CN110071334B - 层叠装置及层叠方法 - Google Patents

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CN110071334B CN201910026715.7A CN201910026715A CN110071334B CN 110071334 B CN110071334 B CN 110071334B CN 201910026715 A CN201910026715 A CN 201910026715A CN 110071334 B CN110071334 B CN 110071334B
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Abstract

与现有技术相比更容易进行隔膜片和对其进行输送的支架之间的分离。中央支架板将对隔膜片上表面的长度方向中央部分进行保持的中央保持面设为下表面。周缘支架板将对隔膜片上表面的长度方向两端部分进行保持的周缘保持面设为下表面。中央压力缸使中央支架板可升降，周缘压力缸使周缘支架板可升降。支架控制部在隔膜输送支架向层叠工作台上置载隔膜片时，在所输送的隔膜片与层叠工作台上的层叠体的最上表面抵接之后，通过使周缘压力缸输出下降推力，并且使中央压力缸输出上升推力，从而使中央支架板单独地从隔膜片分离。

Description

层叠装置及层叠方法
技术领域
本发明涉及一种电池层叠体的层叠装置及层叠方法。
背景技术
作为锂离子二次电池等的电极结构，已知一种在片状的正极(正极片)和负极(负极片)之间夹入隔膜片沿多个层使其层叠的层叠结构。在制造这种层叠结构的电池时，当前已知有曲折式、卷曲式、袋装式、分片层叠式等多个制造方法。
前三者由于上下的隔膜相连，存在其间放入的正极片或者负极片不容易产生位置偏移的优点，但是，存在难以应对层叠体的尺寸变更(大型化或小型化)的缺点。
另外，在分片层叠式中，按照负极片、隔膜、正极片、隔膜、负极片……负极片的顺序使各个片层叠，但存在各个片容易在平面方向上位置偏移的缺点。因此，提出了例如使用在层叠方向(上下方向)上对层叠体进行临时按压的卡盘或卡爪等，抑制各个片的偏移的方法。
另外，如专利文献1所示，提出了通过使各个片带电，从而使各个片静电吸附而防止位置偏移的方案。具有这种带电式的临时保持机构的分片层叠工序，与具有使用卡盘或卡爪等机械的保持机构的分片层叠工序相比较，具有在层叠体的尺寸变更时机械的设定变更较少的优点。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：专利第5588579号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，作为绝缘体即感应体的隔膜片，在具有带电式的临时保持机构的情况下自不用说，即使在其以外的层叠工序中，也会与周围环境等相对应而容易带电。带电状态的隔膜片会被支架静电吸附，有时会难以从该支架的分离开。
因此，本发明的目的在于，提供一种与现有技术相比可以容易地进行隔膜片和对其进行输送的支架之间的分离的层叠装置及层叠方法。
解决课题的方法
本发明涉及一种层叠装置。该层叠装置具有层叠工作台、隔膜定位工作台、输送支架、以及支架控制部。层叠工作台层叠正极片、负极片及隔膜片。隔膜定位工作台进行隔膜片的定位。输送支架将隔膜片从隔膜定位工作台输送至层叠工作台。支架控制部对输送支架进行控制。输送支架具有中央支架板、周缘支架板、中央升降机构、周缘升降机构。中央支架板将对隔膜片上表面的长度方向的保持中央部分的中央保持面设为下表面。周缘支架板将对隔膜片上表面的上述长度方向的保持两端部分的周缘保持面设为下表面。中央升降机构使中央支架板可升降，周缘升降机构使周缘支架板可升降。支架控制部可以执行第一上升控制，即，在输送支架将隔膜片置载于层叠工作台时，在所输送的隔膜片与层叠工作台上的层叠体的最上表面抵接之后，通过使周缘升降机构输出下降推力，并且使中央升降机构输出上升推力，从而使中央支架板单独地从隔膜片分离。
根据上述结构，在层叠体上置载隔膜片时，在周缘支架板保持隔膜片的周缘部分(两端部分)的同时，中央支架板单独地从隔膜分离。由此，可以与现有技术相比容易地进行输送支架与隔膜片的分离。
此外，在上述发明中，中央支架板的所述长度方向的外缘部也可以是上部与下部相比向所述长度方向凸出的台阶形状。另外，周缘支架板的所述长度方向的内缘部也可以是下部与上部相比向所述长度方向凸出的台阶形状。该情况下，中央支架板的外缘部的上部配置为，与周缘支架板的内缘部的下部上下重合。另外，支架控制部可以执行下降控制，即，在输送支架移动至层叠工作台上时，使中央升降机构的下降推力相对于周缘升降机构的下降推力更大，在中央支架板的外缘部的上部卡挂周缘支架板的内缘部的下部，使周缘支架板与中央支架板一起下降。
在由中央支架板和周缘支架板保持隔膜片的情况下，如果两者的上下移动产生位差，则会有所吸附的隔膜片变形(存在褶皱)的状态置载于层叠体的可能。如上述结构所示，通过使中央升降机构的下降推力相对于周缘升降机构的下降推力更大，并且在中央支架板的外缘部的上部卡挂周缘支架板的内缘部的下部，从而可以使中央支架板和周缘支架板同步地下降。
此外，在上述发明中，支架控制部也可以在输送支架在隔膜定位工作台上吸附隔膜片时，可以执行下降控制和第二上升控制。在第二上升控制中，在通过下降控制，中央保持面及周缘保持面与隔膜定位工作台上的隔膜片抵接之后，使周缘升降机构的上升推力相对于中央升降机构的上升推力更大，在周缘支架板的内缘部的下部卡挂中央支架板的外缘部的上部，使中央支架板与周缘支架板一起上升。
根据上述结构，通过使周缘升降机构的上升推力相对于中央升降机构的上升推力大，并且在周缘支架板的内缘部的下部卡挂中央支架板的外缘部的上部，从而可以使周缘支架板和中央支架板同步地(无位置偏移地)上升。
另外，在上述结构中，也可以具备对中央支架板的下降位置进行测定的升降传感器。该情况下，支架控制部求出每隔规定时间间隔的下降位置的差量，并且在下降位置的差量成为零时，判定为所输送的隔膜片与层叠工作台上的层叠体的最上表面抵接。
根据上述结构，可以检测到隔膜片与伴随各个片的层叠的进行而上升的层叠体的最上表面抵接。
此外，在上述发明中，也可以具有可以调整周缘支架板相对于中央支架板的所述长度方向位置的调整机构。
根据上述结构，可以柔性地应对层叠体的尺寸变化。
另外，本发明的另一方式涉及一种层叠装置中的层叠方法。层叠装置具有层叠工作台、隔膜定位工作台、输送支架、以及支架控制部。层叠工作台层叠正极片、负极片及隔膜片。隔膜定位工作台进行隔膜片的定位。输送支架从隔膜定位工作台至层叠工作台为止对隔膜片进行输送。支架控制部对输送支架进行控制。输送支架具有中央支架板、周缘支架板、中央升降机构、周缘升降机构。中央支架板将对隔膜片上表面的长度方向的保持中央部分的中央保持面设为下表面。周缘支架板把隔膜片上表面的所述长度方向的两端的周缘保持面设为下表面。中央升降机构使中央支架板可升降，周缘升降机构使周缘支架板可升降。支架控制部可以执行第一上升控制，即，在输送支架将隔膜片置载于层叠工作台时，在所输送的隔膜片与层叠工作台上的层叠体的最上表面抵接之后，通过使周缘升降机构输出下降推力，并且使中央升降机构输出上升推力，从而使中央支架板单独地从隔膜片分离。
此外，在上述发明中，中央支架板的所述长度方向的外缘部也可以是上部与下部相比向所述长度方向凸出的台阶形状，周缘支架板的所述长度方向的内缘部也可以是下部与上部相比向所述长度方向凸出的台阶形状。该情况下，中央支架板的外缘部的上部配置为，与周缘支架板的内缘部的下部上下重合。支架控制部可以执行下降控制，即，在输送支架移动至层叠工作台上时，使中央升降机构的下降推力相对于周缘升降机构的下降产生的推力更大，在中央支架板的外缘部的上部卡挂周缘支架板的内缘部的下部，使周缘支架板与中央支架板一起下降。
此外，在上述发明中，支架控制部也可以在输送支架在隔膜定位工作台上吸附隔膜片时，可以执行下降控制及第二上升控制。在第二上升控制中，通过下降控制，中央保持面及周缘保持面与隔膜定位工作台上的隔膜片抵接之后，使周缘升降机构的上升推力相对于中央升降机构的上升推力更大，在周缘支架板的内缘部的下部卡挂中央支架板的外缘部的上部，使中央支架板与周缘支架板一起上升。
另外，在上述结构中，也可以具有对中央支架板的下降位置进行测定的升降传感器。该情况下，支架控制部求出每隔规定的时间间隔的下降位置的差量，并且在下降位置的差量成为零时，判定为所输送的隔膜片与层叠工作台上的层叠体的最上表面抵接。
发明的效果
根据本发明，与现有技术相比可以容易地进行隔膜片和对其进行输送的支架之间的分离。
附图说明
图1是对本实施方式涉及的层叠装置的概略进行说明的图。
图2是对本实施方式涉及的层叠装置的输送支架单元进行例示的立体图。
图3是对输送支架进行例示的侧视图(X视图)。
图4是对输送支架的尺寸调节机构进行说明的图。
图5是对通过输送支架进行的隔膜片吸附过程(1/4)的例示图。
图6是对通过输送支架进行的隔膜片吸附过程(2/4)的例示图。
图7是对通过输送支架进行的隔膜片吸附过程(3/4)的例示图。
图8是对通过输送支架进行的隔膜片吸附过程(4/4)的例示图。
图9是对通过输送支架进行的隔膜片层叠过程(1/4)的例示图。
图10是对通过输送支架进行的隔膜片层叠过程(2/4)的例示图。
图11是对通过输送支架进行的隔膜片层叠过程(3/4)的例示图。
图12是对通过输送支架进行的隔膜片层叠过程(4/4)的例示图。
标号说明
10正极片，12负极片，14隔膜片，20正极生产线，30负极生产线，40隔膜生产线，45隔膜输送支架，46带电棒，50层叠工作台，52臂，54输送单元，55层叠体，56底板，60控制部，62支架控制部，70中央支架板，70－1中央支架板的上段板，70－2中央支架板的下段板，71周缘支架板，71－1周缘支架板的上段板，71－2周缘支架板的下段板，72中央压力缸，73周缘压力缸，74导向销，75升降传感器，76滑动调整机构，77连接板。
具体实施方式
＜层叠装置的整体结构＞
图1表示本实施方式涉及的层叠装置的概略。层叠装置将正极片10、负极片12及隔膜片14层叠而制造电池层叠体。电池层叠体例如可以是角形电池或薄板电池。此外，电池层叠体也可以是锂离子二次电池或全固体电池等具有层叠构造的电池的层叠体。
在层叠装置中设置正极生产线20、负极生产线30、隔膜生产线40、层叠工作台50及控制部60。在各生产线上形成片(正极片、负极片、隔膜片)，在使其位置对齐后利用层叠工作台50进行层叠。另外，关于隔膜生产线40，设置与正极生产线20对应的隔膜生产线40A、和与负极生产线30对应的隔膜生产线40B。
正极生产线20具备正极装载机21、正极片切断部22、正极供给工作台23、正极定位工作台24、第一正极输送支架25A、25B及第二正极输送支架26A、26B。
正极装载机21将卷筒状的正极(正极卷筒)供给至正极片切断部22。利用正极片切断部22将正极卷筒以所要求的长度切断而作为正极片10。切断后，正极片10一片一片地滑移输送至正极供给工作台23。正极供给工作台23移动至第一正极输送支架25A、25B的下方。
此外，正极供给工作台23上的正极片10、10，例如通过真空吸附被第一正极输送支架25A、25B吸附。第一正极输送支架25A、25B从正极供给工作台23向正极定位工作台24输送正极片10、10。在该输送时，第一正极输送支架25A、25B适当旋转而改变正极片10、10的朝向。例如，以使正极片10上设置的正极极耳(未图示)成为在负极片12上设置的负极极耳(未图示)的相反侧的方式，变更正极片10、10的朝向。在正极定位工作台24上置载正极片10、10时，例如通过从第一正极输送支架25A、25B的吸附面喷出气体，从而使正极片10、10从该支架分离。
在正极定位工作台24上置载的正极片10、10，由第二正极输送支架26A、26B输送至层叠工作台50A。例如，正极片10、10通过真空吸附被第二正极输送支架26A、26B吸附。
在层叠工作台50A上，被第二正极输送支架26A、26B吸附的正极片10、10从该支架分离，在层叠体55、55上层叠。在分离时，通过从吸附面喷出气体，从而使正极片10、10从第二正极输送支架26A、26B分离。
负极生产线30具有负极装载机31、负极片切断部32、负极供给工作台33、负极定位工作台34、第一负极输送支架35A、35B以及第二负极输送支架36A、36B。
负极装载机31将卷筒状的负极(负极卷筒)供给至负极片切断部32。在负极片切断部32中将负极卷筒以所要求的长度切断作为负极片12。切断后，负极片12一片一片地滑移输送至负极供给工作台33。负极供给工作台33移动至第一负极输送支架35A、35B的下方。
另外，负极供给工作台33上的负极片12、12，通过真空吸附而被第一负极输送支架35A、35B吸附。第一负极输送支架35A、35B从负极供给工作台33向负极定位工作台34输送负极片12、12。在该输送时，第一负极输送支架35A、35B通过适当旋转来改变负极片12、12的朝向。例如，以在负极片12上设置的负极极耳(未图示)成为在正极片10上设置的正极极耳(未图示)的相反侧的方式，变更负极片12、12的朝向。在负极定位工作台34上置载负极片12、12时，例如通过从第一负极输送支架35A、35B的吸附面喷出气体，从而使负极片12、12从该支架分离。
在负极定位工作台34上置载的负极片12、12，由第二负极输送支架36A、36B输送至层叠工作台50B。例如，负极片12、12通过真空吸附被第二负极输送支架36A、36B吸附。
在层叠工作台50B上，被第二负极输送支架36A、36B吸附的负极片12、12从该支架分离，在层叠体55、55上层叠。在分离时，例如通过从吸附面喷出气体，从而使负极片12、12从第二负极输送支架36A、36B分离。
隔膜生产线40A具有隔膜装载机41A、隔膜片切断部42A、隔膜定位工作台43A及隔膜输送支架45A1、45A2。此外，隔膜生产线40B是与隔膜生产线40A线对称的构造，具有同样的结构。因此，以下，仅对于隔膜生产线40A进行说明。在这里，对于以下的说明，如果将后缀A变更为B，则成为对隔膜生产线40B的说明。
隔膜装载机41A将卷筒状的隔膜(隔膜卷筒)供给至隔膜片切断部42A。利用隔膜片切断部42A，将隔膜卷筒切断成所要求的长度作为隔膜片14。切断后，隔膜片14以成对(两片一组)的状态向隔膜定位工作台43A输送。
在隔膜定位工作台43A上进行隔膜片14、14的定位。例如，使用照相机44A等拍摄装置，调整工作台上的隔膜片14、14的位置或角度。调整后，隔膜定位工作台43A移动至隔膜输送支架45A1、45A2的下方。
隔膜输送支架45A1、45A2将隔膜定位工作台43A上的隔膜片14、14输送至层叠工作台50A。例如，隔膜输送支架45A1、45A2在真空吸附之外使用静电吸附，对隔膜片14、14进行吸附。
隔膜输送支架45A1、45A2在隔膜定位工作台43A和层叠工作台50A之间进行往返移动往返移动。在该往复路径上设置带电棒46A。带电棒46A设置于配置隔膜定位工作台43A及层叠工作台50A的底板上，可以朝向上方释放带电粒子。带电棒46A由电离器构成。
在隔膜输送支架45A1、45A2向层叠工作台50A输送了隔膜片14、14之后，在返回隔膜定位工作台43A的中途，接受带电棒46A的电荷粒子，隔膜输送支架45A1、45A2的吸附面被带电。在该状态下，隔膜输送支架45A1、45A2与隔膜定位工作台43A上的隔膜片14抵接。此时，由于隔膜输送支架45A1、45A2的吸附面带电，因此隔膜片14、14被隔膜输送支架45A1、45A2的吸附面静电吸附。关于该吸附过程将后述。
隔膜片14、14由隔膜输送支架45A1、45A2输送至层叠工作台50A。此外，在层叠工作台50A上，隔膜片14、14从隔膜输送支架45A1、45A2分离，在层叠体55上层叠。关于该分离过程将后述。
层叠工作台50例如如图1所例示，从正极侧向负极侧移动。并且，利用未图示的输送机构，还可以返回正极侧。通过使从正极侧向负极侧的移动重复进行规定的次数，从而获得需要的层叠数的层叠体55。
另外，在本实施方式涉及的层叠装置中，第一正极输送支架25A、25B、第一负极输送支架35A、35B、第二正极输送支架26A、26B、第二负极输送支架36A、36B、以及隔膜输送支架45A1、45A2、45B1、45B2的各支架，经由臂52连结，构成为其动作同步。即，使各个支架作为输送单元54而同步地进行往返移动往返移动。
如果输送单元54移动至靠近隔膜生产线40，则隔膜输送支架45配置在隔膜定位工作台43上，可以进行隔膜片14的吸附。
另外，第一正极输送支架25及第一负极输送支架35分别配置在正极定位工作台24及负极定位工作台34上，可以将输送来的正极片10及负极片12置载在各工作台上。
另外，第二正极输送支架26及第二负极输送支架36配置在层叠工作台50A、50B上，可以将输送来的正极片10及负极片12置载在层叠工作台50A、50B上。
然后，如果输送单元54移动至靠近正极生产线20及负极生产线30，则隔膜输送支架45配置在层叠工作台50上，可以将输送来的隔膜片14置载在层叠工作台50上。
另外，第一正极输送支架25及第一负极输送支架35，分别配置在正极供给工作台23及负极供给工作台33上，可以吸附各自的工作台上的正极片10及负极片12。
另外，第二正极输送支架26及第二负极输送支架36，分别配置在正极定位工作台24及负极定位工作台34上，可以吸附各自的工作台上的正极片10及负极片12。
由此，伴随输送单元54的往返移动往返移动，各支架的片吸附及分离交互地重复进行。此外，在隔膜输送支架45与第二正极输送支架26及第二负极输送支架36之间，向层叠工作台50的输送交互地切换。此外，层叠工作台50如图1的箭头所示，可以向正极侧和负极侧移动。由此，在层叠工作台50上，以隔膜片14→正极片10→隔膜片14→负极片12→隔膜片14→正极片10……的方式，形成在正极片10和负极片12之间夹入隔膜片14的构造的层叠体55。
另外，在输送单元54的臂52的隔膜输送支架45与第二正极输送支架26及第二负极输送支架36之间设置带电棒46B。带电棒46B可以朝向下方放射带电粒子。伴随输送单元54的往返移动，带电棒46B在层叠工作台50上横穿。该横穿时，带电棒46B朝向层叠工作台50放射带电粒子。例如，在层叠工作台50上任何一个片均未置载的情况下，层叠工作台50的置载面被带电。该置载面由电介质构成。通过使置载面带电，从而在其上置载的隔膜片14被置载面吸附。
另外，通过从带电棒46B朝向层叠工作台50上的层叠体55的最上表面放射电荷粒子，从而该最上表面与在其上层重合的片被静电吸附，可以抑制位置偏移。
控制部60对正极生产线20、负极生产线30及隔膜生产线40A、40B的各机器的动作进行控制。另外，输送单元54的各输送支架的动作也进行控制。控制部60可由计算机构成。另外，虚拟地或者物理地，控制部60与控制对象对应而构成各个控制单元。例如，作为对隔膜输送支架45的动作进行控制的控制单元，控制部60具有支架控制部62。
＜隔膜输送支架的详细＞
在图2中例示本实施方式涉及的隔膜输送支架45A1、45A2、45B1、45B2的立体图。隔膜输送支架45A1、45A2、45B1、45B2被底板56支撑。底板56与输送单元54的臂52连结。
由于这些隔膜输送支架45A1、45A2、45B1、45B2均相同，因此以图3所示的隔膜输送支架45B2为例对其构造进行说明。另外，以下适当地仅以“隔膜输送支架45”的方式记载。
隔膜输送支架45具有中央支架板70、周缘支架板71A、71B、中央压力缸72、周缘压力缸73A、73B、导向导向销74A、74B、升降传感器75及滑动调整机构76。
中央支架板70是将对隔膜片14上表面的长度方向保持中央部分的中央保持面设为下表面的保持板。隔膜片14如图2所例示，是将Y轴方向设为长度方向的大致长方形的薄膜。在沿该长度方向(Y轴方向)的除了两端部分(上下部分)之外的上表面中央部分处，中央支架板70与其抵接。
中央支架板70由多段的板连接而构成。例如，中央支架板70具有上段板70－1及下段板70－2。上段板70－1的Y轴方向外缘部构成为，与下段板70－2的同方向外缘部相比凸出。此外，X轴方向的外缘部可以在上段板70－1和下段板70－2处对齐。通过采用这种形状，作为中央支架板70，其长度方向(Y轴方向)外缘部，构成上部与下部相比向长度方向(Y轴方向)凸出的台阶形状。
另外，在中央支架板70内也可以形成未图示空气流路。该空气流路例如在中央支架板70的上段板70－1上表面具有开口，并且在下段板70－2下表面(中央保持面)也具有开口，也可以使两个开口连通。通过在上段板70－1的上表面开口安装空气卡盘用的空气线路软管，从而可以在隔膜片14的吸附时进行真空吸附。此外，在隔膜片14的分离时可以喷出气体。
并且，中央支架板70也可以相对于在其上部设置的连接板77A而可拆装。例如，在通过螺栓紧固等将两者结合时，也可以利用工具等从连接板77将中央支架板70拆卸。通过这样设置，可以与层叠体55的尺寸变更相应地进行中央支架板70的尺寸变更。
中央支架板70经由连接板77A与中央压力缸72连结。中央压力缸72是使中央支架板70沿高度方向(Z轴方向)升降的升降机构(中央升降机构)。中央压力缸72例如是压力缸，向该压力缸供给的气体Air1的流量或朝向(正压、负压)等的控制由支架控制部62进行。中央压力缸72固定在底板56上，利用其升降动作，中央支架板70相对于底板56而相对地位移。
周缘支架板71A、71B设置于隔膜输送支架45的长度方向(Y轴方向)两端。周缘支架板71A、71B将对隔膜片14上表面的保持长度方向(Y轴方向)两端部分的周缘保持面设为下表面。周缘支架板71A、71B与中央支架板70同样地，具有上段板71A－1、71B－1以及下段板71A－2、71B－2。
作为隔膜片14，其大部分与中央支架板70抵接，剩余的极少部分与周缘支架板71A、71B抵接。例如，中央支架板70的与隔膜片14的抵接面(中央保持面)、和周缘支架板71A、71B的与隔膜片14的抵接面(周缘保持面)之间的抵接面积比，例如可以是约1：2的程度。即，周缘支架板71A、中央支架板70、周缘支架板71B的与隔膜片14的抵接面积比可以是1：4：1的程度。
另外，为了使周缘支架板71B的与隔膜片14的抵接面积极小化，也可以取代下段板71A－2、71B－2，或者在其下表面设置销(接触销)。
下段板71A－2、71B－2的沿长度方向(Y轴方向)的内缘部(靠近中央支架板70的缘端部)，以与上段板71A－1、71B－1的同方向内缘部相比，向该长度方向内侧凸出的台阶形状构成。
此外，如图3所例示，中央支架板70的上段板70－1的外缘部、和周缘支架板71A、71B的下段板71A－2、71B－2的内缘部上下(沿Z轴方向)重合地配置。通过这样的配置，从而可以进行如后述的周缘支架板71A、71B与中央支架板70之间的同步移动。
周缘支架板71A、71B经由连接板77B、77C与周缘压力缸73A、73B连结。周缘压力缸73A、73B是使周缘支架板71A、71B沿高度方向(Z轴方向)升降的升降机构(周缘升降机构)。周缘压力缸73A、73B例如是空气压力缸，向该压力缸供给的气体Air2、Air3的流量或朝向(正压、负压)等的控制由支架控制部62进行。
周缘压力缸73A、73B经由滑动调整机构76固定于底板56上。即，利用周缘压力缸73A、73B的升降动作，周缘支架板71A、71B相对于底板56而相对地位移。
滑动调整机构76如图4所例示，可以调整周缘压力缸73A、73B及周缘支架板71A、71B相对于中央压力缸72及中央支架板70的长度方向(Y轴方向)位置。例如，滑动调整机构76具有沿长度方向(Y轴方向)形成的引导槽、和插入该引导槽中的导向销。
通过具有滑动调整机构76，从而可以柔性地应对层叠体55的尺寸变化。例如，在利用滑动调整机构76使长度方向(Y轴方向)加宽后，将中央支架板70拆卸，安装与上述加宽宽度相适合的新的中央支架板70。由此，可以应对层叠体55的尺寸增加。
回到图3，在与中央支架板70连结的连接板77A的上表面，导向销74A、74B沿高度方向(Z轴方向)延伸设置。导向销74A、74B经过在底板56上设置并沿高度方向(Z轴方向)贯穿的通孔，与底板56上表面相比凸出。导向销74A、74B由于固定于连接板77A上，因此与中央支架板70同步地进行上下移动。
在底板56上，与导向销74B接近地设置升降传感器75。升降传感器75的检测面朝向导向销74B，可以检测出导向销74B的升降位置。
升降传感器75由图5所例示的激光传感器构成。例如，从升降传感器75朝向导向销74B在整个高度方向上照射带状的光线。与导向销74B的升降位置对应而向升降传感器75返回的反射光量变化。基于该反射光的光量变化，可以掌握导向销74B的升降位置、即中央支架板70的升降位置。
升降传感器75检测到的升降位置信号发送至支架控制部62。如后所述，利用支架控制部62，求出从升降传感器75接收到的下降位置的、每隔规定的时间间隔的差量，并且在该差量成为零时，判定中央支架板70是否已经与层叠工作台50的最上表面抵接(到达)。
＜隔膜片吸附过程＞
参照图5～图8，对使用了本实施方式涉及的隔膜输送支架45的隔膜片14的吸附过程进行说明。在图5中例示了对隔膜片14进行吸附之前的隔膜输送支架45。
在图5中，隔膜输送支架45配置于隔膜定位工作台43A上，但如上所述，在其之前，在输送单元54(参照图1)的移动时，利用带电棒46A向中央支架板70及周缘支架板71A、71B的下表面(吸附面)照射电荷粒子，使中央支架板70及周缘支架板71A、71B带电。
参照图5，支架控制部62利用中央压力缸72、周缘压力缸73A、73B使中央支架板70、周缘支架板71A、71B下降。此时，支架控制部62执行下述的下降控制，即，将中央压力缸72的下降推力P1设定为大于周缘压力缸73A、73B的下降推力P2、P3。即，对于中央压力缸72的下降推力P1、周缘压力缸73A、73B的下降推力P2、P3，设为P1＞P2，P1＞P3。
例如，仅是对周缘压力缸73A、73B的气体进行排气而机械地保持周缘支架板71A、71B。或者，使周缘压力缸73A、73B的下降推力P2、P3为负的值。即，对于周缘压力缸73A、73B输出上升推力。
在隔膜片14的吸附时，如果中央支架板70及周缘支架板71A、71B向隔膜片14的抵接定时产生偏差，则例如在先抵接的支架上隔膜片14会被拉拽，有可能隔膜片14以存在褶皱的状态被隔膜输送支架45吸附。
因此，考虑使中央压力缸72的下降推力P1和周缘压力缸73A、73B的下降推力P2、P3相等而使中央支架板70及周缘支架板71A、71B同步地下降。但是，因空气压控制上所容许的公差等，完全的同步实际上是困难的。
因此，在本实施方式中，只利用中央压力缸72使中央支架板70和周缘支架板71A、71B下降。此时，中央支架板70的上段板70－1的外缘部将周缘支架板71A、71B的下段板71A－2、71B－2的内缘部卡挂(卡合)而将周缘支架板71A、71B压下。其结果，如图6所例示，中央支架板70及周缘支架板71A、71B同时与隔膜片14抵接。
中央支架板70的下降状况经由导向销74B而利用升降传感器75检测。支架控制部62获取升降传感器的位置信号(下降位置信号)，并且求出每隔规定时间间隔(例如1秒)的下降位置的差量。在该差量成为零时，即，中央支架板70的上下移动停止时，支架控制部62判定中央支架板70的下表面与隔膜片14的上表面已经抵接(触及)。
在对隔膜片14进行静电吸附之外还进行真空吸附的情况下，在上述的触及进行判定时，支架控制部62相对于未图示的气体卡盘机构而产生负压，经由在中央支架板70的下段板70－2下表面(吸附面)形成的开口(未图示)，对隔膜片14进行真空吸附。
在图7中例示中央支架板70及周缘支架板71A、71B的上升(提升)过程。在该提升过程中，如果中央支架板70及周缘支架板71A、71B的上升位置产生偏差，则有可能所吸附的隔膜片14中产生褶皱或者破损。因此，在本实施方式中，只利用周缘压力缸73A、73B和周缘支架板71A、71B一起使中央支架板70上升。
支架控制部62执行将周缘压力缸73A、73B的上升推力P2、P3设定得比中央压力缸72的上升推力P1大的上升控制(第二上升控制)。此时，也可以仅是对中央压力缸72的气体进行排气而机械地保持中央支架板70。并且，上升推力P2和P3设为相等的值。
另外，在可以相对于各压力缸而设定升降速度的情况下，支架控制部62将周缘压力缸73A、73B的上升速度S2、S3设定为，快于中央压力缸72的上升速度S1。另外，上升速度S2和S3设为相等的值。
此时，周缘支架板71A、71B的下段板71A－2、71B－2的内缘部将中央支架板70的上段板70－1的外缘部卡挂(卡合)而将中央支架板70提升(使中央支架板70与周缘支架板71A、71B一起上升)。其结果，如图7、图8所例示，中央支架板70及周缘支架板71A、71B同步地上升。
中央支架板70的上升状况经由导向销74B而利用升降传感器75检测。支架控制部62获取升降传感器75的位置信号(上升位置信号)，并且求出每隔规定时间间隔(例如1秒)的上升位置的差量。在该差量成为零时，支架控制部62判定中央支架板70已经到达上端位置。
如上所述，如果隔膜片14的吸附成功，则利用输送单元54(参照图1)而隔膜输送支架45移动至层叠工作台50上。
＜隔膜层叠过程＞
参照图9～图12，对从隔膜输送支架45向层叠工作台50上置载隔膜片14的过程进行说明。如图9所例示，在层叠工作台50上置载层叠体55。在该最上表面，层叠(置载)利用隔膜输送支架45输送的隔膜片14。
如图9所例示，支架控制部62对中央压力缸72、周缘压力缸73A、73B进行控制，使中央支架板70、周缘支架板71A、71B下降至层叠工作台50。
此时，支架控制部62执行上述的下降控制。即，支架控制部62执行将中央压力缸72的下降推力P1设定得大于周缘压力缸73A、73B的下降推力P2、P3的下降控制。
例如，关于中央压力缸72的下降推力P1、周缘压力缸73A、73B的下降推力P2、P3，设为P1＞P2，P1＞P3。或者，仅是对周缘压力缸73A、73B的气体进行排气而机械地保持周缘支架板71A、71B。或者，相对于周缘压力缸73A、73B而输出上升推力(负的下降推力)。
此时，中央支架板70的上段板70－1的外缘部将周缘支架板71A、71B的下段板71A－2、71B－2的内缘部卡挂(卡合)而将周缘支架板71A、71B压下(使周缘支架板71A、71B与中央支架板70一起下降)。其结果，如图10所例示，中央支架板70及周缘支架板71A、71B同步地下降，被该板吸附的隔膜片14的下表面与层叠体55的最上表面抵接。
中央支架板70的下降状况经由导向销74B而利用升降传感器75检测。支架控制部62获取升降传感器75的位置信号(下降位置信号)，并且求出每隔规定时间间隔(例如1秒)的下降位置的差量。在该差量成为零时，支架控制部62判定被隔膜输送支架45保持的隔膜片14的下表面与层叠工作台50上的层叠体55的最上表面已经抵接(触及)。
伴随层叠的进行，层叠体55的最上表面的高度产生变化。为了与该高度变化对应，在本实施方式中，取代参照升降传感器75的绝对位置，而是利用其位置信号变化。即，下降位置不变化的时刻判定为触及时刻。通过这样处理，与单纯的时间控制(如果经过X秒则推定为触及)相比，可以缩短总处理能力。另外，与例如通过照相机等拍摄器对层叠体55的最上表面进行检测的情况相比，不需要图像处理和基于该图像的最上表面判定算法的构建。
此外，在隔膜输送支架45对隔膜片14进行静电吸附之外还进行真空吸附的情况下，在上述触及判定时，支架控制部62相对于未图示的气体卡盘机构产生正压。即，将气体卡盘的压力控制从用于真空吸附的负压切换为用于隔膜片14分离的正压。其结果，从在中央支架板70的下段板70－2下表面(吸附面)形成的开口(未图示)喷出气体，促进隔膜片14从吸附面的分离。
在图11中例示使隔膜片14从隔膜输送支架45分离的过程。支架控制部62相对于周缘压力缸73A、73B输出下降推力。其另一方面，执行相对于中央压力缸72而输出上升推力的上升控制(第一上升控制)。
此时，隔膜片14的长度方向(Y轴)两端由周缘支架板71A、71B按压。在该状态下，使中央压力缸72单独地从隔膜片14分离。
支架控制部62经由升降传感器75对中央支架板70的上升位置进行检测。例如，对上述的第一上升控制的开始时刻的中央支架板70的位置信号和第一上升控制开始后的中央支架板70的位置信号进行比较，在信号值的差量成为规定的值以上时，即，推定中央支架板70已经从隔膜片14充分地分离时，支架控制部62相对于周缘压力缸73A、73B输出上升推力。
此时，周缘支架板71A、71B下表面和隔膜片14上表面进行静电吸附，但其另一方面，隔膜片14下表面和层叠体55的最上表面被静电吸附。与前者的面积相比，后者的面积更大，因此定性地说，后者的拉伸更强。因此，随着周缘支架板71A、71B上升，隔膜片14从该板分离。
中央支架板70的上升状况经由导向销74B而利用升降传感器75检测。支架控制部62获取升降传感器75的位置信号(上升位置信号)，并且求出每隔规定时间间隔(例如1秒)的上升位置的差量。在该差量成为零时(参照图12)，支架控制部62判定中央支架板70已经到达上端位置。
如以上说明所述，在本实施方式中，在将隔膜片14置载在层叠工作台50上而使其从隔膜输送支架45分离时，由周缘支架板71A、71B按压隔膜片14的两端，并且使中央支架板70上升。由此，即使隔膜片14和中央支架板70进行静电吸附，两者也会机械地分离。
＜其它实施方式＞
在上述实施方式中，可以相对于隔膜片14和隔膜输送支架45执行第一上升控制、第二上升控制及下降控制，但并不限于该方式。例如，也可以在由第一正极输送支架25A及第一负极输送支架35A进行的正极片10及负极片12的输送时，执行上述的第一上升控制、第二上升控制及下降控制。另外，也可以在由第二正极输送支架26A及第二负极输送支架36A进行的正极片10及负极片12时，执行上述的第一上升控制、第二上升控制及下降控制。

Claims (10)

1.一种层叠装置，其具有：
层叠工作台，其层叠正极片、负极片及隔膜片；
隔膜定位工作台，其进行隔膜片的定位；
输送支架，其从所述隔膜定位工作台至所述层叠工作台为止对隔膜片进行输送；以及
支架控制部，其对所述输送支架进行控制；
其特征在于，
所述输送支架具有：
中央支架板，其将对隔膜片上表面的长度方向的中央部分进行保持的中央保持面设为下表面；
周缘支架板，其将对隔膜片上表面的所述长度方向的两端部分进行保持的周缘保持面设为下表面；
中央升降机构，其使所述中央支架板可升降；以及
周缘升降机构，其使所述周缘支架板可升降，所述中央支架板的每个外缘部，是上部与下部相比向所述隔膜片的上表面的纵向方向凸出的台阶形状，
所述每个周缘支架板面向所述中央支架板的内缘部，是下部与上部相比向所述隔膜片的上表面的纵向方向凸出的台阶形状；
所述中央支架板的所述外缘部的所述上部配置为，与所述周缘支架板的所述内缘部的所述下部上下重合；
所述支架控制部能够执行第一上升控制，即，在所述输送支架将隔膜片置载于所述层叠工作台时，在所输送的隔膜片与所述层叠工作台上的层叠体的最上表面抵接之后，通过使所述周缘升降机构输出下降推力，并且使所述中央升降机构输出上升推力，从而使所述中央支架板单独地从隔膜片分离。
2. 根据权利要求 1 所述的层叠装置，其特征在于，
所述支架控制部能够执行下降控制，即，在所述输送支架移动至所述层叠工作台上时，使所述中央升降机构的下降推力 相对于所述周缘升降机构的下降推力更大，在所述中央支架板 的所述外缘部的所述上部卡挂所述周缘支架板的所述内缘部的所述下部，使所述周缘支架板与所述中央支架板一起下降。
3. 根据权利要求 2 所述的层叠装置，其特征在于，
所述支架控制部，在所述输送支架在所述隔膜定位工作台上吸附隔膜片时，能够执行所述下降控制和第二上升控制；
所述第二上升控制是在通过所述下降控制，所述中央保持面及所述周缘保持面与所述隔膜定位工作台上的隔膜片抵接 之后，使所述周缘升降机构的上升推力相对于所述中央升降机构的上升推力更大，在所述周缘支架板的所述内缘部的所述下部卡挂所述中央支架板的所述外缘部的所述上部，使所述中央支架板与所述周缘支架板一起上升。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的层叠装置，其特征在于，
具有对所述中央支架板的下降位置进行测定的升降传感器；
所述支架控制部求出每隔规定的时间间隔的所述下降位置的差量，并且在所述下降位置的差量成为零时，判定为所输送的隔膜片与所述层叠工作台上的层叠体的最上表面抵接。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的层叠装置，其特征在于，
具有能够调整所述周缘支架板相对于所述中央支架板在所述隔膜片的上表面的纵向方向上的调整机构。
6.根据权利要求4所述的层叠装置，其特征在于，
具有能够调整所述周缘支架板相对于所述中央支架板在所述隔膜片的上表面的纵向方向上的调整机构。
7.一种层叠装置中的层叠方法，所述层叠装置具有：
层叠工作台，其层叠正极片、负极片及隔膜片；
隔膜定位工作台，其进行隔膜片的定位；
输送支架，其将隔膜片从所述隔膜定位工作台输送至所述层叠工作台；
支架控制部，其对所述输送支架进行控制，
其特征在于，
所述输送支架具有：
中央支架板，其将对隔膜片上表面的长度方向的中央部分进行保持的中央保持面设为下表面；
周缘支架板，其将对隔膜片上表面的所述长度方向的两端部分进行保持的周缘保持面设为下表面；
中央升降机构，其使所述中央支架板可升降；以及
周缘升降机构，其使所述周缘支架板可升降，所述中央支架板的每个外缘部，是上部与下部相比向所述隔膜片的上表面的纵向方向凸出的台阶形状；
所述每个周缘支架板面向所述中央支架板的内缘部，是下部与上部相比向所述隔膜片的上表面的纵向方向凸出的台阶形状；
所述中央支架板的所述外缘部的所述上部配置为，与所述周缘支架板的所述内缘部的所述下部上下重合；
所述支架控制部执行第一上升控制，即，在所述输送支架将隔膜片置载于所述层叠工作台上时，在所输送的隔膜片与所述层叠工作台上的层叠体的最上表面抵接之后，通过使所述周缘升降机构输出下降推力，并且使所述中央升降机构输出上升推力，从而单独地使所述中央支架板从隔膜片分离。
8.根据权利要求7所述的层叠方法，其特征在于，
所述支架控制部执行下降控制，即，在所述输送支架移动至所述层叠工作台上时，使所述中央升降机构的下降推力相对于所述周缘升降机构的下降推力更大，在所述中央支架板的所述外缘部的所述上部卡挂所述周缘支架板的所述内缘部的所述下部，使所述周缘支架板与所述中央支架板一起下降。
9.根据权利要求8所述的层叠方法，其特征在于，
所述支架控制部，在所述输送支架利用所述隔膜定位工作台对隔膜片进行吸附时，执行所述下降控制和第二上升控制；
所述第二上升控制是在通过所述下降控制，所述中央保持面及所述周缘保持面与所述隔膜定位工作台上的隔膜片抵接之后，使所述周缘升降机构的上升推力相对于所述中央升降机构的上升推力更大，并在所述周缘支架板的所述内缘部的所述下部卡挂所述中央支架板的所述外缘部的所述上部，使所述中央支架板与所述周缘支架板一起上升。
10. 根据权利要求7 至9 中任意一项所述的层叠方法，其特征在于，
具有对所述中央支架板的下降位置进行测定的升降传感器；
所述支架控制部，求出每隔规定的时间间隔的所述下降位置的差量，并且在所述下降位置的差量成为零时，判定所输送 的隔膜片与所述层叠工作台上的层叠体的最上表面已经抵接。
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