TW201400390A - 積層系統 - Google Patents

Abstract

提供一種製造隔著分隔帶地積層負極片及正極片的電極體的積層系統。該積層系統具有：第1旋轉台，使複數個積層區域依序旋轉移動至複數個作業位置的各個位置；及複數個搬運裝置，在作業位置中的各積層位置，將各對象物分別積層至來到各積層位置的第1旋轉台之積層區域。複數個搬運裝置各自包含：第1旋臂，在用以準備積層於各個積層位置的各個對象物之第1準備單元和各個積層位置之間旋動，從第1準備單元拾取各個對象物並在各個積層位置積層；及第2旋臂，和第1旋臂連動地在各個積層位置和第2準備單元之間旋動，拾取第2準備單元所準備的和第1準備單元相同的對象物並在第1位置積層。

Description

積層系統

本發明係有關一種將正極片、負極片及分隔帶等積層的系統。

日本國特開2010-201593號公報中記載了提供一種即便是配合後面步驟的時序也不致於使設置在旋轉台周邊之作業位置的作業效率降低的工件搬運方法。此文獻的工件搬運裝置具有：旋轉台，向配置於其周圍的複數個作業位置運送工件；投入手段，向前述旋轉台投入前述工件；從前述旋轉台支出前述工件的支出手段；及控制手段，控制前述投入手段，俾對在前述旋轉台上排列於其周方向的工件載置預定位置，間歇地投入前述工件，並且控制前述支出手段，俾按前述投入之前述工件的順序支出。

[先行技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]

日本國特開2010-201593號公報

鋰電池等所用的電極體係藉由隔著分隔帶地積層複數個正極片(正極板)及負極片(負極板)而製造。因此，要求一種能精度佳、高速地積層分隔帶、正極片及負極片的裝置。

本發明的一態樣為，一種積層系統，係具有：第1旋轉台，係具備複數個積層區域，使複數個積層區域依序旋轉移動至複數個作業位置的各個位置；及複數個搬運裝置，係在複數個作業位置所包含的各積層位置，將各對象物分別積層於來到各積層位置的第1旋轉台之積層區域，複數個搬運裝置各自包含：第1旋臂，其在用以準備積層於各個積層位置的各個對象物之第1準備單元和各個積層位置之間旋動，從第1準備單元拾取各個對象物並在各個積層位置積層；及第2旋臂，其和第1旋臂連動地在各個積層位置和第2準備單元之間旋動，拾取第2準備單元所準備的和第1準備單元相同的各個對象物並在第1位置積層。

亦即，此積層系統係使具備複數個積層區域的第1旋轉台同步地斷續地旋轉移動，俾其複數個積層區域可依序到達複數個作業位置。搬運裝置係在各積層位置，將各對象物各自積層於來到各積層位置的第1旋轉台的積層區域。因此，一搬運裝置係包含：第1旋臂，其在用以準備在積層於第1積層位置的第1對象物之第1準備單元和第1積層位置之間旋動，從第1準備單元拾取第1對象物並在第1積層位置積層；及第2旋臂，其和第1旋臂連動地在第1積層位置 和第2準備單元之間旋動，拾取第2準備單元所準備的第1對象物並在第1位置積層。

關於此積層系統，在各積層區域要積層的特定對象物，例如，在組立電極體的情況，各個搬運單元可將電極片(負極片、正極片)、分隔帶任一者從第1及第2準備單元交互地拾取並朝積層區域搬運。因此，可將在第1及第2準備單元中準備對象物的時間(節拍時間)從向積層區域實際地積層對象物的時間隱藏(竊取)。亦即，相對於節拍時間，準備對象物所需的處理時間方面可確保2倍的時間。反過來說，能以用在準備對象物所需的處理時間的一半時間對積層區域積層對象物。因此，可縮短提升積層的速度並積層所需的時間。例如，可確保在第1準備單元及第2準備單元中用以準備切斷積層的對象物、調整姿勢(校正調整)所需的時間。因此，能短時間製造精度及品質高的製品(積層體)。

積層系統的一例為，製造電極組立體製品的裝置。此積層系統的複數個驅動裝置(旋動單元)係包含：將正極及負極中任一者的電極片積層之第1類型的搬運裝置；及積層分隔帶的第2類型的搬運裝置。第1類型的搬運裝置包含：第3旋臂，其和第1旋臂連動地在電極片的供給部和第1準備單元之間旋動；及第4旋臂，其和第3旋臂連動地在第2準備單元和供給部之間旋動。第1準備單元及第2準備單元各自含有電極片的校正部者較理想。在第1及第2準備單元中不犧牲積層所需的節拍時間之下可進行各電極片的校正調整。

積層分隔帶之第2類型的搬運裝置就對象物，亦即，在拾取分隔帶的第1準備單元及第2準備單元，可設置將分隔帶切斷成既定尺寸的切斷部，可確保將片狀的分隔帶從滾筒切斷作準備的時間。

第1旋轉台可包含4個積層位置及1個搬出位置。4個積層位置亦可不是按照這樣的順序，但能以正極片、分隔帶、負極片、分隔帶為對象物依序地積層。亦即，沿著第1旋轉台，依序地配置用以積層正極片的第1類型的搬運裝置、用以積層分隔帶的第2類型的搬運裝置、及用以積層負極片的第1類型的搬運裝置及用以積層分隔帶的第2類型的搬運裝置，可在來到4個積層位置的積層區域將正極片、分隔帶、負極片、分隔帶依序積層。能將積層有既定片數的正極片、分隔帶及負極片後的製品(積層體，電極組立體)從搬出位置搬出。

本發明的其他態樣之一為，具有藉由積層系統以隔著分隔帶地積層複數個電極片的方法。此方法可以是電極體的製造方法，亦可為含有電極體的電池之製造方法。積層系統係包含：第1旋轉台，係具備複數個積層區域，使複數個積層區域依序旋轉移動至複數個作業位置的各個位置；及複數個搬運裝置，係在複數個作業位置所包含的各積層位置，將各對象物分別積層於來到各積層位置的第1旋轉台之積層區域，複數個搬運裝置各自包含：第1旋臂，其在用以準備積層於各個積層位置的各個對象物之第1準備單元和各個積層位置之間旋動，從第1準備單元拾取各個對象物並在 各個積層位置積層；及第2旋臂，其和第1旋臂連動地在各個積層位置和第2準備單元之間旋動，拾取第2準備單元所準備的和第1準備單元相同的各個對象物並在第1位置積層。再者，複數個搬運裝置係包含將正極及負極中任一者的電極片積層之第1類型的搬運裝置及積層分隔帶的第2類型的搬運裝置。

上述積層係包含以下的步驟。

1．第1旋轉台，以依序移動至包含第1類型的搬運裝置及第2類型的搬運裝置所交互配置的4個積層位置及1個搬出位置的5個作業位置之方式旋轉。

2．交互配置的第1類型的搬運裝置及第2類型的搬運裝置，係各自按第1準備單元及第2準備單元中的周期，將從不同的準備單元拾取的電極片及分隔帶同時重疊於來到各個積層位置的積層區域。

本發明中含有將第1對象物朝第1作業位置搬運的搬運裝置。此搬運裝置係具有：第1旋臂，在準備第1對象物的第1準備單元和第1作業位置之間旋動；第2旋臂，和第1旋臂連動地在第1作業位置和第2準備單元之間旋動；第3旋臂，和第1旋臂連動地在第1對象物的供給部和第1準備單元之間旋動；第4旋臂，和第3旋臂連動地在第2準備單元和供給部之間旋動；驅動單元，使第1旋臂、第2旋臂、第3旋臂及第4旋臂朝第1方向及第2方向交互地驅動；在第1方向旋轉時利用第1旋臂從第1準備單元朝第1作業位置搬運第1對象物，並利用第3旋臂從供給部向第1準備 單元搬運第1對象物，於第2準備單元進行前處理的機能；及在第2方向旋轉時利用第2旋臂從第2準備單元朝第1作業位置搬運第1對象物，並利用第4旋臂從供給部向第2準備單元搬運第1對象物，於第1準備單元進行前處理的機能。

可將在第1及第2準備單元中之前處理所需的周期隱藏於從供給部朝作業位置搬運對象物的周期，而將既前處理的對象物按周期單位向供給部供給。

本發明另一不同的其他態樣為搬運裝置的控制方法。此控制方法係包含以下的步驟。

‧透過使第1旋臂、第2旋臂、第3旋臂及第4旋臂朝第1方向移動，利用第1旋臂從第1準備單元朝第1作業位置搬運對象物，並利用第3旋臂從供給部向第1準備單元搬運對象物，同時於第2準備單元中進行前處理。

‧透過使第1旋臂、第2旋臂、第3旋臂及第4旋臂朝第2方向移動，利用第2旋臂從第2準備單元朝第1作業位置搬運對象物，並利用第4旋臂從供給部對第2準備單元搬運對象物，同時於第1準備單元中進行前處理。

1‧‧‧積層裝置

3‧‧‧底盤

10、11‧‧‧旋轉台

12‧‧‧致動器

15‧‧‧積層治具部

16‧‧‧積層台

20、30、40、50、60‧‧‧搬運裝置

21~24、31、32、41~44、51、52‧‧‧旋臂

25、35、45、55‧‧‧驅動單元

29‧‧‧吸附單元

80‧‧‧搬運台

81‧‧‧搬運旋臂

90‧‧‧加工單元

100‧‧‧元件

111、159‧‧‧正極片

112、179‧‧‧負極片

115、169‧‧‧分隔帶

121、122、131、132、141、142‧‧‧準備單元

129、149‧‧‧XYZθ台

150、160、170‧‧‧配送系統

151、171‧‧‧供給台

153、163、173‧‧‧切斷單元

157、167、177‧‧‧饋料器

200‧‧‧控制單元

210、220~223、230~233、240~242、250~253、260‧‧‧機能

P1、P2、P3、P4、P5‧‧‧作業位置

圖1係顯示積層裝置的概略配置的圖。

圖2係放大顯示積層裝置的旋轉台周圍的構成的圖。

圖3係顯示第1搬運裝置的動作的流程。

圖1係顯示積層正極片、負極片及分隔帶而製造電極體(元件)的積層裝置(積層系統)。此積層裝置1係包含：旋轉台10，其含有旋轉台(第1旋轉台)11，使5個元件積層治具部(元件積層部、積層區域)15按72度間距依序在5個作業位置P1、P2、P3、P4及P5，本例中是在逆時鐘方向旋轉移動；5個搬運裝置(搬運單元、旋動單元)20、30、40、50及60，配置成與旋轉台11一部份重複。

圖2係放大顯示旋轉台11周圍的構成。搬運裝置60係將在旋轉台11之上積層的元件100，從搬出位置即作業位置P5朝搬運台80搬出的單元(搬出單元)。搬運台80係以180度間距旋轉，藉由搬運旋臂81將元件100朝最後加工單元90搬運。在最後加工單元90，以分隔帶纏住積層有正極片、負極片及分隔帶的元件100的外周並貼膠帶固定，作成能以搬運線、搬運用的盒子將元件100朝外部的電池組立用的機器等運送的狀態。

積層裝置1更包含：底盤3，搭載有旋轉台10、搬運裝置20~60、搬運台80、最後加工單元90等；及控制單元200，係控制旋轉台10、搬運單元20~60、搬運台80、最後加工單元90等。控制單元200係具備作為記憶體及CPU等之電腦的硬體資源，透過載入被記錄於記憶體等之記錄媒體的程式(程式製品)以實現既定機能。

旋轉台10包含致動器12使旋轉台11朝逆時鐘方向按72度間距驅動。搭載於旋轉台11的5個元件積層部 15係各自包含：積層台16，形成隔著分隔帶115將正極片111及負極片112逐一積層的區域(積層區域)；及暫時保持被積層的薄片之夾具(止動件，未圖示)。

第1搬運裝置20，係朝旋轉台11的元件積層部15中的來到作業位置P1的元件積層部15所保持之元件100積層正極片111的單元。正極片111的一例為，將含有金屬氧化物等之正極活物質和碳黑等之導電材的正極活性材塗布於作為正極側集電體的鋁箔等之金屬箔兩面並使之乾燥，經壓延後再切斷成既定大小者。正極活物質方面，例如可舉出鎳酸鋰等之鋰複合氧化物。正極片111亦可不是用在鋰電池。

第1搬運裝置20係包含：以90度間距組合呈十字形的4支旋臂，亦即第1旋臂21、第2旋臂22、第3旋臂23、第4旋臂24；及使此等旋臂21~24同步地朝順時鐘方向及逆時鐘方向旋動(正轉及逆轉(反轉))90度的驅動單元25。在此等旋臂21~24的前端設置有吸附單元(吸引單元)29，可吸附並搬運正極片111。

當此等旋臂21~24中的第1旋臂21及第2旋臂22正轉及反轉時，係以交互設置有吸附單元29的前端與來到積層正極片111的位置(積層位置)即第1作業位置P1的元件積層部(積層區域)15重複的方式旋動。又，在從第1作業位置P1旋動90度後的位置，配置有第1準備單元121和第2準備單元122，第1及第2旋臂21、22係交互地往復於第1準備單元121和第1作業位置P1及第2準備單元122和第1作業位置P1之間。第1及第2旋臂21、22係從各個準 備單元121、122將正極片111朝第1作業位置P1搬運，堆疊於來到第1作業位置P1的元件積層部15。

在和第1作業位置P1呈180度對向的位置，配置有正極片111的供給台(供給單元)151。第1搬運裝置20的第3旋臂23及第4旋臂24係交互地往復(旋動)於第1準備單元121及第2準備單元122之間。因此，第3旋臂23及第4旋臂24係從供給台151朝第1及第2準備單元121、122交互地搬運正極片111。

積層系統1包含朝供給台151配送正極片111的正極配送系統150。正極配送系統150包含：從卷狀的正極片159切出既定尺寸的正極片111之切斷單元153；及將卷狀的正極片159朝切斷單元153供給的極板饋料器157。切斷單元153的一例為，具備搬運連續的正極片159之雙鉗饋料器、及將連續的正極片159切斷成既定尺寸的正極片111的擺式剪切機之單元。藉由切斷單元153切斷成既定尺寸的正極片111被支出至供給台151。此外，正極配送系統150亦可為將預先切斷成既定尺寸的正極片111從搬運用的卡匣向供給台151支出的系統。

第1及第2準備單元121、122各自為對藉由第3旋臂23及第4旋臂24所搬運的正極片111的朝向(角度)、及位置作詳細控制的校正單元。第1及第2旋臂21、22係拾取藉由第1及第2準備單元121、122調整過位置及朝向的正極片111朝元件積層部15搬運，藉此可在元件積層部15的既定位置以既定朝向(角度)積層正極片111。

第1及第2準備單元121、122係為了控制正極片111的姿勢而各自包含：照相機模組(未圖示)，其掌握被搬運至準備單元的正極片111之XYZ方向及旋轉角度θ；及XYZθ台129，其使正極片111在XYZ方向及θ方向移動以調整(校正)姿勢。各個準備單元121、122也可以是引導正極片111的1個方向或2個方向的邊緣作校正的類型。也可以是從下噴出空氣使正極片111順著斜面上浮，使正極片111的邊緣碰觸於設在斜面尖端的物理的引導件，藉以控制正極片111的位置及朝向。

不論哪個情況，在第1及第2準備單元121、122都會為了控制(校正)正極片111的姿勢而消耗既定時間。例如，於第1準備單元121，反覆接取利用第3旋臂23所搬運的正極片111，在下個周期(使第1搬運裝置20正轉或反轉90度的周期)，第1旋臂21拾取正極片111的作業。因此，於第1準備單元121，透過在(1周期)接取利用第3旋臂23搬運的正極片111，第1旋臂21拾取正極片111(下個周期)的期間，校正所接取的正極片111，第1旋臂21可拾取校正後的正極片111。

就此搬運裝置20而言，透過在第1準備單元121中將正極片111從第3旋臂23傳送於第1旋臂21，可確保在第1準備單元121校正正極片111的時間。然而，正極片111被朝供給台151支出後，正極片111到達第1作業位置P1以前，因為要用第3旋臂23及第1旋臂21搬運，故需要2周期。

關於第1搬運裝置20，在不同的時序第4旋臂24向第2準備單元122搬運正極片111，第2旋臂22從第2準備單元122向第1作業位置P1搬運校正後的正極片111。因此，在用以積層正極片111的元件積層部15通過之第1作業位置P1中，按1周期單位供給校正後的正極片111，可積層於元件積層部15。亦即，關於第1搬運裝置20，可隱藏(竊取)第1及第2準備單元121、122中校正正極片111的周期。因此，可將正極片111按周期單位且無周期延遲地供給至元件積層部15。因此，可在對元件積層部15中的節拍時間不造成影響之下供給校正後的正極片111，能短期間製造精度高的元件100。

關於此積層裝置1，係使旋轉台11同步於第1搬運裝置20正轉及反轉90度的周期(周期)並從第5作業位置P5旋轉移動至第1作業位置P1。因此，可於各元件積層部15堆疊校正後的正極片111。

第2搬運裝置30，係朝旋轉台11的元件積層部15中的來到作業位置P2的元件積層部15所保持之元件100積層分隔帶115的單元。分隔帶115係防止上述的正極片(正極板，正極層)111和負極片(負極板、負極層)112之短路者，亦可具備保持電解液的機能。分隔帶115的一例為，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等之聚烯烴等構成的微多孔性膜，可為單層膜、多層膜亦可。又，分隔帶115亦可非樹脂製的構造體。

第2搬運裝置30係包含：以90度間距組合呈L 字形的2支旋臂，亦即第1旋臂31、第2旋臂32；及使此等旋臂31、32同步地朝順時鐘方向及逆時鐘方向旋動(正轉及逆轉(反轉))90度的驅動單元35。在此等旋臂31~32的前端設置有吸附單元(吸引單元)29，可吸附並搬運分隔帶115。

當第1旋臂31及第2旋臂32正轉及反轉時，係以交互設置有吸附單元29的前端與來到積層分隔帶115的位置(積層位置)即第2作業位置P2的元件積層部(積層區域)15重複的方式旋動。又，在從第2作業位置P2旋動90度後的位置，配置有第2搬運裝置30的第1準備單元131和第2準備單元132。第1及第2旋臂31、32係交互地往復於第1準備單元131和第2作業位置P2及第2準備單元132和第2作業位置P2之間。第1及第2旋臂31、32係從各個準備單元131、132將分隔帶115搬運至第2作業位置P2，堆疊於來到第2作業位置P2的元件積層部15。

第2搬運裝置30的準備單元131、132各自為分隔帶115的供給台(分隔帶供給台)。此積層系統1具有向第2搬運裝置30的分隔帶供給台131、132分別供給分隔帶115之雙系統的分隔帶配送系統160。各個分隔帶配送系統160包含：從卷狀的分隔帶169切出既定尺寸的分隔帶115的切斷單元163；及將卷狀的分隔帶169朝切斷單元163供給的饋料器167。切斷單元163的一例為，包含有直方體之鼓輪狀的刀具者，且能以鼓輪的各面一邊吸附卷狀的分隔帶169一邊切斷成既定尺寸並將片狀的分隔帶115朝分隔帶供給台131、132分別作供給。此外，分隔帶配送系統160亦可為將預先切斷 成既定尺寸的分隔帶115從搬運用的卡匣向分隔帶供給台131、132分別支出的系統。

關於第2搬運裝置30，在旋臂31、32正轉及反轉時，以該時序(1周期)將分隔帶115向既來到第2作業位置P2的元件積層部15作供給。旋臂31、32係從各供給台131、132按2周期單位拾取分隔帶115。因此，各分隔帶配送系統160在向供給台131、132支出分隔帶115方面可使用2周期。因此，於切斷單元163，因為要將卷狀的分隔帶169以可成為既定尺寸的方式拉出並切斷，故可使用2周期。由於卷狀的分隔帶169係薄且不是那麼容易搬運的材料，故透過在切斷單元163耗費2周期，可將被以精度高的尺寸切斷的分隔帶115確實地向各供給台131、132作供給。

第3搬運裝置40，係朝旋轉台11的元件積層部15中的來到作業位置P3的元件積層部15所保持之元件100積層負極片112的單元。負極片112的一例為，將非晶質碳等之負極活性材塗布於作為負極側集電體的鎳箔或銅箔等之金屬箔兩面並使之乾燥，經壓延後再切斷成既定大小者。

第3搬運裝置40係包含：以90度間距組合呈十字形的4支旋臂，亦即第1旋臂41、第2旋臂42、第3旋臂43、第4旋臂44；及使此等旋臂41~44同步地朝順時鐘方向及逆時鐘方向旋動(正轉及逆轉(反轉))90度的驅動單元45。在此等旋臂41~44的前端設置有吸附單元(吸引單元)29，可吸附並搬運負極片112。

第3搬運裝置40之具體構成係和第1搬運裝置 20的構成共通。亦即，當旋臂41~44中的第1旋臂41及第2旋臂42正轉及反轉時，係以交互設置有吸附單元29的前端與來到積層負極片112的位置(積層位置)即第3作業位置P3的元件積層部(積層區域)15重複的方式旋動。又，在從第3作業位置P3旋動90度後的位置，配置有第1準備單元141、第2準備單元142，第1及第2旋臂41、42係交互地往復於第1準備單元141和第3作業位置P3及第2準備單元142和第3作業位置P3之間。因此，第1及第2旋臂41、42係從各個準備單元141、142將負極片112朝第3作業位置P3搬運，堆疊於來到第3作業位置P3的元件積層部15。

在和第3作業位置P3成180度對向的位置，配置有負極片112的供給台(供給單元)171，第3搬運裝置40的第3旋臂43及第4旋臂44係交互地往復(旋動)於第1準備單元141及第2準備單元142之間。因此，第3旋臂43及第4旋臂44係從供給台171向第1及第2準備單元141、142交互地搬運負極片112。

此積層裝置1包含向供給台171配送負極片112的負極配送系統170。負極配送系統170之具體構成係和正極配送系統150共通，包含：從卷狀的負極片179切出既定尺寸的負極片112之切斷單元173；及將卷狀的負極片179朝切斷單元173供給之極板饋料器177。切斷單元173可建構成和正極片用的切斷單元153相同。此外，負極配送系統170亦可為將預先切斷成既定尺寸的負極片112從搬運用的卡匣向供給台171支出的系統。

負極片112的第1及第2準備單元141、142，係對藉由第3搬運裝置40的第3旋臂43及第4旋臂44所搬運的負極片112的朝向(角度)、及位置作詳細控制的校正單元。第1及第2旋臂41、42係拾取藉由第1及第2準備單元141、142調整過位置及朝向的負極片112朝元件積層部15搬運，藉此可在元件積層部15的既定位置以既定朝向(角度)積層負極片112。

負極片112的第1及第2準備單元141、142的構成係和正極片111的第1及第2準備單元121、122的構成。亦即，第1及第2準備單元141、142係為了控制負極片112的姿勢而各自包含：掌握被搬運至準備單元之負極片112的XYZ方向及旋轉角度θ之照相機模組(未圖示)；及使負極片112移動於XYZ方向及θ方向以調整(校正)姿勢的XYZθ台149。準備單元141、142也可以是引導負極片112的1個方向或2個方向的邊緣作校正的類型。

在第3搬運裝置40亦是，第3旋臂43向第1準備單元141搬運負極片112，在下個時序(下個周期)，第4旋臂44向第2準備單元142搬運負極片112。第1旋臂41從第1準備單元141將負極片112向第3作業位置P3的元件積層部15搬運，在下個周期，第2旋臂42從第2準備單元142將負極片112搬運至元件積層部15。因此，校正後的負極片112按1周期單位被供給至來到第3作業位置P3的元件積層部15，可積層於元件積層部15。關於第3搬運裝置40，係和第1搬運裝置20同樣地，可隱藏在第1及第2準備單元141、 142中校正負極片112的周期。因此，可將負極片112按周期單位且周期無延遲地供給於元件積層部15。

因此，可在對元件積層部15中的節拍時間不造成影響之下供給校正後的負極片112，且藉由與第3搬運裝置40正轉及反轉90度的周期(周期)同步地將旋轉台11旋轉移動至作業位置P3，可將校正後的負極片112堆疊於既來到的各元件積層部15。因此，能短期間地製造精度高的元件100。然後，正極片111藉由搬運裝置20在作業位置P1被積層，負極片112藉由不同於正極片111的搬運裝置40在不同的作業位置P3被積層。因此，可事先防範正極片111的構成材料和負極片112的構成材料相互地附著而造成短路的主因。

第4搬運裝置50，係朝旋轉台11的元件積層部15中的來到作業位置P4的元件積層部15所保持之元件100積層分隔帶115的單元。第4搬運裝置50的構成係和第2搬運裝置30的構成共通，係包含：以90度間距組合呈L字形的2支旋臂，亦即第1旋臂51、第2旋臂52；及使此等旋臂51、52同步地朝順時鐘方向及逆時鐘方向旋動(正轉及逆轉(反轉))90度的驅動單元55。在此等旋臂51~52的前端設置有吸附單元(吸引單元)29，可吸附並搬運分隔帶115。

當第4搬運裝置50的第1旋臂51及第2旋臂52正轉及反轉時，係以交互設置有吸附單元29的前端與來到積層分隔帶115的位置(積層位置)即第4作業位置P4的元件積層部(積層區域)15重複的方式旋動。因此，第4搬運裝置50透過雙系統的分隔帶配送系統160，可將供給到位在旋 動90度後的位置之第1準備單元131和第2準備單元132的分隔帶115，按1周期單位向來到第4作業位置P4的元件積層部15搬運並堆疊。

控制單元200係控制旋轉台11，搬運裝置20、30、40及50，以及搬出單元60。控制單元200係包含：控制旋轉台11的機能210；控制第1搬運裝置20的系統之機能220；控制第2搬運裝置30的系統之機能230；控制第3搬運裝置40的系統之機能240；控制第4搬運裝置50的系統之機能250；及控制搬出單元60的系統之機能260。控制旋轉台11之機能210係包含以利用致動器12使旋轉台11按周期單位以72度間距作驅動，且5個元件積層部15可依序到達各個作業位置P1、P2、P3、P4及P5的方式作控制的機能。

控制第1搬運裝置20的系統之機能(機能單元)220係包含：在圖面上的順時鐘方向(正轉，第1方向)旋轉時利用第1旋臂21從第1準備單元121朝第1作業位置P1搬運屬對象物的正極片111，並利用第3旋臂23從供給部(供給台)151向第1準備單元121搬運正極片111的機能(第1機能)221。第1機能221包含在此旋臂21~24正轉的期間，於第2準備單元122進行校正正極片111的處理(前處理)之機能。

機能單元220更具有：在圖面上的逆時鐘方向(逆轉，第2方向)旋轉時利用第2旋臂22從第2準備單元122朝第1作業位置P1搬運正極片111，並利用第4旋臂24從供給部151向第2準備單元122搬運正極片(對象物)111，於 第1準備單元121進行正極片111的校正(前處理)之第2機能222。透過第1機能210及第2機能220，將在第1及第2準備單元121、122中的前處理(校正)所需的周期隱藏於従供給台151朝作業位置P1搬運正極片111的周期，能將已前處理的對象物按周期單位向元件積層部供給。

控制第1搬運裝置20的系統之機能220更包含：進行利用驅動單元25使旋臂21~24同步地按周期單位作正轉及反轉，與其運轉同步地藉由配送系統150朝供給台151配送正極片111的控制之第3機能223。

控制第2搬運裝置30的系統之機能(機能單元)230係包含：在順時鐘方向(正轉，第1方向)旋轉時利用第1旋臂31從第1分隔帶供給台131朝第2作業位置P2搬運分隔帶115的機能231；在逆時鐘方向(反轉，第2方向)旋轉時利用第2旋臂32從第2分隔帶供給台132朝第2作業位置P2搬運分隔帶115的機能232；進行利用驅動單元35使旋臂31、32同步地按周期單位作正轉及反轉，與其運轉同步地藉由各個配送系統160朝供給台131、132配送分隔帶115的控制之機能233。

控制第3搬運裝置40的系統之機能(機能單元)240係和控制第1搬運裝置20的系統之機能220同樣地，具有：在正轉時利用第1旋臂41從第1準備單元141朝第3作業位置P3搬運負極片112，並且利用第3旋臂43從供給部171向第1準備單元141搬運負極片112，在該期間，於第2準備單元142進行校正負極片112的處理(前處理)之第1 機能241；及在反轉時利用第2旋臂42從第2準備單元142朝第3作業位置P3搬運負極片112，並且利用第4旋臂44從供給部171向第2準備單元142搬運負極片112，然後在第1準備單元141進行負極片112的校正(前處理)之第2機能242。機能240更包含進行利用驅動單元45使旋臂41~44同步地按周期單位作正轉及反轉，與其運轉同步地藉由配送系統170朝供給台171配送負極片112的控制之第3機能243。

控制第4搬運裝置50的系統之機能(機能單元)250係和控制第2搬運裝置30的機能230同樣地，包含：在正轉時利用第1旋臂51從第1分隔帶供給台131朝第4作業位置P4搬運分隔帶115之機能251；在逆時鐘方向旋轉時利用第2旋臂52從第2分隔帶供給台132朝第4作業位置P4搬運分隔帶115之機能252；及進行利用驅動單元55使旋臂51、52同步地按周期單位作正轉及反轉，與其運轉同步地藉由各個配送系統160朝供給台131、132配送分隔帶115的控制之機能253。

控制搬出單元60的系統之機能260係包含：旋轉台11朝逆時鐘方向旋轉既定次數，且藉由搬運裝置20~50在元件積層部15積層了既定層數之正極片111、分隔帶115、負極片112及分隔帶115時，驅動搬出單元60從旋轉台11的第5作業位置P5將積層的元件100取出並向搬運台80搬出的機能。因此，搬出單元60未必按周期單位驅動。

圖2藉由一點鏈線C1及二點鏈線C2顯示在積層系統1的各搬運裝置20、30、40及50中之對象物的搬運狀 況。在各搬運裝置中，一點鏈線C1及二點鏈線C2亦可調換。

使用積層系統1積層(製造)電極體(電極組立體)的方法具有：步驟C0，使旋轉台11將各個元件積層部15從第1作業位置P1向第5作業位置P5依序移動；步驟C1、C2，交互配置的第1類型的搬運裝置20、40及第2類型的搬運裝置30、40與步驟C0同步地，將按第1準備單元及第2準備單元中的周期從不同的準備單元所拾取的電極111、112及分隔帶115同時重疊於來到各個積層位置P1~P4的積層區域15。

圖3係顯示第1搬運裝置20的控制方法(動作)。在步驟301中，使旋臂21~24正轉(90度)，從第1準備單元121拾取正極片111朝來到第1作業位置P1的元件積層部15搬運並積層，同時從供給台151拾取正極片111並朝第1準備單元121搬運。然後，在第2準備單元122校正已結束搬運的正極片111。

在步驟302中，使旋臂21~24反轉(90度)，從第2準備單元122拾取正極片111朝來到第1作業位置P1的元件積層部15搬運並積層，同時從供給台151拾取正極片111朝第2準備單元122搬運。然後，在第1準備單元121校正已結束搬運的正極片111。

第1搬運裝置20係在積層元件100的過程中按周期單位(旋動90度的單位)反覆上述的步驟301、302。藉由此控制方法，在第1及第2準備單元121、122中校正正極片111的處理時間被隱藏，實質地可從供給台151向第1作 業位置P1按周期單位，亦即每次正轉及每次反轉進行搬運正極片111。因此，可將校正後的正極片111疊於元件積層部15上，能高速製造精度高的元件100。在第2搬運裝置30、第3搬運裝置40及第4搬運裝置50中亦相同。

此外，上述係以藉由積層裝置1製造鋰離子電池用的電極體(元件)100的例子作說明，但不限於鋰離子電池，在含有積層型的電極體的電池之製造上，積層裝置1是適合的。

1‧‧‧積層裝置

3‧‧‧底盤

10、11‧‧‧旋轉台

12‧‧‧致動器

15‧‧‧積層治具部

16‧‧‧積層台

20、30、40、50、60‧‧‧搬運裝置

21~24、31、32、41~44、51、52‧‧‧旋臂

25、35、45、55‧‧‧驅動單元

29‧‧‧吸附單元

80‧‧‧搬運台

81‧‧‧搬運旋臂

90‧‧‧加工單元

100‧‧‧元件

111、159‧‧‧正極片

112、179‧‧‧負極片

115、169‧‧‧分隔帶

121、122、131、132‧‧‧準備單元

129‧‧‧XYZθ台

150、160、170‧‧‧配送系統

151、171‧‧‧供給台

153、163、173‧‧‧切斷單元

157、167、177‧‧‧饋料器

200‧‧‧控制單元

210、220~223、230~233、240~242、250~253、260‧‧‧機能

P1、P2、P3、P4、P5‧‧‧作業位置

Claims (7)

1. 一種積層系統，係具有：第1旋轉台，係具備複數個積層區域，使前述複數個積層區域依序旋轉移動至複數個作業位置的各個位置；及複數個搬運裝置，係在前述複數個作業位置所包含的各積層位置，將各對象物分別積層於來到各積層位置的前述第1旋轉台之積層區域，前述複數個搬運裝置各自包含：第1旋臂，其在用以準備積層於各個積層位置的各個對象物之第1準備單元和各個積層位置之間旋動，從前述第1準備單元拾取各個對象物並在各個積層位置積層；及第2旋臂，其和前述第1旋臂連動地在各個積層位置和第2準備單元之間旋動，拾取前述第2準備單元所準備的和前述第1準備單元相同的各個對象物並在前述第1位置積層。
2. 如申請專利範圍第1項之積層系統，其中前述複數個搬運裝置包含將正極及負極中任一者的電極片作為各個對象物進行積層之第1類型的搬運裝置，前述第1類型的搬運裝置進一歩包含：第3旋臂，其和前述第1旋臂連動地在前述電極片的供給部和前述第1準備單元之間旋動；及第4旋臂，其和前述第3旋臂連動地在前述第2準備單元和前述供給部之間旋動，前述第1準備單元及前述第2準備單元各自包含前述電極 片的校正部。
3. 如申請專利範圍第1或2項之積層系統，其中前述複數個搬運裝置包含將分隔帶作為各個對象物進行積層之第2類型的搬運裝置，前述第1準備單元及前述第2準備單元各自包含分隔帶的切斷部。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之積層系統，其中前述第1旋轉台係向含有4個前述積層位置及1個搬出位置的5個作業位置移動。
5. 一種搬運裝置，係將第1對象物向第1作業位置搬運的搬運裝置，具有：第1旋臂，在準備前述第1對象物的第1準備單元和前述第1作業位置之間旋動；第2旋臂，和前述第1旋臂連動地在前述第1作業位置和第2準備單元之間旋動；第3旋臂，和前述第1旋臂連動地在前述第1對象物的供給部和前述第1準備單元之間旋動；第4旋臂，和前述第3旋臂連動地在前述第2準備單元和前述供給部之間旋動；驅動單元，使前述第1旋臂、前述第2旋臂、前述第3旋臂及前述第4旋臂朝第1方向及第2方向交互地驅動； 在前述第1方向旋轉時利用前述第1旋臂從前述第1準備單元朝前述第1作業位置搬運前述第1對象物，並利用前述第3旋臂從前述供給部向前述第1準備單元搬運前述第1對象物，於前述第2準備單元進行前處理的機能；及在前述第2方向旋轉時利用前述第2旋臂從前述第2準備單元朝前述第1作業位置搬運前述第1對象物，並利用前述第4旋臂從前述供給部向前述第2準備單元搬運前述第1對象物，於前述第1準備單元進行前處理的機能。
6. 一種具有藉由積層系統以隔著分隔帶地積層複數個電極片的方法，其中前述積層系統係具有：第1旋轉台，具備複數個積層區域，使前述複數個積層區域依序旋轉移動至複數個作業位置的各個位置；及複數個搬運裝置，在前述複數個作業位置所包含的各積層位置，將各對象物分別積層至來到各積層位置的前述第1旋轉台之積層區域，前述複數個搬運裝置各自包含：第1旋臂，在用以準備積層於各個積層位置的各個對象物之第1準備單元和各個積層位置之間旋動，從前述第1準備單元拾取各個對象物並在各個積層位置積層；及第2旋臂，和前述第1旋臂連動地在各個積層位置和第2準備單元之間旋動，拾取前述第2準備單元所準備的和前述第1準備單元相同的各個對象物並在前述第1位置積層，此外，前述複數個搬運裝置包含：積層正極及負極任一電極片的 第1類型的搬運裝置；及積層分隔帶的第2類型的搬運裝置，前述積層係包含：前述第1旋轉台，以依序移動至包含前述第1類型的搬運裝置及前述第2類型的搬運裝置所交互配置的4個前述積層位置及1個搬出位置的5個作業位置之方式旋轉；及交互配置的前述第1類型的搬運裝置及前述第2類型的搬運裝置，係各自按前述第1準備單元及前述第2準備單元中的周期，將從不同的準備單元拾取的電極片及分隔帶同時重疊於來到各個積層位置的積層區域。
7. 一種搬運裝置的控制方法，前述搬運裝置係包含：第1旋臂，在準備對象物的第1準備單元和第1作業位置之間旋動；第2旋臂，和前述第1旋臂連動地在前述第1作業位置和第2準備單元之間旋動；第3旋臂，和前述第1旋臂連動地在對象物的供給部和前述第1準備單元之間旋動；及第4旋臂，和前述第3旋臂連動地在前述第2準備單元和前述供給部之間旋動，該控制方法係包含：使前述第1旋臂、前述第2旋臂、前述第3旋臂及前述第4旋臂朝第1方向移動，利用前述第1旋臂從前述第1準備單元朝前述第1作業位置搬運對象物，並利用前述第3旋臂從前述供給部向前述第1準備單元搬運對象物，同時於前述第2準備單元中進行前處理；及使前述第1旋臂、前述第2旋臂、前述第3旋臂及前述第4 旋臂朝第2方向移動，利用前述第2旋臂從前述第2準備單元朝前述第1作業位置搬運對象物，並利用前述第4旋臂從前述供給部對前述第2準備單元搬運對象物，同時於前述第1準備單元中進行前處理。