CN115229966A - 层叠装置以及层叠方法 - Google Patents

层叠装置以及层叠方法 Download PDF

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CN115229966A
CN115229966A CN202210212310.4A CN202210212310A CN115229966A CN 115229966 A CN115229966 A CN 115229966A CN 202210212310 A CN202210212310 A CN 202210212310A CN 115229966 A CN115229966 A CN 115229966A
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川嶋亮平
能方骏介
牧野圣
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Abstract

本发明提供一种能够缩短层叠时间的层叠装置。层叠装置(100)具备:载物台(10),具有多个用于载置层叠对象物(1)的载置空间(11a)~(11d);多个载置部(20a)~(20d),能够向载物台(10)上的多个载置空间(11a)~(11d)中的每个载置空间载置层叠对象物(1);以及保持部(30),与载物台(10)对置,能够拾取被载置于载置空间(11a)~(11d)的层叠对象物(1)并保持。构成为在保持部(30)进行拾取被载置于载物台(10)上的载置空间的层叠对象物(1)的动作时,多个载置部(20a)~(20d)中的至少一个载置部向工作台(10)上的其他载置空间载置层叠对象物(1)。

Description

层叠装置以及层叠方法
技术领域
本发明涉及层叠装置以及层叠方法。
背景技术
以往,已知有层叠多个层叠对象物的层叠装置。
作为这样的层叠装置之一,在专利文献1中记载有层叠陶瓷生片的层叠装置。该层叠装置具备能够在X轴方向上移动的压接头、能够在Y轴方向上移动的Yθ载物台、以及用于层叠陶瓷生片的层叠夹具。
在该层叠装置中,载置有陶瓷生片的Yθ载物台沿着Y轴方向移动到压接头的下方的位置。压接头在下降并吸附陶瓷生片后上升,并在保持有陶瓷生片的状态下,沿着X轴方向移动到层叠夹具的上方的位置。然后,压接头下降,并将陶瓷生片载置在层叠夹具上。通过反复该处理,在层叠夹具上层叠多个陶瓷生片。
另外,在专利文献1的图5中还示出了设置有两个Yθ载物台的结构,即,将附着于陶瓷生片的载体膜朝向下侧载置的第一Yθ载物台、以及将载体膜朝向上侧载置的第二Yθ载物台。根据该结构,附着于陶瓷生片的载体膜也能够层叠为成为上下任意一侧。
专利文献1:日本特开2003-154512号公报
如上述那样,在专利文献1所记载的层叠装置中,构成为:压接头在将陶瓷生片层叠在层叠夹具上后,移动到Yθ载物台的上方吸附陶瓷生片并保持,再次移动到层叠夹具的上方后层叠陶瓷生片。即,为了层叠一片陶瓷生片,压接头需要在Yθ载物台与层叠夹具之间往复,因此到层叠为止需要时间。这在设置有两个Yθ载物台的结构中也相同。
发明内容
本发明是解决上述课题的发明,其目的在于提供能够缩短层叠时间的层叠装置以及层叠方法。
本发明的层叠装置的特征在于,具备:
载物台,具有多个用于载置层叠对象物的载置空间;
多个载置部,能够向上述载物台上的多个上述载置空间中的每个载置空间载置上述层叠对象物;以及
保持部,与上述载物台对置,能够拾取被载置于上述载置空间的上述层叠对象物并保持,
构成为:在上述保持部进行拾取被载置于上述载物台上的上述载置空间的上述层叠对象物的动作时,多个上述载置部中的至少一个载置部向上述载物台上的其他上述载置空间载置上述层叠对象物。
本发明的层叠方法是层叠层叠对象物的方法,其特征在于,具备:
载置工序,在具有多个载置空间的载物台的一个上述载置空间载置上述层叠对象物;以及
保持工序,通过保持部拾取上述层叠对象物并保持,
在上述载置工序中,在进行上述保持工序时,向与载置有所拾取的上述层叠对象物的上述载置空间不同的上述载置空间载置上述层叠对象物。
根据本发明的层叠装置,由于构成为在保持部进行拾取被载置于载物台上的载置空间的层叠对象物的动作时,多个载置部中的至少一个载置部向载物台上的其他载置空间载置层叠对象物,因此保持部能够在拾取被载置于载置空间的层叠对象物后,移动到载置有层叠对象物的其他载置空间并立即拾取下一个层叠对象物。因此,保持部每当从载物台上的载置空间移动到其他载置空间,就能够拾取层叠对象物并进行层叠,因此能够缩短层叠时间。
根据本发明的层叠方法,由于在保持部进行拾取被载置于载物台上的载置空间的层叠对象物并保持的保持工序时,向与载置有所拾取的层叠对象物的载置空间不同的载置空间载置层叠对象物,因此保持部能够在拾取被载置于载置空间的层叠对象物后,移动到载置有层叠对象物的其他载置空间并立即拾取下一个层叠对象物。因此,保持部每当从载物台上的载置空间移动到其他载置空间,就能够拾取层叠对象物并进行层叠,因此能够缩短层叠时间。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的第一实施方式中的层叠装置的结构的立体图。
图2的(a)是表示通过载物台的移动,其中心位置所描绘的移动轨迹的一个例子的图,图2的(b)是表示通过保持部的移动,其中心位置所描绘的移动轨迹的一个例子的图。
图3的(a)是示意性地表示用于确认惯性力抵消的效果的实验机的结构的图,(b1)~(b4)是表示使用假定了保持部以及载物台的两个滑块,测定通过几个移动方式而产生的振动的结果的图,(b1)表示第一滑块的质量和第二滑块的质量相同,且第二滑块不移动仅第一滑块移动的情况下的振动的时间变化,(b2)表示第一滑块的质量和第二滑块的质量相同,且第一滑块和第二滑块分别移动相同的距离的情况下的振动的时间变化,(b3)表示第一滑块的质量和第二滑块的质量不同,第一滑块和第二滑块分别移动相同的距离的情况下的振动的时间变化,(b4)表示第一滑块的质量和第二滑块的质量不同,调整第一滑块和第二滑块的移动距离以使第一滑块的惯性力和第二滑块的惯性力的总和为0的情况下的振动的时间变化。
图4是用于对第一实施方式中的层叠装置的层叠动作进行说明的图,且是表示保持部拾取被载置于载物台上的第一载置空间的层叠对象物的状态的图。
图5是用于对第一实施方式中的层叠装置的层叠动作进行说明的图,且是表示保持部拾取被载置于载物台上的第二载置空间的层叠对象物的状态的图。
图6是用于对第一实施方式中的层叠装置的层叠动作进行说明的图,且是表示保持部拾取被载置于载物台上的第三载置空间的层叠对象物的状态的图。
图7是用于对第一实施方式中的层叠装置的层叠动作进行说明的图,且是表示保持部拾取被载置于载物台上的第四载置空间的层叠对象物的状态的图。
图8是用于在载物台上设置有两个载置空间的结构中,对载物台、第一载置部和第二载置部、以及保持部的动作进行说明的图。
附图标记说明
1…层叠对象物;10…载物台;10a…载物台的主面;11a…第一载置空间;11b…第二载置空间;11c…第三载置空间;11d…第四载置空间;20a…第一载置部;20b…第二载置部;20c…第三载置部;20d…第四载置部;30…保持部;40…控制部;100…层叠装置;300…实验机;301…第一滑块;302…第二滑块;303…基座板。
具体实施方式
以下示出本发明的实施方式,对本发明的特征进行具体说明。
<第一实施方式>
图1是示意性地表示本发明的第一实施方式中的层叠装置100的结构的立体图。第一实施方式中的层叠装置100具备载物台10、多个载置部20以及保持部30。层叠装置100还可以具备用于控制载物台10、多个载置部20以及保持部30的动作的控制部40。此外,在图1中,为了容易理解结构,示出了载物台10、多个载置部20以及保持部30分别分离的状态,但实际上,分别与未图示的框架连接,不分离。
本实施方式中的层叠装置100通过保持部30依次拾取被载置在载物台10上的多个层叠对象物1并保持,而获得层叠有多个层叠对象物1的层叠体。层叠对象物1例如是片状的部件。
载物台10在其主面10a上具有用于载置层叠对象物1的多个载置空间11。在本实施方式中,作为多个载置空间11,设置有第一载置空间11a、第二载置空间11b、第三载置空间11c以及第四载置空间11d这四个载置空间11。在载物台10上设置四个载置空间11的结构中,在依次层叠四种层叠对象物1而得到成为一组的构造体时,在四个载置空间11分别载置同一种层叠对象物1即可,因此生产率提高。但是,载物台10上的载置空间11的数量并不限定于四个。
如图2的(a)所示,第一载置空间11a、第二载置空间11b、第三载置空间11c以及第四载置空间11d这四个载置空间11配置在成为2行2列的位置。通过将四个载置空间11配置在成为2行2列的位置,如后所述,能够缩短载物台10以及保持部30移动时的移动距离。在本实施方式中,根据第一载置空间11a~第四载置空间11d的2行2列的配置,将行方向规定为X轴方向,将列方向规定为Y轴方向,将与X轴方向及Y轴方向中的任一方向均正交的方向规定为Z轴方向。
在本实施方式中,载物台10的主面10a具有矩形的形状。另外,第一载置空间11a、第二载置空间11b、第三载置空间11c以及第四载置空间11d也根据所载置的层叠对象物1的形状,而具有矩形的形状。但是,层叠对象物1以及载置空间11的形状并不限定于矩形。第一载置空间11a的中心位置C1、第二载置空间11b的中心位置C2、第三载置空间11c的中心位置C3以及第四载置空间11d的中心位置C4处于距载物台10的中心位置C0等距离的位置(图2的(a))。
在载物台10上,第一载置空间11a和第二载置空间11b配置于在X轴方向上相邻的位置,第三载置空间11c和第四载置空间11d配置于在X轴方向上相邻的位置。另外,第一载置空间11a和第四载置空间11d配置于在Y轴方向上相邻的位置,第二载置空间11b和第三载置空间11c配置于在Y轴方向上相邻的位置。第一载置空间11a和第三载置空间11c配置于彼此对角线上的位置,第二载置空间11b和第四载置空间11d配置于彼此对角线上的位置。各载置空间11a~11d在载物台10上设置于彼此不重叠的位置。
多个载置部20构成为能够向载物台10上的多个载置空间11中的每个载置空间载置层叠对象物1。在本实施方式中,与四个载置空间11a~11d对应地设置有第一载置部20a、第二载置部20b、第三载置部20c以及第四载置部20d这四个载置部20。第一载置部20a~第四载置部20d分别构成为能够在由X轴和Y轴规定的XY坐标上的一个方向上、在本实施方式中为Y轴方向上移动。
第一载置部20a构成为能够向载物台10上的第一载置空间11a载置层叠对象物1。作为一个例子,第一载置部20a将树脂膜作为层叠对象物1载置于第一载置空间11a。树脂膜是作为隔板发挥作用的片状的电池材料,例如,由聚乙烯构成。在本实施方式中,树脂膜具有矩形的形状,例如,能够切出长条状的树脂膜片并使用。
在本实施方式中,第一载置部20a将在与载物台10对置的面亦即下表面吸附保持的层叠对象物1载置于载物台10上的第一载置空间11a。具体而言,第一载置部20a能够在Y轴方向以及Z轴方向上移动,在规定位置吸引保持层叠对象物1并移动到载物台10的第一载置空间11a的上方后,朝向载物台10下降并停止吸引,从而将层叠对象物1载置在载物台10上的第一载置空间11a。
第二载置部20b构成为能够向载物台10上的第二载置空间11b载置层叠对象物1。作为一个例子,第二载置部20b将第一金属箔作为层叠对象物1载置于第二载置空间11b。第一金属箔是作为正极和负极中的一个电极发挥作用的片状的电池材料,例如,由铝构成。在本实施方式中,第一金属箔具有矩形的形状。也可以在第一金属箔设置用于对位的对准标记。
在本实施方式中,第二载置部20b将在与载物台10对置的面亦即下表面吸附保持的层叠对象物1载置于载物台10上的第二载置空间11b。具体而言,第二载置部20b能够在Y轴方向以及Z轴方向上移动,在规定位置吸引保持层叠对象物1并移动到载物台10的第二载置空间11b的上方后,朝向载物台10下降并停止吸引,从而将层叠对象物1载置在载物台10上的第二载置空间11b。
第三载置部20c构成为能够向载物台10上的第三载置空间11c载置层叠对象物1。作为一个例子,第三载置部20c将树脂膜作为层叠对象物1载置于第三载置空间11c。树脂膜是作为隔板发挥作用的片状的电池材料,例如,由聚乙烯构成。在本实施方式中,树脂膜具有矩形的形状,例如,能够切出长条状的树脂膜片并使用。
在本实施方式中,第三载置部20c将在与载物台10对置的面亦即下表面吸附保持的层叠对象物1载置于载物台10上的第三载置空间11c。具体而言,第三载置部20c能够在Y轴方向以及Z轴方向上移动,在规定位置吸引保持层叠对象物1并移动到载物台10的第三载置空间11c的上方后,朝向载物台10下降并停止吸引,从而将层叠对象物1载置在载物台10上的第三载置空间11c。
第四载置部20d构成为能够向载物台10上的第四载置空间11d载置层叠对象物1。作为一个例子,第四载置部20d载置第二金属箔作为层叠对象物1。第二金属箔是作为正极和负极中的另一个电极发挥作用的片状的电池材料,例如,由铝构成。在本实施方式中,第二金属箔具有矩形的形状。也可以在第二金属箔设置用于对位的对准标记。
在本实施方式中,第四载置部20d将在与载物台10对置的面亦即下表面吸附保持的层叠对象物1载置于载物台10上的第四载置空间11d。具体而言,第四载置部20d能够在Y轴方向以及Z轴方向上移动,在规定位置吸引保持层叠对象物1并移动到载物台10的第四载置空间11d的上方后,朝向载物台10下降并停止吸引,从而将层叠对象物1载置在载物台10上的第四载置空间11d。
此外,多个载置部20搬运层叠对象物1的方法也并不限定于吸附保持层叠对象物1并搬运的方法。
保持部30构成为与载物台10对置,能够拾取被载置于载物台10上的载置空间11的层叠对象物1并保持。保持部30例如通过吸引来拾取层叠对象物1并保持。通过保持部30依次拾取多个层叠对象物1并保持,而获得层叠有多个层叠对象物1的层叠体。即,由于保持部30具有层叠层叠对象物1的层叠功能,所以能够保持着层叠对象物1依次进行拾取。因此,由于无需在其他场所设置层叠部,因此无需向层叠部输送层叠对象物1,而能够提高层叠速度。
载物台10以及保持部30中的至少一个能够在与载物台10的主面10a平行的方向上移动。在本实施方式中,载物台10以及保持部30双方能够在与载物台10的主面10a平行的方向上移动。
具体而言,载物台10构成为能够移动以使得移动轨迹描绘矩形。所谓的“移动以使得移动轨迹描绘矩形”是指在以载物台10上的任意位置为基准点时,通过载物台10的移动而基准点的移动轨迹描绘矩形。图2的(a)示出在以载物台10的中心位置C0为基准点时,通过载物台10的移动而描绘的中心位置C0的移动轨迹S1的一个例子。此外,在图2的(a)中,示出了通过载物台10沿逆时针的方向呈环状地移动,而移动轨迹成为矩形,但也可以构成为沿顺时针的方向移动。
即,载物台10构成为能够分别在X轴方向以及Y轴方向上移动。通过载物台10移动以使得移动轨迹描绘矩形,无需使载物台10在X轴方向以及Y轴方向这两个方向上同时移动,因此载物台10的位置的反复精度提高,能够抑制位置偏移。另外,通过将载物台10构成为能够分别在X轴方向以及Y轴方向上移动,与构成为仅能够在一个方向上移动的情况相比,能够降低载物台10的驱动单元例如马达的负荷。此外,载物台10也可以构成为能够进一步在Z轴方向上移动。
保持部30也构成为能够移动以使得移动轨迹描绘矩形。所谓的“移动以使得移动轨迹描绘矩形”是指在以保持部30上的任意位置为基准点时,通过保持部30的移动而基准点的移动轨迹描绘矩形。图2的(b)示出以保持部30的中心位置C5为基准点时,通过保持部30的移动而描述的中心位置C5的移动轨迹S2的一个例子。此外,在图2的(b)中,示出了通过保持部30沿逆时针的方向呈环状地移动,而移动轨迹成为矩形,但也可以构成为沿顺时针的方向移动。
即,保持部30构成为能够分别在X轴方向以及Y轴方向上移动。通过保持部30移动以使得移动轨迹描绘矩形,无需使保持部30在X轴方向以及Y轴方向这两个方向上同时移动,因此保持部30的位置的反复精度提高,能够抑制位置偏移。另外,通过将保持部30构成为能够分别在X轴方向以及Y轴方向上移动,与构成为仅能够在一个方向上移动的情况相比,能够降低保持部30的驱动单元例如马达的负荷。
另外,在本实施方式中,保持部30构成为能够在Z轴方向上移动,进一步构成为在由X轴和Y轴规定的XY坐标上,能够以中心位置C5为基准旋转。
在保持部30和载物台10分别呈环状地移动来描绘矩形时,保持部30呈环状地移动的动作和载物台10呈环状地移动的动作相互错开半个周期。即,保持部30和载物台10分别沿同一方向呈环状地移动来描绘矩形,但在将呈环状地移动一周时的移动时间设为一个周期时,以相互错开半个周期的状态移动。因此,在保持部30和载物台10在由X轴和Y轴规定的XY坐标上同时移动时,保持部30和载物台10彼此沿相反方向移动。
在本实施方式中,在保持部30拾取下一个层叠对象物1时,从保持部30和载物台10对置的方向观察,保持部30和载物台10分别构成为能够在相互接近的方向上移动。在保持部30拾取下一个层叠对象物1时,保持部30在载物台10的上方移动,相互接近的方向是指保持部30的移动方向和载物台10的移动方向为相反方向且不是相互远离的方向的方向。另外,在本实施方式中,由于保持部30和载物台10对置的方向是与Z轴平行的方向,因此保持部30和载物台10在由X轴和Y轴规定的XY平面中,能够在相互接近的方向上移动。通过保持部30和载物台10分别在相互接近的方向上移动,与仅保持部30移动的情况相比以及与仅载物台10移动的情况相比,能够缩短保持部30从一个载置空间11移动到下一个载置空间11的时间,因此能够进一步缩短层叠对象物1的层叠时间。
另外,通过保持部30和载物台10分别在相互接近的方向上移动,与仅保持部30移动的情况相比,能够减少保持部30的移动量,因此能够降低保持部30的驱动单元例如马达的负荷。同样地,与仅载物台10移动的情况相比,能够减少载物台10的移动量,因此能够降低载物台10的驱动单元例如马达的负荷。
在这里,构成为保持部30和载物台10在相互接近的方向上移动并停止时的保持部30的惯性力与载物台10的惯性力的总和为0。通过构成为在相互接近的方向上移动并停止时的保持部30的惯性力与载物台10的惯性力的总和为0,能够减少在层叠装置100中产生的振动的大小,缩短层叠装置100中产生的振动收敛到规定的范围内的稳定时间。
具体而言,为了保持部30拾取下一个层叠对象物1,若将从保持部30和载物台10分别开始移动到停止的保持部30的移动量设为LA、将载物台10的移动量设为LB、将保持部30的质量设为mA、将载物台10的质量设为mB,则在加速时间和行程成比例的例如三角形的动作中,构成为下式(1)的关系成立。但是,如果是重复精度±20μm、稳定时间20ms左右的条件,则移动量L或者质量m的误差允许在±10%左右。
mA×LA=mB×LB (1)
在这里,由于保持部30的移动量LA和载物台10的移动量LB的合计与供保持部30移动的两个载置空间11之间的距离L一致,因此L=LA+LB的关系成立。因此,使用邻接的两个载置空间11之间的距离L,用于使保持部30的惯性力和载物台10的惯性力的总和为0的保持部30的移动量LA和载物台10的移动量LB分别由下式(2)、(3)来表示。
LA=(mB/(mA+mB))×L (2)
LB=(mA/(mA+mB))×L (3)
即,通过将保持部30的移动量LA设为由式(2)表示的距离,将载物台10的移动量LB设为由式(3)表示的距离,能够使保持部30和载物台10在相互接近的方向上移动并停止时的保持部30的惯性力和载物台10的惯性力的总和为0。
图3的(a)是示意性表示用于确认惯性力抵消的效果的实验机300的结构的图,图3的(b1)~(b4)是表示通过实验机300确认式(1)、(2)、(3)成立的结果的图。在这里,使移动时间固定,使mA、mB、LA、LB变化,证实了式(1)、(2)、(3)成立时的振动抑制效果。在实验中,如图3的(a)所示,将第一滑块301和第二滑块302相对于基座板303的平面并行地设置。式(1)、(2)、(3)的效果在滑块301、302分别是图1所示的层叠装置100的载物台10、保持部30的结构中也没有变化。例如,能够将第一滑块301视为保持部30,将第二滑块302视为载物台10。在实验机300中,各参数为:第一滑块301的质量mA=0.3kg、L=60mm、将第二滑块302的质量mB设为第一滑块301的质量mA的n倍(n=1、1.5)、动作时间为70ms左右。振动通过用激光位移仪测定滑块301、302所载置的基座板303的动作方向的位移来评价。
图3的(b1)是表示第一滑块301的质量mA和第二滑块302的质量mB相同(n=1),且第二滑块302不移动而仅第一滑块301移动的情况下的振动的时间变化的图。但是,从实验设备的关系来看,第一滑块301的移动距离不是L,而是L/2。图3的(b2)是表示第一滑块301的质量mA和第二滑块302的质量mB相同(n=1),且将第一滑块301和第二滑块302相互对置移动时的第一滑块301的移动量LA和第二滑块302的移动量LB分别设为L/2的情况下的振动的时间变化的图。但是,所谓的“相互对置移动”是指第一滑块301和第二滑块302相互接近的移动和相互远离的移动交替进行的移动。在该情况下,第一滑块301的移动量LA成为由式(2)表示的值,第二滑块302的移动量LB成为由式(3)表示的值。
图3的(b3)是表示第二滑块302的质量mB大于第一滑块301的质量mA(n>1),且将第一滑块301和第二滑块302相互对置移动时的第一滑块301的移动量LA和第二滑块302的移动量LB分别设为L/2的情况下的振动的时间变化的图。图3的(b4)是表示第二滑块302的质量mB大于第一滑块301的质量mA(n>1),且将第一滑块301和第二滑块302相互对置移动时的第一滑块301的移动量LA设为由式(2)表示的值,将第二滑块302的移动量LB设为由式(3)表示的值的情况下的振动的时间变化的图。
如图3的(b1)所示,第二滑块302不移动而仅第一滑块301移动的情况下的基座板303的振动量较大。与此相对,在第二滑块302的质量mB为第一滑块301的质量mA的n(n>1)倍,第一滑块301和第二滑块302相互对置移动,并将第二滑块302的移动量LB和第一滑块301的移动量LA分别设为L/2的情况下,如图3的(b3)所示,与仅第一滑块301移动的情况相比,振动量变小。
另外,在构成为第一滑块301和第二滑块302相互对置移动,并将第一滑块301的移动量LA设为由式(2)表示的值,将第二滑块302的移动量LB设为由式(3)表示的值的情况下,如图3的(b2)以及图3的(b4)所示,基座板303的振动量进一步变小。
即,通过使第一滑块301和第二滑块302相互对置移动,并且将第一滑块301的移动量LA设为由式(2)表示的值,将第二滑块302的移动量LB设为由式(3)表示的值,能够有效地抑制在基座板303中产生的振动量。图3的(b4)表示n>1的情况下的实验结果,但在n<1的情况下也同样。
(层叠方法)
本发明的层叠方法具备:载置工序,在具有多个载置空间11a~11d的载物台10的一个载置空间载置层叠对象物1;以及保持工序,通过保持部30拾取层叠对象物1并保持,在载置工序中,在进行保持工序时,向与载置有所拾取的层叠对象物1的载置空间不同的载置空间载置层叠对象物1。以下,参照图4~图7对本实施方式中的层叠装置100的层叠动作进行说明。在图4~图7中,示出了由X轴和Y轴规定的XY坐标上的载物台10、第一载置部20a~第四载置部20d以及保持部30的各位置。
此外,后述的载物台10、第一载置部20a~第四载置部20d以及保持部30的动作能够由控制部40控制。
图4示出在载物台10上的第一载置空间11a、第二载置空间11b以及第三载置空间11c载置有层叠对象物1,保持部30拾取被载置于第一载置空间11a的层叠对象物1的状态。在该状态下,如图4所示,在第四载置空间11d未载置有层叠对象物1。
在保持部30进行拾取被载置于第一载置空间11a的层叠对象物1的动作时,第三载置部20c向与被载置于第一载置空间11a且被保持部30拾取的层叠对象物1处于对角线上的位置的第三载置空间11c载置层叠对象物1。此外,这里的“拾取层叠对象物1的动作”中不仅包括保持部30实际拾取层叠对象物1的动作,还包括为了拾取层叠对象物1而保持部30朝向第一载置空间11a下降的动作、以及拾取了层叠对象物1的保持部30上升的动作。即,由保持部30进行的层叠对象物1的拾取和由第三载置部20c进行的层叠对象物1的载置的定时可以不完全相同。在以后的动作说明中也同样。
此时,第四载置部20d在规定位置接受层叠对象物1。能够以任意的方法将层叠对象物1搬运到规定位置,例如用传送带搬运层叠对象物1。
若保持部30拾取被载置于第一载置空间11a的层叠对象物1,则保持部30和载物台10分别在相互接近的方向上移动。具体而言,保持部30在保持有所拾取的层叠对象物1的状态下上升,并沿着X轴方向向第二载置空间11b的方向移动,载物台10沿着X轴方向在与保持部30的移动方向相反方向上移动。保持部30停止在载物台10的第二载置空间11b的上方并下降,拾取被载置于第二载置空间11b的层叠对象物1(图5)。如上所述,调整保持部30的移动量LA和载物台10的移动量LB以使得保持部30和载物台10在相互接近的方向上移动并停止时的保持部30的惯性力与载物台10的惯性力的总和为0。
在保持部30进行拾取被载置于第二载置空间11b的层叠对象物1的动作时,第四载置部20d向与被载置于第二载置空间11b且被保持部30拾取的层叠对象物1处于对角线上的位置的第四载置空间11d载置层叠对象物1。
在这里,从图4和图5可知,在载物台10沿着X轴方向向接近第四载置部20d的方向移动的定时,第四载置部20d沿着Y轴方向移动到第四载置空间11d,将层叠对象物1载置于第四载置空间11d。即,通过构成为在保持部30进行拾取被载置于第二载置空间11b的层叠对象物1的动作时,第四载置部20d向与被载置于第二载置空间11b的层叠对象物1处于对角线上的位置的第四载置空间11d载置层叠对象物1,能够使在载物台10上载置层叠对象物1时的第四载置部20d和载物台10的移动距离分别成为最短。由此,在由X轴和Y轴规定的XY坐标上,能够减小层叠装置100所占的面积,因此单位面积的生产率提高。
此时,第一载置部20a在规定位置接受层叠对象物1。能够以任意的方法将层叠对象物1搬运到规定位置,例如用传送带搬运层叠对象物1。
若保持部30拾取被载置于第二载置空间11b的层叠对象物1,则由保持部30保持为层叠有两片层叠对象物1的状态。此外,保持部30为了抑制所层叠的层叠对象物1的位置偏移,优选在掌握了层叠对象物1的位置以及倾斜后,在X轴方向、Y轴方向以及旋转方向上移动来调整位置后拾取层叠对象物1。
若保持部30拾取被载置于第二载置空间11b的层叠对象物1,则保持部30和载物台10分别在相互接近的方向上移动。具体而言,保持部30以保持有所拾取的层叠对象物1的状态上升,并沿着Y轴方向向第三载置空间11c的方向移动,载物台10沿着Y轴方向在与保持部30的移动方向相反方向上移动。保持部30停止在载物台10的第三载置空间11c的上方并下降,拾取被载置于第三载置空间11c的层叠对象物1(图6)。如上所述,调整保持部30的移动量LA和载物台10的移动量LB以使得保持部30和载物台10在相互接近的方向上移动并停止时的保持部30的惯性力与载物台10的惯性力的总和为0。
在保持部30进行拾取被载置于第三载置空间11c的层叠对象物1的动作时,第一载置部20a向与被载置于第三载置空间11c且被保持部30拾取的层叠对象物1处于对角线上的位置的第一载置空间11a载置层叠对象物1。另外,第二载置部20b在规定位置接受层叠对象物1。能够以任意的方法将层叠对象物1搬运到规定位置,例如用传送带搬运层叠对象物1。
若保持部30拾取被载置于第三载置空间11c的层叠对象物1,则由保持部30保持为层叠有三片层叠对象物1的状态。
若保持部30拾取被载置于第三载置空间11c的层叠对象物1,则保持部30和载物台10分别在相互接近的方向上移动。具体而言,保持部30以保持有所拾取的层叠对象物1的状态上升,并沿着X轴方向向第四载置空间11d的方向移动,载物台10沿着X轴方向在与保持部30的移动方向相反方向上移动。保持部30停止在载物台10的第四载置空间11d的上方并下降,拾取被载置于第四载置空间11d的层叠对象物1(图7)。如上所述,调整保持部30的移动量LA和载物台10的移动量LB以使得保持部30和载物台10在相互接近的方向上移动并停止时的保持部30的惯性力与载物台10的惯性力的总和为0。
在保持部30进行拾取被载置于第四载置空间11d的层叠对象物1的动作时,第二载置部20b向与被载置于第四载置空间11d且被保持部30拾取的层叠对象物1处于对角线上的位置的第二载置空间11b载置层叠对象物1。另外,第三载置部20c在规定位置接受层叠对象物1。能够以任意的方法将层叠对象物1搬运到规定位置,例如用传送带搬运层叠对象物1。
若保持部30拾取被载置于第四载置空间11d的层叠对象物1,则由保持部30保持为层叠有四片层叠对象物1的状态。
若保持部30拾取被载置于第四载置空间11d的层叠对象物1,则保持部30和载物台10分别在相互接近的方向上移动。具体而言,保持部30以保持有所拾取的层叠对象物1的状态上升,并沿着Y轴方向向第一载置空间11a的方向移动,载物台10沿着Y轴方向在与保持部30的移动方向相反方向上移动。保持部30停止在载物台10的第一载置空间11a的上方并下降,拾取被载置于第一载置空间11a的层叠对象物1(图4)。
以后,通过重复上述的动作,通过保持部30依次拾取被载置于载物台上的各载置空间11a~11d的层叠对象物1,而得到由多个层叠对象物1构成的层叠体。
将上述的图4~图7中的保持部30的位置、在载物台10上的第一载置空间11a~第四载置空间11d中进行的动作、以及第一载置部20a~第四载置部20d的动作总结在表1中。
【表1】
对应图 图4 图5 图6 图7
保持部 第一载置空间 第二载置空间 第三载置空间 第四载置空间
第一载置空间 层叠 载置
第二载置空间 层叠 载置
第三载置空间 载置 层叠
第四载置空间 载置 层叠
第一载置部 接受
第二载置部 接受
第三载置部 接受
第四载置部 接受
在表1中,“层叠”表示通过保持部30拾取被载置于载置空间11的层叠对象物1来层叠。“载置”表示通过载置部20向载置空间11载置层叠对象物1。“接受”表示载置部20在规定位置接受层叠对象物1。
这样,根据本实施方式中的层叠装置100,由于构成为在保持部30进行拾取被载置于载物台10上的各载置空间11的层叠对象物1的动作时,多个载置部20中的至少一个载置部向载物台10上的其他载置空间11载置层叠对象物1,因此保持部30在拾取被载置于载置空间11的层叠对象物1后,能够向载置有层叠对象物1的其他载置空间11移动并立即拾取下一个层叠对象物1。因此,保持部30每次从载物台10上的载置空间11移动到其他载置空间11时,都能够拾取层叠对象物1并进行层叠,因此能够缩短层叠时间。
<第二实施方式>
在第一实施方式中的层叠装置100中,在载物台10上设置有四个载置空间11,但载置空间11的数量并不限定于四个。以下,对在载物台10上设置有两个载置空间11的结构进行说明。
图8是用于对在载物台10上设置有第一载置空间11a和第二载置空间11b这两个载置空间11的结构中的载物台10、第一载置部20a和第二载置部20b、以及保持部30的动作进行说明的图。在图8中,将第一载置空间11a和第二载置空间11b排列的方向设为X轴方向,将载物台10和保持部30对置的方向设为Z轴方向。
图8的(a)表示在载物台10上的第一载置空间11a载置有层叠对象物1,保持部30位于第一载置空间11a的上方的状态。在位于第一载置空间11a的旁边的第二载置空间11b未载置层叠对象物1。此时,第二载置部20b保持有层叠对象物1,且位于载物台10的第二载置空间11b的上方。
从图8的(a)所示的状态,如图8的(b)所示,保持部30下降,拾取被载置于第一载置空间11a的层叠对象物1。另外,第二载置部20b也与保持部30一起下降,将所保持的层叠对象物1载置于第二载置空间11b。即,在保持部30进行拾取被载置于载物台10上的第一载置空间11a的层叠对象物1的动作时,第二载置部20b向载物台10上的第二载置空间11b载置层叠对象物1。另外,在本实施方式中,为了接受层叠对象物1,第一载置部20a也下降。
接着,如图8的(c)所示,保持部30以保持有层叠对象物1的状态上升。另外,保持有层叠对象物1的第一载置部20a和将层叠对象物1载置于第二载置空间11b的第二载置部20b也与保持部30一起上升。
接着,如图8的(d)所示,保持部30和载物台10分别在相互接近的方向上移动。具体而言,保持部30沿着X轴方向在接近载物台10上的第二载置空间11b的方向上移动,并且载物台10沿着X轴方向在与保持部30的移动方向相反方向上移动。
另外,第一载置部20a和第二载置部20b也与保持部30一起沿着X轴方向移动。保持部30停止在载物台10上的第二载置空间11b的上方,第一载置部20a停止在载物台10上的第一载置空间11a的上方。在本实施方式中也构成为保持部30和载物台10在相互接近的方向上移动并停止时的保持部30的惯性力与载物台10的惯性力的总和为0。
接着,如图8的(e)所示,保持部30下降,拾取被载置于第二载置空间11b的层叠对象物1。另外,第一载置部20a也与保持部30一起下降,将所保持的层叠对象物1载置于第一载置空间11a。
即,在保持部30进行拾取被载置于载物台10上的第二载置空间11b的层叠对象物1的动作时,第一载置部20a向载物台10上的第一载置空间11a载置层叠对象物1。另外,在本实施方式中,为了接受层叠对象物1,第二载置部20b也下降。
接着,如图8的(f)所示,保持部30以保持有层叠对象物1的状态上升。保持部30成为保持有被层叠的两个层叠对象物1的状态。另外,将层叠对象物1载置于第一载置空间11a的第一载置部20a和保持有层叠对象物1的第二载置部20b也与保持部30一起上升。
以后,通过重复上述的动作,载置于载物台10上的载置空间11的层叠对象物1被保持部30依次拾取,并由保持部30保持由多个层叠对象物1构成的层叠体。
本发明并不限定于上述实施方式,能够在本发明的范围内施加各种应用、变形。例如,在上述的实施方式中,说明了为了保持部30依次拾取载物台10上的层叠对象物1,而载物台10和保持部30双方能够在与载物台10的主面10a平行的方向上移动,但也可以构成为载物台10不移动,仅保持部30能够移动,或者也可以构成为保持部30不移动,仅载物台10可以移动。但是,如上所述,通过保持部30和载物台10分别在相互接近的方向上移动,与仅保持部30移动的情况以及仅载物台10移动的情况相比,能够缩短保持部30从一个载置空间11移动到下一个载置空间11的时间,因此能够进一步缩短层叠对象物1的层叠时间。
在上述的实施方式中,保持部30构成为为了拾取层叠对象物1而通过下降来接近载物台10,但也可以构成为通过载物台10上升来接近保持部30。
为了抑制层叠对象物1的拾取时的位置偏移,也可以构成为载物台10在旋转方向上移动,来代替保持部30在旋转方向上移动。
层叠对象物1并不限定于片状的电池材料。例如,也可以多种层叠对象物1是片状的导电层以及绝缘层,通过层叠多种层叠对象物1来制作多层基板。在该情况下,导电层例如由包含铜、银、铜的合金、包含银的合金、或者Sn-Ag系的焊锡等构成,绝缘层例如由液晶聚合物、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺等热塑性树脂、或者环氧基树脂、不饱和聚酯等热固性树脂构成。
另外,层叠对象物1并不限定于片状的一个对象物,也可以是重叠多个片状的对象物而成的对象物。例如,也可以构成为将树脂膜和金属箔重叠而成的对象物作为层叠对象物1载置于载置空间11。
如上所述,通过调整保持部30的移动量LA和载物台10的移动量LB以使得保持部30和载物台10在相互接近的方向上移动并停止时的保持部30的惯性力与载物台10的惯性力的总和为0,能够减少在层叠装置100中产生的振动的大小。同样地,在载置部20向载物台10上载置层叠对象物1时,通过控制为载物台10和载置部20在相互接近的方向上移动并停止时的载物台10的惯性力与载置部20的惯性力的总和为0,能够进一步减少在层叠装置100中产生的振动的大小。

Claims (12)

1.一种层叠装置,其特征在于,具备:
载物台,具有多个用于载置层叠对象物的载置空间;
多个载置部,能够向上述载物台上的多个上述载置空间中的每个载置空间载置上述层叠对象物;以及
保持部,与上述载物台对置,能够拾取被载置于上述载置空间的上述层叠对象物并保持,
构成为:
在上述保持部进行拾取被载置于上述载物台上的上述载置空间的上述层叠对象物的动作时,多个上述载置部中的至少一个载置部向上述载物台上的其他上述载置空间载置上述层叠对象物。
2.根据权利要求1所述的层叠装置,其特征在于,
在上述载物台上具有四个上述载置空间。
3.根据权利要求2所述的层叠装置,其特征在于,
四个上述载置空间配置在成为2行2列的位置。
4.根据权利要求3所述的层叠装置,其特征在于,
四个上述载置空间的中心位置处于距上述载物台的中心位置等距离的位置。
5.根据权利要求3或4所述的层叠装置,其特征在于,
上述载物台构成为能够移动以使得移动轨迹描绘矩形。
6.根据权利要求3~5中任一项所述的层叠装置,其特征在于,
上述保持部构成为能够移动以使得移动轨迹描绘矩形。
7.根据权利要求6所述的层叠装置,其特征在于,
在上述保持部和上述载物台分别呈环状地移动来描绘矩形时,上述保持部呈环状地移动的动作和上述载物台呈环状地移动的动作相互错开半个周期。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的层叠装置,其特征在于,
构成为在上述保持部拾取下一个上述层叠对象物时,从上述保持部和上述载物台对置的方向观察,上述保持部和上述载物台分别能够在相互接近的方向上移动。
9.根据权利要求8所述的层叠装置,其特征在于,
构成为在上述保持部和上述载物台在相互接近的方向上移动并停止时的上述保持部的惯性力与上述载物台的惯性力的总和为0。
10.根据权利要求9所述的层叠装置,其特征在于,
为了上述保持部拾取下一个上述层叠对象物,若将从上述保持部和上述载物台分别开始移动到停止的上述保持部的移动量设为LA、将上述载物台的移动量设为LB、将上述保持部的质量设为mA、将上述载物台的质量设为mB,则mA×LA=mB×LB的关系成立。
11.根据权利要求3~7中任一项所述的层叠装置,其特征在于,
构成为在上述保持部进行拾取被载置于任意的上述载置空间的上述层叠对象物的动作时,多个上述载置部中的一个载置部能够向与所拾取的上述层叠对象物处于对角线上的位置的上述载置空间载置上述层叠对象物。
12.一种层叠方法,是层叠层叠对象物的方法,其特征在于,具备:
载置工序,在具有多个载置空间的载物台的一个上述载置空间载置上述层叠对象物;以及
保持工序,通过保持部拾取上述层叠对象物并保持,
在上述载置工序中,在进行上述保持工序时,向与载置有所拾取的上述层叠对象物的上述载置空间不同的上述载置空间载置上述层叠对象物。
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