(57)【要約】【課題】本発明は、異なる大きさの板材を把持することができる板材の把持装置を提供することを課題とする。【解決手段】板材を吸引保持する把持機構４０をロボットアームなどの移動機構２８に装着して、ワーク４９を把持する板材の把持装置３０において、把持機構４０は、ワーク４９の上面を吸引する吸引部６６と、ワーク４９の大きさに合わせてワーク４９の上面又はワーク４９の上面及び側面を受ける受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒと、これらの受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒをワーク４９の大きさに合わせて移動可能とする受部移動機構１０１と、ワーク４９の側方に開閉動作し、ワーク４９の側面と下面とを支持可能とする把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒと、この把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒをワーク４９の大きさに合わせて移動可能とする把持爪移動機構９９とを備える。【選択図】図７
2008023664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットアームなどの移動機構に把持機構を設け、この把持機構で板材を把持させる板材の把持装置において、
前記把持機構は、前記移動機構に設けた横部材と、この横部材の上方に配置するように
前記移動機構に設けた上板と、前記板材の上面又は前記板材の上面及び側面に当てるために前記上板に移動可能に設けた複数個の受部と、前記上板に設け、前記受部へ前記板材を引寄せる吸引部と、前記受部に当てた前記板材の側面を押すために前記横部材に水平方向へ移動可能に設けた側面押圧片と、前記受部に当てた前記板材が落下したときに前記板材を受けさせるように前記側面押圧片の下端から伸ばした受け爪と、前記側面押圧片及び前記受け爪からなる把持爪を移動させるために前記横部材に設けた把持爪移動機構と、を備えていることを特徴とする板材の把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットアームなどの移動機構に装着して、板材を把持する板材の把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットアームなどの移動機構に装着して、板材としての半導体ウエハーを吸引保持する板材の把持装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２３５６２２公報（図７）
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１８は従来の技術の基本構成を説明する図であり、板材の把持装置２００は、移動機構のアームに装着されている保持部材２０２と、この保持部材２０２に設けられ半導体ウエハー２０４の上面を吸引保持する複数の吸引部２０３と、前記保持部材２０２に設けられ半導体ウエハー２０４の上面を受ける複数の受部２０５と、前記保持部材２０２に設けられ半導体ウエハー２０４の側方から把持可能とする複数の把持爪２０６と、を備える。
【０００４】
そして、通常搬送時において、吸引部２０３で半導体ウエハー２０４の上面を吸引保持する。万一、空気供給源が絶たれるなどの異常時において、把持爪２０６が揺動して半導体ウエハー２０４を把持して、半導体ウエハー２０４の落下を回避する。
ところで、板材の把持装置２００は、同一の大きさの板材を吸着保持するなどにより把持するものである。異なる大きさの板材を把持することはできないため、改良の余地がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、異なる大きさの板材を把持することができる板材の把持装置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】
【０００６】
請求項１に係る発明は、ロボットアームなどの移動機構に把持機構を設け、この把持機構で板材を把持させる板材の把持装置において、把持機構は、移動機構に設けた横部材と、この横部材の上方に配置するように移動機構に設けた上板と、板材の上面又は板材の上面及び側面に当てるために上板に移動可能に設けた複数個の受部と、上板に設け、受部へ板材を引寄せる吸引部と、受部に当てた板材の側面を押すために横部材に水平方向へ移動可能に設けた側面押圧片と、受部に当てた板材が落下したときに板材を受けさせるように側面押圧片の下端から伸ばした受け爪と、側面押圧片及び受け爪からなる把持爪を移動させるために横部材に設けた把持爪移動機構と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に係る発明では、把持機構には、上板に移動可能に設けた複数個の受部が備えられているので、受部を板材の大きさに合わせて移動させることができる。また、把持機構は、板材を支持可能とする把持爪を板材の大きさに合わせて移動可能とする把持爪移動機構を備えるので、把持爪を板材の大きさに合わせて移動させることができる。つまり、把持機構には、移動可能にした複数個の受部と把持爪移動機構とが設けられているので、異なる寸法をもつ板材の把持を１つの把持装置で行うことができる。
また、１つの把持装置で異なる寸法をもつ板材の把持が可能となるため、複数の把持装置を集約化でき、装置費用の低減を図ることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
以下の実施例では、板材を、単位燃料電池の構成要素である下位のセパレータ２１、上位のセパレータ２４及び膜電極構造体２２を例にして説明する。下位のセパレータ２１の大きさと上位のセパレータ２４の大きさは同一であり、上位及び下位のセパレータ２１、２４の大きさは、膜電極構造体２２よりも大きい。
【０００９】
図１は本発明に係る板材の把持及び移載方法を説明する図であり、最初に、下位のセパレータ２１を把持し、図矢印ａのように搬送し、下位のセパレータ２１の把持を解除し、載置部材２３の上に載せる。
【００１０】
次に、膜電極構造体２２を把持し、図矢印ｂのように搬送し、膜電極構造体２２の把持を解除し、載置部材２３に載置された下位のセパレータ２１の上に載せる。
最後に、上位のセパレータ２４を把持し、図矢印ａのように搬送し、上位のセパレータ２４の把持を解除し、上位のセパレータ２４を膜電極構造体２２の上に載せる。
この結果、載置部材２３上には、下位のセパレータ２１と膜電極構造体２２と上位のセパレータ２４がこの順に載置されてなる積層体１３が形成される。
【００１１】
積層体１３をクランプ部２５、２５で挟持し、これらクランプ部２５、２５で挟持したまま積層体１３を図矢印ｃ方向に搬送し、積層体１３の端部に設けられている挿入孔３２、３２に連結ピン打ち込み装置９０を用いて連結ピンを打ち込んで積層体１３を締結する。
【００１２】
図２は図１を実施するための把持装置を含む単位燃料電池の組立ラインの平面図であり
、単位燃料電池の組立ライン１０は、下位のセパレータ２１、膜電極構造体２２及び上位のセパレータ２４を載置部材２３に搬送する移載ステージと、下位のセパレータ２１、膜電極構造体２２及び上位のセパレータ２４がこの順で積層される積層ステージと、この積層ステージの後工程として積層体１３に連結ピンを打ち込み積層体１３を締結する連結ピン打ち込みステージとからなる。
【００１３】
移載ステージには２つの移載装置２７Ａ、２７Ｂが設けられている。
移載装置２７Ａは、移載装置２７Ａを移動させる移動機構２８Ａと、この移動機構２８Ａに装着されワークを把持する把持装置３０Ａとからなる。
【００１４】
移動機構２８Ａは、支柱の役割を果たす支持部３３Ａと、これら支柱部３３Ａに設けられているレール部３５Ａと、このレール部３５Ａ上に移動可能に設けられるスライダ３７Ａと、前記支持部３３Ａに設けられスライダ３７Ａを駆動する駆動部３４Ａとを備える。
そして、移動機構２８Ａに装着されている把持装置３０Ａで、第１ストッカ４１にて下位のセパレータ２１を把持し、載置部材２３にストロークＳ１で移載する。
【００１５】
また、移載装置２７Ｂは、移載装置２７Ｂを移動させる移動機構２８Ｂと、この移動機構２８Ｂに装着されワークを把持する把持装置３０Ｂとからなる。
移動機構２８Ｂは、支持部３３Ｂと、この支柱部３３Ｂに設けられているレール部３５Ｂと、このレール部３５Ｂ上に設けられるスライダ３７Ｂと、前記支持部３３Ｂに設けられている駆動部３４Ｂとを備える。
【００１６】
そして、移動機構２８Ｂに装着されている把持装置３０Ｂで、第２ストッカ４２にて膜電極構造体２２を把持し、載置部材２３にストロークＳ２で移載する。
膜電極構造体２２を載置部材２３上に載置した後、前記把持装置３０Ａによって、第１ストッカ４１上にて上位のセパレータ２４を把持し、載置部材２３にストロークＳ１で移載する。
【００１７】
積層ステージには、積層装置２０が設けられている。
積層装置２０は、下位のセパレータ２１と、膜電極構造体２２と、上位のセパレータ２４とが積層される載置部材２３と、この載置部材２３の周囲に配置され積層体１３をクランプするクランプ部２５、２５とを備える。そして、載置部材２３の左方に配置されている移載装置２７Ａによって、下位のセパレータ２１と、上位のセパレータ２４を載置部材２３上に搬送し、この載置部材２３の右方に配置されている移載装置２７Ｂによって、膜電極構造体２２を載置部材２３上に搬送する。
載置部材２３の上方には、膜電極構造体２２の位置を検出する検出手段２９ａ、２９ｂが配置されている。３１は検出手段２９ａ、２９ｂを支持する支柱である。
【００１８】
積層ステージと連結ピン打ち込みステージ間には、積層体１３を搬送する工程間搬送装置４５が設けられている。
工程間搬送装置４５は、レール部４６、４６と、載置部材２３が設けられている基板４７を駆動する駆動部４３と、を主な要素とし、載置部材２３をストロークＭで往復移動可能にする装置である。
【００１９】
連結ピン打ち込みステージには、連結ピン打ち込み装置９０が設けられており、載置部材２３の上面２３ａに積層された積層体１３を締結する。９１は連結ピン打ち込み装置９０が有するフレームである。
【００２０】
以下の説明において、説明の便宜上、下位のセパレータ２１又は上位のセパレータ２４をセパレータ４８、下位のセパレータ２１と上位のセパレータ２４と膜電極構造体２２を含めた板材を各々ワーク４９と云うことがある。
【００２１】
図３は図２の３−３線断面図であり、移載装置２７Ａは、支持部３３Ａと、この支持部３３Ａに取り付けられ把持装置３０Ａを上下に昇降させる昇降駆動部５３と、この昇降駆動部５３に取り付けられ把持装置３０Ａを図表裏方向に移動させる往復駆動部５４と、この往復駆動部５４に設けられているレール部３５Ａと、この往復駆動部５４に駆動され前記レール部３５Ａに沿って図表裏に移動可能なスライダ３７Ａと、このスライダ３７Ａから垂下され把持装置３０Ａの位置調整を可能とするフローテイング部５７と、このフローテイング部５７に設けられ把持装置３０Ａを昇降可能にする昇降シリンダ部５８と、この昇降シリンダ部５８のロッド部５８ａから水平に延設されるロッド延設部６１と、このロッド延設部６１から垂下させた縦部材６２と、この縦部材６２から把持装置３０Ａに向け延設される横部材６３と、この横部材６３の上方に位置するようにフローテイング部５７から延設される上板６４と、この上板６４の中心に下方に取り付けられる吸引部６６と、前記上板６４の両端部に締結部材６９、６９を介して下方に取り付けられセパレータ４８の上面４８ｊ及び側面４８ｓを受ける左右の受部７３Ｌ、７３Ｒと、これら左右の受部７３Ｌ、７３Ｒの外方に設けられセパレータ４８を側方から把持する左右の把持爪７５Ｌ、７５Ｒと、を備える。
図中、７６は後述する位置決めピン７８と係合する位置決め係合部である。
【００２２】
移載装置２７Ａの下方には、セパレータ４８をストックする第１ストッカ４１が設けられている。第１ストッカ４１には、セパレータ４８を受ける支持受部７７・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）と、支持受部７７の１つから上方に突設され支持受部７７上に載置されるセパレータ４８の位置合わせを行う位置決めピン７８とが備えられている。
なお、位置決めピン７８は、セパレータ４８の位置決め孔に挿入されている。
【００２３】
図４は吸引部６６の拡大断面図であり、上板６４に、ワーク４９を吸引保持する吸引部６６が設けられている。吸引部６６には圧縮空気を供給する空気配管８１が接続されている。
【００２４】
空気配管８１を通じて圧縮空気が噴出されると、中心部には負圧が発生し、この負圧によってワーク４９が引き寄せられる。しかし、ワーク４９が吸引部６６の下面６６ｋに接近しすぎると、下面６６ｋとワーク４９間に流れる空気により斥力が生じ、ワーク４９の吸着が阻止される。そのため、非接触状態でワーク４９を吸引部６６に吸引保持させることができる。また、非接触状態で吸引保持できるため、セパレータ４８にうねりや多数の細かい溝が形成されていても吸引保持に影響がなく、接触式の吸引に較べてワーク４９の表面に影響を与える可能性はほとんどない。
なお、以下の説明では、移載装置２７Ｂは前述の移載装置２７Ａと同じ構造を有するため、移載装置２７として説明する。これと同様な理由により、把持装置３０Ｂと把持装置３０Ａは、把持装置３０として説明する。
【００２５】
図５は図３の５−５矢視図であり、把持装置３０の下面図である。
受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒは、下面から見たときに、セパレータ４８の上面を受ける横受面８２、８２、８２、８２と、これら受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒの一部を図手前側に突設させてセパレータ４８の側面を受ける縦受面８３、８３、８３、８３と、把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒと対向する側に設けられ複数の側面を有する段状部８４、８４、８４、８４と、を備えるブロック状の部材である。
つまり、セパレータ４８が位置決めピン７８により、第１ストッカ４１上に位置合わせされて載置されることで、横受面８２・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）でセパレータ４８の上面を、縦受面８３・・・でセパレータ４８の側面を受けることができる。
【００２６】
受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒには、段状部８４・・・が設けられ、これら段状部８４・・・は、把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒが配置される側に設けられている。段状部８４・・・を設けることにより、セパレータ４８を把持するため、把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５ＲをストロークΔ１で内方に移動させたときに、把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒは受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒの段状部８４、８４、８４、８４の複数の側面で突き当てされ、セパレータ４８を把持することができる。
【００２７】
図６は膜電極構造体２２を把持可能にする受部及び把持爪の配置説明図であり、図５の受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒを膜電極構造体２２の大きさに合わせてワーク長手方向の外方に移動させるとともに、把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５ＲのストロークをΔ１からΔ２（Δ２＞Δ１）に変更する。把持爪の位置を変更する構造及び作用は後述する。
【００２８】
受部に備えられている段状部８４・・・は、把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒが配置される側に設けられている。
段状部８４の複数の側面は、ワーク長手方向の内方から外方に向け、順に、第１横面８５と第１縦面８６と第２横面８７と第２縦面８８と第３横面８９とからなり、第１横面８５はワークの長手方向と直角な面であり、第１縦面８６はワークの長手方向と平行な面である。つまり、縦面と横面は互いに直角な面であり、第２縦面８８は第１縦面８６よりもワークの外方に配置されている。
【００２９】
把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒが配置されている側に段状部８４・・・が設けられているので、受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒをワークの長手方向の外方に移動させたときに、把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒが段状部８４・・・に干渉することがない。従って、把持爪のストロークを大きく確保することができれば、ワークの大きさに合わせてストロークを変化させることによって、大きさの異なる板材を把持することが可能となる。また、膜電極構造体２２は、セパレータ４８のような位置決め孔を持たないため、セパレータ４８に較べ第２ストッカ４２上にラフに載置される可能性がある。しかし、吸引部６６の吸引保持を非接触にすることで、把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒの内方への移動だけで、膜電極構造体２２の位置決め修正を可能にしている。また、ワークの位置決め精度の影響を受けないため、ワークのストッカセット時の作業性の向上と、ストッカの簡略化を図ることができる。
【００３０】
図７は本発明に係る把持装置の平面図、図８は図７の８−８線断面図である。以下、図７及び図８を参照して説明を行う。
把持装置３０には、移動機構２８から延設される横部材６３に設けられ把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒをワークの大きさに合わせて移動可能とする把持爪移動機構９９と、横部材６３の上方に設けられＩ字状の上板６４に配置される４つの受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒをワークの大きさに合わせて移動可能とする受部移動機構１０１・・・と、が設けられている。
【００３１】
受部移動機構１０１・・・は、ワークの長手方向に配置されている長孔９３・・・と、これら長孔９３・・・に挿通されている締結部材６９・・・とからなる。そして、締結部材６９・・・をゆるめ、受部を長孔９３・・・に沿って移動させ、再度、締結部材６９・・・を締め付ける。このような受部移動機構１０１・・・によって、受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒをワークの長手方向に移動可能にすることができる。
【００３２】
移動機構２８は、横部材６３に取り付けられ左右の把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒを駆動する左右の把持シリンダ９５、９５と、横部材６３に取り付けられるガイド部材９６、９６と、これらガイド部材９６、９６に移動可能に設けられているガイドスライダ９７、９７とからなる。ガイドスライダ９７、９７は、各々把持爪７５Ｌ、７５Ｌと、把持爪７５Ｒ、７５Ｒをガイドする部材である。
【００３３】
すなわち、把持機構４０は、ワーク４９の上面を吸引する吸引部６６、６６と、ワーク４９の大きさに合わせてワーク４９の上面又はワーク４９の上面及び側面を受ける受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒと、これら受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒをワーク４９の大きさに合わせて移動可能とする受部移動機構１０１・・・と、ワーク４９の側方に開閉動作し、ワーク４９の側面と下面とを支持可能とする把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒと、この把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒをワーク４９の大きさに合わせて移動可能とする把持爪移動機構９９とを備える。
【００３４】
本実施例において、把持シリンダ９５、９５は、いわゆる、多位置形シリンダである。多位置形シリンダの構造及び作用について、次図で説明する。
【００３５】
図９は本発明に係る把持装置に設けられているエアシリンダの構造図及び作用図である。
（ａ）において、多位置形シリンダ１０２は、第１シリンダ１０３と第２シリンダ１０４からなる２本のシリンダを直列に連結したものであり、第１シリンダ１０３は第１ピストン１０５とロッド１０５ａとを有し、第２シリンダ１０４は第２ピストン１０６とロッド１０６ａとを有する。また、第１シリンダ１０３には圧縮空気の供給口であり、第１ピストン１０５を後端に移動させる先端ポート１０８と、第１ピストン１０５を先端に移動させる後端ポート１０９が備えられる。同様に、第２シリンダ１０４には第２ピストン１０６を後端に移動させる先端ポート１１４と、第２ピストン１０６を先端に移動させる後端ポート１１５が備えられている。
本実施例において、多位置形シリンダ１０２は、２段ストロークシリンダとして利用されている。
図中、第１ピストン１０５及び第２ピストン１０６はいずれも後端位置にあるので、多位置形シリンダ１０２のロッド先端部１０７の位置は、最も縮んだ位置にある。
【００３６】
（ｂ）において、（ａ）の状態から、第２シリンダ１０４の後端ポート１１５に圧縮空気を供給して、第２ピストン１０６をストロークｍで前方に移動させたので、第２シリンダ１０４のロッド１０６ａは最も伸びた位置にある。従って、シリンダ１０２のロッド先端部１０７の位置は、最も伸びた位置にある。なお、（ｂ）の位置から（ａ）の位置に復帰させることは、第２シリンダ１０４の先端ポート１１４に圧縮空気を供給して、第２ピストン１０６を後方に移動させることにより可能である。
【００３７】
（ｃ）において、（ａ）の状態から、第１シリンダ１０３の後端ポート１０９に圧縮空気を供給して、第１ピストン１０５を先端に移動させた。このとき、第２シリンダ１０４のロッド１０６ａは第１シリンダ１０３のロッド１０５ａにより押され、第１シリンダ１０３のロッド１０５ａの長さだけ伸びた位置にある。
【００３８】
（ｄ）において、（ｃ）の状態から、第２シリンダ１０４の後端ポート１１５に圧縮空気を供給して、ストロークｎで第２ピストン１０６を先端に移動させたので、第２シリンダ１０４のロッド１０６ａは最も伸びた位置にある。従って、シリンダ１０２のロッド先端部１０７の位置は、最も伸びた位置にある。なお、（ｄ）の位置から（ｃ）の位置に復帰させることは、第２シリンダ１０４の先端ポート１１４に圧縮空気を供給して、第２ピストン１０６を後方に移動させることにより可能である。
【００３９】
上記（ａ）と（ｂ）を組み合わせることによって、膜電極構造体２２の非把持及び把持が可能となる。
また、上記（ｃ）と（ｄ）を組み合わせることによって、膜電極構造体２２よりも大きなセパレータ４８の非把持及び把持が可能となる。
従って、上記の把持機構４０を有する把持装置３０が１つあれば、異なる大きさをもつワークの把持が可能となる。
【００４０】
以上に述べた把持装置の作用を次に述べる。
図１０はセパレータを把持することを説明する図である。
（ａ）において、移載装置２７に設けられている把持装置３０を第１ストッカ４１の上方に移動させる。第１ストッカ４１にはセパレータ４８が位置決めピン７８により所定の位置に載置されている。
【００４１】
（ｂ）において、把持装置３０の昇降駆動部５３を矢印ｂ１のように下降させ、セパレータ４８の上面に受部７３Ｌ、７３Ｒを当て、フローテイング部５７を効かせ、位置決めピン７８に対向する位置決め係合部７６に把持装置３０を位置合わせする。
【００４２】
（ｃ）において、吸引部６６によってセパレータ４８を吸引させ、把持爪７５Ｌ、７５Ｒをワークの内方に移動させ把持する。そして、昇降シリンダ部５８によって、横部材６３を把持装置３０を図矢印ｃのように上昇させる。
【００４３】
図１１は図１０（ｃ）の要部拡大図であるとともに把持装置をさらに上昇させることを説明する図である。
（ａ）は把持爪７５Ｒの要部拡大図であり、把持爪７５Ｒは、側面押圧片１１６及び受け爪１１７からなる。側面押圧片１１６は、受部７３Ｒの段状部８４の側面に突き当てそして板材としてのワーク４９の側面を把持爪７５Ｒの内方への移動中に押すために横部材（図７の符号６３）に水平方向へ移動可能に設けたものであり、受け爪１１７は、吸引保持させるときに、受部７３Ｒの横受面８２に当てたワーク４９が落下したときにワーク４９を受けさせるように側面押圧片１１６の下端から伸ばしたものである。このとき、ワーク４９と受け爪１１７には、僅かなクリアランスが設けられ、受け爪１１７がワーク４９を押しつけて損傷を与えることはない。なお、把持爪７５Ｌは、把持爪７５Ｒと配置方向が異なる他は同一構造であり説明を省略する。
【００４４】
（ｂ）において、昇降駆動部５３によってセパレータ４８を把持している把持装置３０を矢印ｄのようにさらに上昇させる。
【００４５】
図１２は図２の１２−１２線断面図であり、図１１で上昇させた把持装置３０を往復駆動部（図３の符号５４）によって載置部材２３の上方の所定位置まで水平方向に移動させ、載置部材２３に下位のセパレータ２１を載置する。
【００４６】
次に、膜電極構造体２２を載置部材２３に載置するため、把持装置３０を第２ストッカ４２の上方に移動させ、膜電極構造体２２を載置部材２３まで搬送する。
【００４７】
なお、把持装置３０による膜電極構造体２２を把持する作用については、膜電極構造体２２用の位置決めピンがないことと、これに伴ってフローテイング部５７を作用させないことを除き、セパレータ４８を把持する作用と同じであり説明を省略する。なお、膜電極構造体２２を下位のセパレータ２１の上面に載置する方法は、下位のセパレータ２１と同じであるため説明を省略する。
【００４８】
上位のセパレータ２４を載置部材２３に載置するため、把持装置３０を第１ストッカ４１の上方の所定位置まで移動させ、受部７３Ｌ、７３Ｒの位置をセパレータ４８を把持可能にする位置に変更するとともに、把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒの位置をセパレータ４８を把持可能にする位置に変更する。
【００４９】
把持機構４０をセパレータ４８を把持する位置に変更した後、図１０に示されるように、昇降駆動部５３によって把持装置３０を下降させる。
なお、上位のセパレータ２４を膜電極構造体２２の上面に載置する方法については、下位のセパレータ２１と同じであるため、説明を省略する。
【００５０】
図７に戻って、把持装置３０に備えられている把持機構４０には、受部移動機構１０１・・・と把持爪移動機構９９とが設けられているので、寸法の異なる板材（ワーク）の把持を１つの把持装置３０で行うことができる。
１つの把持装置３０で寸法の異なるワークの把持が可能となるため、複数の把持装置は不要となり、装置費用の低減を図ることができる。
【００５１】
図１３は第２実施例に係る受部の移動方法を説明する図であり、第１実施例と異なる点は、図下側に配置されている２つの受部７３Ｌ、７３Ｒが有する段状部８４、８４をワーク長手方向の外方に向くように配置し、上板６４と受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒを一体化させるとともに、フローテイング部（図３の符号５７）から延設された上板スライドシリンダ１３４により受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒを移動可能にするものである。
【００５２】
図１４は図１３を実現するための把持装置の平面図である。
（ａ）において、把持装置３０Ｂには、移動機構２８から延設される横部材６３Ｂに設けられ把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒをワークの大きさに合わせて移動可能とする把持爪移動機構９９Ｂと、フローテイング部（図３の符号５７）から延設され上板スライドシリンダ１３４を介して横部材６３Ｂの上方に配置される上板６４Ｂに一体化させた４つの受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒと、これら受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒをワークの大きさに合わせて移動可能とする受部移動機構１０１Ｂとが設けられている。
【００５３】
受部移動機構１０１Ｂには、フローテイング部（図３の符号５７）に上板スライドシリンダ１３４が備えられている。従って、受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒの移動を人手を介することなく、横部材６３Ｂに対して上板６４Ｂをワークの長手方向にスライドさせることが可能となる。つまり、受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒを移動させることによって、セパレータ４８を好ましい位置で受けることができる。移動機構２８をはじめとする、その他の構成については、第１実施例と同じであり説明を省略する。
【００５４】
（ｂ）において、上板スライドシリンダ１３４で上板６４Ｂを駆動し、上板６４Ｂを図矢印ｒ方向にスライドさせることを示す。上板６４Ｂと一体化されている受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒの位置をスライドさせることで、（ａ）のセパレータ４８よりも幅方向に小さなワークとしての膜電極構造体２２を好ましい位置で把持することができる。なお、吸引部６６、６６と位置決め係合部７６は、上板６４Ｂの下方に取り付けられ、受部移動機構１０１Ｂにより移動されるが、横部材６３Ｂに接触しないように、図７の横部材６３に形状変更が施されている。
【００５５】
図１５は第３実施例に係る把持爪の移動方法を説明する図であり、片側のみを示す。
（ａ）は比較例であり、第１及び第２実施例で示されている把持爪移動機構９９と同様の作用をする把持爪移動機構９９Ｂである。すなわち、異なる大きさのワークを把持するために、把持爪７５、７５を駆動するシリンダには、多位置形シリンダ１０２が利用されている。多位置形シリンダ１０２の場合、複雑な構造であり費用が嵩む。そこで、多位置形シリンダ１０２を利用することなく、安価で且つ実現容易な例を次に説明する。
【００５６】
（ｂ）は実施例であり、把持爪７５、７５を駆動するシリンダ１０２Ｃは、通常の多位置形でないシリンダが利用され、把持爪７５、７５のフレーム１３６に、把持方向と平行な方向に溝１３７が一体的に設けられ、この溝１３７と係合するキー部材１３８が設けられ、これらキー部材１３８を把持方向と直角にスライド可能にする溝スライドシリンダ１３９が設けられている。溝１３７には長溝１３７ａと短溝１３７ｂが設けられている。
【００５７】
図中、実線は把持位置であり、想像線は非把持位置である。把持爪７５、７５の把持位置をキー部材１３８を移動させて長溝１３７ａに係合された状態であり、非把持位置に対するストロークはＳｂである。
【００５８】
（ｃ）は実施例であり、実線は把持位置であり、想像線は非把持位置である。キー部材１３８は、短溝１３７ｂと係合されている。このとき、非把持位置に対するストロークはＳｃ（Ｓｃ＜Ｓｂ）である。
従って、多位置形シリンダ１０２を利用することなく、把持爪７５、７５の把持位置を２段階に設定することができ、大きさの異なるワークの把持が可能となる。
【００５９】
図１６は図１５を実現するための把持装置の平面図である。
（ａ）において、把持装置３０Ｃには、移動機構２８から延設される横部材６３Ｃに設けられ把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒをワークの大きさに合わせて移動可能とする把持爪移動機構９９Ｃと、フローテイング部５７から延設され上板スライドシリンダ１３４を介して横部材６３Ｃの上方に配置される上板６４Ｃに付設した４つの受部をワークの大きさに合わせて移動可能とする受部移動機構１０１Ｃとが設けられている。
【００６０】
受部移動機構１０１Ｃには、フローテイング部５７に上板スライドシリンダ１３４が備えられている。従って、受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒの移動を人手を介することなく、横部材６３Ｃに対して上板６４Ｃをワークの長手方向にスライドさせることができる。受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒを移動させることによって、セパレータ４８を好ましい位置で受けることができる。
【００６１】
把持爪移動機構９９Ｃは、上板６４Ｃに取り付けられ左右の把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒを駆動する左右の把持シリンダ９５Ｃ、９５Ｃと、上板６４Ｃに取り付けられるガイド部材９６、９６と、このガイド部材９６、９６に移動可能に設けられているガイドスライダ９７・・・と、把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒのフレーム１３６、１３６に把持爪７５Ｌ、７５Ｌ、７５Ｒ、７５Ｒの移動方向に形成されている溝１３７、１３７と、これらの溝１３７、１３７に係合するキー部材１３８、１３８と、これらのキー部材１３８、１３８の位置を長溝１３７ａあるいは短溝１３７ｂに移動させる溝スライドシリンダ１３９、１３９とからなる。
【００６２】
（ｂ）において、上板スライドシリンダ１３４で上板６４Ｃを駆動し、上板６４Ｃを図矢印ｓ方向にスライドさせることを示す。受部７３Ｌ、７３Ｌ、７３Ｒ、７３Ｒをスライドさせることで、（ａ）よりも小さなワークとしての膜電極構造体２２を好ましい位置で受けることができる。
【００６３】
また、把持爪移動機構９９Ｃの溝スライドシリンダ１３９、１３９によりキー部材１３８、１３８を長溝１３７ａ、１３７ａ側に移動させることで、（ａ）よりも小さなワークである膜電極構造体２２を好ましい位置で把持することができる。なお、吸引部６６、６６と位置決め係合部７６は、上板６４Ｃの下方に取り付けられ、受部移動機構１０１Ｃにより移動されるが、横部材６３Ｃに接触しないように、図７の横部材６３に形状変更が施されている。
【００６４】
図１７は図２の別実施例図であり、図２と異なる点は、２基の移載装置２７Ａ、２７Ｂを１基の移載装置２７にまとめた点にある。
すなわち、移載装置２７は、移載装置を移動させる移動機構２８と、この移動機構２８に装着されワークを把持する把持装置３０とからなる。また、移動機構２８は、支持部３３、３３と、これら支柱部３３、３３に掛け渡されているレール部３５を備える。
【００６５】
そして、下位のセパレータ２１がストックされている第１ストッカ４１にて下位のセパレータ２１を把持し載置部材２３にストロークＳ１で移載し、膜電極構造体２２がストックされる第２ストッカ４２にて膜電極構造体２２を把持し載置部材２３にストロークＳ２で移載し、第１ストッカ４１にて上位のセパレータ２４を把持し載置部材２３にストロークＳ１で移載する。
【００６６】
このように、移載装置２７を１基に集約することで、装置費用の低減が図れる。また、２基で交互に使用するときに較べて、単位燃料電池の組立ライン１０の設計自由度の向上を図ることができる。
【００６７】
尚、本発明に係る把持装置は、実施の形態では燃料電池用セパレータ及び膜電極構造体の把持に利用したが、半導体ウエハー、太陽電池用の薄膜、液晶画面の薄膜などをはじめとする薄板材の把持に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、燃料電池用セパレータ及び膜電極構造体の把持に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る板材の把持及び移載方法を説明する図である。
【図２】図１を実施するための把持装置を含む単位燃料電池の組立ラインの平面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】吸引部の拡大断面図である。
【図５】図３の５−５矢視図である。
【図６】膜電極構造体を把持可能にする受部及び把持爪の配置説明図である。
【図７】本発明に係る把持装置の平面図である。
【図８】図７の８−８線断面図である。
【図９】本発明に係る把持装置に設けられているエアシリンダの構造図及び作用図である。
【図１０】セパレータを把持することを説明する図である。
【図１１】図１０（ｃ）の要部拡大図であるとともに把持装置をさらに上昇させることを説明する図である。
【図１２】セパレータを積層ステージに搬送することを説明する図である。
【図１３】第２実施例に係る受部の移動方法を説明する図である。
【図１４】図１３を実現するための把持装置の平面図である。
【図１５】第３実施例に係る把持爪の移動方法を説明する図である。
【図１６】図１５を実現するための把持装置の平面図である。
【図１７】図２の別実施例図である。
【図１８】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００７０】
２１…下位のセパレータ、２２…膜電極構造体、２４…上位のセパレータ、２８…移動機構、３０、３０Ｂ、３０Ｃ…板材の把持装置、４０…把持機構、４８…セパレータ、４９…ワーク、６３、６３Ｂ、６３Ｃ…横部材、６４、６４Ｂ、６４Ｃ…上板、６６…吸引部、７３Ｌ、７３Ｒ…受部、７５Ｌ、７５Ｒ…把持爪、９９、９９Ｂ、９９Ｃ…把持爪移動機構、１０１、１０１Ｂ、１０１Ｃ…受部移動機構、１１６…側面押圧片、１１７…受け爪。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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