JP2013112448A - 搬送システム、搬送方法及びこの搬送システムを備えた積層接合体製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】搬送手段2は、積層体固定治具100を搬送するクランクスライダ搬送装置10と、クランクスライダ搬送装置10から積層体固定治具100を受け取り載置するための中間ステージ20と、を備えている。クランクスライダ搬送装置10において積層体固定治具100を載置するシャトル13の載置面13aには排気手段3により収容空間Sを排気するための第1排気コネクタ13bが、中間ステージ20の載置面20aには第2排気コネクタ20bが設けられている。
【選択図】 図6
Description
また、特許文献3−5に記載の技術では、積層体を固定する治具の搬送に回転式のターンテーブルを用いて、ターンテーブル円周部にプレス機構などの加工部がターンテーブル旋回軸に対し同心円上に配置されているため、プレス工程が増えるなど多工程化するとターンテーブル円周長を長くするためにターンテーブルが巨大になる。このとき加工部を配置することができないターンテーブル円周部の内側には大きなデッドスペースが生じるという問題があった。
特許文献6に記載の技術では、直進方向に搬送しながら加圧するロール式プレスを採用しているが、装置全体が真空チャンバーとして構成されているので、高価な排気手段が必要であるという問題があった。
これにより、省スペースで、積層体固定治具を連続的に排気しながら搬送することができる積層体固定治具の搬送システムを提供することができる。例えば、積層体固定治具を直進方向に搬送する搬送手段を採用すると、各工程を直進方向に配置することができるので、回転式のターンテーブルのように大きなデッドスペースが生じることを避けることができる。
また、簡易な排気手段を採用することができるので、搬送システムに大容量で高価な排気手段を用いる必要がない。
また、簡易な排気手段を採用することができるので、大容量で高価な排気手段を用いる必要がない。
これにより、積層体固定治具を連続的に排気しながら、例えば、直進方向に搬送することができる。積層体固定治具を直進方向に搬送する搬送方法では、各工程を直進方向に配置することができるので、搬送手段として回転式のターンテーブルを用いた場合のように大きなデッドスペースが生じることを避けることができる。
また、簡易な排気手段を採用することができるので、大容量で高価な排気手段を用いる必要がない。
剛性付与部材122bは、第1固定部材110と第2固定部材120を組み合わせたときに、積層体W側に面し、積層体Wを加圧可能な位置に配置され、積層体Wの寸法以上かつ収容空間形成部材131の外形を超えない大きさに形成される。剛性付与部材122bを前記寸法に形成することにより、積層体Wを確実に固定し、均一に加圧することができるとともに、第2シート部材122はシール部材130に密着するため収容空間Sを確実に気密状態に保つことができる。本実施形態では、収容空間形成部材131の外形と略同一になるように形成されている。
これにより、積層体Wを収容空間S内部に正確に位置決めすることができるとともに、排気のための流路空間Hを確保し、積層体Wの位置ずれなどにより排気流路が閉塞することがなく、収容空間S内部を確実に排気することができる。
厚さ調整部材132は、少なくとも搬送方向の下流側の1辺に設けられ、本実施形態では、矩形の枠状に形成された収容空間形成部材131の4辺のうち、搬送方向に略垂直となる2辺に設けられている。厚さ調整部材132は、収容空間形成部材131の厚さとの合計が、積層体Wの厚さ以上となるように形成されている。これにより、徐々に積層体Wを加圧することができるので、積層体Wの端部に過大な荷重が負荷されて損傷することを避けることができる。
加圧手段5の加圧ロール50の数は製造する積層接合体や工程にあわせて任意に設定することができる。また、本実施形態では、搬送手段としてクランクスライダ搬送装置10を採用したが、被加圧対象を一方向に搬送する搬送手段としてその他の方式を採用することができる。例えば、ボールねじを用いた搬送手段を用いることもできる。
本実施形態では、クランクスライダ搬送装置10及び中間ステージ20がそれぞれ昇降手段を備える構成であるが、いずれか一方でもよく、積層体固定治具100の受け渡しが可能であれば昇降手段を備えなくてもよい。
本発明の積層体固定治具100の搬送システムT、積層体固定治具100の搬送方法及びこの搬送システムTを備えた積層接合体製造装置1は、積層体固定治具100を直進方向に搬送する搬送システムTを採用しているため、各工程を直進方向に配置することができるので、回転式のターンテーブルのように大きなデッドスペースが生じることを避けることができる。これにより、搬送システムTを省スペースなシステムとすることができ、積層接合体製造装置1を小型化することができる。
そして、上述した構成を備えているため、積層体固定治具100を積層体Wが収容される収容空間Sの排気状態を維持したまま、上流側の中間ステージ20からシャトル13に受け渡し、シャトル13によって搬送し、シャトル13から下流側の中間ステージ20に受け渡すという動作を繰り返すことにより、積層体固定治具100を連続して搬送し、連続して加圧することができる。
また、積層体固定治具100が加圧ロール50により加圧されている間は、加圧ロール50の送り速度に合わせた搬送速度で搬送するため、積層体固定治具100と加圧ロール50との間に生じる摩擦力を軽減することができ、積層体固定治具100や加圧ロール50の寿命を向上させることができるとともに、積層体Wに過大な負荷がかかるおそれがなく、高い品質の積層接合体を製造することができる。
これらにより、被加圧対象を一方向に搬送しながら連続的に加圧する直進方式の加圧手段(ロール式プレスやダブルベルト式プレスなど)に好適に用いることができる搬送システムTを提供することができ、積層接合体を効率的に製造することができる。
また、簡易な排気手段を採用することができるので、搬送システムに大容量で高価な排気手段を用いる必要がない。
上述の実施形態では、積層体固定治具100を直進方向に搬送する搬送システムTについて示したが、これに限定されるものではない。例えば、ガイドレール15を円弧などの曲線状に形成し、クランクアーム11とリンク12との接続箇所およびリンク12とシャトル13の接続箇所を3次元的に可動に構成することで、積層体固定治具100を直進方向以外に搬送することもできる。更には、中間ステージ20を方向転換の基点として前後のガイドレール15を非直線状に配置することで中間ステージ20を基点として積層体固定治具100の搬送方向を変換することもできる。
2…搬送手段
3…排気手段
3a…真空ポンプ
3b…圧力スイッチ
4…制御手段
5…加圧手段
10…クランクスライダ搬送装置
11…クランクアーム
11a…回動支点
12…リンク
13…シャトル
13a…載置面
13b…第1排気コネクタ
13c…近接センサ
13d…位置決めピン
14…モータ
15…ガイドレール
16…昇降シリンダ
20…中間ステージ
20a…載置面
20b…第2排気コネクタ
21…昇降シリンダ
50…加圧ロール
100…積層体固定治具
110…第1固定部材
111…第1柱状部材
112…第1シート部材
112a…排気孔
113…第1押さえ部材
114…排気路
114a…第1排気路
114b…第2排気路
115…真空パッド
116…第1排気ポート
116a…逆止弁
116b…シール部材
116c…スプリング
116d…連通部
117…第2排気ポート
117a…逆止弁
117b…シール部材
117c…スプリング
117d…連通部
118…位置決めピン
120…第2固定部材
121…第2柱状部材
122…第2シート部材
122a…可撓シート部材
122b…剛性付与部材
123…第2押さえ部材
124…固定ねじ
125…調節ビス
126…位置決め穴
130…シール部材
130a…収容部
130b…排気部
131…収容空間形成部材
132…厚さ調整部材
170…流路カバー
S…収容空間
T…搬送システム
W…積層体
Claims (11)
- 膜材料が積層された積層体を加圧手段により加圧し積層接合体を製造する積層接合体製造装置において前記積層体を固定する積層体固定治具を搬送する搬送システムであって、
前記積層体固定治具に接続可能な排気手段と、
前記積層体固定治具を載置するシャトルと、前記シャトルを搬送方向に沿って往復運動させるスライダと、前記スライダを駆動する駆動手段と、を備えた積層体固定治具を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送された前記積層体固定治具を前記シャトルから受け取り載置するための中間ステージと、を備え、
前記積層体固定治具は、前記積層体を収容可能な収容空間を備え、前記収容空間と連通する排気路が形成され、前記収容空間と排気手段とを接続する排気路を切り替え可能な第1排気ポート及び第2排気ポートを備えており、前記収容空間に積層体を配置し排気手段により前記収容空間を排気することにより、前記積層体を前記収容空間内に密着固定させる治具を用い、
前記シャトルは、前記積層体固定治具を載置したときに前記第1排気ポートと連通し、前記排気手段により前記収容空間を排気するための第1排気コネクタを備え、
前記中間ステージは、前記積層体固定治具を載置したときに前記第2排気ポートと連通し、前記排気手段により前記収容空間を排気するための第2排気コネクタを備え、
前記搬送手段は、前記シャトルに前記積層体固定治具を載置して前記第1排気コネクタを介して前記収容空間を排気した状態で前記加圧手段に向かって前記積層体固定治具を搬送し、搬送方向の下流に位置する中間ステージに前記積層体固定治具を受け渡し、前記中間ステージにおいて前記第2排気コネクタが前記第2排気ポートと連通した後に、排気路を切り替えて前記排気手段により前記収容空間を排気することにより、前記積層体固定治具の収容空間内を排気状態に維持したまま搬送することを特徴とする搬送システム。 - 前記加圧手段は複数の加圧部を備えており、前記複数の加圧部に対応して前記シャトル及び中間ステージがそれぞれ設けられており、
前記搬送手段の複数のシャトルは、連動して作動するように構成されており、
前記搬送手段は、中間ステージに載置された積層体固定治具を前記シャトルに受け取って前記第1排気コネクタを介して前記収容空間を排気した状態で搬送し、隣接する下流側の中間ステージに受け渡すことを特徴とする請求項1に記載の搬送システム。 - 前記加圧手段は、被加圧対象を直進方向に搬送して加圧する加圧手段であって、
前記積層体固定治具としては、直進方向に搬送しながら加圧可能に構成された積層体固定治具を用い、
前記積層体固定治具の加圧は、前記搬送手段により前記積層体固定治具を搬送しながら行われることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の搬送システム。 - 前記搬送手段は、前記積層体固定治具が前記加圧手段により加圧されている間は、前記積層体固定治具を前記加圧手段の送り速度に合わせた搬送速度で搬送することを特徴とする請求項3に記載の搬送システム。
- 前記搬送手段及び中間ステージの少なくとも一方が昇降手段を備え、前記加圧手段により前記積層体固定治具が加圧される加圧面を基準にして、一方が他方に対し相対的に昇降することにより前記積層体固定治具の受け渡しを行うことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の搬送システム。
- 第1排気ポート及び第2排気ポートは、前記収容空間に外気が逆流することを防止する逆止弁を備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1つに記載の搬送システム。
- 前記スライダは、一端が回転駆動を行う駆動手段に接続され回動するクランクアームと、クランクアームの他端とお互いに回動可能に一端が接続されたリンクと、リンクの他端と接続されリンクによって往復運動するシャトルを搬送方向に案内するガイドレールと、を備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1つに記載の搬送システム。
- 前記クランクアームの回転角の角速度を算出し、算出された角速度に基づいて前記搬送手段による前記積層体固定治具の搬送速度を制御することを特徴とする請求項7に記載の搬送システム。
- 請求項1ないし請求項8のいずれか1つに記載の搬送システムを備えた積層接合体製造装置。
- 膜材料が積層された積層体を加圧手段により加圧し積層接合体を製造する積層接合体製造装置において前記積層体を固定する積層体固定治具を搬送する搬送方法であって、
前記積層体固定治具に接続可能な排気手段と、
前記積層体固定治具を載置するシャトルと、前記シャトルを搬送方向に沿って往復運動させるスライダと、前記スライダを駆動する駆動手段と、を備えた積層体固定治具を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送された前記積層体固定治具を前記シャトルから受け取り載置するための中間ステージと、を用意し、
前記積層体固定治具は、前記積層体を収容可能な収容空間を備え、前記収容空間と連通する排気路が形成され、前記収容空間と排気手段とを接続する排気路を切り替え可能な第1排気ポート及び第2排気ポートを備えており、前記収容空間に積層体を配置し排気手段により前記収容空間を排気することにより、前記積層体を前記収容空間内に密着固定させる治具を用い、
前記第1排気ポートから前記収容空間を排気した状態で前記加圧手段の上流から前記加圧手段に向かって前記積層体固定治具を搬送する工程と、
前記搬送された積層体固定治具を搬送方向の下流に位置する中間ステージに受け渡し、前記中間ステージにおいて排気路を切り替えて前記第2排気ポートから前記収容空間を排気する工程と、を備えたことを特徴とする搬送方法。 - 前記加圧手段が、被加圧対象を直進方向に搬送して加圧する加圧手段である場合に、
前記積層体固定治具が前記加圧手段により加圧されている間に、前記積層体固定治具を前記加圧手段の送り速度に合わせた搬送速度で搬送する工程を更に備えたことを特徴とする請求項10に記載の搬送方法。
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