EP2637955A1 - Verfahren zur ablage von blattförmigen objekten und anordnung zur durchführung dieses verfahrens - Google Patents

Verfahren zur ablage von blattförmigen objekten und anordnung zur durchführung dieses verfahrens

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EP2637955A1
EP2637955A1 EP11779105.3A EP11779105A EP2637955A1 EP 2637955 A1 EP2637955 A1 EP 2637955A1 EP 11779105 A EP11779105 A EP 11779105A EP 2637955 A1 EP2637955 A1 EP 2637955A1
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EP
European Patent Office
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objects
lifting device
sheet
vacuum
information technology
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11779105.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Claus-Rupert Hohenthanner
Bastian Hoerenz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Li Tec Battery GmbH
Original Assignee
Li Tec Battery GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Li Tec Battery GmbH filed Critical Li Tec Battery GmbH
Publication of EP2637955A1 publication Critical patent/EP2637955A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a method for depositing sheet-like objects, in particular for depositing electrodes and / or separators for constructing an electrochemical energy store or parts of such electrodes or separators, and to an arrangement for carrying out such a method.
  • DE 193 03 70 A1 discloses a device for removing sheet-shaped recording media from a stack resting on a height-adjustable base plate, in which the respective uppermost recording medium of the stack is detected by a circulating friction belt and by a conveyor belt circulating with the transport speed and an opposing brake band formed neck of a transport path is performed.
  • this device are slightly inclined in the transport direction in the
  • the friction of the lowermost Record carrier of the stack is controllable with respect to the frictional belt which detects it.
  • DE 20 05 270 A1 discloses a transport device for sheet-like documents consisting of a hollow drum, in which a vacuum chamber is provided, which is connected to a vacuum source via a hollow shaft and has suction openings in its cylinder jacket. Behind a suction opening or a group of suction openings in this transport device, a pneumatically operated diaphragm valve is arranged, which connects these openings optionally with the vacuum chamber.
  • Control is connected to the diaphragm valve to connect the suction ports to the vacuum chamber when a document is to be held on the cylinder jacket of the drum and to interrupt the connection to the vacuum chamber when no document is to be held or when a previously held document is to be released.
  • Support rails for the stack These stationary support rails form between them suction channels, which are open at the remote from the conveyor rollers ends relative to the outside air.
  • the slide plate has on its upper side to below the lower edge of the contact surface for the leaves to be separated passing through grooves, each of which is aligned with one of the suction channels formed between the support rails. In this way, the trailing edge of the next sheet to be conveyed is pulled down during singulation of the lowermost sheet. Similar devices are described in the published patent applications DE 26 50 438 C2, DE 30 23 157 A1, DE 32 20 237 C2 and DE 34 04 215 A1.
  • DE 34 41 479 A1 discloses a vacuum-operated
  • Lifting devices for air-permeable sheet-like objects of variable outline in which a suction chamber containing a housing having a plurality of evenly distributed suction openings in the bottom of the housing is provided, and wherein each suction port is associated with a switching valve, which closes the opening against the atmospheric pressure closing valve member one passing through the opening down, from the
  • the present invention has for its object to provide a technical teaching for handling sheet-shaped objects, in particular also advantages in handling sheet-shaped objects with low stiffness from electrode materials and / or separator materials in connection with the production of electrochemical energy storage offers.
  • This object is achieved by a method for depositing sheet-like objects or by an arrangement for carrying out this method according to one of the independent claims.
  • a method for depositing sheet-like objects in which a plurality of such objects are successively superposed, and in which at times one or more objects are removed from above again. It is also provided that the objects offset from each other and / or rotated against each other are superimposed.
  • a sheet-like object is to be understood as a flat article, preferably a thin flat article, that is to say preferably a flat article whose dimensions in a direction perpendicular to its surface are substantially smaller than the dimensions of the smallest sections which are completely within the surface lie.
  • sheet-shaped objects are, in particular, electrochemical materials, such as, for example, electrode materials or separator materials, such as are used in the production of electrochemical energy stores.
  • a plurality of such objects in this context means a number of objects greater than one.
  • the surfaces of the objects are preferably substantially perpendicular to
  • the invention provides that at least one object is removed by being lifted.
  • the lifting of objects can preferably be done in different ways, preferably by a mechanical gripping of the object to be lifted or by means of an electrostatic lifting device, or particularly preferably with the aid of a vacuum lift.
  • Such lifting devices may also preferably be used to place an object on other objects, in particular
  • Lifting device which is capable of lifting leaf-shaped objects in that these leaf-shaped objects are sucked at least locally by means of a negative pressure by the external air pressure on the
  • the invention provides that at least one first object is retained, while at least one second object lying above the at least one first object is removed.
  • a second object is in accordance with the usual usage over a first object when the second object exerts its weight on the first object.
  • a preferred embodiment of the invention provides that at least one first object is retained while at least one second object lying above the at least one first object is removed by exerting a pressure from above on at least one point or part of this object.
  • the at least one point or at least a part of this object is at the edge of the surface of this object.
  • this embodiment of the invention has proved to be particularly advantageous when the sheet-like objects have a low stiffness, in particular a lower stiffness than sheet-shaped objects made of paper, which is often the case with electrode materials or separator materials for the construction of electrochemical energy storage.
  • the objects used are at least partially air-permeable objects.
  • the inventively staggered and / or twisted storage of the sheet-shaped objects allows a particularly effective, reliable and simple separation of these leaf-shaped objects, especially if they adhere easily by their material properties and an associated adhesion or cohesion or if this, especially in the case at least partially air permeable
  • a rotatable about a vertical axis and / or in a horizontal Level movable lifting device is used, which is aligned and / or positioned by means of a device which detects the position of an object to be removed by means of an information technology method.
  • Preferred lifting devices are mechanical
  • Gripping devices electrostatic lifting devices or vacuum lifts.
  • devices for detecting the position of an object to be removed preferably all devices are considered which are suitable for detecting the position of an object to be removed with the aid of an information technology method, preferably with the aid of a signal processing method and particularly preferably with the aid of a pattern recognition method.
  • the effective elements of the lifting device preferably the suction cups one
  • Vacuum lifter preferably aligned and / or positioned so that these effective elements of the lifting device cover as well as possible with the surface of the ab includingden, in particular the sheet-like object to be lifted, and that these effective elements of the lifting preferably not with others, especially under the lifting or
  • At least one lifting device particularly preferably a vacuum jack is provided which is rotatable on a lifting device about a vertical axis and / or slidably disposed in a horizontal plane.
  • the vertical axis is preferably substantially parallel to the direction of gravity and thus substantially orthogonal to the surfaces of the stored or raised objects arranged.
  • the horizontal plane is preferably arranged perpendicular to the vertical axis.
  • These or other embodiments of the invention preferably have at least one hold-down device, by which at least one first object is held fast, while at least one second object lying above the at least one first object is removed.
  • any device which is suitable is a first object located below a second object
  • Downholders are preferably mechanical gripping devices, electrostatic holding devices or operating with a vacuum or vacuum down device in question.
  • these or other embodiments of the invention have a hold-down, which is constructively connected to the vacuum generator or with another lifting device such that this hold down in kinematic reference systems of the vacuum lift does not or at most in the vertical direction moves when the vacuum siphon in relation moved to a stored or lying object in the horizontal direction.
  • the hold-down is rigidly connected to the vacuum lifter or with the other lifting device or at least connected so that a relative movement between the hold-down and the vacuum lift in any case is not possible if the vacuum lift or other lifting devices with respect to a stored or lying object move in a horizontal direction.
  • At least one vacuum lift on a plurality of pressure chambers are preferably independently acted upon by a negative pressure.
  • the pressure chambers are displaceable in the horizontal direction against each other arranged. This has the advantage that the position of the pressure chambers of the shape of the sheet-shaped object can be adjusted.
  • the inventive arrangement preferably has an information technology device for detecting the position of an object to be removed.
  • the inventive arrangement has a
  • Information technology device recognized location of an object to be removed.
  • the information technology device for detecting the position of an object to be removed preferably has a camera.
  • Figure 1 shows schematically a first arrangement of sheet-shaped objects
  • FIG. 2 shows a second arrangement of sheet-shaped objects
  • FIG. 3 shows a third arrangement of sheet-shaped objects
  • Figure 4 shows a first embodiment of an inventive
  • Figure 5 shows a second embodiment of an inventive
  • Figure 6 shows a third embodiment of an inventive
  • FIG. 7 shows a fourth arrangement of sheet-shaped objects
  • Figure 8 is a vacuum lift according to a preferred embodiment of the invention.
  • the leaf-shaped objects are offset relative to one another, but not rotated relative to one another, so that the edges or certain subregions of a second leaf-shaped object lying below a first leaf-shaped object are freely accessible.
  • the underlying sheet-shaped object 4 can be prevented from being lifted by the overhead sheet-shaped object 5 by holding down this sheet-shaped object 4.
  • the underlying other sheet-shaped objects are also prevented from being lifted.
  • the points 15a, 15b, 15c and 15d offer, on which, for example, with the aid of a mechanical hold-down pressure can be exerted.
  • FIG. 2 shows a similar situation using the example of sheet-shaped objects which are placed one above the other in a twisted manner.
  • the points 16a, 16b, 16c and 16d offer here, for example, the points 16a, 16b, 16c and 16d.
  • FIG. 3 wherein here the sheet-shaped objects are rotated relative to one another and staggered relative to each other.
  • the points 14a, 14b, 14c and 14d provide for
  • FIG. 4 shows a preferred embodiment of an arrangement according to the invention, in which a lifting device 1, preferably a siphon with suction cups 6 or vacuum chambers 6 on a lifting device 2 is appropriate.
  • This lifting device 1 can be raised and / or lowered in the vertical direction 8 with the aid of the lifting device 2.
  • the lifting device 1 can also be displaced or displaced in the horizontal direction or in any direction lying in the horizontal plane 10, or rotated about the vertical axis 9. Thereby and / or by the displacement of the
  • Vacuum chambers 6 the position of the vacuum chambers 6 of the position and shape of the sheet-like object to be lifted 5 are adapted so that these vacuum chambers suck if possible only the sheet-shaped object 5 to be lifted and, if possible, not to be lifted underlying object. 4
  • FIG. 4 schematically shows a preferred exemplary embodiment of an arrangement according to the invention with a vacuum lifter 1, that is to say with a lifting device which is suitable for lifting sheet-shaped objects in that these sheet-shaped objects 4, 5 at least locally with the aid of a
  • FIG. 4 shows this arrangement according to a preferred embodiment, in which at least one first object 4 is held, while at least one second object 5 lying above the at least one first object 4 is removed.
  • a pressure can be applied from above to at least one point of the points 14a, 14b, 14c, 14d, 15a, 15b, 15c, 15d, 16a, 16b, 16c and / or 16d shown in FIGS. 1, 2 and / or 3 a part of this object 4 is exercised.
  • the at least one point or at least a part of this object is at the edge of the surface of this object.
  • the objects used are at least partially air-permeable objects.
  • the staggered and / or twisted deposition of the sheet-like objects shown in FIGS. 1, 2 and 3 respectively allows a particularly effective, reliable and simple separation of these leaf-shaped objects, especially if these are easy due to their material properties and an associated adhesion or cohesion adhere to one another or if this, in particular in the case of at least partially air-permeable
  • Objects are sucked together in a plurality of a vacuum jack 1 together.
  • a further preferred exemplary embodiment is one
  • Inventive arrangement shown in the hold-down device 3 are mounted on the lifting device 1 that this or these hold-down 3 with the lifting device 1 move so that during a rotation of the lifting device 1 about the vertical axis 9 or during a displacement of the lifting device 1 in parallel to the horizontal level 10 of the or
  • Hold-down device 3 preferably move along in such a way that the objects 4 under the object 5 to be lifted or the object 4 located below the object 5 to be lifted are always held down, preferably by a pressure on the points 14a, 14b shown in FIGS. 1, 2 or 3 , 14c, 14d, 15a, 15b, 15c, 15d, 16a, 16b, 16c and / or 16d.
  • the pivot points or joints 1 1 thereby allow a horizontal movement of the hold-down device 3 in the direction 12.
  • These fulcrums or joints 1 1 are preferably designed so that the or the hold-down device 3 in the vertical direction 13, preferably moved independently of the lifting device 1 can.
  • a lifting device 1 which is rotatable about a vertical axis 9 and / or displaceable in a horizontal plane 10 is used, which is aligned and / or positioned by means of a device 7 which controls the Location of an object to be picked 5 recognizes using an information technology process.
  • Preferred lifting devices are mechanical
  • Gripping devices electrostatic lifting devices or vacuum lifts.
  • means 7 for detecting the position of an abatty object 5 are preferably all devices into consideration, which are suitable to recognize the position of an object to be removed by means of an information technology method, preferably by means of a signal processing method and particularly preferably by means of a pattern recognition method.
  • Vacuum jack 1 preferably aligned and / or positioned so that these effective elements 6 of the lifting as well as the surface of the abinneden, in particular of the lifting sheet-like object 5 cover, and that these effective elements of the lifting preferably not with others, especially under the lifting or abmodalden sheet-shaped object 5 lying objects 4 come into contact or in an operative context.
  • FIG. 6 shows a further preferred exemplary embodiment of an arrangement according to the invention, in which preferably on the lifting device 1
  • Information technology devices 7 are attached, by means of which the position of a sheet-shaped object 5 can be detected, so that the
  • Lifting device 1 can be aligned according to the detected position.
  • This information technology device 7 preferably comprises one or more cameras, which preferably receive or record images from the edges of the sheet-like objects, from which with the help of information technology
  • Method the position of the sheet-shaped objects or a sheet-shaped object can be determined.
  • Edge detection is part of image processing segmentation that attempts to separate two-dimensional areas in a digital image. Many methods for automatic segmentation are known.
  • model-based methods based on a specific form of the objects and texture-based methods in which an internal, homogeneous structure of the objects is also taken into account.
  • edge operators should detect the transitions between these areas during edge detection. These transitions are marked as edges. In contrast, however, a single area should also be recognized as such and not be divided by an edge into two parts by a good edge detector.
  • An edge detector calculates its corresponding edge image from an image, in which all edges can be seen accordingly. To achieve this, each pixel is reset by a calculation using a matrix.
  • edge-oriented methods for segmenting digital images the image is searched for edges or object transitions. Many algorithms do not yet provide closed edges; These must first be combined with other methods to include objects. However, this is often not necessary for determining the position of leaf-shaped objects of known form. Edges often lie between the pixel regions of an image.
  • the results of an algorithm may be polygons (or lines), but some operations also provide the edges as differently colored pixels.
  • methods such as the Sobel operator and the Laplace operator, as well as a gradient search, pixels belonging to an edge can be found. These are still loose and must be completed with edge-tracking algorithms.
  • a popular method of creating a contiguous object silhouette, or at least edge sequences from the edge pixels is the live wire method of the authors E. Möllensen, WA Barrett, and JK Udupa. The idea can be visually compared with a navigation system, which determines an optimal path from the start to the destination. Optimal in the context of segmentation means that the path between start and destination always leads over the strongest edge pixels.
  • the optimal routing is then a standard problem of computer science and can be solved, for example, with a breadth first search.
  • Another very well-known method is the watershed transformation, which works on grayscale images and always delivers closed edges.
  • Other methods include parallel and sequential edge extraction, optimal edge search, the Feltszwalb-Huttenlocher algorithm, Active Shape Models and Snakes.
  • At least one lifting device 1, more preferably a vacuum jack 1 is provided which is rotatably mounted on a lifting device 2 about a vertical axis 9 and / or in a horizontal plane 10 ,
  • the vertical axis 9 is preferably arranged substantially parallel to the direction of gravity and thus substantially orthogonal to the surfaces of the stored or raised objects.
  • the horizontal plane 10 is preferably arranged perpendicular to the vertical axis 9.
  • These or further embodiments of the invention preferably have at least one hold-down device 3, through which at least one first object 4 is held while at least one lying over the at least one first object 4 second object 5 is removed.
  • a hold-down device 3 preferably mechanical gripping devices, electrostatic holding devices or working with a vacuum or vacuum hold-down come into question.
  • Hold-down 3 which is constructively connected to the vacuum generator 1 or with any other lifting device such that this holddown in kinematic reference systems of the vacuum lift does not or at most in the vertical direction moves when the vacuum lift in relation to a stored or horizontal object in horizontal Direction moves.
  • the hold-3 is preferably rigidly connected to the vacuum jack 1 or with the other lifting device or at least connected so that a relative movement between the hold-down and the vacuum lift in any case is not possible if the vacuum lift or other lifting devices themselves moved horizontally in relation to a stored or lying object.
  • at least one vacuum jack 1 has a plurality of pressure chambers 6.
  • Pressure chambers 6 are preferably independent of each other
  • Negative pressure acted upon Particularly preferably, the pressure chambers are arranged in the horizontal direction 10 against each other displaceable. This has the advantage that the position of the pressure chambers of the shape of the sheet-shaped object can be adjusted.
  • a preferred embodiment of the inventive arrangement has an information technology device 7 for detecting the position of an object 5 to be removed. Also preferably, the inventive arrangement has a
  • Information technology device for alignment and / or positioning a lifting device based on the detected by this or other information technology device location of an object to be removed.
  • an object to be removed preferably has a camera 7.
  • the sheet-shaped objects 4, 5 are preferably rotated against each other, particularly preferably rotated by an angle of about 26 degrees against each other or alternately individually or in groups are stored in two interpenetrating stacks, which are rotated against each other.
  • the sheet-like objects can be secured at their ends or edges by limiting elements 17, 18 against unintentional twisting or displacement.
  • Such limiting elements 17, 18 may also preferably support the intended stacking of the sheet-shaped objects in order to keep deviations from the desired position as small as possible.
  • Vacuum jack or vacuum gripper for use in connection with an inventive arrangement shown, such
  • Vacuum jack 1 preferably a number of pressure chambers 6 with respective vacuum ports 20.
  • the vacuum connections of the vacuum chambers are preferably independent of each other, so that a misadjustment of the vacuum lift in a pressure drop can be avoided if possible.
  • In the vicinity of the edge of the vacuum jack preferably has a groove 19 in which a sealing cord can be attached or attached.
  • the vacuum lift preferably has a plurality of hold-downs 3, which in the case of that shown in FIG.
  • Embodiment preferred as a spring retainer 3 are formed.
  • the points of application of these hold-down devices are preferably located as close as possible to the edge of the vacuum gripper 1 in order to prevent undesired buckling of the sheet-like objects when lifted by the vacuum gripper. If the sheet-like objects are separator foils or
  • Electrodes for the production of galvanic cells is the
  • Vacuum jack preferably operated with a negative pressure of 0.7 bar.
  • the hold-downs preferably exert a force of a total of 18 N on the leaf-shaped object to be held down.
  • the invention is expressly not limited to applications in which only individual leaf-shaped objects are raised or deposited.
  • embodiments of the invention are preferred in which sheet-shaped objects of different types and / or compositions, preferably electrodes and / or separator foils are raised or deposited together or in such a way that first an electrode is lifted and then, without first laying down the electrode, with the same vacuum jack, a separator foil or in reverse
  • the Separatorfolie is often permeable to gas, especially permeable to air.
  • an annular gap is provided around the anode, which is preferably about 2mm wide.
  • the cut Separatorfolien are often slightly larger than the electrodes. The invention is therefore expressly applicable to leaf-shaped objects of different sizes or shapes.

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Abstract

Es sind ein Verfahren zur Ablage von blattförmigen Objekten (4, 5) und eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens offenbart, bei welchen eine Mehrzahl solcher Objekte nacheinander übereinander gelegt wird und bei welchen zeitweise einzelne oder mehrere Objekte von oben wieder abgenommen werden. Dabei ist vorgesehen, dass die Objekte (4, 5) gegeneinander versetzt und/oder gegeneinander verdreht übereinander gelegt werden.

Description

Verfahren zur Ablage von blattförmigen Objekten und
Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ablage von blattförmigen Objekten, insbesondere zur Ablage von Elektroden und/oder von Separatoren zum Aufbau eines elektrochemischen Energiespeichers oder von Teilen solcher Elektroden oder Separatoren sowie eine Anordnung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Die Handhabung blattförmiger Objekte spielt in einer Reihe sehr
unterschiedlicher Technikgebiete eine bedeutsame Rolle. Hierbei tritt auch das Problem der Vereinzelung dieser blattförmigen Objekte immer wieder in
Erscheinung. Vor allem auf dem Gebiet der Seitendrucker, die mit Stapeln von Papierblättern beschickt werden, oder auch im Bereich der
Geldscheinverarbeitung sind zahlreiche Versuche unternommen worden, die hierbei auftretenden Probleme zu lösen.
So offenbart die DE 193 03 70 A1 eine Vorrichtung zur Entnahme blattförmiger Aufzeichnungsträger von einem auf einer höhenverstellbaren Bodenplatte ruhenden Stapel, bei welcher der jeweils oberste Aufzeichnungsträger des Stapels von einem umlaufenden Friktionsband erfasst und durch einen aus einem mit der Transportgeschwindigkeit umlaufenden Förderband und einem gegenläufigen Bremsband gebildeten Hals einer Transportbahn geführt wird. Bei dieser Vorrichtung sind in der den in Transportrichtung leicht geneigt
angeordneten Stapel aufnehmenden Bodenplatte Öffnungen angeordnet, durch deren Beaufschlagung mit einem Unterdruck die Reibung der untersten Aufzeichnungsträger des Stapels gegenüber dem sie erfassenden Friktionsband steuerbar ist.
Die DE 20 05 270 A1 offenbart eine Transportvorrichtung für blattförmige Dokumente bestehend aus einer hohlen Trommel, in der eine Vakuumkammer vorgesehen ist, die mit einer Vakuumquelle über eine Hohlwelle verbunden ist und in ihrem Zylindermantel Saugöffnungen aufweist. Hinter einer Saugöffnung oder einer Gruppe von Saugöffnungen ist bei dieser Transportvorrichtung ein pneumatisch zu bedienendes Membranventil angeordnet, das diese Öffnungen wahlweise mit der Vakuumkammer verbindet. Eine pneumatische logische
Steuerung ist mit dem Membranventil verbunden, um die Saugöffnungen an die Vakuumkammer anzuschalten, wenn ein Dokument am Zylindermantel der Trommel festgehalten werden soll, und um die Verbindung zur Vakuumkammer zu unterbrechen, wenn kein Dokument gehalten oder wenn ein vorher gehaltenes Dokument freigegeben werden soll.
Die DE 22 01 254 B2 offenbart eine Vorrichtung zur Vereinzelung von
Blattmaterial von der Unterseite eines Stapels zu einem Paar von Förderrollen unter Verwendung eines stationären Stapeltisches mit einer hin und her bewegbaren Schiebeplatte, welche das jeweils unterste Blatt des Stapels an seiner Hinterkante erfasst, über den Stapeltisch bewegt und in Förderrollen eingibt, mit dem Stapeltisch zugeordneten Saugbohrungen, durch welche jeweils das unterste Blatt einem Unterdruck ausgesetzt wird, und mit
Auflageschienen für den Stapel. Diese stationären Auflageschienen bilden zwischen sich Saugkanäle aus, die an den entfernt von den Förderrollen liegenden Enden gegenüber der Außenluft offen sind. Die Schieberplatte weist auf ihrer Oberseite bis unter die Unterkante der Anlagefläche für die zu vereinzelnden Blätter durchlaufende Nuten auf, welche jeweils mit einem der zwischen den Auflageschienen gebildeten Saugkanäle fluchten. Auf diese Weise wird die Hinterkante des nächsten zu fördernden Blattes während der Vereinzelung des untersten Blattes nach unten gezogen. Ähnliche Vorrichtungen sind in den Offenlegungsschriften DE 26 50 438 C2, DE 30 23 157 A1 , DE 32 20 237 C2 und DE 34 04 215 A1 beschrieben.
Weiter offenbart die DE 34 41 479 A1 eine vakuumbetriebene
Hebevorrichtungen für luftdurchlässige flächige Gegenstände variabler Umrisse, bei der ein eine Ansaugkammer enthaltendes Gehäuse mit einer Mehrzahl von gleichmäßig verteilten Ansaugöffnungen in der Unterseite des Gehäuses vorgesehen ist, und bei der jeder Ansaugöffnung ein Schaltventil zugeordnet ist, welches ein die Öffnung entgegen dem Atmosphärendruck verschließendes Ventilglied mit einem die Öffnung nach unten durchsetzenden, aus dem
Gehäuse heraus ragenden Ventilstößel und einen mit dem Ventilglied
verbundenen Schaltkolben aufweist, der auf der vom Ventilglied abgewandten Seite bei verschlossener Öffnung auf seinem vollen Durchmesser und bei freigegebener Öffnung auf einem reduzierten Durchmesser vom
Atmosphärendruck beaufschlagt ist.
Ähnliche Vorrichtungen mit einem Saugheber werden offenbart in den
Dokumenten DE 37 10 994 A , DE 39 23 672 A1 und DE 40 33 870 A1. Jeder dieser bekannten Lösungsvorschläge ist mit Vorteilen und
Beschränkungen verbunden und für die Bedürfnisse und Gegebenheiten bestimmter Anwendungen entwickelt worden. Wegen der besonders geringen Formsteifigkeit von blattförmigen Elektroden oder von Separatoren zum Aufbau eines elektrochemischen Energiespeichers oder von blattförmigen Teilen solcher Elektroden oder Separatoren sind technische Lehren, die im Bereich der Papierverarbeitung Vorteile bieten, in der Regel nicht auf die Handhabung von Elektroden und/oder von Separatoren zum Aufbau eines elektrochemischen Energiespeichers übertragbar. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine technische Lehre zum Handhaben blattförmiger Objekte anzugeben, die insbesondere auch Vorteile bei der Handhabung blattförmiger Objekte mit geringer Formsteifigkeit aus Elektrodenmaterialien und/oder Separatormaterialien im Zusammenhang mit der Herstellung elektrochemischer Energiespeicher bietet.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Ablage von blattförmigen Objekten bzw. durch eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens nach einem der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Ablage von blattförmigen Objekten vorgesehen, bei dem eine Mehrzahl solcher Objekte nacheinander übereinander gelegt wird, und bei dem zeitweise einzelne oder mehrere Objekte von oben wieder abgenommen werden. Dabei ist außerdem vorgesehen, dass die Objekte gegeneinander versetzt und/oder gegeneinander verdreht übereinander gelegt werden. In diesem Zusammenhang ist unter einem blattförmigen Objekt ein flächiger Gegenstand zu verstehen, vorzugsweise ein dünner flächiger Gegenstand, also vorzugsweise ein flächiger Gegenstand, dessen Abmessungen in einer Richtung senkrecht zu seiner Fläche wesentlich geringer sind als die Abmessungen der kleinsten Strecken, die vollständig innerhalb der Fläche liegen. Beispiele für blattförmige Objekte sind insbesondere elektrochemische Materialien, wie beispielsweise Elektrodenmaterialien oder Separatormaterialien, wie sie bei der Herstellung von elektrochemischen Energiespeichern Verwendung finden.
Unter einer Mehrzahl solcher Objekte ist in diesem Zusammenhang eine Zahl von Objekten zu verstehen die größer ist als eins.
Unter dem Begriff des Übereinanderlegens solcher Objekte ist in diesem
Zusammenhang das Schaffen oder Erhalten einer Anordnung dieser Objekte zu verstehen, bei der diese Objekte sich mit ihren Flächen berühren. Die Flächen der Objekte liegen dabei vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur
Schwerkraftrichtung. Die Objekte werden im Sinne der vorliegenden
Erfindungsbeschreibung gegeneinander versetzt übereinander gelegt, wenn sie in Richtung tangential zu ihrer Fläche gegeneinander verschoben oder versetzt übereinander gelegt werden. Sie werden verdreht übereinander gelegt, wenn sie um eine Achse senkrecht zu ihrer Fläche gegeneinander verdreht übereinander gelegt werden. Die Vorgänge des Versetzens, Verschiebens oder Verdrehens können beim Übereinanderlegen blattförmiger Objekte auch in beliebiger Weise kombiniert werden.
Vorzugsweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens ein Objekt abgenommen wird, indem es angehoben wird. Das Anheben von Objekten kann dabei vorzugsweise auf unterschiedliche Arten geschehen, vorzugsweise durch ein mechanisches Greifen des anzuhebenden Objekts oder mit Hilfe einer elektrostatischen Hebeeinrichtung, oder besonders vorzugsweise mit Hilfe eines Unterdruckhebers. Solche Hebeeinrichtungen können vorzugsweise auch dazu verwendet werden, ein Objekt auf anderen Objekten, insbesondere
gegeneinander versetzt und/oder gegeneinander verdreht, abzulegen.
Unter einem Unterdruckheber ist in diesem Zusammenhang eine
Hebeeinrichtung zu verstehen, die geeignet ist, blattförmige Objekte dadurch anzuheben, dass diese blattförmigen Objekte wenigstens lokal mit Hilfe eines Unterdrucks angesaugt werden, indem der äußere Luftdruck auf die
gegenüberliegende Seite des Blattes einwirkt und das Blatt gegen die
Unterdruckkammer oder gegen die Unterdruckkammern des Unterdruckhebers anpresst. Durch Einschalten und Abschalten des Unterdrucks und/oder durch Einschalten eines Überdrucks kann ein angehobenes Blatt auch auf einfache Weise abgelegt werden.
Vorzugsweise sieht die Erfindung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vor, dass wenigstens ein erstes Objekt festgehalten wird, während wenigstens ein über dem wenigstens einen ersten Objekt liegendes zweites Objekt abgenommen wird. Im Sinne der vorliegenden Erfindungsbeschreibung liegt dabei in Übereinstimmung mit dem üblichen Sprachgebrauch ein zweites Objekt über einem ersten Objekt, wenn das zweite Objekt seine Gewichtskraft auf das erste Objekt ausübt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein erstes Objekt festgehalten wird, während wenigstens ein über dem wenigstens einen ersten Objekt liegendes zweites Objekt abgenommen wird, indem ein Druck von oben auf wenigstens einen Punkt oder einen Teil dieses Objektes ausgeübt wird. Vorzugsweise liegt der wenigstens eine Punkt oder der wenigstens eine Teil dieses Objekts dabei am Rand der Fläche dieses Objekts. Insbesondere diese Ausführungsform der Erfindung hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die blattförmigen Objekte eine geringe Formsteifigkeit aufweisen, insbesondere eine geringere Formsteifigkeit als blattförmige Objekte aus Papier, was bei Elektrodenmaterialien oder Separatormaterialien zum Aufbau elektrochemischer Energiespeicher häufig der Fall ist.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei den verwendeten Objekten um wenigstens teilweise luftdurchlässige Objekte. Die erfindungsgemäß versetzte und/oder verdrehte Ablage der blattförmigen Objekte erlaubt eine besonders wirkungsvolle, zuverlässige und einfache Vereinzelung dieser blattförmigen Objekte, insbesondere dann, wenn diese durch ihre Materialbeschaffenheit und einer damit verbundenen Adhäsion oder Kohäsion leicht aneinander haften oder wenn diese, insbesondere im Fall wenigstens teilweise luftdurchlässiger
Objekte, in einer Mehrzahl von einem Unterdruckheber zusammen angesaugt werden.
Ebenfalls vorzugsweise ist vorgesehen, dass wenigstens ein Objekt eine Elektrode oder ein Separator zum Aufbau eines elektrochemischen
Energiespeichers oder einen Teil einer solchen Elektrode oder eines solchen Separators ist.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass zum Abnehmen und/oder Ablegen von Objekten eine um eine vertikale Achse drehbare und/oder in einer horizontalen Ebene verschiebbare Hebeeinrichtung verwendet wird, welche mit Hilfe einer Einrichtung ausgerichtet und/oder positioniert wird, die die Lage eines abzunehmenden Objekts mit Hilfe eines informationstechnischen Verfahrens erkennt. Bevorzugte Hebeeinrichtungen sind dabei mechanische
Greifeinrichtungen, elektrostatische Hebeeinrichtungen oder Unterdruckheber. Als Einrichtungen zur Erkennung der Lage eines abzunehmenden Objekts kommen dabei vorzugsweise alle Einrichtungen in Betracht, die geeignet sind, mit Hilfe eines informationstechnischen Verfahrens, vorzugsweise mit Hilfe eines Signalverarbeitungsverfahrens und besonders vorzugsweise mit Hilfe eines Mustererkennungsverfahrens die Lage eines abzunehmenden Objekts zu erkennen.
Bei der Positionierung und/oder Ausrichtung der um eine vertikale Achse drehbare und/ oder in einer horizontalen Ebene verschiebbare Hebeeinrichtung mit Hilfe einer Einrichtung, die die Lage eines abzunehmenden Objekts mit Hilfe eines informationstechnischen Verfahrens erkennt, werden die wirksamen Elemente der Hebeeinrichtung, vorzugsweise die Saugnäpfe eines
Unterdruckhebers vorzugsweise so ausgerichtet und/ oder positioniert, dass sich diese wirksamen Elemente der Hebeeinrichtung möglichst gut mit der Fläche des abzunehmenden, insbesondere des anzuhebenden blattförmigen Objekts decken, und dass diese wirksamen Elemente der Hebeeinrichtung vorzugsweise nicht mit anderen, insbesondere unter dem anzuhebenden oder
abzunehmenden blattförmigen Objekt in Berührung oder in einen
Wirkzusammenhang geraten.
Bei weiteren oder den genannten Ausführungsformen der Erfindung ist vorzugsweise wenigstens eine Hebeeinrichtung, besonders vorzugsweise ein Unterdruckheber vorgesehen, der an einer Hebevorrichtung um eine vertikale Achse drehbar und/oder in einer horizontalen Ebene verschiebbar angeordnet ist. Die vertikale Achse ist dabei vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Schwerkraftrichtung und somit im Wesentlichen orthogonal zu den Flächen der abgelegten oder angehobenen Objekte angeordnet. Die horizontale Ebene ist vorzugsweise senkrecht zur vertikalen Achse angeordnet.
Diese oder weitere Ausführungsformen der Erfindung weisen vorzugsweise wenigstens einen Niederhalter auf, durch den wenigstens ein erstes Objekt festgehalten wird, während wenigstens ein über dem wenigstens einen ersten Objekt liegendendes zweites Objekt abgenommen wird. In diesem
Zusammenhang ist unter einem Niederhalter jede Einrichtung zu verstehen, die geeignet ist ein unter einem zweiten Objekt liegendes erstes Objekt
festzuhalten, d.h. daran zu hindern, durch Adhäsions- oder Kohäsionskräfte zusammen mit dem angehobenen Objekt angehoben zu werden. Als
Niederhalter kommen vorzugsweise mechanische Greifeinrichtungen, elektrostatische Halteeinrichtungen oder mit einem Unterdruck oder Vakuum arbeitenden Niederhalter in Frage.
Vorzugsweise weisen diese oder weitere Ausführungsformen der Erfindung einen Niederhalter auf, der mit dem Unterdruckgeber oder mit einer sonstigen Hebeeinrichtung konstruktiv derart verbunden ist, dass sich dieser Niederhalter in kinematischen Bezugssystemen des Unterdruckhebers nicht oder allenfalls in vertikaler Richtung bewegt, wenn der- Unterdruckheber sich in Bezug auf ein abgelegtes oder liegendes Objekt in horizontaler Richtung bewegt.
Vorzugsweise ist dabei der Niederhalter mit dem Unterdruckheber oder mit der sonstigen Hebeeinrichtung starr verbunden oder jedenfalls so verbunden, dass eine Relativbewegung zwischen dem Niederhalter und dem Unterdruckheber jedenfalls dann nicht möglich ist, wenn der Unterdruckheber oder sonstige Hebeeinrichtungen sich in Bezug auf ein abgelegtes oder liegendes Objekt in horizontaler Richtung bewegen.
Vorzugsweise weist dabei wenigstens ein Unterdruckheber eine Mehrzahl von Druckkammern auf. Diese Druckkammern sind vorzugsweise unabhängig voneinander mit einem Unterdruck beaufschlagbar. Besonders vorzugsweise sind die Druckkammern in horizontaler Richtung gegeneinander verschiebbar angeordnet. Hiermit ist der Vorteil verbunden, dass die Lage der Druckkammern der Form des blattförmigen Objekts angepasst werden kann.
Vorzugsweise weist die erfinderische Anordnung eine informationstechnische Einrichtung zur Erkennung der Lage eines abzunehmenden Objekts auf.
Ebenfalls vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Anordnung eine
informationstechnische Einrichtung zur Ausrichtung und/oder Positionierung einer Hebeeinrichtung anhand der durch diese oder weitere
informationstechnische Einrichtung erkannten Lage eines abzunehmenden Objekts auf. Die informationstechnische Einrichtung zur Erkennung der Lage eines abzunehmenden Objekts weist dabei vorzugsweise eine Kamera auf.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Hilfe von Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:
Figur 1 in schematischer Weise eine erste Anordnung blattförmiger Objekte;
Figur 2 eine zweite Anordnung blattförmiger Objekte; Figur 3 eine dritte Anordnung blattförmiger Objekte;
Figur 4 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Anordnung; Figur 5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Anordnung;
Figur 6 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Anordnung;
Figur 7 eine vierte Anordnung blattförmiger Objekte; Figur 8 einen Unterdruckheber gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Wie in Figur 1 schematisch dargestellt, liegen in diesem Ausführungsbeispiel die blattförmigen Objekte gegeneinander versetzt, jedoch nicht gegeneinander verdreht, übereinander, sodass die Ränder oder bestimmte Teilbereiche eines unter einem ersten blattförmigen Objekt liegenden zweiten blattförmigen Objekts frei zugänglich sind. Wenn das oberste blattförmige Objekt 5 in Figur 1 angehoben werden soll, dann kann das darunter liegende blattförmige Objekt 4 durch ein Niederhalten dieses blattförmigen Objekts 4 daran gehindert werden, mit dem oben liegenden blattförmigen Objekt 5 angehoben zu werden.
Gleichzeitig werden die darunter liegenden weiteren blattförmigen Objekte ebenfalls daran gehindert, angehoben zu werden. Zum Niederhalten der blattförmigen Objekte, insbesondere des blattförmigen Objekts 4 bieten sich beispielsweise die Punkte 15a, 15b, 15c und 15d an, auf die beispielsweise mit Hilfe eines mechanischen Niederhalters ein Druck ausgeübt werden kann. Die Figur 2 zeigt eine ähnliche Situation am Beispiel von blattförmigen Objekten, die gegeneinander verdreht übereinander abgelegt sind. Zum Niederhalten der unten liegenden blattförmigen Objekte bieten sich hier beispielsweise die Punkte 16a, 16b, 16c und 16d an. Eine ähnliche Situation zeigt Figur 3, wobei hier die blattförmigen Objekte gegeneinander verdreht und gegeneinander versetzt miteinander abgelegt sind. Bei diesem Beispiel bieten sich die Punkte 14a, 14b, 14c und 14d zum
Niederhalten der unten liegenden blattförmigen Objekte an. Die Figur 4 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung, bei der eine Hebeeinrichtung 1 , vorzugsweise ein Saugheber mit Saugnäpfen 6 oder Unterdruckkammern 6 an einer Hebevorrichtung 2 angebracht ist. Diese Hebeeinrichtung 1 kann mit Hilfe der Hebevorrichtung 2 in vertikaler Richtung 8 angehoben und/oder abgesenkt werden. Außerdem kann bei dieser beispielhaften, in Figur 4 gezeigten Anordnung die Hebeeinrichtung 1 auch in horizontaler Richtung oder in jeder in der horizontalen Ebene 10 liegenden Richtung versetzt oder verschoben, oder um die vertikale Achse 9 gedreht werden. Hierdurch und/oder durch die Verschiebung der
Unterdruckkammern 6 kann die Lage der Unterdruckkammern 6 der Lage und Form des anzuhebenden blattförmigen Objekts 5 so angepasst werden, dass diese Unterdruckkammern nach Möglichkeit nur das anzuhebende blattförmige Objekt 5 ansaugen und nach Möglichkeit nicht das nicht anzuhebende darunterliegende Objekt 4.
Figur 4 zeigt in schematischer Weise ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem Unterdruckheber 1 , also mit einer Hebeeinrichtung, die geeignet ist, blattförmige Objekte dadurch anzuheben, dass diese blattförmigen Objekte 4, 5 wenigstens lokal mit Hilfe eines
Unterdrucks angesaugt werden, indem der äußere Luftdruck auf die
gegenüberliegende Seite des Blattes 5 einwirkt und das Blatt gegen die
Unterdruckkammer oder gegen die Unterdruckkammern 6 des Unterdruckhebers 1 anpresst. Durch Einschalten und Abschalten des Unterdrucks und/oder durch Einschalten eines Überdrucks kann ein angehobenes Blatt auch auf einfache Weise abgelegt werden. Figur 4 zeigt diese Anordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, bei der wenigstens ein erstes Objekt 4 festgehalten wird, während wenigstens ein über dem wenigstens einen ersten Objekt 4 liegendes zweites Objekt 5 abgenommen wird.
Ein Druck kann dabei von oben auf wenigstens einen Punkt der in den Figuren 1 , 2 und/ oder 3 gezeigten Punkte 14a, 14b, 14c, 14d, 15a, 15b, 15c, 15d, 16a, 16b, 16c und/oder 16d, oder einen Teil dieses Objektes 4 ausgeübt wird.
Vorzugsweise liegt der wenigstens eine Punkt oder der wenigstens eine Teil dieses Objekts dabei am Rand der Fläche dieses Objekts. Besonders bevorzugt handelt es sich bei den verwendeten Objekten um wenigstens teilweise luftdurchlässige Objekte. Die in den Figuren 1 , 2 bzw. 3 gezeigte, versetzte und/oder verdrehte Ablage der blattförmigen Objekte erlaubt eine besonders wirkungsvolle, zuverlässige und einfache Vereinzelung dieser blattförmigen Objekte, insbesondere dann, wenn diese durch ihre Materialbeschaffenheit und einer damit verbundenen Adhäsion oder Kohäsion leicht aneinander haften oder wenn diese, insbesondere im Fall wenigstens teilweise luftdurchlässiger
Objekte, in einer Mehrzahl von einem Unterdruckheber 1 zusammen angesaugt werden. In Figur 5 ist ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt, bei dem Niederhalter 3 so an der Hebeeinrichtung 1 angebracht sind, dass dieser oder diese Niederhalter 3 sich mit der Hebeeinrichtung 1 derart mitbewegen, dass bei einer Rotation der Hebeeinrichtung 1 um die vertikale Achse 9 oder bei einer Verschiebung der Hebeeinrichtung 1 parallel zu der horizontalen Ebene 10 der oder die
Niederhalter 3 sich vorzugsweise so mitbewegen, dass stets die unter dem anzuhebenden Objekt 5 liegenden Objekte 4 oder das unter dem anzuhebenden Objekt 5 liegende Objekt 4 niedergehalten wird, vorzugsweise durch einen Druck auf die in den Figuren 1 , 2 oder 3 gezeigten Punkte 14a, 14b, 14c, 14d, 15a, 15b, 15c, 15d, 16a, 16b, 16c und/oder 16d. Die Drehpunkte oder Gelenke 1 1 ermöglichen dabei eine horizontale Bewegung der Niederhalter 3 in der Richtung 12. Diese Drehpunkte oder Gelenke 1 1 sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass der oder die Niederhalter 3 auch in vertikaler Richtung 13, vorzugsweise unabhängig von der Hebeeinrichtung 1 bewegt werden können.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass zum Abnehmen und/oder Ablegen von Objekten eine um eine vertikale Achse 9 drehbare und/oder in einer horizontalen Ebene 10 verschiebbare Hebeeinrichtung 1 verwendet wird, welche mit Hilfe einer Einrichtung 7 ausgerichtet und/oder positioniert wird, die die Lage eines abzunehmenden Objekts 5 mit Hilfe eines informationstechnischen Verfahrens erkennt. Bevorzugte Hebeeinrichtungen sind dabei mechanische
Greifeinrichtungen, elektrostatische Hebeeinrichtungen oder Unterdruckheber. Als Einrichtungen 7 zur Erkennung der Lage eines abzunehmenden Objektes 5 kommen dabei vorzugsweise alle Einrichtungen in Betracht, die geeignet sind, mit Hilfe eines informationstechnischen Verfahrens, vorzugsweise mit Hilfe eines Signalverarbeitungsverfahrens und besonders vorzugsweise mit Hilfe eines Mustererkennungsverfahrens die Lage eines abzunehmenden Objektes zu erkennen.
Bei der Positionierung und/oder Ausrichtung der um eine in den Figuren 5 und 6 gezeigte vertikale Achse 9 drehbare und/oder in einer ebenfalls in den Figuren 5 und 6 gezeigten horizontalen Ebene 10 verschiebbare Hebeeinrichtung 1 mit Hilfe einer Einrichtung 7, die die Lage eines abzunehmenden Objektes 5 mit Hilfe eines informationstechnischen Verfahrens erkennt, werden die wirksamen Elemente 6 der Hebeeinrichtung, vorzugsweise die Saugnäpfe 6 eines
Unterdruckhebers 1 vorzugsweise so ausgerichtet und/oder positioniert, dass sich diese wirksamen Elemente 6 der Hebeeinrichtung möglichst gut mit der Fläche des abzunehmenden, insbesondere des anzuhebenden blattförmigen Objektes 5 decken, und dass diese wirksamen Elemente der Hebeeinrichtung vorzugsweise nicht mit anderen, insbesondere unter dem anzuhebenden oder abzunehmenden blattförmigen Objekt 5 liegenden Objekten 4 in Berührung oder in einen Wirkzusammenhang geraten.
Die Figur 6 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung, bei der vorzugsweise an der Hebeeinrichtung 1
informationstechnische Einrichtungen 7 angebracht sind, mit deren Hilfe die Lage eines blattförmigen Objektes 5 erkannt werden kann, so dass die
Hebeeinrichtung 1 nach der erkannten Lage ausgerichtet werden kann. Diese informationstechnische Einrichtung 7 umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Kameras, die Bilder vorzugsweise von den Rändern der blattförmigen Objekte aufnimmt bzw. aufnehmen, aus denen mit Hilfe informationstechnischer
Verfahren die Lage der blattförmigen Objekte oder eines blattförmigen Objektes ermittelt werden kann. Vorzugsweise kommen dabei Verfahren der Muster- erkennung zum Einsatz, besonders vorzugsweise Verfahren zur
Kantendetektion.
Die Kantendetektion ist Teil einer Segmentierung in der Bildbearbeitung, bei der versucht wird, flächige Bereiche in einem digitalen Bild voneinander zu trennen. Es sind viele Verfahren zur automatischen Segmentierung bekannt.
Grundsätzlich werden sie oft in pixel-, kanten- und regionenorientierte Verfahren eingeteilt. Zusätzlich unterscheidet man modellbasierte Verfahren, bei denen man von einer bestimmten Form der Objekte ausgeht, und texturbasierte Verfahren, bei denen auch eine innere homogene Struktur der Objekte berücksichtigt wird.
Die Grenzen zwischen den Verfahren sind oft fließend. Auch kann man verschiedene Verfahren kombinieren, um bessere Ergebnisse zu erzielen.
So genannte Kantenoperatoren sollen bei der Kantendetektion die Übergänge zwischen diesen Bereichen erkennen. Diese Übergänge werden als Kanten markiert. Im Gegensatz dazu soll aber auch ein einzelner Bereich als solcher erkannt werden und von einem guten Kantendetektor nicht durch eine Kante in zwei Teile geteilt werden. Ein Kantendetektor berechnet aus einem Bild sein entsprechendes Kantenbild, in dem alle Kanten entsprechend zu sehen sind. Um dieses zu erreichen, wird jeder Bildpunkt durch eine Berechnung mittels einer Matrix neu gesetzt. In kantenorientierten Verfahren zur Segmentierung von digitalen Bildern wird im Bild nach Kanten oder Objektübergängen gesucht. Viele Algorithmen liefern dabei noch keine geschlossenen Kantenzüge; diese müssen erst mit weiteren Verfahren zusammengefügt werden, damit sie Objekte einschließen. Für die Lagebestimmung von blattförmigen Objekten bekannter Form ist dies jedoch häufig auch nicht erforderlich. Kanten liegen häufig zwischen den Pixelregionen eines Bildes. Die Ergebnisse eines Algorithmus können Polygone (bzw. Linien) sein, aber manche Operationen liefern die Kanten auch als andersfarbige Pixel. Mit Verfahren wie dem Sobel-Operator und dem Laplace-Operator, sowie einer Gradientensuche lassen sich zu einer Kante gehörige Pixel finden. Diese sind aber noch lose und müssen mit Kantenverfolgungsalgorithmen komplettiert werden. Ein populäres Verfahren zur Erzeugung einer zusammenhängenden Objektsilhouette oder zumindest von Kantenzügen aus den Kantenpixeln ist das Live-Wire-Verfahren der Autoren E. Möllensen, W. A. Barrett und J. K. Udupa. Die Idee kann anschaulich gesprochen mit einem Navigationssystem verglichen werden, welches einen optimalen Weg vom Start- zum Zielort ermittelt. Optimal bedeutet im Kontext der Segmentierung, dass der Weg zwischen Start und Ziel immer über die stärksten Kantenpixel führt. Die optimale Wegewahl ist dann ein Standardproblem der Informatik und kann beispielsweise mit einer Breitensuche gelöst werden. Ein ebenfalls sehr bekanntes Verfahren ist die Wasserscheidentransformation, die auf Graustufenbildern arbeitet und immer geschlossene Kantenzüge liefert. Weitere Verfahren sind parallele und sequentielle Kantenextraktion, optimale Kantensuche, der Felzenszwalb-Huttenlocher-Algorithmus, Active Shape Models und Snakes.
Bei den in den Figuren 4, 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist vorzugsweise wenigstens eine Hebeeinrichtung 1 , besonders vorzugsweise ein Unterdruckheber 1 vorgesehen, der an einer Hebevorrichtung 2 um eine vertikale Achse 9 drehbar und/oder in einer horizontalen Ebene 10 verschiebbar angeordnet ist. Die vertikale Achse 9 ist dabei vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Schwerkraftrichtung und somit im Wesentlichen orthogonal zu den Flächen der abgelegten oder angehobenen Objekte angeordnet. Die horizontale Ebene 10 ist vorzugsweise senkrecht zur vertikalen Achse 9 angeordnet.
Diese oder weitere Ausführungsformen der Erfindung weisen vorzugsweise wenigstens einen Niederhalter 3 auf, durch den wenigstens ein erstes Objekt 4 festgehalten wird, während wenigstens ein über dem wenigstens einen ersten Objekt 4 liegendendes zweites Objekt 5 abgenommen wird. Als Niederhalter 3 kommen vorzugsweise mechanische Greifeinrichtungen, elektrostatische Halteeinrichtungen oder mit einem Unterdruck oder Vakuum arbeitenden Niederhalter in Frage.
Das in Figur 5 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung weist einen
Niederhalter 3 auf, der mit dem Unterdruckgeber 1 oder mit einer sonstigen Hebeeinrichtung konstruktiv derart verbunden ist, dass sich dieser Niederhalter in kinematischen Bezugssystemen des Unterdruckhebers nicht oder allenfalls in vertikaler Richtung bewegt, wenn der Unterdruckheber sich in Bezug auf ein abgelegtes oder liegendes Objekt in horizontaler Richtung bewegt. Wie in Figur 5 gezeigt, ist dabei der Niederhalter 3 mit dem Unterdruckheber 1 oder mit der sonstigen Hebeeinrichtung vorzugsweise starr verbunden oder jedenfalls so verbunden, dass eine Relativbewegung zwischen dem Niederhalter und dem Unterdruckheber jedenfalls dann nicht möglich ist, wenn der Unterdruckheber oder sonstige Hebeeinrichtungen sich in Bezug auf ein abgelegtes oder liegendes Objekt in horizontaler Richtung bewegt. Vorzugsweise weist dabei - wie in den Figuren 4, 5 und 6 gezeigt - wenigstens ein Unterdruckheber 1 eine Mehrzahl von Druckkammern 6 auf. Diese
Druckkammern 6 sind vorzugsweise unabhängig voneinander mit einem
Unterdruck beaufschlagbar. Besonders vorzugsweise sind die Druckkammern in horizontaler Richtung 10 gegeneinander verschiebbar angeordnet. Hiermit ist der Vorteil verbunden, dass die Lage der Druckkammern der Form des blattförmigen Objekts angepasst werden kann.
Wie in Figur 6 gezeigt, weist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfinderischen Anordnung eine informationstechnische Einrichtung 7 zur Erkennung der Lage eines abzunehmenden Objektes 5 auf. Ebenfalls vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Anordnung eine
informationstechnische Einrichtung zur Ausrichtung und/oder Positionierung einer Hebeeinrichtung anhand der durch diese oder weitere informationstechnische Einrichtung erkannten Lage eines abzunehmenden Objekts auf. Die informationstechnische Einrichtung zur Erkennung der Lage eines
abzunehmenden Objektes weist dabei vorzugsweise eine Kamera 7 auf.
Wie in Figur 7 gezeigt können die blattförmigen Objekte 4, 5 vorzugsweise gegeneinander verdreht, besonders vorzugsweise um eine Winkel von ca. 26 Grad gegeneinander verdreht oder in zwei sich durchdringenden Stapeln, die gegeneinander verdreht sind, abwechselnd einzeln oder gruppenweise abgelegt werden. Dabei können die blattförmigen Objekte an ihren Enden oder Kanten durch Begrenzungselemente 17, 18 gegen eine unbeabsichtigtes Verdrehen oder Versetzen gesichert werden. Solche Begrenzungselemente 17, 18 können vorzugsweise auch das bestimmungsgemäße Stapeln der blattförmigen Objekte unterstützen, um Abweichungen von der gewünschten Lage so gering wie möglich zu halten.
Wie in Figur 8 anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels für einen
Unterdruckheber oder Unterdruckgreifer zur Verwendung im Zusammenhang mit einer erfindungsgemäßen Anordnung gezeigt, weist ein solcher
Unterdruckheber 1 vorzugsweise eine Anzahl von Druckkammern 6 mit jeweiligen Unterdruckanschlüssen 20 auf. Die Unterdruckanschlüsse der Unterdruckkammern sind vorzugsweise voneinander unabhängig, damit ein Fehlgreifen des Unterdruckhebers bei einem Druckabfall nach Möglichkeit vermieden werden kann. In der Nähe des Randes weist der Unterdruckheber vorzugsweise eine Nut 19 auf, in der eine Dichtschnur angebracht werden kann oder angebracht ist. Der Unterdruckheber weist vorzugsweise eine Mehrzahl von Niederhaltern 3 auf, die bei dem in der Figur 8 gezeigten
Ausführungsbeispiel bevorzugt als Federniederhalter 3 ausgebildet sind. Die Angriffspunkte dieser Niederhalter liegen vorzugsweise möglichst nahe am Rand des Unterdruckgreifers 1 , um ein unerwünschtes Knicken der blattförmigen Objekte bei Anheben durch den Unterdruckgreifer zu verhindern. Falls es sich bei den blattförmigen Objekten um Separatorfolien oder um
Elektroden zur Herstellung von galvanischen Zellen handelt, wird der
Unterdruckheber vorzugsweise mit einem Unterdruck von 0,7 bar betrieben. In diesen Fällen üben die Niederhalter vorzugsweise eine Kraft von insgesamt 18 N auf das niederzuhaltende blattförmige Objekt aus.
Die Erfindung ist ausdrücklich nicht auf Anwendungen beschränkt, bei denen nur einzelne blattförmige Objekte angehoben oder abgelegt werden. Bei der Herstellung elektrochemischer Energiespeicher, insbesondere von galvanischen Zellen werden Ausführungsformen der Erfindung bevorzugt, bei denen blattförmige Objekte unterschiedlicher Art und/oder Zusammensetzung, vorzugsweise Elektroden und/oder Separatorfolien gemeinsam oder in der Weise angehoben bzw. abgelegt werden, dass zunächst eine Elektrode angehoben wird und danach, ohne die Elektrode vorher abzulegen, mit demselben Unterdruckheber, eine Separatorfolie oder in umgekehrter
Reihenfolge, also zuerst die Separatorfolie und danach die Elektrode. Die Separatorfolie ist dabei häufig gasdurchlässig, insbesondere luftdurchlässig. Vorzugsweise ist um die Anode herum ein Ringspalt vorgesehen, der vorzugsweise ca. 2mm breit ist. Die geschnittenen Separatorfolien sind dabei häufig etwas größer als die Elektroden. Die Erfindung ist daher ausdrücklich auch auf blattförmige Objekte unterschiedlicher Größe oder Form anwendbar.
Die Merkmale aller beschriebenen Ausführungsformen oder in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele können auch miteinander kombiniert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Verfahren zur Ablage von blattförmigen Objekten, insbesondere zur Ablage von Elektroden und/oder von Separatoren zum Aufbau eines elektrochemischen Energiespeichers oder von Teilen solcher Elektroden oder Separatoren, bei dem eine Mehrzahl solcher Objekte (4, 5) einzeln nacheinander oder in Gruppen übereinander gelegt wird, und bei dem zeitweise einzelne oder mehrere Objekte von oben wieder abgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass
die Objekte (4, 5) gegeneinander versetzt und/oder gegeneinander verdreht übereinander gelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Objekt (5) abgenommen wird, indem es angehoben wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Objekt (5) mit Hilfe wenigstens eines Unterdruckhebers (1 ) abgenommen und/oder auf wenigstens ein anderes Objekt gelegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein erstes Objekt (4) festgehalten wird, während wenigstens ein über dem wenigstens einen ersten Objekt (4) liegendes zweites Objekt (5) abgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein erstes Objekt (4) festgehalten wird, während wenigstens ein über dem wenigstens einen ersten Objekt (4) liegendes zweites Objekt (5) abgenommen wird, indem ein Druck von oben auf wenigstens einen Punkt oder einen Teil dieses Objekts ausgeübt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Objekt (4, 5) wenigstens teilweise luftdurchlässig ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Objekt (4, 5) eine Elektrode oder ein Separator zum
Aufbau eines elektrochemischen Energiespeichers oder ein Teil einer solchen Elektrode oder eines solchen Separators ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass
zum Abnehmen und/oder Ablegen von Objekten (5) eine um eine vertikale Achse drehbare und/oder in einer horizontalen Ebene verschiebbare Hebeeinrichtung (1 ) verwendet wird, welche mit Hilfe eine Einrichtung ausgerichtet und/oder positioniert wird, die die Lage eines
abzunehmenden Objekts (5) mit Hilfe eines informationstechnischen Verfahrens erkennt.
9. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
wenigstens eine Hebeeinrichtung (1), vorzugsweise einen
Unterdruckheber, der an einer Hebevorrichtung (2) um eine vertikale Achse drehbar und/oder in einer horizontalen Ebene verschiebbar angeordnet ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch
wenigstens einen Niederhalter (3), durch den wenigstens ein erstes Objekt (4) festgehalten wird, während wenigstens ein über dem wenigstens einen ersten Objekt (4) liegendes zweites Objekt (5) abgenommen wird.
. Anordnung nach Anspruch 0, dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine Niederhalter (3) mit der Hebeeinrichtung (1 ) konstruktiv derart verbunden ist, dass sich dieser Niederhalter im kinematischen Bezugssystem der Hebeeinrichtung nicht oder allenfalls in vertikaler Richtung bewegt, wenn sich die Hebeeinrichtung (1) in Bezug auf ein abgelegtes oder liegendes Objekt (4, 5) in horizontaler Richtung bewegt.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Hebeeinrichtung (1) eine Mehrzahl von
Druckkammern (6) aufweist.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, gekennzeichnet durch eine informationstechnische Einrichtung zur Erkennung der Lage eines abzunehmenden Objekts (5).
14. Anordnung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch
eine informationstechnische Einrichtung zur Ausrichtung und/oder Positionierung der Hebeeinrichtung (1 ) anhand der durch diese oder eine weitere informationstechnische Einrichtung erkannten Lage eines abzunehmenden Objekts (5).
15. Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die informationstechnische Einrichtung zur Erkennung der Lage eines abzunehmenden Objekts (5) eine Kamera (7) aufweist.
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