JP3963576B2 - Film component laminating apparatus and laminating method - Google Patents

Film component laminating apparatus and laminating method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム状部品の積層装置に関し、詳しくは電池用フィルム電極などのように薄いフィルム状部品を間に空気が残らない状態で積み重ねる積層装置および積層方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、フィルム等の薄い部品を複数枚積層するには、装置を使用し、あるいは手作業でフィルムを1枚ずつ所定の積層位置まで搬送して重ねていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置では、積層した上下のフィルム状部品の間に空気が入ってしまう。この様に、一旦入ってしまった空気を抜く作業は大変面倒である。また、フィルム状部品の間に空気が残ると、製品として著しい不都合が生じる場合がある。例えば、電池用のフィルム状電極を積層した場合に、電極の間に空気が残っていると、電池が所定の性能を発揮できないという重大な欠陥の原因となる。
【0004】
また、フィルム状の部品は極めて軽量であり、当該フィルム状部品の下方の空気による抵抗が大きい。このため、吸着を解除して自然落下させた際に、フィルムが垂直に落下せずに横方向にずれてしまい、積層後のフィルム縁をきれいに揃えることが困難であった。
【0005】
さらに、吸い付け具を十分に下降して吸着しているフィルムを下に押し当ててから吸着を解除しても、下のフィルムとの間に空気が入っていると、降ろしたフィルムが浮遊状態となって横方向にずれてしまうことが少なくない。また、フィルム状部品によっては吸い付け具を十分に降ろして下に押し当てた時に損傷を受ける場合があり、吸い付け具により下に押し当てることは好ましくない。
【0006】
本発明は、上記した事情に鑑み提案されたもので、その目的は積層したフィルム状部品の間に空気が残ることなく積層でき、しかも積層位置の誤差が少ないフィルム状積層装置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたもので、請求項1に記載のものは、下面が開口したチャンバーと、
チャンバー内を減圧するチャンバー減圧機構と、
チャンバーの内部で昇降可能であって、下面に吸引孔を略一面に有し、吸引孔に連通した吸引室を有するピックアップと、
ピックアップの吸引室内を減圧するピックアップ減圧機構と、
積層位置に敷設した多孔通気性材と、
この多孔通気性材に接続されて、多孔通気性材の上面を減圧する積層位置減圧機構と、
を備えたことを特徴とするフィルム状部品の積層装置である。
【0008】
請求項2に記載のものは、多孔通気性材を敷設したフィルム状部品載置部と、
フィルム状部品載置部が位置するピックアップ位置で昇降可能であって、下面の開口縁が上記フィルム状部品載置部を上方から覆い得る昇降チャンバーと、
昇降チャンバー内を減圧するチャンバー減圧機構と、
昇降チャンバーの内部で昇降可能であって、下面に吸引孔を略一面に有し、吸引孔に連通した吸引室を有するピックアップと、
ピックアップの吸引室内を減圧するピックアップ減圧機構と、
上記昇降チャンバーをピックアップ位置と積層位置との間で移送する移送機構と、
積層位置に敷設した多孔通気性材と、
この多孔通気性材に接続されて、多孔通気性材の上面を減圧する積層位置減圧機構と、
を備えたことを特徴とするフィルム状部品の積層装置である。
【0009】
請求項3に記載のものは、請求項2の構成に加えて、フィルム状部品載置部を複数並べて設け、各フィルム状部品載置部に多孔通気性材を敷設した移動トレイと、
この移動トレイを水平方向に移動可能な状態で支持する支持テーブルと、
移動トレイを移動してフィルム状部品載置部をピックアップ位置に合わせて停止させるトレイ移動機構と、
を備えたことを特徴とするフィルム状部品の積層装置である。
【0010】
請求項4に記載のものは、下面が開口した昇降チャンバー内に設けられ、下面の略一面に設けた吸気孔から吸引することによりフィルム状部品をピックアップの下面に吸着させるピックアップ工程と、
フィルム状部品を吸着したピックアップと昇降チャンバーを積層位置の上方に移送する移送工程と、
昇降チャンバーを下降して、多孔通気性材を敷設してある積層位置を上記昇降チャンバーにより上方から覆い、ピックアップを下降してから昇降チャンバー内を減圧するとともに上記多孔通気性材を通して吸気することによりフィルム状部品の上面の圧力に比較してフィルム状部品の下面の圧力を低減した状態とし、この圧力差によりフィルム状部品をピックアップの下面から離脱させて下降する部品下降工程と、
を繰り返すことにより積層位置に複数のフィルム状部品を積層することを特徴とするフィルム状部品の積層方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係るフィルム状部品の積層装置(以下、積層装置1という。)の斜視図、図2は要部の断面図である。
【0012】
図面に示す積層装置1は、シート状の電池に使用する四角形の電極シートとセパレータシートとを積層するものであり、フレーム2上に、長方形枠体状の支持テーブル3を水平方向に設け、この支持テーブル3内には、複数のフィルム状部品載置部4を有する移動トレイ5を水平方向に移動可能な状態で設け、上記支持テーブル3内にピックアップ位置を、支持テーブル3から外れた位置に積層位置をそれぞれ定め、ピックアップ位置と積層位置で昇降する昇降チャンバー6を設けるとともに、この昇降チャンバー6内で昇降するピックアップ7を設け、支持テーブル3の上方に、上記昇降チャンバー6をピックアップ位置と積層位置との間で往復移動する移送機構9を設けてある。
【0013】
支持テーブル3は、上方から見て細長い「田」字状の枠体である。この枠体を構成するために、移動トレイ5の長さの2倍以上の長さを有し、断面略L字状の長尺材10を長手方向に2本平行に配置して支持段部11を内側に向けて対向させ、移動トレイ5の幅の2倍以上の長さを有し、断面略L字状で支持段部11を有する短尺材12により上記長尺材10の端部同士を接続して長方形の枠体をまず形成する。そして、長尺材10の両中央部分の間に短尺桟材13を上面が支持段部11と同じ高さになる状態で架設し、短尺材12の両中央部分の間に長尺桟材14を上面が支持段部11と同じ高さになる状態で架設し、上方から見て細長い「田」字状の枠体とする。
上記した支持段部11は、移動トレイ5を摺動可能な状態で支持する部分であり、下水平部が移動トレイ5の下面に当接して支持し、起立部が移動トレイ5の側面に当接して移動トレイ5の位置を規制しており、起立部の高さを移動トレイ5の厚さに合わせてある。
また、長尺材10の対向している起立部同士の間隔を、移動トレイ5の幅の2倍の長さに設定し、短尺材12の対向している起立部同士の間隔を移動トレイ5の長さの2倍の長さに設定してある。
したがって、この支持テーブル3は4枚の移動トレイ5が隙間なく入る大きさの移動空間を有し、この移動空間内に3枚の移動トレイ5を載せて、空いた空間に隣りの移動トレイ5を順次移動すると、全体でロ字状に移動することができる。
【0014】
なお、本実施形態では、支持テーブル3の移動空間を縦横4つのステージ(細長い「田」字状)に区画し、図1中左側手間を部品装填ステージ、左側奥をアイドルステージ、右側奥を待機ステージ、右側手前をピックアップステージとし、ピックアップステージ中、待機ステージ寄りにピックアップ位置を設定してある。
【0015】
移動トレイ5は、5つのフィルム状部品載置部4を同じ間隔で一列に並べて設けた長方形の板材であり、図2に示すように、支持テーブル3と摺動する下面や移動トレイ5同士が摺動する各側面にオイル含浸メタル(ドライメタル)を止着して滑らかに摺動できるように構成してある。なお、移動トレイ5のオイル含浸メタルが摺動する支持テーブルの支持段部11にもオイル含浸メタルを添設することが望ましい。
フィルム状部品載置部4は、移動トレイ5に開設した上下貫通孔15内に多孔通気性材16を敷設することにより構成してあり、本実施形態では焼結プレートを敷設してある。なお、本実施形態では、図3に示すように、電池20がプラス電極21の両側セパレータ22を介してマイナス電極23を積層する5層構造なので、移動トレイ5には5つのフィルム状部品載置部4を設けてあるが、このフィルム状部品載置部の数はこれに限定されるものではなく、積層する部品の数に応じて適宜設計変更することができる。また、本実施形態における各部品の厚さは数十〜200μmのフィルム状であり、これらフィルム状部品が四角形なので、この部品の形状に合わせて上下貫通孔15と多孔通気性材16は四角形に形成してある。また、各フィルム状部品載置部4の横には位置決め用ガイド孔24を開設してある。
【0016】
上記した移動トレイ5を支持テーブル3上でロ字状に水平移動するために、支持テーブル3の長手方向の一端側方、すなわちアイドルステージおよびピックアップステージの側方に、シリンダおよびプッシャー等からなる第1トレイ押し出し移動機構25、第2トレイ押し出し移動機構26をそれぞれ設けてある。また、支持テーブル3の待機ステージとピックアップステージの下方を貫通する状態で雄ねじ杆30を設け、この雄ねじ杆30の一端(待機ステージの短尺材12の部分)にサーボモータ31を接続する。この雄ねじ杆30およびサーボモータ31等は、移動トレイ5を移動してフィルム状部品載置部4をピックアップ位置に合わせて停止させるトレイ移動機構32として機能するものであり、移動トレイ5の下面に設けてある係合部(図示せず)が雄ねじ杆30に側方から係合し、サーボモータ31の回転角度を制御して雄ねじ杆30を回転することにより移動トレイ5を待機ステージからピックアップステージの間で所定の送り量(部品載置部のピッチ)で移動することができる。
【0017】
したがって、上記したトレイ移動機構32等を備えた支持テーブル3においては、部品装填ステージで停止している移動トレイ5に対して、パーツローダーにより機械的に、あるいは手作業で各部品載置部4上にフィルム状部品を載せ、この移動トレイ5をアイドルステージに移動すると、待機ステージが空いた所定のタイミングで第1トレイ押し出し移動機構26が作動して移動トレイ5を待機ステージに移動することができ、待機ステージではトレイ移動機構32が作動して移動トレイ5を所定のピッチでピックアップステージに移動することができる。そして、後述するピックアップ7により部品載置部4上のフィルム状部品を1枚ずつ取り出し、すべての取り出しが終了すると、第2トレイ押し出し移動機構26が作動して、空になった移動トレイ5を部品装填ステージに移動することができる。なお、一枚の移動トレイ5には、中央のフィルム状部品載置部4上にプラス電極21を、その両側にセパレータ22を、端部の部品載置部4上にマイナス電極23を載せる。
【0018】
トレイ移動機構32は、雄ねじ杆30を用いた構成に限定されるものではなく、移動トレイ5を所定量移動させることができればどのような構成でもよく、例えば移動方向に沿って張設したタイミングベルトを所定量移動することにより移動トレイ5を移動してもよい。
【0019】
次に、ピックアップステージでフィルム状部品を取り出すピックアップ7等の機構について説明する。
【0020】
まず、ピックアップ7の移送機構9について説明すると、図1に示すように、フレーム2からアップライト40を立設し、両アップライト40により支持した状態でピックアップ位置と積層位置の上方を通過する梁材41を架設し、この梁材41にシリンダ42を取り付けるとともに、シリンダ42の作動によりピックアップ位置と積層位置の間を往復移動する移動基台43を設け、この移動基台43にチャンバー昇降用シリンダ44を取り付けるとともにチャンバー昇降用シリンダ44のロッド下端に接続した状態で支持脚部45を有する昇降ベース46を設け、この支持脚部45の下端に昇降チャンバー6を取り付ける。
【0021】
昇降チャンバー6は、下面が開口した金属製箱体であり、開口縁がフィルム状部品載置部4を上方から覆い得る大きさと形状に形成してあり、また、内部の空間は、ピックアップ7が昇降するに十分な高さを採ってある。そして、昇降チャンバー6の側面に、チャンバー減圧機構の一部を構成している吸気管50を接続し、上面のほぼ中央にピックアップ昇降用シリンダ51を取り付け、このシリンダ51の近傍に吸気管貫通孔を開設し、上面の左右にガイドポスト貫通孔を開設してある。なお、昇降チャンバー6の開口縁の下面全周にシール材52を設ける。
【0022】
ピックアップ7は、図2に示すように、四角形の中空箱状体であり、内部の中空部分が吸引室として機能し、箱状体の下面に小さな吸引孔53をほぼ一面に開設してある。また、このピックアップ7には、上面のほぼ中央に前記ピックアップ昇降用シリンダ51のロッドの先端を固定して支持し、上面の左右にはガイドポスト54を立設して昇降チャンバー6のガイドポスト用貫通孔内に貫通し、ロッドを固定した部分の近傍にピックアップ減圧機構の一部を構成する吸気管55を接続する。
なお、ピックアップ7の下面はフッ素樹脂等で処理してあるので、セパレータ22が電解液で濡れていても、吸引孔53からの吸引を止めると、自重によって確実に剥離して落下する。
【0023】
次に、積層位置の構成について説明する。
この積層位置は、支持テーブル3の外側であってピックアップ位置の近傍に設定されている。そして、図2中右側部分に示すように、部品載置部4と同様に、板材60に上下貫通孔を開設し、この貫通孔内に多孔通気性材61として焼結プレートを敷設し、多孔通気性材61の下方に形成した減圧室62に、積層位置減圧機構の一部を構成している吸気管63を接続する。
【0024】
なお、前記したチャンバー減圧機構、ピックアップ減圧機構、積層位置減圧機構などの減圧機構は、それぞれ独立した真空ポンプとしてもよいが、本実施形態ではフレーム2の下部に真空ポンプ64を設けるとともに、該真空ポンプ64に吸引により減圧するバキュームストレージタンク65を設け、このタンク65から分岐した管を吸気管として所定の部位に接続した構成を採っている。また、減圧した後に大気圧に戻すために、各吸気管の途中に大気開放弁を設け、所定のタイミングでバキュームストレージタンク65との連通を遮断した状態で開放できるように構成してある。
【0025】
次に、上記した構成からなる積層装置1において、ピックアップ位置でフィルム状部品を取り出してから積層位置まで搬送して順次積層する手順について説明する。
【0026】
トレイ移動機構32の作動により移動トレイ5を移動して、フィルム状部品を載せた部品載置部4がピックアップ位置に停止したならば、ピックアップ位置の上方に到来している昇降チャンバー6を下降し、昇降チャンバー6のフランジ部に下向きに突設した位置決めピン66を移動トレイ5の位置決め用ガイド孔24内に挿入して部品載置部4と昇降チャンバー6の位置を確実に合わせるとともに、シール材52を移動トレイ5の上面に押圧する。
【0027】
この様にして昇降チャンバー6を降ろして部品載置部4を覆ったならば、ピックアップ用昇降シリンダ51を作動してピックアップ7を下降して下面をフィルム状部品の上面に当てる。そして、ピックアップ減圧機構を作動してピックアップ7の下面の吸引孔53から吸気し、フィルム状部品の上面を減圧する。すると、フィルム状部品が多孔通気性材16の上に載っているので、フィルム状部品の下面には多孔通気性材16を通過した空気が自由に入り込む。したがって、フィルム状部品がピックアップ7の下面に吸着される(ピックアップ工程)。
なお、ピックアップ7の下面の一面に吸引孔53が開口しているので、フィルム状部品の様に薄い部品であっても部分的な弛みが生じることなく均一に吸着することができる。
【0028】
ピックアップ7の下面にフィルム状部品を吸着したならば、ピックアップ減圧機構の作動を継続した状態で、ピックアップ用昇降シリンダ51の作動によりピックアップ7を上昇させるとともに、チャンバー昇降用シリンダ44により昇降チャンバー6を上昇させる。
【0029】
ピックアップ7によりフィルム状部品をピックアップすると、トレイ移動機構32が作動して移動トレイ5を所定量(部品載置部4の1ピッチ分)だけ送り、次の部品載置部4をピックアップ位置に合わせて停止させる。トレイ移動機構32は、この様な操作を繰り返すので、フィルム状部品が載っている部品載置部4をピックアップ位置に順次合わせて停止することができ、当該移動トレイ5中のすべてのフィルム状部品をピックアップした後は第2トレイ押し出し移動機構26が当該移動トレイ5をピックアップステージから部品装填ステージに押し出してピックアップステージを空にする。そして、第1トレイ押し出し移動機構25が次の移動トレイ5を待機ステージに押し入れるので、この移動トレイ5を前記と同様にピックアップ7等のタイミングに合わせて移動することができる。
【0030】
一方、フィルム状部品を吸着したまま上昇した昇降チャンバー6とピックアップ7は、移送機構9の作動により移動基台43がピックアップ位置の上方から積層位置の上方に移動し、この移送工程が終了して積層位置の上方に到達すると、チャンバー昇降用シリンダ44が先に作動して昇降チャンバー6を下降する。
【0031】
昇降チャンバー6が下降すると、位置決めピン66が積層位置の板材60に開設してある位置決め用ガイド孔67内に挿入して昇降チャンバー6と積層位置との位置関係を確実に合わせるとともに、シール材52が板材60の上面に圧接して昇降チャンバー6内をシールする。この様にして昇降チャンバー6を降ろして積層位置の多孔通気性材61を覆ったならば、ピックアップ用昇降シリンダ51を作動してピックアップ7を下降し、下面に吸着しているフィルム状部品を多孔通気性材61の上面に近接あるいは軽く当接する。
【0032】
そして、チャンバー減圧機構を作動して昇降チャンバー6内を減圧するとともに、積層位置減圧機構を作動して積層位置の多孔通気性材61の上面を減圧する。この様に、ピックアップ7内と昇降チャンバー6内を減圧すると空気が希薄になり、また、多孔通気性材61の上面とフィルム状部品の上面に作用している気圧との圧力差によりフィルム状部品がピックアップ7の下面から離脱して積層位置の多孔通気性材61上に落下する(部品下降工程)。したがって、この部品下降工程が終了すると、1枚目のフィルム状部品は積層位置の所定位置に正確に載置される。なお、1枚目のフィルム状部品が積層位置の多孔通気性材61の上に載置されても、この多孔通気性材61はフィルム状部品よりも少し大きいので、全面が覆われてしまうわけではなく外周縁が残るので、多孔通気性材61内を通して吸引作用を継続することができる。
【0033】
この様にして、1枚目のフィルム状部品(マイナス電極23)を積層位置の多孔通気性材16上に降ろしたならば、昇降チャンバー6内とピックアップ7内を大気圧に戻してからピックアップ7を上昇させるとともに昇降チャンバー6を上昇する。そして、上昇した昇降チャンバー6等は移送機構9の作動により再びピックアップ位置に移送されて、前記と同様の操作を繰り返すことにより、2枚目のフィルム状部品を吸着してから積層位置に戻ってくる。
【0034】
戻ってきた昇降チャンバー6は、前記と同様に、チャンバー昇降用シリンダ44の作動により積層位置の板材60上に下降してシール材52がシールし、ピックアップ7も前記と同様に下降して吸着しているフィルム状部品(セパレータ22)をすでに載置されているフィルム状部品(マイナス電極23)上に近接ないし軽く当接する。この状態で、前記と同様に、チャンバー減圧機構を作動して昇降チャンバー6内を減圧するとともに、積層位置減圧機構を作動して積層位置の多孔通気性材61を減圧する。この様に、ピックアップ7内と昇降チャンバー6内を減圧すると空気が希薄になり、また、多孔通気性材61の上面外周縁部分と搬送してきたフィルム状部品の上面に作用している気圧との圧力差によりフィルム状部品がピックアップ7の下面から離脱し、積層位置に既に載置されている1枚目のフィルム状部品上に積層される(部品下降工程)。
【0035】
したがって、2枚目のフィルム状部品も積層位置の所定位置で1枚目のフィルム状部品上に正確に積層される。なお、両フィルム状部品間の空気は、多孔通気性材61の外周縁部分が負圧になっているので、積層された状態では殆ど抜けてしまい、万一残っていた場合には、多孔通気性材61から吸引しながら先に昇降チャンバー6とピックアップ7内を大気圧に戻し、それから多孔通気性材61の吸気を停止して大気圧に戻すので、この時の圧力差により確実に抜けてしまう。
【0036】
上記した操作を繰り返すことにより積層位置に所定の5枚のフィルム状部品を積層して積層工程が終了したならば、この積層部品を取り出しアーム70等の移動手段により取り出して、ベルトコンベア71等の搬送機構上に載せて次の組立工程に送る。
【0037】
以上説明した第1の実施形態は、チャンバー6を昇降させるとともに、ピックアップ位置と積層位置との間を移動するように構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、下面が開口したチャンバー6と、このチャンバー6内を減圧するチャンバー減圧機構と、チャンバー6の内部で昇降可能であって、下面に吸引孔53を略一面に有し、吸引孔53に連通した吸引室を有するピックアップ7と、ピックアップ7の吸引室内を減圧するピックアップ減圧機構と、積層位置に敷設した多孔通気性材61と、この多孔通気性材61に接続されて、多孔通気性材61の上面を減圧する積層位置減圧機構と、を備えていればよい。
【0038】
この場合には、例えば前記第1実施形態と同様にフィルム状部品を載せた多孔通気性材16をピックアップ7の下方に搬送してから該多孔通気性材16を上昇させてチャンバー6の下面開口内に位置させ、この状態でピックアップ7を下降して多孔通気性材16上のフィルム状部品を吸着し、空になった多孔通気性材16をチャンバー6の下方から取り出す。次に、多孔通気性材61を敷設した積層位置をチャンバー6の下方に移動し、この積層位置を上昇させてチャンバー6の下面開口内に合わせ、それからピックアップ7を積層位置まで下降し、この状態で前記第1実施形態と同様にチャンバー6内と積層位置の多孔通気性材61を減圧し、ピックアップ、チャンバー内、積層位置の多孔通気性材内の圧力の差の関係でフィルム状部品を積層位置に降ろす。上記操作を繰り返して積層位置に複数のフィルム状部品を積層する。この様にして積層しても、積層したフィルム状部品の間に空気が入らない。
なお、チャンバー6を昇降可能に構成すると、フィルム状部品を載せた多孔通気性材16や多孔通気性材61を敷設した積層位置をその都度昇降する必要が無くなる。
要するに、ピックアップ7内を減圧しながらフィルム状部品を下面に吸着しておき、このピックアップ7を囲むチャンバー6内を減圧するとともに、ピックアップ7の下方に位置する積層位置の多孔通気性材61を減圧する構成を備えていれば、複数枚のフィルム状部品を間に空気が入らない状態で順次積層することができる。
【0039】
また、前記第1実施形態では、1枚の移動トレイ5に5つのフィルム状部品載置部4を設けたが、フィルム状部品載置部4ごとに移動トレイを分割してもよい。この様に構成すると、積層する部品数が異なる仕様の場合にも容易に対処でき、仕様変更による稼働ロスの減少を図ることができる。
【0040】
なお、本発明は、前記したフィルム状電極を積層する場合に限らず、薄いフィルム状或はシート状の部品を積層する作業に使用することができる。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項1の発明によれば、下面が開口したチャンバーと、チャンバー内を減圧するチャンバー減圧機構と、チャンバーの内部で昇降可能であって、下面に吸引孔を略一面に有し、吸引孔に連通した吸引室を有するピックアップと、ピックアップの吸引室内を減圧するピックアップ減圧機構と、積層位置に敷設した多孔通気性材と、この多孔通気性材に接続されて、多孔通気性材の上面を減圧する積層位置減圧機構と、を備えるので、フィルム状部品を載置する際にフィルム状部品を吸着しているピックアップの圧力とフィルム状部品の下面に作用している圧力との差によりフィルム状部品をピックアップ下面から離脱させることができる。そして、この様にしてピックアップから離脱させるフィルム状部品とその下方に位置する先のフィルム状部品との間の空気を吸引しながら積層するので、フィルム状部品の間に空気を抜いた状態で積層することができる。
【0042】
請求請2の発明によれば、多孔通気性材を敷設したフィルム状部品載置部上にフィルム状部品を載せて、吸引孔を略一面に有するピックアップの下面にフィルム状部品を吸着してピックアップするので、フィルム状部品のほぼ全域を均一に持ち上げることができる。そして、積層位置では、昇降チャンバーにより積層位置を覆って内部を負圧にして、しかも積層位置に敷設した多孔通気性材を減圧することができるので、フィルム状部品を積層した場合に、積層したフィルム状部品の間に空気が残ることを防止することができる。
【0043】
また、積層するフィルム状部品の間の空気を抜きながら積層するので、ピックアップの下面から離脱するフィルム状部品が大きな空気抵抗を受けることがないし、降下しても浮遊することを防止できるので、積層したフィルム状部品のそれぞれの位置を正確に合わせることができ、不揃いを解消することができる。
【0044】
請求項3の発明によれば、フィルム状部品載置部を複数並べて設け、各フィルム状部品載置部に多孔通気性材を敷設した移動トレイと、この移動トレイを水平方向に移動可能な状態で支持する支持テーブルと、移動トレイを移動してフィルム状部品載置部をピックアップ位置に合わせて停止させるトレイ移動機構とを備えるので、ピックアップする部品の位置を正確に合わせることができる。したがって、ピックアップしたフィルム状部品を積層した後における位置誤差を一層少なくすることができる。
【0045】
請求項4の発明によれば、下面が開口した昇降チャンバー内に設けられ、下面の略一面に設けた吸気孔から吸引することによりフィルム状部品をピックアップの下面に吸着させるピックアップ工程と、フィルム状部品を吸着したピックアップと昇降チャンバーを積層位置の上方に移送する移送工程と、昇降チャンバーを下降して、多孔通気性材を敷設してある積層位置を上記昇降チャンバーにより上方から覆い、ピックアップを下降してから昇降チャンバー内を減圧するとともに上記多孔通気性材を通して吸気することによりフィルム状部品の上面の圧力に比較してフィルム状部品の下面の圧力を低減した状態とし、この圧力差によりフィルム状部品をピックアップの下面から離脱させて下降する部品下降工程と、を繰り返すことにより積層位置に複数のフィルム状部品を積層するので、積層したフィルム状部品の間に空気が残ることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフィルム状部品の積層装置の斜視図である。
【図2】昇降チャンバーやピックアップ等の要部の断面図である。
【図3】(a)は積層した電池の一部欠截正面図、(b)は積層するプラス電極の一部欠截正面図、(c)は積層するマイナス電極の一部欠截正面図、(d)は積層するセパレータの一部欠截正面図である。
【符号の説明】
1 積層装置
2 フレーム
3 支持テーブル
4 フィルム状部品載置部
5 移動トレイ
6 昇降チャンバー
7 ピックアップ
9 移送機構
10 長尺材
11 支持段部
12 短尺材
13 短尺桟材
14 長尺桟材
15 上下貫通孔
16 多孔通気性材
20 電池
21 プラス電極
22 セパレータ
23 マイナス電極
24 位置決め用ガイド孔
25 第1トレイ押し出し移動機構
26 第2トレイ押し出し移動機構
30 雄ねじ杆
31 サーボモータ
32 トレイ移動機構
40 アップライト
41 梁材
42 シリンダ
43 移動基台
44 チャンバー昇降用シリンダ
45 支持脚部
46 昇降ベース
50 吸気管
51 ピックアップ用昇降シリンダ
52 シール材
53 吸引孔
54 ガイドポスト
55 吸気管
60 積層位置の板材
61 積層位置の多孔通気性材
62 減圧室
63 吸気管
64 真空ポンプ
65 バキュームストレージタンク
66 位置決めピン
67 位置決め用ガイド孔
70 取り出しアーム
71 ベルトコンベア
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laminating apparatus for film-like parts, and more particularly to a laminating apparatus and a laminating method for stacking thin film-like parts such as battery film electrodes in a state where no air remains therebetween.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to stack a plurality of thin parts such as a film, an apparatus is used, or films are manually conveyed one by one to a predetermined stacking position and stacked.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional apparatus, air enters between the upper and lower laminated film-like parts. In this way, the work of removing the air once entered is very troublesome. Further, if air remains between the film-like parts, there may be a significant inconvenience as a product. For example, when a film-like electrode for a battery is laminated, if air remains between the electrodes, it causes a serious defect that the battery cannot exhibit a predetermined performance.
[0004]
In addition, the film-like component is extremely light, and the resistance by the air below the film-like component is large. For this reason, when the suction is released and the film is allowed to fall naturally, the film does not fall vertically but shifts in the lateral direction, and it is difficult to neatly align the film edges after lamination.
[0005]
In addition, even if the suction tool is fully lowered and the sucked film is pressed down to release the suction, if the air is in contact with the lower film, the lowered film will float. It is often the case that the horizontal displacement occurs. In addition, depending on the film-shaped part, the sucking tool may be sufficiently lowered and pressed down, and it may be damaged. It is not preferable to press the sucking tool down.
[0006]
The present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a film-like laminating apparatus which can be laminated without air remaining between the laminated film-like parts and has few errors in the laminating position. Is.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been proposed in order to achieve the above-mentioned object.
A chamber decompression mechanism for decompressing the interior of the chamber;
A pickup that can be moved up and down inside the chamber, has a suction hole on the lower surface, and has a suction chamber that communicates with the suction hole;
A pickup depressurization mechanism for depressurizing the suction chamber of the pickup;
A porous breathable material laid at the lamination position;
A lamination position decompression mechanism connected to the porous breathable material and decompressing the upper surface of the porous breathable material;
A laminating apparatus for film-like parts.
[0008]
What is described in claim 2 is a film-like component placement part laid with a porous air permeable material,
An elevating chamber that can be moved up and down at a pickup position where the film-like component placement unit is located, and whose opening edge on the lower surface can cover the film-like component placement unit from above,
A chamber decompression mechanism for decompressing the inside of the elevating chamber;
A pickup that can be raised and lowered inside the raising and lowering chamber, has a suction hole on a substantially lower surface, and has a suction chamber communicating with the suction hole;
A pickup depressurization mechanism for depressurizing the suction chamber of the pickup;
A transfer mechanism for transferring the elevating chamber between a pickup position and a stacking position;
A porous breathable material laid at the lamination position;
A lamination position decompression mechanism connected to the porous breathable material and decompressing the upper surface of the porous breathable material;
A laminating apparatus for film-like parts.
[0009]
In addition to the configuration of claim 2, the invention according to claim 3 is provided with a plurality of film-like component placement portions arranged side by side, and a movable tray in which a porous air-permeable material is laid on each film-like component placement portion;
A support table that supports the movable tray in a state of being movable in the horizontal direction;
A tray moving mechanism for moving the moving tray and stopping the film-like component placement portion at the pickup position;
A laminating apparatus for film-like parts.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pickup step that is provided in an elevating chamber having an open lower surface, and sucks a film-like component on the lower surface of the pickup by suction from an intake hole provided in substantially one surface of the lower surface;
A transfer step of transferring the pickup adsorbing the film-like component and the elevating chamber above the stacking position;
By lowering the elevating chamber, covering the stacking position where the porous air permeable material is laid from above with the elevating chamber, lowering the pickup and then depressurizing the inside of the elevating chamber and sucking in through the porous air permeable material A component lowering step in which the pressure on the lower surface of the film-like component is reduced compared to the pressure on the upper surface of the film-like component, and the film-like component is detached from the lower surface of the pickup due to this pressure difference, and
Is a method for laminating a plurality of film-like parts at a laminating position by repeating the above.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a laminating apparatus for film-like parts (hereinafter referred to as laminating apparatus 1) according to the present invention, and FIG.
[0012]
A laminating apparatus 1 shown in the drawing is for laminating a rectangular electrode sheet and a separator sheet used for a sheet-like battery. A rectangular frame-shaped support table 3 is provided on a frame 2 in a horizontal direction. In the support table 3, a moving tray 5 having a plurality of film-like component placement portions 4 is provided in a state in which it can move in the horizontal direction, and the pickup position in the support table 3 is set to a position away from the support table 3. A stacking position is determined, and a lift chamber 6 that moves up and down at the pickup position and the stack position is provided, and a pickup 7 that moves up and down in the lift chamber 6 is provided, and the lift chamber 6 is stacked on the pickup position and above the support table 3. A transfer mechanism 9 that reciprocates between positions is provided.
[0013]
The support table 3 is an elongated “field” -shaped frame as viewed from above. In order to form this frame body, two long materials 10 having a length of at least twice the length of the moving tray 5 and having a substantially L-shaped cross section are arranged in parallel in the longitudinal direction, and a support step portion is provided. 11 are opposed to each other inward, have a length that is at least twice the width of the movable tray 5, and have a substantially L-shaped cross-section and a short material 12 having a support step 11, so that the ends of the long material 10 are connected to each other. First, a rectangular frame is formed. Then, a short bar 13 is installed between both center portions of the long member 10 in a state where the upper surface is the same height as the support step portion 11, and the long bar 14 is interposed between both center portions of the short member 12. Is constructed in a state where the upper surface is at the same height as the support step portion 11, and is formed into an elongated “field” -shaped frame as viewed from above.
The support step portion 11 is a portion that supports the movable tray 5 in a slidable state. The lower horizontal portion abuts on and supports the lower surface of the movable tray 5, and the upright portion contacts the side surface of the movable tray 5. The position of the moving tray 5 is in contact with it, and the height of the upright portion is adjusted to the thickness of the moving tray 5.
Further, the interval between the upright portions facing each other of the long material 10 is set to twice the width of the moving tray 5, and the interval between the upstanding portions facing each other of the short material 12 is set to the moving tray 5. The length is set to twice the length.
Therefore, the support table 3 has a moving space large enough for the four moving trays 5 to enter without gaps. The three moving trays 5 are placed in the moving space, and the adjacent moving tray 5 is placed in the empty space. When the are sequentially moved, they can be moved in a square shape as a whole.
[0014]
In the present embodiment, the movement space of the support table 3 is divided into four stages (long and narrow “field” shape), the left side effort in FIG. 1 is the parts loading stage, the left back is the idle stage, and the right back is standby. The stage, the right front is the pickup stage, and the pickup position is set near the standby stage during the pickup stage.
[0015]
The moving tray 5 is a rectangular plate material in which five film-like component mounting portions 4 are arranged in a line at the same interval, and as shown in FIG. Oil-impregnated metal (dry metal) is fixed to each sliding side surface so that it can slide smoothly. It is desirable that the oil impregnated metal is also attached to the support step portion 11 of the support table on which the oil impregnated metal of the moving tray 5 slides.
The film-like component placement unit 4 is configured by laying a porous air-permeable material 16 in the upper and lower through holes 15 established in the moving tray 5, and in this embodiment, a sintered plate is laid. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the battery 20 has a five-layer structure in which the negative electrode 23 is laminated via the separators 22 on both sides of the positive electrode 21, so that five film-like components are placed on the moving tray 5. Although the portion 4 is provided, the number of the film-like component placement portions is not limited to this, and the design can be appropriately changed according to the number of components to be laminated. Further, the thickness of each component in the present embodiment is a film shape of several tens to 200 μm, and since these film components are rectangular, the upper and lower through holes 15 and the porous air-permeable material 16 are rectangular according to the shape of this component. It is formed. Further, a positioning guide hole 24 is opened beside each film-like component placement portion 4.
[0016]
In order to horizontally move the moving tray 5 in a square shape on the support table 3, a first end side of the support table 3 in the longitudinal direction, i.e., a side of the idle stage and the pickup stage is provided with a cylinder and a pusher. A one-tray push-out moving mechanism 25 and a second tray push-out moving mechanism 26 are provided. Further, a male screw rod 30 is provided in a state of passing through the standby stage of the support table 3 and the pickup stage, and a servo motor 31 is connected to one end of the male screw rod 30 (part of the short material 12 of the standby stage). The male screw rod 30 and the servo motor 31 and the like function as a tray moving mechanism 32 that moves the moving tray 5 to stop the film-like component mounting portion 4 at the pickup position. An engaging portion (not shown) provided is engaged with the male screw rod 30 from the side, and the rotation angle of the servo motor 31 is controlled to rotate the male screw rod 30 so that the moving tray 5 is picked up from the standby stage. Can be moved at a predetermined feed amount (pitch of the component placement unit).
[0017]
Accordingly, in the support table 3 provided with the tray moving mechanism 32 and the like, each component placement unit 4 is mechanically or manually operated by a parts loader with respect to the moving tray 5 stopped at the component loading stage. When a film-like part is placed on the movable tray 5 and the movable tray 5 is moved to the idle stage, the first tray push-out moving mechanism 26 is operated at a predetermined timing when the standby stage is vacant, and the movable tray 5 can be moved to the standby stage. In the standby stage, the tray moving mechanism 32 operates to move the moving tray 5 to the pickup stage at a predetermined pitch. Then, the film-like components on the component placement unit 4 are taken out one by one by a pickup 7 which will be described later, and when all the removal is completed, the second tray push-out moving mechanism 26 is activated to remove the empty moving tray 5. It can be moved to the part loading stage. In addition, on one moving tray 5, a plus electrode 21 is placed on the central film-like component placement unit 4, a separator 22 is placed on both sides thereof, and a minus electrode 23 is placed on the end component placement unit 4.
[0018]
The tray moving mechanism 32 is not limited to the configuration using the male screw rod 30, and may have any configuration as long as the moving tray 5 can be moved by a predetermined amount, for example, a timing belt stretched along the moving direction. The moving tray 5 may be moved by moving a predetermined amount.
[0019]
Next, a mechanism such as a pickup 7 that takes out a film-like part on the pickup stage will be described.
[0020]
First, the transfer mechanism 9 of the pickup 7 will be described. As shown in FIG. 1, a beam that passes above the pickup position and the stacking position in a state where the upright 40 is erected from the frame 2 and supported by the uprights 40. A material base 41 is installed, a cylinder 42 is attached to the beam material 41, and a moving base 43 that reciprocates between the pickup position and the stacking position by the operation of the cylinder 42 is provided. 44, and a lifting base 46 having a support leg 45 is provided in a state connected to the lower end of the rod of the chamber lifting cylinder 44, and the lifting chamber 6 is attached to the lower end of the support leg 45.
[0021]
The elevating chamber 6 is a metal box having an open bottom surface, and an opening edge is formed in a size and a shape that can cover the film-like component mounting portion 4 from above. The height is high enough to move up and down. An intake pipe 50 that constitutes a part of the chamber decompression mechanism is connected to the side surface of the lift chamber 6, and a pickup lift cylinder 51 is attached to substantially the center of the upper surface, and an intake pipe through hole is provided in the vicinity of the cylinder 51. The guide post through hole is opened on the left and right of the upper surface. A sealing material 52 is provided on the entire lower surface of the opening edge of the elevating chamber 6.
[0022]
As shown in FIG. 2, the pickup 7 is a rectangular hollow box-like body, and an internal hollow portion functions as a suction chamber, and a small suction hole 53 is formed on almost the entire surface of the lower surface of the box-like body. Further, the pickup 7 supports and supports the tip of the rod of the pickup lifting / lowering cylinder 51 at substantially the center of the upper surface, and guide posts 54 are erected on the left and right of the upper surface to guide the lifting / lowering chamber 6. An intake pipe 55 that constitutes a part of the pickup pressure reducing mechanism is connected in the vicinity of the portion that penetrates into the through hole and fixes the rod.
Since the lower surface of the pickup 7 is treated with a fluororesin or the like, even if the separator 22 is wet with the electrolytic solution, if the suction from the suction hole 53 is stopped, it is surely peeled off due to its own weight.
[0023]
Next, the configuration of the stacking position will be described.
This stacking position is set outside the support table 3 and in the vicinity of the pickup position. Then, as shown in the right side portion in FIG. 2, similarly to the component mounting portion 4, upper and lower through holes are opened in the plate material 60, and a sintered plate is laid as a porous air-permeable material 61 in the through holes, An intake pipe 63 constituting a part of the stacking position decompression mechanism is connected to the decompression chamber 62 formed below the breathable member 61.
[0024]
The chamber decompression mechanism, the pickup decompression mechanism, the stacking position decompression mechanism, and the like may be independent vacuum pumps. However, in this embodiment, a vacuum pump 64 is provided at the lower portion of the frame 2 and the vacuum pump is provided. The pump 64 is provided with a vacuum storage tank 65 that is depressurized by suction, and a pipe branched from the tank 65 is connected to a predetermined part as an intake pipe. In order to return to atmospheric pressure after decompression, an air release valve is provided in the middle of each intake pipe so that it can be opened in a state where communication with the vacuum storage tank 65 is blocked at a predetermined timing.
[0025]
Next, in the laminating apparatus 1 having the above-described configuration, a procedure for sequentially laminating a film-like component taken out at the pickup position and then transported to the laminating position will be described.
[0026]
When the moving tray 5 is moved by the operation of the tray moving mechanism 32 and the component placement unit 4 on which the film-like component is placed stops at the pickup position, the elevator chamber 6 coming above the pickup position is lowered. A positioning pin 66 projecting downward from the flange portion of the lifting / lowering chamber 6 is inserted into the positioning guide hole 24 of the moving tray 5 so that the positions of the component mounting portion 4 and the lifting / lowering chamber 6 are securely aligned, and a sealing material 52 is pressed against the upper surface of the moving tray 5.
[0027]
When the elevating chamber 6 is lowered in this way to cover the component placement section 4, the pickup elevating cylinder 51 is operated to lower the pickup 7 and apply the lower surface to the upper surface of the film-like component. Then, the pickup depressurization mechanism is operated to suck air from the suction hole 53 on the lower surface of the pickup 7 and depressurize the upper surface of the film-like component. Then, since the film-like component is placed on the porous air-permeable material 16, air that has passed through the porous air-permeable material 16 freely enters the lower surface of the film-like component. Accordingly, the film-like component is adsorbed on the lower surface of the pickup 7 (the pickup Process ).
Since the suction hole 53 is opened on one surface of the lower surface of the pickup 7, even a thin part such as a film part can be uniformly adsorbed without causing partial slack.
[0028]
If the film-like component is adsorbed on the lower surface of the pickup 7, the pickup 7 is raised by the operation of the pickup raising / lowering cylinder 51 while the operation of the pickup decompression mechanism is continued, and the raising / lowering chamber 6 is moved by the chamber raising / lowering cylinder 44. Raise.
[0029]
When a film-like component is picked up by the pickup 7, the tray moving mechanism 32 is actuated to feed the moving tray 5 by a predetermined amount (one pitch of the component mounting portion 4), and the next component mounting portion 4 is aligned with the pickup position. Stop. Since the tray moving mechanism 32 repeats such an operation, the component mounting portion 4 on which the film-like component is placed can be sequentially stopped at the pickup position, and all the film-like components in the moving tray 5 can be stopped. Is picked up, the second tray push-out moving mechanism 26 pushes the moving tray 5 from the pick-up stage to the component loading stage to empty the pick-up stage. Since the first tray push-out moving mechanism 25 pushes the next moving tray 5 into the standby stage, the moving tray 5 can be moved in accordance with the timing of the pickup 7 and the like as described above.
[0030]
On the other hand, the lifting chamber 6 and the pickup 7 that are lifted while adsorbing the film-like parts move the moving base 43 from above the pickup position to above the stacking position by the operation of the transfer mechanism 9, and this transfer process is completed. When reaching above the stacking position, the chamber lifting / lowering cylinder 44 operates first to lower the lifting / lowering chamber 6.
[0031]
When the elevating chamber 6 is lowered, the positioning pin 66 is inserted into the positioning guide hole 67 provided in the plate material 60 at the stacking position, and the positional relationship between the lifting chamber 6 and the stacking position is reliably matched, and the sealing material 52 is used. Is pressed against the upper surface of the plate member 60 to seal the inside of the elevating chamber 6. In this way, the elevating chamber 6 is lowered and the porous air-permeable material at the stacking position. 61 If the cover is covered, the pickup cylinder 51 is actuated to lower the pickup 7, and the film-like component adsorbed on the lower surface is removed from the porous air-permeable material. 61 Near or lightly contact the top surface of
[0032]
Then, the chamber decompression mechanism is operated to decompress the inside of the ascending / descending chamber 6 and the stacking position decompression mechanism is operated to decompress the upper surface of the porous air-permeable material 61 at the stacking position. Thus, when the pressure in the pickup 7 and the elevating chamber 6 is reduced, the air becomes lean, and the porous air-permeable material 61 Due to the pressure difference between the upper surface of the film and the air pressure acting on the upper surface of the film-shaped component, the film-shaped component separates from the lower surface of the pickup 7 and falls onto the porous air-permeable material 61 at the stacking position (component lowering step). Therefore, when this part lowering process is completed, the first film-like part is accurately placed at a predetermined position of the stacking position. Even if the first film-like component is placed on the porous air-permeable material 61 at the stacking position, the entire surface is covered because the porous air-permeable material 61 is slightly larger than the film-like component. However, since the outer peripheral edge remains, the suction action can be continued through the porous air-permeable material 61.
[0033]
In this way, when the first film-like part (minus electrode 23) is lowered onto the porous air-permeable material 16 at the stacking position, the inside of the ascending / descending chamber 6 and the inside of the pickup 7 are returned to atmospheric pressure, and then the pickup 7 And the elevating chamber 6 is raised. Then, the elevated lift chamber 6 and the like are again transferred to the pickup position by the operation of the transfer mechanism 9, and by repeating the same operation as described above, the second film-like part is adsorbed and then returned to the stacking position. come.
[0034]
The returning lifting chamber 6 is lowered onto the plate material 60 at the stacking position by the operation of the chamber lifting cylinder 44 and the sealing material 52 is sealed, and the pickup 7 is also lowered and adsorbed in the same manner as described above. The film-like component (separator 22) is brought into close contact or light contact with the film-like component (minus electrode 23) already placed. In this state, as described above, the chamber decompression mechanism is operated to decompress the inside of the ascending / descending chamber 6, and the stacking position decompression mechanism is operated to decompress the porous air-permeable material 61 at the stacking position. As described above, when the pressure in the pickup 7 and the lift chamber 6 is reduced, the air becomes lean, and the air pressure acting on the outer peripheral portion of the upper surface of the porous air-permeable material 61 and the upper surface of the conveyed film-like component The film-like component is detached from the lower surface of the pickup 7 due to the pressure difference and is laminated on the first film-like component already placed at the lamination position (component descending step).
[0035]
Therefore, the second film-like component is also accurately laminated on the first film-like component at a predetermined position of the lamination position. Note that the air between the two film-like parts almost disappears in the laminated state because the outer peripheral edge portion of the porous air-permeable material 61 is at a negative pressure. The suction chamber 61 and the pickup 7 are first returned to the atmospheric pressure while being sucked from the property material 61, and then the suction of the porous air-permeable material 61 is stopped and returned to the atmospheric pressure. End up.
[0036]
When the above-mentioned operation is repeated to laminate the predetermined five film-like parts at the laminating position and the laminating process is completed, the laminated parts are taken out by the moving means such as the taking-out arm 70 and the like, and the belt conveyor 71 etc. It is placed on the transport mechanism and sent to the next assembly process.
[0037]
The first embodiment described above is configured to move the chamber 6 up and down and move between the pickup position and the stacking position. However, the present invention is not limited to this, and the lower surface is opened. Pickup having a chamber 6, a chamber pressure-reducing mechanism for depressurizing the inside of the chamber 6, and a vacuum chamber that can be moved up and down inside the chamber 6, has a suction hole 53 on a substantially lower surface, and communicates with the suction hole 53. 7, a pickup pressure reducing mechanism for reducing the pressure in the suction chamber of the pickup 7, a porous air permeable material 61 laid at the stacking position, and a layer for connecting the porous air permeable material 61 to reduce the upper surface of the porous air permeable material 61. And a position decompression mechanism.
[0038]
In this case, for example, as in the first embodiment, the porous air-permeable material 16 on which a film-like component is placed is conveyed below the pickup 7 and then the porous air-permeable material 16 is raised to open the lower surface of the chamber 6. In this state, the pickup 7 is lowered to adsorb the film-like component on the porous air-permeable material 16, and the evacuated porous air-permeable material 16 is taken out from below the chamber 6. Next, the stacking position where the porous air-permeable material 61 is laid is moved below the chamber 6, the stacking position is raised and matched with the lower surface opening of the chamber 6, and then the pickup 7 is lowered to the stacking position. In the same manner as in the first embodiment, the porous air-permeable material 61 in the chamber 6 and the laminated position is depressurized, and the film-like parts are laminated due to the difference in pressure between the pickup, the chamber, and the porous air-permeable material at the laminated position. Lower to position. By repeating the above operation, a plurality of film-like parts are laminated at the lamination position. Even if laminated in this way, air does not enter between the laminated film-like parts.
If the chamber 6 is configured to be movable up and down, it is not necessary to move up and down the stacking position where the porous air-permeable material 16 or the porous air-permeable material 61 on which the film-like component is placed is laid.
In short, the film-like component is adsorbed on the lower surface while the inside of the pickup 7 is decompressed, the inside of the chamber 6 surrounding the pickup 7 is decompressed, and the porous air-permeable material 61 at the stacking position located below the pickup 7 is decompressed. If the structure to be provided is provided, a plurality of film-like parts can be sequentially laminated in a state in which no air enters.
[0039]
Further, in the first embodiment, five film component mounting parts 4 are provided on one moving tray 5, but the moving tray may be divided for each film component mounting part 4. With this configuration, it is possible to easily cope with specifications having different numbers of components to be stacked, and it is possible to reduce operation loss due to specification changes.
[0040]
The present invention is not limited to the case of laminating the above-described film-like electrodes, and can be used for the work of laminating thin film-like or sheet-like parts.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
According to the first aspect of the present invention, the chamber having the lower surface opened, the chamber pressure-reducing mechanism for depressurizing the inside of the chamber, and the inside of the chamber can be moved up and down. A pickup having a connected suction chamber, a pickup pressure-reducing mechanism that depressurizes the suction chamber of the pickup, a porous air-permeable material laid at the stacking position, and the upper surface of the porous air-permeable material is decompressed by being connected to the porous air-permeable material And a stacking position decompression mechanism, so that when the film-like component is placed, the film-like component is caused by the difference between the pressure of the pickup that adsorbs the film-like component and the pressure acting on the lower surface of the film-like component. Can be detached from the lower surface of the pickup. And since it laminates while sucking the air between the film-like part to be removed from the pickup in this way and the previous film-like part located below it, the film-like part is laminated in a state where air is evacuated. can do.
[0042]
According to the second aspect of the present invention, the film-like component is placed on the film-like component mounting portion laid with the porous air-permeable material, and the film-like component is adsorbed on the lower surface of the pickup having the suction hole substantially on one surface. Therefore, almost the entire area of the film-like part can be lifted uniformly. And at the lamination position, the lamination position is covered by the elevating chamber, the inside is made negative pressure, and the porous breathable material laid at the lamination position can be depressurized. It is possible to prevent air from remaining between the film-like parts.
[0043]
In addition, since the layers are laminated while venting the air between the film-like parts to be laminated, the film-like parts detached from the lower surface of the pickup are not subjected to a large air resistance and can be prevented from floating even if they are lowered. The respective positions of the film-like parts thus made can be accurately aligned, and irregularities can be eliminated.
[0044]
According to the invention of claim 3, a plurality of film-like component placement portions are arranged side by side, a movable tray in which a porous air-permeable material is laid on each film-like component placement portion, and a state in which this movable tray can be moved in the horizontal direction And a tray moving mechanism that moves the moving tray and stops the film-like component placement portion at the pickup position, so that the position of the component to be picked up can be accurately adjusted. Therefore, the position error after laminating the picked up film-like parts can be further reduced.
[0045]
According to the invention of claim 4, a pickup process is provided in the elevating chamber having the lower surface opened, and the film-like component is adsorbed on the lower surface of the pickup by being sucked from an intake hole provided on substantially one surface of the lower surface. The pickup process that picks up the parts and the lifting chamber is moved above the stacking position, the lifting chamber is lowered, the stacking position where the porous air-permeable material is laid is covered from above by the lifting chamber, and the pickup is lowered. Then, the pressure in the lower surface of the film-like component is reduced compared to the pressure on the upper surface of the film-like component by reducing the pressure in the elevating chamber and sucking air through the porous air permeable material. Laminating by repeating the part lowering process that lowers the part by removing it from the lower surface of the pickup Since stacking a plurality of film-like component to location, it is possible to prevent air from remaining between the stacked film-like component.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a film component laminating apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of main parts such as a lifting chamber and a pickup.
FIGS. 3A and 3B are front views of partially stacked batteries, FIG. 3B are front views of partially stacked positive electrodes, and FIG. 3C are front views of partially stacked negative electrodes; FIGS. (D) is a partially broken front view of separators to be laminated.
[Explanation of symbols]
1 Laminating equipment
2 frames
3 Support table
4 Film-like component placement section
5 Moving tray
6 Lifting chamber
7 Pickup
9 Transfer mechanism
10 Long material
11 Supporting step
12 Short material
13 Short bars
14 Long bar material
15 Top and bottom through holes
16 Porous breathable material
20 batteries
21 Plus electrode
22 Separator
23 Negative electrode
24 Guide holes for positioning
25 First tray push-out movement mechanism
26 Second tray extrusion moving mechanism
30 Male screw bowl
31 Servo motor
32 Tray moving mechanism
40 Upright
41 Beam material
42 cylinders
43 Moving base
44 Cylinder for raising and lowering chamber
45 Support legs
46 Lifting base
50 Intake pipe
51 Lifting cylinder for pickup
52 Sealing material
53 Suction hole
54 Guide Post
55 Intake pipe
60 Plate material at the stacking position
61 Porous breathable material at the position of lamination
62 decompression chamber
63 Intake pipe
64 Vacuum pump
65 Vacuum storage tank
66 Positioning pin
67 Positioning guide hole
70 Take-out arm
71 belt conveyor

Claims (4)

下面が開口したチャンバーと、
チャンバー内を減圧するチャンバー減圧機構と、
チャンバーの内部で昇降可能であって、下面に吸引孔を略一面に有し、吸引孔に連通した吸引室を有するピックアップと、
ピックアップの吸引室内を減圧するピックアップ減圧機構と、
積層位置に敷設した多孔通気性材と、
この多孔通気性材に接続されて、多孔通気性材の上面を減圧する積層位置減圧機構と、
を備えたことを特徴とするフィルム状部品の積層装置。
A chamber with an open bottom;
A chamber decompression mechanism for decompressing the interior of the chamber;
A pickup that can be moved up and down inside the chamber, has a suction hole on the lower surface, and has a suction chamber that communicates with the suction hole;
A pickup depressurization mechanism for depressurizing the suction chamber of the pickup;
A porous breathable material laid at the lamination position;
A lamination position decompression mechanism connected to the porous breathable material and decompressing the upper surface of the porous breathable material;
An apparatus for laminating film-like parts, comprising:
多孔通気性材を敷設したフィルム状部品載置部と、
フィルム状部品載置部が位置するピックアップ位置で昇降可能であって、下面の開口縁が上記フィルム状部品載置部を上方から覆い得る昇降チャンバーと、
昇降チャンバー内を減圧するチャンバー減圧機構と、
昇降チャンバーの内部で昇降可能であって、下面に吸引孔を略一面に有し、吸引孔に連通した吸引室を有するピックアップと、
ピックアップの吸引室内を減圧するピックアップ減圧機構と、
上記昇降チャンバーをピックアップ位置と積層位置との間で移送する移送機構と、
積層位置に敷設した多孔通気性材と、
この多孔通気性材に接続されて、多孔通気性材の上面を減圧する積層位置減圧機構と、
を備えたことを特徴とするフィルム状部品の積層装置。
A film-like component placement part laid with a porous breathable material;
An elevating chamber that can be moved up and down at a pickup position where the film-like component placement unit is located, and whose opening edge on the lower surface can cover the film-like component placement unit from above,
A chamber decompression mechanism for decompressing the inside of the elevating chamber;
A pickup that can be raised and lowered inside the raising and lowering chamber, has a suction hole on a substantially lower surface, and has a suction chamber communicating with the suction hole;
A pickup depressurization mechanism for depressurizing the suction chamber of the pickup;
A transfer mechanism for transferring the elevating chamber between a pickup position and a stacking position;
A porous breathable material laid at the lamination position;
A lamination position decompression mechanism connected to the porous breathable material and decompressing the upper surface of the porous breathable material;
An apparatus for laminating film-like parts, comprising:
フィルム状部品載置部を複数並べて設け、各フィルム状部品載置部に多孔通気性材を敷設した移動トレイと、
この移動トレイを水平方向に移動可能な状態で支持する支持テーブルと、
移動トレイを移動してフィルム状部品載置部をピックアップ位置に合わせて停止させるトレイ移動機構と、
を備えたことを特徴とする請求項2に記載のフィルム状部品の積層装置。
A plurality of film-like component placement portions are arranged side by side, and a moving tray in which a porous air-permeable material is laid on each film-like component placement portion,
A support table that supports the movable tray in a state of being movable in the horizontal direction;
A tray moving mechanism for moving the moving tray and stopping the film-like component placement portion at the pickup position;
The apparatus for laminating film-like parts according to claim 2, comprising:
下面が開口した昇降チャンバー内に設けられ、下面の略一面に設けた吸気孔から吸引することによりフィルム状部品をピックアップの下面に吸着させるピックアップ工程と、
フィルム状部品を吸着したピックアップと昇降チャンバーを積層位置の上方に移送する移送工程と、
昇降チャンバーを下降して、多孔通気性材を敷設してある積層位置を上記昇降チャンバーにより上方から覆い、ピックアップを下降してから昇降チャンバー内を減圧するとともに上記多孔通気性材を通して吸気することによりフィルム状部品の上面の圧力に比較してフィルム状部品の下面の圧力を低減した状態とし、この圧力差によりフィルム状部品をピックアップの下面から離脱させて下降する部品下降工程と、
を繰り返すことにより積層位置に複数のフィルム状部品を積層することを特徴とするフィルム状部品の積層方法。
A pickup step that is provided in an elevating chamber having an open lower surface, and sucks a film-like component on the lower surface of the pickup by suction from an intake hole provided on substantially one surface of the lower surface;
A transfer step of transferring the pickup adsorbing the film-like component and the elevating chamber above the stacking position;
By lowering the elevating chamber, covering the stacking position where the porous air permeable material is laid from above with the elevating chamber, lowering the pickup and then depressurizing the inside of the elevating chamber and sucking in through the porous air permeable material A component lowering step in which the pressure on the lower surface of the film-like component is reduced compared to the pressure on the upper surface of the film-like component, and the film-like component is detached from the lower surface of the pickup due to this pressure difference, and
A method of laminating a plurality of film-like parts by laminating a plurality of film-like parts at the laminating position.
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