(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークをベルト上に位置決めして搬送し、加工装置により搬送中のワークに対して加工を施す位置決め搬送装置において、
前記加工装置によるベルト上のワークへの加工に際して当該加工装置と干渉するベルト領域に、前記加工装置との干渉を避ける干渉回避孔若しくは干渉回避空間を設け、
前記ワークはシート状部材から加工装置により成形されると共にその搬送方向の後端がトリミング装置によりトリミングされて製品形状となるよう構成され、
加工装置による成形後に、トリミング装置に対して加工装置とワークとを相対的に搬送方向の前方へ移動させ、
前記移動後にトリミング装置を作動させてワークをトリミングすることを特徴とする位置決め搬送装置。
【請求項２】
前記ベルトは、中央の前記干渉回避空間を避けてその両側に配置されて、ワークの搬送方向の両側部分を夫々保持して同期してワークを搬送する一対のコンベアベルトにより構成され、
前記加工装置は、前記一対のコンベアベルト間に形成される搬送方向に延びた干渉回避空間を利用して、ワークに対して加工を施すことを特徴とする請求項１に記載の位置決め搬送装置。
【請求項３】
前記加工装置はワークの搬送方向に移動可能に構成され、加工装置はワークへの加工中にコンベアベルトと同期して搬送方向に移動されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の位置決め搬送装置。
【請求項４】
前記コンベアベルトは、ワークを負圧により吸着してベルト上に位置決めすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の位置決め搬送装置。
【請求項５】
ワークをベルト上に位置決めして搬送し、加工装置により搬送中のワークに対して加工を施す位置決め搬送方法において、
前記加工装置によるベルト上のワークへの加工時に、当該加工装置と干渉するベルト領域に、前記加工装置との干渉を防止する貫通孔若しくは貫通空間を設け、
前記ワークはシート状部材から加工装置により成形されると共にその搬送方向の後端がトリミング装置によりトリミングされて製品形状となるよう構成され、
前記加工装置は前記貫通孔若しくは貫通空間を利用してベルトコンベアと干渉することなくワークに対して加工を施し、
前記加工装置による成形後に、トリミング装置に対して加工装置とワークとを相対的に搬送方向の前方へ移動させ、
前記移動後にトリミング装置を作動させてワークをトリミングすることを特徴とする位置決め搬送方法。
【請求項６】
前記加工装置はワークの搬送方向に移動可能に構成され、
加工装置によるワークへの加工中に、加工装置をコンベアベルトと同期して移動させることを特徴とする請求項５に記載の位置決め搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを加工装置を経由させつつ搬送する位置決め搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から薄板状のワークを、変形・破損を与えることなく搬送する搬送装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
これは、吸着形ベルトコンベアで極板を吸着して集積部へ搬送し、集積部では極板の吸着を解除すると共に切り離し機構で極板を吸着形ベルトコンベアから切り離して集積台上に集積するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２８６５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来例のように、ベルトコンベアによる搬送装置では、一般に積載したワークを搬送する機能のみを備えて構成される。このため、搬送しているワークに加工を加える場合には、加工装置をコンベアサイドに配置し、コンベア上のワークを所定位置で取出して加工装置に移し、加工されたワークを再びコンベア上の所定位置に戻すよう構成する。
【０００６】
この場合に、コンベアは、ワークが取出された時点で停止され、加工されたワークが戻された時点で再び起動され、次に搬送されるワークが所定位置に到達するまでワークを搬送する作動が繰返される。このような加工装置と搬送装置との組合せでは、ワークをベルト外へ搬出し再びベルト上への戻す搬入のための時間が必要となり、生産サイクルタイムが長くなる不具合を備える。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、サイクルタイムの短縮に好適な位置決め搬送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】
【０００８】
本発明は、ワークをベルト上に位置決めして搬送し、加工装置により搬送中のワークに対して加工を施す位置決め搬送装置である。そして、加工装置によるベルト上のワークへの加工に際して当該加工装置と干渉するベルト領域に、加工装置との干渉を避ける干渉回避孔若しくは干渉回避空間を設け、ワークはシート状部材から加工装置により成形されると共にその搬送方向の後端がトリミング装置によりトリミングされて製品形状となるよう構成され、加工装置による成形後に、トリミング装置に対して加工装置とワークとを相対的に搬送方向の前方へ移動させ、前記移動後にトリミング装置を作動させてワークをトリミングすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
したがって、本発明では、ワークの加工時にベルト上から離脱させることなく、ベルト上のワークに対して加工装置により直接加工することができる。結果として、ワークのベルト外へ搬出し再びベルト上への戻す搬入のための時間を節約して、ワーク加工のサイクルタイムを短縮することができる。
しかも、ワークとしてのシート状部材から加工装置により成形されると共にその搬送方向の後端がトリミング装置によりトリミングされて製品形状となるよう構成されている。そして、加工装置による成形後に、トリミング装置に対して加工装置とシート状部材とを相対的に搬送方向の前方へ移動させ、前記移動後にトリミング装置を作動させてシート状部材をトリミングすることを特徴としている。このため、加工装置とシート状部材の搬送方向の前方へ移動分だけ、トリミングにより発生する端材の幅寸法を短縮することができ、素材の歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態を示す位置決め搬送装置の概略平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】搬送ベルトの平面図。
【図４】搬送ベルトの断面図。
【図５】搬送ベルトの構成を示す分解斜視図。
【図６】第２実施例の位置決め搬送装置の平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）。
【図７】帯状電極体の構成を説明する断面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）。
【図８】本発明の第２実施形態を示す位置決め搬送装置の概略平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）。
【図９】図８におけるＡ−Ａ断面図。
【図１０】図８におけるＢ−Ｂ断面図。
【図１１】本実施形態で加工されるワークの加工工程（Ａ）〜（Ｃ）を示す説明図。
【図１２】加工装置の断面図。
【図１３】加工装置による加工ステップ（Ａ）〜（Ｃ）を説明する説明図。
【図１４】加工装置によるトリミング加工のステップ（Ａ）〜（Ｃ）を説明する説明図。
【図１５】第２実施例の加工装置によるトリミング加工のステップ（Ａ）〜（Ｄ）を説明する説明図。
【図１６】搬送ベルトの構成例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の位置決め搬送装置を各実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１、２は、本発明を適用した位置決め搬送装置の第１実施形態の第１実施例を示す平面図、正面図及び側面図である。
【００１３】
ここで、先ず、本実施形態の位置決め搬送装置を適用するワークとして、例えば、二次電池の正極電極や負極電極を帯状電極材から切断して製造する方法の概要について、説明する。
【００１４】
正極電極や負極電極の電極素材は、集電体となる帯状の金属箔に活物質層を間欠的に塗布し、乾燥され、プレスローラ等により加圧された後に、ロール状に巻取られた状態で供給される。以下では、複数の活物質層が配列された帯状の電極材を「帯状電極材」という。この帯状電極材１をロール状態から展開すると、図７に示すように、金属箔２の領域と活物質層が塗布されている領域３とが交互に配列されている。
【００１５】
このため、このような帯状電極材１を切断して実際に使用する電極とするには、端子を形作るように活物質層領域３と金属箔領域２とを切断（箔切断面、図中の地点ａ−ｂ−ｃ−ｄ間）する。また、この箔切断面を基準として所定長さ離れた活物質層領域３の他端近傍（活物質切断面、図中の地点ｅ−ｆ間）とを夫々切断する。このようにして、帯状電極材１から連続して正極電極や負極電極を製造することができる。
【００１６】
帯状電極材１の具体的な切断順序としては、間欠的に配置されて前後に隣合う活物質領域３の後端部（図中の地点ｅ−ｆ間）と、その後方に配置された金属箔２（図中の地点ａ−ｂ−ｃ−ｄ間）とを、同時若しくは前後して、切断するようにする。
【００１７】
図１、２は、帯状電極材１の切断に使用する本発明を適用した位置決め搬送装置の第１実施例を示す。図１、２において、位置決め搬送装置１０は、ワークとしての帯状電極材１を吸着して搬送する搬送装置としてのベルトコンベア２０と、ベルトコンベア２０により搬送されるワークに対して加工を施す加工装置３０と、これらを制御するコントローラ４０と、を備える。
【００１８】
搬送装置としてのベルトコンベア２０は、両端に配置された一対のプーリ２１間にコンベアベルト２２を巻掛けて構成されている。そして、少なくともいずれか一方のプーリ２１を図示しない駆動装置により回転駆動することにより、一対のプーリ２１間でコンベアベルト２２を巻回移動させて、ベルト２２上に載置したワークを一方から他方へ搬送するよう作動する。以下では、ベルト２２上にワークを載置して一方から他方へ搬送する領域を搬送領域という。図示例では、一対のプーリ２１は夫々上下に配置した上側プーリと下側プーリとにより構成されているが、これに代えて、一個の大径のプーリによって形成してもよい。
【００１９】
また、一対のプーリ２１間には、コンベアベルト２２を搬送領域の中間で支持する中間ローラと、コンベアベルト２２の戻り領域の中間でベルトテンションを加えるテンションローラが配置されている。また、搬送領域の終端には、ワークを負圧により吸着してベルトコンベア２２から搬出するサクションローラ２３が配置されている。
【００２０】
ロール状態から展開された帯状電極材１は、歪み取りローラ装置２４を経由してコンベアベルト２２の搬送領域に供給され、後述するように、コンベアベルト２２に吸着されて搬送される。
【００２１】
コンベアベルト２２は、図３に示すように、ワークとしての帯状電極材１の切断部位が配置される位置に対応して、複数の貫通穴５０（干渉回避孔）を等間隔に備える。この貫通穴５０は、後述する加工装置３０の切断用の加工ツールとの干渉を避けるために設けられる。即ち、搬送する帯状電極体１は、金属箔領域２と先行している活物質領域３との境界部分が切断される領域として、上記した貫通穴５０内に存在するようコンベアベルト２２に位置決めされて搬送される。
【００２２】
コンベアベルト２２は、図４に示すように、二枚の鋼板２２Ａ、例えば、ステンレス鋼板が両者間に空間が形成されるよう、折曲げ弾性変形可能なスペーサ２２Ｂを挟んで一体に形成され、その状態で一対のプーリ２１に巻掛けされる。具体的には、図５に示すように、スペーサ２２Ｂを、貫通穴５０の縁領域とベルト幅の両側縁と、貫通穴５０縁領域・両側縁を連結する部分とに配置して、二枚の鋼板２２Ａ間に閉じた空間２２Ｅを形成する。二枚の鋼板２２Ａのうちの外周側の鋼板２２Ａには多数の通気穴２２Ｃが形成され、内周側の鋼板２２Ａには前記貫通穴５０を避けた幅方向両側の領域に複数の通気穴２２Ｄが形成される。
【００２３】
搬送領域のコンベアベルト２２の下方には、内周側鋼板２２Ａの幅方向両側の領域に摺動接触する吸引ダクト２５が配置されている。そして、吸引ダクト２５内の空間とコンベアベルト２２の閉じた空間２２Ｅとは、内周側鋼板２１Ａに設けた幅方向両側領域の複数の通気穴２２Ｄを介して連通される。吸引ダクト２５には、バキュームポンプや負圧ファン等の減圧手段２６で発生させた負圧が供給されるよう構成している。このため、コンベアベルト２２の閉じた空間２２Ｅには、吸引ダクト２５・通気穴２２Ｄを介して負圧が供給される。閉じた空間２２Ｅが負圧となることにより、外周側鋼板２１Ａ上に載置されるワークを多数の通気穴２２Ｃを介して吸引し、外周側鋼板２２Ａ上にワークを位置決めして、ずれ移動しないように固定する作用を発生させる。この閉じた空間２２Ｅに対応した位置には、ワークとしての帯状電極体１の活物質領域３が載置される。即ち、閉じた空間２２Ｅは正極電極や負極電極となるワーク単位に形成されている。
【００２４】
ベルトコンベア２０は、一対のプーリ２１を駆動する駆動装置をコントローラ４０により制御することにより、その搬送速度が制御される。コンベアベルト２２の貫通穴５０は、位置検出器４１によりその通過時点が検出されてコントローラ４０に入力されており、コントローラ４０は、後述する加工装置３０の原点位置を貫通穴５０が通過する時点を演算し、その時点で加工装置３０に起動信号を出力する。
【００２５】
加工装置３０は、図２に示すように、ベルトコンベア２０の搬送領域を囲んで上下に配置された上下型３１Ａ，３１Ｂと、上下型３１Ａ，３１Ｂを支持すると共にベルトコンベア２０の上下のベルト２２を取囲んで配置されたフレーム３２と、フレーム３２をベルトコンベア２２の搬送方向に駆動する駆動装置３３と、を備える。
【００２６】
上下型３１Ａ，３１Ｂは、ベルトコンベア２０の搬送領域を挟んで上下位置に配置され、図示しないガイドポストに案内されて互いに接近離反可能となっている。上型３１Ａ及び下型３１Ｂには、互いに対向させて配置されて、上下型３１Ａ，３１Ｂの接近時に帯状電極体１を切断するカッタポンチ及びダイを備える。
【００２７】
下型３１Ｂは、ベルトコンベア２０の搬送領域と戻り領域との間に配置され、ベルトコンベア２０を囲んで配置されたフレーム３２に支持され、上型３１Ａはフレーム３２に支持されたプレスシリンダ３２Ａのプレスラムの下端に連結されている。プレスシリンダ３２Ａは、上下型３１Ａ，３１Ｂを型閉じさせることにより、帯状電極体１をカッタポンチ及びダイにより切断し、その後に上下型３１Ａ，３１Ｂを型開きさせる。プレスシリンダ３２Ａには、そのストロークにより型開き状態及び型閉じ状態を検出するセンサ３２Ｂが設けられ、その検出信号をコントローラ４０に出力するよう構成している。
【００２８】
フレーム３２は、フロア等に設置したベースプレート３４上に配置されたスライダ３５により案内されてベルトコンベア２０の搬送方向に移動可能となっている。駆動装置３３は、ベースプレート３４側に配置されたサーボモータ３６により回転駆動されるボールねじ３６Ａとフレーム３２側に配置されてボールねじ３６Ａに螺合するボールナット３６Ｂとから構成されている。
【００２９】
駆動装置３３は、サーボモータ３６を駆動することにより、フレーム３２及び上下型３１Ａ，３１Ｂを予め設定した原点位置に停止させる。また、上下型３１Ａ，３１Ｂは原点位置では型開きされている。駆動装置３３は、コントローラ４０よりの起動信号に基づいてサーボモータ３６を駆動することにより、フレーム３２及び上下型３１Ａ，３１Ｂをベルトコンベア２０の搬送移動と同期して移動させる。上下型３１Ａ，３１Ｂは、コントローラ４０の起動信号に基づいてフレーム３２により搬送方向に移動されつつ型閉じを開始して帯状電極体１の切断加工を施すよう型閉じされ、その後に型開きされる。この型開き完了は、センサ３２Ｂで検出されてコントローラ４０に出力される。駆動装置３３は、上下型３１Ａ，３１Ｂによる帯状電極体１の切断を完了して上下型３１Ａ，３１Ｂが型開きされた時点で、サーボモータ３６によりフレーム３２及び上下型３１Ａ，３１Ｂを原点位置に復帰させる。
【００３０】
以上の構成の位置決め搬送装置の動作について以下に説明する。加工装置３０は原点位置に位置され、上下型３１Ａ，３１Ｂは型開き状態となっている。そして、ロール状態から展開された帯状電極材１を、歪み取りローラ装置２４を経由させてコンベアベルト２２の搬送領域に導き、金属箔領域２と先行している活物質領域３との境界部分が切断される領域として、貫通穴５０内に存在するようコンベアベルト２２に位置決めする。次いで、ベルトコンベア２０の搬送領域の下方に配置している吸引ダクト２５に負圧を導入して帯状電極材１をコンベアベルト２２に吸着させる。
【００３１】
次いで、ベルトコンベア２０を起動させて帯状電極材１を搬送する。コントローラ４０は、加工装置３０の原点位置を貫通穴５０が通過する時点で加工装置３０に起動信号を出力する。駆動装置３３は、コントローラ４０よりの起動信号に基づいてサーボモータ３６を駆動することにより、フレーム３２及び上下型３１Ａ，３１Ｂをベルトコンベア２０の搬送移動と同期して移動させる。上下型３１Ａ，３１Ｂは、コントローラ４０の起動信号に基づいてフレーム３２により搬送方向に移動されつつ型閉じを開始して帯状電極体１の切断加工を施すよう型閉じされ、その後に型開きされる。ワーク間の端材は、上下型３１Ａ，３１Ｂの下方に落下され、図示しない回収ボックスへ回収される。
【００３２】
この型開き完了は、センサ３２Ｂで検出されてコントローラ４０に出力される。駆動装置３３は、上下型３１Ａ，３１Ｂによる帯状電極体１の切断を完了して上下型３１Ａ，３１Ｂが型開きされた時点で、サーボモータ３６によりフレーム３２及び上下型３１Ａ，３１Ｂを原点位置に復帰させる。
【００３３】
このような動作が繰返されることにより、帯状電極材１は、コンベアベルト２２により搬送されつつ、加工装置３０により正極電極若しくは負極電極として連続して切断することができる。得られた正極電極若しくは負極電極は、ワークを吸着するサクションローラ２３により図示しない次工程へ搬送される。
【００３４】
図６は、帯状電極材１の切断に使用する本発明を適用した位置決め搬送装置の第２実施例を示す。本実施例においては、ワークとしての帯状電極材１の切断加工をレーザビームにより実施する構成を第１実施例に追加したものである。なお、第１実施例と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００３５】
本実施例においては、加工装置３０として、レーザビームによりワークとしての帯状電極材１の切断加工を実施するために、レーザビーム切断装置６１と、レーザビーム切断装置６１をコンベア２０の搬送方向と幅方向に移動位置決めするサーボ軸６２と、をベルトコンベア２０の上方に備える。そして、レーザビーム切断装置６１及びサーボ軸６２の作動をコントローラ４０により制御するようにしている。
【００３６】
また、レーザビームによりワークとしての帯状電極材１の切断加工を実施するために、本実施例におけるコンベアベルト２２には、第１実施例の貫通穴５０に代えて、レーザビームの貫通を許容するスリット５１を等間隔に設けるようにしている。ベルトコンベア２０のその他の構成は、第１実施例と同様である。
【００３７】
サーボ軸６２は、第１実施例と同様に、図示しないサーボモータを駆動することにより、レーザビーム切断装置６１を予め設定した原点位置に停止させる。また、サーボ軸６２は、コントローラ４０よりの起動信号に基づいてサーボモータを駆動することにより、レーザビーム切断装置６１をベルトコンベア２０の搬送移動と同期して移動させる。同時にサーボ軸６２は、コントローラ４０の起動信号に基づいてレーザビーム切断装置６１を搬送方向に移動しつつベルト幅方向に移動させて、レーザビーム切断装置６１により発生したレーザビームにより帯状電極材１を予め設定した形状に切断する。この切断完了は、図示しないセンサで検出されてコントローラ４０に出力される。サーボ軸６２は、レーザビーム切断装置６１による帯状電極体１の切断を完了した時点で、サーボモータによりレーザビーム切断装置６１を原点位置に復帰させる。
【００３８】
レーザビーム切断装置６１には、アーム６３を介して搬送領域のコンベアベルト２２の下方のレーザビームの延長上に位置するよう保持した集塵装置６４を一体に備える。即ち、レーザビーム切断装置６１がサーボ軸６２による水平方向へ移動されても、ビーム照射方向の延長上には、常に集塵装置６４が位置するようになっている。集塵装置６４には、図示しないが吸引装置が接続され、集塵装置６４により捕獲した塵埃を吸引・分離するようにしている。このため、レーザビームによるワーク切断により発生する飛散粉末は集塵装置６４により受止められ吸引・分離される。
【００３９】
以上の構成の位置決め搬送装置では、加工装置３０は原点位置に位置され、ロール状態から展開された帯状電極材１を（歪み取りローラ装置２４を経由させて)コンベアベルト２２の搬送領域に導く。そして、帯状電極材１の金属箔領域２と先行している活物質領域３との境界部分の切断される部分に、スリット５１が存在するようコンベアベルト２２に位置決めする。次いで、ベルトコンベア２０の搬送領域の下方に配置している吸引ダクト２５に負圧を導入して帯状電極材１をコンベアベルト２２に吸着させる。
【００４０】
次いで、ベルトコンベア２０を起動させて帯状電極材１を搬送する。コントローラ４０は、加工装置３０の原点位置をスリット５１が通過する時点で加工装置３０に起動信号を出力する。サーボ軸６２は、コントローラ４０よりの起動信号に基づいてサーボモータを駆動することにより、レーザビーム切断装置６１をベルトコンベア２０の搬送移動と同期して移動させる。レーザビーム切断装置６１は、コントローラ４０の起動信号に基づいてサーボ軸６２により搬送方向に移動されつつベルト幅方向にも移動されてレーザビームにより帯状電極体１の切断加工を施し、予め設定した形状に切断する。そして、切断完了により、サーボ軸６２は、サーボモータによりレーザビーム切断装置６１を原点位置に復帰させる。
【００４１】
このような動作が繰返されることにより、帯状電極材１は、コンベアベルト２２により搬送されつつ、加工装置３０により正極電極若しくは負極電極として連続して切断することができる。得られた正極電極若しくは負極電極は、ワークを吸着するサクションローラ２３により図示しない次工程へ搬送され、ワーク間の端材は図示しない回収ボックスへ回収される。
【００４２】
以上のように、本実施形態では、コンベアベルト２２には、加工装置３０による帯状電極材１の切断のための作動と干渉しないように貫通穴５０やスリット５１が設けられている。このため、ワークを加工のためにコンベアベルト２２上から移動させる必要がなく、コンベアベルト２２上でワークに対して必要な加工を行うことができる。このため、ワークをコンベア２０上から加工装置３０へ搬送し加工装置３０からコンベア２０上に戻すロス時間を節約でき、サイクルタイムの短縮を図ることができる。また、加工装置３０もコンベア２０と重ねて配置することができ、設備の専有面積も少なくすることができる。また、コンベアベルト２２の搬送領域には、ワークを吸着して位置決めしている。このため、加工時におけるワーク保持のための特別な治具を必要とせずにワークを固定でき、加工精度を低下させることなく、また、薄物ワーク等の変形を防止しながら加工することができ、作業効率及び作業性を向上させることができる。
【００４３】
そして、加工装置３０をコンベアベルト２２の搬送移動と同期して移動させるようにしているため、切断加工と搬送とが同時に実行することができる。
【００４４】
なお、上記実施形態において、加工装置３０として、ワークを切断するものについて説明したが、ワークの両面のいずれかより、検査、塗装、溶接、溶断、部品の組付け等を実行する加工装置であってもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、ワークの保持するものとして、負圧によりベルト２２に吸着させるものについて説明したが、ベルト２２にワークを保持できるものであれば、磁力による吸着やクランプ等の機械的な手段による保持であってもよい。
【００４６】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００４７】
（ア）ワークをベルト２２上に位置決めして搬送し、加工装置３０により搬送中のワークに対して加工を施す位置決め搬送装置である。そして、加工装置３０によるベルト２２上のワークへの加工に際して当該加工装置３０と干渉するベルト領域に、加工装置３０との干渉を避ける干渉回避孔としての貫通穴５０（若しくはスリット５１）を設けたことを特徴とする。このため、ワークの加工時にベルト２２上から離脱させることなく、ベルト２２上のワークに対して加工装置３０により直接加工することができる。結果として、ワークをベルト２２外へ搬出し再びベルト２２上への戻す搬入のための時間を節約して、ワーク加工のサイクルタイムを短縮することができる。
【００４８】
（イ）加工装置３０はワークの搬送方向に移動可能に構成され、加工装置３０はワークへの加工中にコンベアベルト２２と同期して搬送方向に移動されることを特徴とする。このため、コンベア２０での搬送中に加工装置３０により加工を施すことができ、コンベア２０での搬送時間と加工装置３０での加工時間とを別個に必要とせず、生産サイクルタイムを更に短縮することができる。
【００４９】
（ウ）コンベアベルト２２は、ワークを負圧により吸着してベルト２２上に位置決めすることを特徴とする。このため、ワークが薄肉部材、例えば、シート状のものであっても、位置ずれすることなく位置決め精度を向上させて保持することができる。従って、加工時に加工精度を維持しつつワークを変形させることなく加工でき、また搬送することができる。結果として、加工の作業効率及び作業性を向上させることができる。
【００５０】
（第２実施形態）
図８〜図１０は、本発明を適用した位置決め搬送装置の第２実施形態を示し、図８は平面図及び側面図、図９は図８のＡ−Ａ断面図、図１０は図８のＢ−Ｂ断面図である。本実施形態においては、ワークとしてラミネートシートに対してプレス加工装置により成形加工する構成を第１実施形態に追加したものである。なお、第１実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００５１】
本実施形態のワークはシート状部材５、例えば、ラミネートシートであり、このラミネートシートを加工装置３０としてのプレス加工装置８０により成形・切断して、例えば、リチウムイオン電池の外装ケースを製造するものである。
【００５２】
図１１は、その加工工程を示すものであり、（Ａ）に示すように、ロール状に巻取られたシート部材５を展開して、所定長さのシート状部材５に切断する。次いで、（Ｂ）に示すように、シート状部材５の中央領域に電池要素を収容する窪み６ができるようにプレス加工装置８０により絞り成形を施す。次いで、（Ｃ）に示すように、シート状部材５の周辺にロケート穴７をピアス加工すると共に搬送方向の後方領域を仕上げトリミングして所定寸法の外装ケースを得るようにしている。なお、シート状部材５の周辺の全領域若しくは幅方向両側を仕上げトリミングすることもできるが、以下では、搬送方向の後方領域のみを仕上げトリミングするものについて説明する。また、以下では、シート状部材５の搬送方向を基準として、搬送方向前方を単に「前方」とし、搬送方向後方を単に「後方」とする。
【００５３】
上記したシート状部材５を搬送するベルトコンベア２０は、図８に示すように、ロール状に巻取られたシート状部材５を展開して吸着してプレス加工装置８０に搬送する第１ベルトコンベア７１を備える。また、プレス加工装置８０に供給されたシート状部材５を吸着すると共に、プレス加工装置８０で切断され、加工されたシート状部材５を搬送する第２ベルトコンベア７２を備える。
【００５４】
第１及び第２ベルトコンベア７１，７２は、シート状部材５の搬送方向と直交する幅方向の両側部分を吸着して搬送する一対のコンベアベルト７３Ａを備える。一対のコンベアベルト７３Ａ同士の間の空間は、加工装置との干渉回避空間５３を構成する。一対のコンベアベルト７３Ａは夫々のプーリに巻き掛けて駆動され、一対が互いに同期してシート状部材５を搬送する。各コンベアベルト７３Ａは、多数の通気孔７３Ｂを備えた、例えば、環状のスチールベルトにより構成される。
【００５５】
第１,２ベルトコンベア７１，７２のベルト７３Ａの搬送領域と戻り領域との間には、図９，１０に示すように、閉じた空間により形成され、上面をベルト７３Ａの搬送領域に接触させたバキュウムチャンバ７４が配置されている。バキュウムチャンバ７４には、バキュームポンプや負圧ファン等の減圧手段２６で発生させた負圧が供給される。バキュウムチャンバ７４のベルト搬送領域と接する上面には多数の通気孔が設けられ、この多数の通気孔及びベルト７３Ａに設けた通気孔７３Ｂを介して外気を吸引して、ベルト７３Ａ上に架け渡して載置されるシート状部材５を吸着する。このため、一対のベルト７３Ａ上に架け渡して載置されるシート状部材５は、一対のベルト７３Ａ上に位置決めされ、ずれ移動しないように吸着固定される。
【００５６】
プレス加工装置８０は、第２ベルトコンベア７２の一対のコンベアベルト７３Ａ間に配置された上下型８１Ａ，８１Ｂと、上下型８１Ａ，８１Ｂを支持すると共に一対のコンベアベルト７３Ａの上下ベルトを取囲んで配置されたフレーム８２と、フレーム８２をベルトコンベア７２の搬送方向に駆動する駆動装置８３と、を備える。上下型８１Ａ，８１Ｂは、一対のコンベアベルト７３Ａにより搬送されるシート状部材５を挟んで上下に配置され、図示しないガイドポストに案内されて互いに接近離反可能となっている。
【００５７】
図１２は、プレス加工装置８０の具体的な構成を示すものである。プレス加工装置８０の下型８１Ｂは、成形形状に型彫りされた領域８４Ａとその外周のフランジ支え８４Ｂを備え、シート状部材５の搬送方向後方の外側にはシート状部材５を裁断するカッタの下刃８５を備える。カッタの下刃８５は、フランジ支え８４Ｂに近接させて設けた内側下刃８５Ａと、この内側下刃８５Ａより後方の外側において、内側下刃８５Ａに対して所定間隔を持って配置した外側下刃８５Ｂと、からなる。
【００５８】
また、プレス加工装置８０の上型８１Ａは、カッタ上刃８６とピアスポンチ８７を備えてフレーム８２に設けたサーボアクチュエータ８２Ａで下型８１Ｂに向かって位置制御され且つ加圧される上フレーム８８を備える。また、上フレーム８８に設けたエアシリンダ８８Ａにより下型８１Ｂに向かって押出されるフランジ押さえ８９及び成形パンチ９０と、を備える。カッタ上刃８６は、下型８１Ｂの内側下刃８５Ａの後方に係合する内側上刃８６Ａと、外側下刃８５Ｂの内側に係合する外側上刃８６Ｂと、を備える。外側上刃８６Ｂの先端は内側上刃８６Ａの先端より下側に延びている。なお、シート状部材５の搬送方向の前方及び側方は、裁断せずに供給されたシート状部材５の幅全体が製品に利用される。
【００５９】
そして、フレーム８３に設けたサーボアクチュエータ８２Ａによる上下型８１Ａ，８１Ｂの型閉じ時には、先ず、図１３（Ａ）に示すように、上フレーム８８が下降されて、フランジ押え８９がフランジ支え８４Ｂの上に載せられているシート状部材５を押えてシート状部材５を上下型８１Ａ，８１Ｂ間に保持する。同時に、外側下刃８５Ｂと外側上刃８６Ｂとが切刃を交差させてシート状部材５の後方領域を粗トリミングする第１段階の加工が実行される。
【００６０】
次いで、図１３（Ｂ）に示すように、成形パンチ９０がエアシリンダ８８Ａにより押出されて、下型８１Ｂとの間でシート状部材５を絞り成形する第２段階の加工が実行される。この絞り成形においては、シート状部材５が成形パンチ９０により絞り成形されることにより、フランジ押え８９とフランジ支え８４Ｂとの間で若干だけ滑り移動してシート状部材５の外周領域が内周側に引込まれる。
【００６１】
次いで、図１３（Ｃ）に示すように、サーボアクチュエータ８２Ａが作動されて上フレーム８８が更に下降され、上フレーム８８に設けたピアスポンチ８７が下降され、シート状部材５に穴開け加工する第３段階の加工が実行される。各エアシリンダ８８Ａは、上フレーム８８の下降に連れて収縮される。同時に、内側下刃８５Ａと内側上刃８６Ａとが切刃を交差させてシート状部材５の後方領域を仕上げトリミングする。トリミング及びピアス加工により生じたスクラップは下型８１Ｂの下方へ落下される。
【００６２】
フレーム８２は、第１実施形態と同様に、フロア等に設置したベースプレート３４上に配置されたスライダ３５により案内されてベルトコンベア７２の搬送方向に移動可能となっている。駆動装置８３は、ベースプレート３４側に配置されたサーボモータ３６により回転駆動されるボールねじ３６Ａとフレーム８２側に配置されてボールねじ３６Ａに螺合するボールナット３６Ｂとから構成されている。
【００６３】
駆動装置８３は、サーボモータ３６を駆動することにより、フレーム８２及び上下型８１Ａ，８１Ｂを予め設定した原点位置に位置決めし、基本的には原点位置に停止されている。また、上下型８１Ａ，８１Ｂは初期状態では型開きされている。上下型８１Ａ，８１Ｂは、コントローラ４０の起動信号に基づいて型閉じされ、上記した第１〜３段階の加工を施し、その後に型開きされる。この型開き完了は、センサで検出されてコントローラ４０に出力される。
【００６４】
以上の構成の位置決め搬送装置では、プレス加工装置８０は原点位置にあり、上下型８１Ａ，８１Ｂが型開き状態となっている。そして、ロール状態から展開されたラミネートフィルムよりなるシート状部材５を第１ベルトコンベア７１のベルト７３Ａの搬送領域に導き、ベルト７３Ａの搬送領域の下方に配置しているバキュームチャンバ７４に負圧を導入してコンベアベルト７３Ａに吸着させる。
【００６５】
次いで、第１ベルトコンベア７１を駆動させてシート状部材５先端を第２ベルトコンベア７２上に搬送し、第２ベルトコンベア７２においても、シート状部材５先端の幅方向両側部分をバキュウムチャンバ７４の負圧により吸着させて搬送する。原点位置のプレス加工装置８０にシート状部材５が供給される時点で、コントローラ４０は、第１，２ベルトコンベア７１，７２を停止させると共にプレス加工装置８０に起動信号を出力する。
【００６６】
プレス加工装置８０はサーボアクチュエータ８２Ａを作動させて上フレーム８８を下降させてシート状部材５をフランジ押さえ８９で保持すると共に外側刃８５Ｂ，８６Ｂ同士の係合によりシート状部材５を粗トリミングする。次いで、プレス加工装置８０は、エアシリンダ８８Ａを作動させて成形パンチ９０を下降させシート状部材５を絞り成形する。次いで、サーボアクチュエータ８２Ａを作動させて上フレーム８８を下降させて内側刃８５Ａ，８６Ａ同士を係合させてシート状部材５を仕上げトリミングすると共にピアスパンチ８７によりロケート穴７の穴開け加工を施し、その後に型開きされる。
【００６７】
このプレス加工装置８０による加工中においても、シート状部材５の幅方向両側部分は、第２ベルトコンベア７２の一対のコンベアベルト７３Ａに吸着されているため、ズレ移動したり捲れ上がったりすることなく保持され、その変形が防止される。このため、プレス加工装置８０でのシート状部材５の位置決め精度を確保でき、精度の高い加工を施すことができる。
【００６８】
型開き完了動作は、センサで検出されてコントローラ４０に出力され、第２ベルトコンベア７２が起動されて、成形されたシート状部材５の搬送方向両側を吸着して次工程に搬出される。
【００６９】
次いで、第１ベルトコンベア７１を駆動させてシート状部材５先端を第２ベルトコンベア７２上に搬送し、第２ベルトコンベア７２においても、シート状部材５先端の幅方向両側部分をバキュウムチャンバ７４の負圧により吸着させて搬送する。そして、原点位置のプレス加工装置８０にシート状部材５が供給される時点で、コントローラ４０は、第１，２ベルトコンベア７１，７２を停止させると共にプレス加工装置８０に起動信号を出力し、プレス加工装置８０により同様の加工が施される。
【００７０】
このような動作が繰返されることにより、ワークとしてのラミネートシートは、コンベアベルト７３Ａにより搬送されつつ、プレス加工装置８０により、リチウムイオン電池の外装ケースに製造される。
【００７１】
ところで、上記したプレス加工装置８０によるトリミング加工では、図１４に示すように、先ず外側刃８５Ｂ．８６Ｂ同士の係合により粗トリミングが実施され（Ａ）、絞り成形されて（Ｂ）シート状部材５の周縁が若干引込まれ、次いで内側刃８５Ａ，８６Ａ同士の係合により仕上げトリミングが実施される（Ｃ）。このため、仕上げトリミングにより切断されてスクラップとなる端材の幅が、下型８１Ｂの内側下刃８５Ａと外側下刃８５Ｂとの間隔寸法分（内側上刃８６Ａと外側上刃８６Ｂとの合計厚さ分）と大きくなり、材料の歩留まりを低下させる。
【００７２】
図１５は上記した材料の歩留まりを改善したプレス加工装置８０によるトリミング加工の要領を示す実施例である。この実施例においては、上型８１Ａに設ける上２枚刃８６（内側上刃８６Ａと外側上刃８６Ｂ）と下型８１Ｂに設ける外側下刃８５Ｂに対して、サーボモータ３６を駆動することにより、プレス加工装置８０を原点位置からベルトコンベア７２の搬送方向前方に移動させるようにしている。
【００７３】
即ち、（Ａ）に示すように、上２枚刃８６と外側下刃８５Ｂとを上下型８１Ａ，８１Ｂに近接配置した状態において、シート状部材５を外側下刃８５Ｂと外側上刃８６Ｂとにより粗トリミングする。引き続きシート状部材５に対して絞り成形が実施され（Ｂ）、その状態において上型８１Ａに設ける２枚刃８６（内側上刃８６Ａと外側上刃８６Ｂ）と下型８１Ｂに設ける外側下刃８５Ｂとに対して、プレス加工装置８０をサーボモータ３６により原点位置から搬送方向の前方にスライド移動させる（Ｃ）。このスライド移動時には、第２ベルトコンベア７２も同期して駆動され、プレス加工装置８０で加工中のシート状部材５の幅方向両端部分を吸着して、シート状部材５を移動させる。
【００７４】
この移動により、上下型８１Ａ，８１Ｂより搬送方向後方にはみ出ている素材も同様に前方に移動し、上型８１Ａの内側上刃８６Ａと下型８１Ｂの内側下刃８５Ａとがトリミング可能に上下から対面する。この状態において、上２枚刃８６を更に下降させることにより、内側上刃８６Ａと内側下刃８５Ａとにより仕上げトリミングを実施する（Ｄ）。この仕上げトリミングでは、プレス加工装置８０が上２枚刃８６及び外側下刃８５Ｂに対して搬送方向前方へスライド移動した寸法分において、トリミングされる端材の幅寸法が短縮でき、材料の歩留まりを向上させることができる。
【００７５】
なお、上記実施形態において、バキュウムチャンバ７４として、閉じた空間により形成され、上面をベルト７３Ａの搬送領域に接触させたものについて説明した。しかし、図１６に示すように、外周側に多数の通気口を設けた鋼板２２Ａを用いると共に内周側に孔の無い鋼板２２Ａを配置し、両者間の隙間の幅方向両端部に弾性体２２Ｂを挟むと共に、図示しない幅方向の仕切壁によりベルト長手方向に分割された閉空間２２Ｅを形成するものであってもよい。この場合には、プーリにより循環して搬送領域を進行中の閉空間のみに負圧を供給することにより、バキュウムチャンバ７４と同様に作用させることができる。
【００７６】
また、上記実施形態において、加工装置として、シート状素材５を切断し、その中央部に絞り加工を施すものについて説明した。しかし、予め切断されたシート状部材５に対してその中央部を加工するものであれば、加工装置をベルトコンベアと同期させつつ搬送方向に移動させながら、シート状部材５の両面のいずれかより、検査、塗装、溶接、溶断、部品の組付け等を実行する加工装置であってもよい。
【００７７】
本実施形態においては、第１実施形態における効果（ア）〜（ウ）に加えて以下に記載した効果を奏することができる。
【００７８】
（エ）ベルト７３Ａは、中央の前記干渉回避空間５３を避けてその両側に配置されて、ワークとしてのシート状部材５の搬送方向の両側部分を夫々保持して同期してシート状部材５を搬送する一対のコンベアベルト７３Ａにより構成される。また、加工装置としてのプレス加工装置８０は、前記一対のコンベアベルト７３Ａ間に形成される搬送方向に延びた干渉回避空間５３を利用して、シート状部材５に対して加工を施すことを特徴とする。このため、シート状部材５の加工時にベルト７３Ａ上から離脱させることなく、ベルト７３Ａ上のシート状部材５に対して加工装置により直接加工することができる。結果として、シート状部材５をベルト７３Ａ外へ搬出し再びベルト７３Ａ上への戻す搬入のための時間を節約して、ワーク加工のサイクルタイムを短縮することができる。しかも、シート状部材５のベルト７３Ａに対する搬送方向の位置精度に影響されることなく、加工装置はシート状部材５に対する位置精度に基づいて、高精度にシート状部材５を加工することができる。
【００７９】
（オ）ワークとしてのシート状部材５からプレス加工装置８０により成形されると共にその搬送方向の後端がトリミング装置８５，８６によりトリミングされて製品形状となるよう構成されている。そして、プレス加工装置８０による成形後に、トリミング装置８５，８６に対してプレス加工装置８０とシート状部材５とを相対的に搬送方向の前方へ移動させ、前記移動後にトリミング装置８５，８６を作動させてシート状部材５をトリミングすることを特徴とする。このため、プレス加工装置８０とシート状部材５の搬送方向の前方へ移動分だけ、トリミングにより発生する端材の幅寸法を短縮することができ、素材の歩留まりを向上させることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  ワークとしての帯状電極材
５  ワークとしてのシート状部材
１０  位置決め搬送装置
２０，７１，７２  ベルトコンベア
２２，７３Ａ  コンベアベルト，ベルト
２５  吸引ダクト
３０  加工装置
４０  コントローラ
５０，５１  干渉回避孔としての貫通孔，スリット
６１  加工装置としてのレーザビーム切断装置
８０  加工装置としてのプレス加工装置
【図１】
0005903886.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005903886.tif 000006
【図６】
0005903886.tif 000007
【図７】
0005903886.tif 000008
【図８】
0005903886.tif 000009
【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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【図１６】
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