(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
極板、セパレータ、またはセパレータで包装された極板などの蓄電用材料に係るワークを積載ステージに順次積載する極板積載装置であって、
装置本体と、
前記装置本体に接続されるとともに、一方側に配置されたワークを保持し、前記積載ステージまで移送したあと、前記積載ステージ上に積層状態に積載する第１移載アームと、
前記装置本体に接続されるとともに、他方側に配置されたワークを保持し、前記積載ステージまで移送したあと、前記積載ステージ上に積層状態に積載する第２移載アームとを備え、
ワークの保持および積載に際して、前記第１移載アームおよび前記第２移載アームの高さ位置が個別に制御され、
前記装置本体は軸線方向に回転する回転軸となされ、前記第１移載アームおよび前記第２移載アームは、前記回転軸の周面において前記回転軸の軸線方向に沿って移動可能な態様で接続されていることを特徴とする極板積載装置。
【請求項２】
前記第１移載アームおよび前記第２移載アームは、前記回転軸から互いに所定角度で延びる態様で前記回転軸に接続されるとともに、前記回転軸の周りにおいて、一方側のワーク、前記積載ステージ、他方側のワークが所定角度で順に配置されている請求項１に記載の極板積載装置。
【請求項３】
前記第１移載アームおよび前記第２移載アームは、それぞれ第１移載アーム用駆動モータおよび第２移載アーム用駆動モータにより伝達機構を介して個別に制御され、
前記伝達機構は、回転軸の内部に配置された軸受けと、軸受けに対して摺動可能に配置された第１ガイド部材および第２ガイド部材とからなり、該第１ガイド部材および第２ガイド部材は前記第１移載アームおよび第２移載アームに接続されるとともに、第１移載アーム用駆動モータおよび第２移載アーム用駆動モータにより前記回転軸の軸方向に沿って移動する請求項１または請求項２に記載の極板積載装置。
【請求項４】
前記第１移載アームおよび前記第２移載アームは、ワークの保持に際しては一方側および他方側に配置されたワークの上方位置から該ワークの高さ位置まで移動するとともに、ワークの積載に際しては前記積載ステージ上に積層状態に積載された最上層のワークの上方位置から該ワークの高さ位置まで移動するものとなされ、
前記積載ステージに積層状態に積載された最上層のワークの高さ位置を検知する検知装置を備え、
前記検知装置により検知した最上層のワークの高さ位置に基づいて、前記第１移載アームおよび前記第２移載アームは、前記積載ステージ上に積層状態に積載された最上層のワークの上方位置から該ワークの高さ位置まで移動する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の極板積載装置。
【請求項５】
前記第１移載アームは、一方側に配置されたセパレータで包装された極板を保持し、前記積載ステージまで移送したあと、前記積載ステージ上に積層状態に積載し、
前記第２移載アームは、他方側に配置された対極の裸の極板を保持し、前記積載ステージまで移送したあと、前記積載ステージ上に積層状態に積載することを交互に繰り返すことにより、前記積載ステージ上に極板をセパレータを介して積層状態に積載する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の極板積載装置。
【請求項６】
所定枚数のワークが積載された場合、該所定枚数のワークからなる極板積層群を別工程に移送したあとに、前記第１移載アームまたは前記第２移載アームが、当該極板積層群の最上層の極板と同一極性の極板から前記積載ステージ上への積載を開始する請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の極板積載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極板、セパレータ、またはセパレータで包装された極板などの蓄電用材料に係るワークを積載ステージに順次積載する極板積載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、自動車用電池、太陽電池、電子機器用電池など各種電池において、積層型電池が使用されるようになっている。この積層型電池は、正極の極板、セパレータ、負極の極板、セパレータ・・・のワークの順で交互に積層状態に積載されて構成される。このような積層型電池の製造において、各ワークを所定の順で積層状態に積載する技術が従来より知られており、例えば、下記特許文献１および特許文献２に開示されている。
【０００３】
これら特許文献１および特許文献２においては、各極板およびセパレータを所定の順に積層状態に積載するための積載ステージが昇降自在に構成されており、積載ステージ上に積載された各極板およびセパレータの状態に応じて積載ステージを昇降させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０２８７１号公報
【特許文献２】特許第４３５１７３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および特許文献２の技術は、積載ステージ上に積層状態に積載した全ワークの厚みに基づいて積載ステージが昇降するため、その昇降過程において積載ステージ上に積載されている各ワークの各々がずれてしまうなどして、ワークを積層状態に安定良く積載することができない場合があった。
【０００６】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであって、極板、セパレータ、またはセパレータで包装された極板などの蓄電用材料に係るワークを積層状態に安定良く積載することができる極板積載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】
【０００７】
本発明に係る極板積載装置は、上記目的を達成するために、極板、セパレータ、またはセパレータで包装された極板などの蓄電用材料に係るワークを積載ステージに順次積載する極板積載装置であって、装置本体と、前記装置本体に接続されるとともに、一方側に配置されたワークを保持し、前記積載ステージまで移送したあと、前記積載ステージ上に積層状態に積載する第１移載アームと、前記装置本体に接続されるとともに、他方側に配置されたワークを保持し、前記積載ステージまで移送したあと、前記積載ステージ上に積層状態に積載する第２移載アームとを備え、ワークの保持および積載に際して、前記第１移載アームおよび前記第２移載アームの高さ位置が個別に制御されることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、ワークの保持および積載に際して、第１移載アームおよび第２移載アームの高さ位置が個別に制御されるため、積載ステージを昇降させる必要がなくなり、極板、セパレータ、またはセパレータで包装された極板などの蓄電用材料に係るワークを積層状態に安定良く積載することができる。
【０００９】
また、第１移載アームおよび第２移載アームは、ワークの保持に際しては一方側および他方側に配置されたワークの上方位置から該ワークの高さ位置まで移動するとともに、ワークの積載に際しては積載ステージ上に積層状態に積載された最上層のワークの上方位置から該ワークの高さ位置まで移動するのが好ましい。これによれば、ワークの保持と積載に際して、第１移載アームおよび第２移載アームを適正な高さ位置に個別に移動させることができる。
【００１０】
また、積載ステージに積層状態に積載された最上層のワークの高さ位置を検知する検知装置を備え、検知装置により検知した最上層のワークの高さ位置に基づいて、第１移載アームおよび第２移載アームは、積載ステージ上に積層状態に積載された最上層のワークの上方位置から該ワークの高さ位置まで移動するのが好ましい。これによれば、積載ステージに積載された最上層のワークの高さ位置を正確に検知することができるため、ワークの積載に際して第１移載アームおよび第２移載アームをより一層適正な高さ位置に移動させることが可能となる。
【００１１】
また、第１移載アームまたは第２移載アームのいずれか一方がワークを保持すると同時に、他方がワークを積載ステージ上に積層状態に積載することを交互に繰り返すのが好ましい。これによれば、ワークの保持と積載を同時に行うことができ、ワークを積層状態に効率的に積載することができる。
【００１２】
また、第１移載アームおよび第２移載アームは、装置本体の動作に追随する態様でワークを積載ステージまで移送するのが好ましい。これによれば、装置本体が所定の動作を行うことにより、それに追随するようにして第１移載アームおよび第２移載アームがワークを移載ステージまで移送することができる。
【００１３】
また、前記装置本体は軸線方向に回転する回転軸となされ、前記第１移載アームおよび前記第２移載アームは、前記回転軸の周面において前記回転軸の軸線方向に沿って移動可能な態様で接続されているのが好ましい。これによれば、回転軸が揺動回転することにより第１移載アームと第２移載アームが追随して回転するため、ワークの移送範囲が小さくなって省スペース化を図ることができる。しかも、第１移載アームおよび第２移載アームが回転軸の軸線方向に移動することにより第１移載アームおよび第２移載アームの高さ位置を個別に制御し易くなる。
【００１４】
また、前記第１移載アームおよび前記第２移載アームは、前記回転軸から互いに所定角度で延びる態様で前記回転軸に接続されるとともに、前記回転軸の周りにおいて、一方側のワーク、前記積載ステージ、他方側のワークが所定角度で順に配置されているのが好ましい。これによれば、回転軸９０度の角度で左右に揺動回転することによって、一方側のワークの保持および積載ステージ上のワークの積載と、他方側のワークの保持および積載ステージ上のワークの積載とを交互に行うことができ、省スペースを図りながらワークを効率的に積載することができる。
【００１５】
また、前記第１移載アームおよび前記第２移載アームは、それぞれ第１移載アーム用駆動モータおよび第２移載アーム用駆動モータにより伝達機構を介して個別に制御され、前記伝達機構は、回転軸の内部に配置された軸受けと、軸受けに対して摺動可能に配置された第１ガイド部材および第２ガイド部材とからなり、該第１ガイド部材および第２ガイド部材は前記第１移載アームおよび第２移載アームに接続されるとともに、第１移載アーム用駆動モータおよび第２移載アーム用駆動モータにより前記回転軸の軸方向に沿って移動するのが好ましい。これによれば、第１移載アームおよび第２移載アームを回転軸の軸方向に沿って精度良く移動させることができる。
【００１６】
また、第１移載アームおよび第２移載アームは、搬送装置により一枚ずつ搬送されてきたワークを保持するのが好ましい。これによれば、ワークの搬送から第１移送アームまたは第２移送アームの保持、移送および積載までの一連の動作を連続的に行うことができ、ワークを効率的に積載することが可能になる。
【００１７】
また、第１移載アームおよび第２移載アームは、ワークを吸着することにより保持するのが好ましい。これによれば、第１移載アームおよび第２移載アームはワークを簡単かつ確実に保持することができる。
【００１８】
また、第１移載アームは、一方側に配置されたセパレータで包装された極板を保持し、積載ステージまで移送したあと、積載ステージ上に積層状態に積載し、第２移載アームは、他方側に配置された対極の裸の極板を保持し、積載ステージまで移送したあと、積載ステージ上に積層状態に積載することを交互に繰り返すことにより、積載ステージ上に極板をセパレータを介して積層状態に積載するのが好ましい。これによれば、一方側のワークは既にセパレータで包装されているため、それと裸の極板を交互に積載するだけで、所定枚数のワークからなる極板積層群（電池セル）を簡単かつ確実に形成することができる。
【００１９】
また、所定枚数のワークが積載された場合、該所定枚数のワークからなる極板積層群を別工程に移送したあとに、第１移載アームまたは第２移載アームが、当該極板積層群の最上層の極板と同一極性の極板から積載ステージ上への積載を開始するのが好ましい。これによれば、最上層および最下層が同じ極板積層群（電池セル）を順次形成することができ、後工程において各極板積層群（電池セル）からなる電池を製造し易くなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ワークの保持および積載に際して、第１移載アームおよび第２移載アームの高さ位置が個別に制御されるため、積載ステージを昇降させる必要がなくなり、極板、セパレータ、またはセパレータで包装された極板などの蓄電用材料に係るワークを積層状態に安定良く積載することができ、ひいては後工程において品質の高い電池を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】極板積載装置を含む極板積載システムの構成概略図である。
【図２】極板積載装置の斜視図である。
【図３】極板積載装置における（ａ）第１状態を示す平面図であり、（ｂ）第２状態を示す平面図である。
【図４】極板積載装置の側面図である。
【図５】極板積載装置における伝達機構を示す斜視図である。
【図６】本システムの電気的な構成を示すブロック図である。
【図７】極板積載装置による極板積層群の形成の動作を示す第１の図である。
【図８】極板積載装置による極板積層群の形成の動作を示す第２の図である。
【図９】極板積載装置による次の極板積層群の形成開始の動作を示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係る極板積載装置による極板積層群の形成の動作を示す第１の図である。
【図１１】第２の実施形態に係る極板積載装置による極板積層群の形成の動作を示す第２の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第１の実施形態＞
次に本発明の第１の実施形態に係る極板積載装置（以下、本装置１００という）について図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
図１は、本装置を含む極板積載システムの構成概略図である。
【００２４】
本システムは、本装置１００と、本装置１００の右側に配置された第１搬送装置２００と、本装置１００の左側に配置された第２搬送装置３００と、本装置１００の正面側に配置された第３搬送装置４００とを備える。すなわち、本装置１００の周囲において、第１搬送装置２００、第２搬送装置３００および第３搬送装置４００が、第１、第３、第２の順で９０度の角度で配置されている。
【００２５】
前記第１搬送装置２００は、図１に示すように、セパレータで包装された正極の極板Ｐを連続して一枚ずつ搬送する第１コンベア２１０と、該正極の極板Ｐが載置される第１アライメントステージ２２０とを備え、第１コンベア２１０から搬送されてきた正極の極板Ｐが第１アライメントステージ２２０に１枚ずつ順次載置されるようになっている。
【００２６】
前記第２搬送装置３００は、図１に示すように、負極の極板Ｎを連続して一枚ずつ搬送する第２コンベア３１０と、負極の極板Ｎが載置される第２アライメントステージ３２０とを備え、第２コンベア３１０から搬送されてきた負極の極板Ｎが第２アライメントステージ３２０に１枚ずつ順次載置されるようになっている。
【００２７】
前記第３搬送装置は、図１に示すように、セパレータで包装された正極の極板Ｐと負極の極板Ｎが交互に積層状態に積載される積載ステージ４２０と、所定枚数積載された極板積層群Ｇを別工程に搬送する第３コンベア４１０とを備え、積載ステージ４２０に所定枚数積載された極板積層群Ｇが第３コンベア４１０により別工程に順次搬送されるようになっている。なお、本実施形態では、第３搬送装置は、コンベア方式としているが、極板積層群Ｇの積層状態を崩すことなくスムーズに搬送するために、極板積層群Ｇの全体をチャックして搬送するものとしてもよい。
【００２８】
本装置１００は、前記第１搬送装置２００から搬送されてきたセパレータで包装された正極の極板Ｐと、前記第２搬送装置３００から搬送されてきた負極の極板Ｎとを前記第３搬送装置４００の積載ステージ４２０に順次積載することにより、正極の極板Ｐと負極の極板Ｎとをセパレータを介して積層状態にする。このように、正極の極板Ｐが既にセパレータで包装されているため、それと裸の負極の極板Ｎを交互に積載するだけで簡単に所定枚数の極板積層群Ｇを形成することができる。なお、以下の説明においては、セパレータで包装された正極の極板Ｐを、適宜、正極の極板Ｐという。
【００２９】
本装置１００は、図２に示すように、装置中心に垂直に立設された装置本体としての回転軸１１０と、該回転軸１１０の周面に設けられた第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０を備えてなる。
【００３０】
前記回転軸１１０は、回転軸用駆動モータ１１２により９０度の角度で揺動回転し、それに伴って回転軸１１０の揺動回転に追随する態様で第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０も揺動回転し、正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎを第１アライメントステージ２２０または第２アライメントステージ３２０から積載ステージ４２０まで移送するようになっている。
【００３１】
この回転軸１１０が、図３（ａ）に示すように、反時計方向に向かって一杯に回転した状態であるとき、第１移載アーム１２０が第１アライメントステージ２２０の上方に位置し、かつ第２移載アーム１３０が積載ステージ４２０の上方に位置しており、この状態を「第１状態」とする。一方、回転軸１１０が、図３（ｂ）に示すように、時計方向に向かって一杯に回転した状態であるとき、第１移載アーム１２０が積載ステージ４２０の上方に位置し、かつ第２移載アーム１３０が第２アライメントステージ３２０の上方に位置しており、この状態を「第２状態」とする。
【００３２】
なお、回転軸１１０の周面には、９０度の角度で接続口１１１が２箇所設けられている。第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０は該接続口１１１を介して後述する回転軸１１０内部の伝達機構１４０に連結される。
【００３３】
前記第１移載アーム１２０または第２移載アーム１３０は、第１アライメントステージ２２０または第２アライメントステージ３２０に載置された正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎを保持し、積載ステージ４２０まで移送したあと、積載ステージ４２０上に積層状態に積載することを交互に繰り返すことにより、前記積載ステージ４２０上に正極の極板Ｐと負極の極板Ｎをセパレータを介して積層状態にするものである。以下、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０について具体的に説明する。
【００３４】
前記第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０は、互いに９０度の角度で、かつ回転軸１１０から直交して延びる態様で回転軸１１０に接続されている。このため、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、回転軸１１０の揺動回転に追随して第１状態および第２状態の間を水平方向に揺動回動し得る。
【００３５】
すなわち、回転軸１１０が第１状態から第２状態に９０度回転したとき、第１移載アーム１２０が第１アライメントステージ２２０の上方位置から積載ステージ４２０の上方位置まで移動すると同時に、第２移載アーム１３０が積載ステージ４２０の上方位置から第２アライメントステージ３２０の上方位置に移動する。また、回転軸１１０が第２状態から第１状態に９０度回転したとき、第２移載アーム１３０が第２アライメントステージ３２０の上方位置から積載ステージ４２０の上方位置まで移動すると同時に、第１移載アーム１２０が積載ステージ４２０の上方位置から第１アライメントステージ２２０の上方位置に移動する。
【００３６】
第１移載アーム１２０は、図４に示すように、径方向先端部において第１アライメントステージ２２０の上面と対向するように設けられた第１吸着ヘッド１２１を備えている。この第１吸着ヘッド１２１は、平面視略矩形状の平板状に形成されており、下面において複数の吸引孔１２１ａを有しており、図示略の空気吸引装置によって該吸引孔１２１ａから空気を吸引することにより、第１アライメントステージ２２０に載置された正極の極板Ｐを吸着させて保持する。また、第１吸着ヘッド１２１は、空気吸引装置の吸引が停止することにより吸引力を失って、正極の極板Ｐの保持を解除して積載ステージ４２０に積載する。
【００３７】
一方、第２移載アーム１３０は、第１移載アーム１２０と同一の構造を有しており、径方向先端部において第２アライメントステージ３２０の上面と対向するように設けられた第２吸着ヘッド１３１を備えている。この第２吸着ヘッド１３１は、平面視略矩形状の平板状に形成されており、下面において複数の吸引孔１３１ａを有しており、図示略の空気吸引装置によって該吸引孔１３１ａから空気を吸引することにより、第２アライメントステージ３２０に載置された負極の極板Ｎを吸着させて保持する。また、第２吸着ヘッド１３１は、空気吸引装置の吸引が停止することにより吸引力を失って、負極の極板Ｎの保持を解除して積載ステージ４２０に積載する。
【００３８】
また、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０は、上述のように前記回転軸１１０の周面において前記回転軸１１０の軸線方向に移動可能な状態で接続されている。すなわち、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０は、それぞれ回転軸１１０の接続口１１１を通じて回転軸１１０の内部の伝達機構１４０に接続されており、別々の第１移載アーム用駆動モータ１２２と第２移載アーム用駆動モータ１３２により個別に昇降するようになっている。
【００３９】
この伝達機構１４０は、図５に示すように、回転軸１１０の内部で軸方向に並んで配置された２枚の環状の軸受け１４１、１４２と、該軸受け１４１、１４２に対して摺動可能に配置された第１ガイド部材１４３および第２ガイド部材１４４とからなる。この第１ガイド部材１４３および第２ガイド部材１４４は、軸方向に延びる態様で並んだ３本の支柱１４３ａ、１４４ａおよび該支柱１４３ａ、１４４ａの上端部に設けられたガイドレール１４３ｂ、１４４ｂおよび支柱１４３ａ、１４４ａの下端部に設けられた支持部材１４３ｃおよび支持部材１４４ｃとからなる。
【００４０】
この第１ガイド部材１４３および第２ガイド部材１４４は、それぞれガイドレール１４３ｂ、１４４ｂが第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０に接続され、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０が回転軸１１０の揺動回転に追随して移動するときにガイドレール１４３ｂ、１４４ｂ上を摺動するようになっている。
【００４１】
また、第１ガイド部材１４３および第２ガイド部材１４４は、支持部材１４３ｃ、１４４ｃにねじ孔１４３ｄ、１４４ｄが形成され、該ねじ孔１４３ｄ、１４４ｄにボールねじ１４３ｅ、１４４ｅが螺着されている。このボールねじ１４３ｅ、１４４ｅは、第１移載アーム用駆動モータ１２２および第２移載アーム用駆動モータ１３２により自軸回転するようになっている。このため第１移載アーム用駆動モータ１２２または第２移載アーム用駆動モータ１３２によりボールねじ１４３ｅまたはボールねじ１４４ｅが自軸回転すると、第１ガイド部材１４３または第２ガイド部材１４４が昇降し、それに伴って第１移載アーム１２０または第２移載アーム１３０が接続口１１１を通じて昇降することができる。なお、第１ガイド部材１４３および第２ガイド部材１４４は、軸受け１４１、１４２により周方向には移動しないように固定されている。
【００４２】
而して、本装置１００が第１状態の場合（図３（ａ））、第１移載アーム１２０は、正極の極板Ｐを保持するために、第１アライメントステージ２２０の上方位置から第１アライメントステージ２２０に載置されている正極の極板Ｐの高さ位置まで下降して、正極の極板Ｐを吸着したあと、下降する前に位置していた元の第１アライメントステージ２２０の上方位置まで上昇する。このとき第２移載アーム１３０は、負極の極板Ｎを積載するために、積載ステージ４２０上に積載された最上層の正極の極板Ｐの上方位置から当該正極の極板Ｐの高さ位置まで下降して、負極の極板Ｎを積載したあと、下降する前に位置していた元の積載ステージ４２０の上方位置に戻る。このように、第１移載アーム１２０は正極の極板Ｐの高さ位置まで下降する一方、第２移載アーム１３０は積載ステージ４２０に積層状態に積載されている最上層の正極の極板Ｐの高さ位置まで下降し、第１移載アーム１２０と第２移載アーム１３０との高さ位置が異なるように個別に制御されている。
【００４３】
また、本装置１００が第２状態の場合（図３（ｂ））、第２移載アーム１３０は、負極の極板Ｎを保持するため、第２アライメントステージ３２０の上方位置から第２アライメントステージ３２０に載置されている負極の極板Ｎの高さ位置まで下降して、負極の極板Ｎを吸着したあと、下降する前に位置していた元の第２アライメントステージ３２０の上方位置まで上昇する。このとき、第１移載アーム１２０は、正極の極板Ｐを積載するため、積載ステージ４２０上に載置された最上層の負極の極板Ｎの上方位置から当該負極の極板Ｎの高さ位置まで下降して、正極の極板Ｐを積載したあと、下降する前に位置していた元の積載ステージ４２０の上方位置に戻る。このように第２移載アーム１３０は負極の極板Ｎの高さ位置まで下降する一方、第１移載アーム１２０は積載ステージ４２０に積層状態に積載されている負極の極板Ｎの高さ位置まで下降し、第１移載アーム１２０と第２移載アーム１３０の高さ位置が異なるように個別に制御されている。
【００４４】
前記検知センサ１５０は、図２に示すように、積載ステージ４２０の上方位置に設けられており、積載ステージ４２０上に積層状態に積載された最上層の正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎの高さ位置を検知する。具体的には、検知センサ１５０は、積載ステージ４２０上に積載された最上層の正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎにレーザ光を照射し、該レーザ光の照射光の反射光を受光して距離を検知することにより行う。ここにおいて、検知センサ１５０が検知した最上層の正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎの高さ位置は、データとして後述の制御部５００に送信される。なお、ここにおける「最上層の正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎの高さ」とは、積載ステージ４２０の載置面から積載ステージ４２０上に積載された最上層の正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎの表面までの高さのことである。
【００４５】
図６は、本装置１００の電気的構成を示すブロック図である。
【００４６】
本装置１００では、制御部５００が、積載ステージ４２０上に積載さた最上層の正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎの高さ位置を検知する検知センサ１５０、第１移載アーム１２０を駆動する第１移載アーム用駆動モータ１２２、および第２移載アーム１３０を駆動する第２移載アーム用駆動モータ１３２、第１搬送装置２００の第１コンベア２１０を駆動する第１コンベア用駆動モータ２３０、第２搬送装置３００の第２コンベア３１０を駆動する第２コンベア用駆動モータ３３０、および第３搬送装置４００の第３コンベア４１０を駆動する第３コンベア用駆動モータ４３０に電気的に接続されている。
【００４７】
よって、制御部５００は、第１移載アーム１２０、第２移載アーム１３０、第１コンベア２１０、第２コンベア３１０、第３コンベア４１０を所定の命令に従って制御している。
【００４８】
例えば、制御部５００は、検知センサ１５０から送信されてきた積載ステージ４２０上の極板積層群Ｇにおける最上層の正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎの高さ位置のデータを受信し、当該最上層の正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎの高さ位置のデータに基づいて第１移載アーム用駆動モータ１２２または第２移載アーム用駆動モータ１３２を制御する。これにより、第１移載アーム１２０または第２移載アーム１３０は、積載ステージ４２０の上方位置から積載ステージ４２０上に積層状態に積載された最上層の負極の極板Ｎまたは正極の極板Ｐの高さ位置まで下降する。制御部５００は、その他、回転軸１１０の揺動回転、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０の昇降も後述の動作で説明するように制御している。
【００４９】
また、制御部５００は、第１コンベア用駆動モータ２３０よび第２コンベア用駆動モータ３３０を制御し、これにより第１コンベア２１０および第２コンベア３１０が所定の動作を行う。すなわち、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０による積載動作および保持動作が交互に繰り返し行われることに同期して、第１コンベア２１０または第２コンベア３１０から正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎが第１アライメントステージ２２０または第２アライメントステージ３２０に連続して一枚ずつ順次載置される。
【００５０】
さらに、制御部５００は、第３コンベア用駆動モータ４３０を制御し、これにより第３コンベア４１０が所定の動作を行う。すなわち、積載ステージ４２０上に所定枚数の正極の極板Ｐおよび負極の極板Ｎが積載された場合、その所定枚数の極板積層群Ｇを第３コンベア４１０から後工程に搬送していく。
【００５１】
次に本装置１００の動作について図７〜図９を参照しつつ説明する。
【００５２】
なお、本説明では、既に積載ステージ４２０に複数枚の正極の極板Ｐと負極の極板Ｎが交互に積層状態に積載された極板積層群Ｇの形成途中から説明することとする。
【００５３】
（１）まず、図７（ａ）に示すように、第１移載アーム１２０は、第１アライメントステージ２２０に載置された正極の極板Ｐの上方に位置している。また、第２移載アーム１３０は、第２吸着ヘッド１３１で負極の極板Ｎを吸着保持した状態で、積載ステージ４２０上に積載された最上層の正極の極板Ｐの上方に位置している。
【００５４】
（２）次に、図７（ｂ）に示すように、第１移載アーム１２０は、第１アライメントステージ２２０の上方位置から第１アライメントステージ２２０に載置されている正極の極板Ｐの高さ位置まで下降して、正極の極板Ｐを吸着する。また、第２移載アーム１３０は、検知センサ１５０により検知した最上層の正極の極板Ｐの高さ位置に基づいて、積載ステージ４２０上に積載された最上層の正極の極板Ｐの上方位置から当該正極の極板Ｐの高さ位置まで下降して、負極の極板Ｎを積載する。
【００５５】
（３）次に、図７（ｃ）に示すように、第１移載アーム１２０は、第１吸着ヘッド１２１で正極の極板Ｐを吸着した状態で、下降する前に位置していた元の第１アライメントステージ２２０の上方位置まで上昇する。また、第２移載アーム１３０は、下降する前に位置していた元の積載ステージ４２０の上方位置まで上昇する。
【００５６】
（４）次に、図８（ａ）に示すように、回転軸１１０が第１状態から第２状態に９０度回転したとき、第１移載アーム１２０が第１アライメントステージ２２０の上方位置から積載ステージ４２０の上方位置まで移動すると同時に、第２移載アーム１３０が積載ステージ４２０の上方位置から第２アライメントステージ３２０の上方位置まで移動する。なお、このとき第１アライメントステージ２２０には、第１コンベア２１０から搬送されてきた次の正極の極板Ｐが載置されている。
【００５７】
（５）次に、図８（ｂ）に示すように、第１移載アーム１２０は、検知センサ１５０により検知した最上層の負極の極板Ｎの高さ位置に基づいて、積載ステージ４２０上に積載された最上層の負極の極板Ｎの上方位置から当該負極の極板Ｎの高さ位置まで下降して、正極の極板Ｐを積載する。また、第２移載アーム１３０は、第２アライメントステージ３２０の上方位置から第２アライメントステージ３２０に載置されている負極の極板Ｎの高さ位置まで下降して、負極の極板Ｎを吸着する。
【００５８】
（６）次に、図８（ｃ）に示すように、第１移載アーム１２０は、下降する前に位置していた元の積載ステージ４２０の上方位置まで上昇する。また、第２移載アーム１３０は、第２吸着ヘッド１３１で負極の極板Ｎを吸着した状態で、下降する前に位置していた元の第２アライメントステージ３２０の上方位置まで上昇する。
【００５９】
（７）次に、再び図７（ａ）に示すように、回転軸１１０が第２状態から第１状態に９０度回転したとき、第１移載アーム１２０が積載ステージ４２０の上方位置から第１アライメントステージ２２０の上方位置に移動し、第２移載アーム１３０が第２アライメントステージ３２０の上方位置から積載ステージ４２０の上方位置まで移動する。なお、このとき第２アライメントステージ３２０には、第２コンベア３１０から搬送されてきた次の負極の極板Ｎが載置されている。
【００６０】
（８）このあと上記（１）〜（７）の工程を繰り返すことにより、正極の極板Ｐと負極の極板Ｎとが所定枚数になるまで交互に積層状態に順次積載されていく。そして、最後に、図９（ａ）に示すように、第２移載アーム１３０は、負極の極板Ｎを積載するために、積載ステージ４２０上に積載された最上層の正極の極板Ｐの上方位置から当該正極の極板Ｐの高さ位置まで下降して、負極の極板Ｎを積載する。このとき、第１移載アーム１２０は、第１アライメントステージ２２０に載置されている正極の極板Ｐの高さ位置まで下降せずに、第１アライメントステージ２２０の上方位置を維持することにより正極の極板Ｐの吸着動作を１回休止する。
【００６１】
（９）次に、図９（ｂ）に示すように、回転軸１１０が第１状態から第２状態に９０度回転したとき、第１移載アーム１２０が第１アライメントステージ２２０の上方位置から積載ステージ４２０の上方位置まで移動すると同時に、第２移載アーム１３０が積載ステージ４２０の上方位置から第２アライメントステージ３２０の上方位置に移動する。このとき積載ステージ４２０上に積層状態に積載された極板積層群Ｇは第３コンベア４１０により後工程に搬送されていく。
【００６２】
（１０）そして、第２移載アーム１３０は、第２アライメントステージ３２０の上方位置から第２アライメントステージ３２０に載置されている負極の極板Ｎの高さ位置まで下降して、負極の極板Ｎを吸着する。このとき、第１移載アーム１２０は、正極の極板Ｐを吸着保持していないため、積載ステージ４２０の表面まで下降せずに、積載ステージ４２０の上方位置を維持している。
【００６３】
（１１）このあと回転軸１１０が第２状態から第１状態に９０度回転して、上記（１）〜（８）の工程を繰り返すことにより、正極の極板Ｐと負極の極板Ｎとが所定枚数になるまで交互に積層状態に順次積載されていく。
【００６４】
このように正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎの保持および積載に際して、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０の高さ位置が個別に制御されるため、積載ステージ４２０を昇降させる必要がなくなり、正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎを積層状態に安定良く積載することができ、ひいては後工程において品質の高い電池を製造することが可能となる。
【００６５】
なお、本実施形態では、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０が昇降する場合について説明したが、正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎの搬送の向きに応じてその他の方向に移動してもよい。
【００６６】
また、積載ステージ４２０に積載された最上層のワークの高さ位置をレーザ光で検知する検知センサ１５０を設けたが、その他の検知センサあるいはカメラなどの検知装置でもよいし、検知装置を設けなくてもよい。なお、このように検知装置を設けない場合、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０は予め設定された高さ位置に個別に制御される。
【００６７】
また、第１移載アーム１２０が正極の極板Ｐを保持または積載すると同時に、第２移載アーム１３０が負極の極板Ｎを積載または保持するものとしたが、それらの保持または積載の動作を同時に行わなくてもよい。
【００６８】
また、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０は、回転軸１１０に追随する態様で揺動回転するものとしたが、個別に揺動回転するものとしてもよい。
【００６９】
また、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０は、回転軸１１０から互いに９０度の角度で延びる態様で回転軸１１０に接続したが、第１アライメントステージ２２０、第２アライメントステージ３２０、積載ステージ４２０の位置に応じてその他の角度で接続されてもよい。
【００７０】
また、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０のみとしたが、３本以上の移載アームであってもよい。
【００７１】
また、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０は、搬送装置により一枚ずつ搬送されてくる正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎを保持するものとしたが、積層状態の正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎの最上層から保持してもよい。
【００７２】
また、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０は、空気の吸引力により正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎを吸着したが、その他の方法により吸着してもよいし、あるいは吸着以外の方法により保持してもよい。
【００７３】
また、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０は、セパレータで包装された正極の極板Ｐと裸の負極の極板Ｎを交互に積載するものとしたが、正極の極板Ｐと負極の極板Ｎがセパレータを介して積層状態に積層されるものであれば、保持する正極の極板Ｐ、負極の極板Ｎ、セパレータ、セパレータで包装された正極の極板Ｐまたは負極の極板Ｎの組み合わせは任意である。
【００７４】
また、伝達機構１４０は回転軸１１０の内部に設けるものとしたが、回転軸１１０の外部に設けるものとしてもよい。
【００７５】
また、本システムは、一つの極板積層群Ｇを形成する場合について説明したが、本システムを複数設置して複数の極板積層群Ｇを同時に形成してもよい。
【００７６】
＜第２の実施形態＞
次に本発明の第２の実施形態に係る極板積載装置（以下、本装置１００という）について図１０および図１１を参照しつつ説明する。
【００７７】
第１実施形態では、第１移載アームと第２移載アームが回転軸を中心に揺動回転する装置であったが、本実施形態では第１移載アームと第２移載アームが左右に直線状に揺動する装置である。なお、本実施形態では、第１の実施形態と同一の機能を有するものについては同一の符号を付す。
【００７８】
本システムは、本装置１００と、本装置１００における右側に配置された第１搬送装置２００と、本装置１００における左側に配置された第２搬送装置３００と、本装置１００における中央に配置された第３搬送装置４００とを備える。すなわち、本装置１００の周囲において、第１搬送装置２００、第２搬送装置３００および第３搬送装置４００の順に直線状に配置されている。
【００７９】
前記第１搬送装置２００は、セパレータで包装された正極の極板Ｐを一枚ずつ搬送する第１コンベア２１０と、該正極の極板Ｐを載置する第１アライメントステージ２２０とを備え、第１コンベア２１０から搬送されてきた正極の極板Ｐが第１アライメントステージ２２０に１枚ずつ順次載置されるようになっている。
【００８０】
前記第２搬送装置３００は、負極の極板Ｎを一枚ずつ搬送する第２コンベア３１０と、負極の極板Ｎを載置する第２アライメントステージ３２０とを備え、第２コンベア３１０から搬送されてきた負極の極板Ｎが第２アライメントステージ３２０に１枚ずつ順次載置されるようになっている。
【００８１】
前記第３搬送装置４００は、正極の極板Ｐと負極の極板Ｎがセパレータを介して積層状態に積載される積載ステージ４２０と、所定枚数積載された極板積層群Ｇを別工程に搬送する第３コンベア４１０とを備え、積載ステージ４２０に所定枚数積載された極板積層群Ｇが図示略の第３コンベア４１０により別工程に順次搬送されるようになっている。
【００８２】
本装置１００は、装置本体６００と、装置本体６００の一端部に昇降可能に設けられた第１移載アーム１２０と、装置本体の他端部に昇降可能に設けられた第２移載アーム１３０とを備え、第１移載アーム１２０および第２移載アーム１３０は装置本体６００による左右の揺動に追随して揺動する。そして、第１移載アーム１２０と第２移載アーム１３０は、図示略の駆動モータにより個別に昇降するようになっている。
【００８３】
次に本装置１００の動作について図１０および図１１を参照しつつ説明する。
【００８４】
（１）まず、図１０（ａ）に示すように、第１移載アーム１２０は、第１アライメントステージ２２０に載置された正極の極板Ｐの上方に位置している。また、第２移載アーム１３０は、第２吸着ヘッド１３１で負極の極板Ｎを吸着保持した状態で、積載ステージ４２０上に積載された最上層の正極の極板Ｐの上方に位置している。
【００８５】
（２）次に、図１０（ｂ）に示すように、第１移載アーム１２０は、第１アライメントステージ２２０の上方位置から第１アライメントステージ２２０に載置されている正極の極板Ｐの高さ位置まで下降して、正極の極板Ｐを吸着する。また、第２移載アーム１３０は、積載ステージ４２０上に積載された最上層の正極の極板Ｐの上方位置から当該正極の極板Ｐの高さ位置まで下降して、負極の極板Ｎを積載する。このとき第２移載アーム１３０は、第１実施形態１と同様に検知センサにより積載ステージ４２０上に積載された最上層の正極の極板Ｐの上方位置を検知するのがよい。
【００８６】
（３）次に、図１０（ｃ）に示すように、第１移載アーム１２０は、第１吸着ヘッド１２１で正極の極板Ｐを吸着した状態で、下降する前に位置していた元の第１アライメントステージ２２０の上方位置まで上昇する。また、第２移載アーム１３０は、下降する前に位置していた元の積載ステージ４２０の上方位置まで上昇する。
【００８７】
（４）次に、図１１（ａ）に示すように、装置本体６００が右側から左側に移動したとき、第１移載アーム１２０が第１アライメントステージ２２０の上方位置から積載ステージ４２０の上方位置まで移動すると同時に、第２移載アーム１３０が積載ステージ４２０の上方位置から第２アライメントステージ３２０の上方位置に移動する。なお、このとき第１アライメントステージ２２０には、第１コンベア２１０から搬送されてきた次の正極の極板Ｐが載置されている。
【００８８】
（５）次に、図１１（ｂ）に示すように、第１移載アーム１２０は、積載ステージ４２０上に積載された最上層の負極の極板Ｎの上方位置から当該負極の極板Ｎの高さ位置まで下降して、正極の極板Ｐを積載する。また、第２移載アーム１３０は、第２アライメントステージ３２０の上方位置から第１アライメントステージ２２０に載置されている負極の極板Ｎの高さ位置まで下降して、負極の極板Ｎを吸着する。このとき第１移載アーム１２０は、第１実施形態１と同様に検知センサにより積載ステージ４２０上に積載された最上層の負極の極板Ｎの上方位置を検知するのがよい。
【００８９】
（６）次に、図１１（ｃ）に示すように、第１移載アーム１２０は、下降する前に位置していた元の積載ステージ４２０の上方位置まで上昇する。また、第２移載アーム１３０は、第２吸着ヘッド１３１で負極の極板Ｎを吸着した状態で、下降する前に位置していたも元の第２アライメントステージ３２０の上方位置まで上昇する。
【００９０】
（７）次に、再び図１０（ａ）に示すように、装置本体６００が左側から右側に移動したとき、第１移載アーム１２０が積載ステージ４２０の上方位置から第１アライメントステージ２２０の上方位置に移動し、第２移載アーム１３０が第２アライメントステージ３２０の上方位置から積載ステージ４２０の上方位置まで移動する。なお、このとき第２アライメントステージ３２０には、第２コンベア３１０から搬送されてきた次の負極の極板Ｎが載置されている。
【００９１】
（８）このあと上記（１）〜（７）の工程を繰り返すことにより、正極の極板Ｐと負極の極板Ｎとが所定枚数になるまで交互に積層状態に順次積載されていく。
【００９２】
以上、第１および第２実施形態のように、極板積載装置における装置本体、第１移載アーム、第２移載アームの構造は特に限定されるものではなく、ワークの保持および積載に際して、装置本体に対して第１移載アームおよび第２移載アームの高さ位置が個別に制御されるものであればよい。なお、ワークは、正極の極板、負極の極板、セパレータあるいはセパレータで包装された正極または負極の極板に限定されるものではなく、蓄電用材料であればその他のものであってもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１００…本装置
１１０…回転軸
１１１…接続口
１１２…回転軸用駆動モータ
１２０…第１移載アーム
１２１…第１吸着ヘッド
１２１ａ…吸引孔
１２２…第１移載アーム用駆動モータ
１３０…第２移載アーム
１３１…第２吸着ヘッド
１３１ａ…吸引孔
１３２…第２移載アーム用駆動モータ
１４０…伝達機構
１４１、１４２…軸受け
１４３…第１ガイド部材
１４４…第２ガイド部材
１４４ａ…支柱
１４４ｂ…ガイドレール
１４４ｃ…支持部材
１４４ｄ…ねじ孔
１４５…ボールねじ
１４６…サーボモータ
１５０…検知センサ
２００…第１搬送装置
２１０…第１コンベア
２２０…第１アライメントステージ
２３０…第１コンベア用駆動モータ
３００…第２搬送装置
３１０…第２コンベア
３２０…第２アライメントステージ
３３０…第２コンベア用駆動モータ
４００…第３搬送装置
４１０…第３コンベア
４２０…積載ステージ
４３０…第３コンベア用駆動モータ
５００…制御部
【図１】
0005602659.tif 000002
【図２】
0005602659.tif 000003
【図３】
0005602659.tif 000004
【図４】
0005602659.tif 000005
【図５】
0005602659.tif 000006
【図６】
0005602659.tif 000007
【図７】
0005602659.tif 000008
【図８】
0005602659.tif 000009
【図９】
0005602659.tif 000010
【図１０】
0005602659.tif 000011
【図１１】
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