けて延在する支持部１３４ｒが設けられている。支持部１３４ｒは、ステージ１１０に設けられた長孔に挿通されている。支持部１３４ｒが長孔に沿って移動することにより、爪部１３４が主面１１０ｓに沿って移動する。
【００３５】
クランプ装置１３０は、爪部１３１ａ〜１３４が積層体２０上に位置し、積層体２０を押さえている状態（以下、「押圧状態」という）と、爪部１３１ａ〜１３４が積層体２０上から退避された状態（以下、「退避状態」という）とを切り替えるための開閉機構１４０を有している。爪部１３１ａ〜１３４が積層体２０上に位置しているときには、付勢部材１１２の付勢力の反力によって、爪部１３１〜１３４が積層体２０を主面１１０ｓ側に押圧することになる。
【００３６】
開閉機構１４０は、レール１４１ａ〜１４５ａ、スライダ１４１ｂ〜１４５ｂ、連結棒１５１〜１５４、及び、連結子１５５を含む。レール１４１ａ〜１４４ａは、主面１１０ｓに沿うように基礎ステージ１１３に設けられている。レール１４１ａには支持部１３１ｒの下端に固定されたスライダ１４１ｂが、レール１４２ａには支持部１３１ｍの下端に固定されたスライダ１４２ｂが、レール１４３ａには支持部１３３ｒの下端に固定されたスライダ１４３ｂが、レール１４４ａには支持部１３４ｒの下端に固定されたスライダ１４４ｂが、それぞれ接続されている。これにより、支持部１３１ｒ〜１３４ｒは、レール１４１ａ〜１４４ａに沿って水平方向（主面１１０ｓに沿った方向）に移動可能とされている。
【００３７】
また、スライダ１４１ｂには連結棒１５１の一端が、スライダ１４２ｂには連結棒１５２の一端が、スライダ１４３ｂには連結棒１５３の一端が、スライダ１４４ｂには連結棒１５４の一端が、それぞれ接続されている。連結棒１５１〜１５４の他端は、連結子１５５（スライダ１４５ｂ）に一括して接続されている。連結子１５５は、レール１４５ａに接続されている。レール１４５ａは、基礎ステージ１１３から下方に延びる取付部１１３ｐに、上下方向に延びるように設けられている。連結子１５５には、不図示のアクチュエータにより駆動され、レール１４５ａに沿って上下方向に移動する。連結子１５５の上下方向の移動は、連結棒１５１〜１５４及びスライダ１４１ｂ〜１４４ｂを介して、爪部１３１ａ〜１３４の水平方向（主面１１０ｓに沿った方向）の移動に変換される。
【００３８】
すなわち、連結子１５５が下方に向けて移動すると、連結棒１５１の一端と連結棒１５２の一端とが互いに近づくように水平方向に移動する。これに伴い、スライダ１４１ｂとスライダ１４２ｂとが互いに近づくように水平方向に移動し、結果的に、爪部１３１ａと爪部１３１ｂ及び爪部１３２ａと爪部１３２ｂとが互いに近づくように水平方向に移動する。同様の原理により、連結子１５５が下方に向けて移動すると、連結棒１５３の一端と連結棒１５４の一端とが互いに近づくように水平方向に移動する。これに伴い、スライダ１４３ｂとスライダ１４４ｂとが互いに近づくように水平方向に移動し、結果的に、爪部１３３と爪部１３４とが互いに近づくように水平方向に移動する。これにより、爪部１３１ａ〜１３４が積層体２０上に位置して積層体２０を押さえている押圧状態が実現される。
【００３９】
移載装置１２０の吸着パッド１２４は、上下方向からみて、押圧状態の爪部１３１ａ〜１３４に干渉しないように、主面１１０ｓ及び積層体２０上に配置され得る。
【００４０】
一方、図６及び図７に示されるように、連結子１５５が上方に向けて移動すると、連結棒１５１の一端と連結棒１５２の一端とが互いに遠ざかるように水平方向に移動する。これに伴い、スライダ１４１ｂとスライダ１４２ｂとが互いに遠ざかるように水平方向に移動し、結果的に、爪部１３１ａと爪部１３１ｂ及び爪部１３２ａと爪部１３２ｂとが互いに遠ざかるように水平方向に移動する。同様の原理により、連結子１５５が上方に向けて移動すると、連結棒１５３の一端と連結棒１５４の一端とが互いに遠ざかるように水平方向に移動する。これに伴い、スライダ１４３ｂとスライダ１４４ｂとが互いに遠ざかるように水平方向に移動し、結果的に、爪部１３３と爪部１３４とが互いに遠ざかるように水平方向に移動する。これにより、爪部１３１ａ〜１３４が積層体２０上から退避された退避状態が実現される。
【００４１】
積層装置１００は、以上の移載装置１２０とクランプ装置１３０とが協働することにより、積層体２０の積層ずれを抑制しつつシート体２１の積層を行う。すなわち、図４，５に示されるように、積層装置１００においては、まず、クランプ装置１３０が押圧状態を維持しているときに、移載装置１２０が主面１１０ｓ及び積層体２０上に新たなシート体２１を配置する。その後、移載装置１２０が、クランプ装置１３０が押圧状態を維持しているときに、シート体２１を保持する吸着パッド１２４を下方に移動させて、シート体２１を積層体２０に積層する。
【００４２】
このとき、シート体２１の縁部は、爪部１３１ａ〜１３４上に乗り上げるように位置する。移載装置１２０は、そのままシート体２１ごと、吸着パッド１２４を下方に押し込むことにより、付勢部材１１２の付勢力に抗して積層体２０及びステージ１１０を下方に移動させる。これにより、爪部１３１ａ〜１３４と積層体２０との接触が解除される。
【００４３】
続いて、図６，図７に示されるように、クランプ装置１３０は、爪部１３１ａ〜１３４を積層体２０上から退避させて退避状態とする。これにより、新たなシート体２１の積層体２０への積層が完了し、シート体２１の数が増加した新たな積層体２０が主面１１０ｓ上に構成される。以上の動作を繰り返すことにより、所望の数のシート体２１を含む積層体２０が構成される。
【００４４】
ここで、図８及び図９に示されるように、積層装置１００は、搬送装置１６０を備えている。搬送装置１６０は、シート体２１の積層が完了し、所望の数のシート体２１を含む積層体２０が構成された後に、当該積層体２０をステージ１１０から搬送するためのものである。搬送装置１６０は一対の把持部材１６１ａ，１６１ｂと一対の把持部材１６２ａ，１６２ｂとを有している。すなわち、搬送装置１６０は、二対の把持部材１６１ａ〜１６２ｂを有している。把持部材１６１ａと把持部材１６２ａ、及び、把持部材１６１ｂと把持部材１６２ｂとは、それぞれ上下方向に互いに対向している。搬送装置１６０は、把持部材１６１ａ，１６１ｂと把持部材１６２ａ，１６２ｂとによって上下方向に積層体２０を把持しながら、ステージ１１０から積層体２０を搬送する。
【００４５】
主面１１０ｓには、凹部１１０ｃ，１１０ｄが形成されている。凹部１１０ｃ及び凹部１１０ｄは、上下方向からみてステージ１１０の少なくとも１つの外縁（例えば辺部分２１ｄ）に至っている。凹部１１０ｃ，１１０ｄは、押圧状態において、上下方向から見て爪部１３１ａ〜１３４に重複しない非重複部分を含む。把持部材１６２ａは凹部１１０ｃの非重複部分に挿入され、把持部材１６２ｂは凹部１１０ｄの非重複部分に挿入される。これにより、把持部材１６２ａ，１６２ｂが積層体２０の下部に配置される。
【００４６】
すなわち、凹部１１０ｃ，１１０ｄは、クランプ装置１３０における積層体２０の押え位置からオフセットした位置において、把持部材１６２ａ，１６２ｂを積層体２０の下部に挿入するためのものである。一方で、把持部材１６１ａ，１６１ｂは、爪部１３１ａ〜１３４に干渉しないように積層体２０の上部に配置される。上下方向からみて、把持部材１６１ａ，１６２ａは、爪部１３１ａ，１３２ａと爪部１３３，１３４との間に配置され、把持部材１６１ｂ，１６２ｂは、爪部１３３，１３４と爪部１３１ｂ，１３２ｂとの間に配置される。これにより、搬送装置１６０は、押圧状態において、把持部材１６１ａ〜１６２ｂによって上下方向に積層体２０を把持する（以下、「把持状態」という）。
【００４７】
図１０に示されるように、積層装置１００は、把持状態において、爪部１３１ａ〜１３４を積層体２０上から退避させる。まず、把持部材１６１ａ〜１６２ｂが、積層体２０を把持した状態で、ステージ１１０側に移動し、ステージ１１０を押圧する。これにより、付勢部材１１２に抗して、ステージ１１０と積層体２０を移動させ、積層体２０と爪部１３１ａ〜１３４との間を僅かに離間させる。この後、上述した開閉機構１４０の動作に応じて、爪部１３１ａ，１３２ａは主面１１０ｓに沿った第１方向（ここではＸ軸正方向）に積層体２０上から退避させられ、爪部１３１ｂ，１３２ｂは第１方向の反対の第２方向（ここではＸ軸負方向）に積層体２０上から退避させられる。また、爪部１３３は、第１方向及び第２方向に交差すると共に主面１１０ｓに沿った第３方向（ここではＹ軸正方向）に積層体２０上から退避させられ、爪部１３４は、第３方向の反対の第４方向（ここではＹ軸負方向）に積層体２０上から退避させられる（図３参照）。
【００４８】
そして、積層装置１００においては、搬送装置１６０は、上記のように退避状態とされた後に、第１方向〜第４方向に交差する第５方向（ここではＺ軸正方向）に積層体２０を搬送する。なお、第５方向への積層体２０の搬送は、少なくとも、積層体２０の下部を支持する把持部材１６２ａ，１６２ｂが第５方向について爪部１３１ａ〜１３４に干渉しない位置まで行われればよく、その後は、任意の方向に積層体２０を搬送して後段の設備に提供できる。
【００４９】
以上説明したように、積層装置１００においては、積層体２０が構成されるステージ１１０の主面１１０ｓに、凹部１１０ｃ，１１０ｄが形成されている。この凹部１１０ｃ，１１０ｄは、クランプ装置１３０における積層体２０の押え位置からオフセットした位置において、搬送装置１６０の把持部材１６２ａ，１６２ｂを積層体２０の下部に挿入可能とする。このため、クランプ装置１３０によって積層体２０が押えられている状態において、把持部材１６１ａ〜１６２ｂを積層体２０の上下に配置して上下方向に積層体２０を把持できる。したがって、その後にクランプ装置１３０による積層体２０の押えを解除すれば、把持部材１６１ａ〜１６２ｂによって積層体２０を把持しながら搬送できる。よって、積層装置１００によれば、積層ずれを抑制しながら積層体２０を搬送可能である。
【００５０】
また、シート体２１は、矩形シート状を有している。そして、クランプ装置１３０は、シート体２１の角部分のうち、シート体２１の一つの辺部分２１ａに接続される一対の角部分２１ｂ，２１ｃに対応する位置において積層体２０を押さえる一対の爪部１３１ａ，１３１ｂと、角部分のうち、シート体２１の別の一つの辺部分２１ｄに接続される別の一対の角部分２１ｅ，２１ｆに対応する位置において積層体２０を押さえる一対の爪部１３２ａ，１３２ｂと、爪部１３１ａ，１３１ｂの間において積層体２０を押さえる爪部１３３と、爪部１３２ａ，１３２ｂの間において積層体２０を押さえる爪部１３４と、を含んでいる。このように、クランプ装置１３０の爪部１３１ａ〜１３２ｂによって、シート体２１の４つの角部分に対応する位置において積層体２０を押さえつつ、爪部１３３及び爪部１３４によって、それらの間の位置においても積層体２０を押さえることにより、シート体２１の積層に際して積層体２０の中央部に膨らみが生じることが抑制される。よって、より確実に積層ずれが抑制される。
【００５１】
また、上記のように、クランプ装置１３０による積層体２０の押え位置が増加すると、それらに干渉しないように把持部材１６１ａ〜１６２ｂによって積層体２０を把持する構造を検討する必要がある。そこで、積層装置１００においては、凹部１１０ｃ，１１０ｄは、上下方向から見て、爪部１３１ａ〜１３４に重複しない非重複部分を含み、搬送装置１６０は、一方の把持部材１６２ａ，１６２ｂを非重複部分に挿入して積層体２０の下部に配置すると共に、他方の把持部材１６１ａ，１６１ｂを爪部１３１ａ〜１３４に干渉しないように積層体２０の上部に配置することにより、把持部材１６１ａ〜１６２ｂによって上下方向に積層体２０を把持する。
【００５２】
さらに、積層装置１００においては、搬送装置１６０は、爪部１３１ａ〜１３４が積層体２０上から退避させられた後に、爪部１３１ａ〜１３４の退避方向（第１〜第４方向）に交差する方向（第５方向）に積層体２０を搬送する。このようにすれば、積層体２０を搬送する際に、把持部材１６１ａ〜１６２ｂ及び積層体２０が爪部１３１ａ〜１３４に干渉することが確実に避けられる。
【００５３】
以上の実施形態は、本発明に係る積層装置の一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係る積層装置は、上述した積層装置１００に限定されず、任意の変更を行うことができる。引き続いて、変形例について説明する。
【００５４】
図１１は、変形例に係る積層装置の一部を示す模式的な平面図である。図１２は、図１１に示された積層装置を示す模式的な側面図である。図１０及び図１１に示されるように、変形例に係る積層装置１００Ａは、上述した積層装置１００と比較して、クランプ装置１３０に代えてクランプ装置１３０Ａを備える点、及び、搬送装置１６０に代えて搬送装置１６０Ａを備える点において積層装置１００と相違しており、他の点において積層装置１００と同様である。
【００５５】
クランプ装置１３０Ａにおいては、クランプ装置１３０と比較して、爪部の接続態様、及び、爪部の移動方向が異なっている。より具体的には、クランプ装置１３０Ａにおいては、爪部１３１ａ、爪部１３３、及び、爪部１３１ｂが接続部１３１ｐによって互いに接続されて一体的に移動可能とされている。また、爪部１３２ａ、爪部１３４、及び、爪部１３２ｂが接続部１３２ｐによって互いに接続されて一体的に移動可能とされている。
【００５６】
爪部１３１ａ，１３１ｂ，１３３と、爪部１３２ａ，１３２ｂ，１３４とは、上述した開閉機構１４０と同種の機構によって移動され得るが、ここでは、いずれもＹ軸方向に沿って移動される。つまり、退避状態とするときには、爪部１３１ａ，１３１ｂ，１３３を主面１１０ｓ沿った第１方向（ここではＹ軸正方向）に積層体２０上から退避させると共に、爪部１３２ａ，１３２ｂ，１３４を第１方向の反対の第２方向（ここではＹ軸負方向）に積層体２０上から退避させる。また、退避状態から押圧状態とする場合には、その逆の動きとなる。したがって、上記実施形態と比較して、退避状態と押圧状態との切り替えに際して、Ｘ軸方向に沿った移動が不要となり、開閉機構１４０の構造が簡略化される。
【００５７】
これに伴い、搬送装置１６０Ａは、搬送装置１６０が２対の把持部材１６１ａ〜１６２ｂを有していたのに対して、一対の爪部１６３，１６４のみを有している。これは、爪部１３１ａ〜１３４に干渉しないように、且つ、なるべく広い範囲で積層体２０を把持するに際して、爪部１３１ａ，１３１ｂ，１３３と、爪部１３２ａ，１３２ｂ，１３４との間において積層体２０の上部に把持部材１６３を配置すれば足りるためである。したがって、主面１１０ｓには、単一の凹部１１０ｃが形成されていればよい。ここでも、凹部１１０ｃは、上下方向からみて爪部１３１ａ〜１３４に重複しない非重複部分を含み、把持部材１６４が当該非重複部分に挿入されて積層体２０の下部に配置される。
【００５８】
この結果、搬送装置１６０Ａは、爪部１３１ａ〜１３４が積層体２０上から退避させられた後に、第１方向及び第２方向に交差すると共に主面１１０ｓに沿った第３方向（ここではＸ軸の正負いずれかの方向）に積層体２０を搬送することができる。この例によれば、上記のように、積層体２０の一方側（シート体２１の一つの辺部分２１ａ側）に位置する爪部１３１ａ，１３１ｂ，１３４を一方向に退避させると共に、積層体２０の他方側（シート体２１の別の一つの辺部分２１ｄ側）に位置する爪部１３２ａ，１３２ｂ，１３４をその反対方向に退避させるようにすることで、爪部１３１ａ〜１３４の動作の複雑化を避けることができる。
【００５９】
なお、以上の例においては、クランプ装置１３０，１３０Ａが、合計６つの爪部１３１ａ〜１３４を有する例について説明したが、例えば、辺部分２１ａ，２１ｄがより長い場合には、それ以上の数の爪部を用いてもよい。
【００６０】
さらに、開閉機構１４０としては、上述した構成に代えて、例えば、それぞれの爪部に対して一軸の移動機構を付加することにより、退避状態と押圧状態とを切り替えられるようにしてもよい。すなわち、爪部１３１ａ〜１３４の移動機構についても上記の例に限定されない。さらに、開閉機構１４０としては、上述した構成に加えて、例えば、それぞれの爪部に対して一軸の移動機構を追加することにより、退避状態と押圧状態とを切り替えられるようにしてもよい。例えば、それぞれの爪部を、水平方向の移動に加え、一軸の移動機構によって上下方向にも移動可能とし、爪部が積層体上より退避するときに、まずは上下方向に移動させることで、爪部と積層体との擦れが抑制される。この場合、ステージ１１０を付勢する付勢部材１１２は廃してもよい。
【００６１】
以上の実施形態について、以下に付記する。
【００６２】
［付記１］
矩形シート状のシート体を積層して積層体を構成する積層装置であって、
主面を有するステージと、
複数の前記シート体を前記主面上に移載して前記主面上に前記シート体の積層体を構成するための移載装置と、
前記積層体を前記主面側に押さえるクランプ装置と、
を備え、
前記クランプ装置は、
前記シート体の角部分のうち、前記シート体の一つの辺部分に接続される一対の前記角部分に対応する位置において前記積層体を押さえる一対の第１爪部と、
前記角部分のうち、前記シート体の別の一つの辺部分に接続される別の一対の前記角部分に対応する位置において前記積層体を押さえる一対の第２爪部と、
前記第１爪部の間において前記積層体を押さえる第３爪部と、
前記第２爪部の間において前記積層体を押さえる第４爪部と、
を含む、
積層装置。
［付記２］
前記シート体は、長手方向を有しており、
前記一対の第１爪部と前記第３爪部とは、前記長手方向に沿って配列されており、
前記一対の第２爪部と前記第４爪部とは、前記長手方向に沿って配列されている、
付記１に記載の積層装置。
［付記３］
前記積層体を把持するための少なくとも一対の把持部材を有し、前記把持部材によって上下方向に前記積層体を把持しながら、前記ステージから前記積層体を搬送するための搬送装置をさらに備え、
前記クランプ装置は、前記把持部材が前記積層体を把持した状態において、前記第１爪部を主面に沿った第１方向に前記積層体上から退避させ、前記第２爪部を前記第１方向の反対の第２方向に前記積層体上から退避させ、前記第３爪部を前記第１方向及び前記第２方向に交差すると共に前記主面に沿った第３方向に前記積層体上から退避させ、前記第４爪部を前記第３方向の反対の第４方向に前記積層体上から退避させる、
付記１又は２に記載の積層装置。
［付記４］
前記搬送装置は、前記第１爪部、前記第２爪部、前記第３爪部、及び、前記第４爪部が前記積層体上から退避させられた後に、前記第１方向、前記第２方向、前記第３方向、及び、前記第４方向に交差する第５方向に前記積層体を搬送する、
付記３に記載の積層装置。
【符号の説明】
【００６３】
２０…積層体、２１…シート体、２１ａ，２１ｄ…辺部分、２１ｂ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｆ…角部分、１００…積層装置、１１０…ステージ、１１０ｓ…主面、１１０ｃ，１１０ｄ…凹部、１２０…移載装置、１３０，１３０Ａ…クランプ装置、１３１ａ，１３１ｂ…爪部（第１爪部）、１３２ａ，１３２ｂ…爪部（第２爪部）、１３３…爪部（第３爪部）、１３４…爪部（第４爪部）、１６０，１６０Ａ…搬送装置、１６１ａ，１６１ｂ，１６２ａ，１６２ｂ，１６３，１６４…把持部材。
【図１】
2020176002.tif 000003
【図２】
2020176002.tif 000004
【図３】
2020176002.tif 000005
【図４】
2020176002.tif 000006
【図５】
2020176002.tif 000007
【図６】
2020176002.tif 000008
【図７】
2020176002.tif 000009
【図８】
2020176002.tif 000010
【図９】
2020176002.tif 000011
【図１０】
2020176002.tif 000012
【図１１】
2020176002.tif 000013
【図１２】
2020176002.tif 000014