(57)【要約】【課題】重量の増加を抑制しつつ、個々の保持部の位置調整を行う事ができる積層装置を提供する。【解決手段】載置台２００と保持部４０との間の搬送方向への位置調整は、載置台２００と保持部４０との間で相対的な速度差を設け、保持部４０側の部材であるカムフォロア７２Ａ，７２Ｂと載置台２００とを接触させることによってなされる。すなわち、載置台２００と保持部４０との間で相対的な速度差を設けると、両者が搬送方向Ｄ１へ移動している状況であっても、両者を互いに近付ける事ができる。そして、当該状態でカムフォロア７２Ａ，７２Ｂと載置台２００とを接触させると、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂを載置台２００に相対的に押し当てるようにして、保持部４０と載置台２００との間の位置調整を行うことができる。このように、部材同士を直接押し当てることで、高い精度で位置調整を行うことができる。【選択図】図１０
2020140893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート体を搬送する第１の搬送部及び第２の搬送部と、
前記第１の搬送部の前記シート体を保持部で保持し、当該シート体を前記第２の搬送部へ移動させて当該第２の搬送部にて解放する移載部と、
前記第１の搬送部及び前記第２の搬送部の少なくとも一方の搬送部に設けられる、前記シート体を載置する載置台と、を備え、
前記載置台と前記保持部との間の前記シート体の平面方向への位置調整は、前記載置台と前記保持部との間で相対的な速度差を設け、前記保持部側の部材と前記載置台とを接触させることによってなされる、積層装置。
【請求項２】
前記載置台は、前記一方の搬送部に対して搬送方向へ相対移動可能であり、
前記保持部側の部材が、前記載置台と接触することで、前記載置台が前記相対移動を行う、請求項１に記載の積層装置。
【請求項３】
前記載置台は、前記第２の搬送部に設けられ、前記位置調整は、前記第２の搬送部側でなされる、請求項１又は２に記載の積層装置。
【請求項４】
前記載置台は、
前記一方の搬送部に対して前記搬送方向への移動を規制されたベース部と、
前記ベース部に対して前記搬送方向へスライド可能であり、前記シート体を載置させる載置部と、
前記ベース部と前記載置部とに連結され、前記載置部が前記ベース部に対してスライドしたときに、復元力を発生する弾性部と、を備える、請求項２に記載の積層装置。
【請求項５】
前記保持部は、前記位置調整を行うときに、速度を通常速度から変化させ、前記位置調整が完了した後に、前記速度を前記通常速度へ戻す、請求項１〜４の何れか一項に記載の積層装置。
【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１，２には積層装置が開示されている。特許文献１に開示された積層装置では、シート体を保持する保持部自体に、位置調整の機構を有している。特許文献３に開示された積層装置は、一方の搬送部のシート体を保持部で保持し、当該シート体を他の搬送部へ移動させると共に、解放することでシート体を積層するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０１８７７６号公報
【特許文献２】特開２０１６−１９７５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、特許文献１には、保持部自体が位置調整の機構を有することが記載されている。ここで、このような技術に基づいて、特許文献２に示す積層装置において、個々の保持部に特許文献１のような位置調整の機構を持たせることが考え得る。しかし、このような構成を採用した場合、次のような問題が生じる。すなわち、搬送経路における上流側でシート体又は載置台の位置検出を行い、下流側で位置調整を行う場合、保持部と、シート体又は載置台との両方が移動していると、シート体の保持・解放を行う直前にも位置ずれを生じる可能性がある。ここで、シート体単独であれは、保持後、下流側での対応も容易だが、シート体が一旦積層されると、個々のシート体の位置ずれに対し、対応が難しくなる。したがって、保持部と載置台との位置精度の向上が、より重要である。
【０００５】
本発明は、保持部と載置台との位置精度を向上できる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】
本発明の一側面に係る積層装置は、シート体を搬送する第１の搬送部及び第２の搬送部と、第１の搬送部のシート体を保持部で保持し、当該シート体を第２の搬送部へ移動させて当該第２の搬送部にて解放する移載部と、第１の搬送部及び第２の搬送部の少なくとも一方の搬送部に設けられる、シート体を載置する載置台と、を備え、載置台と保持部との間のシート体の平面方向への位置調整は、載置台と保持部との間で相対的な速度差を設け、保持部側の部材と載置台とを接触させることによってなされる。
【０００７】
この積層装置では、載置台と保持部との間のシート体の平面方向への位置調整は、載置台と保持部との間で相対的な速度差を設け、保持部側の部材と載置台とを接触させることによってなされる。すなわち、載置台と保持部との間で相対的な速度差を設けると、両者が搬送方向へ移動している状況であっても、両者を互いに近付ける事ができる。そして、当該状態で保持部側の部材と載置台とを接触させると、保持部側の部材を載置台に相対的に押し当てるようにして、保持部と載置台との間の位置調整を行うことができる。このように、部材同士を直接押し当てることで、高い精度で位置調整を行うことができる。以上により、保持部と載置台との位置精度を向上できる。
【０００８】
積層装置において、載置台は、一方の搬送部に対して搬送方向へ相対移動可能であり、保持部側の部材が、載置台と接触することで、載置台が相対移動を行ってよい。この場合、保持部側の部材の動きに載置台を追従させて移動させることができる。例えば、保持部側の部材と載置台とが接触するときに、部材に過剰な力がかかることを回避するために、両者の速度の調整を行おうとする場合、当該速度の調整に手間がかかる可能性がある。これに対し、載置台が一方の搬送部に対して相対移動可能であるため、速度の調整を過度に行わなくとも、部材に過剰な力がかかることを回避できる。
【０００９】
積層装置において、載置台は、第２の搬送部に設けられ、位置調整は、第２の搬送部側でなされてよい。この場合、保持部は、シート体の解放の際に、載置台との間の位置調整を行うことができる。従って、保持部は正確にシート体を載置台へ配置することができる。
【００１０】
積層装置において、載置台は、一方の搬送部に対して搬送方向への移動を規制されたベース部と、ベース部に対して搬送方向へスライド可能であり、シート体を載置させる載置部と、ベース部と載置部とに連結され、載置部がベース部に対してスライドしたときに、復元力を発生する弾性部と、を備える。この場合、保持部側の部材が載置台の載置部に押し付けられると、当該載置部が、ベース部及び一方の搬送部に対して相対的に移動することができる。そして、保持部側の部材の押し付けが解除されると、載置部は、弾性部の復元力によって、元の位置に自動的に戻ることができる。
【００１１】
積層装置において、保持部は、位置調整を行うときに、速度を通常速度から変化させ、位置調整が完了した後に、速度を通常速度へ戻してよい。例えば、位置調整前後において速度を変化させない場合、保持部と載置台との間の位相のずれが大きくなり続けるため、当該位相のずれを吸収するためのストロークを確保する必要が生じる。一方、位置調整のときにだけ速度を変化させることで、そのようなストロークを不要とすることができる。従って、設備の小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、保持部と載置台との位置精度を向上できる積層装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】蓄電装置の内部を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】積層装置を示す概略平面図である。
【図４】正極移載装置の概略平面図である。
【図５】移載部をＸ方向から見たときの図である。
【図６】移載部をＹ方向から見たときの図である。
【図７】移載部をＺ方向から見たときの図である。
【図８】Ｚ方向への保持部の移動の様子を示す概略図である。
【図９】載置台の平面図である。
【図１０】位置調整の様子を示す概略側面図である。
【図１１】図１０（ｂ）に示す載置台の構成を示す概略側面図である。
【図１２】図１０に示す搬送機構の詳細を示す概略図である。
【図１３】保持部をＹ方向に位置調整する機構の一例を示す概略図である。
【図１４】保持部を回転方向に位置調整する機構の一例を示す概略図である。
【図１５】搬送機構の変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、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じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
まず、一実施形態に係る積層装置によって製造された積層体を含む蓄電装置について説明する。図１は、蓄電装置の内部を示す断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１及び図２において、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。
【００１６】
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、例えばアルミニウム等の金属により形成された、ケース本体と蓋とにより構成されている。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、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
以上のように構成された蓄電装置１を製造する場合は、まずセパレータ付き正極１１及び負極９を製作した後、セパレータ付き正極１１と負極９とを交互に積層する。次いで、積層されたセパレータ付き正極１１及び負極９をテープ等で固定することで電極組立体３を得る。そして、予め、蓋と正極端子４及び負極端子５を組立て、導電部材１２を介してセパレータ付き正極１１のタブ１４ｂを正極端子４に接続すると共に、導電部材１３を介して負極９のタブ１６ｂを負極端子５に接続した後、電極組立体３をケース２内に収容する。
【００２４】
次に、積層装置１００について説明する。図３は、積層装置１００を示す概略平面図である。図３に示すように、積層装置１００は、正極搬送装置１１０（第１の搬送部）と、負極搬送装置１２０（第１の搬送装置）と、正極移載装置１３０と、負極移載装置１４０と、正極用トラッキングカメラ１５０と、負極用トラッキングカメラ１６０と、積層コンベア１７０（第２の搬送部）と、を有している。積層装置１００では、セパレータ付き正極１１（シート体）と負極９（シート体）とが、積層コンベア１７０で搬送される複数の載置台２００のそれぞれに交互に積層される。
【００２５】
正極搬送装置１１０は、前工程によって製造されたセパレータ付き正極１１を所定の搬送経路Ｒ１に沿って搬送する。前工程は、一例では、電極母材をダイカットして製造された正極８をセパレータで包みセパレータ付き正極１１を製造するセパレータ包装システム９１であってよい。セパレータ包装システム９１は、製造したセパレータ付き正極１１を正極搬送装置１１０に供給する。正極搬送装置１１０は、例えばベルトコンベアであってよい。図示のように、正極搬送装置１１０は、セパレータ包装システム９１を起点としてＸ方向に沿って直線状に配置されている。正極搬送装置１１０では、例えばベルトコンベアにロータリエンコーダが設けられており、このロータリエンコーダによってベルトコンベアの搬送速度を取得することができる。
【００２６】
負極搬送装置１２０は、前工程によって製造された負極９を所定の搬送経路Ｒ２に沿って搬送する。前工程は、一例では、帯状の電極母材をダイカットして負極９を製造するダイカットシステム９３であってよい。ダイカットシステム９３は、製造された負極９を負極搬送装置１２０に供給する。負極搬送装置１２０は、例えばベルトコンベアであってよい。図示のように、負極搬送装置１２０は、ダイカットシステム９３を起点としてＸ方向に沿って直線状に配置されている。負極搬送装置１２０では、例えばベルトコンベアにロータリエンコーダが設けられており、このロータリエンコーダによってベルトコンベアの搬送速度を取得することができる。図示例では、正極搬送装置１１０によって搬送されるセパレータ付き正極１１の搬送方向と、負極搬送装置１２０によって搬送される負極９の搬送方向とが互いに対向している。また、正極搬送装置１１０と負極搬送装置１２０とは、Ｙ方向に互いにずれた位置に配置されている。
【００２７】
正極用トラッキングカメラ１５０は、正極搬送装置１１０における搬送経路Ｒ１を搬送中のセパレータ付き正極１１を撮像する。正極用トラッキングカメラ１５０は、正極搬送装置１１０の搬送経路Ｒ１に沿った位置に配置されている。一例として、正極用トラッキングカメラ１５０によって撮像された画像情報と、正極搬送装置１１０のロータリエンコーダから取得される搬送速度とに基づいて、正極搬送装置１１０を搬送されるセパレータ付き正極１１の位置が推定され得る。なお、セパレータ付き正極１１の位置には、Ｘ方向及びＹ方向における位置と、Ｚ方向を回転軸としたときのセパレータ付き正極１１の回転位置と、が含まれる。
【００２８】
負極用トラッキングカメラ１６０は、負極搬送装置１２０における搬送経路Ｒ２を搬送中の負極９を撮像する。負極用トラッキングカメラ１６０は、負極搬送装置１２０の搬送経路Ｒ２に沿った位置に配置されている。一例として、負極用トラッキングカメラ１６０によって撮像された画像情報と、負極搬送装置１２０のロータリエンコーダから取得される搬送速度とに基づいて、負極搬送装置１２０を搬送される負極９の位置が推定され得る。なお、負極９の位置とは、Ｘ方向及びＹ方向における位置と、Ｚ方向を回転軸としたときの負極９の回転位置と、が含まれる。
【００２９】
正極移載装置１３０は、正極搬送装置１１０を搬送中のセパレータ付き正極１１を保持する。保持されたセパレータ付き正極１１は、積層コンベア１７０で搬送される載置台２００上に移載される。図示例の正極移載装置１３０は、正極搬送装置１１０と積層コンベア１７０との間に配置されている。
【００３０】
正極移載装置１３０は、レール部８０と、レール部８０に沿って移動する複数の移載部４５と、を備えている。レール部８０は、直線状の区間を含む循環した搬送経路Ｒ３を構成する。図示例のレール部８０によって構成される搬送経路Ｒ３は、トラック形状をなしており、互いに平行に配置された２カ所の直線状の区間Ｓ１，Ｓ２を含む。一方の直線状の区間Ｓ１において、レール部８０の搬送経路Ｒ３は、正極搬送装置１１０の搬送経路Ｒ１と平行になっている。図示例では、正極移載装置１３０のレール部８０は、平面視において左回り（反時計回り）に移載部４５を移動させる。
【００３１】
移載部４５は、レール部８０の搬送経路Ｒ３を搬送されるアーム部３０と、アーム部３０の先端に設けられた保持部４０と、を備えている。アーム部３０は、保持部４０の位置、すなわちＸ方向の位置、Ｙ方向の位置、Ｚ方向の位置、及び、Ｚ方向を回転軸とした回転位置を調整し得る。アーム部３０は、例えば、正極搬送装置１１０を搬送されるセパレータ付き正極１１と同じ速度で、レール部８０沿って移動する。
【００３２】
移載部４５は、正極搬送装置１１０を搬送されるセパレータ付き正極１１を保持部４０で保持する。図示例では、移載部４５がレール部８０の搬送経路Ｒ３のうちの一方の直線状の区間Ｓ１を搬送されているときに、保持部４０によってセパレータ付き正極１１が保持される。移載部４５では、正極用トラッキングカメラ１５０によって推定されるセパレータ付き正極１１の位置に基づいて、保持部４０の位置が調整される。移載部４５によって保持されたセパレータ付き正極１１は、レール部８０の搬送経路Ｒ３のうちの他方の直線状の区間Ｓ２において、積層コンベア１７０を搬送される載置台２００上にて移載部４５から解放されて、当該位置にて積層される。
【００３３】
負極移載装置１４０は、負極搬送装置１２０を搬送中の負極９を保持する。保持された負極９は、積層コンベア１７０を搬送される載置台２００上に移載される。図示例の負極移載装置１４０は、負極搬送装置１２０と積層コンベア１７０との間に配置されている。負極移載装置１４０は、レール部１４１と、レール部１４１に沿って移動する複数の移載部１４３と、を備えている。レール部１４１は、直線状の区間を含む循環した搬送経路Ｒ４を構成する。図示例のレール部１４１によって構成される搬送経路Ｒ４は、トラック形状をなしており、互いに平行に配置された２カ所の直線状の区間Ｓ３，Ｓ４を含む。一方の直線状の区間Ｓ３において、レール部１４１の搬送経路Ｒ４は、負極搬送装置１２０の搬送経路Ｒ２と平行になっている。図示例では、負極移載装置１４０のレール部１４１は、平面視において右回り（時計回り）に移載部１４３を移動させる。
【００３４】
移載部１４３は、レール部１４１の搬送経路Ｒ４を搬送されるアーム部１４４と、アーム部１４４の先端に設けられた保持部１４５と、を備えている。アーム部１４４は、保持部１４５の位置、すなわちＸ方向の位置、Ｙ方向の位置、Ｚ方向の位置、及び、Ｚ方向を回転軸とした回転位置を調整し得る。アーム部１４４は、例えば、負極搬送装置１０１を搬送される負極９と同じ速度で、レール部１４１に沿って移動する。
【００３５】
移載部１４３は、負極搬送装置１２０を搬送される負極９を保持部１４５で保持する。図示例では、移載部１４３がレール部１４１の搬送経路Ｒ４のうちの一方の直線状の区間Ｓ３を搬送されているときに、保持部１４５によって負極９が保持される。移載部１４３では、負極用トラッキングカメラ１６０によって推定される負極９の位置に基づいて、保持部１４５の位置が調整される。移載部１４３によって保持された負極９は、レール部１４１の搬送経路Ｒ４のうちの他方の直線状の区間Ｓ４において、積層コンベア１７０を搬送される載置台２００上で移載部４５から解放されて、当該位置にて積層される。
【００３６】
積層コンベア１７０は、複数の載置台２００を所定の間隔で搬送するコンベア１７１を有する。コンベア１７１は、直線状の区間を含む循環した搬送経路Ｒ５を構成する。図示例のコンベア１７１によって構成される搬送経路Ｒ５は、トラック形状をなしており、互いに平行に配置された２カ所の直線状の区間Ｓ５，Ｓ６を含む。一方の直線状の区間Ｓ５において、コンベア１７１の搬送経路Ｒ５は、正極移載装置１３０の搬送経路Ｒ３（区間Ｓ２）と平行に隣り合っている。また、他方の直線状の区間Ｓ６において、コンベア１７１の搬送経路Ｒ５は、負極移載装置１４０の搬送経路Ｒ４（区間Ｓ４）と平行に隣り合っている。図示例では、コンベア１７１は平面視において右回り（時計回り）に移動する。コンベア１７１の搬送速度は、一例として、正極移載装置１３０の移載部４５及び負極移載装置１４０の移載部１４３の通常速度と同じであってよい。
【００３７】
次に、図４〜図７を参照して、正極移載装置１３０の構成について更に詳細に説明する。図４は、正極移載装置１３０の概略平面図である。図５は、移載部４５をＸ方向から見たときの図である。図６は、移載部４５をＹ方向から見たときの図である。図７は、移載部４５をＺ方向から見たときの図である。なお、負極搬送装置１２０は、正極移載装置１３０と同趣旨の構成を有しているため、説明を省略する。図４に示すように、正極移載装置１３０は、複数の移載部４５と、前述のレール部８０と、レール部９０と、制御部１３５と、を備える。正極移載装置１３０は、正極用トラッキングカメラ１５０で検出したセパレータ付き正極１１の位置の検出結果に基づいて、保持部４０をＸ方向、Ｙ方向及び回転方向に位置調整する。また、正極移載装置１３０は、保持部４０と載置台２００との間の位置調整を行う。
【００３８】
図４に示すように、移載部４５は、固定子及び可動子を有するリニアモータ１２５により駆動する。リニアモータ１２５の固定子は、レール部８０によって構成される。レール部８０は、移載部４５の移動をガイドするガイド部８１と、移載部４５の推進力を発生させる電磁石部８２と、を備える（図５参照）。レール部８０は、制御部１３５と接続されており、当該制御部１３５からの信号に基づいて電磁石部８２の極性を変化させる。リニアモータ１２５の可動子３１は、移載部４５のスライド部として設けられている。従って、可動子３１がレール部８０との間で生じる推進力によって、当該レール部８０に沿って移動することで、移載部４５がレール部８０に沿って移動する。
【００３９】
レール部９０は、レール部８０の外周側にてトラック状に設けられている。レール部９０は、移載部４５の外周側の端部付近において、搬送方向と同方向に延びるように設けられている。レール部９０は、保持部４０が正極搬送装置１１０のセパレータ付き正極１１を保持する際に、保持部４０のＺ方向の負側への移動をガイドする。また、保持部４０がセパレータ付き正極１１を保持した後は、レール部９０は、当該保持部４０のＺ方向の正側への移動をガイドする。レール部９０は、保持部４０が積層コンベア１７０の載置台２００へセパレータ付き正極１１を載置するために解放する際に、保持部４０のＺ方向の負側への移動をガイドする。また、保持部４０がセパレータ付き正極１１を解放した後は、レール部９０は、当該保持部４０のＺ方向の正側への移動をガイドする。レール部９０の詳細な構成については、移載部４５の詳細な説明と共に行う。
【００４０】
制御部１３５は、積層装置１００の各種制御を行うための装置である。制御部１３５は、正極用トラッキングカメラ１５０、レール部８０、正極搬送装置１１０、及び積層コンベア１７０と電気的に接続されている。従って、制御部１３５は、正極用トラッキングカメラ１５０で検出したセパレータ付き正極１１の位置の検出結果に基づいて、保持部４０をＸ方向、Ｙ方向及び回転方向に位置調整するために必要な制御を行う。また、制御部１３５は、移載部４５、正極搬送装置１１０、及び積層コンベア１７０の速度制御を行う。
【００４１】
次に、図５〜図７を参照して、移載部４５及びその周辺構造について詳細に説明する。なお、図５〜図７は、移載部４５が正極搬送装置１１０からセパレータ付き正極１１を保持するときの姿勢を示している。よって、ＸＹＺ方向を用いた説明は、当該姿勢を基準として行うものとする。図５に示すように、移載部４５は、可動子３１及び保持部４０に加え、アーム部３０を構成する部材を備える。アーム部３０は、主に、保持部４０を支持する軸部４１及びシリンダ部４２と、シリンダ部４２と可動子３１とを連結する連結部材４３と、を有する。
【００４２】
可動子３１は、レール部８０のガイド部８１を取り囲むスライド部３３を有する。スライド部３３は、ガイド部８１と当接するローラ（不図示）を複数備えている。スライド部３３は、Ｙ方向の負側の端部に永久磁石部３４を備えている。永久磁石部３４は、レール部８０の電磁石部８２と対向する位置に配置される。これにより、永久磁石部３４が電磁石部８２の極性の変化に伴って推進力を受けると、スライド部３３は、ガイド部８１が延びる方向に沿って移動する。
【００４３】
保持部４０は、可動子３１からＹ方向の正側へ離間した位置に配置される。保持部４０は、吸着パッドによって構成されている。吸着パッドの一例は、負圧により吸着を行うものであり、この場合、保持部４０の下面には、小径の吸引孔が多数開口し、また、保持部は、不図示の配管にて負圧源に接続されている。なお、吸着パッドは、負圧ではなく、静電気などを利用するものであってもよい。よって、保持部４０は、下面にセパレータ付き正極１１を吸着させることで保持する。また、保持部４０は、吸着力の発生を停止させることで、セパレータ付き正極１１を解放する。保持部４０は、矩形状の形状を有しているが、形状は特に限定されるものではない。
【００４４】
図５及び図７に示すように、保持部４０は、載置台２００との間で位置調整を行うための位置調整機構７０を備えている。位置調整機構７０は、支持部材７１と、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂと、を備える。位置調整機構７０は、保持部４０の上面のうち、Ｘ方向の負側に設けられる。図７においては、Ｘ方向の負側が搬送方向Ｄ１の下流側となる。従って、位置調整機構７０は、保持部４０の上面のうち、搬送方向Ｄ１の下流側に配置されることとなる。支持部材７１は、Ｙ方向に延びる棒状の部材である。支持部材７１のＹ方向の両端部は、保持部４０よりもＹ方向における外側まで延びる。また、支持部材７１の両端部には、搬送方向Ｄ１における下流側へ突出する突出部７１ａが形成される。カムフォロア７２Ａ，７２Ｂは、Ｚ方向に中心線が延びるような円柱状の部材である。カムフォロア７２Ａ，７２Ｂは、両側の突出部７１ａの下端部にそれぞれ設けられている。カムフォロア７２Ａは、Ｙ方向の正側に設けられ、カムフォロア７２Ｂは、Ｙ方向の負側に設けられる。カムフォロア７２Ａ，７２Ｂの下面は、保持部４０の下面よりも高い位置に配置されている。ただし、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂの下面の高さ位置は、後述の載置台２００の構成に合わせて、適宜変更可能である。
【００４５】
軸部４１は、保持部４０の上面からＺ方向の負側へ延びる。シリンダ部４２は、軸部４１をＺ方向にスライド可能に支持する。連結部材４３は、シリンダ部４２から可動子３１へ向かってＹ方向の負側に延びる。また、連結部材４３はシリンダ部４２に接続され、可動子３１の上面側に屈曲部４４を介して接続される。
【００４６】
以上のような構成により、可動子３１がＸ方向に移動すると、保持部４０は、軸部４１、及び連結部材４３を介して可動子３１の動きに追従する。従って、制御部１３５は、可動子３１を移動させることによって、保持部４０を搬送方向Ｄ１へ所定の搬送速度で移動させる。また、制御部１３５は、正極用トラッキングカメラ１５０とロータリエンコーダの検出結果に基づいて、可動子３１を移動させることによって、Ｘ方向の保持部４０の位置を調整する。なお、Ｘ方向の保持部４０の位置調整の方法は、当該リニアモータ１２５を用いた方法でなくともよく、他の公知の方法を採用してもよい。
【００４７】
次に、保持部４０をＺ方向へ移動させるための構造について説明する。図５及び図６に示すように、軸部４１及びシリンダ部４２とＸ方向に隣り合う位置には、上下方向に延びる支持部材５１が設けられている。支持部材５１のＺ方向の負側の端部からは、軸部４１に連結される部分を支持する屈曲部５２が延びている。また、支持部材５１のＺ方向の正側の端部からは、ローラ５４を軸支する支持片５３が延びている。ローラ５４は、Ｙ方向に回転軸が延びるように支持片５３に支持されている。ローラ５４は、レール部９０の上面に配置されている。従って、ローラ５４は、移載部４５が搬送方向に移動するに従い、レール部９０上で支持されながら、当該レール部９０の上面に沿って移動する。レール部９０の上面の高さに変動がある場合、ローラ５４は、当該変動に従ってＺ方向へ移動する。支持部材５１は、シリンダ部４２に対してガイド部５５を介して接続されている。従って、ローラ５４がＺ方向へ移動すると、支持部材５１がガイド部５５でガイドされながらＺ方向に移動し、それに伴って、屈曲部５２及び軸部４１と共に、保持部４０がＺ方向に移動する。
【００４８】
以上のような構成により、図８に示すように、保持部４０がＺ方向に移動する。すなわち、ローラ５４が、レール部９０の上面９０ａから、傾斜した上面９０ｂを経由して、低い上面９０ｃへ移動すると、ローラ５４は、上面９０ａ，９０ｂ，９０ｃの高さ位置に追従して、Ｚ方向へ移動する。ローラ５４は、上面９０ｃへ移動すると、上面９０ａよりもＺ方向の負側へ移動する。これにより、支持部材５１及び軸部４１を介して、保持部４０がＺ方向の負側へ移動する。このとき、支持部材５１は、ガイド部５５に沿ってスライドする。保持部４０がセパレータ付き正極１１を保持する直前、及びセパレータ付き正極１１を解放する直前の段階では、保持部４０がＺ方向の負側へ下ろされる必要がある。従って、当該箇所にて、レール部９０の上面の高さが低くなる箇所を設けておく。保持部４０のセパレータ付き正極１１の保持または解放が完了したら、保持部４０はＺ方向の正側へ移動する必要がある。従って、当該箇所にて、レール部９０の上面の高さが元の位置に戻る（高くなる）箇所を設けておく。
【００４９】
次に、図９〜図１１を参照して、載置台２００の構成、及び保持部４０との位置調整の内容について詳細に説明する。図９は、載置台２００の平面図である。図９では、保持部４０側の部材としてカムフォロア７２Ａ，７２Ｂのみが示されている。図１０は位置調整の様子を示す概略側面図である。なお、図１０（ａ）（ｂ）では、図中の左側は位置調整前の状態を示し、図中の右側は位置調整が完了した状態を示す。図１１は、図１０（ｂ）に示す載置台２００の構成を示す概略側面図である。
【００５０】
図９及び図１０（ａ）に示すように、載置台２００は、セパレータ付き正極１１を載置させる載置部２０１と、載置部２０１から立ち上がる壁部２０２と、を備える。載置部２０１は、矩形板状の部材であり、セパレータ付き正極１１を載置可能な載置面を有する。ここでは、載置部２０１には、複数のセパレータ付き正極１１及び負極９が積層されることで形成された積層体２０が積層されている。壁部２０２は、載置部２０１の搬送方向Ｄ１における下流側の端部から上方へ立ち上がる。壁部２０２の搬送方向Ｄ１の上流側の端面には、溝部２０３Ａ，２０３Ｂが形成されている。溝部２０３Ａ，２０３Ｂは、それぞれ壁部２０２の幅方向（搬送方向Ｄ１と直交する平面方向）における両端側に形成される。溝部２０３Ａ，２０３Ｂは、上方から見てＶ字状に構成されている。溝部２０３Ａ，２０３Ｂは、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂを受容可能な形状及び大きさを有する。
【００５１】
載置台２００は、積層コンベア１７０に対して搬送方向Ｄ１へ相対移動可能である。図１０（ａ）に示す形態では、載置部２０１は、積層コンベア１７０の搬送機構２５０に対して搬送方向Ｄ１へ相対移動可能な態様で配置されている。位置調整の前段階では、載置部２０１は、搬送機構２５０の桟２５１と係合しており、当該桟２５１で押されることで搬送方向Ｄ１へ搬送される。搬送機構２５０のより具体的な構造を、図１２を参照して説明する。図１２に示すように、搬送装置２５０は、桟２５１が付いたベルトコンベア２５５と、ローラコンベア２５６とを、両者の搬送方向を平行に配置し、構成されている。ローラコンベア２５６は、載置台２００の支持面を形成し、一方、ベルトコンベア２５５は、桟２５１のみが載置台２００に接触し、載置台２００を搬送する。
【００５２】
ここで、載置台２００と保持部４０との間の平面方向（ここでは搬送方向Ｄ１）への位置調整は、載置台２００と保持部４０との間で相対的な速度差を設け、保持部４０側の部材であるカムフォロア７２Ａ，７２Ｂと載置台２００とを接触させることによってなされる。また、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂが、載置台２００と接触することで、載置台２００が相対移動を行う。保持部４０は、位置調整を行うときに、速度を通常速度から変化させ、位置調整が完了した後に、速度を通常速度へ戻す。
【００５３】
具体的に、積層コンベア１７０及び保持部４０の通常速度は、「Ｖ１」で等しいものとする。積層コンベア１７０の搬送速度は常に「Ｖ１」である。位置調整前段階では、保持部４０の搬送速度は「Ｖ１」である。このとき、載置台２００は、積層コンベア１７０と等しく速度「Ｖ１」で搬送される。
【００５４】
位置調整時には、保持部４０の速度が一時的に大きくなる。このときの速度を「Ｖ２」とする。保持部４０と載置台２００の間では、相対的な速度差が設けられ、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂが壁部２０２に近づく。そして、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂが壁部２０２と接触すると、当該カムフォロア７２Ａ，７２Ｂが壁部２０２に押し付けられる状態となる。このとき、載置台２００は、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂに追従することで、速度「Ｖ２」で搬送される。これにより、載置台２００は、積層コンベア１７０に対して相対的に移動することとなる。載置部２０１は、桟２５１から離間する。また、保持部４０と載置台２００との位置調整が完了する。その後、保持部４０は、セパレータ付き正極１１を解放することで、積層体２０上にセパレータ付き正極１１を積層する。その後、保持部４０は上方へ移動して、通常速度である「Ｖ１」に戻る。なお、載置部２０１は、追いついた桟２５１と再び接触して、当該桟２５１に押されて搬送される。
【００５５】
なお、位置調整前段階で、保持部４０と載置台２００との間に、Ｙ方向（搬送方向に直交する方向）および回転方向にも、位置ずれが存在する場合もある。これらの位置ずれは、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂが、Ｖ字状の溝部２０３Ａ，２０３Ｂに接触し、載置台２００が移動する過程で、位置が調整・修正される。
【００５６】
図１０（ｂ）に示す形態について説明する。図１１に示すように、この載置台２００は、ベース部２０３と、載置部２０１と、スライド部２１３と、弾性部２１４と、を備える。ベース部２０３は、積層コンベア１７０に対して搬送方向Ｄ１への移動を規制される。載置部２０１は、ベース部２０３に対して搬送方向Ｄ１へスライド可能である。スライド部２１３は、ベース部２０３に設けられており、載置部２０１とスライド可能に接続される。弾性部２１４は、ベース部２０３と接続部２１１を介して載置部２０１とに連結される。弾性部２１４は、載置部２０１がベース部２０３に対してスライドしたときに、復元力を発生する。なお、図１０（ｂ）及び前述の説明では、搬送方向Ｄ１についてのみ弾性部２１４の作用を簡略化して説明しているが、Ｙ方向（搬送方向Ｄ１に直交する方向）及び回転方向についても、その作用は同様である。
【００５７】
図１０（ｂ）に示すように、ベース部２０３は、搬送機構２５０の桟２５２と固定されることで、積層コンベア１７０に対して相対移動できない構成となっている。これに対し、載置部２０１は、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂが押し付けられることで、ベース部２０３に対してスライドすることで、積層コンベア１７０に対して相対移動する。カムフォロア７２Ａ，７２Ｂとの接触が解除されると、弾性部２１４の復元力により、載置部２０１は元の位置に戻る。
【００５８】
次に、本実施形態に係る積層装置１００の作用・効果について説明する。
【００５９】
この積層装置１００では、載置台２００と保持部４０との間の搬送方向への位置調整は、載置台２００と保持部４０との間で相対的な速度差を設け、保持部４０側の部材であるカムフォロア７２Ａ，７２Ｂと載置台２００とを接触させることによってなされる。すなわち、載置台２００と保持部４０との間で相対的な速度差を設けると、両者が搬送方向Ｄ１へ移動している状況であっても、両者を互いに近付ける事ができる。そして、当該状態でカムフォロア７２Ａ，７２Ｂと載置台２００とを接触させると、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂを載置台２００に相対的に押し当てるようにして、保持部４０と載置台２００との間の位置調整を行うことができる。このように、部材同士を直接押し当てることで、高い精度で位置調整を行うことができる。以上により、保持部４０と載置台２００との位置精度を向上できる。
【００６０】
積層装置１００において、載置台２００は、積層コンベア１７０に対して搬送方向Ｄ１へ相対移動可能であり、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂが、載置台２００と接触することで、載置台２００が相対移動を行ってよい。この場合、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂの動きに載置台２００を追従させて移動させることができる。例えば、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂと載置台２００とが接触するときに、部材に過剰な力がかかることを回避するために、両者の速度の調整を行おうとする場合、当該速度の調整に手間がかかる可能性がある。これに対し、載置台２００が積層コンベア１７０に対して相対移動可能であるため、速度の調整を過度に行わなくとも、部材に過剰な力がかかることを回避できる。
【００６１】
積層装置１００において、載置台２００は、積層コンベア１７０に設けられ、位置調整は、積層コンベア１７０側でなされてよい。この場合、保持部４０は、セパレータ付き正極１１の解放の際に、載置台２００との間の位置調整を行うことができる。従って、保持部は正確にセパレータ付き正極１１を載置台２００へ配置することができる。
【００６２】
積層装置１００において、載置台２００は、積層コンベア１７０に対して搬送方向Ｄ１への移動を規制されたベース部２０３と、ベース部２０３に対して搬送方向Ｄ１へスライド可能であり、セパレータ付き正極１１を載置させる載置部２０１と、ベース部２０３と載置部２０１とに連結され、載置部２０１がベース部２０３に対してスライドしたときに、復元力を発生する弾性部２１４と、を備える。この場合、積層コンベア１７０が載置台２００の載置部２０１に押し付けられると、当該載置部２０１が、ベース部２０３及び積層コンベア１７０に対して相対的に移動することができる。そして、カムフォロア７２Ａ，７２Ｂの押し付けが解除されると、載置部２０１は、弾性部２１４の復元力によって、元の位置に自動的に戻ることができる。
【００６３】
積層装置１００において、保持部４０は、位置調整を行うときに、速度を通常速度から変化させ、位置調整が完了した後に、速度を通常速度へ戻してよい。例えば、位置調整前後において速度を変化させない場合、保持部４０と載置台２００との間の位相のずれが大きくなり続けるため、当該位相のずれを吸収するためのストロークを確保する必要が生じる。一方、位置調整のときにだけ速度を変化させることで、そのようなストロークを不要とすることができる。従って、設備の小型化を図ることができる。ただし、保持部４０の速度を速い速度で一定とし、前述のように位相のずれを吸収するストロークを設けてもよい。
【００６４】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００６５】
例えば、上述の実施形態では、積層コンベア１７０側にて保持部４０の位置調整がなされた。これに代えて、正極搬送装置１１０にも載置台２００を設け、当該載置台２００と保持部４０との間で同様の位置合わせを行ってよい。
【００６６】
また、位置調整について、搬送方向の位置調整は載置台２００の移動により行い、一方、Ｙ方向（搬送方向に直交する方向）および回転方向の位置調整は、保持部４０側の移動により行ってもよい。一例として、図１３及び図１４に記載する。図１３に示すように、連結部材４３をスライドレール構造として移動可能にすることで、Ｙ方向に位置調整が可能となる。具体的に、可動子３１の上面には、支持部材３６が設けられている。支持部材３６は、可動子３１の上面に固定された状態で、Ｙ方向の正側へ向かって延びる。支持部材３６の上面には、Ｙ方向へガイドを行うガイド部３７が設けられている。ガイド部３７には、前述の連結部材４３がＹ方向にスライド可能に設けられる。支持部材３６のＹ方向の正側の端部付近は、シリンダ部４２とバネ部材３８を介して連結されている。また、図１４に示すように、保持部４０の外周４１ａに溝を形成し、支持部材５１の屈曲部５２を嵌合する構造とすることで、回動可能に支持し、回転方向の位置調整が可能となる。
【００６７】
積層コンベアは、桟付きのベルトコンベアのみより構成されていてもよい。この構造では、載置台２００が桟より一旦離れると、搬送のみにより桟に接触することはない。このため、図１５に示すように、桟３５１を有するベルトコンベア３５２の搬送経路上に、適度な力で載置台２００を押さえる部材３５３を配置する。
【００６８】
また、保持対象となるシート体は、電極に限らず、正極、負極、セパレータを組み合わせた積層シート体が保持されてもよい。この場合、積層コンベア１７０の他方側には、負極搬送装置１２０及び負極移載装置１４０に相当する構成は不要である。
【００６９】
また、保持部側の部材と、載置台側の接触構造は、上述の形状に限定されず、同様の作用効果を得られる限り、適宜変更してよい。
【符号の説明】
【００７０】
９…負極（シート体）、１１…セパレータ付き正極（シート体）、２０…積層体（シート体）、７２Ａ，７２Ｂ…カムフォロア（部材）、１００…積層装置、１１０…正極搬送装置（第１の搬送部）、１２０…負極搬送装置（第１の搬送部）、１７０…積層コンベア（第２の搬送部）、２００…載置台、２０１…載置部、２０３…ベース部、２１４…弾性部。
【図１】
2020140893.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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