JP6820889B2 - 積層装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば積層電池の製造過程等において用いられる積層装置に関するものである。

積層電池等を構成する積層体は、正極活物質の塗布された正極箔と、負極活物質の塗布された負極箔とが、絶縁性素材よりなるセパレータを介して交互に積層されて形成されている。

従来、上記積層体を製造する装置として、例えば正極箔、負極箔、セパレータなどのシート片を搬送装置により１枚ずつ吸着して所定の順序で積層ステージ上へと搬送し載置していく積層装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

かかる積層装置においては、例えば、まず搬送装置の吸着部が負極箔供給ステージ上に案内され、該供給ステージ上にある負極箔を吸着する。続いて、負極箔を吸着した吸着部が積層ステージ上へと案内され、該積層ステージ上へ負極箔を載置する。

その後、搬送装置の吸着部はセパレータ供給ステージ上に案内され、該供給ステージ上にあるセパレータを吸着する。続いて、セパレータを吸着した吸着部が積層ステージ上へと案内され、前記負極箔の上にセパレータを載置する。

次に、搬送装置の吸着部は正極箔供給ステージ上に案内され、該供給ステージ上にある正極箔を吸着する。続いて、正極箔を吸着した吸着部が積層ステージ上へと案内され、前記セパレータの上へ正極箔を載置する。

その後、再度、搬送装置の吸着部はセパレータ供給ステージ上に案内され、該供給ステージ上にあるセパレータを吸着する。続いて、セパレータを吸着した吸着部が積層ステージ上へと案内され、前記正極箔の上にセパレータを載置する。

上記動作を所定回数繰り返すことで、負極箔、セパレータ、正極箔、セパレータがこの順序で繰り返し積み上げられた積層体が得られる。

特開２０１４−００９０８０号公報

近年では、積層作業を高速化し、生産性の向上を図ることのできる積層装置が求められている。

しかしながら、従来技術では、完成した積層体を積層ステージ上から搬出する作業中は、積層作業を中断する必要があるため、単に積層作業を高速化しただけでは、総体的な生産性を高めることが困難であった。

本発明は、上記事情等に鑑みてなされたものであり、生産性の向上等を図ることのできる積層装置を提供することを主たる目的の一つとしている。

以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。

手段１．正極活物質の塗布された正極箔と、負極活物質の塗布された負極箔とが、絶縁性素材よりなるセパレータを介して交互に積層されてなる積層体を製造するための積層装置であって、
所定の軸線方向を中心に旋回移動可能に設けられた複数の吸着手段により、前記正極箔、負極箔又はセパレータの少なくとも１枚を含むシート片を旋回方向第１位置にて所定の供給手段から受け取り、旋回方向第２位置へ吸着搬送する搬送手段と、
前記旋回方向第２位置において前記軸線方向に並設され、前記搬送手段の吸着手段により搬送される前記シート片を積み上げていくための複数のステージ部とを備え、
前記吸着手段は、少なくとも前記旋回方向第１位置から前記旋回方向第２位置へ移動する間に前記軸線方向における位置が変位可能に構成され、
前記旋回方向第１位置にて受け渡される前記シート片の搬送先となる前記ステージ部を前記各吸着手段ごとに切換え可能としたことを特徴とする積層装置。

上記手段１によれば、旋回移動可能に設けられた複数の吸着手段によりシート片を吸着搬送する搬送手段を備えることにより、積層作業の高速化を図ることができる。

加えて、複数のステージ部のうちの１つにおいて積層作業が完了し、積層体を搬出する作業中においても、他方のステージ部において積層作業が行うことができる。結果として、先の積層作業の終了から次の積層作業を開始するまでに、積層作業の中断がなく、総体的な生産性の向上等を図ることができる。

尚、上記「正極箔、負極箔又はセパレータの少なくとも１枚を含むシート片」には、「正極箔、負極箔又はセパレータのいずれか１枚のみからなる１層構造のシート片」が含まれるのは勿論のこと、「正極箔又は負極箔とセパレータとを重ね合わせた２層構造のシート片」や、「正極箔又は負極箔が２枚のセパレータ間に挟まれた３層構造のシート片（予めセパレータを袋状に形成し該袋内に正極箔又は負極箔を配設したものを含む）」、「正極箔及び負極箔並びに２枚のセパレータを所定の順序で重ね合わせた４層構造のシート片」などが含まれる。また、上記各種複層構造のシート片には、接合や接着など所定の手段により一体にまとめられたものが含まれる。

手段２．前記供給手段は、前記旋回方向第１位置において前記軸線方向に並設された複数の供給部を備えていることを特徴とする手段１に記載の積層装置。

上記手段２によれば、同種又は異種のシート片を複数の供給部から交互に受け取ることが可能となるため、シート片の供給待機時間を短縮又は無くし、さらなる積層作業の高速化を図ることができる。

手段３．前記吸着手段の旋回方向所定位置において、該吸着手段に吸着されたシート片を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段により取得された画像データに基づき、前記ステージ部の位置調整行うステージ調整手段とを備えたことを特徴とする手段１又は２に記載の積層装置。

上記手段３によれば、積層体を構成する各シート片の位置ズレを補正することができ、積層電池等の製品品質の向上を図ることができる。

尚、仮に旋回動作を行う複数の吸着手段それぞれに位置調整機構を持たせた場合には、これらを旋回駆動させる駆動機構全体の重量が増加し、吸着手段の動作性や搬送速度が低下するおそれがある。結果として、生産性が低下するおそれがある。加えて、構造及び制御の複雑化や部品点数の増加など、種々の不具合が発生するおそれがある。

これに対し、本手段３によれば、このような不具合の発生を抑制することができる。

積層体の構成を説明するための斜視図である。 積層装置の概略構成図である。 搬送機構等を示す側面模式図である。 搬送機構等を示す正面模式図である。 固定バルブの構成を説明するための模式図である。 ステージ機構及び保持機構等を示す平面模式図である。 ステージ機構及び保持機構等を示す側面模式図である。 第２実施形態に係る搬送機構等を示す側面模式図である。 第２実施形態に係る搬送機構等を示す正面模式図である。

〔第１実施形態〕
以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、リチウムイオン二次電池等の積層電池を構成する積層体４は、負極箔１、セパレータ２、正極箔３、セパレータ２がこの順序で、下から順に繰り返し積み重なることで形成されている。

負極箔１及び正極箔３は、矩形状の金属箔よりなる極箔本体１Ａ，３Ａの表裏両面に活物質１Ｂ，３Ｂが塗布形成されることにより構成されており、活物質１Ｂ，３Ｂが塗布形成されてなる塗工部と、極箔本体１Ａ，３Ａが露出してなる未塗工部とを有している。

具体的に、負極箔１の極箔本体１Ａは、例えば銅により構成され、正極箔３の極箔本体３Ａは、例えばアルミニウムにより構成されている。また、負極箔１の表裏両面には、負極活物質として、例えばケイ素等を含有する粒子が塗布され、正極箔３の裏表両面には、正極活物質として、例えばコバルト酸リチウム等を含有する粒子が塗布されている。

セパレータ２は、絶縁性を有する矩形状の多孔質樹脂フィルムにより構成されており、負極箔１及び正極箔３の平面矩形状の塗工部（活物質１Ｂ，３Ｂ）よりも一回り大きい矩形状をなしている。

以下、特に正・負を区別する必要のないときには、負極箔１、正極箔３を総称して「電極箔１，３」と称することもある。同様に、電極箔１，３と、セパレータ２とを区別する必要のないときには、電極箔１，３、セパレータ２を総称して「シート」と称することもある。また、複数枚のシートが接合されたものを「接合シート」と称することもある。このうち、特に矩形状に切断されたシート（接合シート）を「シート片（接合シート片）」と称することもある。

適正な積層状態において、負極箔１及び正極箔３の塗工部は、セパレータ２によって完全に覆われ、はみ出しておらず、負極箔１及び正極箔３の未塗工部のみが、それぞれ異なる位置においてセパレータ２からはみ出すようにして突出している。該各未塗工部は、負極タブ、正極タブに相当するものであり、積層電池の内部で電極端子の負極及び正極に対しそれぞれ電気的に接続される領域となる。

次に積層体４を製造する積層装置（積層電池の製造装置）５について詳しく説明する。図２は、積層装置５の概略構成図である。同図に示すように、積層装置５は、接合シート片を供給する供給手段としてのシート供給機構６と、該シート供給機構６から供給される接合シート片を順次、所定の積層作業位置へ間欠搬送する搬送手段としての搬送機構７と、該搬送機構７によって搬送される接合シート片を順次、積み上げていく積上げ機構８と、これら各機構６〜８を制御する制御部９とを備えている。

シート供給機構６は、負極箔１を供給する負極箔供給機構２１と、負極箔１上に積層されるセパレータ２を供給する負極上セパレータ供給機構２２と、正極箔３を供給する正極箔供給機構２３と、正極箔３上に積層されるセパレータ２を供給する正極上セパレータ供給機構２４と、これら４枚のシートを一体に接合すると共に、矩形状に切断して接合シート片として搬送機構７へ送り出すシート片送出機構２５とを備えている。

負極箔供給機構２１は、負極箔１がロール状に捲回されてなる負極箔原反３１と、該負極箔原反３１から負極箔１を引き出す一対の繰出しローラ３２，３２とを備えている。

負極箔原反３１は、自身の中心軸を回転軸として自由回転可能に支持されている。一対の繰出しローラ３２，３２は、それぞれサーボモータ等の駆動手段により回転制御可能に構成されている。かかる構成の下、本実施形態では、一対の繰出しローラ３２，３２が負極箔１を挟持しつつ連続回転することで、負極箔原反３１から負極箔１が連続して引き出され、シート片送出機構２５へと送られる。

負極上セパレータ供給機構２２は、セパレータ２がロール状に捲回されてなるセパレータ原反３５と、該セパレータ原反３５からセパレータ２を引き出す一対の繰出しローラ３６，３６とを備えている。

セパレータ原反３５は、自身の中心軸を回転軸として自由回転可能に支持されている。一対の繰出しローラ３６，３６は、それぞれサーボモータ等の駆動手段により回転制御可能に構成されている。かかる構成の下、本実施形態では、一対の繰出しローラ３６，３６がセパレータ２を挟持しつつ連続回転することで、セパレータ原反３５からセパレータ２が連続して引き出され、シート片送出機構２５へと送られる。

正極箔供給機構２３は、正極箔３がロール状に捲回されてなる正極箔原反４１と、該正極箔原反４１から正極箔３を引き出す一対の繰出しローラ４２，４２とを備えている。

正極箔原反４１は、自身の中心軸を回転軸として自由回転可能に支持されている。一対の繰出しローラ４２，４２は、それぞれサーボモータ等の駆動手段により回転制御可能に構成されている。かかる構成の下、本実施形態では、一対の繰出しローラ４２，４２が正極箔３を挟持しつつ連続回転することで、正極箔原反４１から正極箔３が連続して引き出され、シート片送出機構２５へと送られる。

正極上セパレータ供給機構２４は、セパレータ２がロール状に捲回されてなるセパレータ原反４５と、該セパレータ原反４５からセパレータ２を引き出す一対の繰出しローラ４６，４６とを備えている。

セパレータ原反４５は、自身の中心軸を回転軸として自由回転可能に支持されている。一対の繰出しローラ４６，４６は、それぞれサーボモータ等の駆動手段により回転制御可能に構成されている。かかる構成の下、本実施形態では、一対の繰出しローラ４６，４６がセパレータ２を挟持しつつ連続回転することで、セパレータ原反４５からセパレータ２が連続して引き出され、シート片送出機構２５へと送られる。

シート片送出機構２５は、負極側重ね合わせ機構５１と、正極側重ね合わせ機構５２と、正負重ね合わせ機構５３と、シート片製造機構５４とを備えている。

負極側重ね合わせ機構５１は、サーボモータ等の駆動手段により回転制御可能に構成された一対のニップローラ５５，５５を備えている。本実施形態では、一対のニップローラ５５，５５がそれぞれ互いに圧接しつつ連続回転するよう制御される。また、一対のニップローラ５５，５５のうち、少なくとも一方はヒータを備えた加熱ローラとして構成されている。

かかる構成の下、本実施形態では、負極箔供給機構２１から供給される帯状の負極箔１と、負極上セパレータ供給機構２２から供給される帯状のセパレータ２とが重なるように一対のニップローラ５５，５５間に連続して送り込まれる。

そして、負極箔１及びセパレータ２が一対のニップローラ５５，５５間を加熱圧接状態で通過することで、樹脂製のセパレータ２が負極箔１に熱溶着し、両者は接合シートとして一体に重ね合わされた状態となる。以下、負極箔１及びセパレータ２の２枚が接合された接合シートを「負極接合シートＴａ」という。一対のニップローラ５５，５５間から送り出された帯状の負極接合シートＴａは正負重ね合わせ機構５３へと送られる。

正極側重ね合わせ機構５２は、サーボモータ等の駆動手段により回転制御可能に構成された一対のニップローラ５６，５６を備えている。本実施形態では、一対のニップローラ５６，５６がそれぞれ互いに圧接しつつ連続回転するよう制御される。また、一対のニップローラ５６，５６のうち、少なくとも一方はヒータを備えた加熱ローラとして構成されている。

かかる構成の下、本実施形態では、正極箔供給機構２３から供給される帯状の正極箔３と、正極上セパレータ供給機構２４から供給される帯状のセパレータ２とが重なるように一対のニップローラ５６，５６間に連続して送り込まれる。

そして、正極箔３及びセパレータ２が一対のニップローラ５６，５６間を加熱圧接状態で通過することで、樹脂製のセパレータ２が正極箔３に熱溶着し、両者は接合シートとして一体に重ね合わされた状態となる。以下、正極箔３及びセパレータ２の２枚が接合された接合シートを「正極接合シートＴｂ」という。一対のニップローラ５６，５６間から送り出された帯状の正極接合シートＴｂは正負重ね合わせ機構５３へと送られる。

正負重ね合わせ機構５３は、サーボモータ等の駆動手段により回転制御可能に構成された一対のニップローラ５７，５７を備えている。本実施形態では、一対のニップローラ５７，５７がそれぞれ互いに圧接しつつ連続回転するよう制御される。また、一対のニップローラ５７，５７のうち、少なくとも一方はヒータを備えた加熱ローラとして構成されている。

かかる構成の下、本実施形態では、負極側重ね合わせ機構５１から供給される帯状の負極接合シートＴａと、正極側重ね合わせ機構５２から供給される帯状の正極接合シートＴｂとが重なるように一対のニップローラ５７，５７間に連続して送り込まれる。

そして、負極接合シートＴａ及び正極接合シートＴｂが一対のニップローラ５７，５７間を加熱圧接状態で通過することで、負極接合シートＴａ側のセパレータ２が正極接合シートＴｂ側の正極箔３に熱溶着し、これらは接合シートとして一体に重ね合わされた状態となる。以下、負極箔１、セパレータ２、正極箔３及びセパレータ２の４枚のシートがこの順序で重なり接合された接合シートを「正負接合シートＴｃ」という。

尚、負極側重ね合わせ機構５１（一対のニップローラ５５，５５）及び正極側重ね合わせ機構５２（一対のニップローラ５６，５６）における加熱処理を省略し、正負重ね合わせ機構５３（一対のニップローラ５７，５７）においてのみ加熱処理を行い、ここで４枚のシートを一体（正負接合シートＴｃ）とする構成としてもよい。

シート片製造機構５４は、正負重ね合わせ機構５３（一対のニップローラ５７，５７）から送り出される帯状の正負接合シートＴｃを矩形状のシート片に切断し、搬送機構７へ受け渡すための機構である。以下、矩形状に切断された正負接合シートＴｃを「正負接合シート片Ｔｃ」という。

シート片製造機構５４は、帯状の正負接合シートＴｃを切断するための一対のカッタ刃５９と、矩形状に切断された正負接合シート片Ｔｃを吸着し搬送機構７へ受け渡すためのシート片受渡し機構６０とを備えている。

一対のカッタ刃５９は、図示しない駆動手段により、帯状の正負接合シートＴｃの搬送経路に沿って変位するシート追従変位動作と、該正負接合シートＴｃを切断するシート切断動作とを同時に実行可能に構成されている。つまり、一対のカッタ刃５９は、一定速度で連続して送り出される帯状の正負接合シートＴｃに追従して同速度で移動しつつ、該正負接合シートＴｃを切断することができるよう構成されている。

シート片受渡し機構６０は、連続動作を行う正負重ね合わせ機構５３と、間欠動作を行う搬送機構７の動作の違いを吸収するためのものである。

図３に示すように、シート片受渡し機構６０は、回転可能に設けられた駆動軸６１と、該駆動軸６１の軸方向一端側に取付けられ、該駆動軸６１と一体回転する回転体６２と、駆動軸６１の軸方向他端側に接続され、該駆動軸６１を連続回転駆動する図示しないモータ等の回転駆動手段と、回転体６２の周方向に９０°の等間隔で設けられ、駆動軸６１の軸方向と平行する方向を軸心として回転可能となるよう回転体６２に軸支された４つの自転軸６３と、該自転軸６３の軸方向一端側から径方向外側に延出した支持軸部６４と、該支持軸部６４の先端側に設けられ、正負接合シートＴｃを吸着可能な吸着ヘッド６５と、自転軸６３の軸方向他端側に設けられた遊星歯車６６と、駆動軸６１と同心で回転可能に設けられた中央歯車６７と、遊星歯車６６と中央歯車６７の間に設けられ、両者とそれぞれ噛合するアイドラギヤ６８と、中央歯車６７の回転及び停止を駆動制御する図示しない歯車制御手段とを備えている。尚、吸着ヘッド６５及びその負圧供給に係る構造は、後述する搬送機構７の吸着ヘッド７５に係る構造と同様であるため、詳しい説明は省略する。

かかる構成の下、シート片受渡し機構６０は、回転体６２の回動軸（駆動軸６１）の鉛直上方位置及びその回転方向前後所定区間を含む受取り区間において、正負重ね合わせ機構５３から一定速度で連続して送り出される帯状の正負接合シートＴｃを吸着ヘッド６５に吸着させると共に、該正負接合シートＴｃに追従するように一対のカッタ刃５９を同速度で移動させつつ、該正負接合シートＴｃを切断する。

そして、吸着ヘッド６５に吸着された正負接合シート片Ｔｃは、回転体６２の下方へ搬送され、回転体６２の回動軸（駆動軸６１）の鉛直下方位置及びその回転方向前後所定区間を含む受渡し区間において、後述する搬送機構７の吸着ヘッド７５に対し受け渡される。

尚、本実施形態では、回転体６２の連続回転に合わせて適宜、中央歯車６７の停止制御や所定方向への回転制御を行うことにより、上記受取り区間及び受渡し区間において、吸着ヘッド６５の移動速度が遅くなりかつ吸着ヘッド６５の姿勢変化が少なくなるような動作制御を行っている。これにより、正負接合シートＴｃの受取り及び受渡しを安定して行うことができる。

勿論、このような吸着ヘッド６５の動作制御に係る構成は、上述したシート片受渡し機構６０に係る構成に限定されるものではない。例えば遊星歯車とカム機構を組み合わせた公知技術（例えば特開２００６−２９８５５７号公報）等を応用して用いることができる。

この他、シート供給機構６には、各シートの供給経路の途中において、シートの弛みを防止するためのテンション付与機構（図示略）や、シートを案内するための各種案内ローラ（符号略）等も設けられている。

次に搬送機構７の構成について詳しく説明する。図３は、搬送機構７等を示す側面模式図である。図４は、搬送機構７等を示す正面模式図である。以下、図４の左右方向（水平方向）をＸ軸方向とし、紙面奥行方向をＹ軸方向とし、上下方向をＺ軸方向として説明する。

搬送機構７は、Ｘ軸方向を軸線方向として回転可能に設けられた駆動軸７０と、該駆動軸７０と一体回転するよう該駆動軸７０に取付固定された円盤状のターレット７１と、駆動軸７０の軸受けとなる円筒カム７２とを備えている。

駆動軸７０は、その基端側（図４左側）において、図示しない間欠回転駆動手段に接続されており、一定方向（図３の時計回り方向）へ６０°ずつ間欠的に回転するよう構成されている。

尚、本実施形態では、０．１秒程度の高速度の間欠動作（例えば０．０４秒の搬送動作＋０．０６秒のインターバル）を想定しており、これを実現可能な間欠回転駆動手段の一例としては、例えばインデックス（間欠割出装置）やＤＤモータ（ダイレクトドライブモータ）、サーボモータ、リニアモータなどが挙げられる。

ターレット７１には、その周縁部近傍（その径方向における円筒カム７２の外周面の位置よりも外側位置）において、Ｘ軸方向に貫通する軸受孔７３が、その回転軸となる駆動軸７０を中心に周方向に６０°の等間隔で６つ形成されている。

以下、ターレット７１の回転方向に対し、各軸受孔７３が一旦停止する位置を第１ポジションＰ１〜第６ポジションＰ６として種々の説明を行う（図３参照）。具体的に、本実施形態では、駆動軸７０の鉛直上方における停止位置を「第１ポジションＰ１」とし、ここから、図３の時計回り方向へ６０°進んだ位置を「第２ポジションＰ２」とし、さらに６０°進んだ位置を「第３ポジションＰ３」とする。また、駆動軸７０の鉛直下方における停止位置を「第４ポジションＰ４」とし、ここから、図３の時計回り方向へ６０°進んだ位置を「第５ポジションＰ５」とし、さらに６０°進んだ位置を「第６ポジションＰ６」とする。ここで、第１ポジションＰ１が本実施形態における旋回方向第１位置に相当し、第４ポジションＰ４が旋回方向第２位置に相当する。

各軸受孔７３には、それぞれ直棒状の駆動用ロッド７４が図示しないベアリング機構を介して挿通されている。各駆動用ロッド７４は、その基端側（図４左側）において、図示しない駆動手段に接続されており、Ｘ軸方向に沿ってスライド変位可能に構成されている。

尚、駆動用ロッド７４を駆動する駆動手段としては、直動型の流体圧シリンダなどが一例に挙げられる。勿論、駆動用ロッド７４に係る駆動手段の構成はこれに限定されるものではなく、他の駆動手段を採用してもよい。

各駆動用ロッド７４の先端側（図４右側）には、それぞれ上記正負接合シート片Ｔｃを吸着可能な吸着手段としての吸着ヘッド７５が組付けられている。つまり、円筒カム７２周りに６０°の等間隔で６つの吸着ヘッド７５が配設されている。

ここで、吸着ヘッド７５の組付構造についてより詳しく説明する。各駆動用ロッド７４の先端部には、Ｘ軸方向と直交する方向に貫通した軸受筒部７６が設けられている。各軸受筒部７６には、それぞれ直棒状の支持軸部７７が挿通されている。

各支持軸部７７は、軸受筒部７６の軸心に沿ってスライド変位可能に設けられると共に、軸受筒部７６の軸心回りには変位不能な構成となっている。支持軸部７７は、図示しないバネ等の付勢手段により、その基端側（円筒カム７２側）に付勢されている。そして、この支持軸部７７の先端側（円筒カム７２とは反対側）に吸着ヘッド７５が設けられている。

一方、支持軸部７７の基端部にはカムフォロア７９が形成されている。これに対応して、円筒カム７２の外周面には、２本のカム溝８０Ａ，８０Ｂが形成されている。各カム溝８０Ａ，８０Ｂは、それぞれ円筒カム７２の外周面を一周して元の位置に戻るように形成されている。そして、支持軸部７７のカムフォロア７９は、常時、円筒カム７２の第１カム溝８０Ａ又は第２カム溝８０Ｂのいずれかに係合した状態となっている。

第１カム溝８０Ａ及び第２カム溝８０Ｂは、図４に示す円筒カム７２の正面視において、Ｘ軸方向に対しそれぞれ逆方向に傾斜するように形成されている。これにより、第１カム溝８０Ａ及び第２カム溝８０Ｂは、円筒カム７２の上端部にあたる第１ポジションＰ１を含む周方向所定区間においては、カムフォロア７９がＸ軸方向へ移動可能に繋がっている一方、円筒カム７２の下端部にあたる第４ポジションＰ４においては、Ｘ軸方向へ所定間隔だけ離間している。

かかる構成の下、駆動軸７０を介してターレット７１が回転し、各駆動用ロッド７４を介して各吸着ヘッド７５が円筒カム７２の周囲を間欠的に旋回動作する際には、支持軸部７７のカムフォロア７９が第１カム溝８０Ａ又は第２カム溝８０Ｂのいずれかに沿って移動することにより、吸着ヘッド７５はＸ軸方向へも変位することとなる。

これにより、搬送機構７は、円筒カム７２の上方位置（第１ポジションＰ１）において上記シート供給機構６から受け渡される正負接合シート片Ｔｃの搬送先を、円筒カム７２の下方位置（第４ポジションＰ４）において、Ｘ軸方向に並設された第１積層作業位置ＲＡ１又は第２積層作業位置ＲＡ２に切換え可能に構成されている。

具体的には、第１カム溝８０Ａに沿って吸着ヘッド７５を旋回させることにより、円筒カム７２の上方位置（第１ポジションＰ１）にて受け渡される正負接合シート片Ｔｃを、駆動軸７０の基端側に位置する第１積層作業位置ＲＡ１へ搬送することができる。

一方、第２カム溝８０Ｂに沿って吸着ヘッド７５を旋回させることにより、円筒カム７２の上方位置（第１ポジションＰ１）にて受け渡される正負接合シート片Ｔｃを、駆動軸７０の先端側に位置する第２積層作業位置ＲＡ２へ搬送することができる。

尚、図示は省略するが、第１カム溝８０Ａ又は第２カム溝８０Ｂの底壁部には第１ポジションＰ１及び第４ポジションＰ４において、円筒カム７２の径方向外側に向け膨出した膨出部が設けられている。これにより、吸着ヘッド７５が第１ポジションＰ１へ移動した際には、該吸着ヘッド７５が円筒カム７２の径方向外側すなわち上方に向け変位することとなる。一方、吸着ヘッド７５が第４ポジションＰ４へ移動した際には、該吸着ヘッド７５が円筒カム７２の径方向外側すなわち下方に向け変位することとなる。

吸着ヘッド７５は吸着板８２を有している（図６，７参照）。吸着板８２としては、多孔質体からなる多孔質吸着板や、多孔式吸着板などを採用することができる。

また、本実施形態では、後述する保持機構１１０（押さえ爪１１４）と干渉しないように、吸着板８２の四隅にそれぞれ切欠き部８２ａが形成されている。

吸着ヘッド７５の内部には、吸着板８２に連通する連通路（図示略）が形成されている。吸着ヘッド７５の外部には、前記連通路に連通するチューブ８３が接続されている。

これに対応して、ターレット７１の円筒カム７２側の側面には、上記６つの軸受孔７３の近傍にそれぞれ併設されるように吸引ポート８４が形成されている。そして、各吸着ヘッド７５から延出したチューブ８３の他端側は、それぞれ対応する吸引ポート８４に接続されている。

ターレット７１には、各吸引ポート８４からＸ軸方向に貫通し反対側の側面に円形状に開口した通気孔８９が形成されている。ターレット７１の周方向における各通気孔８９の形成範囲は、本実施形態ではターレット７１の周方向約１０°幅分に設定されている。

また、６つの通気孔８９が開口した側（円筒カム７２側とは反対側）のターレット７１の側面には、該側面を覆うように円盤状の固定バルブ９０が配設されている。

図５に示すように、固定バルブ９０内には、３つの負圧空間部ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３と、１つの正圧空間部ＤＡ４とが形成されている。各空間部ＤＡ１〜ＤＡ４は、ターレット７１の回転に伴い位置変化する各通気孔８９と連通可能となるよう、固定バルブ９０のターレット７１側の側面に開口している。

より詳しくは、第１負圧空間部ＤＡ１は、第１ポジションＰ１を起点としてターレット７１の回転方向約５０°幅分の範囲に円弧状に開口している。第２負圧空間部ＤＡ２は、第２ポジションＰ２を起点としてターレット７１の回転方向約５０°幅分の範囲に円弧状に開口している。第３負圧空間部ＤＡ３は、第３ポジションＰ３を起点としてターレット７１の回転方向約５０°幅分の範囲に円弧状に開口している。正圧空間部ＤＡ４は、第４ポジションＰ４においてターレット７１の回転方向約１０°幅分の範囲に円形状に開口している。

固定バルブ９０には、各負圧空間部ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３に対応して個別に真空発生手段（負圧供給手段）としてのエジェクタＥＡ１，ＥＡ２，ＥＡ３が設けられている。具体的には、第１負圧空間部ＤＡ１に対し、図示しない連通孔を介して第１エジェクタＥＡ１が接続されている。同様に、第２負圧空間部ＤＡ２に対し第２エジェクタＥＡ２が接続され、第３負圧空間部ＤＡ３に対し第３エジェクタＥＡ３が接続されている。

かかる構成の下、第１エジェクタＥＡ１（第２エジェクタＥＡ２、第３エジェクタＥＡ３）が作動すると、第１負圧空間部ＤＡ１（第２負圧空間部ＤＡ２、第３負圧空間部ＤＡ３）内の空気が吸引され、第１負圧空間部ＤＡ１（第２負圧空間部ＤＡ２、第３負圧空間部ＤＡ３）内は負圧が供給された状態となる。本実施形態では、各エジェクタＥＡ１，ＥＡ２，ＥＡ３が常時作動状態となるよう制御されている。

そして、ターレット７１の回転に伴い、第１負圧空間部ＤＡ１（第２負圧空間部ＤＡ２、第３負圧空間部ＤＡ３）と連通する所定の通気孔８９に負圧が供給されると、該通気孔８９とチューブ８３を介して連通した吸着ヘッド７５（吸着板８２）において吸引が行われ、正負接合シート片Ｔｃを吸着することができる。

また、固定バルブ９０には、正圧空間部ＤＡ４に対応して正圧供給手段としてのエアブロアＥＡ４が設けられている。エアブロアＥＡ４は、図示しない連通孔を介して正圧空間部ＤＡ４に接続されている。エアブロアＥＡ４は、制御部９によってオンオフ制御される。本実施形態では、第４ポジションＰ４に各通気孔８９が間欠停止する際（ターレット７１の間欠回転動作間のインターバル中）の所定のタイミングに合わせて、エアブロアＥＡ４が作動状態となる。

エアブロアＥＡ４が作動すると、正圧空間部ＤＡ４に対し圧縮空気が噴射されることとなり、通気孔８９及びチューブ８３を介して、該正圧空間部ＤＡ４と連通する吸着ヘッド７５（吸着板８２）から正負接合シート片Ｔｃを離間させることができる。

上記のとおり、本実施形態では、各負圧空間部ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３が互いに非連通状態となるよう構成されると共に、ターレット７１の回転方向に隣接する２つの吸着ヘッド７５に係る通気孔８９が同時に同一の負圧空間部ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３と連通しないよう構成されている。

かかる構成により、仮に所定の吸着ヘッド７５に吸着されていた正負接合シート片Ｔｃが外れてしまい、該吸着ヘッド７５と連通した所定の負圧空間部（例えば第１負圧空間部ＤＡ１）内の真空度が低下してしまった場合でも、他の吸着ヘッド７５と連通した負圧空間部（例えば第２負圧空間部ＤＡ２、第３負圧空間部ＤＡ３）内の真空度は低下せず、該吸着ヘッド７５の吸着力が低下しないように構成されている。

上述したように、本実施形態では、吸着ヘッド７５が０．１秒程度の高速度で間欠動作を行う構成となっているため、真空度が低下した場合には、低速で吸着搬送を行う従来の吸着ヘッドよりもシート片が落下しやすくなるおそれがある。

一方、固定バルブ９０の周方向において各空間部ＤＡ１〜ＤＡ４間（例えば第１負圧空間部ＤＡ１と第２負圧空間部ＤＡ２の間）に位置する隔壁部分の幅がターレット７１の通気孔８９の幅と同じ約１０°幅に設定されると共に、ここを通気孔８９が高速で通過していくこととなるため、吸着ヘッド７５が第１ポジションＰ１から第４ポジションＰ４までの間を移動する間、実質的に吸着ヘッド７５内の真空度が低下するようなことはなく、正負接合シート片Ｔｃを脱落させずに吸着搬送することができる。

さらに、搬送機構７においては、第２ポジションＰ２に対応して撮像手段としての撮像装置９５が配置されている。本実施形態では、撮像装置９５としてＣＣＤカメラが採用されている。勿論、これに限らず、ＣＭＯＳカメラなど、他の撮像手段を採用してもよい。

撮像装置９５は、吸着ヘッド７５によって吸着搬送される正負接合シート片Ｔｃを撮像する。そして、撮像装置９５によって撮像され取得された画像データは、制御部９に入力される。そして、制御部９は、撮像装置９５によって取得された画像データに基づいて、後述する積層ステージ機構１００を制御可能に構成されている。

次に積上げ機構８の構成について詳しく説明する。図６は、積層ステージ機構１００及び保持機構１１０等を示す平面模式図である。図７は、積層ステージ機構１００及び保持機構１１０等を示す側面模式図である。

積上げ機構８は、２つの積層作業位置ＲＡ１，ＲＡ２に対応してそれぞれ設けられている。積上げ機構８は、積層ステージ機構１００と、該積層ステージ機構１００（ステージ部としての積層テーブルＳＡ）の四隅に対応して設けられた４つの保持機構１１０とを備えている。

積層ステージ機構１００は、いわゆるＸＹＺθステージであり、Ｘ軸移動機構１０１、Ｙ軸移動機構１０２、Ｚ軸移動機構１０３及びθ軸移動機構１０４を備えている。

Ｘ軸移動機構１０１は、基台１０５上に配設され、水平方向の一方向であるＸ軸方向（図７の紙面奥行方向）に移動可能に構成されている。Ｙ軸移動機構１０２は、Ｘ軸移動機構１０１上に配設され、Ｘ軸方向に直交する水平方向であるＹ軸方向（図７の左右方向）に移動可能に構成されている。Ｚ軸移動機構１０３は、Ｙ軸移動機構１０２上に配設され、支持軸部１０６を介して積層テーブルＳＡを上下方向であるＺ軸方向に移動可能に構成されている。θ軸移動機構１０４は、Ｚ軸移動機構１０３上に配設され、支持軸部１０６を介して、Ｚ軸回りの回転方向であるθ軸方向に積層テーブルＳＡを移動可能に構成されている。

積層テーブルＳＡは、正負接合シート片Ｔｃを積層していくための可搬式の積層用パレットＳＢ（以下、単に「パレットＳＢ」という。）を載置可能に構成されている。積層テーブルＳＡは、パレットＳＢよりも一回り大きな平面視略矩形状をなし、パレットＳＢは自身の各辺が積層テーブルＳＡの各辺に対し略平行するように載置される。

パレットＳＢは、正負接合シート片Ｔｃよりも一回り大きな平面視略矩形状をなし、正負接合シート片Ｔｃは自身の各辺がパレットＳＢの各辺に対し略平行するように載置される。

各保持機構１１０は、パレットＳＢ上に載置される正負接合シート片Ｔｃを押さえるための保持部１１１と、該保持部１１１を駆動する駆動機構１１２とを備えている。本実施形態では、４つの保持機構１１０が同期して動くように構成されている。つまり、４つの保持部１１１に係る４つの駆動機構１１２が連動することにより、４つの保持部１１１が同期して動くように構成されている。

保持部１１１は、Ｚ軸方向（上下方向）を軸心として回転可能かつＺ軸方向に変位可能に設けられた軸部１１３と、該軸部１１３の径方向外側に向け延出した平板状の４つの押さえ爪１１４とを備えている。

但し、本実施形態では、４つの押さえ爪１１４が９０°の等間隔ではなく、軸部１１３の周方向に偏在した構成となっている。具体的には、４つの押さえ爪１１４が７２°間隔で配置され、一部に１４４°間隔分の押さえ爪非形成区間Ｋが設けられた構成となっている。尚、本実施形態では、各保持部１１１の押さえ爪非形成区間Ｋが積層テーブルＳＡ側を向いた状態となることで、後述するパレットＳＢの搬入・搬出作業を行うことが可能となるよう構成されている。

駆動機構１１２により軸部１１３を回転させたり上下動させることにより、押さえ爪１１４を水平方向に旋回移動させたり、上下動させることができる。尚、軸部１１３を駆動する駆動機構１１２としては、軸部１１３を上下動させるための直動型の流体圧シリンダ（上下駆動手段）や、軸部１１３を回転させるためのロータリシリンダ（回転駆動手段）などを組み合わせた構成が一例に挙げられる。勿論、駆動機構１１２の構成はこれに限定されるものではなく、他の駆動手段を採用してもよい。

また、各積上げ機構８には、図示しないパレット搬入出機構がＸ軸方向に並設されている。パレット搬入出機構は、正負接合シート片Ｔｃが載っていない空のパレットＳＢを積層テーブルＳＡ上へ配置したり、完成した積層体４が載置されたパレットＳＢを積層テーブルＳＡ上から取出すための機構であり、図示しないピックアンドプレイス装置等を備えている。

これに対応して、積層テーブルＳＡ上には、ピックアンドプレイス装置のチャキングハンドを抜き差しするための一対の溝部ＳＡａがＸ軸方向に沿って形成されている。つまり、空のパレットＳＢの搬入時においては、チャキングハンドによりパレットＳＢを挟持しつつ積層テーブルＳＡ上に配置した後、溝部ＳＡａを介してチャキングハンドを抜くことができる。一方、完成した積層体４が載置されたパレットＳＢの搬出時においては、溝部ＳＡａへチャキングハンドを挿入することによりパレットＳＢの下面を支持すると共に、積層体４を挟持可能となる。

次に、制御部９について説明する。制御部９は、例えば演算手段としてのＣＰＵや、各種プログラムを記憶するＲＯＭ、演算データや入出力データなど各種データを一時的に記憶するＲＡＭなどを備えた、いわゆるコンピュータシステムとして構成されている。

制御部９は、シート供給機構６、搬送機構７及び積上げ機構８とそれぞれ電気的に接続されており、これらとの間で各種データを送受信可能に構成されると共に、各機構６〜８を駆動制御可能に構成されている。

例えば、制御部９は、搬送機構７において、吸着ヘッド７５毎に正負接合シート片Ｔｃが搬送される搬送先（第１積層作業位置ＲＡ１又は第２積層作業位置ＲＡ２）を切換える制御や、積上げ機構８において、積層テーブルＳＡの位置調整を行う制御などを実行可能に構成されている。

尚、かかる制御は、ＲＡＭにおいて随時更新記憶されるデータテーブルに基づいて行われる。データテーブルには、各吸着ヘッド７５の位置情報、各吸着ヘッド７５に吸着された正負接合シート片Ｔｃに関する情報、パレットＳＢ上に積み上げられた正負接合シート片Ｔｃの数情報、並びに、これらの対応関係などが記憶される。

次に、シート供給機構６から供給される正負接合シート片Ｔｃを積み上げていく積層作業の流れについて詳しく説明する。

搬送機構７の上方位置（第１ポジションＰ１）には、シート供給機構６のシート片受渡し機構６０（吸着ヘッド６５）によって、所定のタイミングで正負接合シート片Ｔｃが吸着搬送されてくる。

このタイミングに合わせて、搬送機構７では、ターレット７１の間欠回転動作が行われ、所定の吸着ヘッド７５が円筒カム７２の真上位置（第１ポジションＰ１）に旋回移動してくる。

吸着ヘッド７５が第１ポジションＰ１に到達すると、該吸着ヘッド７５は上述したカム溝８０Ａ，８０Ｂの膨出部によって上方へ押し上げられ、シート片受渡し機構６０の吸着ヘッド６５に近接した状態で一旦停止する。

同時に、該吸着ヘッド７５に係る通気孔８９は第１負圧空間部ＤＡ１と連通した状態となる。また、これに合わせて、シート片受渡し機構６０では、吸着ヘッド６５による正負接合シート片Ｔｃの吸着が解除される。これにより、正負接合シート片Ｔｃの受渡しが行われ、正負接合シート片Ｔｃは搬送機構７の吸着ヘッド７５に吸着保持される。

併せて、制御部９は、上記データテーブルに基づき、該吸着ヘッド７５に吸着された正負接合シート片Ｔｃの搬送先が第１積層作業位置ＲＡ１又は第２積層作業位置ＲＡ２のいずれの積上げ機構８であるかを判定する。

例えば正負接合シート片Ｔｃを１００枚（計４００枚のシート片）を積み重ねることにより積層体４が完成する構成の下、現在、第２積層作業位置ＲＡ２の積上げ機構８において積層作業が行われ、この時点で第４ポジションＰ４の吸着ヘッド７５によって９８枚目の正負接合シート片Ｔｃが積み重ねられたと仮定すると、制御部９は、この時点で第１ポジションＰ１にある吸着ヘッド７５に吸着された正負接合シート片Ｔｃの搬送先を第１積層作業位置ＲＡ１の積上げ機構８とする判定を下す。

続いて、制御部９は、該吸着ヘッド７５に係る駆動用ロッド７４を駆動制御し、該吸着ヘッド７５を上記判定結果（例えば第１積層作業位置ＲＡ１）に対応するカム溝８０Ａ，８０Ｂ（例えば第１カム溝８０Ａ）側へ寄せる制御を行う。以降、該吸着ヘッド７５は、円筒カム７２周りを１周旋回移動する間、この選択されたカム溝８０Ａ，８０Ｂに沿って移動することとなる。

上記のように第１ポジションＰ１にて正負接合シート片Ｔｃを吸着した吸着ヘッド７５は、次のターレット７１の間欠回転動作に伴い第２ポジションＰ２へ旋回移動する。この間、該吸着ヘッド７５に係る通気孔８９は、大部分において第１負圧空間部ＤＡ１と連通した状態が維持され、該吸着ヘッド７５が第２ポジションＰ２にて一旦停止すると、第２負圧空間部ＤＡ２と連通した状態となる。

加えて、このタイミングに合わせて、撮像装置９５による正負接合シート片Ｔｃの撮像処理が実行される。ここで、撮像装置９５によって取得された画像データは、制御部９に入力され記憶される。そして、制御部９は、この画像データに基づいて、正負接合シート片Ｔｃの位置ズレ量（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、θ軸方向への位置ズレ量）を算出し、上記データテーブルに記憶する。

その後、第２ポジションＰ２に一旦停止していた吸着ヘッド７５は、ターレット７１の間欠回転動作に伴い第３ポジションＰ３、第４ポジションＰ４へと順次、間欠的に旋回移動していくこととなる。この間、該吸着ヘッド７５に係る通気孔８９は、大部分において第２負圧空間部ＤＡ２や第３負圧空間部ＤＡ３と連通した状態が維持され、該吸着ヘッド７５が第４ポジションＰ４にて一旦停止すると、正圧空間部ＤＡ４と連通した状態となる。

尚、第３ポジションＰ３から第４ポジションＰ４への吸着ヘッド７５の旋回移動中において、制御部９は、上記データテーブルに記憶した該吸着ヘッド７５に吸着された正負接合シート片Ｔｃの位置ズレ量に基づいて積層ステージ機構１００（Ｘ軸移動機構１０１、Ｙ軸移動機構１０２及びθ軸移動機構１０４）を駆動制御し、積層テーブルＳＡの位置調整を行う。つまり、新たに載置される正負接合シート片Ｔｃの位置ズレ量に合わせて、パレットＳＢ及びここに既に積み上げられた積層体４の位置調整を行う。ここで、積層テーブルＳＡの位置調整を行う処理機能により本実施形態におけるステージ調整手段が構成される。

同時に、制御部９は、上記データテーブルに基づき、既に積み上げられた正負接合シート片Ｔｃのシート数を把握し、該シート数に応じて積層ステージ機構１００（Ｚ軸移動機構１０３）を駆動制御し、積層テーブルＳＡの高さ調整を行う。

これにより、パレットＳＢ上に積み上げられた積層体４の最上面の高さ位置を常時一定に維持することができる。つまり、積層体４の最上面を基準とした押さえ爪１１４の相対的な上昇量を常時一定とすることができる。

吸着ヘッド７５が円筒カム７２の真下位置（第４ポジションＰ４）に到達すると、該吸着ヘッド７５は上述したカム溝８０Ａ，８０Ｂの膨出部によって下方へ押し下げられ、自身の吸着した正負接合シート片Ｔｃを、上記判定結果に対応した積上げ機構８（例えば第１積層作業位置ＲＡ１の積上げ機構８）の積層テーブルＳＡ上のパレットＳＢ又はここに既に積み上げられた積層体４の最上面に載置した状態で一旦停止する。その後、所定のタイミングでエアブロアＥＡ４を作動させることにより、正負接合シート片Ｔｃの吸着解除を行う。

尚、ここでパレットＳＢ上に既に１枚以上の正負接合シート片Ｔｃが積み上げられ、積層体４が存在している場合には、吸着ヘッド７５の周縁部より外方へはみ出した正負接合シート片Ｔｃの縁部（はみ出し部分）が、積層体４の最上面（前回載置された正負接合シート片Ｔｃ）を押さえている押さえ爪１１４の上に載った状態となる。

上記のように吸着ヘッド７５によって正負接合シート片Ｔｃが載置されると、保持機構１１０が作動し、各保持部１１１が上昇する。これにより、押さえ爪１１４が所定の高さ位置まで上昇する。

続いて、各保持部１１１が回転し、所定の押さえ爪１１４を新たに載置された正負接合シート片Ｔｃ上へと旋回移動させる。該押さえ爪１１４が正負接合シート片Ｔｃへ移動すると、各保持部１１１が下降する。これにより、新たに載置された正負接合シート片Ｔｃ（積層体４）の四隅の各コーナー部近傍が押さえ爪１１４により押さえられた状態となる。

新たに載置された正負接合シート片Ｔｃの四隅が押さえられた状態となると、第４ポジションＰ４において空となった吸着ヘッド７５は、次のターレット７１の間欠回転動作に伴い上昇しつつ、第５ポジションＰ５へ旋回移動する。

その後、上記一連の積層作業が所定数回繰り返し行われることで、負極箔１、セパレータ２、正極箔３、セパレータ２がこの順序で下から順に積層された積層体４が完成する。

このように所定の積上げ機構８において積層体４が完成すると、該積層体４が載置されたパレットＳＢを上記パレット搬入出機構（ピックアンドプレイス装置）により積層テーブルＳＡ上から取出すと共に、空のパレットＳＢを積層テーブルＳＡ上へ配置する。本実施形態では、これらの作業時間として２秒程度を想定している。

ここで、仮に第２積層作業位置ＲＡ２の積上げ機構８において、１００枚の正負接合シート片Ｔｃが積み上げられた積層体４が完成したと仮定した場合、その最後の１００枚目の正負接合シート片Ｔｃを吸着搬送してきた吸着ヘッド７５よりも後に第４ポジションＰ４へ旋回移動してくる吸着ヘッド７５は、第１カム溝８０Ａに沿って第１積層作業位置ＲＡ１の積上げ機構８へ正負接合シート片Ｔｃを搬送していくため、第２積層作業位置ＲＡ２において積層体４の取出し作業を行っている間も積層作業を中断することなく行うことができる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、旋回移動可能に設けられた複数の吸着ヘッド７５により正負接合シート片Ｔｃを吸着搬送する搬送機構７を備えることにより、積層作業の高速化を図ることができる。

加えて、第１積層作業位置ＲＡ１又は第２積層作業位置ＲＡ２のうちの一方の積上げ機構８において積層作業が完了し、積層体４を搬出する作業中においても、他方の積上げ機構８において積層作業が行うことができる。結果として、先の積層作業の終了から次の積層作業を開始するまでに、積層作業の中断がなく、総体的な生産性の向上等を図ることができる。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態について詳しく説明する。但し、上述した第１実施形態と重複する部分については、同一の部材名称、同一の符号を用いる等してその詳細な説明を省略するとともに、以下には第１実施形態と相違する部分を中心として説明することとする。

本実施形態では、シート供給機構６から、負極箔１及びセパレータ２の２枚が接合された負極接合シート片Ｔａと、正極箔３及びセパレータ２の２枚が接合された正極接合シート片Ｔｂとが個別に供給され、これらを交互に図８，９に示す搬送機構２００によって第１積層作業位置ＲＡ１又は第２積層作業位置ＲＡ２の積上げ機構８へ搬送し積層していく構成となっている。

本実施形態に係るシート供給機構６（シート片送出機構２５）においては、第１実施形態の正負重ね合わせ機構５３が省略されると共に、負極側重ね合わせ機構５１から帯状の負極接合シートＴａが連続して送り出される第１の供給レーン、及び、正極側重ね合わせ機構５２から帯状の正極接合シートＴｂが連続して送り出される第２の供給レーンそれぞれに対応してシート片製造機構５４が設けられている。

これにより、本実施形態に係る構成では、搬送機構２００の上方位置において、上記第１の供給レーンから負極接合シート片Ｔａを受け取るための第１供給位置ＲＢ１と、上記第２の供給レーンから正極接合シート片Ｔｂを受け取るための第２供給位置ＲＢ２とが、Ｘ軸方向に並設された構成となっている。つまり、本実施形態では、第１の供給レーン及び第２の供給レーンといった複数の供給部を備えた構成となっている。

以下、本実施形態に係る搬送機構２００の構成について詳しく説明する。図８は、搬送機構２００等を示す側面模式図である。図９は、搬送機構２００等を示す正面模式図である。

搬送機構２００は、Ｘ軸方向を軸線方向として回転可能に設けられた駆動軸７０と、該駆動軸７０と一体回転するよう該駆動軸７０に取付固定された円盤状のターレット２０１とを備えている。

ターレット２０１の外周面には、その周方向に６０°の等間隔で６つの吸着ヘッド７５が配設されている。

ここで、吸着ヘッド７５の組付構造についてより詳しく説明する。ターレット２０１の外周面には、その周方向に６０°の等間隔で６つの軸孔２０２が形成されている。各軸孔２０２は、それぞれターレット２０１の径方向に沿って形成されている。

各軸孔２０２には、可動軸部２０５が挿し込まれている。可動軸部２０５は、ターレット２０１の径方向に沿って伸縮可能に設けられると共に、軸孔２０２の軸心回りに回動変位可能に構成されている。

可動軸部２０５の先端には、その軸方向と直交する方向へ延出形成された旋回アーム２０６が設けられている。そして、この旋回アーム２０６の先端側に、直棒状の固定軸部２０７を介して吸着ヘッド７５が設けられている。

かかる構成により、吸着ヘッド７５は、ターレット２０１の回転に伴い駆動軸７０を中心に旋回移動（公転動作）可能に構成されると共に、可動軸部２０５を中心に回動変位（自転動作）可能に構成されている。

尚、本実施形態では、ターレット２０１に形成される各通気孔８９と、吸着ヘッド７５（吸着板８２）とを連通する連通路が外部には露出せず、内部に形成されている。つまり、吸着ヘッド７５（吸着板８２）、固定軸部２０７、旋回アーム２０６、可動軸部２０５の内部に形成された図示しない一連の連通路が軸孔２０２を介してターレット２０１の通気孔８９と連通した構成となっている。

また、６つの通気孔８９が開口した側（駆動軸７０の基端側）のターレット２０１の側面には、第１実施形態と同様の固定バルブ９０が配設されている。

本実施形態に係る搬送機構２００は、シート供給機構６から受け渡される接合シート片の受取先を、ターレット２０１の上方位置（第１ポジションＰ１）において、Ｘ軸方向に並設された第１供給位置ＲＢ１又は第２供給位置ＲＢ２に切換え可能に構成されると共に、接合シート片の搬送先を、ターレット２０１の下方位置（第４ポジションＰ４）において、Ｘ軸方向に並設された第１積層作業位置ＲＡ１又は第２積層作業位置ＲＡ２に切換え可能に構成されている。

次に、シート供給機構６から供給される負極接合シート片Ｔａ及び正極接合シート片Ｔｂを交互に積み上げていく積層作業の流れについて詳しく説明する。

本実施形態では、搬送機構２００のターレット２０１の間欠回転動作に合わせて、シート供給機構６の第１供給位置ＲＢ１及び第２供給位置ＲＢ２に対し、負極接合シート片Ｔａ及び正極接合シート片Ｔｂが異なるタイミングで交互に搬送されてくる。そして、これらを交互に吸着ヘッド７５に吸着させ搬送するように構成されている。

例えばシート供給機構６の第１供給位置ＲＢ１に対し負極接合シート片Ｔａが搬送されてくるタイミングに合わせて、搬送機構２００の上方位置（第１ポジションＰ１）には、ターレット２０１の間欠回転動作に伴い所定の吸着ヘッド７５が旋回移動してくる。

この際、該吸着ヘッド７５のＸ軸方向における位置は、データテーブルに基づき事前に可動軸部２０５を回動制御することにより第１供給位置ＲＢ１側に位置決めされている。

該吸着ヘッド７５が第１ポジションＰ１に到達すると、可動軸部２０５の伸長動作によって該吸着ヘッド７５は上方へ押し上げられると共に、第１供給位置ＲＢ１の吸着ヘッド６５に近接した状態で一旦停止する。

同時に、負極接合シート片Ｔａの受渡しが行われ、負極接合シート片Ｔａは搬送機構２００の吸着ヘッド７５に吸着保持される。

併せて、制御部９は、データテーブルに基づき、該吸着ヘッド７５に吸着された負極接合シート片Ｔａの搬送先が第１積層作業位置ＲＡ１又は第２積層作業位置ＲＡ２のいずれの積上げ機構８であるかを判定する。

例えば負極接合シート片Ｔａ及び正極接合シート片Ｔｂを交互に１００枚ずつ（計４００枚のシート片）を積み重ねることにより積層体４が完成する構成の下、現在、第２積層作業位置ＲＡ２の積上げ機構８において積層作業が行われ、この時点で第４ポジションＰ４の吸着ヘッド７５によって９９枚目の正極接合シート片Ｔｂが積み重ねられたと仮定すると、制御部９は、この時点で第１ポジションＰ１にある吸着ヘッド７５に吸着された負極接合シート片Ｔａの搬送先を第１積層作業位置ＲＡ１の積上げ機構８とする判定を下す。尚、この時点で第３ポジションＰ３の吸着ヘッド７５には１００枚目の負極接合シート片Ｔａが吸着保持され、第２ポジションＰ２の吸着ヘッド７５には１００枚目の正極接合シート片Ｔｂが吸着保持されていることとなる。

その後、第１ポジションＰ１にて負極接合シート片Ｔａを吸着した吸着ヘッド７５は、可動軸部２０５の縮長動作によって下降しながら、次のターレット２０１の間欠回転動作に伴い第２ポジションＰ２へと旋回移動していく。

これと入れ替わるように、シート供給機構６の第２供給位置ＲＢ２に対し正極接合シート片Ｔｂが搬送されてくる。また、このタイミングに合わせて、搬送機構２００の上方位置（第１ポジションＰ１）には、ターレット２０１の間欠回転動作に伴い次の吸着ヘッド７５が旋回移動してくる。

この際、該吸着ヘッド７５のＸ軸方向における位置は、データテーブルに基づき事前に可動軸部２０５を回動制御することにより第２供給位置ＲＢ２側に位置決めされている。

該吸着ヘッド７５が第１ポジションＰ１に到達すると、可動軸部２０５の伸長動作によって該吸着ヘッド７５は上方へ押し上げられると共に、第２供給位置ＲＢ２の吸着ヘッド６５に近接した状態で一旦停止する。

同時に、正極接合シート片Ｔｂの受渡しが行われ、正極接合シート片Ｔｂは搬送機構２００の吸着ヘッド７５に吸着保持される。

併せて、制御部９は、データテーブルに基づき、該吸着ヘッド７５に吸着された正極接合シート片Ｔｂの搬送先が第１積層作業位置ＲＡ１又は第２積層作業位置ＲＡ２のいずれの積上げ機構８であるかを判定する。

その後、第１ポジションＰ１にて正極接合シート片Ｔｂを吸着した吸着ヘッド７５は、可動軸部２０５の縮長動作によって下降しながら、次のターレット２０１の間欠回転動作に伴い第２ポジションＰ２へと旋回移動していく。

上記のように、負極接合シート片Ｔａを吸着した先の吸着ヘッド７５、及び、正極接合シート片Ｔｂを吸着した後の吸着ヘッド７５は、それぞれ第２ポジションＰ２、第３ポジションＰ３、第４ポジションＰ４へと順次、間欠的に旋回移動していくこととなる。

この間、負極接合シート片Ｔａを吸着した吸着ヘッド７５については、例えば搬送先が第２積層作業位置ＲＡ２である場合には、可動軸部２０５を１８０°回動させることにより、該吸着ヘッド７５のＸ軸方向における位置を第２積層作業位置ＲＡ２側に変位させる。逆に搬送先が第１積層作業位置ＲＡ１である場合には、該吸着ヘッド７５のＸ軸方向における位置を変位させず維持する。

一方、正極接合シート片Ｔｂを吸着した吸着ヘッド７５については、例えば搬送先が第１積層作業位置ＲＡ１である場合には、可動軸部２０５を１８０°回動させることにより、該吸着ヘッド７５のＸ軸方向における位置を第１積層作業位置ＲＡ１側に変位させる。逆に搬送先が第２積層作業位置ＲＡ２である場合には、該吸着ヘッド７５のＸ軸方向における位置を変位させず維持する。

そして、負極接合シート片Ｔａを吸着した吸着ヘッド７５がターレット２０１の真下位置（第４ポジションＰ４）に到達すると、可動軸部２０５の伸長動作によって該吸着ヘッド７５は下方へ押し下げられ、自身の吸着した負極接合シート片Ｔａを、上記判定結果に対応した積上げ機構８（例えば第１積層作業位置ＲＡ１の積上げ機構８）の積層テーブルＳＡ上のパレットＳＢ又はここに既に積み上げられた積層体４の最上面に載置した状態で一旦停止する。

該吸着ヘッド７５によって負極接合シート片Ｔａが載置されると、該負極接合シート片Ｔａが押さえ爪１１４により押さえられた状態となる。そして、第４ポジションＰ４において空となった吸着ヘッド７５は、次のターレット２０１の間欠回転動作に伴い上昇しつつ、第５ポジションＰ５へ旋回移動する。

同時に、ターレット２０１の真下位置（第４ポジションＰ４）には、正極接合シート片Ｔｂを吸着した吸着ヘッド７５が到達し、可動軸部２０５の伸長動作によって該吸着ヘッド７５は下方へ押し下げられ、自身の吸着した正極接合シート片Ｔｂを、上記判定結果に対応した積上げ機構８の積層テーブルＳＡ上のパレットＳＢ又はここに既に積み上げられた積層体４の最上面に載置した状態で一旦停止する。

該吸着ヘッド７５によって正極接合シート片Ｔｂが載置されると、該正極接合シート片Ｔｂが押さえ爪１１４により押さえられた状態となる。そして、第４ポジションＰ４において空となった吸着ヘッド７５は、次のターレット２０１の間欠回転動作に伴い上昇しつつ、第５ポジションＰ５へ旋回移動する。

その後、上記一連の積層作業が所定数回繰り返し行われることで、負極箔１、セパレータ２、正極箔３、セパレータ２がこの順序で下から順に積層された積層体４が完成する。

このように所定の積上げ機構８において積層体４が完成すると、該積層体４が載置されたパレットＳＢを上記パレット搬入出機構により積層テーブルＳＡ上から取出すと共に、空のパレットＳＢを積層テーブルＳＡ上へ配置する。

ここで、仮に第２積層作業位置ＲＡ２の積上げ機構８において、負極接合シート片Ｔａ及び正極接合シート片Ｔｂを交互に１００枚ずつ積み重ねた積層体４が完成したと仮定した場合、その最後の１００枚目の正極接合シート片Ｔｂを吸着搬送してきた吸着ヘッド７５よりも後に第４ポジションＰ４へ旋回移動してくる吸着ヘッド７５は、第１積層作業位置ＲＡ１の積上げ機構８へ負極接合シート片Ｔａ及び正極接合シート片Ｔｂを交互に搬送していくため、第２積層作業位置ＲＡ２において積層体４の取出し作業を行っている間も積層作業を中断することなく行うことができる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の作用効果が奏される。

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

（ａ）上記各実施形態では、積層装置５により積層電池に係る積層体４が製造される構成となっているが、これに限らず、例えば積層装置５によって、リチウムイオンキャパシタや電解コンデンサ等に係る積層体を製造する構成としてもよい。

（ｂ）上記各実施形態に係る積層体４は、負極箔１、セパレータ２、正極箔３、セパレータ２がこの順序で下から順に繰り返し積層された構成となっているが、勿論、積層順序はこれに限定されるものではない。例えば、正極箔３、セパレータ２、負極箔１、セパレータ２の順序で下から順に繰り返し積層された構成としてもよい。

（ｃ）電極箔１，３及びセパレータ２の材質や形状等は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば上記各実施形態では、セパレータ２が多孔質樹脂フィルムにより構成されているが、後述するように溶着等しないのであれば、絶縁性の不織布により構成してもよい。また、正極活物質として、例えば、ニッケル酸リチウムやマンガン酸リチウム等、他のリチウム含有金属酸化物等を用いることとしてもよく、負極活物質として、例えば炭素質材料等を用いることとしてもよい。

（ｄ）搬送手段により一体に吸着搬送され積層されていく１枚のシート片の構成は上記各実施形態に限定されるものではない。少なくとも吸着手段により一体に吸着搬送可能に構成されていれば、１枚のシート片とみなすことができる。

例えば上記第１実施形態では、負極箔１、セパレータ２、正極箔３及びセパレータ２の４枚のシートが熱溶着により接合された「正負接合シート片Ｔｃ」を１枚のシート片として積層していく構成となっている。

一方、上記第２実施形態では、負極箔１及びセパレータ２の２枚が熱溶着により接合された１枚の「負極接合シート片Ｔａ」と、正極箔３及びセパレータ２の２枚が熱溶着により接合された１枚の「正極接合シートＴｂ」とを交互に積層していく構成となっている。

これに限らず、シート片として、負極箔１、正極箔３又はセパレータ２をそれぞれ１枚ずつ個別に積層していく構成としてもよい。

但し、電極箔１，３に比べ、セパレータ２は軽量で強固に吸着することが難しいため、単独で高速搬送する場合には、風圧等により吸着ヘッド７５から剥がれ落ちてしまうおそれがある。また、剥離、脱落には至らないものの、セパレータ２が空気抵抗により折れ曲がったまま積層されてしまうおそれもある。このような事態が生じると、積層電池等の製品品質に悪影響を与えることが懸念される。このため、セパレータ２に関しては、上記各実施形態のように電極箔１，３と一体に搬送することが好ましい。

（ｅ）また、上記第２実施形態のように、負極箔１又は正極箔３とセパレータ２とを重ね合わせた２層構造のシート片を交互に積層していく場合には、２枚のシートを接合することなく、セパレータ２を介して負極箔１又は正極箔３を吸着することにより、２枚のシートをまとめて１枚の２層シート片として搬送し積層していく構成としてもよい。

（ｆ）また、負極箔１又は正極箔３の一方が２枚のセパレータ２間に挟まれた３層構造のシート片と、負極箔１又は正極箔３の他方とを交互に搬送し積層していく構成としてもよい。

かかる場合には、溶着や接着等による接合に代えて、予めセパレータ２を袋状に形成し該袋内に負極箔１又は正極箔３を配設することにより、３層構造のシート片として一体とする構成としてもよい。

尚、上記２層、３層、４層の各種複層構造のシート片を接合する場合には、上記各実施形態に係る熱溶着に代えて、所定の接着手段により接合する構成としてもよい。又は、テープ等の固定手段により複層構造のシート片を一体にまとめる構成としてもよい。

（ｇ）供給手段の構成は、上記各実施形態のシート供給機構６に限定されるものではない。

例えば上記第１実施形態では、帯状の正負接合シートＴｃを連続供給しつつ、矩形状に切断して搬送機構７に受け渡す構成となっている。また、上記第２実施形態では、帯状の負極接合シート片Ｔａ、及び、帯状の正極接合シートＴｂをそれぞれ個別に連続供給しつつ、これらを矩形状に切断して交互に搬送機構２００に受け渡す構成となっている。

これに限らず、例えば予め矩形状に切断した各種シート片を貯留する供給手段を備え、ここから順次、シート片を搬送機構７等に間欠的に受け渡す構成としてもよい。かかる構成とすれば、１つの供給部（供給レーン）から、異なる複数種のシート片を順次、搬送機構７等に受け渡すことも可能となる。

但し、上記各実施形態のシート供給機構６のように、原反から帯状のシートを供給しつつ随時切断しながら搬送機構７等に受け渡す構成においては、上記各実施形態のように連続動作とすることが好ましい。その上で、上記シート片受渡し機構６０のように、連続動作を行う機構と、間欠動作を行う機構の動作の違いを吸収する中継機構を備える構成とすることが好ましい。

搬送機構７等の高速間欠動作に合わせて、仮にシート供給機構６におけるシート供給動作を高速間欠動作とした場合には、シートがばたつき、位置決め精度が低下するなどの不具合が発生し、製品の品質低下につながるおそれがある。

（ｈ）搬送手段や吸着手段に係る構成は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば上記各実施形態に係る搬送機構７，２００では、吸着手段として６つの吸着ヘッド７５を備えた構成となっているが、吸着手段の数はこれに限定されるものではなく、２つ以上備えていればよい。

また、吸着ヘッド７５のＸ軸方向における位置を変位させる構成は、上記各実施形態に係る構成に限定されず、例えば吸着ヘッド７５がＸ軸方向に沿って直線的にスライド変位する機構を備えた構成としてよい。

（ｉ）また、シート片が供給される供給部（受取先）の数や、シート片が積層されるステージ部（搬送先）の数は、上記各実施形態の数に限定されるものではない。

例えば製品仕様によっては、シート片の積層作業時間（例えば２秒）よりも、完成した積層体４を搬出する作業時間の方が長くなってしまう場合もある（例えば３秒）。かかる場合、２つのステージ部だけでは対応できなくなるため、３つ以上のステージ部を備えることが好ましい。

３つ以上のステージ部を設ける場合には、例えば第１実施形態の円筒カム７２におけるカム溝の本数を増やす、又は、上述したＸ軸方向に直線的に変位するタイプの吸着ヘッド７５を用いる等すれば、対応することができる。

また、３つ以上の供給部を備える場合としては、例えば負極箔１、正極箔３又はセパレータ２をそれぞれ１枚ずつ個別に積層していく場合などが考えられる。

（ｊ）また、積層作業のさらなる高速化を図るため、同一種のシート片を供給する供給部を複数備えた構成としてもよい。例えば上記第２実施形態の第１供給位置ＲＢ１及び第２供給位置ＲＢ２の両方に、同一の正負接合シート片Ｔｃが供給される構成としてもよい。

また、負極接合シート片Ｔａが供給される供給部と、正極接合シートＴｂが供給される供給部をそれぞれ２つずつ、計４つの供給部を備えた構成としてもよい。

（ｋ）保持機構１１０の構成は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば上記各実施形態では、保持機構１１０が４つの押さえ爪１１４を備え、これら４つの押さえ爪１１４が９０°の等間隔ではなく軸部１１３の周方向に偏在した構成となっている。

これに代えて、複数の押さえ爪が等間隔に設けられた構成としてもよい。また、押さえ爪１１４の数も４つに限定されるものではなく、１つ以上の押さえ爪が設けられていればよい。

また、上記各実施形態では、積層テーブルＳＡの四隅のコーナー部に対応して４つの保持機構１１０が設けられた構成となっているが、保持機構１１０の配置構成及び数はこれに限定されるものではなく、他の構成を採用してもよい。例えば積層テーブルＳＡの４つのコーナー部のうち、対角線上に並ぶ２つのコーナー部に対応して２つの保持機構１１０を備えた構成としてもよい。

また、上記各実施形態では、軸部１１３を中心に押さえ爪１１４が旋回移動することにより、水平方向へ変位可能な構成となっているが、これに限らず、押さえ爪が水平方向に直線的にスライド変位する構成としてもよい。

（ｌ）積層ステージ機構１００の構成は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば上記各実施形態では、Ｘ軸移動機構１０１、Ｙ軸移動機構１０２、Ｚ軸移動機構１０３及びθ軸移動機構１０４を備えた構成となっているが、これらのうち少なくとも１つが省略された構成とし、その軸方向の位置調整を行わない構成としてもよい。

シート片の位置調整を吸着ヘッド７５側で行う構成としてもよい。シート片の位置調整自体を行わない構成としてもよい。シート片の位置調整を行わない場合は、撮像装置９５を省略した構成としてもよい。

また、上記各実施形態では、可搬式の積層パレットＳＢを介してシート片を積層する構成となっているが、積層パレットＳＢを省略し、積層テーブルＳＡ上に直接、シート片が積層される構成としてもよい。

（ｍ）吸着ヘッド７５への負圧供給に係る構成は上記各実施形態に限定されるものではない。

例えば上記各実施形態では、固定バルブ９０において３つの負圧空間部ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３が互いに非連通状態となるように設けられると共に、各負圧空間部ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３に対応して個別に真空発生手段（負圧供給手段）としてのエジェクタＥＡ１，ＥＡ２，ＥＡ３が設けられている。また、ターレット７１等の回転方向に隣接する２つの吸着ヘッド７５に係る通気孔８９が同時に同一の負圧空間部ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３と連通しないよう構成されている。

これに限らず、例えば１つの真空ポンプを用いて３つの負圧空間部ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３をまとめて真空状態とする構成としてもよい。かかる場合、３つの負圧空間部ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３が連続した１つの負圧空間部となった構成としてもよい。

但し、上記第１実施形態でも述べたとおり、吸着ヘッド７５が高速度で間欠動作を行う構成においては、吸着ヘッド７５の吸着力の低下抑制を図る上で、負圧空間部が小分けに設けられている方が好ましい。

１…負極箔、２…セパレータ、３…正極箔、４…積層体、５…積層装置、６…シート供給機構、７…搬送機構、８…積上げ機構、９…制御部、２１…負極箔供給機構、２２…負極上セパレータ供給機構、２３…正極箔供給機構、２４…正極上セパレータ供給機構、２５…シート片送出機構、５４…シート片製造機構、５９…カッタ刃、６０…シート片受渡し機構、７０…駆動軸、７１…ターレット、７２…円筒カム、７５…吸着ヘッド、８０Ａ…第１カム溝、８０Ｂ…第２カム溝、８２…吸着板、８９…通気孔、９０…固定バルブ、９５…撮像装置、１００…積層ステージ機構、１０１…Ｘ軸移動機構、１０２…Ｙ軸移動機構、１０３…Ｚ軸移動機構、１０４…θ軸移動機構、１１０…保持機構、１１１…保持部、１１４…押さえ爪、ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３…負圧空間部、ＤＡ４…正圧空間部、ＥＡ１，ＥＡ２，ＥＡ３…エジェクタ、ＥＡ４…エアブロア、ＲＡ１…第１積層作業位置、ＲＡ２…第２積層作業位置、ＳＡ…積層テーブル、ＳＢ…積層用パレット、Ｔａ…負極接合シート、Ｔｂ…正極接合シート、Ｔｃ…正負接合シート。

Claims (3)

1. 正極活物質の塗布された正極箔と、負極活物質の塗布された負極箔とが、絶縁性素材よりなるセパレータを介して交互に積層されてなる積層体を製造するための積層装置であって、
   所定の軸線方向を中心に旋回移動可能に設けられた複数の吸着手段により、前記正極箔、負極箔又はセパレータの少なくとも１枚を含むシート片を旋回方向第１位置にて所定の供給手段から受け取り、旋回方向第２位置へ吸着搬送する搬送手段と、
   前記旋回方向第２位置において前記軸線方向に並設され、前記搬送手段の吸着手段により搬送される前記シート片を積み上げていくための複数のステージ部とを備え、
   前記吸着手段は、少なくとも前記旋回方向第１位置から前記旋回方向第２位置へ移動する間に前記軸線方向における位置が変位可能に構成され、
   前記旋回方向第１位置にて受け渡される前記シート片の搬送先となる前記ステージ部を前記各吸着手段ごとに切換え可能としたことを特徴とする積層装置。
2. 前記供給手段は、前記旋回方向第１位置において前記軸線方向に並設された複数の供給部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の積層装置。
3. 前記吸着手段の旋回方向所定位置において、該吸着手段に吸着されたシート片を撮像可能な撮像手段と、
   前記撮像手段により取得された画像データに基づき、前記ステージ部の位置調整行うステージ調整手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の積層装置。

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