(57)【要約】【課題】ワークの正確な位置を取得することができるエンドエフェクタを提供する。【解決手段】移載装置１１０に取り付けられるエンドエフェクタ２００は、移載装置１１０の動作に基づいて上下方向及び水平方向に移動制御されるベース２１０と、移載装置１１０の移載対象であるワークをワークの上面側から押圧する押圧板２２０と、ベース２１０と押圧板２２０とを接続し、押圧板２２０がワークを押圧したときに上下方向に弾性変形する弾性部材２５０と、押圧板２２０よりも上方において下方を撮像するように配置され、押圧板２２０の周縁２２０ａよりも外側の所定範囲を撮像する撮像装置２４０と、押圧板２２０がワークを押圧したときにワークを吸着によって保持する吸着部２３３と、を備える。【選択図】図５
2020077583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移載装置に取り付けられるエンドエフェクタであって、
前記移載装置の動作に基づいて上下方向及び水平方向に移動制御されるベースと、
前記移載装置の移載対象であるワークを前記ワークの上面側から押圧する押圧部と、
前記ベースと前記押圧部とを接続し、前記押圧部が前記ワークを押圧したときに上下方向に弾性変形する弾性部材と、
前記押圧部よりも上方において下方を撮像するように配置され、前記押圧部の周縁よりも外側の所定範囲を撮像する撮像装置と、
前記押圧部が前記ワークを押圧したときに前記ワークを吸着によって保持する吸着部と、を備える、エンドエフェクタ。
【請求項２】
前記押圧部には、肉抜き加工が施されている、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項３】
前記押圧部には、前記押圧部を上下方向に貫通する貫通孔が前記肉抜き加工によって形成されており、
前記吸着部は、前記貫通孔内に挿通されている、請求項２に記載のエンドエフェクタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載されたエンドエフェクタを用いたワークの位置取得方法であって、
前記ワークの上面側から前記押圧部によって前記ワークを押圧する工程と、
前記押圧部によって押圧された前記ワークを前記撮像装置によって撮像する工程と、
前記撮像装置によって撮像された前記ワークの画像に基づいて、前記エンドエフェクタに対する前記ワークの位置を推定する工程と、を備える、位置取得方法。
【請求項５】
前記押圧部の周縁は、その全周にわたって前記ワークの周縁よりも小さく、
前記押圧する工程では、前記押圧部によって前記ワークの周縁の内側を押圧し、
前記撮像する工程では、前記ワークのうちの前記押圧部からはみ出した部分を撮像する、請求項４に記載の位置取得方法。
【請求項６】
前記ワークは、少なくとも互いに交差する位置関係にある２辺の直線状部分を有する平板状であり、
前記ワークの位置を推定する工程では、前記２辺の直線状部分の交点を前記ワークの位置として推定する、請求項５に記載の位置取得方法。
【請求項７】
前記ワークの位置を推定する工程では、前記ワークの画像から前記交点を含む所定領域の画像を除いた画像情報を取得し、前記画像情報に含まれる前記直線状部分に基づいて前記交点を算出する、請求項６に記載の位置取得方法。
【請求項８】
ワーク積層装置であって、
ワークが搬送される搬送路と、
前記搬送路を搬送される前記ワークが積層される積層ステージと、
前記搬送路を搬送される前記ワークを前記積層ステージに移載する移載装置と、を備え、
前記移載装置はエンドエフェクタを含み、
該エンドエフェクタは、
前記移載装置の動作に基づいて上下方向及び水平方向に移動制御されるベースと、
前記ベースに接続され、前記移載装置の移載対象であるワークを前記ワークの上面側から押圧する押圧部と、
前記押圧部よりも上方において下方を撮像するように配置され、前記押圧部によって押圧された前記ワークの少なくとも一部を撮像する撮像装置と、
前記押圧部が前記ワークを押圧したときに前記ワークを吸着によって保持する吸着部と、を備える、ワーク積層装置。
【請求項９】
前記搬送路には、搬送される前記ワークを撮像し、撮像された前記ワークの搬送位置を追跡するトラッキングカメラが設けられており、
前記トラッキングカメラは、追跡する前記ワークの搬送位置を前記移載装置に送信する、請求項８に記載のワーク積層装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一側面は、エンドエフェクタ、位置取得方法及びワーク積層装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セパレータに挟み込まれた第１電極と第１電極とは極性の異なる第２電極とを交互に積層するための積層装置が知られている。特許文献１に開示される積層装置は、第１電極が載置される第１テーブルと、第２電極が載置される第２テーブルと、第１電極と第２電極とが交互に積層される積層テーブルと、を備えている。この積層装置では、第１テーブルに載置された第１電極を把持する第１把持部と、第２テーブルに載置された第２電極を把持する第２把持部とによって、積層テーブル上に第１電極と第２電極とが交互に積層される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２７１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、搬送ラインを搬送されるワークを搬送ラインから載置台に移載する場合、例えば画像認識等によって位置が特定されたワークを、ロボットアーム等の移載装置に設けられたエンドエフェクタを用いて保持することがある。例えばワークが薄物である場合などには、ワークが反った状態で搬送ラインを搬送されることがある。この場合、エンドエフェクタによってワークが保持される際に、反った状態のワークに基づいてワークの位置が特定されるため、エンドエフェクタに保持されたときのワークの正確な位置を取得することが困難な場合がある。
【０００５】
本発明の一側面は、ワークの正確な位置を取得することができるエンドエフェクタ、位置取得方法及びワーク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エンドエフェクタは、移載装置に取り付けられるエンドエフェクタであって、移載装置の動作に基づいて上下方向及び水平方向に移動制御されるベースと、移載装置の移載対象であるワークをワークの上面側から押圧する押圧部と、ベースと押圧部とを接続し、押圧部がワークを押圧したときに上下方向に弾性変形する弾性部材と、押圧部よりも上方において下方を撮像するように配置され、押圧部の周縁よりも外側の所定範囲を撮像する撮像装置と、押圧部がワークを押圧したときにワークを吸着によって保持する吸着部と、を備える。
【０００７】
上記エンドエフェクタでは、ワークの位置を取得するための撮像装置が、押圧部の上方の位置において下方を向いて配置されており、押圧部の周縁よりも外側の所定範囲を撮像することができる。そのため、押圧部よりも大きな外形を有するワークであれば、押圧部によって押圧された状態のワークの周縁を撮像装置によって撮像することができる。ワークが押圧部によって押圧された状態では、ワークの反り等が緩和されている。そのため、撮像装置によるワークの画像に基づいて、ワークの位置を正確に推定できる。
【０００８】
押圧部には、肉抜き加工が施されていてもよい。この構成では、押圧部を軽量化することができる。
【０００９】
押圧部には、押圧部を上下方向に貫通する貫通孔が肉抜き加工によって形成されており、吸着部は、貫通孔内に挿通されていてもよい。この構成によれば、押圧部によって押圧されたワーク表面に吸着部を容易に当接することができる。
【００１０】
本発明の一側面に係るワークの位置取得方法は、ワークの上面側から押圧部によってワークを押圧する工程と、押圧部によって押圧されたワークを撮像装置によって撮像する工程と、撮像装置によって撮像されたワークの画像に基づいて、エンドエフェクタに対するワークの位置を推定する工程と、を備える。
【００１１】
上記の位置取得方法では、ワークを押圧する工程の後にワークが撮像される。ワークが押圧部によって押圧された状態では、ワークの反り等が緩和されているため、撮像装置を用いたワークの位置の特定をより正確に行うことができる。
【００１２】
押圧部の周縁は、その全周にわたってワークの周縁よりも小さく、押圧する工程では、押圧部によってワークの周縁の内側を押圧し、撮像する工程では、ワークのうちの押圧部からはみ出した部分を撮像してもよい。この構成では、押圧された状態のワークの周縁を撮像装置によって容易に撮像することができる。
【００１３】
ワークは、少なくとも互いに交差する位置関係にある２辺の直線状部分を有する平板状であり、ワークの位置を推定する工程では、２辺の直線状部分の交点をワークの位置として推定してもよい。特に、ワークの位置を推定する工程では、ワークの画像から交点を含む所定領域の画像を除いた画像情報を取得し、画像情報に含まれる直線状部分に基づいて交点を推定してもよい。この構成では、仮にワークにおける直線状部分の交点が捲れ上がっている場合であっても、交点の本来の位置を推定することができる。
【００１４】
本発明の一側面に係るワーク積層装置は、ワークが搬送される搬送路と、搬送路を搬送されるワークが積層される積層ステージと、搬送路を搬送されるワークを積層ステージに移載する移載装置と、を備え、移載装置はエンドエフェクタを含み、該エンドエフェクタは、移載装置の動作に基づいて上下方向及び水平方向に移動制御されるベースと、ベースに接続され、移載装置の移載対象であるワークをワークの上面側から押圧する押圧部と、押圧部よりも上方において下方を撮像するように配置され、押圧部によって押圧されたワークの少なくとも一部を撮像する撮像装置と、押圧部がワークを押圧したときにワークを吸着によって保持する吸着部と、を備える。
【００１５】
上記ワーク積層装置では、ワークが押圧部によって押圧された状態において、ワークの反り等が緩和されているため、撮像装置を用いたワークの位置の推定をより正確に行うことができる。すなわち、移載装置では、吸着部によって保持されたワークの正確な位置を反映して、ワークを積層ステージに積層することができる。
【００１６】
ワークを移載装置の動作範囲まで搬送する搬送路を更に備え、搬送路には、搬送されるワークを撮像し、撮像されたワークの搬送位置を追跡するトラッキングカメラが設けられており、トラッキングカメラは、追跡するワークの搬送位置を移載装置に送信してもよい。この構成によれば、搬送中のワークを積層ステージに移載することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一側面によれば、装置の大型化を抑制した積層体製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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】電極積層装置を示す概略平面図である。
【図４】電極積層装置の制御系統を示すブロック図である。
【図５】エンドエフェクタを示す模式的に示す側面図である。
【図６】押圧板を上側からみたときの概略図である。
【図７】エンドエフェクタによって電極が保持される様子を示す図である。
【図８】搬送経路を搬送される電極の様子を示す図である。
【図９】エンドエフェクタによって保持された電極の位置取得方法を示す流れ図である。
【図１０】図１０は、撮像装置によって撮像される画像の例を模式的に示す図である。
【図１１】他の例による押圧板を示す平面図である。
【図１２】さらに他の例による押圧板を示す平面図である。
【図１３】さらに他の例による押圧板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
まず、一実施形態に係る電極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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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とを交互に積層し、セパレータ付き正極１１及び負極９を固定することで電極組立体３を得る。そして、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。例えば、負極９の製作工程では、活物質層を備えた帯状の電極母材の製造が行われ、その電極母材を切断することで、負極９の製造が行われる。また、セパレータ付き正極１１の製作工程では、活物質層を備えた帯状の電極母材の製造が行われ、その電極母材を切断することで、正極８の製造が行われる。切断手段の一例は、例えば、ダイカットである。製造された正極８をセパレータで包むことで、セパレータ付き正極１１が製造される。以下、セパレータ付き正極１１と負極９とを単に電極という場合がある。
【００２９】
次に、図３を用いて、実施形態に係る電極積層装置（ワーク積層装置）１００について説明する。図３は、電極積層装置１００を示す概略平面図である。図３に示すように、電極積層装置１００は、正極搬送装置１０１と、負極搬送装置１０３と、積層ステージ１０５と、正極移載装置１１０Ａと、負極移載装置１１０Ｂと、正極用トラッキングカメラ（トラッキングカメラ）１２０Ａと、負極用トラッキングカメラ（トラッキングカメラ）１２０Ｂと、を有している。電極積層装置１００では、正極搬送装置１０１によって搬送されるセパレータ付き正極（第１電極）１１と負極搬送装置１０３によって搬送される負極（第２電極）９とが、複数の積層ステージ１０５に交互に積層される。なお、電極積層装置１００は、正極搬送装置１０１、負極搬送装置１０３、正極移載装置１１０Ａ、負極移載装置１１０Ｂ、正極用トラッキングカメラ１２０Ａ及び負極用トラッキングカメラ１２０Ｂに接続されたコントローラ１５０を備えている（図４参照）。コントローラ１５０は、例えばＣＰＵ、メモリ等を備えるコンピュータであってよい。
【００３０】
正極搬送装置１０１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。本実施形態では、セパレータ包装システム９１は、セパレータ付き正極１１を複数条（図示例では二条）で正極搬送装置１０１に供給する。正極搬送装置１０１は、例えばベルトコンベアによって形成されている。セパレータ付き正極１１は、搬送経路を構成するベルトコンベアの搬送面１０１ａによって二条で搬送される。図示のように、正極搬送装置１０１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１０１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搬送速度を取得することができる。取得された搬送速度は、例えばコントローラ１５０に送信される。
【００３１】
負極搬送装置１０３は、前工程によって製造された負極９を所定の搬送経路に沿って搬送する。前工程は、一例では、電極母材をダイカットして負極９を製造するダイカットシステム９３であってよい。本実施形態では、ダイカットシステム９３は、負極９を複数条（図示例では二条）で負極搬送装置１０３に供給する。負極搬送装置１０３は、例えばベルトコンベアによって形成されている。負極９は、搬送経路を構成するベルトコンベアの搬送面１０３ａによって二条で搬送される。図示のように、負極搬送装置１０３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１０３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搬送速度を取得することができる。取得された搬送速度は、例えばコントローラ１５０に送信される。
【００３２】
積層ステージ１０５には、正極搬送装置１０１によって搬送されるセパレータ付き正極１１、及び、負極搬送装置１０３によって搬送される負極９が交互に積層される。本実施形態では、少なくとも１つの積層ステージ１０５が配置されている。図示例では、Ｘ方向に隣り合って配置される一対の積層ステージ１０５のセットが複数（４つ）配置されている。一対の積層ステージ１０５のセットでは、例えば、一方の積層ステージ１０５と他方の積層ステージ１０５とに交互に積層体２２が形成される。すなわち、一方の積層ステージ１０５にセパレータ付き正極１１と負極９とが交互に積層され積層体２２が形成され、その後、他方の積層ステージ１０５にセパレータ付き正極１１と負極９とが交互に積層され積層体２２が形成され、この工程が繰り返される。一方の積層ステージ１０５に積層体２２が形成されると、他方の積層ステージ１０５に積層体２２が形成されている間に、一方の積層ステージ１０５の積層体２２が搬出される。積層体２２は、Ｚ方向において積層ステージ１０５の下方に設けられた搬送路によって搬出されてもよい。また、積層体２２は、Ｚ方向において積層ステージの上方に設けられた、例えば天井走行台車により構成される天面搬送路によって搬出されてもよい。例えば、図３は、搬送路又は天面搬送路が矢印１４０で示されている。
【００３３】
正極用トラッキングカメラ１２０Ａは、正極搬送装置１０１によって搬送経路を搬送中の正極を追跡する。例えば、正極用トラッキングカメラ１２０Ａは、正極搬送装置１０１の搬送経路に沿って複数台配置されている。正極用トラッキングカメラ１２０Ａの台数は、例えば、正極搬送装置１０１によって搬送されるセパレータ付き正極１１の列数と同数であってよい。この場合、一方の正極用トラッキングカメラ１２０Ａと他方の正極用トラッキングカメラ１２０Ａとは、互いに異なる列を搬送されるセパレータ付き正極１１を撮像する。図示例では、２台の正極用トラッキングカメラ１２０ＡがＸ方向に互いに離間した位置に配置されている。例えば、一方の正極用トラッキングカメラ１２０Ａは、正極搬送装置の基端に近い位置に配置されている。この正極用トラッキングカメラ１２０Ａは、搬送方向Ｄ１を向いて右側の列（Ｌ１）を搬送されるセパレータ付き正極１１を撮像する。また、他方の正極用トラッキングカメラ１２０Ａは、正極搬送装置１０１の中央に近い位置に配置されている。この正極用トラッキングカメラ１２０Ａは、搬送方向Ｄ１を向いて左側の列（Ｌ２）を搬送されるセパレータ付き正極１１を撮像する。なお、この正極用トラッキングカメラ１２０Ａの撮像位置では、右側の列（Ｌ１）のセパレータ付き正極１１の積層が既に終了している。正極用トラッキングカメラ１２０Ａによって撮像された画像情報は、コントローラ１５０に送信される。コントローラ１５０では、正極用トラッキングカメラ１２０Ａからの情報と、正極搬送装置１０１から入力される搬送速度の情報とに基づいて、搬送中のセパレータ付き正極１１の位置が推定される。
【００３４】
負極用トラッキングカメラ１２０Ｂは、負極搬送装置１０３によって搬送経路を搬送中の負極９を追跡する。例えば、負極用トラッキングカメラ１２０Ｂは、負極搬送装置１０３の搬送経路に沿って複数台配置されている。負極用トラッキングカメラ１２０Ｂの台数は、例えば、負極搬送装置１０３によって搬送される負極９の列数と同数であってよい。この場合、一方の負極用トラッキングカメラ１２０Ｂと他方の負極用トラッキングカメラ１２０Ｂとは、互いに異なる列を搬送される負極９を撮像する。図示例では、２台の負極用トラッキングカメラ１２０ＢがＸ方向に互いに離間した位置に配置されている。例えば、一方の負極用トラッキングカメラ１２０Ｂは、負極搬送装置１０３の基端に近い位置に配置されている。この負極用トラッキングカメラ１２０Ｂは、搬送方向Ｄ２を向いて右側の列（Ｌ３）を搬送される負極９を撮像する。また、他方の負極用トラッキングカメラ１２０Ｂは、負極搬送装置１０３の中央に近い位置に配置されている。この負極用トラッキングカメラ１２０Ｂは、搬送方向Ｄ２を向いて左側の列（Ｌ４）を搬送される負極９を撮像する。なお、負極用トラッキングカメラ１２０Ｂの撮像位置では、右側の列（Ｌ３）の負極９の積層が既に終了している。負極用トラッキングカメラ１２０Ｂによって撮像された画像情報は、コントローラ１５０に送信される。コントローラ１５０では、負極用トラッキングカメラ１２０Ｂからの情報と、負極搬送装置１０３から入力される搬送速度の情報とに基づいて、搬送中の負極９の位置が推定される。
【００３５】
正極移載装置１１０Ａは、正極搬送装置１０１によって搬送経路を搬送中のセパレータ付き正極１１を積層ステージ１０５に移載する。すなわち、正極移載装置１１０Ａは、搬送中のセパレータ付き正極１１を保持したまま移動し、積層ステージ１０５上に載置する。正極移載装置１１０Ａは、一対の積層ステージ１０５のセットに対応して配置されている。図示例では、それぞれの積層ステージ１０５のセットに隣り合って正極移載装置１１０Ａが配置されている。例えば、正極移載装置１１０Ａは、積層ステージ１０５のセットに対して、セパレータ付き正極１１の搬送方向の上流側に配置されている。正極移載装置１１０Ａは、セパレータ付き正極１１を保持するためのエンドエフェクタをアームの先端に有するピックアンドプレース装置であり、例えば水平多関節ロボット、パラレルリンクロボット等であってよい。正極移載装置１１０Ａには、正極搬送装置１０１を搬送されるセパレータ付き正極１１の位置情報がコントローラ１５０から入力される。正極移載装置１１０Ａは、コントローラ１５０から入力される位置情報に基づいて、セパレータ付き正極１１の搬送位置を特定する。これにより、正極移載装置１１０Ａは、エンドエフェクタによってセパレータ付き正極１１を保持することができる。
【００３６】
負極移載装置１１０Ｂは、負極搬送装置１０３によって搬送経路を搬送中の負極９を積層ステージ１０５に移載する。すなわち、負極移載装置１１０Ｂは、搬送中の負極９を保持したまま移動し、積層ステージ１０５上に載置する。負極移載装置１１０Ｂは、一対の積層ステージ１０５のセットに対応して配置されている。図示例では、それぞれの積層ステージ１０５のセットに隣り合って負極移載装置１１０Ｂが配置されている。例えば、負極移載装置１１０Ｂは、積層ステージ１０５のセットに対して、負極９の搬送方向の上流側に配置されている。負極移載装置１１０Ｂは、負極９を保持するためのエンドエフェクタをアームの先端に有するピックアンドプレース装置であり、例えば水平多関節ロボット、パラレルリンクロボット等であってよい。負極移載装置１１０Ｂには、負極搬送装置１０３を搬送される負極９の位置情報がコントローラ１５０から入力される。負極移載装置１１０Ｂは、コントローラ１５０から入力される位置情報に基づいて、負極９の搬送位置を特定する。これにより、負極移載装置１１０Ｂは、エンドエフェクタによって負極９を保持することができる。
【００３７】
続いて、正極移載装置１１０Ａ及び負極移載装置１１０Ｂ（総称する場合、「移載装置１１０」という）が備えるエンドエフェクタ２００について、さらに説明する。図５は、エンドエフェクタを模式的に示す側面図である。エンドエフェクタ２００は、移載装置１１０のアーム１１１の先端に接続されるベース２１０と、ベース２１０に取り付けられた押圧板（押圧部）２２０、吸着装置２３０及び撮像装置２４０とを備えている。以下の説明では、エンドエフェクタ２００によって保持されるセパレータ付き正極１１及び負極９を総称して電極（ワーク）２０とする。
【００３８】
ベース２１０は、アーム１１１の先端に対する相対的な位置がずれないようにアームに接続可能となっている。これにより、ベース２１０は、移載装置１１０の動作に基づいて上下方向及び水平方向に移動制御される。ベース２１０の形状は特に限定されない。一例として、図５に模式的に示されるように、ベース２１０は、上部ベース２１１と、上部ベース２１１の下端に形成された下部ベース２１５とを有していてもよい。例えば、上部ベース２１１は、円柱状をなしていてよい。上部ベース２１１の上端には、アーム１１１の先端が接続される。下部ベース２１５は、上部ベース２１１に対する相対的な位置がずれないように、上部ベース２１１の下端に接続（固定）されている。下部ベース２１５は、上下方向から見たときに上部ベース２１１よりも大きな面積を有する平板状をなしていてよい。
【００３９】
下部ベース２１５の下面２１５ａには、吸着装置２３０が設けられている。一例として、吸着装置２３０は、真空吸着装置であり、下部ベース２１５の下面２１５ａに固定される真空シリンダ２３１と真空シリンダ２３１の下端に接続される吸着部（吸着ノズル）２３３とを有している。真空シリンダ２３１には、真空ポンプ等の真空源が接続されている。本実施形態では、下部ベース２１５には複数の吸着装置２３０が接続されている。図示例では、４つの吸着装置２３０が電極２０の４隅にそれぞれ対応するように配置されている。
【００４０】
押圧板２２０は、移載装置１１０の搬送対象である電極２０をその上面側から押圧する部分である。図６は、押圧板を上側からみたときの概略図である。図示例では、電極２０と、電極２０上に配置された押圧板２２０とが示されている。電極２０は、平面視において略矩形状をなしている。一例として電極２０の４つの角部分は、円弧状に湾曲していてもよい。なお、図６では、電極２０のタブを省略している。
【００４１】
押圧板２２０は、平面視において略矩形状をなしている。平面視において、押圧板２２０の４つの角部分は、例えば円弧状に湾曲していてもよい。また、平面視において、押圧板２２０の周縁２２０ａは、その全周にわたって電極２０の周縁２０ａよりも小さい。すなわち、押圧板２２０における長辺同士の間隔Ｗ１、及び、短辺同士の間隔Ｗ２は、電極２０における長辺同士の間隔Ｗ３、及び、短辺同士の間隔Ｗ４よりもそれぞれ小さい。例えば、電極２０における短辺同士の間隔Ｗ４が約１５０ｍｍであり、長辺同士の間隔Ｗ３が約１００ｍｍである場合、押圧板２２０における短辺同士の間隔Ｗ２は約１４５ｍｍであり、長辺同士の間隔Ｗ１が約９５ｍｍであってよい。すなわち、押圧板２２０の周縁２２０ａは、電極２０の周縁２０ａよりも約２．５ｍｍ内側に位置する。
【００４２】
なお、図６に示すように、電極２０が押圧板２２０に押圧される場合、上下方向に沿った軸を回転中心として、電極２０に対して押圧板２２０が僅かに回転していることがある。この場合であっても、押圧板２２０の周縁２２０ａが電極２０の周縁２０ａよりも小さいため、電極２０の内側に押圧板２２０が配置され得る。なお、図６では、押圧板２２０が回転していることが認識しやすいように、押圧板２２０に長辺方向及び短辺方向に延びる軸を描画している。押圧板２２０は、例えば合成樹脂によって形成されている。
【００４３】
押圧板２２０は、下部ベース２１５に対して弾性部材２５０を介して接続されている。すなわち、弾性部材２５０は、下部ベース２１５と押圧板２２０とを接続している。一例として、弾性部材２５０はコイルバネであってよい。本実施形態では、押圧板２２０は４つの弾性部材２５０を介して下部ベース２１５に接続されている。４つの弾性部材２５０は、平面視において押圧板２２０の四隅に接続されている。図５に示すように、一例では、吸着装置２３０が押圧板２２０を貫通している。自然状態において、押圧板２２０の下面２２１は、吸着装置２３０の吸着部２３３よりも下方に位置している。
【００４４】
撮像装置２４０は、押圧板２２０よりも上方の位置において下方を撮像するように配置されている。例えば、撮像装置は、ＣＭＯＳ、ＣＣＤなどの撮像素子を備えたカメラであってよい。一例として、図５に示すように、撮像装置２４０は上部ベース２１１に固定されている。図示例では、上部ベース２１１から側方に突出した支持片２１３に撮像装置２４０が固定されている。撮像装置２４０は、押圧板２２０の周縁２２０ａよりも外側の一部の所定範囲を撮像するように配置されている。また、図示例では、２つの撮像装置２４０が上部ベース２１１に固定されている。なお、撮像装置２４０の台数は特に限定されるものではなく、例えば１台であってもよいし、３台以上であってもよい。本実施形態では、２台の撮像装置２４０は、互いに異なる２つの領域を撮像するように配置されている。図６に示すように、撮像装置２４０による撮像領域Ｒは、例えば、一方の長辺における両端の周辺領域であってよい。図６では、電極２０のタブが省略されているが、撮像領域Ｒは、例えばタブが形成されている長辺とは逆側の長辺における両端の周辺領域であってよい。
【００４５】
図７は、エンドエフェクタによって電極が保持される様子を示す図である。図７に示すように、エンドエフェクタ２００によって電極２０が保持される場合、移載装置１１０の動作に応じて、押圧板２２０は搬送経路を搬送中の電極２０をその上面から押圧する。この場合、押圧板２２０が電極２０を押圧することによって、弾性部材２５０が上下方向に弾性変形し、押圧板２２０は下部ベース２１５に近づくように相対移動する。そして、押圧板２２０の下面２２１から露出した吸着装置２３０の吸着部２３３によって電極２０が吸着及び保持される。
【００４６】
図８は、搬送経路を搬送される電極の様子を示す。図８の（ａ）及び（ｂ）は、電極の側面図である。また、図８の（ｃ）は電極の平面図である。図８の（ａ）及び（ｂ）に示すように、薄板状の電極２０は、上向き又は下向きに反った状態で搬送経路を搬送される場合がある。例えば、原反ロールから繰り出される母材は、ロール状で保管されることによって巻き癖がつく。この場合、母材をダイカットして電極が形成された後も、電極は反った状態になりやすい。反った状態の電極２０では、図８の（ｃ）に示すように、押圧されて平坦な状態となっている電極２０に比べて、反りが形成される方向（例えば搬送方向）の幅が小さくなっている。この場合、押圧されずに反った状態の電極２０と、押圧されて平坦な状態の電極２０とで、電極２０の長辺と短辺との交点の位置にずれが生じる。なお、図８の（ｃ）では、反った状態の電極２０を実線で示し、押圧された状態の電極２０を破線で示している。
【００４７】
続いて、エンドエフェクタによる電極の位置取得方法について説明する。まず、電極積層装置１００の動作について説明する。電極積層装置１００では、正極搬送装置１０１によって、セパレータ付き正極１１が搬送方向Ｄ１の上流から下流に向けて搬送される。また、負極搬送装置１０３によって、負極９が搬送方向Ｄ２の上流から下流に向けて搬送される。セパレータ付き正極１１及び負極９の搬送位置は、正極用トラッキングカメラ１２０Ａ及び負極用トラッキングカメラ１２０Ｂによる画像情報、並びに、正極搬送装置１０１及び負極搬送装置１０３の速度情報に基づいてコントローラ１５０によって推定される。
【００４８】
移載装置１１０は、推定された電極２０の搬送位置にエンドエフェクタ２００を移動させ、搬送中の電極２０を押圧板２２０によって押圧する。そして、吸着装置２３０によって電極２０が保持されるとともに、押圧板２２０によって押圧された状態の電極２０が撮像装置２４０によって撮像される。
【００４９】
電極積層装置１００では、撮像装置２４０によって撮像された画像情報に基づいて、吸着装置２３０によって保持された状態の電極２０の位置を推定する。電極２０の位置は、エンドエフェクタ２００に対する電極２０の相対的な位置であってよい。本実施形態では、電極２０における長辺と短辺との交点の位置を推定することによって、電極２０の位置を取得する。移載装置１１０は、推定された電極２０の位置に基づいて、エンドエフェクタ２００に保持された電極２０を積層ステージ１０５上の所定の位置に積層する。
【００５０】
図９は、エンドエフェクタによって保持された電極の位置取得方法を示す流れ図である。本実施形態では、上述のように、押圧板２２０よって押圧された状態の電極２０が撮像装置２４０によって撮像される（ステップＳ１）。撮像装置２４０は、押圧板２２０によって平坦に押圧された電極２０の長辺と短辺との交点を含む撮像領域Ｒを撮像する。一例では、２台の撮像装置２４０によって互いに異なる２つの撮像領域Ｒの画像が撮像される。図１０は、いずれかの撮像装置２４０によって撮像される画像の例を模式的に示す図である。図８では、電極２０の４つの角部分が円弧状に湾曲している例を示したが、図１０では、長辺２０Ｌと短辺２０Ｓとの交点Ｐ１が目視できるように、電極２０の角部Ｃが直角に形成されている例を示している。
【００５１】
続いて、撮像された電極２０の画像から、電極２０の長辺２０Ｌと短辺２０Ｓとの交点の位置が算出される。一例として、画像から長辺２０Ｌと短辺２０Ｓとを抽出し、長辺２０Ｌと短辺２０Ｓとが接続されている位置を交点Ｐ１として算出してもよい。しかしながら、反りが形成された電極２０の場合、図１０に示すように、押圧板２２０によって押圧されない角部Ｃが捲り上がり、交点の位置がずれることが考えられる。図１０では、角部Ｃが捲り上がっていないときの電極２０の角部Ｃの位置を交点Ｐ２として示している。
【００５２】
そこで、本実施形態では２段階の処理によって交点の位置を算出している。すなわち、本実施形態では、１段階目の処理として、ステップＳ１の後に、取得された電極２０の画像からエッジ抽出等によって長辺２０Ｌと短辺２０Ｓとを抽出し、長辺２０Ｌと短辺２０Ｓとが接続されている位置を暫定的な交点Ｐ１として取得する（ステップＳ２）。２段階目の処理では、抽出された交点Ｐ１の位置に基づいて、さらに正確な交点Ｐ２の位置が算出される。まず、抽出された交点Ｐ１を中心として、交点Ｐ１の周辺の領域ＲＰを画像から除外する（ステップＳ３）。図１０の例では、交点Ｐ１を中心とする矩形状の領域が画像から除外される。この領域ＰＲは、電極２０において捲り上がることが予想される領域を含むように設定される。本実施形態では、押圧板２２０の周縁２２０ａが電極２０の周縁２０ａよりも約２．５ｍｍ内側に位置するため、捲り上がる領域は交点から約２．５ｍｍの範囲内であると予想される。そこで、一例として、交点Ｐ１を中心として５ｍｍ四方の範囲が画像から除外される。
【００５３】
続いて、領域ＰＲが除外された画像情報に基づいて交点Ｐ２の位置が算出される（ステップＳ４）。このステップでは、領域ＰＲが除外された画像から、長辺２０Ｌと短辺２０Ｓとを抽出し、長辺２０Ｌの近似直線と短辺２０Ｓの近似直線との交点を長辺２０Ｌと短辺２０Ｓとの交点Ｐ２として算出する。本実施形形態では、２台の撮像装置によって、一方の長辺２０Ｌの両端部における交点Ｐ２（角部Ｃ）の位置が算出される。これにより、例えば、Ｘ方向、Ｙ方向、及び回転方向において、押圧板２２０に対する電極２０の相対的な位置が特定され得る。
【００５４】
以上説明した電極積層装置１００では、電極２０を押圧板２２０によって押圧する工程の後に、撮像装置２４０によって電極２０が撮像される。電極２０の位置を取得するための撮像装置２４０は、押圧板２２０の上方の位置において下方を向いて配置されている。そして、撮像装置２４０は、押圧板２２０の周縁２２０ａよりも外側の所定範囲を撮像することができる。そのため、押圧板２２０よりも大きな外形を有する電極２０であれば、押圧板２２０によって押圧された状態の電極２０の周縁２０ａを撮像することができる。電極２０が押圧板２２０によって押圧された状態では、電極２０の反り等が緩和されているため、電極２０の位置の特定をより正確に行うことができる。すなわち、移載装置１１０では、吸着装置２３０によって保持された電極２０の正確な位置を反映して、電極２０を積層ステージ１０５に積層することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、押圧板２２０の周縁２２０ａが、その全周にわたって電極２０の周縁２０ａよりも小さく形成されている。そして、ステップＳ１では、押圧板２２０によって電極２０の周縁２０ａの内側を押圧し、押圧板２２０からはみ出した電極２０を撮像している。この構成では、押圧された状態の電極２０の周縁２０ａを撮像装置２４０によって容易に撮像することができる。
【００５６】
また、電極２０は、互いに交差する位置関係にある長辺２０Ｌと短辺２０Ｓとを有する矩形平板状である。なお、電極２０の角部Ｃが円弧状に湾曲している場合、長辺２０Ｌの直線状部分の延長線と短辺２０Ｓの直線状部分の延長線とが交差することをもって、長辺２０Ｌと短辺２０Ｓとが互いに交差する位置関係にあるとする。この場合、２辺の直線状部分の交点を電極２０の位置として特定することができる。特に、本実施形態では、電極２０の画像から交点を含む所定の領域ＰＲを除いた画像情報を取得し、この画像情報に含まれる直線状部分に基づいて交点を特定している。この構成では、仮に電極２０における角部Ｃが捲れ上がっている場合であっても、平坦に配置された場合の交点Ｐ２の位置を算出することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、トラッキングカメラ１２０Ａ，１２０Ｂによって、電極２０の搬送位置が移載装置１１０に送信されている。そのため、搬送装置（正極搬送装置１０２，負極搬送装置１０３）による電極２０の搬送を中断することなく、電極２０を積層ステージ１０５に移載することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。
【００５９】
図１１、図１２、図１３は、エンドエフェクタ２００における押圧板２２０の他の例を示す模式図である。これらの例では、肉抜き加工が施された押圧板が示されている。図１１は、他の例による押圧板を示す平面図である。押圧板３２０には、上下方向に貫通する４つの貫通孔３２２が形成されている。貫通孔３２２は、例えば円柱状の空間であり、平面視において、矩形状をなす押圧板３２０の四隅に形成されている。例えば、４つの吸着装置２３０（図５参照）は、４つの貫通孔３２２内にそれぞれ配置されていてもよい。
【００６０】
図１２の（ａ）は、さらに他の例による押圧板を示す平面図である。また、図１２の（ｂ）は、図１２の（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図である。押圧板４２０には、上下方向に貫通する２つの貫通孔４２２が形成されている。貫通孔４２２は、平面視において、略トラック形状をなしており、電極２０の長辺方向に延在している。２つの貫通孔４２２は、短辺方向に互いに離間して、互いに平行に配置されている。例えば、吸着装置２３０は、貫通孔４２２内において長手方向の両端に配置されてもよい。
【００６１】
図１３の（ａ）は、さらに他の例による押圧板を示す平面図である。また、図１３の（ｂ）は、図１３の（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図である。押圧板５２０には、上面５２０ａから下側に向かって形成された２つの溝部５２２が形成されている。溝部５２２は、平面視において、略トラック形状をなしており、電極２０の長辺方向に延在している。２つの溝部５２２は、短辺方向に互いに離間しており、互いに平行に配置されている。溝部５２２内には、下面５２０ｂまで貫通する貫通孔５２３が形成されている。貫通孔５２３は溝部５２２の長手方向における両端の位置に形成されてもよい。例えば、吸着装置２３０は、貫通孔５２３内に配置されてもよい。
【００６２】
押圧板３２０，４２０，５２０では、肉抜き加工によって貫通孔３２２，４２２又は溝部５２２が形成されている。これにより、押圧板３２０，４２０，５２０を軽量化することができる。例えば、エンドエフェクタ２００によって電極２０が保持される場合、吸着装置２３０によって保持されている電極２０は押圧板からの過重を受けている。押圧板が軽量化されることによって、電極２０への荷重が小さくなるので、電極２０が吸着装置２３０から脱落することが抑制される。また、貫通孔内に吸着装置２３０が挿通されることによって、押圧板によって押圧された電極２０の表面に吸着装置２３０を容易に当接することができる。
【００６３】
また、吸着装置２３０と押圧板２２０とが別々に設けられたエンドエフェクタ２００について説明したが、これに限定されない。例えば、吸着装置と押圧板とは互いに一体的に構成されてもよい。例えば、押圧板の下面に複数の吸気孔が形成されており、この吸気孔によって電極が吸着されてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
２０…電極（ワーク）、１００…電極積層装置（ワーク積層装置）、２００…エンドエフェクタ、２１０…ベース、２２０…押圧板（押圧部）、２３３…吸着部、２４０…撮像装置、２５０…弾性部材。
【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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【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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