JP7020168B2

JP7020168B2 - 燃料電池セパレータの搬送装置

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Publication number: JP7020168B2
Application number: JP2018030190A
Authority: JP
Inventors: 晋平野納
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-02-22
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2022-02-16
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Description

本発明は、燃料電池セパレータを持ち上げて搬送する燃料電池セパレータの搬送装置に関する。

この種の燃料電池セパレータは、燃料電池の単セルを構成するアノード側のセパレータとカソード側のセパレータからなり、このアノード側のセパレータとカソード側のセパレータの露出する面の側にガスケットが取り付けられたものが開示されている（特許文献１参照）。また、隣接するセパレータの間に空気層を形成することで、隣接したセパレータが負圧や静電気などで吸着しあう状態を防ぐものが開示されている（特許文献２参照）。

特開２０１６－４２４８１号公報特開２００７－２８０８７９号公報

特許文献１に記載の燃料電池セパレータのアノード側のセパレータまたはカソード側のセパレータは、ガスケットが取り付けられた状態で、次の工程で使用するまでの間、作業エリアのスペースを有効に利用するため、積層して保管することが望ましい。しかしながら、直接燃料電池セパレータを積み重ねると、積み重ねた燃料電池セパレータのシール面にガスケットによって汚れが付着する可能性がある。そのため、燃料電池セパレータ同士の間に保護シートを挟んで積み重ねる必要がある。

具体的には、図８（ａ）に示すように、まず、保管容器１に、保護シート２を矢印ａで示す方向に収容し、次いで、ガスケット３が装着された燃料電池セパレータ４を矢印ｂで示す方向に収容して保護シート２の上に重ねる。図８（ｂ）に示すように、順次、保護シート２と燃料電池セパレータ４とを交互に積み重ねて保管する。これにより、燃料電池セパレータ４のシール面に汚れが付着することが防止され、作業エリアのスペースが有効に利用される。

しかしながら、保護シート２が燃料電池セパレータ４同士の間に挟まれていると、次の工程で、燃料電池セパレータ４を使用するために、図８（ｃ）に示すように、積み重ねた燃料電池セパレータ４を、搬送装置５などの移動機器で持ち上げて保管容器１から取り出す際に、燃料電池セパレータ４の下にある保護シート２がガスケット３のタック性によってガスケット３に付着して燃料電池セパレータ４とともに持ち上がってしまうおそれがある。

また、燃料電池セパレータ４を比較的に高速度で持ち上げると、燃料電池セパレータ４を持ち上げる方向とは反対側の下面と保護シート２との間、つまり、燃料電池セパレータ４とその下の保護シート２との間に負圧が発生し、保護シート２が燃料電池セパレータ４とともに持ち上げられてしまうという問題がある。さらに、保護シート２が燃料電池セパレータ４とともに持ち上げられてしまうと搬送途中で落下するおそれがあるという問題もある。また、特許文献２に記載のもののように、単にセパレータと保護シートとの間に空気層を設けたとしても、セパレータを把持する際に小さな負圧が発生してしまい、その小さな負圧だけでも保護シートが持ち上がってしまうという問題がある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、保護シートによって、積層された燃料電池セパレータのシール面に汚れが付着することを防ぐとともに、燃料電池セパレータの搬送時に保護シートが付着したままになることを防ぐことができる燃料電池セパレータの搬送装置を提供することを課題とする。

（１）本発明に係る燃料電池セパレータの搬送装置は、保護シートの上に載置されている燃料電池セパレータを持ち上げて搬送する燃料電池セパレータの搬送装置であって、吸着力によって前記燃料電池セパレータを把持する把持部と、該把持部を前記燃料電池セパレータの持ち上げ方向に移動させる移動部と、該移動部によって前記把持部を移動させる際に、前記燃料電池セパレータの開口部分を通して前記保護シートに前記燃料電池セパレータの持ち上げ方向とは反対方向の下向きの力を加える加圧部と、を備えることを特徴とする。

（２）本発明に係る燃料電池セパレータの搬送装置は、上記（１）に記載の燃料電池セパレータの搬送装置であって、前記加圧部は、前記燃料電池セパレータの開口部分を通して前記保護シートにエアを吹き付けて前記保護シートに前記下向きの力を加えるエア吹き付け部を有することを特徴とする。

（３）本発明に係る燃料電池セパレータの搬送装置は、上記（１）に記載の燃料電池セパレータの搬送装置であって、前記加圧部は、前記燃料電池セパレータの開口部分を通して前記保護シートの上に載せられて自重により前記保護シートに前記下向きの力を加える錘加圧部を有することを特徴とする。

上記（１）に記載の本発明に係る燃料電池セパレータの搬送装置は、吸着力によって燃料電池セパレータを把持する把持部と、把持部を燃料電池セパレータの持ち上げ方向に移動させる移動部と、移動部によって把持部を移動させる際に、燃料電池セパレータの開口部を通して保護シートに燃料電池セパレータの持ち上げ方向とは反対方向の下向きの力を加える加圧部とを備えている。この構成により、燃料電池セパレータを持ち上げる際に保護シートを離脱させ、燃料電池セパレータのみを搬送することができる。

上記（２）に記載の本発明に係る燃料電池セパレータの搬送装置は、加圧部が、電池セパレータの開口部分を通して保護シートにエアを吹き付けて保護シートに下向きの力を加えるエア吹き付け部を有する。この構成により、燃料電池セパレータを持ち上げる際に保護シートを離脱させ、燃料電池セパレータのみを搬送することができる。

上記（３）に記載の本発明に係る燃料電池セパレータの搬送装置は、加圧部が、電池セパレータの開口部分を通して保護シートの上に載せられて自重により保護シートに下向きの力を加える錘加圧部を有する。この構成により、燃料電池セパレータを持ち上げる際に保護シートを離脱させ、燃料電池セパレータのみを搬送することができる。

本発明によれば、保護シートによって、積層された燃料電池セパレータのシール面に汚れが付着することを防ぐとともに、燃料電池セパレータの搬送時に保護シートが付着したままになることを防ぐことができる燃料電池セパレータの搬送装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置の側面図および保管容器の断面図。本発明の第１実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置の側面図および保管容器の断面図であり、図２（ａ）は、燃料電池セパレータの搬送装置が燃料電池セパレータを把持する前の状態を示し、図２（ｂ）は、燃料電池セパレータの搬送装置が燃料電池セパレータを把持し、エア吹き付け部から保護シートに対してエアを吹き付けている状態を示し、図２（ｃ）は、離脱した保護シートを取り出している状態を示す。本発明の第１実施形態の燃料電池セパレータの搬送装置により構成される燃料電池セルの製造工程を示す工程図。本発明の第１実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置の図であり、図４（ａ）は、燃料電池セパレータの搬送装置の上昇速度と持ち上がり量を説明する説明図を示し、図４（ｂ）は、燃料電池セパレータの搬送装置の上昇速度と保護シートの持ち上がり量との関係を示す。本発明の第２実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置の側面図および保管容器の断面図。本発明の第２実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置の側面図および保管容器の断面図であり、図６（ａ）は、燃料電池セパレータの搬送装置が燃料電池セパレータを把持する前の状態を示し、図６（ｂ）は、燃料電池セパレータの搬送装置が燃料電池セパレータを把持し加圧部が保護シートに下向きの力を加えている状態を示す。本発明の第２実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置の側面図および保管容器の断面図であり、図７（ａ）は、保護シートが離脱した状態を示し、図７（ｂ）は、離脱した保護シートを取り出している状態を示す。従来の燃料電池セパレータの搬送装置を説明する図であり、図８（ａ）は、保管容器に保護シートと燃料電池セパレータを収容する状態を示し、図８（ｂ）は、保管容器に保護シートと燃料電池セパレータが積み重ねられて収容された状態を示し、図８（ｃ）は、燃料電池セパレータの搬送装置により燃料電池セパレータが保管容器から取り出され、搬送される状態を示す。

本発明に係る燃料電池セパレータの搬送装置を適用した第１実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置１０および第２実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置２０について図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
燃料電池セパレータの搬送装置１０は、図１に示す本体部１１と、図示しない圧縮空気供給部と、移動部と、保護シート取出部と、制御部とを備えている。燃料電池セパレータの搬送装置１０は、保護シートＳの上に載置されている燃料電池セパレータＷを持ち上げて搬送するものであり、例えば、保管容器Ｈに保護シートＳを間に挟んで積み重ねられている複数の燃料電池セパレータＷを１枚ずつ、保護シートＳを離脱させるとともに持ち上げて、保管容器Ｈから取り出して搬送する構成を有している。

燃料電池セパレータＷは、鉄鋼板、ステンレス鋼板およびアルミニウム板などの金属板からなり、ブレス成形により作製されており、表面にはチタン（Ｔｉ）薄膜や炭素層（Ｃ）などの表面処理が施されるように構成されている。

燃料電池セパレータＷは、燃料電池セルの膜電極ガス拡散層接合体を構成するアノード側ガス拡散層に接合され、燃料ガスとしての水素を流す燃料ガス流路が形成されているアノード側燃料電池セパレータや、カソード側ガス拡散層に接合され、酸化剤ガスとしての空気を流す酸化剤ガス流路が形成されているカソード側燃料電池セパレータからなる。燃料電池セパレータＷは、スタック化されたときに燃料ガス流路や酸化剤ガス流路を形成する開口部分であるマニホールド部分Ｍを有している。マニホールド部分Ｍは、所定の開口面積を有しており、本実施形態では、燃料電池セパレータの長手方向一方側と他方側に離れた位置にそれぞれ形成されている。

燃料電池セパレータＷの少なくとも一方の面には、ガスケットＧが取り付けられている。ガスケットＧは、ゴムや熱可塑性エラストマーなどの弾性材料で形成されており、燃料電池セルを積層して燃料電池セルの積層体を形成する際に、隣り合う２つの燃料電池セパレータＷの間で、密着し、反応ガスや冷却媒体の外部への漏れ出しを防止する機能を有している。ガスケットＧは、タック性（粘着性）を有しており、保護シートがくっつきやすくなっている。本実施形態では、燃料電池セパレータＷは、保管容器Ｈ内においてガスケットＧが下面に位置するように積層される。

本体部１１は、基部２１と、把持部２２、２３と、エア吹き付け部２４、２５を備えている。基部２１は、高い剛性を有する部材からなり、一方の端部にエア吹き付け部２４が取り付けられ、他方の端部にエア吹き付け部２５が取り付けられている。また、基部２１は、一方の端部と他方の端部との間に把持部２２、２３が取り付けられている。

把持部２２は、基部２１に取り付ける取付部３１と、燃料電池セパレータＷを吸着する吸着部３２とを備えている。取付部３１は、基部２１の下方で基部２１に対して吸着部３２を昇降自在に支持している。吸着部３２は、吸着と解放を制御することができる吸着パッドを有している。吸着パッドは、燃料電池セパレータの上面に吸着して、燃料電池セパレータを吊り下げた状態で把持可能な吸着力を有している。吸着パッドは、本実施形態では、圧縮空気供給部から供給される圧縮空気を用いてパッド内に負圧を発生させ、その負圧を利用して燃料電池セパレータＷを吸着する、いわゆる非接触吸着パッドを用いている。

把持部２３は、把持部２２と同様に構成される。把持部２２、２３は、燃料電池セパレータＷの長手方向に互いに離れて配置されて、燃料電池セパレータＷを吸着して持ち上げた際に、水平に安定した状態で保持できるようになっている。なお、第１実施形態の把持部２２、２３は、本発明に係る燃料電池セパレータの搬送装置の把持部を構成する。

エア吹き付け部２４は、移動部によって本体部１１を燃料電池セパレータＷの持ち上げ方向に移動させる際に、燃料電池セパレータＷのマニホールド部分Ｍを通して燃料電池セパレータＷの下にある保護シートＳにエアを吹き付けて、保護シートＳに燃料電池セパレータＷの持ち上げ方向とは反対方向の下向きの力を加える加圧部を構成する。エア吹き付け部２４は、基部２１の一方の端部に取り付ける取付部４１と、エアノズル部４２を有している。取付部４１は、基部２１に対して、把持部２２、２３の吸着部３２と同じ方向である下方にエアノズル部４２が位置するようにエアノズル部４２を支持している。エアノズル部４２は、圧縮空気を噴出するノズル４２ａと、ノズル４２ａに圧縮空気を供給する図示しない供給ポート及び流通路とを有している。

ノズル４２ａは、エアノズル部４２の先端に設けられており、吸着部３２を燃料電池セパレータＷの予め設定された位置に吸着させた場合に、燃料電池セパレータＷのマニホールド部分Ｍを介して燃料電池セパレータＷの下にある保護シートＳに対向する位置に配置されるようになっている。そして、かかる位置でノズル４２ａから下方に向かって圧縮空気を噴出させることによって、燃料電池セパレータＷのマニホールド部分Ｍを通して、燃料電池セパレータＷの下にある保護シートＳにエアが吹き付け、保護シートＳに燃料電池セパレータＷの持ち上げ方向とは反対方向の下向きの力を加え、保護シートＳを燃料電池セパレータＷから離脱させる方向に付勢することができる。

供給ポートは、圧縮空気供給部から供給管を介して供給される圧縮空気を流通路内に供給するように構成されている。流通路は、エアノズル部４２の内部に形成されており、供給ポートから供給される圧縮空気をノズル４２ａに供給するように構成されている。

エア吹き付け部２５は、エア吹き付け部２４と同様に構成されており、取付部４１によって基部２１の他方の端部に取り付けられている。なお、本実施形態のエア吹き付け部２４、２５は、本発明に係る燃料電池セパレータの搬送装置のエア吹き付け部を構成する。

圧縮空気供給部は、コンプレッサなどの気体を加圧、圧縮させて体積を縮小させて供給する圧縮機で構成されており、制御部に電気的に接続され、制御部により動作が制御されるように構成されている。

移動部は、電動モータなどの駆動機構を備え、本体部１１の基部２１を所定の上昇速度（ｍｍ／ｓｅｃ）で上昇させ、また、降下させるように構成されている。また、移動部は、本体部１１によって燃料電池セパレータＷを保管容器Ｈから持ち上げて取り出した後、本体部１１を次工程などの他の工程を行う場所へ移動させて燃料電池セパレータＷを搬送することができるように構成されている。

移動部は、制御部に電気的に接続され、制御部により動作が制御されるように構成されている。なお、所定の上昇速度は、燃料電池セパレータＷの搬送装置１０や燃料電池セパレータＷの大きさ、形状および構造などの設定諸元や実験値などのデータに基づいて適宜選択される。

保護シート取出部は、燃料電池セパレータから離脱された保護シートＳを保管容器Ｈから取り出して廃棄するように、制御部に電気的に接続され、制御部により動作が制御されるように構成されている。保護シート取出部は、保管容器Ｈ内に少なくとも１枚以上の燃料電池セパレータＷが収容されている場合に、一番上の燃料電池セパレータＷの上に載っている保護シートＳを保管容器Ｈから取り出すようになっている。

制御部は、プログラムにより処理を実行する中央処理装置と、プログラムやデータなどを記憶した記憶装置とを備えるマイクロコンピュータによって構成され、把持部２２、２３、エア吹き付け部２４、２５、圧縮空気供給部および移動部などの各構成要素の動作を制御するように構成されている。

次いで、本実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置１０の動作について図面を参照して説明する。

まず、移動部が動作し、本体部１１が、ホームポジションから、保管容器Ｈ内に複数積層した状態で保管された燃料電池セパレータＷの上方に移動し、最上部に積層された燃料電池セパレータＷに向けて、図２（ａ）に示す矢印ｃで示す方向に下降する。

続いて、本体部１１の把持部２２、２３が同時に動作し、図２（ｂ）に示すように、各吸着部３２が燃料電池セパレータＷの上面に対向して配置され、燃料電池セパレータＷを吸着する。そして、吸着と同時、若しくは吸着してから、エア吹き付け部２４、２５が動作し、各エアノズル部４２のノズル４２ａから圧縮空気が噴出される。

ノズル４２ａから圧縮空気が噴出されると、燃料電池セパレータＷのマニホールド部分Ｍを通して、燃料電池セパレータＷの下にある保護シートＳに向かってエアが吹き付けられる。これにより、保護シートＳに燃料電池セパレータＷの持ち上げ方向とは反対方向の下向きの力が加えられ、保護シートＳが下方に向かって加圧された状態とされる。そして、本体部１１が図２（ａ）に示す矢印ｄで示す方向に所定の上昇速度で移動される。

したがって、燃料電池セパレータＷは上方に持ち上げられ、その燃料電池セパレータＷの下にある保護シートＳは燃料電池セパレータＷから離脱される。そして、本体部１１はホームポジションに戻り、燃料電池セパレータＷが各吸着部３２により吸着された状態で、移動部により、次工程などの他の工程を行う場所へ搬送される。燃料電池セパレータＷから離脱した保護シートＳは、図２（ｃ）に示すように、保管容器Ｈから保護シート取出部により、取り出され廃棄される。

これらの動作が順次繰り返して行われ、保管容器Ｈ内の最終の燃料電池セパレータＷが搬送されることにより、燃料電池セパレータＷの搬送作業は終了する。

ここで、本実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置１０により、燃料電池セパレータＷが、保管容器Ｈから取り出される際の本体部１１の上昇速度（ｍｍ／ｓｅｃ）と、持ち上がり量（ｃｍ）との関係について検証した。なお、持ち上がり量は、保護シートＳが燃料電池セパレータＷのガスケットＧに付着し、燃料電池セパレータＷの上昇とともに移動する、即ち、保護シートＳが燃料電池セパレータＷと一緒に持ち上がってしまう際の量を表している。

具体的には、上昇速度（ｍｍ／ｓｅｃ）は、図４（ａ）に示すように、本体部１１が矢印で示す方向に移動する速度であり、制御部により設定することができ、公知の速度計により測定することができる。持ち上がり量（ｃｍ）は、保護シートＳが保管容器Ｈ内で燃料電池セパレータＷ同士の間に挟まれている位置を基準とし、保護シートＳが燃料電池セパレータＷのガスケットＧから離脱するまでの距離で表される。

図４（ｂ）に示すように、第１実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置１０においては、上昇速度が５０ｍｍ／ｓｅｃのとき、持ち上がりはなく、持ち上がり量は０ｃｍであった。上昇速度が１００ｍｍ／ｓｅｃのとき、持ち上がり量は１～５ｃｍであり、上昇速度が２００ｍｍ／ｓｅｃのとき、持ち上がり量は３～１０ｃｍであった。

これに対し、保護シートＳを離脱させるエア吹き付け部２４、２５のような加圧部が設けられていない従来の燃料電池セパレータの搬送装置は、上昇速度が５０ｍｍ／ｓｅｃのとき、持ち上がり量は３～８ｃｍであり、上昇速度が１００ｍｍ／ｓｅｃおよび２００ｍｍ／ｓｅｃのとき、持ち上がり量は５～１０ｃｍであった。

以上の検証の結果、本実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置１０においては、本体部１１の上昇速度が５０ｍｍ／ｓｅｃ以内であれば、保護シートＳの持ち上がりはなく、確実に保護シートＳを燃料電池セパレータＷから確実に離脱させることができることを確認できた。

次いで、本実施形態の燃料電池セパレータＷの搬送装置１０により構成される燃料電池セルの製造工程について、図面を参照して簡単に説明する。

図３に示すように、まず、燃料電池セルを構成する燃料電池セパレータＷにガスケットＧが貼付される（ステップＳ１）。次いで、図１に示すように、燃料電池セパレータＷは保管容器Ｈ内に保護シートＳが挟まれた状態で平積みされ、保管容器Ｈに保管される（ステップＳ２）。そして、次工程に向けて保管された燃料電池セパレータＷが燃料電池セパレータの搬送装置１０の搬送機構により取り出されて搬送され、保管容器Ｈ内に残った保護シートＳが保護シート取出部により、保管容器Ｈから取り出され廃棄される（ステップＳ３）。

搬送された燃料電池セパレータＷは、加工機にセットされる（ステップＳ４）。次いで、燃料電池セパレータＷ以外の膜電極ガス拡散層接合体のサブアッセンブリなどの燃料電池セルを構成する他の部材も加工機にセットされる（ステップＳ５）。加工機にセットされた燃料電池セルの各構成要素は、加熱されるとともに冷却されてプレスされる（ステップＳ６）。これらの加工により燃料電池セルが作製される。完成した燃料電池セルは、図示しない他の保管容器内に保護シート無しで平積みされて保管される（ステップＳ７）。

以下、本実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置１０の効果について説明する。

本実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置１０は、吸着力によって燃料電池セパレータＷを把持する把持部２２、２３と、把持部２２、２３を燃料電池セパレータＷの持ち上げ方向に移動させる移動部と、移動部によって把持部２２、２３を移動させる際に、燃料電池セパレータＷのマニホールド部分Ｍを通して保護シートＳにエアを吹き付けて保護シートＳに燃料電池セパレータＷの持ち上げ方向とは反対方向の下向きの力を加えるエア吹き付け部２４、２５とを備えている。この構成により、燃料電池セパレータＷを持ち上げる際に、燃料電池セパレータＷの下にある保護シートＳに対して、燃料電池セパレータＷの持ち上げ方向とは反対方向の下向きの力である、空気圧が加えられる。その結果、保護シートＳは燃料電池セパレータＷから離脱し、燃料電池セパレータＷのみが搬送されるという効果が得られる。

また、本実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置１０によれば、保護シートＳによって積層された燃料電池セパレータＷのシール面に汚れが付着することを防ぐとともに、燃料電池セパレータＷの搬送時に保護シートＳが付着したままになることを防ぐことができるという効果が得られる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置１０においては、加圧部としてエア吹き付け部２４、２５を用いて保護シートＳを離脱させる構成について説明した。しかしながら、本発明に係る燃料電池セパレータの搬送装置２０においては、加圧部として、エア吹き付け部２４、２５以外の他の構成を用いてもよい。

以下、本発明に係る燃料電池セパレータの搬送装置を、エア吹き付け部２４、２５に替えて錘加圧部２４Ａ、２５Ａで構成した第２実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置２０について図面を参照して説明する。なお、第１実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置１０と同様の構成要素には、第１実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置１０の構成要素と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

燃料電池セパレータの搬送装置２０は、図５に示す本体部１１Ａと、図示しない圧縮空気供給部と、移動部と、保護シート取出部と、制御部とにより構成されている。燃料電池セパレータの搬送装置２０は、第１実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置１０と同様、保管容器Ｈに保護シートＳを間に挟んで積み重ねられている複数の燃料電池セパレータＷを上から１枚ずつ、保護シートＳを離脱させるとともに持ち上げて、保管容器Ｈから取り出して搬送する構成を有している。

本体部１１Ａは、基部２１Ａと、把持部２２、２３と、錘加圧部２４Ａ、２５Ａを備えている。基部２１Ａは、高い剛性を有する部材からなり、一方の端部に錘加圧部２４Ａが取り付けられ、他方の端部に錘加圧部２５Ａが取り付けられている。また、基部２１Ａは、一方の端部と他方の端部との間に把持部２２、２３が取り付けられている。

錘加圧部２４Ａは、基部２１Ａの一方の端部に設けられており、基部２１Ａ内を貫通して昇降自在に移動する移動本体４１Ａと、移動本体４１Ａの先端に設けられた錘４２Ａと、移動本体４１Ａの先端と反対側の端部に設けられた錘４３Ａを備えている。

移動本体４１Ａは、錘４２Ａを把持部２２、２３よりも下方に突出した位置に配置し、図６（ａ）に示すように、燃料電池セパレータＷの上に把持部２２、２３を離して配置させた状態で、燃料電池セパレータＷのマニホールド部分Ｍを貫通して下方に突出し、先端の錘４２Ａを保護シートＳの上に載せることができるようになっている。そして、図６（ｂ）に示すように、本体部１１Ａをさらに下降させて把持部２２、２３が燃料電池セパレータＷの上面に吸着された状態においても、錘４２Ａを保護シートＳの上に載せたままにすることができるようになっている。

錘４２Ａは、燃料電池セパレータＷのマニホールド部分Ｍを通過して、燃料電池セパレータＷの下に敷いてある保護シートＳの上に直接載せることができる大きさを有している。錘４３Ａは、錘加圧部２４Ａ全体の重量を調整するものであり、また、移動本体４１Ａの下方への移動限界位置を規定するストッパの役割も有している。

錘加圧部２４Ａは、燃料電池セパレータＷのマニホールド部分Ｍを通して保護シートＳの上に錘４２Ａが載せられると、移動本体４１Ａ、錘４２Ａおよび４３Ａの重量を合計した値の自重で保護シートＳに下向きの力を加えて、保護シートＳを燃料電池セパレータＷから離脱させる方向に作用させるように構成されている。

錘加圧部２５Ａは、錘加圧部２４Ａと同様に構成されており、基部２１Ａの他方の端部に設けられている。なお、第２実施形態の錘加圧部２４Ａ、２５Ａは、本発明に係る燃料電池セパレータの搬送装置の錘加圧部を構成する。

次いで、第２実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置２０の動作について図面を参照して説明する。

まず、移動部が動作し、本体部１１Ａが、ホームポジションから、保管容器Ｈ内に複数積層した状態で保管された燃料電池セパレータＷの上方に移動し、最上部に積層された燃料電池セパレータＷに向けて、図６（ａ）に示す矢印で示す方向に下降する。

そして、錘加圧部２４Ａ、２５Ａの錘４２Ａが、図６（ｂ）に示すように、燃料電池セパレータＷのマニホールド部分Ｍを貫通して燃料電池セパレータＷの下にある保護シートＳの上に載せられる。これにより、各移動本体４１Ａ、錘４２Ａおよび４３Ａの合計の自重が保護シートＳに加えられ、保護シートＳが下方に向かって加圧される。

それから、本体部１１Ａのさらなる下降により、本体部１１Ａの把持部２２、２３が燃料電池セパレータＷの上面に接近し、本体部１１Ａの把持部２２、２３が同時に動作し、各吸着部３２が燃料電池セパレータＷの上面に対向して配置され、燃料電池セパレータＷが吸着される。

そして、保護シートＳが下方に向かって加圧された状態で本体部１１が、図７（ａ）に示す矢印で示す方向に所定の上昇速度で移動される。保護シートＳには、錘加圧部２４Ａ、２５Ａの自重により下向きの力が加えられているので、燃料電池セパレータＷから保護シートＳを離脱させることができる。

燃料電池セパレータＷは上方に持ち上げられ、その燃料電池セパレータＷの下にある保護シートＳは燃料電池セパレータＷから離脱される。そして、本体部１１Ａは、ホームポジションに戻り、燃料電池セパレータＷが各吸着部３２により吸着された状態で、移動部により、次工程などの他の工程を行う場所へ搬送される。燃料電池セパレータＷから離脱した保護シートＳは、図７（ｂ）に示すように、保管容器Ｈから保護シート取出部により、取り出され廃棄される。

この動作が順次繰り返して行われ、保管容器Ｈ内の最終の燃料電池セパレータＷが搬送されることにより、燃料電池セパレータＷの搬送作業は終了する。

ここで、本実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置２０により、燃料電池セパレータＷが、保管容器Ｈから取り出される際の本体部１１Ａの上昇速度（ｍｍ／ｓｅｃ）と、持ち上がり量（ｃｍ）との関係について第１実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置１０と同様に検証した。

本実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置２０においては、図４（ｂ）に示すように、上昇速度が５０ｍｍ／ｓｅｃ、１００ｍｍ／ｓｅｃおよび２００ｍｍ／ｓｅｃのとき、持ち上がりはなく、持ち上がり量は０ｃｍであった。

これに対し、錘加圧部２４Ａ、２５Ａのような保護シートＳを離脱させる加圧部が設けられていない従来の燃料電池セパレータの搬送装置は、上昇速度が５０ｍｍ／ｓｅｃのとき、持ち上がり量は３～８ｃｍであり、上昇速度が１００ｍｍ／ｓｅｃおよび２００ｍｍ／ｓｅｃのとき、持ち上がり量は５～１０ｃｍであった。

以上の検証の結果、本実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置２０においては、
本体部１１Ａの上昇速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ以内であれば、保護シートＳの持ち上がりはなく、確実に保護シートＳを燃料電池セパレータＷから確実に離脱させることができることを確認できた。

以下、本実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置２０の効果について説明する。

本実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置２０は、吸着力によって燃料電池セパレータＷを把持する把持部２２、２３と、把持部２２、２３を燃料電池セパレータＷの持ち上げ方向に移動させる移動部と、移動部によって把持部２２、２３を移動させる際に、燃料電池セパレータＷのマニホールド部分Ｍを通して自重により保護シートＳに燃料電池セパレータＷの持ち上げ方向とは反対方向の下向きの力を加える錘加圧部２４Ａ、２５Ａとを備えている。この構成により、燃料電池セパレータＷを持ち上げる際に、燃料電池セパレータＷの下にある保護シートＳに対して、燃料電池セパレータＷの持ち上げ方向とは反対方向の下向きの力である、錘加圧部２４Ａ、２５Ａの自重による圧力が作用する。その結果、保護シートＳは燃料電池セパレータＷから離脱し、燃料電池セパレータＷのみが搬送されるという効果が得られる。

また、本実施形態に係る燃料電池セパレータの搬送装置２０によれば、保護シートＳによって積層された燃料電池セパレータのＷシール面に汚れが付着することを防ぐとともに、燃料電池セパレータＷの搬送時に保護シートＳが付着したままになることを防ぐことができるという効果が得られる。

以上、本発明の第１実施形態および第２実施形態について詳述したが、本発明は、前記の第１実施形態および第２実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

１０，２０・・・燃料電池セパレータの搬送装置、１１，１１Ａ・・・本体部、２１，２１Ａ・・・基部、２２，２３・・・把持部、２４，２５・・・エア吹き付け部、２４Ａ，２５Ａ・・・錘加圧部、３１，４１・・・取付部、３２・・・吸着部、４１Ａ・・・移動本体、４２・・・エアノズル部、４２Ａ，４３Ａ・・・錘、４２ａ・・・ノズル、Ｇ・・・ガスケット、Ｈ・・・保管容器、Ｍ・・・マニホールド部分、Ｓ・・・保護シート、Ｗ・・・燃料電池セパレータ

Claims

保護シートの上に載置されている燃料電池セパレータを持ち上げて搬送する燃料電池セパレータの搬送装置であって、
吸着力によって前記燃料電池セパレータを把持する把持部と、
該把持部を前記燃料電池セパレータの持ち上げ方向に移動させる移動部と、
該移動部によって前記把持部を移動させる際に、前記燃料電池セパレータの開口部分を通して前記保護シートに前記燃料電池セパレータの持ち上げ方向とは反対方向の下向きの力を加える加圧部と、
を備え、
前記加圧部は、前記燃料電池セパレータの開口部分を通して前記保護シートにエアを吹き付けて前記保護シートに前記下向きの力を加えるエア吹き付け部を有することを特徴とする燃料電池セパレータの搬送装置。