(57)【要約】【課題】工程を増やすことなく、燃料電池用薄板部材を１枚ずつ搬送することができ、落下による傷の発生を抑制することができる燃料電池用薄板部材の搬送方法を提供する。【解決手段】段積された複数枚の燃料電池用薄板部材を吸着して１枚ずつ搬送する燃料電池用薄板部材の搬送方法であって、前記複数枚の燃料電池用薄板部材１０の最上段の燃料電池用薄板部材１０に吸着手段１０１を吸着させる第１の工程（ステップＳ１）と、吸着手段１０１を上昇させる第２の工程（ステップＳ２）と、吸着手段１０１の上昇を第１の高さで一旦停止させる第３の工程（ステップＳ３）と、第３の工程の後に吸着手段１０１を上昇端まで上昇させる第４の工程（ステップＳ４）と、を含むことを特徴とする。【選択図】図２
2020114767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
段積された複数枚の燃料電池用薄板部材を上から１枚ずつ搬送する燃料電池用薄板部材の搬送方法であって、
前記複数枚の燃料電池用薄板部材の最上段の燃料電池用薄板部材に吸着手段を吸着させる第１の工程と、
前記吸着手段を上昇させる第２の工程と、
前記吸着手段の上昇を第１の高さで一旦停止させる第３の工程と、
前記第３の工程の後に前記吸着手段を上昇端まで上昇させる第４の工程と、
を含むことを特徴とする燃料電池用薄板部材の搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用薄板部材を吸着して搬送する搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の燃料電池用薄板部材の搬送方法として、段積された複数枚の燃料電池用薄板部材を上から１枚ずつ持ち上げて順番に搬送する際に、最上段の１枚目の燃料電池用薄板部材と、最上段の１枚下に位置する２枚目の燃料電池用薄板部材との隙間にガスを供給するものが開示されている（特許文献１参照）。段積された燃料電池用薄板部材は自重により重なり合った燃料電池用薄板部材同士が密着してしまい、最上段の１枚目を持ち上げた際に、その下の２枚目も１枚目と一緒に持ち上がってしまうことがある。この課題に対し、特許文献１には、燃料電池用薄板部材の１枚目と２枚目との隙間にガスを供給することにより、燃料電池用薄板部材の１枚目と２枚目との間に生ずる粘着力、いわゆるタック力を低減し、燃料電池用薄板部材の１枚目に密着した２枚目を１枚目から離脱させて燃料電池用薄板部材を１枚ずつ搬送する技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１５６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の燃料電池用薄板部材の搬送方法は、最上段の燃料電池用薄板部材を吸着して上に持ち上げる際に、その下の２枚目の燃料電池用薄板部材との間にガスを供給して、互いに密着している最上段の燃料電池用薄板部材とその下の２枚目の燃料電池用薄板部材との間を離しているので、ガスの供給という工程が増えてしまい、生産性が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
また、最上段の燃料電池用薄板部材と一緒に２枚目の燃料電池用薄板部材が持ち上げられてしまった場合に、上昇端において一時停止したときの衝撃により２枚目の燃料電池用薄板部材が最上段の燃料電池用薄板部材から離れて落下するおそれがある。上昇端という高い位置で燃料電池用薄板部材を落下させてしまうと、落下の衝撃により燃料電池用薄板部材に傷が付いて不良品が発生する原因になってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、工程を増やすことなく、燃料電池用薄板部材を１枚ずつ搬送することができ、落下による傷の発生を抑制することができる燃料電池用薄板部材の搬送方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る燃料電池用薄板部材の搬送方法は、段積された複数枚の燃料電池用薄板部材を上から１枚ずつ搬送する燃料電池用薄板部材の搬送方法であって、前記複数枚の燃料電池用薄板部材の最上段の燃料電池用薄板部材に吸着手段を吸着させる第１の工程と、前記吸着手段を上昇させる第２の工程と、前記吸着手段の上昇を第１の高さで一旦停止させる第３の工程と、前記第３の工程の後に前記吸着手段を上昇端まで上昇させる第４の工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る燃料電池用薄板部材の搬送方法によれば、第２の工程によって最上段の燃料電池用薄板部材とその下の他の燃料電池用薄板部材とが一緒に持ち上げられてしまった場合でも、第３の工程において、吸着手段の上昇を第１の高さで一旦停止させるので、その一旦停止の衝撃により、吸着手段に吸着されていない他の燃料電池用薄板部材を、吸着手段に吸着されている燃料電池用薄板部材から積極的に離して落下させることができる。第１の高さは、上昇端よりも低いので、他の燃料電池用薄板部材が第１の高さから落下しても、上昇端から落下したときよりも落下距離が短く、落下による傷を燃料電池用薄板部材に発生させ難くすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、工程を増やすことなく、燃料電池用薄板部材を１枚ずつ搬送することができ、落下による傷の発生を抑制することができる燃料電池用薄板部材の搬送方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池用薄板部材の搬送方法により搬送される燃料電池セルの分解斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る燃料電池用薄板部材の搬送方法の工程図。
【図３】本発明の実施形態に係る燃料電池用薄板部材の搬送方法における搬送装置の断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る燃料電池用薄板部材の搬送方法の工程を説明する説明図であり、図４（ａ）は、搬送装置により燃料電池用薄板部材が吸着された状態を示し、図４（ｂ）は、搬送装置により燃料電池用薄板部材が持ち上げられた状態を示し、図４（ｃ）は、搬送装置により燃料電池用薄板部材が第１の高さで停止した状態を示し、図４（ｄ）は、搬送装置により燃料電池用薄板部材が上昇端まで持ち上げられた状態を示す。
【図５】本発明の実施形態の変形例に係る燃料電池用薄板部材の搬送方法における搬送装置の断面図。
【図６】本発明の実施形態の変形例に係る燃料電池用薄板部材の搬送方法の工程を説明する説明図であり、図６（ａ）は、搬送装置により燃料電池用薄板部材が吸着された状態を示し、図６（ｂ）は、搬送装置により燃料電池用薄板部材が持ち上げられた状態を示し、図６（ｃ）は、搬送装置により燃料電池用薄板部材が第１の高さで停止した状態を示し、図６（ｄ）は、搬送装置により燃料電池用薄板部材が上昇端まで持ち上げられた状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る燃料電池用薄板部材の搬送方法を適用した実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法について図面を参照して説明する。まず、燃料電池用薄板部材１０の搬送方法により搬送される燃料電池用薄板部材１０の構成について簡単に説明する。
【００１２】
燃料電池用薄板部材１０は、燃料電池セル２０、または、燃料電池セル２０を構成するカソード側セパレータ２２、または、アノード側セパレータ２３のうちの何れか１つからなる。なお、燃料電池用薄板部材１０は、燃料電池セル２０、カソード側セパレータ２２、およびアノード側セパレータ２３以外で、燃料電池を構成する他の薄板部材であってもよい。
【００１３】
燃料電池セル２０は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ：Membrane Electrode ＆ Gas Diffusion Layer Assembly）２１と、カソード側セパレータ２２と、アノード側セパレータ２３と、シール部材２４とを含んで構成されている。燃料電池セル２０は、複数個が積層されて図示しない燃料電池を構成する。
【００１４】
膜電極ガス拡散層接合体２１は、図示しない膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly)と、カソード側ガス拡散層（ＧＤＬ：Gas Diffusion Layer）と、アノード側ガス拡散層とにより構成されている。膜電極接合体は、図示しない電解質膜と、カソード側触媒層と、アノード側触媒層との接合体で構成されている。
【００１５】
カソード側セパレータ２２は、鉄鋼板、ステンレス鋼板およびアルミニウム板などの金属板で形成されている。カソード側セパレータ２２の表面は、チタン（Ｔｉ）薄膜が形成され、チタン薄膜に炭素層が形成されている。アノード側セパレータ２３は、カソード側セパレータ２２と同様、鉄鋼板、ステンレス鋼板およびアルミニウム板などの金属板で形成されており、カソード側セパレータ２２の表面と同様、表面にチタン（Ｔｉ）薄膜が形成され、チタン薄膜に炭素層が形成されている。
【００１６】
シール部材２４は、合成樹脂で枠状に形成されたコア材と、コア材の表面および裏面に形成された各接着層を有する３層構造で構成されており、カソード側セパレータ２２およびアノード側セパレータ２３を接着するとともに、膜電極接合体を構成する電解質膜と接合されている。
【００１７】
次いで、実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法について、図面を参照して説明する。
【００１８】
燃料電池用薄板部材１０の搬送方法は、図２に示すように、第１の工程と、第２の工程と、第３の工程と、第４の工程とを含んで構成されている。各工程は、順番に行われる。
【００１９】
燃料電池用薄板部材１０の搬送は、搬送装置１００により行われる。搬送装置１００は、段積された複数枚の燃料電池用薄板部材１０を上から１枚ずつ持ち上げて順番に搬送する構成を有している。搬送装置１００は、図３に示すように、吸着手段１０１と、吸着手段１０１に負圧を供給する図示しない負圧供給手段と、吸着手段１０１を昇降させるサーボモーターなどの搬送手段と、各構成要素の動作を制御する制御手段とを有している。
【００２０】
吸着手段１０１は、段積された複数枚の燃料電池用薄板部材１０の最上段の燃料電池用薄板部材１０を吸着して持ち上げるためのものであり、本体１０２と、本体１０２に設けられた第１の吸着部１０３と、第２の吸着部１０４と、第３の吸着部１０５とを有している。
【００２１】
本体１０２は、所定の厚みで、燃料電池用薄板部材１０の外形と同様の方形に形成されている。第１の吸着部１０３は、本体１０２の中央部に貫通して形成され、第２の吸着部１０４は、第１の吸着部１０３から所定の距離で離隔した位置に貫通して形成され、第３の吸着部１０５は、第１の吸着部１０３を間に介して第２の吸着部１０４から離れる方向に第１の吸着部１０３から所定の距離で離隔した位置に貫通して形成されている。
【００２２】
第１の吸着部１０３、第２の吸着部１０４および第３の吸着部１０５は、負圧供給手段に接続されており、負圧供給手段から供給される負圧により、燃料電池用薄板部材１０を吸着し、持ち上げ可能に保持する。なお、本実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法における吸着手段１０１は、本発明に係る燃料電池用薄板部材の搬送方法における吸着手段に対応する。
【００２３】
第１の工程では、段積された複数枚の燃料電池用薄板部材１０の最上段の燃料電池用薄板部材１０に吸着手段１０１を吸着させる作業が行われる。具体的には、図４（ａ）に示すように、吸着手段１０１の第１の吸着部１０３、第２の吸着部１０４および第３の吸着部１０５により、最上段の燃料電池用薄板部材１０の表面の３か所を吸着して持ち上げ可能に保持する（ステップＳ１）。
【００２４】
第２の工程では、吸着手段１０１を上昇させる動作が行われる。ここでは、図４（ｂ）に示すように、吸着手段１０１が搬送装置１００の搬送手段により所定の上昇速度（ｍｍ／ｓｅｃ）で上昇され、第１の工程において吸着手段１０１に吸着された燃料電池用薄板部材１０が吸着手段１０１と一体に上昇される（ステップＳ２）。
【００２５】
第３の工程では、吸着手段の上昇を第１の高さで一旦停止させる動作が行われる。ここでは、第２の工程において燃料電池用薄板部材１０を第１の高さ（ｍｍ）まで上昇させた後に、所定の停止時間（ｓｅｃ）だけ停止させる（ステップＳ３）。このとき、吸着されている最上段の燃料電池用薄板部材１０の下に、少なくとも１枚以上の他の燃料電池用薄板部材１０が密着して一緒に持ち上げられていた場合、そのような他の燃料電池用薄板部材１０は、一旦停止の衝撃により、吸着されている最上段の燃料電池用薄板部材から離れて第１の高さから落下する。そして、落下した燃料電池用薄板部材１０は、テーブルＴに段積されている燃料電池用薄板部材１０の上に載って再び段積された状態となる。
【００２６】
第４の工程では、第３の工程の後に吸着手段１０１を上昇端まで上昇させる。つまり、第１の高さで一旦停止させた後に、そこから吸着手段１０１を更に上昇させ、上昇端（ｍｍ）まで上昇させる（ステップＳ４）。その後、燃料電池用薄板部材１０は、搬送装置１００により、次工程が行われる場所まで搬送される。
【００２７】
なお、本実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法における第１の高さ（ｍｍ）、上昇端の高さ（ｍｍ）、上昇速度（ｍ／ｓｅｃ）、停止時間（ｓｅｃ）および吸着手段１０１における吸着力（Ｎ）は、燃料電池用薄板部材１０の大きさ（ｍｍ３）、質量（ｇ）、材質などの設定諸元や実験値などのデータに基づいて適宜選択される。
【００２８】
以上のように構成された実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法の効果について説明する。
【００２９】
本実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法は、段積された複数枚の燃料電池用薄板部材１０を上から１枚ずつ搬送する搬送方法であって、複数枚の燃料電池用薄板部材１０の最上段の燃料電池用薄板部材１０に吸着手段１０１を吸着させる第１の工程（ステップＳ１）と、吸着手段を上昇させる第２の工程（ステップＳ２）と、吸着手段の上昇を第１の高さで一旦停止させる第３の工程（ステップＳ３）と、第３の工程の後に吸着手段を上昇端まで上昇させる第４の工程（ステップＳ４）とを含んでいる。
【００３０】
この構成により、第２の工程によって最上段の燃料電池用薄板部材とその下に重なっている少なくとも１枚以上の他の燃料電池用薄板部材とが一緒に持ち上げられてしまった場合でも、第３の工程において、吸着手段１０１の上昇を第１の高さで一旦停止させるので、その一旦停止の衝撃により、吸着されている燃料電池用薄板部材から他の燃料電池用薄板部材１０を積極的に離して第１の高さから落下させることができる。第１の高さは、上昇端よりも低い高さに設定されているので、他の燃料電池用薄板部材１０は、第１の高さから落下しても、上昇端から落下したときよりも落下距離が短く、落下による傷を燃料電池用薄板部材１０に発生させ難くすることができるという効果が得られる。その後、第４の工程により燃料電池用薄板部材１０は上昇端まで上昇する。
【００３１】
その結果、本実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法は、工程を増やすことなく、燃料電池用薄板部材を１枚ずつ搬送することができ、落下による傷の発生を抑制することができるという効果が得られる。従来は、段積された燃料電池用薄板部材の最上段の１枚目と、その下に存在する２枚目との隙間にガスを供給する工程が行われていたが、本実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法においては、このような工程を無くすことができる。したがって、本実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法は、工程を増やすことなく、複数枚を上昇端まで同時に持ち上げてしまうのを防止して、生産性を向上させることができるという効果が得られる。
【００３２】
本実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法においては、燃料電池用薄板部材１０を搬送装置１００の吸着手段１０１で吸着した場合について説明した。
【００３３】
しかしながら、本発明に係る燃料電池用薄板部材の搬送方法においては、燃料電池用薄板部材１０を搬送装置１００の吸着手段１０１以外の吸着手段で吸着するようにしても良い。例えば、図５に示すような、他の吸着手段１０１Ａで吸着する構成にしてもよい。以下、搬送装置１００Ａの吸着手段１０１Ａで吸着するようにした本実施形態の変形例に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法について図面を参照して説明する。
【００３４】
本実施形態の変形例に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法における搬送装置１００Ａの吸着手段１０１Ａは、図５に示すように、搬送装置１００の吸着手段１０１に対して、吸着手段１０１Ａを構成する第１の吸着部１０３Ａのみが異なっており、他の構成要素は、搬送装置１００の吸着手段１０１と同様に構成されている。搬送装置１００の吸着手段１０１と同様の構成は、同一の符号を使用し、異なった部分について説明する。
【００３５】
第１の吸着部１０３Ａは、図５に示すように、第２の吸着部１０４および第３の吸着部１０５よりも本体１０２の燃料電池用薄板部材１０に対向する側の表面に突出して形成されている。
【００３６】
第１の吸着部１０３Ａ、第２の吸着部１０４および第３の吸着部１０５は、実施形態の搬送装置１００の吸着手段１０１と同様に負圧供給手段から供給された負圧により、燃料電池用薄板部材１０の表面を吸着するように構成されている。なお、本実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法における吸着手段１０１Ａは、本発明に係る燃料電池用薄板部材の搬送方法における吸着手段に対応する。
【００３７】
次いで、実施形態の変形例に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法について、図面を参照して説明する。
【００３８】
第１の工程においては、図６（ａ）に示すように、吸着手段１０１Ａの第１の吸着部１０３Ａ、第２の吸着部１０４および第３の吸着部１０５により燃料電池用薄板部材１０の表面の３か所が吸着されて燃料電池用薄板部材１０を持ち上げ可能に保持する（ステップＳ１）。
【００３９】
第２の工程においては、図６（ｂ）に示すように、第１の工程において吸着された燃料電池用薄板部材１０が搬送装置１００の搬送手段により、上昇を開始し、所定の上昇速度（ｍｍ／ｓｅｃ）で上昇する（ステップＳ２）。
【００４０】
第３の工程においては、第２の工程において燃料電池用薄板部材１０が第１の高さ（ｍｍ）まで上昇した後に、搬送手段の上昇を所定の停止時間（ｓｅｃ）だけ一旦停止させる（ステップＳ３）。このとき、吸着手段１０１Ａに吸着されている燃料電池用薄板部材１０の下に少なくとも１枚以上の他の燃料電池用薄板部材１０が密着して一緒に持ち上げられていた場合、そのような他の燃料電池用薄板部材１０は、一旦停止の衝撃により、吸着されている燃料電池用薄板部材から離れて第１の高さから落下する。そして、落下した燃料電池用薄板部材１０は、テーブルＴに段積されている燃料電池用薄板部材１０の上に載って再び段積された状態となる。
【００４１】
第４の工程においては、第３の工程の後に吸着手段１０１Ａを上昇端まで上昇させる。つまり、第１の高さで一旦停止させた後に、そこから吸着手段１０１Ａを更に上昇させ、上昇端（ｍｍ）まで上昇させる（ステップＳ４）。その後、燃料電池用薄板部材１０は、搬送装置１００により、次工程が行われる場所まで搬送される。
【００４２】
本実施形態の変形例に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法においても、実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法と同様の効果が得られる。
【００４３】
即ち、本実施形態の変形例に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法は、実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法と同様、第２の工程によって最上段の燃料電池用薄板部材とその下に重なっている少なくとも１枚以上の他の燃料電池用薄板部材とが一緒に持ち上げられてしまった場合でも、第３の工程において、吸着手段１０１の上昇を第１の高さで一旦停止させるので、その一旦停止の衝撃により、他の燃料電池用薄板部材１０を積極的に落下させることができる。
【００４４】
特に、本実施形態の変形例に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法においては、吸着部１０３Ａが、本体１０２の燃料電池用薄板部材１０に対向する側の表面から所定の高さ（ｍｍ）で突出して形成されているので、吸着手段１０１Ａに吸着した際に、その下に存在する他の燃料電池用薄板部材１０との間に積極的に隙間を形成し、離れやすくすることができる。したがって、吸着手段１０１Ａの上昇を第１の高さで一旦停止させた際に、他の燃料電池用薄板部材１０を落下させ易いという効果が得られる。
【００４５】
そして、他の燃料電池用薄板部材１０が第１の高さから落下しても、本実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法と同様に、第１の高さは、上昇端よりも低い高さに設定されているので、他の燃料電池用薄板部材１０は、第１の高さから落下しても、上昇端から落下したときよりも落下距離が短く、落下による傷を燃料電池用薄板部材１０に発生させ難くすることができるという効果が得られる。
【００４６】
その結果、本実施形態の変形例に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法は、工程を増やすことなく、燃料電池用薄板部材を１枚ずつ搬送することができ、落下による傷の発生を抑制することができるという効果が得られる。従来は、段積された燃料電池用薄板部材の最上段の１枚目と、その下に存在する２枚目との隙間にガスを供給する工程が行われていたが、本実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法においては、このような工程を無くすことができる。したがって、本実施形態に係る燃料電池用薄板部材１０の搬送方法は、工程を増やすことなく、複数枚を同時に持ち上げてしまうのを防止して、生産性を向上させることができるという効果が得られる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【符号の説明】
【００４８】
１０・・・燃料電池用薄板部材、２０・・・燃料電池セル（燃料電池用薄板部材）、２１・・・膜電極ガス拡散層接合体、２２・・・カソード側セパレータ（燃料電池用薄板部材）、２３・・・アノード側セパレータ（燃料電池用薄板部材）、２４・・・シール部材、１００、１００Ａ・・・搬送装置、１０１、１０１Ａ・・・吸着手段、１０２・・・本体、１０３、１０３Ａ・・・第１の吸着部、１０４・・・第２の吸着部、１０５・・・第３の吸着部
【図１】
2020114767.tif 000003
【図２】
2020114767.tif 000004
【図３】
2020114767.tif 000005
【図４】
2020114767.tif 000006
【図５】
2020114767.tif 000007
【図６】
2020114767.tif 000008