JP2022091197A - 燃料電池用セパレータの搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数枚の燃料電池用セパレータが重なり合った状態で搬送されることを抑制する。【解決手段】搬送装置は、複数のセパレータのうちの最も上のセパレータの上面を吸着する吸着ユニットと、セパレータを吸着した状態の吸着ユニットを上方に移動させる移動ユニットと、セパレータの上面に打撃を加える打撃ユニットとを備える。吸着ユニットは、セパレータの長手方向の一端と中心との間かつ短手方向の一端と中心との間の領域に配置された第１位置を吸着する第１吸着部と、長手方向の他端と中心との間かつ短手方向の他端と中心との間の領域に配置された第２位置を吸着する第２吸着部とを有し、打撃ユニットは、長手方向の一端と中心との間かつ短手方向の他端と中心との間の領域に配置された第３位置に打撃を加える第１打撃部と、長手方向の他端と中心との間かつ短手方向の一端と中心との間の領域に配置された第４位置に打撃を加える第２打撃部とを有する。【選択図】図２

Description

本開示は、燃料電池用セパレータの搬送装置に関する。

特許文献１には、保護シートの上に載置されている燃料電池用セパレータを持ち上げて搬送する搬送装置が開示されている。この搬送装置は、保護シートが付着したままの状態でセパレータが搬送されないように、セパレータを持ち上げる際にセパレータの開口部を通じて保護シートにエアを吹き付けて、保護シートをセパレータから離脱させる。

特開２０１９－１４５４１７号公報

燃料電池用セパレータは、燃料電池の組立て工場等において、占有する面積を小さくするために複数枚積み重なった状態で保管されることがある。セパレータには燃料電池の発電に用いられる燃料ガスや酸化剤ガスを給排するための流路溝が設けられているので、複数枚積み重なった状態でセパレータが保管されることで、上下に隣り合うセパレータの流路溝同士が噛み合って固着する場合がある。この場合、セパレータを１枚ずつ搬送することが困難になる。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本開示の一形態によれば、燃料電池用セパレータの搬送装置が提供される。この搬送装置は、積み重なって配置された複数の矩形状のセパレータのうちの最も上に配置されたセパレータの上面を吸着する吸着ユニットと、前記セパレータを吸着した状態の前記吸着ユニットを上方に移動させることによって、前記セパレータを持ち上げる移動ユニットと、前記吸着ユニットと前記移動ユニットとによって前記セパレータを持ち上げた状態で、前記セパレータの前記上面に打撃を加える打撃ユニットと、を備える。前記吸着ユニットは、前記上面のうち、前記セパレータの長手方向の一端と中心との間、かつ、前記セパレータの短手方向の一端と中心との間の領域に配置された第１位置を吸着する第１吸着部と、前記上面のうち、前記長手方向の他端と中心との間、かつ、前記短手方向の他端と中心との間の領域に配置された第２位置を吸着する第２吸着部と、を有し、前記打撃ユニットは、前記上面のうち、前記長手方向の一端と中心との間、かつ、前記短手方向の他端と中心との間の領域に配置された第３位置に打撃を加える第１打撃部と、前記上面のうち、前記長手方向の他端と中心との間、かつ、前記短手方向の一端と中心との間の領域に配置された第４位置に打撃を加える第２打撃部と、を有する。
この形態の搬送装置によれば、上下に重なり合うセパレータが固着したとしても、打撃ユニットによって上方のセパレータに打撃を加えることで、重なり合ったセパレータの角部にずれを生じさせることができるので、重なり合ったセパレータを角部から分離させることができる。そのため、複数枚のセパレータが重なり合ったまま搬送されることを抑制できる。
本開示は、燃料電池用セパレータの搬送装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、燃料電池用セパレータの搬送システム、燃料電池用セパレータの搬送方法等の形態で実現することができる。

第１実施形態の搬送システムの概略構成を示す側面図。 第１実施形態の搬送システムの概略構成を示す平面図。 セパレータの第１面を示す平面図。 第１実施形態のセパレータ搬送処理の内容を示すフローチャート。 ２枚重なったセパレータに打撃が加えられる様子を示す説明図。

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における搬送装置１１を備える搬送システム１０の概略構成を示す側面図である。図２は、搬送システム１０の概略構成を示す平面図である。搬送システム１０は、搬送装置１１と、マガジン２００と、二枚取り検出器３００と、回転テーブル４００とを備えている。なお、図１および図２には、互いに直交する３つの座標軸であるＸ，Ｙ，Ｚ軸を表す矢印が示されている。Ｘ軸およびＹ軸は水平面に沿った座標軸であり、Ｚ軸は鉛直方向に沿った座標軸である。Ｘ，Ｙ，Ｚ軸を表す矢印は、他の図においても、矢印の指し示す方向が図１や図２と対応するように適宜、図示してある。

搬送装置１１は、移動ユニット２０と、吸着ユニット３０と、打撃ユニット４０と、制御ユニット６０とを備えている。本実施形態では、搬送装置１１は、上下に積み重なった状態でマガジン２００に収容された複数枚の燃料電池用セパレータ１００を、上から順に１枚ずつ取り出して搬送する。以下の説明では、燃料電池用セパレータ１００のことを単にセパレータ１００と呼ぶ。各セパレータ１００は、後述する第１面１０１を上方に向けてマガジン２００に収容されている。なお、第１面１０１のことを上面と呼ぶことがある。

移動ユニット２０は、吸着ユニット３０および打撃ユニット４０を３次元的に移動させる。本実施形態では、移動ユニット２０は、ロボットアームによって構成されている。より具体的には、移動ユニット２０は、垂直多関節ロボットによって構成されている。なお、移動ユニット２０は、垂直多関節ロボットではなく、例えば、水平多関節ロボット、あるいは、直交ロボットによって構成されてもよい。移動ユニット２０は、ロボットアームではなく、モータやボールねじ等を組み合わせて構成されてもよい。

吸着ユニット３０および打撃ユニット４０は、移動ユニット２０の先端部に装着されるエンドエフェクタとして構成されている。本実施形態では、吸着ユニット３０および打撃ユニット４０は、接続部材５０に固定されており、接続部材５０の中央部は、移動ユニット２０の先端部に接続されている。つまり、吸着ユニット３０および打撃ユニット４０は、接続部材５０を介して移動ユニット２０の先端部に接続されている。

吸着ユニット３０は、真空吸着によってセパレータ１００を把持する。吸着ユニット３０は、２つの吸着部３１Ａ，３１Ｂを備えている。以下の説明では、吸着部３１Ａのことを第１吸着部３１Ａと呼び、吸着部３１Ｂのことを第２吸着部３１Ｂと呼ぶ。第１吸着部３１Ａと第２吸着部３１Ｂとのことを特に区別せずに説明する場合には、第１吸着部３１Ａや第２吸着部３１Ｂのことを単に吸着部３１と呼ぶことがある。

第１吸着部３１Ａおよび第２吸着部３１Ｂは、互いに間隔を空けて配置されている。本実施形態では、第１吸着部３１Ａおよび第２吸着部３１Ｂは、接続部材５０と移動ユニット２０との接続部分を挟むようにして配置されている。第１吸着部３１Ａおよび第２吸着部３１Ｂは、接続部材５０に固定されている。第１吸着部３１Ａと接続部材５０と移動ユニット２０との接続部分との間隔は、第２吸着部３１Ｂと接続部材５０と移動ユニット２０との接続部分との間隔と同じである。

第１吸着部３１Ａの下端部には、セパレータ１００を真空吸着するための第１吸着パッド３５Ａが設けられており、第２吸着部３１Ｂの下端部には、セパレータ１００を真空吸着するための第２吸着パッド３５Ｂが設けられている。各吸着パッド３５Ａ，３５Ｂは、例えば、可撓性を有するチューブを介して、各吸着パッド３５Ａ，３５Ｂ内を真空にするエゼクタあるいは真空ポンプに接続されている。

打撃ユニット４０は、吸着ユニット３０に把持されたセパレータ１００に打撃を加える。打撃ユニット４０は、２つの打撃部４１Ａ，４１Ｂを備えている。以下の説明では、打撃部４１Ａのことを第１打撃部４１Ａと呼び、打撃部４１Ｂのことを第２打撃部４１Ｂと呼ぶ。第１打撃部４１Ａと第２打撃部４１Ｂとのことを特に区別せずに説明する場合には、第１打撃部４１Ａや第２打撃部４１Ｂのことを単に打撃部４１と呼ぶことがある。

図２に示すように、第１打撃部４１Ａおよび第２打撃部４１Ｂは、互いに間隔を空けて配置されている。本実施形態では、第１打撃部４１Ａおよび第２打撃部４１Ｂは、第１打撃部４１Ａから第２打撃部４１Ｂに向かう方向と第１吸着部３１Ａから第２吸着部３１Ｂに向かう方向とが直交するように配置されている。第１打撃部４１Ａおよび第２打撃部４１Ｂは、接続部材５０と移動ユニット２０との接続部分を挟むようにして配置されている。第１打撃部４１Ａおよび第２打撃部４１Ｂは、接続部材５０に固定されている。第１打撃部４１Ａと接続部材５０と移動ユニット２０との接続部分との間隔は、第２打撃部４１Ｂと接続部材５０と移動ユニット２０との接続部分との間隔と同じである。

図１に示すように、各打撃部４１Ａ，４１Ｂは、エアシリンダによって構成されている。各打撃部４１Ａ，４１Ｂは、例えば、可撓性を有するチューブを介してコンプレッサに接続されており、コンプレッサからの圧縮空気によって上下に伸縮する。コンプレッサから各打撃部４１Ａ，４１Ｂへの圧縮空気の供給の停止と再開とは、例えば、ソレノイドバルブによって切り替えられる。なお、各打撃部４１Ａ，４１Ｂは、エアシリンダではなく、例えば、油圧シリンダ、あるいは、電動シリンダによって構成されてもよい。

第１打撃部４１Ａの下端部には、セパレータ１００に衝突する第１打撃面４５Ａが設けられており、第２打撃部４１Ｂの下端部には、セパレータ１００に衝突する第２打撃面４５Ｂが設けられている。各打撃部４１Ａ，４１Ｂが縮んだ状態では、各打撃面４５Ａ，４５Ｂは、各吸着パッド３５Ａ，３５Ｂとセパレータ１００との接触面よりも下方に配置されている。各打撃部４１Ａ，４１Ｂが伸びることによって、各打撃面４５Ａ，４５Ｂは、各吸着パッド３５Ａ，３５Ｂとセパレータ１００との接触面よりも下方に移動することができる。本実施形態では、各打撃面４５Ａ，４５Ｂは、ウレタンゴムで形成されている。そのため、各打撃部４１Ａ，４１Ｂによってセパレータ１００に打撃が加えられる際の騒音を低減でき、さらに、セパレータ１００に打痕が残ることを抑制できる。なお、各打撃面４５Ａ，４５Ｂは、例えば、ウレタンゴム以外のエラストマ、樹脂材料、あるいは、金属材料で形成されてもよい。

制御ユニット６０は、ＣＰＵと、メモリと、入出力インターフェースとを備えたコンピュータとして構成されている。本実施形態では、制御ユニット６０は、後述するセパレータ搬送処理を実行することによって、移動ユニット２０と吸着ユニット３０と打撃ユニット４０とを制御して、積み重なった複数枚のセパレータ１００を上から順に１枚ずつ搬送する。なお、制御ユニット６０は、コンピュータではなく、複数の回路の組み合わせによって構成されてもよい。

図２に示すように、搬送装置１１の周辺には、二枚取り検出器３００と回転テーブル４００とが配置されている。二枚取り検出器３００は、搬送装置１１によって搬送されているセパレータ１００が２枚以上重なった状態であるか否かを検査する。二枚取り検出器３００は、例えば、セパレータ１００の厚みを計測するセンサを備えており、当該センサを用いてセパレータ１００の厚みを計測することによって、セパレータ１００が２枚以上重なった状態であるか否かを検査する。二枚取り検出器３００による検査後、セパレータ１００は、搬送装置１１によって回転テーブル４００の上面に載置される。回転テーブル４００は、インデックステーブルであり、上面を回転させることによって、上面に載置されたセパレータ１００を移動させる。

図３は、本実施形態におけるセパレータ１００の第１面１０１を示す平面図である。セパレータ１００は、長手方向ＬＤと短手方向ＳＤとを有する矩形状の板部材である。矩形とは、長方形に限られず、正方形をも含む意味である。本実施形態では、セパレータ１００は、長方形の板部材である。セパレータ１００が正方形の板部材である場合には、正方形の４つの辺のうちの１つの辺に沿った方向を長手方向ＬＤとし、長手方向ＬＤに直交する方向を短手方向ＳＤとする。セパレータ１００の一方の面のことを第１面１０１と呼ぶ。図３には、短手方向ＳＤにおける第１面１０１の中心線ＣＬ１、および、長手方向ＬＤにおける第１面１０１の中心線ＣＬ２が一点鎖線で表されている。

セパレータ１００の長手方向ＬＤにおける両端部には、燃料ガスや酸化剤ガスや冷媒を給排するための貫通穴を有するマニホールド部１１１～１１６が設けられている。セパレータ１００の長手方向ＬＤの一端側には、短手方向ＳＤの一端側から、マニホールド部１１１、マニホールド部１１２、および、マニホールド部１１３がこの順に設けられている。セパレータ１００の長手方向ＬＤの他端側には、短手方向ＳＤの一端側から、マニホールド部１１４、マニホールド部１１５、および、マニホールド部１１６がこの順に設けられている。セパレータ１００には、長手方向ＬＤの一端側のマニホールド部１１１～１１３と他端側のマニホールド部１１４～１１６との間に、複数の溝を有する中央溝部１２１および外周溝部１２２が設けられている。

中央溝部１２１は、セパレータ１００の中央部に設けられている。中央溝部１２１の中央部には、複数の溝が長手方向ＬＤに沿って設けられている。長手方向ＬＤにおける中央溝部１２１の両端部には、複数の溝が短手方向ＳＤに沿って設けられている。中央溝部１２１に設けられた溝は、例えば、燃料電池の発電の際にセパレータ１００の第１面１０１側をマニホールド部１１１からマニホールド部１１６に向かって流れる燃料ガスの流路としての機能を有している。

外周溝部１２２は、セパレータ１００の外周部、つまり、セパレータ１００のうちの中央溝部１２１に対して外側の部分に設けられている。より具体的には、外周溝部１２２は、セパレータ１００の２つの長辺のうちの一方と中央溝部１２１との間、セパレータ１００の２つの長辺のうちの他方と中央溝部１２１との間、マニホールド部１１２～１１３と中央溝部１２１との間、および、マニホールド部１１４～１１５と中央溝部１２１との間に設けられている。外周溝部１２２のうち、セパレータ１００の各長辺と中央溝部１２１との間の部分には、短手方向ＳＤに沿って複数の溝が設けられている。外周溝部１２２のうち、マニホールド部１１２～１１３と中央溝部１２１との間の部分、および、マニホールド部１１４～１１５と中央溝部１２１との間の部分には、マニホールド部１１１からマニホールド部１１６に向かう方向に沿って複数の溝が設けられている。外周溝部１２２に設けられた溝の幅は、中央溝部１２１に設けられた溝の幅よりも広い。外周溝部１２２は、例えば、中央溝部１２１を流れる燃料ガスがセパレータ１００の外周部に流出することを抑制する機能や、電極触媒層が設けられた膜電極接合体とセパレータ１００の外周部とを熱圧着する際の入熱を調整する機能を有している。

本実施形態では、セパレータ１００は、チタン合金で形成されている。セパレータ１００には、プレス成形によってマニホールド部１１１～１１６や中央溝部１２１や外周溝部１２２が形成されている。そのため、第１面１０１とは反対側の面には、中央溝部１２１や外周溝部１２２に対応する凹凸が形成されている。なお、セパレータ１００は、チタン合金ではなく、例えば、ステンレス鋼で形成されてもよい。

図４は、セパレータ搬送処理の内容を示すフローチャートである。この処理は、制御ユニット６０に所定の開始命令が供給された場合に、制御ユニット６０によって実行される。例えば、搬送装置１１に接続されたコンピュータから開始命令が供給される。まず、ステップＳ１１０にて、制御ユニット６０は、移動ユニット２０を制御することによって、吸着ユニット３０を原位置に移動させる。

次に、ステップＳ１２０にて、制御ユニット６０は、移動ユニット２０を制御することによって吸着ユニット３０を移動させて、マガジン２００に収容された複数枚のセパレータ１００のうちの最も上に配置されたセパレータ１００の第１面１０１に各吸着パッド３５Ａ，３５Ｂを接触させる。本実施形態では、制御ユニット６０は、図３に示すように、第１面１０１のうちの長手方向ＬＤの一端と中心線ＣＬ２との間、かつ、短手方向ＳＤの一端と中心線ＣＬ１との間の領域に配置された第１位置Ｐ１が第１吸着パッド３５Ａで覆われるように、第１面１０１に第１吸着パッド３５Ａを接触させる。制御ユニット６０は、第１面１０１のうちの長手方向ＬＤの他端と中心線ＣＬ２との間、かつ、短手方向ＳＤの他端と中心線ＣＬ１との間の領域に配置された第２位置Ｐ２が第２吸着パッド３５Ｂで覆われるように、第１面１０１に第２吸着パッド３５Ｂを接触させる。本実施形態では、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２とを結んだ第１直線ＬＮ１は、第１面１０１の中心点ＣＰで中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２とに交差する。第１直線ＬＮ１は、上方から視て、中心線ＣＬ１を時計回りに所定の角度θ回転させた線に重なる。この角度θは、例えば、２０度である。第１直線ＬＮ１は、第１面１０１の対角線に重なってもよい。第１位置Ｐ１および第２位置Ｐ２は、第１直線ＬＮ１を中心としたセパレータ１００の曲げ剛性が小さくなる位置に決定できる。

ステップＳ１３０にて、制御ユニット６０は、吸着ユニット３０を制御することによって、マガジン２００に収容された複数枚のセパレータ１００のうちの最も上に配置されたセパレータ１００の第１面１０１を吸着する。本実施形態では、吸着ユニット３０は、第１面１０１のうちの第１位置Ｐ１を第１吸着パッド３５Ａによって吸着し、第１面１０１のうちの第２位置Ｐ２を第２吸着パッド３５Ｂによって吸着する。

ステップＳ１４０にて、制御ユニット６０は、移動ユニット２０を制御することによって吸着ユニット３０を上方に移動させて、各吸着パッド３５Ａ，３５Ｂに吸着されているセパレータ１００を上方に持ち上げる。この際、制御ユニット６０は、セパレータ１００の第１面１０１を上方に向けたままセパレータ１００を持ち上げる。制御ユニット６０は、マガジン２００の上端面２０１を超えないようにセパレータ１００を持ち上げる。

ステップＳ１５０にて、制御ユニット６０は、打撃ユニット４０を制御することによって、持ち上げられた状態のセパレータ１００に打撃を加える。本実施形態では、制御ユニット６０は、第１面１０１のうちの長手方向ＬＤの一端と中心線ＣＬ２との間、かつ、短手方向ＳＤの他端と中心線ＣＬ１との間の領域に配置された第３位置Ｐ３に第１打撃面４５Ａを衝突させ、第１面１０１のうちの長手方向ＬＤの他端と中心線ＣＬ２との間、かつ、短手方向ＳＤの一端と中心線ＣＬ１との間の領域に配置された第４位置Ｐ４に第２打撃面４５Ｂを衝突させることによって、セパレータ１００に打撃を加える。本実施形態では、第３位置Ｐ３および第４位置Ｐ４は、第１面１０１の中心点ＣＰで第１直線ＬＮ１に直交する第２直線ＬＮ２上に配置されている。打撃ユニット４０によって打撃が加えられることによって、セパレータ１００には、第１直線ＬＮ１を中心とした曲げによる弾性変形が生じる。

本実施形態では、第３位置Ｐ３および第４位置Ｐ４は、中央溝部１２１に設けられている。第１面１０１のうちの外周溝部１２２を含む外周部分には、中央溝部１２１を含む中央部分に比べてプレス成形時に高い応力が作用する。そのため、上述した外周部分ではなく、中央溝部１２１に設けられた第３位置Ｐ３および第４位置Ｐ４に打撃を加えることによって、セパレータ１００の劣化等を抑制できる。また、上述した外周部分では、上述した中央部分に比べてプレス成形によって生じる反りが大きい。そのため、上述した外周部分ではなく、中央溝部１２１に第３位置Ｐ３および第４位置Ｐ４を設けることによって、セパレータ１００の反りに起因して、セパレータ１００に対する打撃面４５Ａ，４５Ｂの押し込み量に過不足が生じることを抑制できる。

本実施形態では、制御ユニット６０は、第１打撃部４１Ａおよび第２打撃部４１Ｂによって、セパレータ１００の第３位置Ｐ３と第４位置Ｐ４とに同時に打撃を加える。制御ユニット６０は、各打撃部４１Ａ，４１Ｂを所定速度で所定量伸縮させて各打撃面４５Ａ，４５Ｂをセパレータ１００に衝突させることによって、セパレータ１００に打撃を加える。打撃ユニット４０は、各打撃部４１Ａ，４１Ｂを繰り返し伸縮させて、セパレータ１００に複数回打撃を加える。各打撃部４１Ａ，４１Ｂの伸縮速度や伸縮量、各打撃部４１Ａ，４１Ｂによって打撃を加える回数は、予め行われる試験によって決定できる。なお、第１打撃部４１Ａおよび第２打撃部４１Ｂによってセパレータ１００に打撃が加えられる回数は、複数回ではなく、１回でもよい。第１打撃部４１Ａおよび第２打撃部４１Ｂは、同時ではなく、相互に異なるタイミングで第３位置Ｐ３と第４位置Ｐ４とに打撃を加えてもよい。例えば、第１打撃部４１Ａおよび第２打撃部４１Ｂは、第３位置Ｐ３と第４位置Ｐ４とに交互に打撃を加えてもよい。

ステップＳ１６０にて、制御ユニット６０は、移動ユニット２０を制御することによって、マガジン２００から取り出したセパレータ１００を、二枚取り検出器３００を経由して回転テーブル４００に搬送する。二枚取り検出器３００は、吸着ユニット３０によって吸着されているセパレータ１００が２枚以上重なった状態であるか否かを検査する。二枚取り検出器３００によってセパレータ１００が２枚以上重なった状態であることが検出された場合には、制御ユニット６０は、移動ユニット２０を制御することによって、２枚以上重なったセパレータ１００をマガジン２００上に戻した後、ステップＳ１５０から処理をやり直してもよい。制御ユニット６０は、２枚以上重なったセパレータ１００をマガジン２００上に戻さずに、例えば、二枚取り検出器３００の上方に設けられた所定のセパレータ置き場に２枚以上重なったセパレータ１００を載置した後、ステップＳ１１０に処理を戻して、次のセパレータ１００をマガジン２００から取り出すための動作を開始してもよい。制御ユニット６０は、２枚以上重なったセパレータ１００をマガジン２００上に戻したり、上述したセパレータ置き場に載置したりせずに、エラーが発生したことを報知した後、この処理を中止してもよい。

ステップＳ１７０にて、制御ユニット６０は、吸着ユニット３０によるセパレータ１００の吸着を解除する。搬送装置１１によって回転テーブル４００に載置されたセパレータ１００は、その後、レーザ洗浄装置に搬送される。レーザ洗浄装置は、セパレータ１００の表面の炭素膜にレーザを照射して、炭素膜や汚れを除去する。炭素膜や汚れが除去されることによってセパレータ１００の金属面が露出するので、セパレータ１００とガスケットとの接着性が高まる。なお、他の実施形態では、セパレータ１００は、例えば、搬送スライダによって１枚ずつ紫外線照射装置に搬送され、紫外線照射装置によって親水化処理が施されてもよい。

ステップＳ１８０にて、制御ユニット６０は、全てのセパレータ１００の搬送が終了したか否かを判定する。制御ユニット６０は、例えば、予め定められた回数、セパレータ１００の搬送を実行した場合に、全てのセパレータ１００の搬送が終了したと判断する。全てのセパレータ１００の搬送が終了したと判断されるまで、制御ユニット６０は、ステップＳ１１０からステップＳ１８０までの処理を繰り返す。全てのセパレータ１００の搬送が終了したと判断された場合、制御ユニット６０は、この処理を終了する。

図５は、２枚重ねの状態で持ち上げれたセパレータ１００が曲げられる様子を示す説明図である。図５では、マガジン２００に収容された複数枚のセパレータ１００のうち、最も上に配置されたセパレータ１００の符号の末尾には「Ａ」の文字が付され、上から２番目に配置されたセパレータ１００の符号の末尾には「Ｂ」の文字が付され、上から３番目に配置されたセパレータ１００の符号の末尾には「Ｃ」の文字が付されている。

上下に重なり合ってマガジン２００に収容された２枚のセパレータ１００Ａ，１００Ｂが密着して、セパレータ１００Ａが持ち上げられる際にセパレータ１００Ａ，１００Ｂ間に負圧が生じる場合がある。さらに、上下に重なり合ってマガジン２００に収容された２枚のセパレータ１００Ａ，１００Ｂは、両者の溝同士の噛み合いによって固着する場合がある。これらの場合、セパレータ１００Ａが持ち上げられる際に、セパレータ１００Ａとともにセパレータ１００Ｂが持ち上げられることがある。

本実施形態では、セパレータ１００Ａが持ち上げられた後、セパレータ１００Ａの搬送に先立って打撃ユニット４０によってセパレータ１００Ａに打撃を加えることで、セパレータ１００Ａおよびセパレータ１００Ａとともに持ち上げられたセパレータ１００Ｂに曲げによる弾性変形を生じさせる。上述した第１位置Ｐ１および第２位置Ｐ２を吸着ユニット３０で吸着し、第３位置Ｐ３および第４位置Ｐ４に打撃ユニット４０によって打撃を加えるので、セパレータ１００Ａの４つの角部のうち、マニホールド部１１３近傍の角部と、マニホールド部１１４近傍の角部とに比較的大きな変位を発生させることができる。この際、セパレータ１００Ａの曲率とセパレータ１００Ｂの曲率との差によって、セパレータ１００Ａの角部とセパレータ１００Ｂの角部との間にずれが生じる。セパレータ１００Ａの角部とセパレータ１００Ｂの角部との間にずれが生じるので、ずれによって生じた角部の隙間から空気を導入して、セパレータ１００Ａ，１００Ｂ間の負圧を解消できる。さらに、セパレータ１００Ａからセパレータ１００Ｂにせん断力が加わり、溝同士の噛み合いを解消できる。セパレータ１００Ａ，１００Ｂ間の負圧や溝同時の噛み合いが解消されることによって、セパレータ１００Ｂがセパレータ１００Ａから分離して、セパレータ１００Ｂの下方に載置されたセパレータ１００Ｃの上に戻る。

以上で説明した本実施形態における搬送装置１１によれば、制御ユニット６０は、移動ユニット２０と吸着ユニット３０とによって持ち上げられた状態のセパレータ１００の第１面１０１に対して打撃ユニット４０によって打撃を加えるので、上下に重なり合う複数枚のセパレータ１００が固着したとしても、各セパレータ１００を曲げて、上下に重なり合うセパレータ１００を分離させることができる。そのため、複数枚のセパレータ１００が重なり合ったまま搬送されることを抑制できる。特に、本実施形態では、吸着ユニット３０によって吸着される第１位置Ｐ１および第２位置Ｐ２は、第１面１０１の中心点ＣＰを通って第１面１０１を斜めに横断する第１直線ＬＮ１上に配置されており、打撃ユニット４０によって打撃を加えられる第３位置Ｐ３および第４位置Ｐ４は、第１直線ＬＮ１に直交する第２直線ＬＮ２上に配置されているので、上下に重なり合ったセパレータ１００を、セパレータ１００の角部から分離させることができる。さらに、曲がりやすい方向にセパレータ１００を曲げるので、打撃ユニット４０による打撃力を小さくできる。そのため、打撃ユニット４０による打痕がセパレータ１００に残ることを抑制できる。

ステンレス鋼等に比べてヤング率の低いチタン合金で形成されたセパレータ１００では、上下に重なり合うセパレータ１００の溝同士が噛み合って固着した場合、上下に重なり合うセパレータ１００を分離させることが難しい。これに対して、本実施形態では、打撃ユニット４０を用いて上下に重なり合うセパレータ１００を効果的に分離させることができる。

非磁性材料であるチタン合金で形成されたセパレータ１００では、上下に重なり合うセパレータ１００のうちの一方を真空吸着し、他方を磁気吸着して両者を分離させることができない。これに対して、本実施形態では、磁気吸着を用いずに上下に重なり合うセパレータ１００を分離させることができる。

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上述した各実施形態の搬送装置１１では、吸着ユニット３０は、２つの吸着部３１Ａ，３１Ｂを有している。これに対して、吸着ユニット３０に設けられる吸着部３１の数は、３つ以上でもよい。例えば、３つの吸着部３１が一直線上に配置されてもよい。

（Ｂ２）上述した第２実施形態の搬送装置１１では、打撃ユニット４０は、２つの打撃部４１，４１Ｂを有している。これに対して、打撃ユニット４０に設けられる打撃部４１の数は、３つ以上でもよい。例えば、打撃ユニット４０に３つの打撃部４１が設けられる場合、３つの打撃部４１が同時にセパレータ１００に打撃を加えてもよいし、３つの打撃部４１が相互にタイミングを異ならせてセパレータ１００に打撃を加えてもよい。あるいは、３つの打撃部４１のうち、２つが同時にセパレータ１００に打撃を加え、１つが他の２つとはタイミングを異ならせてセパレータ１００に打撃を加えてもよい。

（Ｂ３）上述した各実施形態の搬送装置１１では、打撃ユニット４０は、各打撃面４５Ａ，４５Ｂをセパレータ１００に衝突させることによってセパレータ１００に打撃を加えるように構成されている。これに対して、打撃ユニット４０は、圧縮空気をセパレータ１００に噴射することによってセパレータ１００に打撃を加えるように構成されてもよい。

（Ｂ４）上述した各実施形態の搬送装置１１では、移動ユニット２０は、吸着ユニット３０および打撃ユニット４０を３次元的に移動可能に構成されている。これに対して、移動ユニット２０は、吸着ユニット３０および打撃ユニット４０を上下にのみ移動可能に構成されてもよい。この場合、例えば、移動ユニット２０によって持ち上げられたセパレータ１００の下方を移動可能な搬送スライダが設けられ、セパレータ１００は、当該搬送スライダに載置されてもよい。

（Ｂ５）上述した各実施形態の搬送装置１１では、打撃ユニット４０は、移動ユニット２０によって移動可能に構成されている。これに対して、打撃ユニット４０は、例えば、マガジン２００の上方に固定されてもよい。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…搬送システム、１１…搬送装置、２０…移動ユニット、３０…吸着ユニット、３１Ａ…第１吸着部、３１Ｂ…第２吸着部、３５Ａ…第１吸着パッド、３５Ｂ…第２吸着パッド、４０…打撃ユニット、４１Ａ…第１打撃部、４１Ｂ…第２打撃部、４５Ａ…第１打撃面、４５Ｂ…第２打撃面、５０…接続部材、６０…制御ユニット、１００…燃料電池用セパレータ、１０１…第１面、１１１～１１６…マニホールド部、１２１…中央溝部、１２２…外周溝部、２００…マガジン、３００…二枚取り検出器、４００…回転テーブル

Claims (1)

1. 燃料電池用セパレータの搬送装置であって、
   積み重なって配置された複数の矩形状のセパレータのうちの最も上に配置されたセパレータの上面を吸着する吸着ユニットと、
   前記セパレータを吸着した状態の前記吸着ユニットを上方に移動させることによって、前記セパレータを持ち上げる移動ユニットと、
   前記吸着ユニットと前記移動ユニットとによって前記セパレータを持ち上げた状態で、前記セパレータの前記上面に打撃を加える打撃ユニットと、
   を備え、
   前記吸着ユニットは、
   前記上面のうち、前記セパレータの長手方向の一端と中心との間、かつ、前記セパレータの短手方向の一端と中心との間の領域に配置された第１位置を吸着する第１吸着部と、
   前記上面のうち、前記長手方向の他端と中心との間、かつ、前記短手方向の他端と中心との間の領域に配置された第２位置を吸着する第２吸着部と、を有し、
   前記打撃ユニットは、
   前記上面のうち、前記長手方向の一端と中心との間、かつ、前記短手方向の他端と中心との間の領域に配置された第３位置に打撃を加える第１打撃部と、
   前記上面のうち、前記長手方向の他端と中心との間、かつ、前記短手方向の一端と中心との間の領域に配置された第４位置に打撃を加える第２打撃部と、を有する、
   搬送装置。

Images