JP2012101901A - フィルム搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】支持面に支持されたフィルムをハンド装置によって容易に吸着把持することができるフィルム搬送装置の提供。
【解決手段】複数の孔部が形成された支持面２０ａでセパレータＳの一方の面を支持する基台２と、支持面２０ａに支持されたセパレータＳの他方の面を吸着して搬送するハンド装置３と、を有するフィルム搬送装置１であって、ハンド装置３の駆動に応じて、上記複数の孔部の少なくとも一部を介して空気を吸引し支持面２０ａの少なくとも一部に負圧Ｐ１を作用させる第１モードと、上記複数の孔部の少なくとも一部を介して空気を噴き出し支持面２０ａの少なくとも一部に正圧Ｐ２を作用させる第２モードと、を切り替える空気圧制御配管系３０を有するという構成を採用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルム搬送装置に関するものである。

下記特許文献１には、フィルム状のワークである正極、負極、セパレータを搬送して積層する電極積層装置が開示されている。この電極積層装置は、セパレータロール機構から供給されたセパレータの先端側を巻き取ると共にセパレータの一方の面を着脱自在に吸着するサンクションドラムと、その吸着面に吸着されたセパレータを切断する切断機構と、切断されたセパレータの他方の面を吸着して搬送するハンド装置とを備え、正極、負極、セパレータを積層部で積層して構造体を形成する構成となっている。

特開２００５−５０５８３号公報

ところで、上記従来技術においては、セパレータを切断後、サンクションドラムの吸着を解除しただけでは、ハンド装置による吸着把持が容易でないという問題がある。
すなわち、サンクションドラムは吸引を行うために、複数の孔部を備える支持面を有し、その支持面とセパレータの一方の面との間に互いに引き寄せあう力、例えば、静電気力、大気圧力、二面間でそれぞれの原子・分子が引き合う引力等の様々な力が作用するためである。また、セパレータのような多孔質フィルムにおいては、ハンド装置が他方の面を吸着する際に、セパレータを介してサンクションドラムまで引き付けてしまうためである。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、支持面に支持されたフィルムをハンド装置によって容易に吸着把持することができるフィルム搬送装置の提供を目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、複数の孔部が形成された支持面でフィルムの一方の面を支持する基台と、上記支持面に支持されたフィルムの他方の面を吸着して搬送するハンド装置と、を有するフィルム搬送装置であって、上記ハンド装置の駆動に応じて、上記複数の孔部の少なくとも一部を介して空気を吸引し上記支持面の少なくとも一部に負圧を作用させる第１モードと、上記複数の孔部の少なくとも一部を介して空気を噴き出し上記支持面の少なくとも一部に正圧を作用させる第２モードと、を切り替える切替装置を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明は、ハンド装置の駆動に応じて、第１モードと第２モードとを切り替える。第１モードのときは、孔部から空気を吸引し負圧を作用させて支持面にフィルムの一方の面を引き付け、フィルムの平面度を保ち、ハンド装置の吸着を容易にさせる。そして、第２モードのときは、孔部から空気を噴き出し正圧を作用させて支持面とフィルムとが互いに引き寄せあう力を低減若しくは相殺し、フィルムの支持面からの離間を促す。

また、本発明においては、上記切替装置は、上記支持面に支持されたフィルムを上記ハンド装置が吸着した後、上記第１モードから上記第２モードへ切り替えるという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、第１モードでフィルムの平面度を保った状態でハンド装置の吸着を行い、その後、第２モードに切り替えて、ハンド装置に吸着されたフィルムを支持面から離間させることができる。

また、本発明においては、上記切替装置は、上記支持面に支持されたフィルムを挟んで上記ハンド装置の吸着部に対向する上記支持面の領域を含む領域において上記切り替えを行うという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、第１モードでハンド装置の吸着部に対向する領域のフィルムの平面度を高精度で保った状態で吸着を行い、また、ハンド装置の吸着部が支持面まで引き付けてしまっても、第２モードで、その吸着部と対向する支持面の領域に空気を噴き出し正圧を作用させることで、ハンド装置に吸着されたフィルムを支持面から離間させることができる。

また、本発明においては、上記切替装置は、上記支持面に支持されたフィルムを挟んで上記ハンド装置の吸着部に対向する上記支持面の領域を含む領域において上記切り替えを行う第１の切替部と、上記第１の切替部による領域とは異なる上記支持面の領域において上記第１の切替部と独立して上記切り替えを行う第２の切替部と、を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、第１の切替部と第２の切替部とを設けることで、第１の切替部によってハンド装置の吸着把持を容易にさせつつ、それと独立して第２の切替部によって、フィルムの支持面からの離間を促すことができる。

また、本発明においては、上記支持面は、複数の孔部を有する多孔質体から形成されているという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、無数の微細な孔部によって支持面が形成されるので、静電気力等の二面間で引き寄せあう力を低減することができる。

また、本発明においては、上記フィルムは、多孔質フィルムであるという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、ハンド装置が多孔質フィルムの他方の面を吸着する際に支持面まで引き付けてしまっても、第２モードに切り替えることで多孔質フィルムを支持面から離間させることができる。

本発明によれば、複数の孔部が形成された支持面でフィルムの一方の面を支持する基台と、上記支持面に支持されたフィルムの他方の面を吸着して搬送するハンド装置と、を有するフィルム搬送装置であって、上記ハンド装置の駆動に応じて、上記複数の孔部の少なくとも一部を介して空気を吸引し上記支持面の少なくとも一部に負圧を作用させる第１モードと、上記複数の孔部の少なくとも一部を介して空気を噴き出し上記支持面の少なくとも一部に正圧を作用させる第２モードと、を切り替える切替装置を有するという構成を採用することによって、第１モードのときは、孔部から空気を吸引し負圧を作用させて支持面にフィルムの一方の面を引き付け、フィルムの平面度を保ち、ハンド装置の吸着を容易にさせる。そして、第２モードのときは、孔部から空気を噴き出し正圧を作用させて支持面とフィルムとが互いに引き寄せあう力を低減若しくは相殺し、フィルムの支持面からの離間を促すことができる。
したがって、本発明では、支持面に支持されたフィルムをハンド装置によって容易に吸着把持することができる。

本発明の第１実施形態におけるフィルム搬送装置の構成を示す図である。 本発明の第２実施形態におけるフィルム搬送装置の構成を示す図である。 本発明の第２実施形態における基台を示す平面図である。 一実施例におけるフィルム切出装置の構成を示す図である。 一実施例におけるフィルム切出装置の構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明することがある。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態におけるフィルム搬送装置１の構成を示す図である。
フィルム搬送装置１は、基台２と、ハンド装置３とを有する。フィルム搬送装置１は、基台２に支持されているセパレータ（多孔質フィルム）Ｓをハンド装置３で搬送する構成となっている。なお、搬送対象としては、セパレータＳの他に、正極、負極、用紙等を用いることができる。

ハンド装置３は、ロボットアーム４に接続されるハンドベース５と、ハンドベース５に支持されて複数設けられた吸着部６とを有する。ロボットアーム４は、少なくともハンドベース５をＺ軸方向に昇降移動させることが可能な構成を有する。本実施形態では、多軸（例えば６軸）の関節駆動機構を有するロボットアーム４を用いており、ハンドベース５を任意の方向に移動させることが可能な構成となっている。

吸着部６は、セパレータＳを吸着する吸着面１０ａを備える吸着ホルダ７と、吸着ホルダ７を吊り下げて支持すると共に吸着面１０ａに連通する気体流路８を備えるベローズ管９とを有する。
吸着ホルダ７は、吸着面１０ａを有する多孔質体１０を有し、吸着面１０ａの周囲を気密に閉塞して多孔質体１０を保持する構成となっている。

多孔質体１０は、内部に無数の微細な孔部を備え、端面に平坦な吸着面１０ａを有する円柱形状を有する。多孔質体１０の種類は、多孔質セラミックス、多孔質プラスチック、多孔質金属等の材料から適宜選択されて構成されている。
吸着ホルダ７は、多孔質体１０を囲う有底円筒形状を有する。吸着ホルダ７の円筒底中央には、吸着ホルダ７の内側空間に連通する吸引口１１が貫通して形成されている。この吸引口１１には、ベローズ管９を介して不図示の吸引装置に接続される配管１２が接続されている。

ベローズ管９は、一端部が配管１２の先端部と連通し、他端部が吸着ホルダ７の吸引口１１と連通するように設けられている。本実施形態のベローズ管９は、吸着ホルダ７を吊下して支持する構成となっている。ベローズ管９は、その蛇腹機構により任意の方向に自由な曲げが可能な柔軟性を有する。本実施形態のベローズ管９は、柔軟性の高い樹脂材から形成されている。なお、所定の柔軟性を確保できれば、他の材料、例えば薄板金属材等からベローズ管９を形成しても良い。

基台２は、複数の孔部が形成された支持面２０ａを有する多孔質体２０と、支持面２０ａと逆側の面に連通するバッファ部２１とを有する。
多孔質体２０は、内部に無数の微細な孔部を備える矩形板形状を有する。多孔質体２０の種類は、多孔質セラミックス、多孔質プラスチック、多孔質金属等の材料から適宜選択されて構成されている。本実施形態の多孔質体２０は、気孔径が直径５０μｍ、望ましくは直径５μｍ以下のアルミナセラミックスから形成されている。

バッファ部２１には、ハンド装置３の駆動に応じて、複数の孔部の少なくとも一部を介して空気を吸引し支持面２０ａの少なくとも一部に負圧を作用させる第１モードと、複数の孔部の少なくとも一部を介して空気を噴き出し支持面２０ａの少なくとも一部に正圧を作用させる第２モードと、を切り替える空気圧制御配管系（切替装置）３０が接続されている。

空気圧制御配管系３０は、配管ライン３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、配管ライン３１ａ，３１ｂに対する配管ライン３１ｃ，３１ｄの接続を切り替える電磁弁３２とを有する。
配管ライン３１ａは、不図示の吸引装置に接続され、負圧Ｐ１で空気を吸引する構成となっている。また、配管ライン３１ｂは、不図示の空気圧送装置に接続され、正圧Ｐ２で空気を圧送する構成となっている。また、配管ライン３１ｃは、バッファ部２１に連通する構成となっている。そして、配管ライン３１ｄは、バッファ部２１に連通せずに、端部が閉塞されている。

配管ライン３１ａ，３１ｂと、配管ライン３１ｃ，３１ｄとは、電磁弁３２を介して接続されている。電磁弁３２は、配管ライン３１ａと配管ライン３１ｃとを接続させると共に配管ライン３１ｂと配管ライン３１ｄとを接続させる第１モードと、配管ライン３１ａと配管ライン３１ｄとを接続させると共に配管ライン３１ｂと配管ライン３１ｃとを接続させる第２モードと、に切り替える構成となっている。したがって、第１モードのときは、多孔質体２０を介して空気を吸引し支持面２０ａ全体に負圧Ｐ１を作用させることができる。また、第２モードのときは、多孔質体２０を介して空気を噴き出し支持面２０ａ全体に正圧Ｐ２を作用させることができる。

続いて、上記構成のフィルム搬送装置１のセパレータＳの搬送動作について説明する。
先ず、空気圧制御配管系３０を第１モードに設定し、支持面２０ａにセパレータＳの一方の面を吸着させる。具体的には、電磁弁３２によって配管ライン３１ａと配管ライン３１ｃとが接続すると、バッファ部２１、多孔質体２０内部の微細孔を介して空気が引かれ、支持面２０ａ全体に負圧Ｐ１が作用する。これによって、支持面２０ａに接触しているセパレータＳの一方の面が支持面２０ａに吸着され、セパレータＳの他方の面におけるヨレやシワ等を抑制して所定の平面度を保つことができる。

次に、ロボットアーム４でハンドベース５を下方に移動させ、各吸着部６の吸着面１０ａを、セパレータＳの他方の面に対し面一で接触させた状態とする。次に、吸着面１０ａがセパレータＳと接触した状態で、配管１２を介して不図示の吸引装置によって減圧し、各吸着部６における吸着を行う。具体的に、配管１２が減圧されると、ベローズ管９、吸引口１１、多孔質体１０内部の微細孔を介して空気が引かれ、吸着面１０ａに吸着力が作用する。これによって、吸着面１０ａに接触しているセパレータＳは、吸着面１０ａに吸着される。

そして、各吸着部６でセパレータＳの各部位を吸着した後、空気圧制御配管系３０を第１モードから第２モードに切り替えて、セパレータＳの支持面２０ａからの離間を促す。具体的には、電磁弁３２によって配管ライン３１ｂと配管ライン３１ｃとが接続すると、バッファ部２１、多孔質体２０内部の微細孔を介して空気が噴き出され、支持面２０ａ全体に正圧Ｐ２が作用する。これによって、支持面２０ａとセパレータＳとが互いに引き寄せあう力を低減若しくは相殺することができる。

より詳しくは、支持面２０ａとセパレータＳの一方の面との間に作用する、静電気力、大気圧力、二面間でそれぞれの原子・分子が引き合う引力等の様々な力を低減若しくは相殺することができる。さらに、セパレータＳのような多孔質フィルムの場合、ハンド装置３が他方の面を吸着する際に、セパレータＳを介して支持面２０ａまで引き付けてしまう力を低減若しくは相殺することができる。
また、本実施形態の支持面２０ａは、無数の微細な孔部を有する多孔質体２０から形成されているので、支持面２０ａとセパレータＳとが面接触する領域が少なくなり、結果、静電気力等の二面間で引き寄せあう力を低減することができる。

以上のように、第２モードに切り替えてセパレータＳの支持面２０ａからの離間を促し、ハンド装置３のセパレータＳの吸着把持を完了させたら、ハンド装置３を上方に移動させ、吸着したセパレータＳを所定位置へと搬送させる。

したがって、上述の本実施形態によれば、複数の孔部が形成された支持面２０ａでセパレータＳの一方の面を支持する基台２と、支持面２０ａに支持されたセパレータＳの他方の面を吸着して搬送するハンド装置３と、を有するフィルム搬送装置１であって、ハンド装置３の駆動に応じて、上記複数の孔部の少なくとも一部を介して空気を吸引し支持面２０ａの少なくとも一部に負圧Ｐ１を作用させる第１モードと、上記複数の孔部の少なくとも一部を介して空気を噴き出し支持面２０ａの少なくとも一部に正圧Ｐ２を作用させる第２モードと、を切り替える空気圧制御配管系３０を有するという構成を採用することによって、第１モードのときは、孔部から空気を吸引し負圧Ｐ１を作用させて支持面２０ａにセパレータＳの一方の面を引き付け、セパレータＳの平面度を保ち、ハンド装置３の吸着を容易にさせる。そして、第２モードのときは、孔部から空気を噴き出し正圧Ｐ２を作用させて支持面２０ａとセパレータＳとが互いに引き寄せあう力を低減若しくは相殺し、セパレータＳの支持面２０ａからの離間を促すことができる。
したがって、本発明では、支持面２０ａに支持されたセパレータＳをハンド装置３によって容易に吸着把持することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図２は、本発明の第２実施形態におけるフィルム搬送装置１の構成を示す図である。図３は、本発明の第２実施形態における基台２を示す平面図である。

第２実施形態の基台２は、多孔質体２０Ａと多孔質体２０Ｂとを有する。多孔質体２０Ａは、支持面２０ａに支持されたセパレータＳを挟んで吸着部６と対向する支持面２０ａの領域を含む領域（以下、支持面２０ａ１と称する）に配置される。また、多孔質体２０Ｂは、支持面２０ａ１とは異なる支持面２０ａの領域（以下、支持面２０ａ２と称する）に配置される。

より詳しくは、図３（ａ）に示すように、多孔質体２０Ａは、２点鎖線で示す吸着部６が配置される四点の領域を含む矩形環状に配置されている。また、多孔質体２０Ｂは、多孔質体２０Ａの内側の領域において矩形状に配置されている。
図２に戻り、基台２は、多孔質体２０Ａの支持面２０ａ１と逆側の面に連通するバッファ部２１Ａと、多孔質体２０Ｂの支持面２０ａ２と逆側の面に連通するバッファ部２１Ｂとを有する。なお、バッファ部２１Ａとバッファ部２１Ｂとは、リブ２２により、空間的に分離されている。

第２実施形態の空気圧制御配管系３０は、多孔質体２０Ａの支持面２０ａ１において第１モードと第２モードとを切り替える第１の切替部３０Ａと、多孔質体２０Ｂの支持面２０ａ２において第１モードと第２モードとを切り替える第２の切替部３０Ｂとを有する。

第１の切替部３０Ａは、配管ライン３１ａ１，３１ｂ１，３１ｃ１，３１ｄ１と、配管ライン３１ａ１，３１ｂ１に対する配管ライン３１ｃ１，３１ｄ１の接続を切り替える電磁弁３２Ａとを有する。なお、配管ライン３１ｃ１は、バッファ部２１Ａが１つの空洞であれば一ヶ所で接続すれば良いし、バッファ部２１Ａが別実施形態の図３（ｂ）のように複数の領域に分割されている時は，分岐してそれぞれに連通すれば良い。
一方、第２の切替部３０Ｂは、配管ライン３１ａ２，３１ｂ２，３１ｃ２，３１ｄ２と、配管ライン３１ａ２，３１ｂ２に対する配管ライン３１ｃ２，３１ｄ２の接続を切り替える電磁弁３２Ｂとを有する。

上記構成の第２実施形態によれば、第１の切替部３０Ａと第２の切替部３０Ｂとを設けることで、第１の切替部３０Ａによってハンド装置３の吸着把持を容易にさせつつ、それと独立して第２の切替部３０Ｂによって、セパレータＳの支持面２０ａからの離間を促すことができる。具体的には、第１の切替部３０Ａを第１モードに設定して、ハンド装置３の吸着を行っているときに、第２の切替部３０Ｂを第１モードから第２モードへ切り替えて、予め支持面２０ａ２におけるセパレータＳの離間を促すことで、上述した第１実施形態よりも早くセパレータＳの搬送を開始することができる。また、例えば、吸着部６と対向する領域（支持面２０ａ１）においては、支持面２０ａ１とセパレータＳとが互いに引き寄せあう力に加えて、吸着部６によるセパレータＳを介した支持面２０ａ１の引き付け力が作用するので、第１の切替部３０Ａにおける正圧Ｐ２を、第２の切替部３０Ｂにおける正圧Ｐ２よりも大きく設定することで、上述した第１実施形態よりもセパレータＳの支持面２０ａからの離間を効率的に促すことができる。

（実施例）
上述したフィルム搬送装置１は、以下に説明するフィルム切出装置に組み込むことができる。

図４は、一実施例におけるフィルム切出装置１００の構成を示す図である。なお、図４（ａ）は、フィルム切出装置１００の平面図である。また、図４（ｂ）は、フィルム切出装置１００の正面図である。
フィルム切出装置１００は、セパレータＳをロールツーロール方式で搬送するセパレータ搬送装置１０１と、セパレータＳを矩形に切り出すカッター装置１０２とを有する。フィルム搬送装置１の基台２は、スライド装置１０３に搭載され、切り出し位置の下方と、切り出し位置から退避する位置との間で移動自在な構成となっている。
この構成によれば、切り出し位置の下方で、切り出されたセパレータＳを第１モードに設定した基台２で受けた後、切り出し位置から退避させ、第１モードから第２モードに切り替えることで、不図示のハンド装置による吸着把持を容易に行うことができる。

また、図５は、一実施例におけるフィルム切出装置２００の構成を示す図である。なお、図５（ａ）は、フィルム切出装置２００の平面図である。また、図５（ｂ）は、フィルム切出装置２００の正面図である。
フィルム切出装置２００は、セパレータロール機構２０１から供給されたセパレータＳの先端側を巻き取ると共にセパレータＳの一方の面を支持する不図示の複数の孔部が形成された支持面２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ，２０２ｃを独立して第１モードと第２モードとに切り替え可能なサンクションドラム（基台）２０２と、吸着されたセパレータＳを切断するヒートカッター２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０４ｄとを有する。
この構成によれば、図５（ｂ）に示すように、ヒートカッター２０３ｂでセパレータＳを切断した後、支持面２０２ａを第１モードから第２モードへと切り替えることで、ハンド装置３による吸着把持を容易に行うことができる。

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態では、ハンド装置の吸着部は多孔質体を用いて吸着を行う説明したが、例えば吸着部は吸盤を用いて吸着を行う構成であってもよい。また、吸着部は、セパレータの一部を吸着把持する構成でなく、セパレータの他方の面の全面を吸着把持する構成であっても良い。

また、例えば、基台の多孔質体に空気を送り込むときに、同時にイオナイザー等で静電気を除去するとより効果的である。

１…フィルム搬送装置、２…基台、３…ハンド装置、６…吸着部、２０…多孔質体、２０Ａ…多孔質体、２０Ｂ…多孔質体、２０ａ…支持面、２０ａ１…支持面、２０ａ２…支持面、３０…空気圧制御配管系（切替装置）、３０Ａ…第１の切替部、３０Ｂ…第２の切替部、Ｐ１…負圧、Ｐ２…正圧、Ｓ…セパレータ（フィルム，多孔質フィルム）

Claims (6)

1. 複数の孔部が形成された支持面でフィルムの一方の面を支持する基台と、前記支持面に支持されたフィルムの他方の面を吸着して搬送するハンド装置と、を有するフィルム搬送装置であって、
   前記ハンド装置の駆動に応じて、前記複数の孔部の少なくとも一部を介して空気を吸引し前記支持面の少なくとも一部に負圧を作用させる第１モードと、前記複数の孔部の少なくとも一部を介して空気を噴き出し前記支持面の少なくとも一部に正圧を作用させる第２モードと、を切り替える切替装置を有することを特徴とするフィルム搬送装置。
2. 前記切替装置は、前記支持面に支持されたフィルムを前記ハンド装置が吸着した後、前記第１モードから前記第２モードへ切り替えることを特徴とする請求項１に記載のフィルム搬送装置。
3. 前記切替装置は、前記支持面に支持されたフィルムを挟んで前記ハンド装置の吸着部に対向する前記支持面の領域を含む領域において前記切り替えを行うことを特徴とする請求項１または２に記載のフィルム搬送装置。
4. 前記切替装置は、
   前記支持面に支持されたフィルムを挟んで前記ハンド装置の吸着部に対向する前記支持面の領域を含む領域において前記切り替えを行う第１の切替部と、
   前記第１の切替部による領域とは異なる前記支持面の領域において前記第１の切替部と独立して前記切り替えを行う第２の切替部と、を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルム搬送装置。
5. 前記支持面は、複数の孔部を有する多孔質体から形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルム搬送装置。
6. 前記フィルムは、多孔質フィルムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のフィルム搬送装置。

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