CN115339908A - 电极层叠装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电极层叠装置,其具备平面马达装置(B),该平面马达装置(B)由平板状的定子(50)和多个可动件(40)构成,该多个可动件(40)在定子的平坦表面(51)上以从平坦表面(51)磁悬浮了的状态能够在沿着平坦表面(51)的任意方向上移动且能够绕着平坦表面(51)的垂直轴线旋转。在将由配置于平面马达装置(B)的上方的电极搬送装置(A)保持着的新的片状电极(1)层叠于可动件(40)的层叠电极保持件(60)上时,使可动件(40)与新的片状电极(1)的移动同步地移动,以使得新的片状电极(1)持续面对层叠电极保持件(60)上的片状电极层叠位置。

Description

电极层叠装置
技术领域
本发明涉及电极层叠装置。
背景技术
公知有如下电极层叠装置:使用了包括具有在长圆形的行驶轨道上行驶的多个可动件的线性马达的片状电极搬送装置和包括具有在长圆形的行驶轨道上行驶的多个可动件的线性马达的层叠夹具搬送装置,以层叠夹具搬送装置的长圆形的行驶轨道的直线轨道部分在片状电极搬送装置的直线轨道部分的下方在同一方向上延伸的方式,片状电极搬送装置的长圆形行驶轨道配置于垂直面内并且层叠夹具搬送装置的长圆形行驶轨道配置于水平面内(参照例如特开2020-024816号公报)。
在该电极层叠装置中,在直线轨道部分,与由片状电极搬送装置的可动件保持着的片状电极的移动同步地,由层叠夹具搬送装置的可动件支承着的层叠夹具移动,在片状电极与层叠夹具同步地移动着的期间,由片状电极搬送装置的可动件保持着的片状电极被层叠于层叠夹具内。
发明内容
不过,在这样的包括线性马达的搬送装置中,无法调整由片状电极搬送装置的可动件保持着的片状电极的保持位置,其结果,在由片状电极搬送装置的可动件保持着的片状电极的保持位置从能够对齐地层叠于已经层叠于层叠夹具内的片状电极上的位置偏离了的情况下,存在无法使由片状电极搬送装置的可动件保持着的片状电极对齐地层叠于已经层叠于层叠夹具内的片状电极上这一问题。这样的问题,只要是使用了上述那样的包括线性马达的一对搬送装置,就难以解决,为了解决这样的问题,需要转换观念。
为了解决上述问题,根据本发明,提供一种电极层叠装置,用于将片状电极层叠,其中,具备:
平面马达装置,由平板状的定子和多个可动件构成,该多个可动件在定子的平坦表面上以从平坦表面磁悬浮了的状态能够在沿着平坦表面的任意方向上移动且能够绕着平坦表面的垂直轴线旋转;
电极搬送装置,配置于平面马达装置的上方且沿着搬送路径将片状电极一边保持一边搬送;以及
控制装置,用于控制平面马达装置及电极搬送装置,
用于保持层叠的片状电极的层叠电极保持件安装于该平面马达装置的各可动件上,依次层叠的片状电极由层叠电极保持件保持于层叠电极保持件上的片状电极层叠位置,
控制装置在将由电极搬送装置保持着的新的片状电极层叠于可动件的层叠电极保持件上时,使可动件与新的片状电极的移动同步地移动,以使得新的片状电极持续面对层叠电极保持件上的片状电极层叠位置。
根据本发明,在由片状电极搬送装置的可动件保持着的片状电极的保持位置从能够对齐地层叠于已经层叠着的片状电极上的位置偏离了时,不是调整由片状电极搬送装置的可动件保持着的片状电极的保持位置,而是调整已经层叠着的片状电极的位置,由此,能够将由片状电极搬送装置的可动件保持着的片状电极对齐地层叠于层叠着的片状电极上。在该情况下,像这样的已经层叠着的片状电极的位置的调整,通过使用具备以从定子的平坦表面磁悬浮了的状态能够在沿着平坦表面的任意方向上移动且能够绕着平坦表面的垂直轴线旋转的多个可动件的平面马达装置而能够实现。
附图说明
图1是电极层叠装置的整体图。
图2A、2B及2C是用于说明片状电极的图。
图3是图1所示的电极搬送装置的一部分的放大侧视图。
图4是可动件的剖视图。
图5是可动件的侧视图。
图6是平面马达装置的立体图。
图7A、图7B及图7C是用于说明平面马达装置的可动件的构造的图。
图8A、图8B及图8C是用于说明平面马达装置的定子的构造的图。
图9是用于说明平面马达装置的可动件的控制方法的图。
图10A及图10B是层叠电极保持件各自的另一例的立体图。
图11是用于说明层叠电极保持件的夹钳(clamp)的工作的图。
图12是用于说明平面马达装置的可动件的控制方法的图。
图13是用于说明片状电极的层叠作业的图。
图14A及图14B是用于说明片状电极的保持位置的偏离量和偏离量的调整方法的图。
图15A及图15B是用于说明片状电极的保持位置的偏离量和偏离量的调整方法的图。
图16是用于控制可动件的流程图。
图17是用于检测位置偏离的流程图。
图18是用于进行层叠处理的流程图。
图19是电极层叠装置的另一实施例的整体图。
图20A及图20B分别是可动件的剖视图和用于说明夹钳的工作的图。
图21A及图21B分别是层叠电极保持件的立体图和连杆机构的说明图。
图22是示出平面马达装置的可动件的配置状态的图。
图23A及图23B分别是示出平面马达装置的可动件的配置状态的图。
图24是用于说明片状电极的层叠作业的图。
图25是用于控制可动件的流程图。
图26是用于进行层叠处理的流程图。
图27是用于进行层叠处理的流程图。
具体实施方式
本发明涉及用于将片状电极层叠的电极层叠装置。在本发明的实施例中,利用由该电极层叠装置层叠了的片状电极形成电极层叠体,通过将所形成的多个电极层叠体串联或并联地电连接,例如形成搭载于车辆的电池。因此,首先,对在该电极层叠装置中层叠的片状电极进行说明。图2A示出了在本发明的实施例中所使用的片状电极1的俯视图,图2B及图2C图解地示出了沿着图2A的X-X线观察到的片状电极1的代表性的二个例子的剖面。此外,片状电极1的厚度为1mm以下,因此,在图2B及图2C中,相当夸大地示出了各层的厚度。
在本发明的实施例中,作为片状电极1,既可以使用全固体锂离子二次电池用的片状电极1,也可以使用利用电解液或凝胶聚合物电解质的锂离子二次电池用的片状电极1。在作为片状电极1使用了全固体锂离子二次电池用的片状电极1的情况下,片状电极1如图2B所示,具有正极集电体层2、正极活性物质层3、固体电解质层4、负极活性物质层5及负极集电体层6。在该情况下,正极集电体层2由导电性材料形成,在本发明的实施例中,该正极集电体层2由集电用金属箔、例如铝箔形成。另外,正极活性物质层3由能够在放电时吸藏且在充电时放出锂离子、钠离子、钙离子等金属离子的正极活性物质形成。另外,固体电解质层4由相对于锂离子、钠离子、钙离子等金属离子具有传导性且能够作为全固体电池的材料来利用的材料形成。
另一方面,负极活性物质层5由能够在放电时放出且在充电时吸藏锂离子、钠离子、钙离子等金属离子的负极活性物质形成。另外,负极集电体层6由导电性材料形成,在本发明的实施例中,该负极集电体层2由集电用金属箔、例如铜箔形成。另一方面,在图2C所示的例子中,片状电极1由从上起依次为正极集电体层2、正极活性物质层3、固体电解质层4、负极活性物质层5、负极集电体层6、负极活性物质层5、固体电解质层4及正极活性物质层3的8层构造构成。
另一方面,在作为片状电极1使用了利用电解液或凝胶聚合物电解质的锂离子二次电池用的片状电极1的情况下,在图2B及图2C中,代替固体电解质层4而使用分隔件4,在该情况下,例如,在通过本发明的电极层叠装置进行的片状电极的层叠作业完成了之后,向层叠着的片状电极的正极活性物质层3、分隔件4及负极活性物质层5注入电解液或凝胶聚合物电解质。此外,以上,对代表性的片状电极1进行了说明,但可以使用其他各种形式的片状电极1。
参照图1,图1中,示出了电极搬送装置A、平面马达装置B、以及用于控制这些电极搬送装置A及平面马达装置B的控制装置C。首先,对该电极搬送装置A进行说明。图3示出了图1所示的电极搬送装置A的一部分的放大侧视图。参照图1及图3,电极搬送装置A具备:包括在垂直面内在上下方向上隔着间隔的水平直线部分10a及一对半圆形部分10b的长圆形的轨道10、和能够在该轨道10上行驶的多个可动件12。图4中,示出了沿着图3的Y-Y线观察到的可动件12的剖视图。如图4所示,该可动件12具备:一对导辊13(相对于行进方向配置于前和后),能够绕着轴线13a旋转地安装于可动件12,在轨道10上滚动;一对导辊14(相对于行进方向配置于前和后),能够绕着轴线14a旋转地安装于可动件12,在轨道10上滚动;导辊15,能够绕着轴线15a旋转地安装于可动件12,在轨道10上滚动;以及导辊16,能够绕着轴线16a旋转地安装于可动件12,在轨道10上滚动。
另一方面,该可动件12具备一对永久磁体17、18,在由这些永久磁体17、18夹着的电极搬送装置A内,配置有绕设(卷设)有线圈的定子11。利用该定子11和永久磁体17、18,即,利用定子11和可动件12形成了线性马达。因此,在电极搬送装置A中,线性马达的可动件12在轨道10上在图3所示的搬送方向上行驶。该可动件12的行驶速度等由控制装置C控制。
参照图3、图4、及示出图4的侧视图的图5,在可动件12上安装有呈矩形状的搬送板20,在图1所示的实施例中,在该搬送板20上保持片状电极1。在搬送板20安装有用于将片状电极1保持于搬送板20上的多个夹钳21、22。在图4及图5所示的实施例中,在相对于行进方向位于前方的搬送板20的前端部隔着间隔安装有一对夹钳21,在相对于行进方向位于后方的搬送板20的后端部隔着间隔安装有一对夹钳22。此外,可以除了这些夹钳21、22之外将更多的夹钳安装于搬送板20。
图5的夹钳21示出了位于用于将片状电极1保持于搬送板20上的片状电极保持位置时,图5的夹钳22示出了位于用于将片状电极1的保持作用解放(解除)的解放位置时。这些夹钳21、22具有同一构造,所以,若对仅夹钳21的构造进行说明,则夹钳21具备大概说来呈L形的夹臂23,该夹臂23的中央部通过支承销24能够转动地安装于在搬送板20固定着的支承板25。在夹臂23的一端形成有延伸至搬送板20的表面上的推按部23a,在夹臂23的另一端安装有辊26。夹臂23被安装于夹臂23与支承板25间的拉伸弹簧27始终逆时针地施力。
在可动件12的行驶路径设置有能够与夹臂23的辊26接合的固定凸轮(未图示)。夹臂23的辊26通常不与该固定凸轮接合,此时,夹钳21、22通过拉伸弹簧27的弹簧力,位于由图5的夹钳21所示那样的片状电极保持位置。另一方面,当夹臂23的辊26与固定凸轮接合时,夹钳21、22转动至由图5的夹钳22所示那样的解放位置。
在本发明的实施例中,片状电极1通过将在前工序中预先制造出的具有图2B或图2C所示的截面构造的长的带状的电极片切断成所设定的长度而制成。图1及图3中,图解地示出了该长的带状的电极片30和切断装置31。在图3中如箭头F所示,电极片30朝向电极搬送装置A的轨道10的下方水平直线部分10a的稍靠下方被连续地送给,该电极片30由切断装置31切断成所设定的长度,由此制成片状电极1。在该情况下,例如,在电极片30的行进方向前端部越过切断装置31而向前方前进时,与电极片30的行进方向前端部的移动同步地,对可动件12进行行驶控制,以使得电极片30的行进方向前端部的位置维持在能够由夹钳21保持的位置。
即,可动件12在夹钳21、22成为了由图5的夹钳22所示那样的解放位置的状态下在电极搬送装置A的轨道10的半圆形部分10b下降,当电极片30的行进方向前端部的位置到达能够由夹钳21保持的位置时,夹钳21转动至片状电极保持位置,电极片30的行进方向前端部的位置由夹钳21保持。当电极片30的行进方向前端部的位置由夹钳21保持时,电极片30由切断装置31切断成所设定的长度,由此,制成片状电极1。接下来,夹钳22转动至片状电极保持位置,片状电极1的后端部由夹钳22保持。这样一来,片状电极1由夹钳21、22保持于搬送板20上。此外,也可以设置导辊32,导辊32在片状电极1由夹钳21、22保持于搬送板20上的期间对片状电极1进行引导以免片状电极1落下。在该情况下,导辊32例如由隔着间隔的多个辊构成,夹钳21、22能够穿过辊间。此外,从图3可知,在本发明的实施例中,将箭头F的方向称作搬送方向。
接着,关于图1所示的平面马达装置B的概要,一边参照图6~图9一边进行说明。图6图解地示出了平面马达装置B的整体。参照图6,平面马达装置B由平板状的定子50和可动件40构成,可动件40在定子50的平坦表面51上以从平坦表面51磁悬浮了的状态能够在沿着平坦表面51的任意方向上移动且能够绕着平坦表面51的垂直轴线旋转。如图6所示,该可动件40呈平板状。另外,如图6所示,定子50由被分割成多个的定子要素52的集合体形成。
图7A示出了图6所示的可动件40的后视图,图7B示出了沿着图7A的Z-Z线观察到的可动件40的纵剖视图。在图7A及图7B中,41表示截面矩形的细长的永久磁体片,42A~42D分别表示将该多个永久磁体片41并列配置了的磁体区域。从图7A可知,各磁体区域42A~42D相对于可动件40的中心呈点对称地配置。图7C示出了在各磁体区域42A~42D中并列配置的永久磁体片41内的代表性的磁化方向(箭头表示从S极到N极的方向)。另一方面,如图7A及图7B所示,在由各磁体区域42A~42D包围的可动件40的中央部,配置有导电体43。
另一方面,图8A中,示出了定子50的各定子要素52的纵剖视图。在图8A所示的例子中,在各定子要素52内,形成有:与基于可动件40的磁体区域42A的永久磁体片41的磁场进行相互作用的线圈层53A、与基于可动件40的磁体区域42B的永久磁体片41的磁场进行相互作用的线圈层53B、与基于可动件40的磁体区域42C的永久磁体片41的磁场进行相互作用的线圈层53C、以及与基于可动件40的磁体区域42D的永久磁体片41的磁场进行相互作用的线圈层53D。另外,图8B中,示出了线圈层53B及线圈层53D的俯视图,图8C中,示出了线圈层53A及线圈层53C的俯视图。在图8B及图8C所示的例子中,以一点点错开地一部分重叠的方式配置的3个线圈54A、54B、54C成为一个线圈群,在各线圈层53A、53B、53C、53D内,并列配置有这样的线圈群。
向各线圈群的各线圈54A、54B、54C供给电流,向各线圈54A、54B、54C供给的电流量由控制装置C控制。当向线圈54A、54B、54C供给电流时,生成磁场,通过该磁场与基于可动件40的永久磁体片41的磁场的相互作用,产生作用于可动件40的力。在该情况下,在图8A~图8C所示的例子中,通过由线圈层53A的线圈54A、54B、54C生成的磁场与基于可动件40的磁体区域42A的永久磁体片41的磁场的相互作用,产生作用于可动件40的磁体区域42A的力,通过由线圈层53B的线圈54A、54B、54C生成的磁场与基于可动件40的磁体区域42B的永久磁体片41的磁场的相互作用,产生作用于可动件40的磁体区域42B的力,通过由线圈层53C的线圈54A、54B、54C生成的磁场与基于可动件40的磁体区域42C的永久磁体片41的磁场的相互作用,产生作用于可动件40的磁体区域42C的力,通过由线圈层53D的线圈54A、54B、54C生成的磁场与基于可动件40的磁体区域42D的永久磁体片41的磁场的相互作用,产生作用于可动件40的磁体区域42D的力。
在该情况下,通过控制向各线圈层53A、53B、53C、53D内的各线圈54A、54B、54C供给的电流量来调整作用于可动件40的各磁体区域42A、42B、42C、42D的力,既能够使可动件40在定子50的平坦表面51上以从平坦表面51磁悬浮了的状态在沿着平坦表面51的任意方向上移动,也能够使可动件40在定子50的平坦表面51上以从平坦表面51磁悬浮了的状态绕着平坦表面51的垂直轴线旋转,还能够将可动件40在定子50的平坦表面51上以从平坦表面51磁悬浮了的状态保持于平坦表面51上的作为目的的任意位置。
另一方面,在图6~图8C所示的例子中,在定子50的平坦表面51内,在平坦表面51的整体分散配置有许多磁传感器,基于这些磁传感器的输出进行可动件40的位置检测。即,当在可动件40的下表面配置有导电体43时,在该导电体43内生成磁路,在导电体43的下方磁场大幅变化。该磁场的变化显现于磁传感器的输出。因此,在图6~图8C所示的例子中,基于磁传感器的输出进行可动件40的位置检测。此外,检测可动件40的位置的方法有各种方法,例如,也可以通过在可动件40的下表面安装发光体,在定子50的平坦表面51内分散配置许多光传感器,来检测可动件40的位置。
在平面马达装置B中,也能够将可动件40在定子50的平坦表面51上,在作为目标的任意平面位置,以作为目标的任意角度位置保持。在该情况下,为了将可动件40在目标平面位置以目标角度位置保持,预先知晓应该向各线圈层53A、53B、53C、53D内的各线圈54A、54B、54C供给的电流量。因此,在定子50的平坦表面51上的可动件40的目标平面位置和目标角度位置确定了的情况下,若将应该向各线圈层53A、53B、53C、53D内的各线圈54A、54B、54C供给的电流量控制成用于将可动件40在目标平面位置以目标角度位置保持所需的电流量,则能够将可动件40在目标平面位置以目标角度位置保持。
在本发明的实施例中,利用这一点,进行可动件40的移动及旋转控制。接着,关于该可动件40的移动及旋转控制,一边参照图9一边进行说明。此外,如图9所示,定子50的平坦表面51上的位置P以x-y坐标来设定,可动件40的旋转角度θ将x轴作为基准来设定。在图9中,当设为可动件40的初始位置为P1(x1,y1)时,一开始,设定沿着目标移动路径的每一定时间的目标平面位置P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P3(x3,y3)、P4(x4,y4)、P5(x5,y5)和各目标平面位置P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P3(x3,y3)、P4(x4,y4)、P5(x5,y5)处的目标旋转角度位置θ1、θ2、θ3、θ4、θ5。当设定了这些目标平面位置P1、P2、P3、P4、P5及目标旋转角度位置θ1、θ2、θ3、θ4、θ5后,基于所设定的目标平面位置P1、P2、P3、P4、P5及目标旋转角度位置θ1、θ2、θ3、θ4、θ5,按每一定时间,控制向各线圈层53A、53B、53C、53D内的各线圈54A、54B、54C供给的电流量,以使得可动件40在目标平面位置P1、P2、P3、P4、P5以目标旋转角度位置θ1、θ2、θ3、θ4、θ5被保持。当像这样控制向各线圈层53A、53B、53C、53D内的各线圈54A、54B、54C供给的电流量时,可动件40一边旋转为目标旋转角度位置θ1、θ2、θ3、θ4、θ5一边沿着目标平面位置P1、P2、P3、P4、P5移动。
在平面马达装置B的可动件40上,载置有用于保持层叠的片状电极1的层叠电极保持件60。因此,接着,关于该层叠电极保持件60,一边参照图10A及图10B一边进行说明。图10A中,示出了图解地表示的层叠电极保持件60的立体图。参照图10A,层叠电极保持件60具备基台61、安装于基台61上的受电弓式升降机构62、由受电弓式升降机构62支承着的底板63、用于使设置于底板63的一侧的夹钳64工作的夹钳机构65、以及用于使设置于底板63的另一侧的夹钳66工作的夹钳机构67。受电弓式升降机构62具备用于将底板63向上方推起的弹簧(未图示),通过该受电弓式升降机构62的弹簧的弹簧力,底板63始终被向上方施力。在该底板63上层叠片状电极1。
另一方面,夹钳机构65和夹钳机构67具有关于底板63的短尺寸轴线对称的形状。因此,以下,一边参照图10A及图11,一边仅对用于使夹钳64工作的夹钳机构65的构造进行说明,将关于用于使夹钳66工作的夹钳机构67的构造的说明省略。此外,图11的(A)~(C)图解地示出了用于使夹钳64工作的夹钳机构65的工作,图11的(A)~(C)中,描绘了底板63的一部分和已层叠于底板63上的多枚片状电极1的一部分。
参照图11的(A),层叠电极保持件60的夹钳机构65具有用于使夹钳64倾斜的倾斜机构68和用于使倾斜机构68上下动的滑动机构69。滑动机构69具备:滑块70,在层叠电极保持件60内被支承为能够在上下方向上滑动;辊71,能够旋转地安装于滑块70的下端部;压缩弹簧72,对滑块70朝向上方施力;凸轮轴73,在层叠电极保持件60内被支承为能够转动;凸轮74,固定于凸轮轴73并与辊71接合;臂75,固定于凸轮轴73的外端部;以及辊76,能够旋转地安装于臂75的前端部。凸轮轴73由螺旋弹簧(未图示)的弹簧力被始终逆时针地施力。当在图11的(A)中凸轮轴73顺时针地转动时,如图11的(B)所示,滑块70通过压缩弹簧72的弹簧力而上升。即,在滑动机构69中,通过使凸轮轴73转动,来使滑块70上下动。
另一方面,如图11的(A)所示,倾斜机构68具备:倾斜头78,支承夹钳64且通过转动轴77能够转动地安装于滑块70;辊79,能够旋转地安装于倾斜头78;凸轮轴80,能够转动地支承于滑块70;凸轮81,固定于凸轮轴80并与辊79接合;臂82,固定于凸轮轴80的外端部;辊83,能够旋转地安装于臂82的前端部;以及螺旋弹簧84,对倾斜头78逆时针地施力。凸轮轴80通过螺旋弹簧(未图示)的弹簧力而始终被顺时针地施力。此外,以下,将如图11的(A)或图11的(C)所示地、夹钳64位于载置于底板63上的片状电极1的上方时的倾斜头78的位置,称作直立位置。当在图11的(A)中凸轮轴80逆时针地转动时,如图11的(B)所示,向夹钳64从载置于底板63上的片状电极1的上方区域脱离的方向,倾斜头78倾斜。
图11的(A)示出了倾斜头78处于直立位置、层叠于底板63上的片状电极1由夹钳64推按着时。即,此时,层叠于底板63上的片状电极1由受电弓式升降机构62被向上方施力,此时,想要上升的片状电极1由夹钳64推按着。在解除夹钳64对层叠于底板63上的片状电极1的推按作用时,凸轮轴73顺时针地转动,并且,凸轮轴80逆时针地转动,由此,如图11的(B)所示,倾斜头78上升,并且,倾斜头78向夹钳64从层叠于底板63上的片状电极1的上方区域脱离的方向倾斜(此时,新的片状电极1层叠于在底板83上层叠着的片状电极1上)。接下来,如图11的(C)所示,倾斜头78返回直立位置,接下来,倾斜头78下降,由此,层叠于底板83上的片状电极1由夹钳64推按。凸轮轴73及凸轮轴80的转动作业,通过在可动件12移动着时辊76及辊83与固定凸轮接合来执行。
图10B中,示出了层叠电极保持件60的变形例。在该变形例中,仅设置有用于使夹钳64工作的夹钳机构65,没有设置图10A所示的用于使夹钳66工作的夹钳机构67。在该变形例中,夹钳机构65也进行与图10A所示的夹钳机构65相同的图11的(A)~(C)所示的工作。
接着,一边参照图12,一边对在本发明的第1实施例中执行的平面马达装置B的可动件40的控制方法进行说明。图12示出了从上方观察图1所示的电极层叠装置而得到的俯视图,图12中,示出了在定子50的平坦表面51上移动的多个可动件40、固定于各可动件40上的图10A所示的层叠电极保持件60、和由层叠电极保持件60保持着的片状电极1。而且,图12中,以单点划线示出了电极搬送装置A的位置。如图12所示,在该第1实施例中,各片状电极1由固定于并列配置的一对可动件40上的一对层叠电极保持件60保持着。
在该第1实施例中,由电极搬送装置A保持着的新的片状电极1在电极搬送装置A的正下方,层叠于在一对可动件40上固定着的一对层叠电极保持件60上,该一对可动件40是在搬送方向(在图12中从上方朝向下方的方向)以并列配置状态移动的一对可动件40。此外,以下,以电极搬送装置A的长尺寸方向轴线作为定子50的平坦表面51上的位置坐标的y轴方向、且电极搬送装置A的短尺寸方向轴线作为定子50的平坦表面51上的位置坐标的x轴方向的情况为例,对可动件40的移动控制进行说明。在该情况下,在由电极搬送装置A保持着的新的片状电极1在电极搬送装置A的下方层叠于一对层叠电极保持件60上时,一对可动件40朝向y轴的负方向移动。
在本发明的实施例中,在定子50的平坦表面51上作为基准的可动件40的行驶轨道预先以x-y坐标设定,将该预先设定的作为基准的可动件40的行驶轨道称作基准行驶轨道。在本发明的实施例中,该基准行驶轨道相对于可动件40的中心设定,各可动件40由控制装置C控制,以使得各可动件40的中心沿着该基准行驶轨道移动。图12中,以单点划线示出了多条基准行驶轨道。
参照图12,描绘出了呈环状且在x轴方向上隔着一定间隔的一对层叠用基准行驶轨道K1、K2和从这些层叠用基准行驶轨道K1、K2分别分支并呈直线状延伸的一对排出用基准行驶轨道K3、K4。在进行使新的片状电极1层叠于一对层叠电极保持件60上的层叠作业时,分别担载着层叠电极保持件60的并列配置的成对的可动件40以各可动件40不自转而成对的状态沿着层叠用基准行驶轨道K1、K2移动。在该情况下,在进行层叠作业的电极搬送装置A的下方区域,层叠用基准行驶轨道K1、K2设定成,从电极搬送装置A的长尺寸轴线彼此向相反侧隔着相等的距离在y轴方向上呈直线状延伸,在进行层叠作业时,使成对的可动件40与新的片状电极1的移动同步地移动,以使得由电极搬送装置A保持着的新的片状电极1持续面对层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置。
在进行层叠作业的电极搬送装置A的下方区域,多个成对的可动件40在y轴方向上隔着等间隔移动,一个接一个地进行新的片状电极1向层叠电极保持件60上的层叠作业。担载新的片状电极1的层叠作业完成了的层叠电极保持件60的成对的可动件40,为了进行接下来的新的片状电极1的层叠作业,沿着层叠用基准行驶轨道K1、K2以高速度移动至在前方行驶的成对的可动件40的背后。当成对的可动件40到达在前方行驶的成对的可动件40的背后时,之后,成对的可动件40随动于在前方行驶的成对的可动件40而移动。
当预先设定的枚数的新的片状电极1的层叠作业完成时,对保持着预先设定的枚数的层叠完毕的片状电极1的层叠电极保持件60进行担载的成对的可动件40从进行层叠作业的电极搬送装置A的下方区域,沿着对应的排出用基准行驶轨道K3、K4,从电极搬送装置A排出。在作为片状电极1使用了全固体锂离子二次电池用的片状电极1的情况下,当从电极搬送装置A排出了层叠完毕的片状电极1时,在接下来的工序中,由层叠电极保持件60保持着的层叠完毕的片状电极1由冲压装置压缩,压缩后的层叠完毕的片状电极1的侧面部彼此通过树脂附着固定。接下来,经过其他行程,制成片状电极1的层叠体。当制成片状电极1的层叠体后,片状电极1的层叠体被从层叠电极保持件60取出,担载变空了的层叠电极保持件60的成对的可动件40向等待区域Q移动。
另一方面,在作为片状电极1使用了利用电解液或凝胶聚合物电解质的锂离子二次电池用的片状电极1的情况下,当从电极搬送装置A排出了层叠完毕的片状电极1后,在接下来的工序中,在压缩后的层叠完毕的片状电极1的一侧面部彼此通过树脂附着固定之后,从没有通过树脂附着固定的层叠完毕的片状电极1的周边部分,向正极活性物质层3、分隔件4及负极活性物质层5注入电解液或凝胶聚合物电解质。接下来,经过其他行程,制成片状电极1的层叠体。当制成片状电极1的层叠体后,片状电极1的层叠体被从层叠电极保持件60取出,担载变空了的层叠电极保持件60的成对的可动件40向等待区域Q移动。
另一方面,当从电极搬送装置A排出了层叠完毕的片状电极1后,在等待区域Q等待着的担载空的层叠电极保持件60的一对可动件40以高速度移动至沿着层叠用基准行驶轨道K1、K2行驶的前方的成对的可动件40的背后。接下来,当担载变空了的层叠电极保持件60的成对的可动件40到达在前方行驶的成对的可动件40的背后时,之后,担载变空了的层叠电极保持件60的成对的可动件40随动于在前方行驶的成对的可动件40移动。
这样,在第1实施例中,可动件40沿着预先设定的层叠用基准行驶轨道K1、K2及排出用基准行驶轨道K3、K4移动。在该情况下,在本发明的实施例中,与可动件40的移动要求相应的层叠用基准行驶轨道K1、K2及排出用基准行驶轨道K3、K4上的每一定时间的x-y坐标作为可动件40的目标平面位置而设定,相对于该x-y坐标的x轴的可动件40的旋转角度位置作为目标旋转角度位置而设定。在该情况下,通过控制装置C,按每一定时间,控制向定子50的各线圈层53A、53B、53C、53D内的各线圈54A、54B、54C供给的电流量,以使得可动件40在目标平面位置以目标旋转角度位置被保持。
接着,一边参照图13,一边对在电极搬送装置A的下方区域进行的、新的片状电极1向层叠电极保持件60上的层叠作业进行说明。此外,图13中,图解地示出了安装于电极搬送装置A的搬送板20的夹钳21、22对片状电极1的夹紧作用及由平面马达装置B的可动件40担载着的层叠电极保持件60的夹钳64、66对片状电极1的夹紧作用。而且,图13中,对层叠电极保持件60的底板63向上方施力的受电弓式升降机构62用弹簧来描绘。此外,图13示出了在底板63上已经层叠有片状电极1的情况。
在进行层叠作业时,成对的可动件40与新的片状电极1的移动同步地移动,以使得由电极搬送装置A保持着的新的片状电极1持续面对层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置。图13的(A)示出了层叠作业的开始时,此时,新的片状电极1由夹钳21、22保持于搬送板20上,层叠完毕片状电极1由夹钳64、66保持于底板63上。接下来,如图13的(B)所示,在由夹钳22将新的片状电极1的一侧周边部保持于搬送板20上并且由成对的可动件40的各夹钳66将层叠完毕片状电极1的一侧端部保持于底板63上的状态下,夹钳21及夹钳64的保持作用被解除。此时,新的片状电极1的另一侧端部落下到层叠完毕片状电极1上。
接下来,如图13的(C)所示,落下到层叠完毕片状电极1上的新的片状电极1的另一侧端部由夹钳64保持于层叠完毕片状电极1上。接下来,如图13的(D)所示,在落下到层叠完毕片状电极1上的新的片状电极1的另一侧端部由夹钳64保持于层叠完毕片状电极1上的状态下,夹钳22及夹钳65的保持作用被解除。此时,新的片状电极1整体落下到层叠完毕片状电极1上。接下来,如图13的(E)所示,层叠完毕片状电极1由夹钳64、66保持于底板63上。此外,在图13的(A)~(E)中,基于安装于搬送板20的夹钳21、22所实现的夹紧作用及夹紧的解除作用,通过在搬送板20的移动中辊26与固定凸轮接合来进行,基于层叠电极保持件60的夹钳64、66所实现的夹紧作用及夹紧的解除作用,通过在可动件40的移动中层叠电极保持件60的辊76、83与固定凸轮接合来进行。
这样,在本发明的实施例中,可知:片状电极1的层叠作业中,新的片状电极1在到层叠于层叠电极保持件60为止的期间,由安装于搬送板20的夹钳21、22或者层叠电极保持件60的夹钳64、66中的至少任一个夹钳保持着。
若新的片状电极1没有在搬送板20上由夹钳21、22保持于标准的保持位置,则在将新的片状电极1层叠于了由层叠电极保持件60保持着的层叠完毕片状电极1上时,新的片状电极1的层叠位置相对于层叠完毕片状电极1的层叠位置产生偏离,无法将新的片状电极1对齐地层叠于层叠完毕片状电极1上。于是,在本发明的实施例中,在将新的片状电极1层叠于由层叠电极保持件60保持着的层叠完毕片状电极1上时,在新的片状电极1的层叠位置相对于层叠完毕片状电极1的层叠位置产生了偏离时,控制平面马达装置B的可动件40的移动位置及旋转角度位置,以使得能够将新的片状电极1对齐地层叠于层叠完毕片状电极1上。
接着,关于该平面马达装置B的可动件40的移动位置及旋转角度位置的控制,一边参照图14A~图15B一边进行说明。图14A示出了电极搬送装置A的可动件12位于轨道10的下方的水平直线部分10a上时的搬送板20的仰视图。图14A中,示出了在搬送板20上由夹钳21、22保持着的新的片状电极1,另外,在图14A中箭头方向示出了搬送板20的行进方向。另一方面,图14B示出了与图14A所示的搬送板20的移动同步地移动着的成对的可动件40的俯视图。图14B中,在由各可动件40担载着的层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置,示出了由夹钳64、66保持着的层叠完毕片状电极1。
另一方面,图14A中,以单点划线R示出了为了使新的片状电极1与层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置对齐所需的标准的保持位置。在新的片状电极1在搬送板20上保持于该标准的保持位置R的情况下,在将新的片状电极1层叠于由层叠电极保持件60保持着的层叠完毕片状电极1上时,新的片状电极1对齐地层叠于由层叠电极保持件60保持着的层叠完毕片状电极1上。在本发明的实施例中,该标准的保持位置R预先设定。
图14A示出了以下情况:在搬送板20上保持着的新的片状电极1的中心从标准的保持位置R的中心O0如箭头所示那样偏离至Oc,新的片状电极1的旋转角度位置相对于标准的保持位置偏离了角度α。此外,这些偏离量为了易懂而夸大地示出。在该情况下,在本发明的实施例中,如图14B所示,将一方的可动件40的位置从层叠用基准行驶轨道K1上的设定位置O1变更为位置Od并且将一方的可动件40从基准旋转角度位置旋转角度α,将另一方的可动件40的位置从层叠用基准行驶轨道K2上的设定位置O2变更为位置Oe并且将另一方的可动件40也从基准旋转角度位置旋转角度α,以使得新的片状电极1对齐地层叠于由层叠电极保持件60保持着的层叠完毕片状电极1上。
该情况下的一方的可动件40的变更后的设定位置Od的坐标(xd,yd)的算出方法及该情况下的另一方的可动件40的变更后的设定位置Oe的坐标(xe,ye)的算出方法,示于图15A及图15B。即,若如图15A所示,将在搬送板20上保持着的新的片状电极1的中心从标准的保持位置R的中心O0偏离至Oc时的x轴方向及y轴方向的偏离量设为Δx及Δy,若如图15B所示,将一方的可动件40的层叠用基准行驶轨道K1上的设定的基准位置O1的坐标设为(x1,y1),将另一方的可动件40的层叠用基准行驶轨道K2上的设定的基准位置O2的坐标设为(x2,y2),则如图15B的下方所示,使用偏离量Δx、Δy、旋转角度α、基准位置O1的坐标的值x1、y1、基准位置O2的坐标的值x2、y2,能够算出一方的可动件40的变更后的设定位置Od的坐标(xd,yd)及另一方的可动件40的变更后的设定位置Oe的坐标(xe,ye)。此外,在图15B中,Om的坐标(x0,y0)表示基准位置O1(x1,y1)与基准位置O2(x2,y2)的中间点、即层叠完毕片状电极1的中心,S表示从中心坐标Om(x0,y0)到基准位置O1(x1,y1)及基准位置O2(x2,y2)的距离。
在图1所示的第1实施例中,为了对如图14A所示那样的、搬送板20上的新的片状电极1相对于标准的保持位置R的偏离的发生进行检测,设置有用于对在搬送板20上保持着的新的片状电极1进行拍摄的相机33,基于由相机33拍摄到的图像检测如图15A所示那样的偏离量Δx、Δy、α。当检测出这些偏离量Δx、Δy、α后,根据这些偏离量Δx、Δy、α,使用图15B的下方所示的算出式,算出一方的可动件40的变更后的设定位置Od的坐标(xd,yd)及另一方的可动件40的变更后的设定位置Oe的坐标(xe,ye)。当算出这些坐标(xd,yd)及坐标(xe,ye)后,由控制装置C控制可动件40的移动,以使得各可动件40通过这些坐标(xd,yd)及坐标(xe,ye)。
图16示出了在第1实施例中用于对各成对的可动件的移动进行控制的可动件控制例程。通过该可动件控制例程,在电极层叠装置内存在的所有可动件40的移动控制,针对每个可动件反复执行。
参照图16,在步骤100中,判别在本次的处理循环中成为了控制对象的可动件40是否处于用于将保持于搬送板20上的新的片状电极1层叠于该可动件40上的层叠电极保持件60上的层叠处理中。在判别为处于向成为了控制对象的可动件40上的层叠电极保持件60上的层叠处理中时,前进至步骤101,继续进行层叠处理。该层叠处理通过图18所示的层叠处理例程执行。
接下来,在步骤102中,判别向成为了控制对象的可动件40上的层叠电极保持件60上的层叠处理是否完成了。在判别为向成为了控制对象的可动件40上的层叠电极保持件60上的层叠处理没有完成时,前进至步骤103,进行用于使成为了控制对象的可动件40沿着层叠用基准行驶轨道K1、K2返回到层叠开始位置的返回处理。另一方面,在步骤102中判别为向成为了控制对象的可动件40上的层叠电极保持件60上的层叠处理完成了时,前进至步骤104,进行用于使成为了控制对象的可动件40沿着排出用基准行驶轨道K3、K4向接下来的工序前进的排出处理。
另一方面,在步骤100中判别为不处于向成为了控制对象的可动件40上的层叠电极保持件60上的层叠处理中时,前进至步骤105,判别成为了控制对象的可动件40是否处于在层叠用基准行驶轨道K1、K2上随动着在前方移动的一对可动件40的随动中。在判别为成为了控制对象的可动件40处于在前方移动的一对可动件40的随动中时,前进至步骤106,判别成为了控制对象的可动件40是否到达了层叠开始位置。在判别为成为了控制对象的可动件40到达了层叠开始位置时,前进至步骤107,开始进行向成为了控制对象的可动件40上的层叠电极保持件60上的层叠处理。
另一方面,在步骤105中判别为成为了控制对象的可动件40不处于在前方移动的一对可动件40的随动中时,前进至步骤108,使成为了控制对象的可动件40朝向在前方移动的一对可动件40以高速度移动,直至在后方靠近在前方移动的一对可动件40。该可动件40的高速行驶,在步骤103中开始了返回处理时、及在将担载着空的层叠电极保持件60的一对可动件40向层叠用基准行驶轨道K1、K2内送入时进行。接下来,在步骤109中,判别成为了控制对象的可动件40是否在层叠用基准行驶轨道K1、K2上到达了距在前方移动的一对可动件40成为一定距离的随动位置,在判别为成为了控制对象的可动件40到达了该随动位置时,前进至步骤110,进行使成为了控制对象的可动件40随动于在前方移动的一对可动件40而移动的随动处理。
图17示出了用于对搬送板20上的新的片状电极1相对于标准的保持位置的偏离的发生进行检测的位置偏离检测例程。该检测例程反复执行。
参照图17,在步骤120中,判别是否是检测定时。在判别为是检测定时时,前进至步骤121,由相机33拍摄在搬送板20上保持着的新的片状电极1的图像。接下来,在步骤122中,根据该拍摄到的图像,例如,使用物体检测的方法,进行用于对片状电极1的形状及片状电极1的保持位置进行识别的图像处理。
接下来,在步骤123中,基于图像处理的结果,判别搬送板20上的新的片状电极1是否相对于标准的保持位置R产生了偏离。在判别为搬送板20上的新的片状电极1相对于标准的保持位置R产生了偏离时,前进至步骤124,算出如图15A所示那样的偏离量Δx、Δy、α即在可动件40的设定位置的修正中所使用的修正值Δx、Δy、α。接下来,在步骤125中,将修正值Δx、Δy、α存储于控制装置C内。接下来,在步骤126中,发出表示应该对可动件40的设定位置进行修正这一情况的修正要求。
图18示出了在图16所示的可动件控制例程的步骤101中执行的层叠处理例程。该层叠处理例程反复执行。
参照图18,在步骤140中,算出相对于作为控制对象的一方的可动件40的、层叠用基准行驶轨道K1上的接下来的基准位置O1(x1,y1)的坐标的值和相对于作为控制对象的另一方的可动件40的、层叠用基准行驶轨道K2上的接下来的基准位置O2(x2,y2)的坐标的值。接下来,在步骤141中,判别在图17所示的位置偏离检测例程中是否发出了修正要求。在判别为发出了修正要求时,前进至步骤142。
在步骤142中,读入在控制装置C内存储着的修正值Δx、Δy、α。接下来,在步骤143中,如图15B所示,基于这些修正值Δx、Δy、α,算出一方的可动件40的变更后的设定位置Od(xd,yd)的坐标的值及另一方的可动件40的变更后的设定位置Oe(xe,ye)的坐标的值。接下来,前进至步骤144。另一方面,在步骤141中判别为没有发出修正要求时,跳至步骤144。在步骤144中,在没有发出修正要求时,由控制装置C控制向定子50的各线圈层53A、53B、53C、53D内的各线圈54A、54B、54C供给的电流量,以使得各可动件40的移动位置分别成为层叠用基准行驶轨道K1上的接下来的基准位置O1(x1,y1)及层叠用基准行驶轨道K2上的接下来的基准位置O2(x2,y2),在发出了修正要求时,由控制装置C控制向定子50的各线圈层53A、53B、53C、53D内的各线圈54A、54B、54C供给的电流量,以使得各可动件40的移动位置分别成为变更后的设定位置Od(xd,yd)及变更后的设定位置Oe(xe,ye)。
接下来,在步骤145中,等待直至经过预先设定的一定时间。当经过一定时间时,前进至步骤146,判别一枚新的片状电极1的层叠作业是否结束了。在判别为一枚新的片状电极1的层叠作业没有结束时,返回步骤140,继续进行各可动件40的移动控制。另一方面,在步骤146中判别为一枚新的片状电极1的层叠作业结束了时,前进至步骤147,新的片状电极1的层叠作业结束。接下来,前进至图16所示的可动件控制例程的步骤102。
这样,在本发明的第1实施例中,用于将片状电极1层叠的电极层叠装置具备:平面马达装置B,由平板状的定子50和多个可动件40构成,该多个可动件40在定子50的平坦表面51上以从平坦表面51磁悬浮了的状态能够在沿着平坦表面51的任意方向上移动且能够绕着平坦表面51的垂直轴线旋转;电极搬送装置A,配置于平面马达装置B的上方且沿着搬送路径将片状电极1一边保持一边搬送;以及控制装置C,用于控制平面马达装置B及电极搬送装置A,用于保持层叠的片状电极1的层叠电极保持件60安装于平面马达装置B的各可动件40上,依次层叠的片状电极1由层叠电极保持件60保持于层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置,在将由电极搬送装置A保持着的新的片状电极1层叠于可动件40的层叠电极保持件60上时,通过控制装置C,使可动件40与新的片状电极1的移动同步地移动,以使得新的片状电极1持续面对层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置。
在该情况下,在本发明的实施例中,作为电极搬送装置A对新的片状电极1的保持位置,预先设定了为了使新的片状电极1与层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置对齐所需的标准的保持位置R,具备用于检测新的片状电极1的保持位置相对于标准的保持位置R的偏离量的偏离量检测装置,还基于该偏离量,通过控制装置C,控制各可动件60的移动位置及旋转角度位置,以使得新的片状电极1与层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置对齐地层叠于层叠电极保持件60上。在该情况下,在本发明的实施例中,上述的偏离量检测装置具备用于对由电极搬送装置A保持着的新的片状电极1进行拍摄的相机33,基于由相机33拍摄到的图像检测偏离量。
另一方面,在本发明的实施例中,电极搬送装置A包括具有沿着搬送路径移动的多个可动件12的线性马达装置,在安装于线性马达的各可动件12的搬送板20上由夹钳21、22保持着新的片状电极1。在该情况下,在本发明的实施例中,平面马达装置B的可动件40的层叠电极保持件60具备夹钳64、66,在平面马达装置B的可动件40与新的片状电极1的移动同步地移动着时,在搬送板20上保持着的新的片状电极1,一边通过搬送板的夹钳21、22及层叠电极保持件的夹钳64、66中的任一方夹钳保持新的片状电极1的周边部,一边层叠于层叠电极保持件60上。
而且,在本发明的实施例中,片状电极1由多个平面马达装置B的可动件40保持着。另外,在本发明的实施例中,在使保持着片状电极1的平面马达装置B的可动件40沿着曲线行驶路径行驶时,由控制装置C控制可动件40的移动位置及旋转位置,以使得平面马达装置B的可动件40不自转。
接着,一边参照图19~图27,一边对本发明的第2实施例进行说明。该第2实施例适于以下情况:作为片状电极1使用了利用电解液或凝胶聚合物电解质的锂离子二次电池用的片状电极1,层叠的片状电极1的尺寸大。此外,在该第2实施例中,关于与第1实施例同样的构成要素,使用与第1实施例相同的标号并且省略说明。
参照图19,在该第2实施例中,与第1实施例不同,使用了一对电极搬送装置、即第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2,这些第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2关于对称轴线I-I对称地、彼此隔着间隔地并列配置。因此,在该第2实施例中,与第1实施例相比,平面马达装置B的平坦表面51的尺寸大。另外,在该第2实施例中,与第1实施例相比,片状电极1的尺寸大,因此,长的带状的电极片30的横向宽度及切断装置31的横向宽度也大。另外,在该第2实施例中,也设置有控制装置C及相机33。不过,在该第2实施例中,相机33配置于片状电极1的上方。
第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2具有与图1的电极搬送装置A相同的整体形状,与图1的电极搬送装置A同样,包括具有定子11和可动件12的线性马达。图20A示出了沿着图19的XX-XX线观察到的第1电极搬送装置A1的可动件12的剖视图。从图20A可知,可动件12具有与第1实施例的可动件12相同的构造。另一方面,如图20A所示,在该第2实施例中,与第1实施例不同,安装于可动件12上的搬送板20由固定于可动件12上的下侧板20a和在下侧板20a上被支承为能够滑动的上侧板20b构成。在上侧板20b的外端部形成有能够与下侧板20a的外端面接合的厚壁部20c。
如图20A所示,在上侧板20b的外端部安装有夹钳19。该夹钳19具备大概说来呈L形的夹臂23,该夹臂23的中央部通过支承销24能够转动地安装于在上侧板20b固定着的支承板25。在夹臂23的一端形成有延伸至搬送板20的表面上的推按部23a,在夹臂23的另一端安装有辊26。夹臂23通过安装于在下侧板20a固定着的支承板28与夹臂23间的压缩弹簧29的弹簧力始终被顺时针地施力。此外,在可动件12的行驶路径配置有能够与夹臂23的辊26接合的凸轮。
在图20A中,当辊26由凸轮朝向右方按压时,上侧板20b的厚壁部20c与下侧板20a的外端面接合,夹臂23如图20B的(A)所示逆时针地转动而夹钳19成为解放状态。接下来,片状电极1载置于上侧板20b上,当辊26与凸轮的接合在该状态下解除时,通过压缩弹簧29的弹簧力,夹臂23顺时针地转动。此时,首先,如图20B的(B)所示,片状电极1由夹臂23推按于上侧板20b上,接下来,在这样的状态下,在片状电极1,如图20B的(C)所示,作用有欲使其与上侧板20b一起在图20A中向左方向移动的力。
另一方面,安装于第2电极搬送装置A2的可动件12上的搬送板20也由如图20A所示那样的下侧板20a和上侧板20b构成,如图20A所示那样的夹钳19安装于上侧板20b的外端部(在图19中为右侧的端部)。即,具有夹钳19的第1电极搬送装置A1的搬送板20的整体构造与具有夹钳19的第2电极搬送装置A2的搬送板20的整体构造,成为关于对称轴线I―I对称的构造。
另一方面,在该第2实施例中,平面马达装置B也具有在定子50的平坦表面51上以从平坦表面51磁悬浮了的状态能够在沿着平坦表面51的任意方向上移动且能够绕着平坦表面51的垂直轴线旋转的多个可动件40。图21A示出了在该第2实施例中安装于可动件40上的层叠电极保持件60的立体图。将图21A与图10B比较可知:图21A所示的层叠电极保持件60与图10B所示的层叠电极保持件60具有几乎同样的构造。图21A所示的层叠电极保持件60与图10B所示的层叠电极保持件60的不同之处仅在于:在图21A所示的层叠电极保持件60中,用于对凸轮轴73进行旋转驱动的臂75及辊76和用于对凸轮轴80进行旋转驱动的臂82及辊83配置于夹钳64侧的端板85上,凸轮轴73与臂75、以及凸轮轴80与臂82,经由连杆机构连结。
图21B图解地示出了将凸轮轴80与臂82连结的连杆机构的一例。在该例子中,在能够旋转地被支承于端板85内的臂轴86的一端部固定有臂82,固定于臂轴86的另一端部的连杆臂87与固定于凸轮轴80的连杆臂88经由连接杆89彼此连结。因此,当臂轴86按箭头方向转动时,凸轮轴80按箭头方向转动。将凸轮轴73与臂75连结的连杆机构也具有与图21B所示的连杆机构同样的构造。当凸轮轴73及凸轮轴80转动时,夹钳64如图11所示地工作。此外,在图21A所示的层叠电极保持件60中,凸轮轴73及凸轮轴80的转动作业,也是在可动件40移动着时通过辊76及辊83与凸轮接合来执行。
在该第2实施例中,片状电极1也是通过利用切断装置31将在前工序中预先制造出的具有图2B或图2C所示的截面构造的长的带状的电极片30切断成所设定的长度而制成。图19中,图解地示出了该长的带状的电极片30和切断装置31。在该第2实施例中,电极片30也是朝向第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2的轨道10的下方水平直线部分10a的稍靠下方连续地送给,该电极片30由切断装置31切断成所设定的长度,由此制成片状电极1。在该情况下,例如,在电极片30的行进方向前端部越过切断装置31而向前方前进时,与电极片30的行进方向前端部的移动同步地,对第1电极搬送装置A1的可动件12及第2电极搬送装置A2的可动件12进行行驶控制,以使得电极片30的行进方向前端部的位置维持在能够由各夹钳19保持的位置。此外,此时,第1电极搬送装置A1的可动件12及第2电极搬送装置A2的可动件12以并列的状态行驶。
即,第1电极搬送装置A1的可动件12及第2电极搬送装置A2的可动件12在各夹钳19成为了图20B的(A)所示那样的解放位置的状态下在第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2的轨道10的半圆形部分10b下降,当电极片30的行进方向前端部的位置到达能够由夹钳19保持的位置时,夹钳19转动直至图20B的(B)所示的片状电极保持位置,电极片30的行进方向前端部的两侧部由夹钳19保持。当电极片30的行进方向前端部的两侧部由夹钳19保持时,在各夹钳19,如图20B的(C)所示,通过压缩弹簧29的弹簧力作用有欲使夹钳19朝向外方移动的力,其结果,在电极片30的行进方向前端部产生将电极片30在横向上拉伸的力。由此,防止电极片30的行进方向前端部的中央部下垂。
接下来,比电极片30的行进方向前端部稍微靠后方的电极片30的两侧部由后续的夹钳19保持。这样一来,电极片30的两侧部由在行进方向上隔着等间隔地移动的多个夹钳19保持。在图19所示的例子中,电极片30的两侧部最终由通过第1电极搬送装置A1的5个可动件12支承着的夹钳19和通过第2电极搬送装置A2的5个可动件12支承着的夹钳19而保持。当电极片30的两侧部由通过第1电极搬送装置A1的5个可动件12支承着的夹钳19和通过第2电极搬送装置A2的5个可动件12支承着的夹钳19而保持时,电极片30由切断装置31切断成所设定的长度,由此,制成片状电极1。因此,在图19所示的例子中,所制成的片状电极1的两侧部由通过第1电极搬送装置A1的5个可动件12支承着的夹钳19和通过第2电极搬送装置A2的5个可动件12支承着的夹钳19保持着。
另一方面,在该第2实施例中,在第1电极搬送装置A1的下方,为了对所制成的片状电极1进行保持而使用的与可动件12相同个数的第1可动件40,在搬送方向上对齐配置,在第2电极搬送装置A2的下方,为了对所制成的片状电极1进行保持而使用的与可动件12相同个数的第2可动件40,在搬送方向上对齐配置。在这些第1可动件40及第2可动件40上,分别固定有图21A所示的层叠电极保持件60,由第1电极搬送装置A1的夹钳19及第2电极搬送装置A2的夹钳19保持着的新的片状电极1,层叠于层叠电极保持件60上,该层叠电极保持件60固定于在第1电极搬送装置A1的下方及第2电极搬送装置A2的下方对齐配置的第1可动件40及第2可动件40上。图19示出了新的片状电极1层叠于在第1可动件40及第2可动件40上固定着的层叠电极保持件60上的情形。
图22示出了在图19中将第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2拆下了的情形。从图22可知:当新的片状电极1层叠于层叠电极保持件60上时,片状电极1的一侧由对齐配置了的5个第1可动件40上的层叠电极保持件60保持,片状电极1的另一侧也由对齐配置了的5个第2可动件40上的层叠电极保持件60保持。为了像这样由夹钳19对片状电极1进行保持,各可动件40配置成夹钳19位于外侧。
接着,一边参照图19及图22,一边与第1实施例同样地,以电极搬送装置A1、A2的长尺寸方向轴线作为定子50的平坦表面51上的位置坐标的y轴方向且电极搬送装置A1、A2的短尺寸方向轴线作为定子50的平坦表面51上的位置坐标的x轴方向的情况为例,对可动件40的移动控制进行说明。在该情况下,在由第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2保持着的新的片状电极1层叠于层叠电极保持件60上时,第1可动件40及第2可动件40也朝向y轴的负方向移动。
在该第2实施例中,在定子50的平坦表面51上作为基准的第1可动件40及第2可动件40的基准行驶轨道也预先以x-y坐标设定。在该情况下,在第2实施例中,该基准行驶轨道也相对于第1可动件40及第2可动件40的中心设定,各可动件40也由控制装置C控制为各可动件40的中心沿着该基准行驶轨道移动。图22中,以单点划线示出多条基准行驶轨道。
参照图22,描绘出了呈U状且在x轴方向上隔着间隔的一对层叠用基准行驶轨道K5、K6和在这些层叠用基准行驶轨道K5、K6之间呈直线状延伸的层叠辅助用基准行驶轨道K7。在进行使新的片状电极1层叠于层叠电极保持件60上的层叠作业时,在第1电极搬送装置A1的下方区域使担载着层叠电极保持件60的第1可动件40在y轴方向上隔着等间隔地沿着内侧的层叠用基准行驶轨道K5移动,并且,在第2电极搬送装置A2的下方区域使担载着层叠电极保持件60的第2可动件40在y轴方向上隔着等间隔地沿着内侧的层叠用基准行驶轨道K6移动。在该情况下,在进行层叠作业时,使第1可动件40及第2可动件40与新的片状电极1的移动同步地移动,以使得由第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2保持着的新的片状电极1持续面对层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置。
在该第2实施例中,片状电极1的层叠作业如后述那样,通过在第1电极搬送装置A1的下方使担载着层叠电极保持件60的第1可动件40沿着内侧的层叠用基准行驶轨道K5在对齐了的状态下往复移动、且在第2电极搬送装置A2的下方使担载着层叠电极保持件60的第2可动件40沿着内侧的层叠用基准行驶轨道K6在对齐了的状态下往复移动,来进行。当预先设定的枚数的新的片状电极1的层叠作业完成后,对保持着预先设定的枚数的层叠完毕的片状电极1的层叠电极保持件60进行着担载的第1可动件40及第2可动件40分别沿着内侧的层叠用基准行驶轨道K5、K6,从第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2的下方区域排出,前进至接下来的工序。在接下来的工序中,例如,在压缩后的层叠完毕的片状电极1的一侧面部彼此通过树脂附着固定之后,从没有通过树脂附着固定的层叠完毕的片状电极1的周边部分,向正极活性物质层3、分隔件4及负极活性物质层5注入电解液或凝胶聚合物电解质。接下来,经过其他行程,制成片状电极1的层叠体。
当制成片状电极1的层叠体后,片状电极1的层叠体被从层叠电极保持件60取出,使担载变空了的层叠电极保持件60的可动件40沿着外侧的层叠用基准行驶轨道K5、K6向等待区域Q移动。另一方面,当预先设定的枚数的新的片状电极1的层叠作业完成、且对保持着预先设定的枚数的层叠完毕的片状电极1的层叠电极保持件60进行担载的可动件40从第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2的下方区域排出时,如图19所示,在等待区域Q等待的担载着空的层叠电极保持件60的可动件40为了进行片状电极1的层叠作业而向第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2的下方区域移动。
另一方面,在该第2实施例中,如图22所示,为了阻止片状电极1下垂,在第1可动件40与第2可动件40之间设置有从下方支承片状电极1的多个支承台90。这些支承台90担载于可动件40上,担载着支承台90的可动件40沿着层叠辅助用基准行驶轨道K7,与片状电极1的移动同步地移动。将担载着该支承台90的可动件40称作支承用可动件40。
接着,一边参照图23A,一边对为了进一步阻止片状电极1下垂而在第2实施例中执行的片状电极的下垂阻止方法进行说明。图23A示出了与图22同样的立体图。此外,在以下的说明中,根据需要,如图23A所示,关于在第1电极搬送装置A1的下方对齐配置的第1可动件40,从片状电极1的搬送方向前端部、即片状电极1的层叠作业执行时的行进方向前端部起,依次称作可动件A1、可动件A2、可动件A3、可动件A4、可动件A5,关于在第2电极搬送装置A2的下方对齐配置的第2可动件40,从片状电极1的搬送方向前端部、即片状电极1的层叠作业执行时的行进方向前端部起,依次称作可动件B1、可动件B2、可动件B3、可动件B4、可动件B5
在这样地称作的情况下,如图23A中表示的那样,担载于各可动件A1、A2、A3、A4、A5、B1、B2、B3、B4、B5上的层叠电极保持件60的夹钳64对片状电极1的夹紧力中,使片状电极1的搬送方向前端部的可动件A1或可动件B1中的夹紧力最大。此外,在该情况下,在图23A所示的例子中,使片状电极1的搬送方向前端部的可动件B1中的夹紧力最大。另外,在该情况下,在图23A所示的例子中,在第2可动件40中,使除了可动件B1之外的其他可动件B2、可动件B3、可动件B4、可动件B5中的夹紧力比最大夹紧力低,使可动件A1、可动件A2、可动件A3、可动件A4、可动件A5中的夹紧力更低。此外,各可动件中的夹紧力的调整,通过调整在各层叠电极保持件60中为了将底板63向上方推起而受电弓式升降机构62所具备的弹簧的弹簧力来进行。
另外,图23A中的各箭头f示出了:为了对片状电极1施加张力来阻止片状电极1的下垂而使除了可动件B1之外的其他可动件B2、可动件B3、可动件B4、可动件B5及可动件A1、可动件A2、可动件A3、可动件A4、可动件A5在内侧的层叠用基准行驶轨道K5、K6上相对于所设定的基准位置稍微移动的方向。此时为了阻止片状电极1的下垂所需的相对于基准位置的x轴及y轴方向的调整移动量,针对除了可动件B1之外的其他可动件B2、可动件B3、可动件B4、可动件B5及可动件A1、可动件A2、可动件A3、可动件A4、可动件A5而预先设定。
这样,使第2可动件40中位于搬送方向的前端部的第2可动件40中的夹紧力最大,并且使剩余的第2可动件40中的夹紧力比最大夹紧力低,使第1可动件40中的夹紧力更低,进而,将第1可动件40及第2可动件40的移动位置控制成用于阻止片状电极1下垂所需的位置,由此,能够合适地阻止片状电极1下垂。
接着,一边参照图23B,一边对移动凸轮装置进行说明,该移动凸轮装置用于:为了对担载于第1可动件40及第2可动件40的各层叠电极保持件60的凸轮轴73、80进行驱动而使凸轮接合于辊76、83,且使凸轮接合于在第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2的搬送板20安装着的夹钳19的辊26。此外,图23B示出了与图22同样的立体图。在该第2实施例中,该移动凸轮装置91由具备凸轮92的凸轮用可动件40构成。在图23B所示的例子中,移动凸轮装置91设置有二个,图23B中,示出了相对于这些移动凸轮装置91的一对环状的凸轮用基准行驶轨道K8、K9。凸轮用基准行驶轨道K8的内侧的轨道,以使得凸轮92与担载于第1可动件40的各层叠电极保持件60的辊76、83及安装于第1电极搬送装置A1的搬送板20的夹钳19的辊26接合的方式,在图23B中沿着第1可动件40的外侧呈直线状延伸,凸轮用基准行驶轨道K9的内侧的轨道,以使得凸轮92与担载于第2可动件40的各层叠电极保持件60的辊76、83及安装于第2电极搬送装置A2的搬送板20的夹钳19的辊26接合的方式,在图23B中沿着第2可动件40的外侧呈直线状延伸。另一方面,凸轮用基准行驶轨道K8、K9的外侧的轨道是用于使得不与这些辊76、83、26接合的移动凸轮装置91的返回用轨道。
在该第2实施例中,与各可动件40的移动要求相应的层叠用基准行驶轨道K5、K6、层叠辅助用基准行驶轨道K7及凸轮用基准行驶轨道K8、K9上的每一定时间的x-y坐标也作为可动件40的目标平面位置而设定,相对于该x-y坐标的x轴的可动件40的旋转角度位置也作为目标旋转角度位置而设定。在该情况下,在该第2实施例中,也通过控制装置C,按每一定时间,控制向定子50的各线圈层53A、53B、53C、53D内的各线圈54A、54B、54C供给的电流量,以使得可动件40在目标平面位置以目标旋转角度位置被保持。
图24是用于说明第2实施例中的片状电极1的层叠作业的图。该图24中,图解地示出了电极搬送装置A1及电极搬送装置A2的搬送板20、图23A所示的可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5、移动凸轮装置91、切断装置31、长的带状的电极片30、和片状电极1。此外,在电极片30或片状电极1在搬送板20上由夹钳19保持着时,在图24中,以电极片30或片状电极1与搬送板20相接触的方式示出,当片状电极1在固定于可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5的层叠电极保持件60上由夹钳64保持着时,在图24中,以电极片30载置于可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5上的方式示出。
图24的(A)示出了片状电极1的层叠作业的开始时。此时,可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5停止在层叠开始位置,移动凸轮装置91停止在等待位置。当电极片30在搬送方向上送出时,电极片30在搬送方向上隔着等间隔,依次由夹钳19保持于搬送板20上,当预先设定的长度的电极片30通过切断装置31时,电极片30由切断装置31切断。由此,生成片状电极1。接下来,如图24的(B)所示,保持着所生成的片状电极1的多个搬送板20移动至与分别对应的可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5在垂直方向上对齐的位置。
接下来,如图24的(B)~图24的(E)所示,保持着片状电极1的多个搬送板20在搬送方向上隔着等间隔不变地移动,此时,可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5一边与对应的搬送板20在垂直方向上对齐,一边与搬送板20的移动同步地移动。即,第1可动件40及第2可动件40与片状电极1的移动同步地移动,以使得片状电极1持续面对第1可动件40的层叠电极保持件60上及第2可动件40的层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置。在此期间,移动凸轮装置91向与搬送方向相反的方向移动,在移动凸轮装置91所到达的可动件40和与该可动件40在垂直方向上对齐的搬送板20之间,进行片状电极1的交接。
在该情况下,从搬送板20向对应的层叠电极保持件60上的片状电极1的交接,如下地进行。即,首先,搬送板20的夹钳19对片状电极1的保持作用由移动凸轮装置91解除,并且,由与该搬送板20在垂直方向上对齐的可动件40担载着的层叠电极保持件60的夹钳64通过移动凸轮装置91向解除位置移动。此时,原来由夹钳19保持了的片状电极1的部分落下到由可动件40担载着的层叠电极保持件60上。当原来由夹钳19保持了的片状电极1的部分落下到由可动件40担载着的层叠电极保持件60上时,层叠电极保持件60的夹钳64转动到落下的片状电极1上,落下的片状电极1由夹钳64保持于层叠电极保持件60上。
这样的片状电极1的交接作业,每当移动凸轮装置91到达可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5时依次进行。即,首先,进行片状电极1从与可动件A1、B1对齐的搬送板20向可动件A1、B1的层叠电极保持件60上的交接作业,接下来,进行片状电极1从与可动件A2、B2对齐的搬送板20向可动件A2、B2的层叠电极保持件60上的交接作业,接下来,进行片状电极1从与可动件A3、B3对齐的搬送板20向可动件A3、B3的层叠电极保持件60上的交接作业,接下来,进行片状电极1从与可动件A4、B4对齐的搬送板20向可动件A4、B4的层叠电极保持件60上的交接作业,接下来,进行片状电极1从与可动件A5、B5对齐的搬送板20向可动件A5、B5的层叠电极保持件60上的交接作业。在进行着这样的片状电极1的交接作业的期间,电极片30也在搬送方向上持续送出,由依次移动来的搬送板20的夹钳19在搬送方向上隔着等间隔地保持于搬送板20上。
图24的(E)示出了原来由搬送板20保持了的片状电极1全体被交接到了可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5的层叠电极保持件60上时。当原来由搬送板20保持了的片状电极1全体被交接到可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5的层叠电极保持件60上时,在层叠电极保持件60上保持着片状电极1的可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5为了将新的片状电极1层叠于所保持着的片状电极1上,如图24的(E)~图24的(H)所示,向与搬送方向相反的方向返回至图24的(A)所示的层叠开始位置。此时,移动凸轮装置91返回至等待位置。
这样,在第2实施例中,通过使可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5往复移动来进行片状电极1的层叠作业。在该情况下,当使用移动凸轮装置91作为与各层叠电极保持件60的辊76、83及安装于各搬送板20的夹钳19的辊26接合的凸轮时,与使用了固定凸轮的情况相比,可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5不得不往复移动的距离短,因此,能够缩短片状电极1的层叠作业所需的时间。另外,在该第2实施例中,也基于由相机33拍摄到的画面,进行可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5的位置调整。
图25示出了在第2实施例中用于对各可动件40的移动进行控制的可动件控制例程。通过该可动件控制例程,在电极层叠装置内存在的所有可动件40的移动控制针对每个可动件反复执行。
参照图25,在步骤200中,判别是否是将保持于搬送板20上的新的片状电极1层叠于在可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5担载着的层叠电极保持件60的层叠处理的开始时。在判别为是向担载于可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5的层叠电极保持件60的层叠处理的开始时的情况下,前进至步骤201,使担载着空的层叠电极保持件60的可动件40从等待位置向层叠开始位置移动。在该情况下,在第2实施例中,使担载着空的层叠电极保持件60的5个可动件40从等待位置向层叠开始位置移动,此时的可动件40在图24的(A)中,以可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5示出。
接下来,在步骤202中,使担载着空的层叠电极保持件60的可动件40向等待位置移动。接下来,在步骤203中,进行将保持于搬送板20上的新的片状电极1层叠于在可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5担载着的层叠电极保持件60上的层叠处理。另一方面,当在步骤200中判别为不是片状电极1的层叠处理的开始时的情况下跳至步骤203,进行片状电极1的层叠处理。该层叠处理通过图16及图27所示的层叠处理例程执行。
接下来,在步骤204中,判别片状电极1的层叠处理是否完成了。在判别为片状电极1的层叠处理完成了时,前进至步骤205,进行用于使可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5前进至接下来的工序的排出处理。接下来,在步骤204中,开始接下来的新的片状电极1的层叠处理。
另一方面,在第2实施例中,也使用图17所示的位置偏离检测例程,在基于由相机33拍摄到的图像判别为搬送板20上的新的片状电极1相对于标准的保持位置R产生有偏离的情况下,算出在可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5的设定位置的修正中所使用的修正值Δx、Δy、α。接下来,这些修正值Δx、Δy、α存储于控制装置C内,发出表示应该对可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5的设定位置进行修正这一情况的修正要求。
图26及图27示出了在图25所示的可动件控制例程的步骤203中执行的层叠处理例程。该可动件控制例程反复执行。
参照图26及图27,在步骤220中,判别是否在进行返回处理,该返回处理用于为了将新的片状电极1层叠于所保持着的片状电极1上而如图24的(E)~图24的(H)所示地使可动件A1、B1、可动件A2、B2、可动件A3、B3、可动件A4、B4、可动件A5、B5向与搬送方向相反的方向返回至图24的(A)所示的层叠开始位置。在判别为没有在进行返回处理时,前进至步骤221,算出对于作为控制对象的可动件A1、可动件A2、可动件A3、可动件A4、可动件A5的层叠用基准行驶轨道K5上的接下来的基准位置的x-y坐标的值和对于作为控制对象的可动件B1、可动件B2、可动件B3、可动件B4、可动件B5的层叠用基准行驶轨道K6上的接下来的基准位置的x-y坐标的值。
接下来,在步骤222中,判别在图17所示的位置偏离检测例程中是否发出有修正要求。在判别为发出有修正要求时,前进至步骤223,读入在控制装置C内存储着的修正值Δx、Δy、α。接下来,在步骤224中,在可动件A1、可动件A2、可动件A3、可动件A4、可动件A5、可动件B1、可动件B2、可动件B3、可动件B4、可动件B5中,抽取由层叠电极保持件60的夹钳64保持着片状电极1的电极保持中的可动件。接下来,在步骤225中,为了阻止片状电极1的下垂,读入在针对可动件A1、可动件A2、可动件A3、可动件A4、可动件A5、可动件B1、可动件B2、可动件B3、可动件B4、可动件B5预先设定的x轴及y轴方向的调整移动量中的、在步骤224中抽取出的电极保持中的可动件的x轴及y轴方向的调整移动量。
接下来,在步骤226中,基于这些修正值Δx、Δy、α及x轴和y轴方向的调整移动量,算出电极保持用的可动件A1、可动件A2、可动件A3、可动件A4、可动件A5、可动件B1、可动件B2、可动件B3、可动件B4、可动件B5的变更后的设定位置的x-y坐标的值。此时,例如,通过对修正值Δx加上x轴方向的调整移动量来算出变更后的设定位置的x坐标的值,通过对修正值Δy加上y轴方向的调整移动量来算出变更后的设定位置的y坐标的值。接下来,在步骤227中,算出对于一对凸轮用可动件40的、凸轮用基准行驶轨道K8、K9上的接下来的基准位置的x-y坐标的值和对于支承用可动件40的、层叠辅助用基准行驶轨道K7上的接下来的基准位置的x-y坐标的值。
接下来,在步骤228中,进行各可动件40的移动控制。此时,关于电极保持用的可动件A1、可动件A2、可动件A3、可动件A4、可动件A5、可动件B1、可动件B2、可动件B3、可动件B4、可动件B5,由控制装置C控制向定子50的各线圈层53A、53B、53C、53D内的各线圈54A、54B、54C供给的电流量,以使得各可动件40的移动位置分别成为变更后的设定位置,关于凸轮用可动件40及支承用可动件40,由控制装置C控制向定子50的各线圈层53A、53B、53C、53D内的各线圈54A、54B、54C供给的电流量,以使得各可动件40的移动位置分别成为所设定的基准位置。此外,在该情况下,也可以将凸轮用可动件40的设定位置基于上述的修正值Δx、Δy、α和x轴及y轴方向的调整移动量相对于基准位置变更,使凸轮用可动件40沿着变更后的设定位置移动。
接下来,在步骤229中,等待直至经过预先设定的一定时间。当经过一定时间时,前进至步骤230,判别一枚新的片状电极1的层叠作业是否结束了。在判别为一枚新的片状电极1的层叠作业没有结束时,返回步骤220,继续进行各可动件40的移动控制。接下来,在步骤230中判别为一枚新的片状电极1的层叠作业结束了时,前进至步骤231,判别所设定的全部枚数的新的片状电极1的层叠作业是否结束了。在判别为并非所设定的全部枚数的新的片状电极1的层叠作业都结束时,前进至步骤232,开始返回处理。另一方面,在判别为所设定的全部枚数的新的片状电极1的层叠作业结束了时,在步骤233中,片状电极1的层叠作业完成。
当执行返回处理时,从步骤220前进至步骤234,算出返回处理时的电极保持用的可动件A1、可动件A2、可动件A3、可动件A4、可动件A5、可动件B1、可动件B2、可动件B3、可动件B4、可动件B5、凸轮用可动件40及支承用可动件40的接下来的设定位置的x-y坐标的值。接下来,在步骤235中,由控制装置C控制向定子50的各线圈层53A、53B、53C、53D内的各线圈54A、54B、54C供给的电流量,以使得各可动件40的移动位置分别成为设定位置。
接下来,在步骤236中,等待直至经过预先设定的一定时间。当经过一定时间时,前进至步骤237,判别是否全部的电极保持用的可动件A1、可动件A2、可动件A3、可动件A4、可动件A5、可动件B1、可动件B2、可动件B3、可动件B4、可动件B5返回了层叠开始位置。在判别为并非全部的电极保持用的可动件返回到层叠开始位置时,返回到步骤234。相对于此,在判别为全部的电极保持用的可动件返回了层叠开始位置时,前进至步骤238,全部的电极保持用的可动件的移动停止。接下来,在步骤239中返回处理结束。当返回处理结束时,接下来的层叠作业开始。
这样,在本发明的第2实施例中,也具备:平面马达装置B,由平板状的定子50和多个可动件40构成,该多个可动件40在定子50的平坦表面51上以从平坦表面51磁悬浮了的状态能够在沿着平坦表面51的任意方向上移动且能够绕着平坦表面51的垂直轴线旋转;电极搬送装置A1、A2,配置于平面马达装置B的上方且沿着搬送路径将片状电极1一边保持一边搬送;以及控制装置C,用于控制平面马达装置B及电极搬送装置A1、A2,用于保持层叠的片状电极1的层叠电极保持件60安装于平面马达装置B的各可动件40上,依次层叠的片状电极1由层叠电极保持件60保持于层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置,在将由电极搬送装置A1、A2保持着的新的片状电极1层叠于可动件40的层叠电极保持件60上时,通过控制装置C,使可动件40与新的片状电极1的移动同步地移动,以使得新的片状电极1持续面对层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置。
在该情况下,在该第2实施例中,电极搬送装置由在搬送方向的两侧彼此隔着间隔地配置的第1电极搬送装置A1和第2电极搬送装置A2构成,并且,由第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2分别保持相对于搬送方向位于两侧的新的片状电极1的两端部,在第1电极搬送装置A1的下方,为了保持片状电极1的一方的端部而平面马达装置B的多个第1可动件40在搬送方向上对齐配置,并且,在第2电极搬送装置A2的下方,为了保持片状电极1的另一方的端部而平面马达装置B的多个第2可动件40在搬送方向上对齐配置,依次层叠的片状电极1由第1可动件40的层叠电极保持件60及第2可动件40的层叠电极保持件60保持于第1可动件40的层叠电极保持件60上及第2可动件40的层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置,在将由第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2保持着的新的片状电极1层叠于第1可动件40的层叠电极保持件60上及第2可动件40的层叠电极保持件60上时,通过控制装置C,使第1可动件40及第2可动件40与新的片状电极1的移动同步地移动,以使得新的片状电极1持续面对第1可动件40的层叠电极保持件60上及第2可动件40的层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置。
另外,在该第2实施例中,当新的片状电极1向第1可动件40的层叠电极保持件60上及第2可动件40的层叠电极保持件60上的层叠作业结束时,为了将接下来的新的片状电极1层叠于第1可动件40的层叠电极保持件60上及第2可动件40的层叠电极保持件60上,通过控制装置C,使第1可动件40及第2可动件40向与搬送方向相反的方向返回至层叠开始位置。另外,在该第2实施例中,具备支承用可动件40,该支承用可动件40具备对由第1可动件40的层叠电极保持件60及第2可动件40的层叠电极保持件60保持着的片状电极1在第1可动件40与第2可动件40之间从下方进行支承的支承台90,通过控制装置C,使支承用可动件40在层叠时与层叠于了第1可动件40的层叠电极保持件60上及第2可动件40的层叠电极保持件60上的片状电极1的移动同步地移动。
另外,在该第2实施例中,第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2包括:具有沿着搬送路径移动的多个可动件12的线性马达,该线性马达的各可动件12具备用于保持新的片状电极1的夹钳19,平面马达装置B的第1可动件40的层叠电极保持件60及第2可动件40的层叠电极保持件60具备夹钳64,在平面马达装置B的第1可动件40及第2可动件40与新的片状电极的移动同步地移动着时,从位于搬送方向前方的各线性马达的可动件12起,依次解除线性马达的可动件12的夹钳19对片状电极1的保持作用,并且进行与线性马达的可动件12对应的第1可动件40的层叠电极保持件60及第2可动件40的层叠电极保持件60的夹钳64对片状电极1的保持作用,由此,新的片状电极1层叠于第1可动件40的层叠电极保持件60上及第2可动件40的层叠电极保持件60上。
而且,在第2实施例中,第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2具备用于保持片状电极1的夹钳19并且第1可动件40及第2可动件40的层叠电极保持件60具备用于保持片状电极1的夹钳64,这些夹钳19、64对片状电极1的保持作用及保持作用的解除通过凸轮来进行,在进行新的片状电极1向第1可动件40的层叠电极保持件60上及第2可动件40的层叠电极保持件60上的层叠作业时,通过控制装置C,使具备与这些夹钳19、64接合的凸轮92的凸轮用可动件40向与搬送方向相反的方向移动。另外,在第2实施例中,线性马达的各可动件12具备的各夹钳19具有:在保持着新的片状电极1时为了阻止新的片状电极1下垂而使得在新的片状电极1产生张力的构造。
另外,在第2实施例中,作为第1电极搬送装置A1及第2电极搬送装置A2对新的片状电极1的保持位置,预先设定了为了使新的片状电极1与层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置对齐所需的标准的保持位置R,具备用于检测新的片状电极1的保持位置相对于标准的保持位置R的偏离量的偏离量检测装置,还基于该偏离量,通过控制装置C,控制第1可动件40及第2可动件40的移动位置及旋转角度位置,以使得新的片状电极1与层叠电极保持件60上的片状电极层叠位置对齐地层叠于层叠电极保持件60上。在该情况下,偏离量检测装置具备用于对由电极搬送装置A1、A2保持着的新的片状电极1进行拍摄的相机33,基于由相机33拍摄到的图像检测偏离量。
另外,在该第2实施例中,第1可动件40及第2可动件40的层叠电极保持件60具备夹钳64,片状电极1由第1可动件40的层叠电极保持件60的夹钳64及第2可动件40的层叠电极保持件60的夹钳64保持着,通过控制装置C,将第1可动件40及第2可动件40的移动位置控制成用于阻止片状电极1下垂所需的位置。在该情况下,使第1可动件40中的位于搬送方向的前端部的第1可动件40的夹紧力最大,并且使剩余的第1可动件40的夹紧力比最大夹紧力低,使第2可动件40的夹紧力更低。

Claims (17)

1.一种电极层叠装置,用于将片状电极层叠,具备:
平面马达装置,由平板状的定子和多个可动件构成,该多个可动件在该定子的平坦表面上以从该平坦表面磁悬浮了的状态能够在沿着该平坦表面的任意方向上移动且能够绕着该平坦表面的垂直轴线旋转;
电极搬送装置,配置于该平面马达装置的上方且沿着搬送路径将片状电极一边保持一边搬送;以及
控制装置,用于控制该平面马达装置及该电极搬送装置,
用于保持层叠的片状电极的层叠电极保持件安装于该平面马达装置的各可动件上,依次层叠的片状电极由该层叠电极保持件保持于该层叠电极保持件上的片状电极层叠位置,
该控制装置在将由电极搬送装置保持着的新的片状电极层叠于该可动件的层叠电极保持件上时,使该可动件与该新的片状电极的移动同步地移动,以使得新的片状电极持续面对该层叠电极保持件上的片状电极层叠位置。
2.根据权利要求1所述的电极层叠装置,
作为该电极搬送装置对新的片状电极的保持位置,预先设定了为了使该新的片状电极与该层叠电极保持件上的片状电极层叠位置对齐所需的标准的保持位置,所述电极层叠装置具备用于检测该新的片状电极的保持位置相对于该标准的保持位置的偏离量的偏离量检测装置,该控制装置,还基于该偏离量,控制各可动件的移动位置及旋转角度位置,以使得该新的片状电极与该层叠电极保持件上的片状电极层叠位置对齐地层叠于该层叠电极保持件上。
3.根据权利要求2所述的电极层叠装置,
该偏离量检测装置具备用于拍摄由该电极搬送装置保持着的新的片状电极的相机,基于由相机拍摄到的图像检测该偏离量。
4.根据权利要求1所述的电极层叠装置,
该电极搬送装置包括具有沿着搬送路径移动的多个可动件的线性马达装置,在安装于该线性马达的各可动件的搬送板上由夹钳保持该新的片状电极。
5.根据权利要求4所述的电极层叠装置,
该平面马达装置的可动件的层叠电极保持件具备夹钳,在该平面马达装置的可动件与该新的片状电极的移动同步地移动着时,在搬送板上保持着的新的片状电极,一边通过该搬送板的夹钳及该层叠电极保持件的夹钳中的任一方的夹钳保持新的片状电极的周边部,一边层叠于该层叠电极保持件上。
6.根据权利要求1所述的电极层叠装置,
片状电极由多个该平面马达装置的可动件保持。
7.根据权利要求1所述的电极层叠装置,
该控制装置,在使保持着片状电极的该平面马达装置的可动件沿着曲线行驶路径行驶时,控制可动件的移动位置及旋转角度位置,以使得该平面马达装置的可动件不自转。
8.根据权利要求1所述的电极层叠装置,
该电极搬送装置由在搬送方向的两侧彼此隔着间隔配置的第1电极搬送装置和第2电极搬送装置构成,并且,由该第1电极搬送装置及第2电极搬送装置分别保持相对于搬送方向位于两侧的新的片状电极的两端部,在该第1电极搬送装置的下方,为了保持片状电极的一方的端部而该平面马达装置的多个第1可动件在搬送方向上对齐配置,并且,在该第2电极搬送装置的下方,为了保持片状电极的另一方的端部而该平面马达装置的多个第2可动件在搬送方向上对齐配置,依次层叠的片状电极由该第1可动件的层叠电极保持件及该第2可动件的层叠电极保持件保持于该第1可动件的层叠电极保持件上的片状电极层叠位置及该第2可动件的层叠电极保持件上的片状电极层叠位置,该控制装置,在将由第1电极搬送装置及第2电极搬送装置保持着的新的片状电极层叠于该第1可动件的层叠电极保持件上及该第2可动件的层叠电极保持件上时,使该第1可动件及该第2可动件与该新的片状电极的移动同步地移动,以使得新的片状电极持续面对该第1可动件的层叠电极保持件上的片状电极层叠位置及该第2可动件的层叠电极保持件上的片状电极层叠位置。
9.根据权利要求8所述的电极层叠装置,
该控制装置,当新的片状电极向该第1可动件的层叠电极保持件上及该第2可动件的层叠电极保持件上的层叠作业结束时,为了将接下来的新的片状电极层叠于该第1可动件的层叠电极保持件上及该第2可动件的层叠电极保持件上,使该第1可动件及该第2可动件向与搬送方向相反的方向返回至层叠开始位置。
10.根据权利要求8所述的电极层叠装置,
具备支承用可动件,该支承用可动件具备对由该第1可动件的层叠电极保持件及该第2可动件的层叠电极保持件保持着的片状电极在该第1可动件与该第2可动件之间从下方进行支承的支承台,该控制装置,使该支承用可动件在层叠时与已层叠于该第1可动件的层叠电极保持件上及该第2可动件的层叠电极保持件上的片状电极的移动同步地移动。
11.根据权利要求8所述的电极层叠装置,
第1电极搬送装置及第2电极搬送装置包括具有沿着搬送路径移动的多个可动件的线性马达装置,该线性马达装置的各可动件具备用于保持该新的片状电极的夹钳,该平面马达装置的第1可动件的层叠电极保持件及第2可动件的层叠电极保持件具备夹钳,在该平面马达装置的第1可动件及第2可动件与该新的片状电极的移动同步地移动着时,从位于搬送方向前方的各线性马达装置的可动件起,依次解除该线性马达装置的可动件的夹钳对片状电极的保持作用并且进行与该线性马达装置的可动件对应的第1可动件的层叠电极保持件及第2可动件的层叠电极保持件的夹钳对片状电极的保持作用,由此,新的片状电极层叠于第1可动件的层叠电极保持件上及第2可动件的层叠电极保持件上。
12.根据权利要求8所述的电极层叠装置,
第1电极搬送装置及第2电极搬送装置具备用于保持片状电极的夹钳并且第1可动件的层叠电极保持件及第2可动件的层叠电极保持件具备用于保持片状电极的夹钳,这些夹钳对片状电极的保持作用及保持作用的解除通过凸轮来进行,该控制装置在进行新的片状电极向该第1可动件的层叠电极保持件上及该第2可动件的层叠电极保持件上的层叠作业时,使具备与这些夹钳接合的凸轮的凸轮用可动件向与搬送方向相反的方向移动。
13.根据权利要求8所述的电极层叠装置,
该线性马达的各可动件具备的各夹钳,在保持着新的片状电极时,为了阻止新的片状电极下垂,使得在新的片状电极产生张力。
14.根据权利要求8所述的电极层叠装置,
作为该第1电极搬送装置及该第2电极搬送装置对新的片状电极的保持位置,预先设定了为了使该新的片状电极与该层叠电极保持件上的片状电极层叠位置对齐所需的标准的保持位置,所述电极层叠装置具备用于检测该新的片状电极的保持位置相对于该标准的保持位置的偏离量的偏离量检测装置,该控制装置,还基于该偏离量,控制该第1可动件及该第2可动件的移动位置及旋转角度位置,以使得该新的片状电极与该层叠电极保持件上的片状电极层叠位置对齐地层叠于该层叠电极保持件上。
15.根据权利要求14所述的电极层叠装置,
该偏离量检测装置具备用于拍摄由该电极搬送装置保持着的新的片状电极的相机,基于由相机拍摄到的图像检测该偏离量。
16.根据权利要求8所述的电极层叠装置,
该第1可动件的层叠电极保持件及该第2可动件的层叠电极保持件具备夹钳,片状电极由该第1可动件的层叠电极保持件的夹钳及该第2可动件的层叠电极保持件的夹钳保持着,该控制装置将该第1可动件的移动位置及该第2可动件的移动位置控制成用于阻止片状电极下垂所需的位置。
17.根据权利要求16所述的电极层叠装置,
使该第1可动件中的、位于搬送方向的前端部的第1可动件的夹紧力最大,并且使剩余的第1可动件的夹紧力比该最大夹紧力低,使第2可动件的夹紧力更低。
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