JP4801523B2 - 板材の把持装置 - Google Patents
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Description
図18は従来の技術の基本構成を説明する図であり、板材の把持装置200は、移動機構のアームに装着されている保持部材202と、この保持部材202に設けられ半導体ウエハー204の上面を吸引保持する複数の吸引部203と、前記保持部材202に設けられ半導体ウエハー204の上面を受ける複数の受部205と、前記保持部材202に設けられ半導体ウエハー204の側方から把持可能とする複数の把持爪206と、を備える。
ところで、板材の把持装置200は、同一の大きさの板材を吸着保持するなどにより把持するものである。異なる大きさの板材を把持することはできないため、改良の余地がある。
また、1つの把持装置で異なる寸法をもつ板材の把持が可能となるため、複数の把持装置を集約化でき、装置費用の低減を図ることもできる。
以下の実施例では、板材を、単位燃料電池の構成要素である下位のセパレータ21、上位のセパレータ24及び膜電極構造体22を例にして説明する。下位のセパレータ21の大きさと上位のセパレータ24の大きさは同一であり、上位及び下位のセパレータ21、24の大きさは、膜電極構造体22よりも大きい。
最後に、上位のセパレータ24を把持し、図矢印aのように搬送し、上位のセパレータ24の把持を解除し、上位のセパレータ24を膜電極構造体22の上に載せる。
この結果、載置部材23上には、下位のセパレータ21と膜電極構造体22と上位のセパレータ24がこの順に載置されてなる積層体13が形成される。
、単位燃料電池の組立ライン10は、下位のセパレータ21、膜電極構造体22及び上位のセパレータ24を載置部材23に搬送する移載ステージと、下位のセパレータ21、膜電極構造体22及び上位のセパレータ24がこの順で積層される積層ステージと、この積層ステージの後工程として積層体13に連結ピンを打ち込み積層体13を締結する連結ピン打ち込みステージとからなる。
移載装置27Aは、移載装置27Aを移動させる移動機構28Aと、この移動機構28Aに装着されワークを把持する把持装置30Aとからなる。
そして、移動機構28Aに装着されている把持装置30Aで、第1ストッカ41にて下位のセパレータ21を把持し、載置部材23にストロークS1で移載する。
移動機構28Bは、支持部33Bと、この支柱部33Bに設けられているレール部35Bと、このレール部35B上に設けられるスライダ37Bと、前記支持部33Bに設けられている駆動部34Bとを備える。
膜電極構造体22を載置部材23上に載置した後、前記把持装置30Aによって、第1ストッカ41上にて上位のセパレータ24を把持し、載置部材23にストロークS1で移載する。
積層装置20は、下位のセパレータ21と、膜電極構造体22と、上位のセパレータ24とが積層される載置部材23と、この載置部材23の周囲に配置され積層体13をクランプするクランプ部25、25とを備える。そして、載置部材23の左方に配置されている移載装置27Aによって、下位のセパレータ21と、上位のセパレータ24を載置部材23上に搬送し、この載置部材23の右方に配置されている移載装置27Bによって、膜電極構造体22を載置部材23上に搬送する。
載置部材23の上方には、膜電極構造体22の位置を検出する検出手段29a、29bが配置されている。31は検出手段29a、29bを支持する支柱である。
工程間搬送装置45は、レール部46、46と、載置部材23が設けられている基板47を駆動する駆動部43と、を主な要素とし、載置部材23をストロークMで往復移動可能にする装置である。
図中、76は後述する位置決めピン78と係合する位置決め係合部である。
なお、位置決めピン78は、セパレータ48の位置決め孔に挿入されている。
なお、以下の説明では、移載装置27Bは前述の移載装置27Aと同じ構造を有するため、移載装置27として説明する。これと同様な理由により、把持装置30Bと把持装置30Aは、把持装置30として説明する。
受部73L、73L、73R、73Rは、下面から見たときに、セパレータ48の上面を受ける横受面82、82、82、82と、これら受部73L、73L、73R、73Rの一部を図手前側に突設させてセパレータ48の側面を受ける縦受面83、83、83、83と、把持爪75L、75L、75R、75Rと対向する側に設けられ複数の側面を有する段状部84、84、84、84と、を備えるブロック状の部材である。
つまり、セパレータ48が位置決めピン78により、第1ストッカ41上に位置合わせされて載置されることで、横受面82・・・(・・・は複数を示す。以下同じ。)でセパレータ48の上面を、縦受面83・・・でセパレータ48の側面を受けることができる。
段状部84の複数の側面は、ワーク長手方向の内方から外方に向け、順に、第1横面85と第1縦面86と第2横面87と第2縦面88と第3横面89とからなり、第1横面85はワークの長手方向と直角な面であり、第1縦面86はワークの長手方向と平行な面である。つまり、縦面と横面は互いに直角な面であり、第2縦面88は第1縦面86よりもワークの外方に配置されている。
把持装置30には、移動機構28から延設される横部材63に設けられ把持爪75L、75L、75R、75Rをワークの大きさに合わせて移動可能とする把持爪移動機構99と、横部材63の上方に設けられI字状の上板64に配置される4つの受部73L、73L、73R、73Rをワークの大きさに合わせて移動可能とする受部移動機構101・・・と、が設けられている。
(a)において、多位置形シリンダ102は、第1シリンダ103と第2シリンダ104からなる2本のシリンダを直列に連結したものであり、第1シリンダ103は第1ピストン105とロッド105aとを有し、第2シリンダ104は第2ピストン106とロッド106aとを有する。また、第1シリンダ103には圧縮空気の供給口であり、第1ピストン105を後端に移動させる先端ポート108と、第1ピストン105を先端に移動させる後端ポート109が備えられる。同様に、第2シリンダ104には第2ピストン106を後端に移動させる先端ポート114と、第2ピストン106を先端に移動させる後端ポート115が備えられている。
本実施例において、多位置形シリンダ102は、2段ストロークシリンダとして利用されている。
図中、第1ピストン105及び第2ピストン106はいずれも後端位置にあるので、多位置形シリンダ102のロッド先端部107の位置は、最も縮んだ位置にある。
また、上記(c)と(d)を組み合わせることによって、膜電極構造体22よりも大きなセパレータ48の非把持及び把持が可能となる。
従って、上記の把持機構40を有する把持装置30が1つあれば、異なる大きさをもつワークの把持が可能となる。
図10はセパレータを把持することを説明する図である。
(a)において、移載装置27に設けられている把持装置30を第1ストッカ41の上方に移動させる。第1ストッカ41にはセパレータ48が位置決めピン78により所定の位置に載置されている。
(a)は把持爪75Rの要部拡大図であり、把持爪75Rは、側面押圧片116及び受け爪117からなる。側面押圧片116は、受部73Rの段状部84の側面に突き当てそして板材としてのワーク49の側面を把持爪75Rの内方への移動中に押すために横部材(図7の符号63)に水平方向へ移動可能に設けたものであり、受け爪117は、吸引保持させるときに、受部73Rの横受面82に当てたワーク49が落下したときにワーク49を受けさせるように側面押圧片116の下端から伸ばしたものである。このとき、ワーク49と受け爪117には、僅かなクリアランスが設けられ、受け爪117がワーク49を押しつけて損傷を与えることはない。なお、把持爪75Lは、把持爪75Rと配置方向が異なる他は同一構造であり説明を省略する。
なお、上位のセパレータ24を膜電極構造体22の上面に載置する方法については、下位のセパレータ21と同じであるため、説明を省略する。
1つの把持装置30で寸法の異なるワークの把持が可能となるため、複数の把持装置は不要となり、装置費用の低減を図ることができる。
(a)において、把持装置30Bには、移動機構28から延設される横部材63Bに設けられ把持爪75L、75L、75R、75Rをワークの大きさに合わせて移動可能とする把持爪移動機構99Bと、フローテイング部(図3の符号57)から延設され上板スライドシリンダ134を介して横部材63Bの上方に配置される上板64Bに一体化させた4つの受部73L、73L、73R、73Rと、これら受部73L、73L、73R、73Rをワークの大きさに合わせて移動可能とする受部移動機構101Bとが設けられている。
(a)は比較例であり、第1及び第2実施例で示されている把持爪移動機構99と同様の作用をする把持爪移動機構99Bである。すなわち、異なる大きさのワークを把持するために、把持爪75、75を駆動するシリンダには、多位置形シリンダ102が利用されている。多位置形シリンダ102の場合、複雑な構造であり費用が嵩む。そこで、多位置形シリンダ102を利用することなく、安価で且つ実現容易な例を次に説明する。
従って、多位置形シリンダ102を利用することなく、把持爪75、75の把持位置を2段階に設定することができ、大きさの異なるワークの把持が可能となる。
(a)において、把持装置30Cには、移動機構28から延設される横部材63Cに設けられ把持爪75L、75L、75R、75Rをワークの大きさに合わせて移動可能とする把持爪移動機構99Cと、フローテイング部57から延設され上板スライドシリンダ134を介して横部材63Cの上方に配置される上板64Cに付設した4つの受部をワークの大きさに合わせて移動可能とする受部移動機構101Cとが設けられている。
すなわち、移載装置27は、移載装置を移動させる移動機構28と、この移動機構28に装着されワークを把持する把持装置30とからなる。また、移動機構28は、支持部33、33と、これら支柱部33、33に掛け渡されているレール部35を備える。
Claims (1)
- ロボットアームなどの移動機構に把持機構を設け、この把持機構で板材を把持させる板材の把持装置において、
前記把持機構は、前記移動機構に設けた横部材と、この横部材の上方に配置するように
前記移動機構に設けた上板と、前記上板の下方に設け、前記板材を前記上板の方に引寄せる吸引部と、前記上板の左右両端部の下方に設け、前期吸引部によって引き寄せられた板材の上面を受ける左右の受部と、前記左右の受部の外方に設け、板材の左右側方で開閉動作するように左右方向に移動可能とされ、板材を左右の側方から挟んで把持する左右の把持爪と、を備え、
前記受部は、前記上板の面内で前記把持爪が開閉する左右方向とは直角の方向に移動可能とされるとともに、前記左右の把持爪と各々対向する側に設け、前記左右の把持爪が閉じたときに、前記左右の把持爪が各々突き当てられる複数の側面を有する段状部を備え、
前記受部が移動することにより前記複数の側面のうちの1側面に前記把持爪が突き当てられ、前記左右の把持爪が閉じたときに、前記左右の把持爪間の距離が変化することにより異なる寸法の板材を把持することを特徴とする板材の把持装置。
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