以下、添付した図面を参照しながら、本発明の第1実施形態および第2実施形態を説明する。図面において、同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面において、各部材の大きさや比率は、第1実施形態および第2実施形態の理解を容易にするために誇張し、実際の大きさや比率とは異なる場合がある。
各図において、X、Y、およびZで表す矢印を用いて、積層装置200における方位を示している。Xによって表す矢印の方向は、積層装置200における積層部材(単電池111等)の搬送方向Xを示している。Yによって表す矢印の方向は、積層装置200における搬送方向Xと直交する積層部材(単電池111等)の幅方向Yを示している。Zによって表す矢印の方向は、積層装置200における積層部材(単電池111等)の積層方向Zを示している。
(第1実施形態)
図4C、図4D、および図5を参照して、実施形態に係る積層部材の積層方法は、概説すれば、積層ステージに向けて積層部材(第1スペーサ112および第2スペーサ113を取り付けた単電池111)を搬送するステップと、積層ステージに搬送された第1の積層部材(単電池111A−1)を搬送方向と交差する方向に向かって移動させて、単電池111A−1を積層ステージから退避させるステップと、単電池111A−1を積層ステージから退避させた状態で、第2の積層部材(単電池111A−3)を積層ステージに搬送するステップと、積層ステージの単電池111A−3に単電池111A−1を積層するステップと、単電池111A−1および単電池111A−3を含む積層体を積層ステージから搬出するステップと、を有する。
(単電池111の積層方法の全体構成)
図1は、第1実施形態に係る単電池111の積層装置200を示す斜視図である。
図1に、ワーク投入ステーションT1およびワーク積層ステーションT2を示す。パレット201は、単電池111を配置および積層する台である。パレット201を用いることなく、吸着コンベア、搬送ベルト、または鍛造のトランスファ装置を用いてもよい。図1において、パレット201(パレット201C、パレット201D、パレット201E、パレット201F、および201G)は、単電池111の搬送方向Xに沿って、一定の間隔で複数並んでいる。パレット201は、それぞれ後述する第2搬送機206、ローラコンベヤ207および第3搬送機208を用いて、搬送方向Xの下流側(図1中の右側)から上流側(図1中の左側)に循環させる。
パレット201は、搬送方向Xに沿って5つ並んでいるうち、最も上流側(図1中の左端)に位置するもの(パレット201C)が、第3搬送機208によってつかまれている。パレット201は、搬送方向Xに沿って5つ並んでいるうち、搬送方向Xの上流側から2番目から4番目に位置する3つ(パレット201D、パレット201E、パレット201F)が、載置台202に載置されている。パレット201は、搬送方向Xに沿って5つ並んでいるうち、搬送方向Xに沿った最も下流側(図1中の右端)に位置するもの(パレット201G)が、第2搬送機206によってつかまれている。
パレット201は、搬送方向Xに沿って長尺な板状からなり、単電池111を搬送方向Xに沿って2つ並べて配置している。パレット201に配置する単電池111には、搬送方向Xと直交する幅方向Yに沿って、第1スペーサ112および第2スペーサ113が対向して取り付けられている。
パレット201の表面には、単電池111を吸着する吸着口がマトリクス状に複数備えられている。パレット201に単電池111を配置している間は、吸着口から空気を吸い込み、単電池111を吸着して保持する。パレット201から単電池111を退避させる場合は、吸着口から空気を吐出して、単電池111を離間させ易くする。パレット201に単電池111を2つ並べて配置する場合は、マトリクス状に複数備えた吸引口を選択的に制御する。
搬送方向Xの上流側から2番目に位置するパレット201Dに対して、上方から降下してくる搬送機(不図示)によって、2つの単電池111が搬送方向Xに沿って並んで載置される。各々の単電池111には、第1スペーサ112および第2スペーサ113が取り付けられている。単電池111の上面には、両面テープ114が接着されている。
パレット201は、後述する第1搬送機204のフィンガー204bとの干渉を回避する切欠部201aを備えている。切欠部201aは、凹状からなり、搬送方向Xと直交する幅方向Yに沿って、パレット201の表面に複数形成されている。パレット201は、単電池111の下方に突出している電極タブ111tとの干渉を回避する溝部201bを備えている。溝部201bは、搬送方向Xに沿って隣り合う切欠部201aを横断するように、パレット201の表面に形成されている。
載置台202は、搬送方向Xに沿って搬送されるパレット201を載置する台である。図1において、載置台202は、搬送方向Xに沿って3組(載置台202D、載置台202E、載置台202F)設けている。3組の載置台202によって、搬送方向Xに沿って5つ並んでいるパレット201のうち、2番目から5番目に位置するパレット201(パレット201D、パレット201E、およびパレット201F)を載置している。各々の載置台202は、パレット201の四隅を裏面側から支持するように4本の支柱202aによって構成している。
移動ステージ203は、パレット201を搬送方向Xに沿って移動させるステージである。図1において、移動ステージ203は、搬送方向Xに沿って4つ(移動ステージ203C、移動ステージ203D、移動ステージ203E、および移動ステージ203F)設けている。4つの移動ステージ203によって、搬送方向Xに沿って5つ並んでいるパレット201を、搬送方向Xに沿って移動させる。各々の移動ステージ203は、パレット201を上昇および降下させ、かつ、搬送方向Xに沿って前進および後進させる。移動ステージ203は、搬送方向Xおよび積層方向Zに沿って移動可能な電動ステージから構成している。移動ステージ203を使用したパレット201の移動方法については、図3A〜図3Eを参照しながら後述する。
第1搬送機204は、パレット201に配置されている単電池111等を搬送するものである。第1搬送機204は、パレット201上において単電池111等を積み重ねるように積層し、かつ、その複数の単電池111をパレット201から後述する移載台205に移載する。図1において、第1搬送機204は、単電池111を吸着するバキューム204aと、第1スペーサ112および第2スペーサ113をつかむ4本のフィンガー204bによって構成している。
第1搬送機204のバキューム204aは、単電池111の上面に貼り付けられている両面テープ114を回避して、単電池111の搬送方向Xの両側を吸着する。バキューム204aは、長方体形状からなり、単電池111の上面の中央に接着されている両面テープ114と干渉しないように、下部の中央を幅方向Yに沿って大きく切り欠いている。バキューム204aは、下部の搬送方向Xの両側(上流側および下流側)に、それぞれ幅方向Yに沿って吸引穴(不図示)を複数備えている。バキューム204aは、真空ポンプ(不図示)によって複数の吸引穴から空気を吸引して、単電池111を吸着する。
第1搬送機204の4本のフィンガー204bは、バキューム204aを中心にして、単電池111に取り付けた第1スペーサ112および第2スペーサ113を囲むように、配置している。各々のフィンガー204bは、下部が鉤状に形成され、上部をモータ(不図示)によって回転させる。4本のフィンガー204bによって、単電池111に取り付けた第1スペーサ112および第2スペーサ113を、下方からすくい上げるようにしてつかむ。
第1搬送機204は、ロボットアーム(不図示)によって移動させる。第1搬送機204は、単電池111等をパレット201上において積み重ねるようにして積層する。単電池111は、その上面に両面テープ114が貼り付けられていることから、単電池111同士を積み重ねると、互いに接着される。第1搬送機204を使用したパレット201における単電池111等の積層方法については、図4A〜図4Dおよび図6A〜図6Dを参照しながら後述する。
第1搬送機204は、パレット201上において3つずつ積層した単電池111等を、移載台205に移載する。第1搬送機204を使用したパレット201から移載台205への単電池111等の移載方法については、図5および図7を参照しながら後述する。
移載台205は、パレット201に複数積層された単電池111等が移載される台である。移載台205は、図1において、3組の載置台202のうち搬送方向Xに沿った最も下流側に位置する載置台202Fと、幅方向Yに沿って隣り合うようにして設けている。移載台205は、パレット201を搬送方向Xにおいて2つに分割した一方に相当する。
第2搬送機206は、単電池111等が退避され空の状態のパレット201をローラコンベヤ207まで移動させるものである。図1において、第2搬送機206は、パレット201Gをつかむ4本のフィンガー206bによって構成している。フィンガー206bは、搬送方向Xに沿った最も下流側に位置するパレット201Gを囲むように配置している。各々のフィンガー206bは、第1搬送機204のフィンガー204bと同様に、下部が鉤状に形成され、上部を中心にしてモータ(不図示)によって回転させる。4本のフィンガー206bは、パレット201Gを下方からすくい上げるようにしてつかむ。その後、第2搬送機206は、パレット201Gを3組の載置台202よりも下方に位置するローラコンベヤ207まで降下させて載置する。
ローラコンベヤ207は、空のパレット201を、3組の載置台202よりも下方において、搬送方向Xの下流側から上流側に移動させるものである。図1において、ローラコンベヤ207は、複数のローラ207aによって構成している。複数のローラ207aは、3組の載置台202よりも下方において、搬送方向Xに沿って一列に密に設けている。パレット201は、複数のローラ207aによって転がされて搬送方向Xの上流側に移動される。
第3搬送機208は、空のパレット201をローラコンベヤ207から3組の載置台202の上流側まで移動させるものである。図1において、第3搬送機208は、第2搬送機206と同様に、パレット201をつかむ4本のフィンガー208bによって構成している。4本のフィンガー208bは、3組の載置台202よりも下方において、ローラコンベヤ207に載置されているパレット201を囲むように配置している。4本のフィンガー208bは、ローラコンベヤ207に載置されたパレット201を下方からすくい上げるようにしてつかむ。その後、第3搬送機208は、パレット201を上昇させて、搬送方向Xに沿って最も上流側に位置する載置台202Dに隣り合わせる。第3搬送機208は、搬送方向Xの上流側に移動した移動ステージ203にパレット201を載置する。第2搬送機206、ローラコンベヤ207および第3搬送機208を使用したパレット201の循環方法については、図8A〜図8Fを参照しながら後述する。
(単電池111のピックアップ方法)
図2A〜図2Cは、単電池111のピックアップ方法を示す斜視図である。
単電池111のピックアップは、パレット201上において単電池111等を積み重ねるように積層したり、パレット201上に積層されている複数の単電池111を移載台205に移載したりするために行う。単電池111のピックアップには、第1搬送機204を用いる。第1搬送機204は、ロボットアーム(不図示)によって移動する。
図2Aに示すように、パレット201に配置した単電池111の上空に、第1搬送機204を位置させる。第1搬送機204において、幅方向Yに沿って互いに対向するフィンガー204bは、上部を中心にして回転して下部が互いに外側に向かって開いた状態になっている。
図2Bに示すように、図2Aの状態から引き続いて、第1搬送機204をパレット201に向かって降下させる。第1搬送機204のバキューム204aは、単電池111の上面に貼り付けられている両面テープ114と干渉することなく、単電池111の搬送方向Xの両側を吸着する。第1搬送機204の4本のフィンガー204bは、鉤状の下部がパレット201の切欠部201aに挿入された状態で、上部を中心にして内側に向かって回転する。その結果、4本のフィンガー204bは、鉤状の下部によって、第1スペーサ112および第2スペーサ113をつかむ。
図2Cに示すように、図2Bの状態から引き続いて、第1搬送機204をパレット201から上昇させる。単電池111等は、第1スペーサ112および第2スペーサ113と共に、パレット201から退避する。
(パレット201の移動方法)
図3A〜図3Eは、パレット201の移動方法を示す側面図である。
図3Aに示すように、各々のパレット201は、それぞれ載置台202に載置している。搬送方向Xの上流側(図3A中左側)から下流側(図3A中右側)に向かって、載置台202D、載置台202E、および載置台202Fを設けている。搬送方向Xの上流側から下流側に向かって、パレット201D、パレット201E、およびパレット201Fを設けている。パレット201Dよりも搬送方向Xの上流側には、パレット201C(図3Aにおいては不図示)を設けている。
図3Aにおいて、搬送方向Xの上流側から下流側に向かって、移動ステージ203D、移動ステージ203E、および移動ステージ203Fを設けている。移動ステージ203Dよりも搬送方向Xの上流側には、移動ステージ203C(図3Aにおいては不図示)を設けている。
図3Aにおいて、載置台202Dにはパレット201Dが載置され、載置台202Eにはパレット201Eが載置され、載置台202Fにはパレット201Fが載置されている。パレット201Dおよびパレット201Eには、単電池111等が2つ配置されている。パレット201Fには、単電池111等が配置されていない。図3Aにおいて、パレット201Dの下方には移動ステージ203Dが配置され、パレット201Eの下方には移動ステージ203Eが配置され、パレット201Fの下方には移動ステージ203Fが配置されている。
図3Bに示すように、図3Aの状態から引き続いて、パレット201Dを移動ステージ203Dによって上昇させ、パレット201Eを移動ステージ203Eによって上昇させ、パレット201Fを移動ステージ203Fによって上昇させる。パレット201C(図3Bにおいては不図示)は、移動ステージ203C(図3Bにおいては不図示)によって上昇させる。移動ステージ203C、移動ステージ203D、移動ステージ203E、および移動ステージ203Fの動作は連動している。
図3Cに示すように、図3Bの状態から引き続いて、パレット201C、パレット201D、パレット201E、およびパレット201Fを、移動ステージ203C、移動ステージ203D、移動ステージ203E、および移動ステージ203Fによって、搬送方向Xの下流側に向かって前進させる。パレット201C、パレット201D、およびパレット201Eは、載置台202D、載置台202E、および載置台202Fの上空で待機した状態になっている。パレット201Fは、載置台202Fから退避して、第2搬送機206(図3Cにおいては不図示)の下方で待機した状態になっている。
図3Dに示すように、図3Cの状態から引き続いて、移動ステージ203C、移動ステージ203D、移動ステージ203E、および移動ステージ203Fを降下させる。パレット201C、パレット201D、およびパレット201Eは、載置台202D、載置台202E、および載置台202Fに載置される。パレット201Fは、移動ステージ203Fが降下するときに、第2搬送機206によって吊り下げられる。
図3Eに示すように、図3Dの状態から引き続いて、移動ステージ203C、移動ステージ203D、移動ステージ203E、および移動ステージ203Fが、搬送方向Xに沿って後進する。
(パレット201における単電池111の積層方法)
図4A〜図4Dおよび図6A〜図6Dは、それぞれ2つの単電池111が配置されたパレット201における単電池111の積層方法を示す模式図である。
図4A〜図4Dに示す工程によって、1つのパレット201Qに単電池111Aを3つ積層する。その後、さらに、図6A〜図6Dに示す工程によって、異なる1つのパレット201Rに単電池111Bを3つ積層する。
図4A〜図4Dを参照しつつ、1つのパレット201Qに単電池111Aを3つ積層する積層方法を説明する。図4A〜図4Dにおいて、単電池111Aは、簡略化して図示している。図4A〜図4Dにおいて、各々のパレット201は、簡略化して図示している。図4A〜図4Dにおいて、単電池111Aに取り付けられる第1スペーサ112および第2スペーサ113は、図示を省略している。
図4Aに示すように、搬送方向Xの下流側のパレット201Pの図中左側に配置されている単電池111A−2を、バキューム204aによって吸着する。バキューム204aは、両面テープ114が貼り付けられた単電池111A−2の上面の中央を避けて、単電池111A−2の上面の両端を吸着する。
図4Bに示すように、図4Aの状態から引き続いて、単電池111A−2をバキューム204aによって、同一のパレット201P内において移動させる。すなわち、単電池111A−2をバキューム204aによって移動させて、同じパレット201Pの図中右側に配置されている単電池111A−1に積層する。単電池111A−2は、単電池111A−1の上面の中央に貼り付けられた両面テープ114によって、単電池111A−1と接着される。
図4Cに示すように、図4Bの状態から引き続いて、接着されている単電池111A−2および単電池111A−1をバキューム204aによってパレット201Pから上昇させる。同時に、パレット201P、パレット201Q、パレット201R(図4Bにおいては不図示)を搬送方向Xに沿って前進させる。上空で待機している単電池111A−2および単電池111A−1の下方に、パレット201Qが搬送される。図4Cに、第1の退避位置P1を示す。
上記までの工程は、積層ステージに向けて積層部材(第1スペーサ112および第2スペーサ113を取り付けた単電池111)を搬送するものである。また、この工程は、積層ステージに搬送された第1の積層部材(単電池111A−1)を搬送方向と交差する方向に向かって移動させて、単電池111A−1を積層ステージから退避させるものである。
図4Dに示すように、図4Cの状態から引き続いて、接着されている単電池111A−2および単電池111A−1をバキューム204aによってパレット201Qに接近させる。接着されている単電池111A−2および単電池111A−1を、パレット201Qの図中右側に配置されている単電池111A−3に積層する。単電池111A−1は、単電池111A−3の上面の中央に貼り付けられた両面テープ114によって、単電池111A−3と接着される。
上記までの工程は、さらに、単電池111A−1を積層ステージから退避させた状態で、第2の積層部材(単電池111A−3)を積層ステージに搬送するステップと、積層ステージの単電池111A−3に単電池111A−1を積層するものである。
図6A〜図6Dを参照しつつ、図4Dの状態から引き続いて、1つのパレット201Rに単電池111Bを3つ積層する積層方法を説明する。図6A〜図6Dにおいて、単電池111Bは、簡略化して図示している。図6A〜図6Dにおいて、各々のパレット201は、簡略化して図示している。図6A〜図6Dにおいて、単電池111Bに取り付けられる第1スペーサ112および第2スペーサ113は、図示を省略している。
図6Aに示すように、図4Dの状態から引き続いて、搬送方向Xの下流側のパレット201Qの図中左側に配置されている単電池111B−1を、バキューム204aによって吸着する。パレット201Qは、その図中右側に、単電池111A−2、単電池111A−1、および単電池111A−3が積層されていた。
図6Bに示すように、図6Aの状態から引き続いて、単電池111B−1をバキューム204aによってパレット201Qから上昇させる。同時に、パレット201S(図6Aでは不図示)、パレット201Q、およびパレット201Rを搬送方向Xに沿って前進させる。上空で待機している単電池111B−1の下方に、パレット201Rが搬送される。図6Bに、第2の退避位置P2を示す。
図6Cに示すように、図6Bの状態から引き続いて、単電池111B−1をバキューム204aによってパレット201Rに接近させる。単電池111B−1は、パレット201Rの図中左側に配置されている単電池111B−3に積層(接着)される。
図6Dに示すように、図6Cの状態から引き続いて、接着されている単電池111B−1および単電池111B−3をバキューム204aによって、同一のパレット201Rにおいて移動させる。接着されている単電池111B−1および単電池111B−3は、パレット201Rの図中右側に配置されている単電池111B−2に積層(接着)される。
(パレット201に積層された単電池111の移載方法)
図5は、図4A〜図4Dに示す工程によってパレット201Qに積層された単電池111(単電池111Aに相当)の移載方法を示す斜視図である。図7は、図6A〜図6Dに示す工程によってパレット201Rに積層された単電池111(単電池111Bに相当)の移載方法を示す斜視図である。
図5に示すように、図4Dから引き続いて、3つの単電池111(単電池111A−2、単電池111A−1、および単電池111A−3)を、第1搬送機204によって移載台205に移載する。3つの単電池111には、それぞれ第1スペーサ112および第2スペーサ113が取り付けられている。
図5に示す工程は、単電池111A−1および単電池111A−3を含む積層体を積層ステージから搬出するものである。
図7に示すように、図6Dから引き続いて、パレット201Rに積層された3つの単電池111(単電池111B−1、単電池111B−3、および単電池111B−2)を、第1搬送機204によって移載台205に移載する。3つの単電池111には、それぞれ第1スペーサ112および第2スペーサ113が取り付けられている。ここで、移載台205には、図5に示す工程において、既に3つの単電池111が移載されている。したがって、図7に示す工程においては、移載台205に既に移載されている3つの単電池111の上に、新たに3つの単電池111を積層(接着)する。移載台205に移載された3つの単電池111(単電池111B−1、単電池111B−3、単電池111B−2、単電池111A−2、単電池111A−1、および単電池111A−3)は、両面テープ114によって一体に接着された状態で、積層している。
(パレット201の循環方法)
図8A〜図8Fは、パレット201Fの循環方法を示す側面図である。
図8Aに示すように、搬送方向Xの最も下流側に位置するパレット201Fは、単電池111を配置していない。移動ステージ203F等によって、パレット201F等を上昇させてから、搬送方向Xの下流側に向かって移動させる。第2搬送機206を降下させて、移動ステージ203Fに配置されているパレット201Fをつかむ。図8Aに示す工程は、図3Bおよび図3Cに示す工程に対応している。
図8Bに示すように、図8Aの状態から引き続いて、移動ステージ203F等を降下させてから、その移動ステージ203F等を搬送方向Xの上流側に向かって移動させる。移動ステージ203Fに配置されていたパレット201Fは、第2搬送機206によって吊り下げられる。第2搬送機206によって、パレット201Fを降下させて、ローラコンベヤ207に載置する。図8Bに示す工程は、図3Dおよび図3Eに示す工程に対応している。
図8Cに示すように、図8Bの状態から引き続いて、第2搬送機206からパレット201Fを放す。ローラコンベヤ207によって、パレット201Fを搬送方向Xの上流側に移動させる。
図8Dに示すように、図8Cの状態から引き続いて、ローラコンベヤ207に載置されているパレット201Fを、第3搬送機208によってつかんで上昇させる。第3搬送機208によって、パレット201Fを搬送方向Xの最も上流側に位置する載置台202Dの横に位置させる。
図8Eに示すように、図8Dの状態から引き続き、移動ステージ203D等を搬送方向Xの上流側に移動させた後に上昇させる。移動ステージ203Dは、第3搬送機208がつかんでいるパレット201Fを配置する。図8Eに示す工程は、図3E等に示す工程に対応している。
図8Fに示すように、図8Eの状態から引き続き、移動ステージ203Dによって、パレット201F等を搬送方向Xの下流側に移動させて、搬送方向Xに沿った最も上流側の載置台202Dの上方に位置させる。移動ステージ203D等を降下させて、パレット201F等を載置台202Dに載置する。図8Fに示す工程は、図3A等に示す工程に対応している。
(積層された単電池111を使用した組電池100の構成)
図9および図10は、組電池100を示す斜視図である。
図9に、積層装置200によって積層された単電池111を使用した組電池100を示している。図10に、図9に示す組電池100から、加圧ユニット120(上部加圧板121と下部加圧板122と左右の側板123)を取り外し、かつ、バスバユニット130の一部(保護カバー135とアノード側ターミナル133とカソード側ターミナル134)を取り外して、第1スペーサ112および第2スペーサ113を取り付けた単電池111を露出させた状態を示している。
組電池100は、積層した単電池111を使用している。組電池100は、例えば電気自動車に複数搭載され、車両用モータを駆動させる電源として使用する。組電池100は、第1スペーサ112および第2スペーサ113を取り付けた単電池111を積層してなる積層体110を、加圧ユニット120によって加圧した状態において、バスバユニット130によって電気的に接続して構成している。以下、組電池100の構成(積層体110、加圧ユニット120、およびバスバユニット130)を説明する。
積層体110は、複数の単電池111と、各々の単電池111に取り付ける第1スペーサ112および第2スペーサ113を備えている。単電池111は、例えばリチウムイオン二次電池に相当する。単電池111は、車両用モータの駆動電圧の仕様を満たすために直列に複数接続する。単電池111は、電池の容量を確保して車両の走行距離を伸ばすために並列に複数接続する。単電池111は、図9および図10に示すように、一対のスペーサ(第1スペーサ112および第2スペーサ113)によって支持されている。一対のスペーサ(第1スペーサ112および第2スペーサ113)は、単電池111を積層方向Zに沿って一定の間隔で配置している。第1スペーサ112は、電極タブ111tを備えた側の単電池111を支持している。第2スペーサ113は、第1スペーサ112と対向するように、電極タブ111tを備えていない側の単電池111を支持している。
加圧ユニット120は、図9および図10に示すように、積層体110の各々の単電池111の発電要素を上下から挟み込んで加圧する上部加圧板121と下部加圧板122、および積層体110を加圧した状態の上部加圧板121および下部加圧板122を固定する一対の側板123を備えている。
バスバユニット130は、図9および図10に示すように、複数のバスバ132を一体的に保持するバスバホルダ131、上下に並んだ単電池111の電極タブ111tを電気的に接続するバスバ132、電気的に接続された複数の単電池111のアノード側の終端を外部の入出力端子に臨ませるアノード側ターミナル133、電気的に接続された複数の単電池111のカソード側の終端を外部の入出力端子に臨ませるカソード側ターミナル134、およびバスバ132等を保護する保護カバー135を備えている。
以上説明した第1実施形態の作用効果を説明する。
積層部材の積層方法は、積層部材を搬送装置によって積層ステージに向けて搬送しつつ、積層ステージにおいて積層部材を積層する方法である。積層部材の積層方法は、第1搬送工程(S11)、移動工程(S12)、第2搬送工程(S13)、積層工程(S14)、および搬出工程(S15)を有している。第1搬送工程(S11)では、搬送装置によって第1の積層部材(単電池111A−2)を積層ステージに搬送する。移動工程(S12)では、積層ステージに搬送された第1の積層部材を、搬送装置の搬送経路から離間した退避位置に移動させる。第2搬送工程(S13)では、第1の積層部材が退避位置に退避している状態で、搬送装置によって第2の積層部材(単電池111A−3)を積層ステージに搬送する。積層工程(S14)では、退避位置に退避している第1の積層部材を、積層ステージの第2の積層部材へ移動させ、積層ステージにおいて第2の積層部材に第1の積層部材を積層する。搬出工程(S15)では、第1の積層部材と第2の積層部材とを含む積層体を積層ステージから搬出する。
積層部材の積層装置は、第1搬送部と、移動部と、第2搬送部と、積層部と、搬出部と、を有する。第1搬送部は、第1の積層部材を積層ステージに搬送する。移動部は、第1搬送部によって搬送された第1の積層部材を、搬送装置の搬送経路から離間した退避位置に移動させる。第2搬送部は、第1の積層部材が退避位置に退避している状態で、搬送装置によって第2の積層部材を積層ステージに搬送する。積層部は、退避位置に退避している第1の積層部材を、積層ステージの第2の積層部材へ移動させ、積層ステージにおいて第2の積層部材に第1の積層部材を積層する。搬出部は、第1の積層部材と第2の積層部材とを含む積層体を積層ステージから搬出する。
かかる積層部材の積層方法および積層部材の積層装置によれば、単電池111A−1と単電池111A−3とを別個に移動させて積層するのではなく、搬送した単電池111A−3に対して退避させていた単電池111A−1を積層してから、単電池111A−1と単電池111A−3とを一体に搬出させる。したがって、この積層部材の積層方法によれば、積層部材の積層に必要な時間を短縮することができる。
さらに、積層部材の積層方法では、第1搬送工程(S21)は、第1の積層部材と共に第3の積層部材を積層ステージに搬送する。ここで、同一の積層ステージにおいて第1の積層部材を第3の積層部材(単電池111A−1)に積層する予備積層工程(S22)を、有している。 移動工程(S23)は、第1の積層部材と共に第3の積層部材を退避位置に移動させる。 積層工程(S24)は、退避位置に退避している第1の積層部材および第3の積層部材を第2の積層部材に積層する。搬出工程(S25)は、第1の積層部材と第2の積層部材と第3の積層部材とを含む積層体を積層ステージから搬出する。
さらに、積層部材の積層方法では、第2搬送工程(S31)は、第2の積層部材と共に第4の積層部材(単電池111B−1)を積層ステージに搬送する。移動工程(S32)は、搬出工程が第1の積層部材と第2の積層部材と第3の積層部材とを含む積層体を積層ステージから搬出した後、第4の積層部材を退避位置に移動させる。ここで、第4の積層部材が退避位置に退避している状態で、搬送装置によって第5の積層部材(単電池111B−3)と共に第6の積層部材(単電池111B−2)を積層ステージに搬送する第3搬送工程(S33)を、有する。積層工程(S34)は、退避位置に退避している第4の積層部材を、積層ステージの第5の積層部材へ移動させ、積層ステージにおいて第5の積層部材に第4の積層部材を積層する。ここで、同一の積層ステージにおいて第4の積層部材および第5の積層部材を第6の積層部材に積層する第3積層工程(S35)を、有している。搬出工程(S36)は、第4の積層部材と第5の積層部材と第6の積層部材とを含む積層体を積層ステージから搬出する。
この積層部材の積層方法では、一例として、図4Bおよび図4Cに示すように、一の搬送部材(パレット201P)に配置されていた第1の積層部材(単電池111A−1)を、パレット201Pから退避させて待機させる。さらに、積層部材の積層方法では、図4Cおよび図4Dに示すように、一のパレット201Pと他の搬送部材(パレット201Q)とを移動させることによって、パレット201Qに配置された第2の積層部材(単電池111A−3)を、待機させている単電池111A−1に対面させて、単電池111A−1を単電池111A−3に積層する。さらに、積層部材の積層方法では、図5に示すように、パレット201Qに配置された単電池111A−1および単電池111A−3等を一体に搬出させる。
さらに、この積層部材の積層方法では、他の例として、図6Aおよび図6Bに示すように、一の搬送部材(パレット201Q)に配置されていた第1の積層部材(単電池111B−1)を、パレット201Qから退避させて待機させる。さらに、積層部材の積層方法では、図6A〜図6Cに示すように、パレット201Qと他の搬送部材(パレット201R)とを移動させることによって、パレット201Rに配置された第2の積層部材(単電池111B−3)を、待機させている単電池111B−1に対面させて、単電池111B−1を単電池111B−3に積層する。さらに、積層部材の積層方法では、図7に示すように、パレット201Rに配置された単電池111B−1および単電池111B−3等を一体に搬出させる。
かかる積層部材の積層方法によれば、汎用性が高い実用的な構成によって、積層部材の積層に必要な時間を短縮することができる。
さらに、積層部材の積層方法では、第1搬送工程、第2搬送工程および第3搬送工程の少なくとも1つの工程とは、パレット201において積層部材を載置する面と反対側の面に搬送機構を設けたトランスファー方式によってパレットを搬送する。
かかる積層部材の積層方法によれば、積層ステージの搬送方向Xと直交する幅方向Yに存在する機構(例えば第1搬送機204のフィンガー204b)等との干渉を回避して、単電池111等を搬送することができる。さらに、この積層部材の積層方法によれば、積層ステージにおける単電池111等の搬送経路の全長をコンパクトにすることができる。
この積層部材の積層方法では、積層ステージを用いて2以上の積層部材(単電池111A−1および単電池111A−2)を並べて搬送し、単電池111A−1および単電池111A−2を同一の積層ステージを用いて積層することが好ましい。
具体的には、この積層部材の積層方法では、積層部材の積層方法では、一例として、図4Bに示すように、パレット201Pに2以上の積層部材(単電池111A−1および単電池111A−2)を並べて配置し、単電池111A−1および単電池111A−2同士を同一のパレット201Pにおいて積層することができる。
また、積層部材の積層方法では、他の例として、図6Cに示すように、パレット201Qおよびパレット201Rに2以上の積層部材(単電池111B−1および単電池111B−3)を並べて配置し、単電池111B−1および単電池111B−3同士を同一のパレット201Rにおいて積層することができる。
かかる積層部材の積層方法によれば、単電池111を1つずつ搬送する場合と比較して、単電池111の搬送の頻度を減らすことができる。したがって、単電池111を積層する動作や、単電池111を移載する動作について、時間的な余裕(後工程との接続余裕度)を確保することができる。
この積層部材の積層方法では、一の積層ステージを用いて搬送された第1の積層部材(単電池111A−1)を一の積層ステージから退避させつつ、第2の積層部材(単電池111A−3)を搬送することが好ましい。
具体的には、積層部材の積層方法では、一例として、図4Bおよび図4C等に示すように、パレット201Pに配置された単電池111A−1をパレット201Pから退避させつつ、一のパレット201Pと他のパレット201Qとを移動させることができる。
また、積層部材の積層方法では、他の例として、図6Aおよび図6B等に示すように、パレット201Qに配置された単電池111B−1をパレット201Qから退避させつつ、一のパレット201Qと他のパレット201Rとを移動させることができる。
かかる積層部材の積層方法によれば、例えば、単電池111A−1を退避させる動作と、単電池111A−3を搬送する動作を同時に行うことから、積層部材の積層に必要な時間をさらに短縮することができる。
この積層部材の積層方法では、積層ステージは、積層部材(単電池111)を配置するパレット201を含むことが好ましい。
かかる積層部材の積層方法によれば、汎用性の非常に高いパレット201を用いて、単電池111を容易に搬送することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態に係る積層部材の積層方法は、パレット301に1つの単電池111を配置して搬送しながら、パレット301に単電池111を積層する点において、上述した第1実施形態と相違する。上述した第1実施形態は、パレット201に2つの単電池111を並べて配置して搬送しながら、パレット201に単電池111を積層する構成である。
第2実施形態に係る積層部材の積層方法については、上述した第1実施形態とは異なる構成(パレット301における単電池111の積層方法)のみについて説明する。
(パレット301における単電池111の積層方法)
図11A〜図11Eは、それぞれ1つの単電池111が配置されたパレット301における単電池111の積層方法を示す模式図である。
図11A〜図11Eに示す工程によって、1つのパレット301Rに単電池111Aを3つ積層した後、移載台205に移載する。
図11〜図11Eを参照しつつ、1つのパレット201Rに単電池111Aを3つ積層する積層方法を説明する。図11〜図11Eにおいて、単電池111Aは、簡略化して図示している。図4A〜図4Dにおいて、各々のパレット301は、簡略化して図示している。図11〜図11Eにおいて、単電池111Aに取り付けられる第1スペーサ112および第2スペーサ113は、図示を省略している。
図11Aに示すように、搬送方向Xの下流側から上流側に向かって、パレット301P、パレット301Q、およびパレット301Rが配置されている。パレット301P、パレット301Q、およびパレット301Rには、単電池111A−1、単電池111A−2、および単電池111A−3が配置されている。搬送方向Xの最も下流側に位置するパレット301Pの上空に、バキューム204aが待機している。バキューム204aを降下させて、パレット301Pに配置されている単電池111A−1を吸着する。
図11Bに示すように、図11Aの状態から引き続いて、単電池111A−1をバキューム204aによってパレット301Pから上昇させる。同時に、パレット301Pとパレット301Qとパレット301R等を搬送方向Xに沿って前進させる。上空で待機している単電池111A−1の下方に、パレット301Qが搬送される。
図11Cに示すように、図11Bの状態から引き続いて、単電池111A−1をバキューム204aによって降下させてパレット301Qに接近させる。単電池111A−1を、パレット301Qに配置されている単電池111A−2に積層する。単電池111A−1は、単電池111A−2の上面の中央に貼り付けられた両面テープ114によって、単電池111A−2と接着される。
図11Dに示すように、図11Cの状態から引き続いて、接着されている単電池111A−1および単電池111A−2をバキューム204aによってパレット301Qから上昇させる。同時に、パレット301Qおよびパレット301R等を搬送方向Xに沿って前進させる。上空で待機している単電池111A−1および単電池111A−2の下方に、パレット301Rが搬送される。
図11Eに示すように、図11Dの状態から引き続いて、接着されている単電池111A−1および単電池111A−2をバキューム204aによって降下させてパレット301Rに接近させる。接着されている単電池111A−1および単電池111A−2を、パレット301Rに配置されている単電池111A−3に積層する。単電池111A−2は、単電池111A−3の上面の中央に貼り付けられた両面テープ114によって、単電池111A−3と接着される。
以上説明した第2実施形態の作用効果を説明する。
第2実施形態に係る積層部材の積層方法では、図11Aおよび図11Bに示すように、一の搬送部材(パレット301P)に配置された第1の積層部材(単電池111A−1)を、パレット301Pから退避させて待機させる。さらに、積層部材の積層方法では、図11Bおよび図11Cに示すように、パレット301Pと他の搬送部材(パレット301Q)とを移動させることによって、パレット301Qに配置された第2の積層部材(単電池111A−2)を、待機させている単電池111A−1に対面させて、単電池111A−1を単電池111A−2に積層する。さらに、積層部材の積層方法では、パレット301Qに配置された単電池111A−1および単電池111A−2等を一体に搬出させる。
かかる積層部材の積層方法によれば、単電池111A−1と単電池111A−2とを別個に移動させて積層するのではなく、搬送した単電池111A−2に対して退避させていた単電池111A−1を積層してから、単電池111A−1と単電池111A−2とを一体に搬出させる。したがって、この積層部材の積層方法によれば、積層部材の積層に必要な時間を短縮することができる。
そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。
第1実施形態および第2実施形態では、積層部材(単電池111)を積層ステージに含まれるパレットに配置して搬送する構成としたが、このような構成に限定されることはない。積層ステージは、例えば、パレットを一切使用することなく、長尺な搬送ベルトや搬送コンベアによって構成したり、載置台を備えたトランスファー装置によって構成したりしてもよい。搬送ベルトや、トランスファー装置の載置台には、パレット201等を同様に、単電池111を吸着する吸着口をマトリクス状に複数備える。長尺な搬送ベルトによって単電池111を搬送する場合、複数の単電池111を一定の間隔でピッチ送りする。
第1実施形態では1つの搬送部材に2つの積層部材を並べて配置して搬送し、第2実施形態では1つの搬送部材に1つの積層部材を配置して搬送する構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。例えば、1つの搬送部材に3つ以上の積層部材を並べて搬送して積層する構成としてもよい。
第1実施形態では1つの搬送部材に2つの積層部材を搬送方向Xに沿って並べて配置して搬送する構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。例えば、1つの搬送部材に2つの積層部材を搬送方向Xと直交する幅方向Yに沿って並べて配置して搬送する構成としてもよい。
第1実施形態および第2実施形態では、積層部材を、第1スペーサ112および第2スペーサ113を取り付けた単電池111としたが、このような構成に限定されることはない。積層部材は、単電池111のみでもよいし、単電池111以外の部材でもよい。