JP7195990B2

JP7195990B2 - 板状部材の搬送システム

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Publication number: JP7195990B2
Application number: JP2019056141A
Authority: JP
Inventors: 英幸谷; 敏央笠原; 秀一吉岡; 浩中村
Original assignee: Daiwa Engineering Co., Ltd.
Current assignee: Daiwa Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2022-12-26
Anticipated expiration: 2039-03-25
Also published as: CN113614006B; JP2020158214A; WO2020195634A1; US11713197B2; CN113614006A; US20220153532A1

Description

本発明は、板状部材をトレーに向けて搬送しつつ、所定の間隔を空けてトレーに搭載し、さらにそのトレーに搭載した板状部材を所定箇所に向けて搬送するシステムに関するものである。

従来、有底筒状に形成された電池本体部と、その開口部を閉じる板状の封口板とをレーザー溶接などによって一体化させて構成された電池が知られている。これらの電池本体部や封口板は、アルミニウムなどの金属製の板状のブランクを用意し、そのブランクにプレスによる所定の加工を施し、あるいは更に絞り加工やしごき加工などを施して所定の形状に成形している。そのプレス加工を円滑に行うために、潤滑油あるいはワックスなどの潤滑剤が用いられる。また、加工に伴って不可避的に金属粉が発生し、これが潤滑剤と共に製品に付着したままとなることがある。このような付着物を除去するために、例えば、超音波洗浄などが行われる。この超音波洗浄は、炭化水素系の洗浄液に製品を漬けた状態で、その洗浄液に超音波を流すことにより、製品を脱脂するとともに洗浄するものである。そして、上記の洗浄液を除去するためのすすぎ工程、および製品を乾燥させる乾燥工程を経て洗浄が完了する。

上記のすすぎ工程における洗浄液中に含有されているＣａやＦｅのイオンなどの不純物が、乾燥工程で電池本体部や封口板に付着して残留すると、レーザー溶接時におけるレーザー吸収率が高くなって、溶接欠陥が生じる可能性がある。そのため、特許文献１に記載された洗浄方法では、導電率が所定値以下の洗浄液を用いている。

上述した洗浄を効率良く行うためには、多数の製品を一括して洗浄および乾燥することが好ましい。特許文献２には、多数の製品を一括して取り扱うために、不規則（ランダム）に搬送されてくる当該製品を整列させる装置が記載されている。その装置は、金属缶を対象とするものであり、金属缶をランダムに載せたコンベヤの所定箇所に、金属缶の前進を止めるストッパを配置しておき、そのストッパによって前進が止められた金属缶に後続の金属缶が当接し、こうして互いに接触した金属缶が、コンベヤの幅方向に次第に拡がって、金属缶が互いに接触した状態で、その外形に応じた形状に配列されるようになっている。

特開２０１４－６７６６４号公報特許第３３３３６３４号

特許文献１に記載されているように、製造過程で生じた付着物を洗浄および乾燥の工程を経て除去するとしても、その洗浄に使用した洗浄液が製品に残留していると、後工程で悪影響が生じたり、あるいは製品としての品質を悪化させたりする。そのために特許文献１に記載された装置では、使用する洗浄液を、後工程で悪影響が生じない特性のものに限定している。すなわち、特許文献１に記載された装置は、洗浄液もしくは残渣が、後工程に影響しないようにしている。このような洗浄後に残留物が生じることは特許文献２に記載されている装置においても同様である。すなわち、特許文献２に記載された装置は、対象物である多数の金属缶を、互いに密着した状態で一括して処理するように構成されているから、プレス加工などの加工工程で生じた付着物が金属缶の間に挟まれて残留したり、洗浄に使用された薬液あるいは洗浄水の残留物が金属缶の間に残留したりする可能性が多分にある。そのような残留物が導電性を有していれば、例えば特許文献１に記載されている電池用の部品の場合、内部放電の原因となってしまい、不良品を発生させてしまう。

本発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、プレス加工により成形された板状部材を、例えば洗浄に供するにあって、所定の間隔を空けてトレーに収容することができる板状部材の搬送システムを提供することを目的とするものである。

本発明は、上記の目的を達成するために、プレス工程から送り出された板状部材を、前記板状部材の厚さ方向に一定の間隔を空けかつ姿勢を揃えた状態に配列してトレーに収容し、多数の前記板状部材を前記トレーごと搬送する板状部材の搬送システムにおいて、所定の平面上で互いに接触させた状態に配列された複数の前記板状部材の一群から前記板状部材を１枚ずつ所定の間隔を空けて送り出すとともに送り出された前記板状部材を一定ピッチに揃えて搬送する導入機構と、前記導入機構によって連続的に搬送される前記板状部材を前記導入機構から滑り込ませて受け取る複数の載置部を有し、１枚の前記板状部材を受け取るごとに前記導入機構による搬送方向に交差する方向に前記載置部を所定の１ピッチ移動させて空の前記載置部を前記導入機構で搬送される前記板状部材に臨ませるストック機構と、所定数の前記板状部材を前記載置部に載せた前記ストック機構と、前記載置部上の複数の前記板状部材と同ピッチでかつ前記板状部材の端部を入り込ませる複数の保持片を有する前記トレーとを対向させ、前記ストック機構に保持されている複数の前記板状部材を一括して前記トレー側に移動させて前記保持片上に前記板状部材を載せ替える移載機構と、複数の前記板状部材を前記保持片に載せた前記トレーを前記ストック機構に対向する位置から他の所定の位置に移動させる搬出機構とを備えていることを特徴とするものである。

本発明において、空の前記トレーを積層して収容した供給ホッパーと、前記供給ホッパーから一つの前記トレーを取り出して前記ストック機構に向けて移動させるベルトコンベアと、移動した前記トレーが前記ストック機構に対向するように前記トレーを起立させる起立部とにより構成されたトレー搬送機構を更に備えていてよい。

本発明において、前記移載機構は、前記トレーと前記ストック機構とが対向した状態で、前記トレーとは反対側から前記ストック機構の前記載置部に載せられた前記板状部材を前記トレー側に一括して押圧する押圧機構を備えていてよい。

本発明において、前記ストック機構は、前記載置部を鉛直方向の上側に１ピッチ移動することにより、前記導入機構により搬送された前記板状部材の両端部を保持して、前記導入機構から前記板状部材を載せ替えるように構成されていてよい。

本発明において、前記トレーは、前記板状部材を収容する収容部を複数有し、前記収容部と同一の数の前記導入機構および前記ストック機構を備え、前記プレス工程により成形された所定枚数の前記板状部材を、複数の前記導入機構に交互に移送する移送機構を更に備え、複数の前記ストック機構のうちの一つのストック機構により、前記収容部のうちの一つの収容部に前記板状部材が載せ替えられた前記トレーを、複数の前記ストック機構のうちの他のストック機構に対向した位置に移動させるスライド機構を更に備えていてよい。

本発明において、前記トレーの前記保持片は、前記板状部材の両端部を入り込ませる溝部を有する棒材を含み、前記トレーは、前記ストック機構に対向する面とは反対側の面のうち、前記溝部に前記板状部材の両端部を入り込ませた状態での前記板状部材の長手方向における中央部分に対応した部分に窓部を備え、前記溝部は、前記ストック機構側の端部が開口し、かつ前記ストック機構とは反対側の端部が閉じられていてよい。

本発明によれば、プレス加工により成形された板状部材が一枚ずつ送り出され、その板状部材が、ストック機構に設けられた載置部に受け渡され、その載置部に板状部材が受け渡されるごとに、載置部を１ピッチ移動させるように構成されている。そのように載置部に受け渡された板状部材は、ストック機構とトレーとを対向させた状態で一括してトレーに移載される。その結果、互いに隣接する板状部材が所定の間隔を空けた状態でトレーに収容される。このように複数の板状部材を所定の間隔を空けてトレーに収容することにより、トレーに板状部材を収容した状態で洗浄槽に浸漬して洗浄するなどした場合に、隣り合う板状部材の間に洗浄液を流動させることができるため、板状部材の間に、プレス加工により生じた金属粉などの付着物が残存することを抑制できる。また、洗浄槽からトレーを取り出して乾燥させる際に、板状部材同士の間に介在する洗浄液が、表面張力などによって板状部材同士の間に残留することを抑制できる。その結果、安定的な品質の維持が可能になる。さらに、一つのトレーに複数の板状部材を収容することができるため、一度に複数の板状部材を洗浄できる。そのため、板状部材の製造コストや製造工数を低減することができるとともに、量産化が可能になる。

本発明で対象とすることができる板状部材の一例を説明するための斜視図である。本発明の実施例におけるトレーの一例を説明するための斜視図である。本発明の搬送システムの構成例を説明するための概略図である。導入機構の一例を説明するための模式図である。ストック機構の一例を説明するための模式図である。トレー搬送機構の一例を説明するための模式図である。移載機構の一例を説明するための模式図である。スライド機構の一例を説明するための模式図である。搬出機構の一例を説明するための模式図である。

本発明で対象とすることができる板状部材の一例を説明するための斜視図を図１に示してある。図１に示す板状部材は、例えば、リチウムイオン電池の容器本体部にレーザー溶接などにより一体化されることにより、容器本体部に形成された開口部を液密状に封止する封口板１であって、アルミニウム合金などの金属材料によって構成されている。

この封口板１は、比較的板厚が薄いため、アルミニウム合金の板状のブランクにプレス加工を施して形成される。その場合に、電極などを取り付けるための貫通孔２などが、同時に形成される。そのようなプレス加工では、パンチやダイの摺動抵抗を低減するためなど、プレス加工を円滑に行うために、ブランクに鉱物油などの潤滑油が塗布されている。したがって、上記のように形成された封口板１は、プレス工程についで、プレス工程で不可避的に付着する金属粉や、潤滑油を除去するための洗浄工程に移行させられる。なお、上記封口板１は、例えば、１５０×２５ｍｍ、厚みが２ｍｍに形成されている。

その洗浄方法としては、例えば、炭化水素系の洗浄液が溜められた洗浄槽に封口板１を漬けて超音波を流すことにより封口板１を洗浄する方法や、封口板１に洗浄液を吹き付ける方法などが挙げられる。

上記の洗浄方法においては、複数の封口板１を一括して洗浄することが好ましく、そのために本発明では、複数の封口板１をトレーに収容するように構成されている。そのトレーの一例を説明するための斜視図を、図２に示してある。

図２に示す例では、ステンレスによって形成された四つの長尺材４をそれぞれ直交するように組み合わせて矩形状のフレーム５が形成されている。なお、上記の各長尺材４は、例えば、断面形状がＬ字型に形成されたアングル材であり、水平面がフレーム５の内側に向くように配置されている。そのフレーム５の背面、より具体的には、それぞれの長尺材４の水平部分の背面には、窓穴６が形成された背面板７が溶接して一体化されている。

そのように形成されたフレーム５の内側には、厚さ方向に一定の間隔を空けかつ姿勢を揃えた状態に複数の封口板１を配列するための収容部８が設けられている。この収容部８は、封口板１の長さよりも若干短い間隔を空けて平行に配置された二つのラック型のバー９を背面板７に取り付けることにより構成されている。

上記のラック型のバー９の互いに対向する面側には、長手方向に所定の間隔を空けて複数のＵ字溝１０が形成されている。このＵ字溝１０は、封口板１の長手方向における両端部１ａを入り込ませるためのものであり、Ｕ字溝１０の溝幅は、封口板１の板厚よりも若干大きく形成され、かつＵ字溝１０の長さは、封口板１の幅よりも大きく形成されている。したがって、封口板１をそれぞれのＵ字溝１０に差し込むことにより、封口板１が厚さ方向に一定の間隔を空けかつ姿勢を揃えた状態で保持される。この複数のＵ字溝１０が形成されたバー９が、本発明の実施形態における「保持片」に相当する。

また、図２に示すトレー３は、背面板７が水平面となるとともに鉛直方向の下側となる平面姿勢で洗浄槽に投入されるなど、平面姿勢で搬送などされる。そのため、Ｕ字溝１０における背面板７側の端部から封口板１を保持するように、Ｕ字溝１０の背面板７側の端部が閉じられている。さらに、Ｕ字溝１０における背面板７とは反対側の端部は開口しており、後述するストッカーからトレー３に封口板１を受け渡す場合には、その開口部から封口板１が挿入される。なお、図２に示すトレー３は、その幅方向が、封口板１の長さよりも十分に長いため、トレー３の幅方向に二つの収容部８を平行に設けてある。

また、図２に示す例では、トレー３と後述するストッカーとを対向させる場合に、それらトレー３とストッカーとの位置決めをするための位置決め穴１１がトレー３の四隅に形成されている。さらに、フレーム５の外壁には、洗浄液の流動抵抗を低減するための複数の窓穴１２が形成されている。

本発明は、上述したようにプレス加工された複数の封口板１を自動搬送してトレー３に順次挿入するように構成されている。その搬送システムの構成例を説明するための概略図を図３に示してある。図３に示す例では、プレス工程から送り出された封口板１を平面上に配列し、その配列された封口板１の一群から１枚ずつ所定の間隔を空けて送り出す導入機構１３と、導入機構１３によって連続的に送り出された封口板１を所定の間隔を空けて保持するストック機構１４と、そのストック機構１４に保持されている複数の封口板１をトレー３に載せ替える移載機構１５と、封口板１を載せたトレー３を所定の位置に移動させる搬出機構１６とを備えている。なお、図３に示す例では、移載機構１５により封口板１をトレー３に載せ替える場所に向けて、未だ封口板１が挿入されていない空のトレー３を搬送するトレー搬送機構１７を更に備えており、そのトレー搬送機構１７は、導入機構１３による封口板１の送り出しや、ストック機構１４による封口板１の保持と並行して行われるように構成されている。

上記の導入機構１３の構成例を説明するための模式図を図４に示している。図４に示す導入機構１３は、まず、プレス加工によって形成された複数の封口板１を平面上で互いに接触させた状態に配列するように構成されている。具体的には、プレス工程に接続されたベルトコンベア１８が設けられており、封口板１は、その長手方向がベルトコンベア１８の幅方向を向くように載置されている。一方、先行する封口板１とそれに後続する封口板１との姿勢やそれらの間隔は必ずしも整っていない。

そのため、プレス工程から排出された封口板１の姿勢を整えるとともに、封口板１同士を接触させて配列するために、ベルトコンベア１８の搬送方向における先端には、先行する封口板１の移動を制限するストッパー１９が設けられている。具体的には、ベルトコンベア１８の搬送方向に直交するようにストッパー１９が設けられており、先行する封口板１は、ストッパー１９に接触することによりベルトコンベア１８の搬送方向に対して封口板１の長手方向が直交するように、封口板１の姿勢が変化する。そして、後続する封口板１も同様に、先行する封口板１に接触することにより、先行する封口板１に倣って姿勢が変化し、かつ封口板１の厚さ方向に前後の封口板１が接触して配列される。

図４に示す例では、上記のように配列される封口板１を所定の枚数にまとめるために、所定の枚数以上の封口板１が配列されたら、その一群の封口板１の最後部に接触する封口板１の前進を停止するための他のストッパー２０が設けられている。このストッパー２０は、ベルトコンベア１８を挟んで配置された二つの制止バー２１を備えている。これらの制止バー２１は、図示しないアクチュエータによって互いの間隔を狭めることができるように構成されており、制止バー２１の間隔を広げて封口板１の通過を許可する待機位置と、制止バー２１の間隔を狭めて封口板１の通過を禁止するストッパー位置とに移動できる。したがって、所定枚数の封口板１が配列された後に、制止バー２１をストッパー位置に移動させることにより、一群の封口板１の最後部に接触する封口板１の両端部を挟み付けて、その進行が停止する。なお、所定の位置を通過する封口板１の枚数は、光学式または接触式のセンサ２２によって検出してカウントすることができ、そのセンサ２２によって検出された信号に基づいて、制止バー２１の開閉が制御される。

図４に示す例では、上記のように互いに接触させた状態で配列された複数の封口板１の一群を、ベルトコンベア１８の左右両側に設けられた搬送レーン２３に移動させる。これらの搬送レーン２３の数は、トレー３の収容部８の数と同一に設けられており、一方の搬送レーン２３から一方の収容部８に封口板１を移載し、他方の搬送レーン２３から他方の収容部８に封口板１を移載するように構成されている。

図４に示す例では、まず、所定の枚数に配列された一群の封口板１の両端部を纏めて、クレーン２４に設けられたクランプ部２５でクランプする。その状態で、ストッパー１９をベルトコンベア１８の搬送方向に移動させるなどした後に、一群の封口板１を僅かに前進させる。そして、クレーン２４を上昇させ、一方の搬送レーン２３に移動し、その搬送レーン２３に設けられた固定台２６に一群の封口板１を載置する。ついで、再度、ベルトコンベア１８上に配列された一群の封口板１を上記と同様の工程を経て他方の搬送レーン２３に設けられた固定台２６に載置する。このような工程を繰り返し実行することにより、左右の搬送レーン２３に交互に一群の封口板１が載置される。このクレーン２４が、本発明の実施形態における「移送機構」に相当する。

ついで、搬送レーン２３に移動した一群の封口板１を１枚ずつ所定の間隔を空けて送り出すとともに送り出された封口板１を一定のピッチに揃えて搬送する。図４に示す例では、固定台２６の下方に桟付きベルトコンベア２７が設けられている。この桟付きベルトコンベア２７の送り方向が、封口板１の長手方向に直交するように設けられている。そして、固定台２６に載置された一群の封口板１のうちの最後方の封口板１を、桟付きベルトコンベア２７に向けて押圧するプッシャー２８が設けられている。このプッシャー２８は、電動式あるいは油圧式のピストンによって作動する。

このプッシャー２８は、桟付きベルトコンベア２７の桟２７ａの移動速度に同調して、一定のピッチで封口板１を押し出すように構成されている。すなわち、ベルトコンベア２７に一定のピッチで設けられた桟２７ａの間に、封口板１を順次、送り出すように構成されている。また、図４に示す例では、桟２７ａの間に封口板１が載置されているか否かを検出するための光学式のセンサ２９が設けられている。

なお、桟付きベルトコンベア２７に送り出された封口板１に、例えば、フロート式の接触部材を接触させることが好ましい。すなわち、桟付きベルトコンベア２７で移動させられる封口板１に抵抗力を与えて封口板１を桟２７ａに接触させて、こうして封口板１の姿勢を整えることが好ましい。

上述した導入機構１３によって連続的に搬送される封口板１を導入機構１３から受け取るとともに、その封口板１を所定の間隔を空けて保持するストック機構１４が設けられている。図５は、ストック機構１４の構成の一例を説明するための模式図であり、封口板１を保持するためのストッカー３０が設けられている。このストッカー３０は、上記トレー３の収容部８と同様に構成された、封口板１の厚さ方向に所定の間隔を空けて封口板１を保持するための載置部３１を有している。具体的には、上記収容部８のラック型のバー９と同様に構成された二つのラック型のバー３２を有し、そのラック型のバー３２の間を桟付きベルトコンベア２７が移動するように構成されている。なお、ラック型のバー３２に形成された溝３３は、桟付きベルトコンベア２７の搬送方向に貫通している。

また、このストッカー３０は、桟付きベルトコンベア２７の搬送方向に対して交差するように移動可能に構成されており、図５に示す例では、鉛直方向に上下動可能に構成されている。そして、ストッカー３０に未だ封口板１が挿入されていない場合には、ストッカー３０が最も下側に移動した初期位置にあり、ラック型のバー３２に形成された最上段の溝３３と、桟付きベルトコンベア２７に載置された封口板１との鉛直方向での高さが同一となるように構成されている。

したがって、初期位置では、桟付きベルトコンベア２７により封口板１がラック型のバー３２に挟まれた位置まで搬送されると、封口板１の左右の端部がラック型のバー３２に形成された溝３３に滑り込む。つまり、桟付きベルトコンベア２７の幅は、封口板１の幅よりも狭く形成されており、封口板１が桟付きベルトコンベア２７の幅方向に突出するように載置されている。

そして、溝３３に封口板１の端部が滑り込むと、桟付きベルトコンベア２７が一時停止され、かつストッカー３０が１ピッチ上昇する。このようにストッカー３０が上昇することにより、桟付きベルトコンベア２７に載置された封口板１が、ストッカー３０の載置部３１に受け渡される。併せて、ラック型のバー３２に形成された溝３３のうち、封口板１が差し込まれていない最上段の溝３３を、桟付きベルトコンベア２７によって搬送される後続の封口板１に臨ませる。つまり、溝３３と封口板１との鉛直方向での位置を一致させる。

このように桟付きベルトコンベア２７とストッカー３０とを同調させることにより、ストッカー３０に順次、封口板１が受け渡される。つまり、ストッカー３０の溝３３の全てに封口板１を挿入することができる。言い換えると、上記のようにセンサ２９によって封口板１が載置されていない場所を検出し、封口板１が載置されていない場所がある場合に、その場所がストッカー３０の位置を通過するタイミングで、ストッカー３０の上昇を一時、禁止することにより、ストッカー３０におけるラック型のバー３２に空白箇所ができることを抑制できる。なお、ストッカー３０に挿入可能な枚数の封口板１が挿入されると、桟付きベルトコンベア２７が停止させられ、後述する封口板１をトレー３に受け渡し、その後、空となったストッカー３０を、再度、初期位置に移動させた後に、桟付きベルトコンベア２７が作動する。なおまた、ストッカー３０は、動作開始、または停止時の慣性力によって挿入された封口板１の落下を抑制するために、サーボモータなどのスムーズな動作を実行可能なアクチュエータにより駆動されることが好ましい。

上記のように導入機構１３およびストック機構１４によってストッカー３０に封口板１を挿入すると同時に、ストッカー３０に対向する位置に、未だ封口板１が収容されていない空の状態のトレー３を搬送する。そのトレー搬送機構１７の構成を説明するための模式図を図６に示している。図６に示す例では、空のトレー３が積層して収容された供給ホッパー３４を備えている。この供給ホッパー３４の下側の側壁面には、トレー３の厚みよりも幅が若干広く形成された図示しない排出ポートが形成されており、積層された最下段のトレー３を排出ポートから押し出すことができるように構成されている。

その排出ポートは、トレー３の両端をそれぞれ支持するように構成された二つのベルトコンベア３５に接続されており、排出ポートから押し出されたトレー３の両端がそれぞれベルトコンベア３５に保持されて搬送される。すなわち、二つのベルトコンベア３５は、トレー３の幅よりも若干狭い間隔で平行に配置されている。

それらのベルトコンベア３５の先端側には、トレー３の搬送を停止させる図示しないストッパーが設けられており、そのストッパーまでトレー３が搬送されると、ベルトコンベア３５が停止し、更にベルトコンベア３５の間からトレー３を押し上げて直立させるための可動アーム３６によって、トレー３が直立させられる。この可動アーム３６は、エアシリンダによって駆動されるように構成されており、可動アーム３６の先端が背面板７を押圧して、トレー３を直立させるように構成されている。その場合、直立されたトレー３が、転倒することを抑制するために、トレー３を可動アーム３６に固定するための図示しないクランプ機構を、可動アーム３６の先端に設けることが好ましい。

上記したストッカー３０に挿入された封口板１をトレー３に移載するための移載機構１５の構成例を図７に示してある。図７に示す例では、ストッカー３０をトレー３に対向させるように構成されている。その状態で、ストッカー３０がトレー３側に移動する。したがって、トレー３に形成された位置決め穴１１に嵌合する突起をストッカー３０に形成することにより、トレー３の収容部８とストッカー３０の載置部３１との位置がズレることを抑制できる。

上記のようにトレー３とストッカー３０とを対向して配置した後に、ストッカー３０に挿入された封口板１をトレー３に受け渡す。具体的には、ストッカー３０の輪郭をなすフレーム３７の左右両側に、その左右のフレーム３７を中心として回動する回動機構３８が設けられている。この回動機構３８は、図示しないモータなどによって回動するように構成されており、その先端には、載置部３１の長さとほぼ同一の長さを有する押圧部３９が設けられている。そして、回動機構３８を作動することにより、押圧部３９がストッカー３０の後方からトレー３側に向けて、全ての封口板１を一括して押圧するように構成されている。なお、この回動機構３８が、本発明の実施形態における「押圧機構」に相当するものであって、その封口板１を押圧する機構は、図７に示す回動機構３８に限らず、ストッカー３０の後方からトレー３側に向けて前後動する押圧機構などであってもよい。

また、図２に示すようにトレー３に複数の収容部８が設けられているため、図４に示すように搬送レーン２３を収容部８の数に合わせて設けておき、一方の固定台２６に載置された封口板１をトレー３の一方の収容部８に挿入し、他方の固定台２６に載置された封口板１をトレー３の他方の収容部８に挿入する。したがって、上記のようにストッカー３０から一方の収容部８に封口板１が受け渡されたトレー３を、他方の固定台２６から他方の収容部８に封口板１を受け渡す搬送レーン２３に移動させる。

具体的には、一方の搬送レーン２３に対応したトレー３を、そのトレー３に挿入された封口板１が落下することを抑制するために、可動アーム３６によって図８に破線で示すようにトレー３を背面板７側に約１０度、傾斜させる。つまり、ストッカー３０からトレー３に封口板１が挿入される側の面が鉛直方向における上側を向く方向に、可動アーム３６を傾斜させる。
さらに、図８に示すように上記のように傾斜したトレー３の側面を、他方の搬送レーン２３側に押圧するスライド機構４０が設けられている。このスライド機構４０は、電磁アクチュエータなどにより駆動するように構成されており、図示しないガイドレーンに沿って移動する。したがって、上記のようにトレー３を傾斜させた後に、クランプ機構によるトレー３と可動アーム３６との固定を解除して、スライド機構４０によってトレー３の側面を他方の搬送レーン２３側に向けて押圧してスライドさせる。その際には、トレー３をスライドさせている過程で、隣り合う搬送レーン２３側に設けられた可動アーム３６のエッジにトレー３が接触することなどを抑制するために、トレー３がスライドする箇所に、トレー３の背面を保持するガイド板を設けることが好ましい。

そして、他方の搬送レーン２３側における可動アーム３６までトレー３が移動すると、上記と同様にトレー３をクランプ機構によって可動アーム３６に固定し、その状態で、直立させる。すなわち、他方の搬送レーン２３側におけるストッカー３０にトレー３を対向させる。その後、ストッカー３０からトレー３における他方の収容部８に封口板１を受け渡す。

上記のようにしてトレー３に設けられた収容部８の全てに封口板１が受け渡された後に、図９に示す搬出機構１６によってトレー３が排出ホッパー４１に収容される。具体的には、ストッカー３０から封口板１が挿入されると、トレー３が水平となるように可動アーム３６が回動する。なお、可動アーム３６が回動している間に、またはトレー３が水平となった時点で、クランプ機構によるトレー３の固定を解除する。そのようにトレー３が水平となると、上記トレー搬送機構１７と同様に構成されたベルトコンベア３５によってトレー３が、ストッカー３０から離れる方向に移動させられる。そのベルトコンベア３５の終端には、封口板１が挿入されたトレー３を格納する排出ホッパー４１が設けられている。

この排出ホッパー４１は、下端部が開口しており、ベルトコンベア３５により搬送されたトレー３を図示しないリフターによって上昇させて排出ホッパー４１内に収容するように構成されている。したがって、ベルトコンベア３５によってトレー３が排出ホッパー４１の下端部に搬送された時点で、ベルトコンベア３５を一時停止させ、その状態で、リフターによってトレー３が排出ホッパー４１内に上昇して収容される。なお、排出ホッパー４１にトレー３を収容した後に、爪などのトレー落下防止用の機構を設けてある。

上述したようにプレス加工により成形された封口板１が、桟付きベルトコンベア２７に設けられた桟２７ａの間に一枚ずつ送り出され、桟付きベルトコンベア２７からストッカー３０に封口板１が受け渡されるごとに、ストッカー３０が１ピッチ移動するように構成されている。そのストッカー３０に設けられた載置部３１は、トレー３に形成された収容部８（より具体的には、Ｕ字溝１０）と同様に所定の間隔を空けて封口板１を保持するように構成されている。そのため、ストッカー３０とトレー３とを対向させた状態で、ストッカー３０からトレー３に封口板１を受け渡すことができる。つまり、互いに隣接する封口板１が所定の間隔を空けた状態でトレー３に収容される。このように複数の封口板１を所定の間隔を空けてトレー３に収容することにより、封口板１を収容した状態でトレー３を洗浄槽に浸漬して洗浄するなどした場合に、隣り合う封口板１の間に洗浄液を流動させることができるため、封口板１の間に金属粉などの付着物が残存することを抑制できる。また、洗浄槽からトレー３を取り出して乾燥させる際に、封口板１同士の間に介在する洗浄液が、表面張力などによって封口板１同士の間に残留することを抑制できる。その結果、安定的な品質の維持が可能になる。さらに、一つのトレー３に複数の封口板１を収容することができるため、一度に複数の封口板１を洗浄できる。そのため、封口板１の製造コストや工数を低減することができるとともに、量産化が可能になる。

また、一つのトレー３に複数の収容部８を設けることにより、洗浄槽などにより定められた外形寸法のトレー３に、より多くの封口板１を収容することができ、一度に洗浄可能な封口板１の数量を増加できる。さらに、トレー３に複数の収容部８が設けられている場合に、その収容部８のうちの一つの収容部８に封口板１を挿入する搬送レーン２３と、他の一つの収容部８に封口板１を挿入する搬送レーン２３とを区分けすることにより、一方のストッカー３０に封口板１を挿入している間に、他方のストッカー３０からトレー３に封口板１を受け渡すなど、異なる工程を同期間に実行することができる。そのため、トレー３に封口板１を収容する時間を短縮することができる。言い換えると、封口板１の量産化に寄与できる。

またさらに、トレー３の背面板７に窓穴６を形成すること、より具体的には、トレー３に封口板１を収容した状態での封口板１の長手方向における中央部分に対応した部分に窓穴６を形成することにより、積層されたトレー３群の上部から下部に亘って洗浄液が流動する際の流動抵抗を低減できる。したがって、例えば、洗浄液が流動する部分にトレー３をさらして洗浄する場合などに、封口板１やトレー３を通過する洗浄液の流動抵抗を低減することができる。または、洗浄後における乾燥工程で、封口板１を効率的に乾燥させることができる。すなわち、封口板１が収容された複数のトレー３を纏めた状態で洗浄を行うことができるため、封口板１の洗浄工程の処理能力を向上させることができる。

なお、本発明の実施形態におけるトレーは、図２に示すように収容部を二つ設けたものに限らず、例えば、三つ以上の収容部を平行に設けたものであってもよい。また、ストッカーからトレーに封口板を載せ替える方法は、例えば、ストッカーとトレーとを対向させて配置し、その状態で鉛直方向における上側にストッカーが位置するように、ストッカーとトレーとを纏めて水平に倒すなどにより、ストッカーからトレーに封口板を載せ替えてもよい。またさらに、桟付きベルトコンベアからストッカーに封口板を受け渡す手段として、桟付きベルトコンベアの先端側に、桟付きベルトコンベアから落下する封口板を受け取るようにストッカーを傾斜して設けるなど他の手段によって、桟付きベルトコンベアからストッカーに封口板を受け渡してもよい。

１…封口板、３…トレー、６，１２…窓穴、７…背面板、８…収容部、１３…導入機構、１４…ストック機構、１５…移載機構、１６…搬出機構、１７…トレー搬送機構、２７…桟付きベルトコンベア、３０…ストッカー、３１…載置部、３３…溝、３４…供給ホッパー、３６…可動アーム、４０…スライド機構、４１…排出ホッパー。

Claims

プレス工程から送り出された板状部材を、前記板状部材の厚さ方向に一定の間隔を空けかつ姿勢を揃えた状態に配列してトレーに収容し、多数の前記板状部材を前記トレーごと搬送する板状部材の搬送システムにおいて、
所定の平面上で互いに接触させた状態に配列された複数の前記板状部材の一群から前記板状部材を１枚ずつ所定の間隔を空けて送り出すとともに送り出された前記板状部材を一定ピッチに揃えて搬送する導入機構と、
前記導入機構によって連続的に搬送される前記板状部材を前記導入機構から滑り込ませて受け取る複数の載置部を有し、１枚の前記板状部材を受け取るごとに前記導入機構による搬送方向に交差する方向に前記載置部を所定の１ピッチ移動させて空の前記載置部を前記導入機構で搬送される前記板状部材に臨ませるストック機構と、
所定数の前記板状部材を前記載置部に載せた前記ストック機構と、前記載置部上の複数の前記板状部材と同ピッチでかつ前記板状部材の端部を入り込ませる複数の保持片を有する前記トレーとを対向させ、前記ストック機構に保持されている複数の前記板状部材を一括して前記トレー側に移動させて前記保持片上に前記板状部材を載せ替える移載機構と、
複数の前記板状部材を前記保持片に載せた前記トレーを前記ストック機構に対向する位置から他の所定の位置に移動させる搬出機構と
を備えていることを特徴とする板状部材の搬送システム。
請求項１に記載の板状部材の搬送システムにおいて、
空の前記トレーを積層して収容した供給ホッパーと、前記供給ホッパーから一つの前記トレーを取り出して前記ストック機構に向けて移動させるベルトコンベアと、移動した前記トレーが前記ストック機構に対向するように前記トレーを起立させる起立部とにより構成されたトレー搬送機構を更に備えている
ことを特徴とする板状部材の搬送システム。
請求項２に記載の板状部材の搬送システムにおいて、
前記移載機構は、前記トレーと前記ストック機構とが対向した状態で、前記トレーとは反対側から前記ストック機構の前記載置部に載せられた前記板状部材を前記トレー側に一括して押圧する押圧機構を備えている
ことを特徴とする板状部材の搬送システム。
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の板状部材の搬送システムにおいて、
前記ストック機構は、前記載置部を鉛直方向の上側に１ピッチ移動することにより、前記導入機構により搬送された前記板状部材の両端部を保持して、前記導入機構から前記板状部材を載せ替えるように構成されている
ことを特徴とする板状部材の搬送システム。
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の板状部材の搬送システムにおいて、
前記トレーは、前記板状部材を収容する収容部を複数有し、
前記収容部と同一の数の前記導入機構および前記ストック機構を備え、
前記プレス工程により成形された所定枚数の前記板状部材を、複数の前記導入機構に交互に移送する移送機構を更に備え、
複数の前記ストック機構のうちの一つのストック機構により、前記収容部のうちの一つの収容部に前記板状部材が載せ替えられた前記トレーを、複数の前記ストック機構のうちの他のストック機構に対向した位置に移動させるスライド機構を更に備えている
ことを特徴とする板状部材の搬送システム。
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の板状部材の搬送システムにおいて、
前記トレーの前記保持片は、前記板状部材の両端部を入り込ませる溝部を有する棒材を含み、
前記トレーは、前記ストック機構に対向する面とは反対側の面のうち、前記溝部に前記板状部材の両端部を入り込ませた状態での前記板状部材の長手方向における中央部分に対応した部分に窓部を備え、
前記溝部は、前記ストック機構側の端部が開口し、かつ前記ストック機構とは反対側の端部が閉じられている
ことを特徴とする板状部材の搬送システム。