JP2021034306A - Transfer device for plate-shaped member for fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池用板状部材の搬送装置に関する。 The present invention relates to a transfer device for a plate-shaped member for a fuel cell.
この種の燃料電池用板状部材の搬送装置として、隣り合うセパレータ間の隙間に空気やガスなどの媒体を供給することでセパレータ間の隙間内の圧力を高めて、隣り合うセパレータ同士を引き離すものが開示されている(特許文献1参照)。この燃料電池用板状部材の搬送装置は、積層されたセパレータを1枚ずつ吸着して搬送するように構成されている。 As a transfer device for a plate-shaped member for a fuel cell of this type, a medium such as air or gas is supplied to the gap between adjacent separators to increase the pressure in the gap between the separators and separate the adjacent separators from each other. Is disclosed (see Patent Document 1). The transport device for the plate-shaped member for a fuel cell is configured to suck and transport the laminated separators one by one.
この種の燃料電池用板状部材の搬送装置においては、積層されたセパレータや燃料電池セルなどの燃料電池用板状部材は、積層により燃料電池用板状部材同士が密着してしまう。その結果、搬送装置により燃料電池用板状部材を積層された燃料電池用板状部材から取り出す際に、複数枚が同時に取り出されてしまい1枚ずつ取り出すことができないことがあるという問題がある。燃料電池用板状部材同士の密着は、隣接する燃料電池セル同士やセパレータ同士の間に生ずる粘着力、いわゆるタック力の作用で発生する。積層された燃料電池用板状部材においては、重力方向の下部の燃料電池用板状部材が上部の燃料電池用板状部材の自重、例えば最も下位に位置する燃料電池用板状部材では10kg程度の自重で押し付けられるので、積層枚数が多いほど密着性が高まり、また、積層された状態での保管期間が長いほど密着性が高まってしまう。 In this type of transfer device for fuel cell plate-shaped members, the stacked fuel cell plate-shaped members such as separators and fuel cell cells are in close contact with each other due to the lamination. As a result, when the fuel cell plate-shaped members are taken out from the laminated fuel cell plate-shaped members by the transport device, there is a problem that a plurality of the fuel cell plate-shaped members are taken out at the same time and cannot be taken out one by one. The adhesion between the plate-shaped members for a fuel cell is generated by the action of an adhesive force, a so-called tack force, generated between adjacent fuel cell cells or separators. In the laminated fuel cell plate-shaped member, the lower fuel cell plate-shaped member in the direction of gravity is the weight of the upper fuel cell plate-shaped member, for example, about 10 kg for the fuel cell plate-shaped member located at the lowest position. Since it is pressed by its own weight, the larger the number of laminated sheets, the higher the adhesiveness, and the longer the storage period in the laminated state, the higher the adhesiveness.
このような燃料電池用板状部材を1枚ずつ取り出すために、特許文献1に記載の燃料電池用板状部材の搬送装置においては、セパレータ間の隙間に空気やガスなどの媒体を供給することで隙間内の圧力を高めてセパレータ同士を引き離しているが、次のような問題がある。即ち、特許文献1に記載の燃料電池用板状部材の搬送装置においては、積層された燃料電池用板状部材に、空気やガスなどの媒体を供給しているので、高コスト化を招いてしまうという問題がある。 In order to take out such a fuel cell plate-shaped member one by one, in the transport device for the fuel cell plate-shaped member described in Patent Document 1, a medium such as air or gas is supplied to the gap between the separators. The pressure in the gap is increased to separate the separators from each other, but there are the following problems. That is, in the transfer device for the fuel cell plate-shaped member described in Patent Document 1, since a medium such as air or gas is supplied to the laminated fuel cell plate-shaped member, the cost is increased. There is a problem that it will end up.
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、高コスト化を招くことなく確実に1枚ずつ取り出すことができる燃料電池用板状部材の搬送装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a transfer device for a plate-shaped member for a fuel cell, which can be reliably taken out one by one without incurring an increase in cost. To do.
本発明に係る燃料電池用板状部材の搬送装置は、燃料電池用板状部材の搬送装置であって、複数の燃料電池用板状部材を重力方向に積層した状態で前記燃料電池用板状部材の長手方向両側の端部をそれぞれ支持して持ち上げる搬送部を備え、該搬送部は、前記燃料電池用板状部材の長手方向両側の位置にて前記燃料電池用板状部材の積層方向に並行して配置されるとともに、螺旋状の歯部が形成された一対の回転軸を有し、前記各回転軸に形成された螺旋状の前記歯部は、前記積層方向の上側に移行する程大きい間隔を有し、前記各回転軸がそれぞれ回転可能に構成されていることを特徴とする。 The fuel cell plate-shaped member transport device according to the present invention is a fuel cell plate-shaped member transport device, and the fuel cell plate-shaped member is in a state where a plurality of fuel cell plate-shaped members are laminated in the direction of gravity. A transport portion is provided that supports and lifts both ends of the member in the longitudinal direction, and the transport portion is located at positions on both sides of the fuel cell plate-shaped member in the longitudinal direction in the stacking direction of the fuel cell plate-shaped member. It has a pair of rotation axes in which spiral tooth portions are formed while being arranged in parallel, and the spiral tooth portions formed on each rotation axis move to the upper side in the stacking direction. It is characterized in that it has a large interval and each of the rotation axes is configured to be rotatable.
本発明に係る燃料電池用板状部材の搬送装置においては、重力方向に積層された燃料電池用板状部材の長手方向両側の端部が搬送部により支持される。
積層された複数の燃料電池用板状部材が搬送部により支持された状態で、搬送部の一対の回転軸がそれぞれ回転すると、搬送部の各回転軸にそれぞれ形成された螺旋状の歯部に沿って燃料電池用板状部材が順次積層方向の上方に持ち上げられる。各螺旋状の歯部は、積層方向の上側に移行する程大きい間隔を有しているので、積層された複数の燃料電池用板状部材は、積層方向の上方に持ち上げられるにしたがって、徐々にその間隔が広げられ、最上位の燃料電池用板状部材と、これに隣接する燃料電池用板状部材とが剥離される。その結果、積層された燃料電池用板状部材は、1枚ずつ取り出される。
In the transport device for the fuel cell plate-shaped member according to the present invention, both ends of the fuel cell plate-shaped member laminated in the gravity direction in the longitudinal direction are supported by the transport portion.
When a pair of rotating shafts of the transport portion rotate while a plurality of stacked fuel cell plate-shaped members are supported by the transport portion, spiral teeth formed on each rotating shaft of the transport portion are formed. Along the line, the fuel cell plate-shaped members are sequentially lifted upward in the stacking direction. Since each spiral tooth portion has a large interval so as to move upward in the stacking direction, the plurality of stacked fuel cell plate-shaped members are gradually lifted upward in the stacking direction. The interval is widened, and the uppermost fuel cell plate-shaped member and the adjacent fuel cell plate-shaped member are separated from each other. As a result, the stacked fuel cell plate-shaped members are taken out one by one.
本発明によれば、高コスト化を招くことなく、確実に1枚ずつ取り出すことができる燃料電池用板状部材の搬送装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a transfer device for a plate-shaped member for a fuel cell, which can be reliably taken out one by one without increasing the cost.
本発明に係る燃料電池用板状部材の搬送装置を適用した第1実施形態および第2実施形態に係る燃料電池用板状部材(以下、セルという。)10の搬送装置20、20Aについて図面を参照して説明する。まず、セル10の構成について簡単に説明する。
Drawings are drawn for the
(第1実施形態)
セル10は、燃料電池セルで構成されている。セル10は、図1に示すように、膜電極ガス拡散層接合体11と、カソード側セパレータ12と、アノード側セパレータ13と、シール部材14と、ガスケット15とにより構成されている。セル10は、複数個が積層されて図示しない燃料電池スタックを構成する。なお、セル10は、カソード側セパレータ12またはアノード側セパレータ13の何れであってもよい。複数のセル10は、板厚方向に積層され、積層方向が重力方向になるように載置される。
(First Embodiment)
The
膜電極ガス拡散層接合体11は、図示しない膜電極接合体とカソード側ガス拡散層およびアノード側ガス拡散層とにより構成されている。膜電極接合体は、電解質膜と、カソード側触媒層と、アノード側触媒層との接合体で構成されている。カソード側ガス拡散層およびアノード側ガス拡散層は、ガス透過性および導電性を有する炭素繊維や黒鉛繊維などの多孔質の繊維基材で構成されている。
The membrane electrode gas
カソード側セパレータ12は、鉄鋼板、ステンレス鋼板およびアルミニウム板などの金属板で形成されている。カソード側セパレータ12は、カソード側ガス拡散層およびシール部材14の接着領域に接着されており、カソード側ガス拡散層の表面に沿って酸化剤ガスとしての空気を流す酸化剤ガス流路が形成されている。
The
アノード側セパレータ13は、カソード側セパレータ12と同様、鉄鋼板、ステンレス鋼板およびアルミニウム板などの金属板で形成されている。アノード側セパレータ13は、アノード側ガス拡散層およびシール部材14の接着領域に接合されており、アノード側ガス拡散層の表面に沿って燃料ガスとしての水素を流す燃料ガス流路が形成されている。
Like the
シール部材14は、合成樹脂で枠状に形成されたコア材と、コア材の表面および裏面に形成された各接着層を有する3層構造で構成されており、カソード側セパレータ12およびアノード側セパレータ13を接着するとともに、膜電極接合体を構成する電解質膜と接合されている。
The sealing
ガスケット15は、ゴムや熱可塑性エラストマーなどの弾性を有する材料で形成されており、複数個のセル10を積層した際に、隣接する他のセル10の表面に当接し、二つのセル10の間を封止するように構成されている。
The
ガスケット15は、セル10を複数積層して燃料電池スタックを製造する際に、隣接するセル10同士が密着して、且つ、温度変化などの環境変化でセル10が膨張、収縮するのに追従して、隣接するセル10と離れないようにする密着性を有している。ガスケット15が密着性を有することにより、燃料ガス、酸化剤ガスや冷却媒体の各流路からの漏洩が阻止される。
When a plurality of
次いで、本実施形態に係るセル10の搬送装置20について、図面を参照して説明する。
搬送装置20は、図2(a)および図2(b)に示すように、搬送部21と、移動部22と、基盤部23と、図示しない把持部および制御部とを備えており、積層されたセル10を最上位のセル10から1枚ずつ把持して搬送できるように構成されている。
Next, the
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
搬送部21は、複数のセル10を重力方向に積層した状態でセル10の長手方向両側の端部をそれぞれ支持して持ち上げる構成として、セル10の長手方向両側の位置にてセル10の積層方向に並行して配置されるとともに螺旋状の歯部42、52が形成された一対の回転軸41、51を有している。
The
以下に、搬送部21の具体的な構成について説明する。
搬送部21は、一方側搬送部31と、他方側搬送部32とを有しており、基盤部23に取り付けられている。搬送部21は、制御部に接続されており、制御部により動作が制御されるようになっている。
The specific configuration of the
The
一方側搬送部31は、積層されたセル10の積層方向に並行して配置されており、一方側回転軸41と、一方側回転軸41に形成された螺旋状の歯部42と、回転駆動機構43とを有している。歯部42の頂部42aと隣り合う歯部42の頂部42aとの間の間隔、即ち、歯部42のピッチpは、積層方向の上側に行く程大きくなるように形成されている。また、歯部42の一方側回転軸41の軸線に直交する線に対して歯部42が傾斜する角度、螺旋の角度θも、積層方向の上側に移行する程大きくなる。
The one-
一方側搬送部31は、歯部42の頂部42aと、隣り合う歯部42の頂部42aとの間でセル10の一方端部を支持している。一方側搬送部31の一方側回転軸41は、積層方向の下端部が回転駆動機構43に連結され、回転駆動機構43により回転するように構成されている。したがって、一方側回転軸41が回転すると一方側搬送部31に支持されたセル10の一方端部が歯部42に沿って摺動し積層方向の上側に向かって持ち上げられるように構成されている。
The one-
回転駆動機構43および53は、サーボモータなどの回転駆動部を備えており、一方側回転軸41および他方側回転軸51の下端部にそれぞれ連結され、一方側回転軸41および他方側回転軸51を回転させるように構成されている。回転駆動機構43、53は、制御部に接続されており、制御部により動作が制御されるように構成されている。
The
歯部42のピッチpは、積層方向の上側に行く程大きくなるように形成されているので、セル10が積層方向の上側に行く程、隣り合うセル10同士がより大きく引き離される。その結果、最上位のセル10は隣接するセル10から剥離される。
Since the pitch p of the
他方側搬送部32は、一方側搬送部31と同様、積層されたセル10の積層方向に並行して配置されており、他方側回転軸51と、他方側回転軸51に形成された螺旋状の歯部52と、回転駆動機構53とを有している。歯部52の頂部52aと隣り合う歯部52の頂部52aとの間の間隔、即ち、歯部52のピッチpは、一方側搬送部31と同様であり、積層方向の上側に移行する程大きくなるように形成されている。歯部52の他方側回転軸51の軸線に直交する線に対して歯部52が傾斜する角度、螺旋の角度θも、一方側搬送部31と同様であり、積層方向の上側に移行する程大きくなる。
Like the one-
他方側搬送部32は、歯部52の頂部52aと、隣り合う歯部52の頂部52aとの間でセル10の他方端部を支持している。他方側搬送部32の他方側回転軸51は、一方側搬送部31と同様に、積層方向の下端部が回転駆動機構53に連結され、回転駆動機構53により回転するように構成されている。したがって、他方側回転軸51が回転すると他方側搬送部32に支持されたセル10の他方端部が歯部52に沿って摺動し積層方向の上側に向かって持ち上げられるように構成されている。
The other
歯部52のピッチpは、一方側搬送部31と同様、積層方向の上側に移行する程大きくなるように形成されているので、セル10が積層方向の上側に行く程、隣り合うセル10同士がより大きく引き離される。その結果、最上位のセル10は隣接するセル10から剥離される。
Similar to the one-
セル10の一方端部が、一方側搬送部31の歯部42の頂部42aと、隣り合う歯部42の頂部42aとの間で支持され、セル10の他方端部が、他方側搬送部32の歯部52の頂部52aと、隣り合う歯部52の頂部52aとの間で支持されると、支持されたセル10が、ほぼ水平になるように、一方側搬送部31の歯部42および他方側搬送部32の歯部52は構成されている。したがって、セル10は、水平の姿勢を保ちながら一方側搬送部31および他方側搬送部32により、上方に持ち上げられる。
One end of the
なお、第1実施形態の一方側搬送部31および他方側搬送部32におけるピッチpおよび螺旋の角度θは、セル10の構造、大きさおよび形状並びに搬送装置20の構造、大きさおよび形状などの設定諸元や実験値などのデータに基づいて適宜選択される。
The pitch p and the spiral angle θ in the one-
移動部22は、一方側移動部61と他方側移動部62とにより構成されている。一方側移動部61は、モータなどの駆動機構により一方側搬送部31を一方側回転軸41の軸線に直交する水平方向に移動させるように構成されており、他方側移動部62も、一方側移動部61と同様に、モータなどの駆動機構により他方側搬送部32を他方側回転軸51の軸線に直交する水平方向に移動させるように構成されている。移動部22は、制御部に接続されており、制御部により動作が制御されるように構成されている。
The moving
基盤部23は、セルマガジンなどのセル10を搭載可能な部材で構成されている。基盤部23は、搬送部21の一方側搬送部31を回転させる回転駆動機構43および他方側搬送部32を回転させる回転駆動機構53を支持するとともに、移動部22の一方側移動部61および他方側移動部62を支持している。
The
把持部は、例えば、ニトリルゴムやシリコーンゴムなどの弾力性のある材料で形成された真空パッドを備えた図示しない吸着ハンドにより構成されている。把持部は、昇降可能および移動可能に構成されている。把持部は、隣接するセル10から剥離した最上位のセル10を所定の場所に搬送する機能を有している。把持部は、制御部に接続されており、制御部により動作が制御されるように構成されている。なお、本実施形態では、把持部を用いて最上位のセル10を所定の場所に搬送する場合を例に説明したが、把持部は搬送装置20の必須の構成ではなく、例えば把持部の代わりに作業者が最上位のセル10を所定の場所に搬送してもよい。
The grip is configured by a suction hand (not shown) with a vacuum pad made of an elastic material such as nitrile rubber or silicone rubber. The grip is configured to be elevating and movable. The grip portion has a function of transporting the
制御部は、演算処理を行う中央処理装置および制御プログラムを格納したメモリを備えており、搬送部21、移動部22および把持部の動作をそれぞれ制御するように構成されている。
The control unit includes a central processing unit that performs arithmetic processing and a memory that stores a control program, and is configured to control the operations of the
以上のように構成された第1実施形態に係るセル10の搬送装置20の動作について図面を参照して説明する。
The operation of the
搬送装置20においては、図3(a)に示すように、制御部の制御により移動部22の動作が開始し、一方側移動部61が一方側搬送部31を他方側搬送部32から離隔する方向に移動させ停止させる。また、移動部22の他方側移動部62が他方側搬送部32を一方側搬送部31から離隔する方向に移動させ停止させる。この移動により、一方側搬送部31と他方側搬送部32との間に積層されたセル10が収容可能な状態になる。
In the
次いで、図3(b)に示すように、積層されたセル10が基盤部23の上面に載置される。次いで、図4(a)に示すように、制御部の制御により移動部22の一方側移動部61が一方側搬送部31を他方側搬送部32に近接する方向に移動させ停止させる。また、移動部22の他方側移動部62が他方側搬送部32を一方側搬送部31に近接する方向に移動させ停止させる。
Next, as shown in FIG. 3B, the
このとき、各セル10の一方端部が、一方側搬送部31の歯部42の頂部42aと、隣り合う歯部42の頂部42aとの間の各隙間に入り込んで一方側搬送部31により支持される。さらに、各セル10の他方端部が、他方側搬送部32の歯部52の頂部52aと、隣り合う歯部52の頂部52aとの間の各隙間に入り込んで他方側搬送部32により支持される。
At this time, one end of each
続いて、図4(b)に示すように、制御部の制御により各セル10の一方端部側の回転駆動機構43が回転駆動され、一方側搬送部31の一方側回転軸41が矢印a方向に回転する。同時に、制御部の制御により各セル10の他方端部側の回転駆動機構53が回転駆動され、他方側搬送部32の他方側回転軸51が矢印b方向に回転する。
Subsequently, as shown in FIG. 4B, the
一方側回転軸41が回転すると一方側搬送部31に支持されたセル10の一方端部が歯部42に沿って摺動し積層方向の上側に向かって持ち上げられる。同時に、他方側回転軸51が回転すると他方側搬送部32に支持されたセル10の他方端部が歯部52に沿って摺動し積層方向の上側に向かって持ち上げられる。
When the one-
一方側搬送部31の歯部42および他方側搬送部32の歯部52のピッチpは、積層方向の上側に行く程大きくなるように形成されているので、セル10が積層方向の上側に行く程、隣り合うセル10同士がより大きく引き離される。その結果、最上位のセル10はその下に隣接するセル10から剥離される。剥離された最上位のセル10は把持部等により所定の場所に1枚ずつ搬送される。
Since the pitch p of the
図4(b)に示すように、最下位のセル10が、最上部に位置する歯部42、52の上まで持ち上げられると、セル10の搬送装置20の動作が終了する。
As shown in FIG. 4B, when the
以上のように構成された第1実施形態に係るセル10の搬送装置20の効果について説明する。
The effect of the
本実施形態に係るセル10の搬送装置20は、一方側搬送部31と他方側搬送部32とを有する搬送部21を備え、一方側搬送部31は、セル10の積層方向に並行して配置されるとともに、螺旋状の歯部42が形成された一方側回転軸41を有し、他方側搬送部32は、セル10の積層方向に並行して配置されるとともに、螺旋状の歯部52が形成された他方側回転軸51を有し、螺旋状の歯部42、52は、積層方向の上側に行く程大きいピッチpを有し、一方側回転軸41および他方側回転軸51がそれぞれ回転可能に構成されている。
The
この構成により、本実施形態に係るセル10の搬送装置20においては、重力方向に積層されたセル10の長手方向の一方端部が一方側搬送部31により支持され、他方端部が他方側搬送部32により支持される。積層されたセル10が一方側搬送部31および他方側搬送部32により支持された状態で、一方側搬送部31の一方側回転軸41および他方側搬送部32の他方側回転軸51がそれぞれ回転すると、セル10が一方側回転軸41および他方側回転軸51にそれぞれ形成された螺旋状の歯部42、52に沿って順次積層方向の上方に持ち上げられる。
With this configuration, in the
セル10が積層方向の上方に持ち上げられると、各螺旋状の歯部42、52は、積層方向の上側に行く程大きいピッチpを有しているので、積層され密着したセル10同士が、積層方向の上方に持ち上げられるにしたがって、徐々にその間隔が上下に広げられ、最上位のセル10と、これに隣接するセル10とが剥離され、積層されたセル10は、1枚ずつ取り出される。その結果、把持部等によりセル10を確実に1枚ずつ搬送することができるという効果が得られる。
When the
したがって、本実施形態に係るセル10の搬送装置20においては、最上位のセル10に隣接する、最上位から2枚目のセル10が付着したまま搬送されてしまい、燃料電池スタックの積層枚数が予定よりも多く積層される不具合や、最上位のセル10に最上位から2枚目のセル10が付着して、搬送される途中で落下してセル10が変形するなどの不具合が発生するという問題が解消されるという効果が得られる。即ち、セル10の変形不良が低減され、燃料電池スタックにおける積層枚数に対する積層カウントミスが低減され、セル10の落下に起因する設備停止時間が低減されるという効果が得られる。
Therefore, in the
従来の燃料電池用板状部材の搬送装置においては、セル間の隙間に空気やガスなどの媒体を供給することで隙間内の圧力を高めてセル同士を引き離していた。従来の燃料電池用板状部材の搬送装置は、積層された燃料電池用板状部材に、空気やガスなどの媒体を供給しているので、高コスト化を招いてしまうという問題があった。本実施形態に係るセル10の搬送装置20は、このような空気やガスなどの媒体を供給することなく、セル同士を引き離すことができるので、従来の高コスト化を招いてしまうという問題を解消することができるという効果が得られる。
In a conventional transfer device for a plate-shaped member for a fuel cell, a medium such as air or gas is supplied to a gap between cells to increase the pressure in the gap and separate the cells from each other. The conventional transfer device for a plate-shaped member for a fuel cell supplies a medium such as air or gas to the laminated plate-shaped member for a fuel cell, which causes a problem of high cost. Since the
なお、第1実施形態に係るセル10の搬送装置20においては、搬送部21、移動部22、基盤部23を備えた構造で構成した場合について説明した。しかしながら、本発明に係る燃料電池用板状部材の搬送装置においては、搬送部21、移動部22、基盤部23を備えた構造以外の構造で構成するようにしてもよい。
The case where the
例えば、本発明に係る燃料電池用板状部材の搬送装置を、搬送部21A、移動部22A、基盤部23Aおよび持上機構部24を備えた構造で構成してもよい。
For example, the transfer device for the fuel cell plate-shaped member according to the present invention may be configured to include a
以下、本発明に係る燃料電池用板状部材の搬送装置を搬送部21A、移動部22A、基盤部23Aおよび持上機構部24を備えた構造で構成した第2実施形態に係るセル10の搬送装置20Aについて図面を参照して説明する。なお、第1実施形態に係るセル10の搬送装置20と同様の構成には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。
Hereinafter, the transfer of the
(第2実施形態)
次いで、第2実施形態に係るセル10の搬送装置20Aについて、図面を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Next, the
搬送装置20Aは、図5(a)および図5(b)に示すように、搬送部21Aと、移動部22Aと、基盤部23Aと、持上機構部24と、第1実施形態と同様の把持部および制御部とを備えており、積層されたセル10を最上位のセル10から1枚ずつ把持して搬送できるように構成されている。
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the
搬送部21Aは、複数のセル10を重力方向に積層した状態でセル10の長手方向両側の端部をそれぞれ支持して持ち上げる構成として、セル10の長手方向両側の位置にてセル10の積層方向に並行して配置されるとともに螺旋状の歯部42、52が形成された一対の回転軸41A、51Aを有している。
The
以下に、搬送部21Aの具体的な構成について説明する。
搬送部21Aは、一方側搬送部31Aと、他方側搬送部32Aとを有しており、基盤部23Aの後述する一方側支柱72および他方側支柱73にそれぞれ取り付けられている。搬送部21Aは、第1実施形態と同様、積層されたセル10の一方端部および他方端部を支持して持ち上げることによりセル10を積層方向の上方に搬送するように構成されている。搬送部21Aは、制御部に接続されており、制御部により動作が制御されるようになっている。
The specific configuration of the
The
一方側搬送部31Aは、積層されたセル10の積層方向に並行して配置されており、一方側回転軸41Aと、一方側回転軸41Aに形成された螺旋状の歯部42と回転駆動機構43Aとを有している。第1実施形態と同様、歯部42の頂部42aと隣り合う歯部42の頂部42aとの間の間隔、即ち、歯部42のピッチpは、積層方向の上側に移行する程大きくなるように形成されている。歯部42の一方側回転軸41Aの軸線に直交する線に対して歯部42が傾斜する角度、螺旋の角度θも、積層方向の上側に移行する程大きくなる。
The one-
一方側搬送部31Aは、第1実施形態と同様、歯部42の頂部42aと、隣り合う歯部42の頂部42aとの間でセル10の一方端部を支持している。一方側搬送部31Aの一方側回転軸41Aは、積層方向の下端部が回転駆動機構43Aに連結され、回転駆動機構43Aにより回転するように構成されている。
Similar to the first embodiment, the one-
したがって、一方側回転軸41Aが回転すると一方側搬送部31Aに支持されたセル10の一方端部が歯部42に沿って摺動し積層方向の上側に向かって持ち上げられるように構成されている。
Therefore, when the one-
回転駆動機構43Aおよび53Aは、第1実施形態と同様、サーボモータなどの回転駆動部を備えており、一方側回転軸41Aおよび他方側回転軸51Aの下端部にそれぞれ連結され、一方側回転軸41Aおよび他方側回転軸51Aを回転させるように構成されている。回転駆動機構43A、54Aは、制御部に接続されており、制御部により動作が制御されるように構成されている。
Similar to the first embodiment, the
他方側搬送部32Aも、一方側搬送部31Aと同様に構成される。即ち、他方側搬送部32Aも、積層されたセル10の積層方向に並行して配置されており、他方側回転軸51Aと、他方側回転軸51Aに形成された螺旋状の歯部52と、回転駆動機構53Aとを有している。第1実施形態と同様、歯部52の頂部52aと隣り合う歯部52の頂部52aとの間の間隔、即ち、歯部52のピッチpは、一方側搬送部31Aと同様であり、積層方向の上側に移行する程大きくなるように形成されている。
The other
歯部52の他方側回転軸51Aの軸線に直交する線に対して歯部52が傾斜する角度、螺旋の角度θも、一方側搬送部31Aと同様であり、積層方向の上側に移行する程大きくなる。
The angle at which the
他方側搬送部32Aは、歯部52の頂部52aと、隣り合う歯部52の頂部52aとの間でセル10の他方端部を支持している。他方側搬送部32Aの他方側回転軸51Aは、一方側搬送部31Aと同様に、積層方向の下端部が回転駆動機構53Aに連結され、回転駆動機構53Aにより回転するように構成されている。第1実施形態と同様、他方側回転軸51Aが回転すると他方側搬送部32Aに支持されたセル10の他方端部が歯部52に沿って摺動し積層方向の上側に向かって持ち上げられるように構成されている。
The other
一方側搬送部31Aと同様に、歯部52のピッチpは、積層方向の上側に移行する程大きくなるように形成されているので、セル10が積層方向の上側に行く程、隣り合うセル10同士がより大きく引き離される。その結果、最上位のセル10は隣接するセル10から剥離される。
Similar to the one-
セル10の一方端部が、一方側搬送部31Aの歯部42の頂部42aと、隣り合う歯部42の頂部42aとの間で支持され、セル10の他方端部が、他方側搬送部32Aの歯部52の頂部52aと、隣り合う歯部52の頂部52aとの間で支持されると、支持されたセル10が、ほぼ水平になるように、一方側搬送部31Aの歯部42および他方側搬送部32Aの歯部52は構成されている。したがって、セル10は、水平の姿勢を保ちながら一方側搬送部31Aおよび他方側搬送部32Aにより、上方に持ち上げられる。
One end of the
移動部22Aは、第1実施形態と同様、一方側移動部61Aと他方側移動部62Aとにより構成されている。一方側移動部61Aは、モータなどの駆動機構により一方側搬送部31Aを一方側回転軸41Aの軸線に直交する水平方向に移動させるように構成されており、他方側移動部62Aも、一方側移動部61Aと同様に、モータなどの駆動機構により他方側搬送部32Aを他方側回転軸51Aの軸線に直交する水平方向に移動させるように構成されている。移動部22Aは、制御部に接続されており、制御部により動作が制御されるように構成されている。
Similar to the first embodiment, the moving
基盤部23Aは、セルマガジンなどのセル10を搭載可能な基盤71と、一方側支柱72と、他方側支柱73とを有している。一方側支柱72は、搬送部21Aの一方側搬送部31Aを回転させる回転駆動機構43Aを支持するとともに、移動部22Aの一方側移動部61Aを支持している。他方側支柱73は、搬送部21Aの他方側搬送部32Aを回転させる回転駆動機構53Aを支持するとともに、移動部22Aの他方側移動部62Aを支持している。
The
持上機構部24は、サーボモータ、油圧、エアシリンダによる空圧などの駆動機構により、積層されたセル10を積層方向の上方に向かって持ち上げるとともに、下降可能に構成されている。持上機構部24は、制御部に接続されており、制御部により動作が制御されるように構成されている。
The
制御部は、演算処理を行う中央処理装置および制御プログラムを格納したメモリを備えており、搬送部21A、移動部22A、持上機構部24および把持部の動作をそれぞれ制御するように構成されている。なお、第1実施形態と同様に、把持部は搬送装置20Aの必須の構成ではなく、例えば把持部の代わりに作業者が最上位のセル10を所定の場所に搬送してもよい。
The control unit includes a central processing unit that performs arithmetic processing and a memory that stores a control program, and is configured to control the operations of the
以上のように構成された第2実施形態に係るセル10の搬送装置20Aの動作について図面を参照して説明する。
The operation of the
搬送装置20Aにおいては、図6(a)に示すように、制御部の制御により移動部22Aの動作が開始し、一方側移動部61Aが一方側搬送部31Aを他方側搬送部32Aから離隔する方向に移動させ停止させる。また、移動部22Aの他方側移動部62Aが他方側搬送部32Aを一方側搬送部31Aから離隔する方向に移動させ停止させる。この移動により、一方側搬送部31Aと他方側搬送部32Aとの間に、積層されたセル10が収容可能な状態になる。
In the
次いで、図6(b)に示すように、積層されたセル10が基盤部23Aの上面に載置される。次いで、図7(a)に示すように、制御部の制御により移動部22Aの一方側移動部61Aが一方側搬送部31Aを他方側搬送部32Aに近接する方向に移動させ停止させる。また、移動部22Aの他方側移動部62Aが他方側搬送部32Aを一方側搬送部31Aに近接する方向に移動させ停止させる。
Next, as shown in FIG. 6B, the
このとき、各セル10の一方端部が、一方側搬送部31Aの歯部42の頂部42aと、隣り合う歯部42の頂部42aとの間の各隙間に入り込んで一方側搬送部31Aにより支持される。さらに、各セル10の他方端部が、他方側搬送部32Aの歯部52の頂部52aと、隣り合う歯部52の頂部52aとの間の各隙間に入り込んで他方側搬送部32Aにより支持される。
At this time, one end of each
続いて、図7(b)に示すように、制御部の制御により各セル10の一方端部側の回転駆動機構43Aが回転駆動され、一方側搬送部31Aの一方側回転軸41Aが矢印a方向に回転する。同時に、制御部の制御により各セル10の他方端部側の回転駆動機構53Aが回転駆動され、他方側搬送部32Aの他方側回転軸51Aが矢印b方向に回転する。
Subsequently, as shown in FIG. 7B, the
一方側回転軸41Aが回転すると一方側搬送部31Aに支持されたセル10の一方端部が歯部42に沿って摺動し積層方向の上側に向かって持ち上げられる。同時に、他方側回転軸51Aが回転すると他方側搬送部32Aに支持されたセル10の他方端部が歯部52に沿って摺動し積層方向の上側に向かって持ち上げられる。
When the one-
一方側搬送部31Aの歯部42および他方側搬送部32Aの歯部52のピッチpは、積層方向の上側に行く程大きくなるように形成されているので、セル10が積層方向の上側に行く程、隣り合うセル10同士がより大きく引き離される。その結果、最上位のセル10はその下に隣接するセル10から剥離される。剥離された最上位のセル10は把持部により所定の場所に搬送される。
Since the pitch p of the
図7(b)に示すように、積層され基盤部23Aの基盤71に載置されたセル10は、積層方向の上方に位置するセル10が把持部により搬送されると、持上機構部24により、積層されたセル10が積層方向の上方に向かって、即ち矢印cで示す方向に持ち上げられる。これにより、一方側支柱72と他方側支柱73との間に位置するセル10は、順次、一方側搬送部31Aおよび他方側搬送部32Aにより支持され積層方向の上方に持ち上げられる。
As shown in FIG. 7B, the
一方側搬送部31Aの歯部42および他方側搬送部32Aの歯部52のピッチpは、積層方向の上側に行く程大きくなるように形成されているので、セル10が積層方向の上側に行く程、隣り合うセル10同士がより大きく引き離される。その結果、最上位のセル10はその下に隣接するセル10から剥離される。剥離された最上位のセル10は把持部等により所定の場所に1枚ずつ搬送される。最下部に位置するセル10が、最上部に位置する歯部42、52の上まで持ち上げられると、セル10の搬送装置20の動作が終了する。
Since the pitch p of the
以上のように構成された第2実施形態に係るセル10の搬送装置20Aの効果について説明する。
The effect of the
本施形態に係るセル10の搬送装置20Aは、一方側搬送部31Aと他方側搬送部32Aとを有する搬送部21Aとを備え、一方側搬送部31Aは、セル10の積層方向に並行して配置されるとともに、螺旋状の歯部42が形成された一方側回転軸41Aを有し、他方側搬送部32Aは、セル10の積層方向に並行して配置されるとともに、螺旋状の歯部52が形成された他方側回転軸51Aを有し、螺旋状の歯部42、52は、積層方向の上側に行く程大きいピッチpを有し、一方側回転軸41Aおよび他方側回転軸51Aがそれぞれ回転可能に構成されている。
The
また、本施形態に係るセル10の搬送装置20Aは、持上機構部24により、基盤部23Aの基盤71に載置されたセル10が、積層方向の上方に持ち上げられるように構成されている。
Further, the
この構成により、本実施形態に係るセル10の搬送装置20Aにおいては、重力方向に積層されたセル10の長手方向の一方端部が一方側搬送部31Aにより支持され、他方端部が他方側搬送部32Aにより支持される。積層されたセル10が一方側搬送部31Aおよび他方側搬送部32Aにより支持された状態で、一方側搬送部31Aの一方側回転軸41Aおよび他方側搬送部32Aの他方側回転軸51Aがそれぞれ回転すると、セル10が一方側回転軸41Aおよび他方側回転軸51Aにそれぞれ形成された螺旋状の歯部42、52に沿って順次積層方向の上方に持ち上げられる。
With this configuration, in the
また、一方側支柱72と他方側支柱73との間に位置するセル10は、持上機構部24により、積層方向の上方に向かって持ち上げられる。これにより、一方側支柱72と他方側支柱73との間に位置するセル10は、順次、一方側搬送部31Aおよび他方側搬送部32Aにより支持され積層方向の上方に持ち上げられる。
Further, the
セル10が積層方向の上方に持ち上げられると、各螺旋状の歯部42、52は、積層方向の上側に行く程大きいピッチpを有しているので、積層され密着したセル10同士が、積層方向の上方に持ち上げられるにしたがって、徐々にその間隔が上下に広げられ、最上位のセル10と、これに隣接するセル10とが剥離され、積層されたセル10は、1枚ずつ取り出される。その結果、搬送装置20Aの把持部等によりセル10を確実に1枚ずつ搬送することができるという効果が得られる。
When the
本実施形態に係るセル10の搬送装置20Aは、空気やガスなどの媒体をセル同士の間に供給することなく、セル同士を引き離すことができるので、従来の高コスト化を招いてしまうという問題を解消することができるという効果が得られる。
Since the
以上、本発明の第1実施形態および第2実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。 Although the first and second embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and deviates from the gist of the present invention described in the claims. It is possible to make various design changes within the range that does not occur.
10・・・セル(燃料電池用板状部材)、11・・・膜電極ガス拡散層接合体、12・・・カソード側セパレータ(燃料電池用板状部材)、13・・・アノード側セパレータ(燃料電池用板状部材)、14・・・シール部材、15・・・ガスケット、20,20A・・・搬送装置、21,21A・・・搬送部、22,22A・・・移動部、23,23A・・・基盤部、24・・・持上機構部、31,31A・・・一方側搬送部、32,32A・・・他方側搬送部、41,41A・・・一方側回転軸、42、52・・・歯部、42a、52a・・・頂部、43,43A,53,53A・・・回転駆動機構、51,51A・・・他方側回転軸、61,61A・・・一方側移動部、62,62A・・・他方側移動部、71・・・基盤、72・・・一方側支柱、73・・・他方側支柱、p・・・ピッチ(間隔) 10 ... Cell (fuel cell plate-shaped member), 11 ... Membrane electrode gas diffusion layer joint, 12 ... Cathode side separator (fuel cell plate-shaped member), 13 ... Anode side separator ( (Plate-shaped member for fuel cell), 14 ... Seal member, 15 ... Gasket, 20, 20A ... Transport device, 21,21A ... Transport section, 22, 22A ... Moving section, 23, 23A ... Base part, 24 ... Lifting mechanism part, 31, 31A ... One side transport part, 32, 32A ... The other side transport part, 41, 41A ... One side rotation shaft, 42 , 52 ... tooth part, 42a, 52a ... top, 43,43A, 53,53A ... rotation drive mechanism, 51,51A ... other side rotation shaft, 61,61A ... one side movement Part, 62, 62A ... other side moving part, 71 ... base, 72 ... one side strut, 73 ... other side strut, p ... pitch (interval)
Claims (1)
複数の燃料電池用板状部材を重力方向に積層した状態で前記燃料電池用板状部材の長手方向両側の端部をそれぞれ支持して持ち上げる搬送部を備え、
該搬送部は、前記燃料電池用板状部材の長手方向両側の位置にて前記燃料電池用板状部材の積層方向に並行して配置されるとともに、螺旋状の歯部が形成された一対の回転軸を有し、
前記各回転軸に形成された螺旋状の前記歯部は、前記積層方向の上側に移行する程大きい間隔を有し、
前記各回転軸がそれぞれ回転可能に構成されていることを特徴とする燃料電池用板状部材の搬送装置。 It is a transport device for plate-shaped members for fuel cells.
It is provided with a transport portion for supporting and lifting the end portions of the fuel cell plate-shaped members on both sides in the longitudinal direction in a state where a plurality of fuel cell plate-shaped members are laminated in the direction of gravity.
The transport portion is arranged at positions on both sides of the fuel cell plate-shaped member in the longitudinal direction in parallel with the stacking direction of the fuel cell plate-shaped member, and a pair of spiral tooth portions are formed. Has a rotating shaft,
The spiral tooth portions formed on each of the rotation axes have a large interval so as to move upward in the stacking direction.
A transfer device for a plate-shaped member for a fuel cell, characterized in that each of the rotating shafts is rotatably configured.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019155811A JP2021034306A (en) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | Transfer device for plate-shaped member for fuel cell |
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Cited By (1)
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CN117800100A (en) * | 2024-03-01 | 2024-04-02 | 山东辰榜数控装备有限公司 | Automatic stacking equipment for numerical control machine tool processing plates |
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2019
- 2019-08-28 JP JP2019155811A patent/JP2021034306A/en active Pending
Cited By (2)
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