WO2018198198A1 - ワーク搬送装置及びワーク搬送方法 - Google Patents

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WO2018198198A1
WO2018198198A1 PCT/JP2017/016382 JP2017016382W WO2018198198A1 WO 2018198198 A1 WO2018198198 A1 WO 2018198198A1 JP 2017016382 W JP2017016382 W JP 2017016382W WO 2018198198 A1 WO2018198198 A1 WO 2018198198A1
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WO
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workpiece
chamber
opening
work
holder
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Application number
PCT/JP2017/016382
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English (en)
French (fr)
Inventor
信一郎 北川
利幸 新井
Original Assignee
日産自動車株式会社
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Publication date
Application filed by 日産自動車株式会社 filed Critical 日産自動車株式会社
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a work transfer device and a work transfer method.
  • the laminated battery sealed with the exterior film is charged for the first time in a state where the laminated body is immersed and sealed in the electrolytic solution, and the generated gas is removed from the inside of the battery.
  • the technique of Patent Document 1 performs gas venting in a state where a battery held by a jig is carried into a chamber having a space cut off from the outside. In the chamber, the pressure is reduced in a state where the exterior film that has been temporarily sealed is perforated with a cutter.
  • an object of the present invention is to facilitate the work loading and unloading work with respect to the chamber.
  • the workpiece transfer holder that holds the workpiece and the chamber move relative to each other so that a part of the workpiece is carried into the chamber through the opening. In this state, the work transfer holder tightly seals the inside of the chamber in close contact with the periphery of the opening via the sealing material.
  • the work can be easily carried into and out of the chamber.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view in which a part of the workpiece transfer apparatus according to the first embodiment of the present invention is omitted.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of a chamber in the workpiece transfer apparatus of FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a perspective view of the workpiece transfer apparatus of FIG. 1A.
  • FIG. 3 is a perspective view of a transfer jig in the workpiece transfer apparatus of FIG. 1A.
  • FIG. 4 is a perspective view of an elevating mechanism used in the work transfer device of FIG. 1A.
  • FIG. 5 is a perspective view of the elevating mechanism in a state where the conveying jig is raised with respect to
  • FIG. 6 is a plan view of the lifting mechanism of FIG. FIG.
  • FIG. 7 is a plan view showing a state in which the clamp arm of the elevating mechanism releases the gripping of the conveying jig with respect to FIG.
  • FIG. 8 is a front view showing a thin battery transported by the work transporting apparatus of FIG. 1A together with a transport jig.
  • FIG. 9 is a perspective view of an opening mechanism used in the workpiece transfer apparatus of FIG. 1A.
  • FIG. 10 is a perspective view of a sealing mechanism used in the workpiece transfer apparatus of FIG. 1A.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a workpiece transfer apparatus showing a modification of the first embodiment.
  • FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view in which a part of the workpiece transfer apparatus according to the second embodiment of the present invention is omitted.
  • FIG. 13 is a perspective view of a transfer jig in the workpiece transfer apparatus of FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a transfer jig in a workpiece transfer apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a transfer jig in a work transfer apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the workpiece transfer apparatus holds a thin battery 1 as a workpiece by a transfer jig 3 as a workpiece transfer holder.
  • the thin battery 1 may be a flat lithium ion secondary battery, for example.
  • the transport jig 3 transports and moves in the direction orthogonal to the paper surface in FIG.
  • the direction orthogonal to the paper surface is X
  • the horizontal direction is Y
  • the vertical direction is Z.
  • the transfer jig 3 is moved from the position indicated by the solid line in FIG. 1A to the two-dot chain line position above the Z direction, so that a part of the upper end of the thin battery 1 is hermetically processed as shown in FIG. 1B as a whole. It is conveyed to the chamber 5 and thrown in.
  • the processing work chamber 5 constitutes a space that is blocked from the outside, and will be described in detail later.
  • the transfer jig 3 has a jig body 9 mounted on a base 7. Rollers 13 are attached to both sides of the base 7 in the Y direction via attachments 11 having an L-shaped cross section. Two rollers 13 are provided in the Y direction, two in the X direction, and four in total, and move on the pair of guide rails 15 extending in the X direction while rotating along the X direction.
  • a guide plate 17 is disposed outside the guide rail 15 in the Y direction.
  • a moving body that moves along the X direction is disposed below the pair of guide rails 15, and the moving body and the base 7 are opposed to each other. Magnets that attract each other by magnetic force are attached separately.
  • the transfer jig 3 including the base 7 is moved in the X direction so as to be pulled by the moving body. Therefore, the conveyance jig 3 conveys and moves the thin battery 1 in the X direction along the guide rail 15.
  • the transport jig 3 is moved in the Z direction by an elevating mechanism 179 shown in FIGS.
  • the elevating mechanism 179 is installed on the side of the path along which the transport jig 3 moves. 4 to 6, only a part of the lower end of the transport jig 3 provided on the base 7 is shown.
  • the elevating mechanism 179 includes a pair of elevating guide rails 183 extending upward in the Z direction at the end of the base 181 on the guide rail 15 side.
  • the pair of elevating guide rails 183 is provided at intervals along the X direction, and a slider 185 is fitted so as to be movable in the Z direction.
  • the slider 185 is fixed to a connecting member 187 extending in the X direction. Therefore, the connecting member 187 moves in the Z direction along the lifting guide rail 183 together with the slider 185.
  • the connecting member 187 protrudes on both sides in the X direction from the pair of lifting guide rails 183, and a cylinder mounting bracket 189 is provided on the opposite side of the protruding portion of the guide rail 15.
  • One end of a fixture 191 is connected and fixed to the cylinder mounting bracket 189, and a clamp cylinder 193 is rotatably attached to the other end of the fixture 191 with the Z direction as an axis.
  • the piston rod 195 of the clamp cylinder 193 is rotatably connected to the vicinity of one end of the base of the clamp arm 197 with the Z direction as an axis.
  • Clamp arm mounting brackets 199 are provided at both ends of the connecting member 187 in the X direction.
  • the clamp arm mounting bracket 199 is connected to the vicinity of the other end of the base of the clamp arm 197 so as to be rotatable around a rotation support pin 201 having the Z direction as an axis. Accordingly, the clamp arm 197 rotates about the rotation support pin 201 by driving the clamp cylinder 193 and moving the piston rod 195 forward and backward.
  • FIG. 4 to 6 show a state in which the piston rod 195 is advanced and is gripped by the pair of clamp arms 197 so as to be sandwiched from both sides in the X direction.
  • FIG. 7 shows a non-gripping state where the piston rod 195 is moved backward with respect to FIGS. 4 to 6 and the conveying jig 3 is not gripped. In FIG. 7, the conveyance jig 3 is omitted.
  • the clamp cylinder 193 and the clamp arm 197 described above are attached to the connecting member 187. Therefore, the clamp cylinder 193 and the clamp arm 197 move in the Z direction along the lifting guide rail 183 together with the connecting member 187, and the conveying jig 3 held by the clamp arm 197 also moves up and down in the Z direction.
  • a nut 205 is attached to a connecting member 187 between the pair of sliders 185 via a nut attachment plate 203.
  • a screw shaft 207 extending in the Z direction is screwed onto the nut 205 to constitute a ball screw.
  • the lower part of the screw shaft 207 is connected to a ball screw drive motor (not shown). Therefore, by driving the ball screw drive motor, the screw shaft 207 rotates, and the nut 205 moves in the Z direction together with the connecting member 187 by the rotation of the screw shaft 207.
  • the thin battery 1 accommodates a power generation element made of a laminate and an electrolyte in an outer package 21 made of an outer film, and seals the outer peripheral edge 21a of the outer package 21 by heat welding. ing.
  • the positive and negative electrode terminals 23 and 25 are drawn out from the left side of the outer peripheral edge 21a in FIG.
  • the exterior body 21 is, for example, a polymer / metal composite laminate film having a three-layer structure, and includes a metal layer and a polymer resin layer disposed on both surfaces of the metal layer.
  • the metal layer is made of a metal foil such as aluminum or stainless steel
  • the polymer resin layer is made of a heat-weldable resin film such as polyethylene or polypropylene.
  • the exterior body 21 may be a laminate of two films, or may be a laminate of one film folded into a U shape. In any case, the entire circumference of the outer peripheral edge 21a of the exterior body 21 is sealed by heat welding. In the present embodiment, the thin battery 1 before degassing after the initial charge is temporarily sealed by thermal welding only at the upper outer peripheral edge 21a1 in the upper part in FIG. 21a2, 21a3 and the lower outer peripheral edge 21a4 of the lower part are sealed by heat welding.
  • the jig main body 9 includes a case portion 27 and a lid portion 29 attached to the upper end of the case portion 27.
  • the case portion 27 includes a battery housing space 27a as a work housing chamber therein, and the battery housing space 27a is open at the upper end.
  • the lid portion 29 includes a rectangular flat plate portion 29a and a convex portion 29b as an insertion portion protruding upward on the upper surface of the flat plate portion 29a.
  • a battery protruding opening 29b1 is provided as a holder opening from the convex portion 29b to the flat plate portion 29a.
  • the battery protruding opening 29 b 1 communicates with the battery housing space 27 a of the case portion 27.
  • a part of the thin battery 1 protrudes upward from the battery protruding opening 29b1.
  • the thin battery 1 is inserted through the battery protruding opening 29b1 and held in the battery housing space 27a.
  • An oval seal material fitting recess 29a1 is formed on the upper surface of the flat plate portion 29a of the lid 29 so as to surround the projection 29b, and the seal material 31 is fitted into the seal material fitting recess 29a1.
  • a lower outer peripheral edge portion 21a4 shown in FIG. 8 of the thin battery 1 is held at a lower portion of the battery accommodating space 27a of the case portion 27 as a holding portion that is positioned from both sides in the Y direction.
  • a positioning holding part 27b is provided.
  • the positioning and holding portion 27b is positioned and held in a state where the protruding portions 27b1 and 27b2 protruding in opposite directions with respect to the inner walls in the Y direction of the battery housing space 27a are in contact with the lower outer peripheral edge portion 21a4 of the thin battery 1.
  • a gap into which the lower outer peripheral edge 21a4 is inserted is formed between the protrusions 27b1 and 27b2.
  • the power generation unit 1b that stores the power generation element of the thin battery 1 is held in a state of being substantially in contact with both inner walls in the Y direction in the battery storage space 27a.
  • the lower end of the power generation unit 1b substantially contacts the upper surfaces of the protrusions 27b1 and 27b2.
  • almost the entire upper and outer peripheral edge portion 21a1 of the outer package 21 protrudes upward from the battery protruding opening 29b1.
  • the working chamber 33 includes side plates 37 on both sides in the Y direction, a bottom plate 39 on the lower side in the Z direction, and a top plate 41 on the upper side in the Z direction.
  • the side plate 37 includes a notched portion 37a in which upper corners at both ends in the X direction are notched, and includes a protruding portion 37b in which the center in the X direction protrudes upward.
  • the top plate 41 has a length in the X direction shorter than that of the bottom plate 39, and is equal to the length in the X direction of the protruding portion 37b of the side plate 37.
  • Cover members 43 and 45 having an L-shaped cross section are attached so as to bridge the notches 37a of the pair of side plates 37 in the Y direction.
  • the side plates 37 positioned on the lower side of the lid members 43 and 45 are joined together by end plates 47 extending in the Y direction. The upper end of the end plate 47 is joined to the lower surfaces of the lid members 43 and 45.
  • the side plate 37, the bottom plate 39, the top plate 41, the lid members 43 and 45, and the end plate 47 constituting the working chamber 33 are hermetically sealed at the joint portions. As shown in FIGS. 1A and 1B, an opening 39 a is formed in the center of the bottom plate 39 to communicate the working chamber 5 inside the working chamber 33 with the outside.
  • the opening 39a is slightly larger than the outer shape of the convex portion 29b in the lid portion 29 of the jig body 9, and the convex portion 29b can be inserted therein.
  • the convex part 29b shown with a dashed-two dotted line is the state inserted in the opening 39a, and a slight clearance gap is formed between the outer peripheral surface of the convex part 29b, and the opening 39a at this time.
  • the sealing material 31 is airtightly in close contact with the bottom plate 39 outside the opening 39a, and the processing chamber 5 is airtightly sealed.
  • the machining work chamber 5 communicates with the battery housing space 27a through a gap between the convex portion 29b and the opening 39a in a state where the convex portion 29b is inserted into the opening 39a. Therefore, as shown by the two-dot chain line in FIGS. 1A and 1B, in the state where the conveying jig 3 is raised and the convex portion 29b is inserted into the opening 39a, the processing work chamber 5 and the battery housing space 27a are airtight. It becomes one airtight continuous space that is sealed and cut off from the outside.
  • the left and right side plates 37 of the working chamber 33 are provided with an opening mechanism 49 and a sealing mechanism 51 located near the lower side of the opening mechanism 49.
  • the opening mechanism 49 opens a gas vent hole in the upper and outer peripheral edge portion 21a1 on the power generation unit 1b side of the portion temporarily sealed with respect to the upper and outer peripheral edge portion 21a1 of the thin battery 1 to discharge the gas in the battery.
  • the sealing mechanism 51 performs main sealing by thermal welding on the upper and outer peripheral edge portions 21a1 on the power generation unit 1b side further than the degassing holes formed by the opening mechanism 49. By performing the main sealing, the inside of the battery is sealed over the entire circumference.
  • the opening mechanism 49 is provided on the cutter blade 53 provided on one side plate 37 located on the left side in FIG. 1B and on the other side plate 37 located on the right side in FIG. 1B.
  • a cutter blade receiving plate 55 to be provided.
  • the cutter blade receiving plate 55 is provided with a slit 55a into which the cutter blade 53 is inserted.
  • Two guide rods 57 are attached to one side plate 37 located on the left side in FIG. 1B so as to be movable in the Y direction, and a cutter blade is attached to the end of the guide rod 57 in the machining work chamber 5 via a fixture 59. 53 is attached.
  • the end of the guide rod 57 outside the working chamber 5 is connected to the lower part of the connecting plate 61.
  • the tip of the piston rod 65 of the cutter blade drive cylinder 63 is connected to the upper part of the connecting plate 61.
  • the cutter blade drive cylinder 63 is attached to the upper part of the protruding portion 37 b of one side plate 37.
  • the guide rod 57 moves in the Y direction with respect to the one side plate 37 via the connecting plate 61, and accordingly, the cutter blade 53 also moves in the Y direction.
  • Two guide rods 67 are attached to the other side plate 37 located on the right side in FIG. 1B so as to be movable in the Y direction, and a cutter blade is attached to the end of the guide rod 67 in the machining work chamber 5 via a fixture 69.
  • a receiving plate 55 is attached.
  • the end of the guide rod 67 outside the working chamber 5 is connected to the lower part of the connecting plate 71.
  • the tip of the piston rod 75 of the receiving plate driving cylinder 73 is connected to the upper portion of the connecting plate 71.
  • the receiving plate drive cylinder 73 is attached to the upper portion of the protruding portion 37 b of the other side plate 37.
  • the guide rod 67 moves in the Y direction with respect to the other side plate 37 via the connecting plate 71, and accordingly, the cutter blade receiving plate 55 also moves in the Y direction. .
  • the sealing mechanism 51 includes a pair of heating heads 77 configured by a heater for performing thermal welding.
  • the pair of heating heads 77 and the mounting structure and driving mechanism of the heating heads 77 to the side plates 37 are the same.
  • Two guide rods 79 are attached to the side plate 37 below the guide rods 57 and 67 of the hole opening mechanism 49 so as to be movable in the Y direction, and a fixture is attached to the end of the guide rod 79 in the working chamber 5.
  • a heating head 77 is attached via 81.
  • the end of the guide rod 79 outside the working chamber 5 is connected to the vicinity of the ends on both sides in the X direction of the connecting plate 83.
  • the tip of the piston rod 87 of the heating head drive cylinder 85 is connected to the center of the connecting plate 83 in the X direction.
  • the heating head drive cylinder 85 is attached to the side plate 37 below the cutter blade drive cylinder 63 and the receiving plate drive cylinder 73.
  • the left and right guide rods 79 move in the Y direction so as to approach and separate from each other via the connecting plates 83, and accordingly, the pair of left and right heating heads 77. Also move in the Y direction so as to approach and separate from each other.
  • the electrolytic solution is injected in the work process before the opening work and the sealing work performed in the processing work chamber 5, and only the upper and outer peripheral edge portions 21 a 1 of the exterior body 21 are temporarily sealed.
  • the thin battery 1 is inserted into the battery accommodating space 27a from the battery protruding opening 29b1 with respect to the conveying jig 3, so that the lower outer peripheral edge portion 21a4 at the lower end is inserted into the gap between the protruding portions 27b1 and 27b2. Is done.
  • the thin battery 1 is transported below the working chamber 33 as shown in FIG. 1A as the transport jig 3 moves in the X direction along the guide rail 15 as a transport process.
  • the convex portion 29 b of the conveying jig 3 is positioned immediately below the opening 39 a of the working chamber 33.
  • the conveying jig 3 When the conveying jig 3 is conveyed in the X direction to the solid line position in FIG. 1A, it is raised to the two-dot chain line position by the lifting mechanism 179 shown in FIGS.
  • the convex portion 29 b In the conveying jig 3 at the two-dot chain line position, the convex portion 29 b is inserted into the opening 39 a of the working chamber 33, and the sealing material 31 is in airtight contact with the bottom plate 39 of the working chamber 33.
  • the processing work chamber 5 and the battery housing space 27a become one continuous space hermetically sealed.
  • An edge on the outer peripheral side of the power generation part 1b of the thin battery 1 is located in the convex part 29b in a state of entering the processing work chamber 5, and the upper and outer peripheral edge part 21a1 of the exterior body 21 from the edge part. It protrudes upward.
  • the vicinity of the upper portion of the upper outer peripheral edge portion 21 a 1 is located between the cutter blade 53 and the slit 55 a of the cutter blade receiving plate 55, and the lower portion of the upper outer peripheral edge portion 21 a 1 is located between the pair of heating heads 77. positioned.
  • the temporarily sealed position P of the upper outer peripheral edge 21a1 is located on the tip side above the position corresponding to the cutter blade 53 and the slit 55a.
  • this embodiment includes a carrying-in process for carrying the thin battery 1 into the processing work chamber 5 from the opening 39 a and a sealing process for sealing the opening 39 a with the sealing material 31 after the carrying process.
  • a closing process for carrying the thin battery 1 into the processing work chamber 5 from the opening 39 a and a sealing process for sealing the opening 39 a with the sealing material 31 after the carrying process.
  • an opening operation by the opening mechanism 49, a degassing operation, and a sealing operation by the sealing mechanism 51 are sequentially performed.
  • a dry gas or dry gas such as an inert gas is used in a reduced pressure atmosphere.
  • a dry gas or dry gas such as an inert gas is used in a reduced pressure atmosphere.
  • the degassing operation is performed in order to suppress the deterioration of battery performance due to moisture in the atmosphere entering the outer body 21 when the outer body 21 of the thin battery 1 is opened to perform degassing.
  • the process is performed in an atmosphere of a dry gas such as an active gas (hereinafter simply referred to as dry gas including dry air and dry gas). Further, the degassing operation is performed in a reduced-pressure atmosphere in order to discharge the gas from the opened outer casing 21.
  • Dry gas is supplied into the processing work chamber 5 by connecting a dry gas supply pipe extending from a dry gas supply pump (not shown) to, for example, an end plate 47 of the working chamber 33 in an airtightly sealed state.
  • a decompression pipe extending from a decompression pump (not shown) is connected to, for example, the end plate 47 of the working chamber 33 in an airtightly sealed state.
  • the cutter blade drive cylinder 63 and the backing plate drive cylinder 73 are driven synchronously in a state where the working chamber 5 is in a dry atmosphere. Thereby, the cutter blade 53 and the cutter blade receiving plate 55 approach each other from the standby position shown in FIG. 1B with the upper and outer peripheral edge portions 21a1 of the exterior body 21 therebetween. When the cutter blade 53 enters the slit 55a of the cutter blade receiving plate 55, the upper outer peripheral edge portion 21a1 is cut and opened to form a gas vent hole.
  • the dry gas in the processing chamber 5 is discharged to the outside and the pressure is reduced.
  • the gas generated at the time of the initial charge in the thin battery 1 is discharged to the outside from the gas vent hole formed in the upper outer peripheral edge portion 21a1.
  • the dry gas and the gas generated during the initial charge are discharged to the outside through a pressure reducing pipe extending from the pressure reducing pump.
  • the cutter blade 53 and the cutter blade receiving plate 55 are opened in the upper outer peripheral edge portion 21a1, and then driven by the cutter blade driving cylinder 63 and the receiving plate driving cylinder 73, respectively, so that the standby positions shown in FIGS. 1A and 1B are obtained.
  • the sealing mechanism 51 drives the heating head drive cylinder 85 to move the pair of heating heads 77 in the directions approaching each other from the standby positions shown in FIGS. 1A and 1B. At that time, the pair of heating heads 77 is heated in advance by energization. In this state, the pair of heating heads 77 pinch and pressurize the upper outer peripheral edge 21a1 on the power generation unit 1b side from the opening position to fully seal the upper outer peripheral edge 21a1.
  • the pair of heating heads 77 are moved back to the standby positions shown in FIGS. 1A and 1B by driving the heating head driving cylinder 85 after the main sealing.
  • the conveying jig 3 is lowered from the two-dot chain line position in FIG. 1B to the solid line position, and then moved in the X direction along the guide rail 15 to carry out the thin battery 1 to the next step. .
  • the conveying jig 3 that holds and conveys the thin battery 1 and the upper and outer peripheral edge portions 21a1 of the thin battery 1 that is conveyed by the conveying jig 3 are carried in through the opening 39a and blocked from the outside. It has the working chamber 33 which forms the working chamber 5, and the sealing material 31 provided in at least any one between the conveyance jig 3 and the working chamber 33. The sealing material 31 is relatively moved so that the conveying jig 3 and the working chamber 33 are close to each other, and the upper and outer peripheral edge portions 21a1 of the thin battery 1 are carried into the processing work chamber 5 through the opening 39a.
  • the conveyance jig 3 and the periphery of the working chamber 5 of the working chamber 33 are hermetically intimately sealed to hermetically seal the inside of the working chamber 5.
  • the sealing material 31 is in close contact with the working chamber 33 and the opening 39a can be hermetically sealed simply by moving the conveying jig 3 closer to the processing work chamber 5, and the thin battery 1 with respect to the airtight working work chamber 5 can be sealed. Carry-in and carry-out operations can be performed in a shorter time and are extremely easy.
  • the transport jig 3 transports and moves in a state where the thin battery 1 is held, and the opening 39a of the working chamber 33 that forms the processing work chamber 5 that is blocked from the outside by the transport process is thin.
  • a carrying-in process of carrying the upper and outer peripheral edge portions 21a1 of the battery 1 into the machining work chamber 5, and a sealing process in which the conveying jig 3 is brought into close contact with the periphery of the opening 39a and the inside of the machining work chamber 5 is hermetically sealed by the carrying-in process.
  • the transport jig 3 transports the thin battery 1 to a position corresponding to the processing work chamber 5
  • the work to carry the thin battery 1 into the processing work chamber 5 is performed, so that the sealing material 31 of the transport jig 3 is changed.
  • the opening 39a is hermetically sealed.
  • the conveyance jig 3 is provided with a positioning holding portion 27b that holds the thin battery 1 at the end opposite to the working chamber 33.
  • the thin jig 1 is set on the positioning holder 27b of the carrying jig 3 and the carrying jig 3 is raised to the two-dot chain line position in FIG.
  • the positional relationship between 51 and the thin battery 1 becomes a state where the opening and the main sealing work can be performed with higher accuracy.
  • the conveyance jig 3 is raised to the two-dot chain line position of FIG. 1B, the positioning operation of the thin battery 1 again is unnecessary, and the opening position and the main sealing position are also stabilized.
  • the conveyance jig 3 includes a convex portion 29b that enters the machining work chamber 5 from the opening 39a in a state in which the conveyance jig 3 is in close contact with the periphery of the opening 39a.
  • the upper outer peripheral edge portion 21 a 1 protrudes into the machining work chamber 5.
  • the convex portion 29b enters the opening 39a, whereby the conveyance jig 3 and the working chamber 33 can be positioned, and the deviation of the opening position and the main sealing position from the normal position can be suppressed.
  • the upper outer peripheral edge portion 21a1 protrudes from the convex portion 29b located in the working chamber 33, the deformation of the upper outer peripheral edge portion 21a1 can be suppressed, and the opening work and the main sealing work are more accurately performed. it can.
  • the conveying jig 3 accommodates the thin battery 1 being held, and the upper and outer peripheral edge portions 21a1 of the thin battery 1 are provided with a battery housing space 27a projecting outside from the battery projecting opening 29b1.
  • the opening 39a and the battery protruding opening 29b1 communicate with each other, and an airtight continuous space is formed between the processing work chamber 5 and the battery housing space 27a. It is formed. For this reason, by decompressing the inside of the working chamber 5, the gas is efficiently discharged to the outside from the vent hole formed in the outer casing 21 with respect to the thin battery 1 in the battery housing space 27 a communicating with the working chamber 5. Can be discharged.
  • the thin battery 1 is a battery in which the power generation element and the electrolytic solution are accommodated in the internal space of the exterior body 21, and the working chamber 33 discharges the gas generated inside the exterior body 21 to the outside.
  • FIG. 11 shows a modification of the first embodiment, in which the present invention is applied to a working chamber 89 for performing an electrolyte injection work in place of the working chamber 33 of FIGS. 1A and 1B.
  • An injection nozzle 93 as an electrolyte solution injection mechanism for injecting an electrolyte solution into the thin battery 10 is disposed in the processing work chamber 91 in the work chamber 89.
  • the inside of the processing work chamber 91 is set to a dry gas atmosphere.
  • initial charging is performed in a state where the upper and outer peripheral edges 21a1 of the outer package 21 are temporarily sealed, and then the process proceeds to the degassing step described with reference to FIGS. 1A and 1B. Therefore, the thin battery 10 in FIG. 11 is in a state before the upper outer peripheral edge portion 21a1 is temporarily sealed.
  • the working chamber 89 has an opening 95a formed in the bottom plate 95 in the same manner as the working chamber 33 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the opening 95a has the same shape as the opening 39a in FIGS. 1A and 1B.
  • the conveyance jig 3 it is the same as that of the thing of FIG. 1A and FIG. 1B. Therefore, by raising the conveyance jig 3 from the solid line position in FIG. 11 to the two-dot chain line position, the convex portion 29b enters the processing work chamber 91 and the upper outer peripheral edge portion 21a1 in a state where it is not temporarily sealed is also processed. Enter the work chamber 91.
  • a gap is formed in a portion of the exterior body 21 that is overlapped with each other, and an electrolytic solution is injected from the gap by the injection nozzle 93.
  • initial charging is performed with the upper outer peripheral edge portion 21a1 being temporarily sealed, and then the degassing operation is performed in the degassing step described with reference to FIGS. 1A and 1B.
  • the sealing material 31 can be brought into close contact with the working chamber 89 and the opening 95a can be hermetically sealed simply by moving the transport jig 3 closer to the processing work chamber 91.
  • the carrying-in and carrying-out work of the thin battery 10 with respect to the work chamber 91 can be performed in a shorter time and extremely easy.
  • the second embodiment is different from the first embodiment shown in FIGS. 1A and 1B in the jig body 99 attached on the base 7 of the transport jig 97. . Since the working chamber 33 is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals as those of the first embodiment are given and description thereof is omitted.
  • the jig main body 99 includes a lower case portion 101 that accommodates most of the thin battery 1 and a lid portion 103 that is mounted on the case portion 101.
  • the case unit 101 includes a battery housing space 105 as a work housing chamber.
  • the battery housing space 105 includes side walls 107 and 109 on both sides in the Y direction, end walls 111 and 113 on both sides in the X direction, and a bottom wall 115, and the upper part is open.
  • a lid portion 103 is attached to the upper end of the case portion 101.
  • the lid 103 is provided with a battery protrusion opening 103 a as a holder opening that has substantially the same shape as the upper opening of the battery housing space 105 and communicates with the battery housing space 105.
  • a part of the thin battery 1 protrudes upward from the battery protruding opening 103a.
  • a sealing material fitting recess 103b is formed on the upper surface in the vicinity of the outer peripheral edge of the lid portion 103 so as to surround the battery protruding opening 103a, and the sealing material 131 is fitted into the sealing material fitting recess 103b.
  • a pressure holding plate 117 as a pressure holding tool is accommodated so as to be movable in the Y direction.
  • the pressure holding plate 117 is disposed between the thin battery 1 and the side wall 107, and a plurality of compression coil springs 119 as elastic members are provided between the side wall 107.
  • the pressure holding plate 117 is pressed and pressed against the thin battery 1 by the compression coil spring 119.
  • a pressing pad 121 is attached to the pressure holding plate 117 at a position corresponding to the outer peripheral edge of the thin battery 1 (the outer peripheral edge portion 21a of the exterior body 21).
  • the pressing pads 121 are provided at two locations corresponding to the left and right outer peripheral edge portions 21a2 and 21a3 on both sides in the X direction.
  • a pressing pad 123 is attached to the side wall 109 at a position corresponding to the outer peripheral edge of the thin battery 1 (the outer peripheral edge portion 21a of the exterior body 21).
  • the pressing pads 123 here are provided at two locations corresponding to the left and right outer peripheral edge portions 21a2 and 21a3 on both sides in the X direction. That is, the pressing pads 121 and 123 face each other at positions corresponding to the outer peripheral edge portions 21a2 and 21a3.
  • the pressing pads 121 and 123 hold the outer peripheral edge portions 21a2 and 21a3 from both sides.
  • the lower outer peripheral edge portion 21a4 of the exterior body 21 is positioned and held by the left and right positioning tools 125 and 127 as holding portions.
  • the positioning tools 125 and 127 are fixed on the bottom wall 115 so as to face each other.
  • the taper surfaces 125a and 127a in which the interval between the lower sides is narrower are formed on the portions of the positioning tools 125 and 127 facing each other.
  • a substantially horizontal support surface that supports the lower portion of the power generation unit 1b is provided. The positions below the substantially horizontal support surfaces of the positioning tools 125 and 127 are positioned and held in contact with the lower outer peripheral edge portion 21a4 of the thin battery 1 from both sides.
  • Through holes 109a are provided in the vicinity of the four corners of the side wall 109 as the wall portion of the case part 101, and the drive rod 129 is inserted in the through hole 109a so as to be movable in the Y direction while being airtightly sealed.
  • the position where the drive rod 129 is provided is outside the outer peripheral edge of the thin battery 1 (the outer peripheral edge portion 21 a of the exterior body 21) and is out of the thin battery 1.
  • the end of the drive rod 129 in the battery housing space 105 is in contact with the pressure holding plate 117.
  • the drive rod 129 moves forward and backward by a drive mechanism such as a cylinder (not shown).
  • the thin battery 1 is inserted into the battery housing space 105 from the battery protruding opening 103a in a state where the holding of the thin battery 1 by the pressing pads 121 and 123 is released. At this time, the lower portion of the power generation unit 1b is guided by the tapered surfaces 125a and 127a to be supported on the substantially horizontal lower support surface, and the lower outer peripheral edge portion 21a4 of the exterior body 21 is formed in the gap between the positioning tools 125 and 127. Inserted and positioned. In this state, when the drive rod 129 is moved backward, the compression coil spring 119 presses the pressure holding plate 117 and moves it toward the thin battery 1 as shown in FIG. The thin battery 1 is sandwiched and held between the pads 123.
  • the sealing material 131 comes into airtight contact with the bottom plate 39 of the working chamber 33. Thereby, the processing work chamber 5 and the battery housing space 105 become one continuous space hermetically sealed.
  • the opening operation using the opening mechanism 49 and the main sealing operation using the sealing mechanism 51 are performed in the same manner as in the first embodiment. Therefore, also in the second embodiment, the sealing member 131 can be brought into close contact with the working chamber 33 and the opening 39a can be hermetically sealed simply by moving the transport jig 97 closer to the working chamber 5. The work loading and unloading work with respect to the chamber 5 can be performed in a shorter time and becomes extremely easy.
  • the conveying jig 97 includes a pressure holding plate 117 that pressurizes and holds the thin battery 1 in the battery housing space 105.
  • the thin battery 1 can be more reliably held by the pressure holding plate 117, the thin battery at the time of transporting and moving the thin battery 1, opening work in the processing work chamber 5, and main sealing work. 1 can be stably held and work efficiency is improved.
  • a through hole 109a is provided in the side wall 109 of the battery housing space 105, and the drive rod 129 is movably inserted in a state of being hermetically sealed in the through hole 109a.
  • a driving source can be connected to the end of the drive rod 129 outside the conveying jig 97, and there is no need to provide a driving source in the conveying jig 97, so that an increase in the weight of the conveying jig 97 can be suppressed. .
  • the transfer jig 97 is moved more efficiently.
  • a compression coil spring 119 that presses and holds the thin battery 1 by pressing the pressure holding plate 117 is provided between the pressure holding plate 117 and the side wall 107 of the battery housing space 105. Yes.
  • the drive rod 129 moves forward while pressing against the elastic force of the compression coil spring 119 from the side opposite to the compression coil spring 119 of the pressure holding plate 117, and pressurizes the thin battery 1 by the pressure holding plate 117. Release the hold. In this case, it is possible to press and hold the thin battery 1 by the pressure holding plate 117 without providing a drive source.
  • the third embodiment is different from the second embodiment shown in FIG. 12 in that a transfer jig 133 is added in a jig main body 134 including a case portion 130 and a lid portion 132.
  • a pressure holding plate 135 that is paired with the pressure holding plate 117 is further provided.
  • the lid portion 132 is provided with a battery protruding opening 132 a as a holder opening that is substantially the same shape as the opening 39 a of the working chamber 33 and communicates with the battery housing space 105.
  • Reference numeral 132b denotes a sealing material fitting recess
  • reference numeral 136 denotes a sealing material.
  • the pressure holding plate 135 is disposed between the thin battery 1 and the side wall 109.
  • a plurality of compression coil springs 137 are provided between the pressure holding plate 135 and the side wall 109, and the pressure holding plate 135 is pressed and pressed toward the thin battery 1 by the elastic force of the compression coil spring 137.
  • the pressing pad 123 attached to the side wall 109 in the second embodiment is attached to the pressure holding plate 135 without being attached to the side wall 109 in the third embodiment.
  • the drive rod 139 corresponding to the drive rod 129 of the second embodiment is movably inserted into the through hole 109a of the side wall 109 and the through hole 135a of the pressure holding plate 135, and the tip abuts against the pressure holding plate 117. .
  • the drive rod 139 and the through hole 109a are hermetically sealed.
  • Four drive rods 139 are provided in the vicinity of the four corners of the side wall 109 in the same manner as the drive rod 129 in FIG.
  • the two drive rods 129 shown in FIG. 14 are located on the front side of the page.
  • the drive rod 141 that presses the pressure holding plate 135 against the compression coil spring 137 is located in the vicinity of the back side of the drawing in FIG. It is.
  • the two drive rods 141 illustrated in FIG. 14 are those located on the front side of the paper with respect to the two drive rods 141 located on the back side of the paper.
  • the four drive rods 141 are movably inserted into the through holes 107 a of the side wall 107 and the through holes 117 a of the pressure holding plate 117, and their tips abut against the pressure holding plate 135.
  • the drive rod 141 and the through hole 107a are hermetically sealed.
  • the above-described four drive rods 139 and four drive rods 141 are located outside the outer peripheral edge portion 21a of the thin battery 1 and need only be positioned so as not to overlap the thin battery 1 as viewed from the Y direction.
  • the state shown in FIG. 14 is a state where the pressure holding plates 117 and 135 are pressed toward each other by the compression coil springs 119 and 137 and the positioning tools 125 and 127 are positioned with respect to the thin battery 1. 121, 123. From this state, the drive rods 139, 141 are respectively moved forward by driving of a drive mechanism (not shown) mounted on the drive rods 139, 141, whereby the pressure holding plates 117, 135 are moved away from each other and pressed. The pads 121 and 123 are separated from the thin battery 1.
  • the holding state of the thin battery 1 by the pressing pads 121 and 123 is released, and the thin battery 1 can be pulled out of the conveying jig 133.
  • the pressing pads 121 and 123 are separated from each other.
  • the sealing material 131 is in airtight contact with the bottom plate 39 of the working chamber 33. At this time, the processing work chamber 5 and the battery housing space 105 become one continuous space hermetically sealed.
  • the opening operation using the opening mechanism 49 and the main sealing operation using the sealing mechanism 51 are performed in the same manner as in the first embodiment. Therefore, also in the third embodiment, the sealing material 136 can be brought into close contact with the working chamber 33 and the opening 39a can be hermetically sealed by simply moving the conveying jig 133 closer to the working chamber 5. The work loading and unloading work with respect to the chamber 5 can be performed in a shorter time and becomes extremely easy.
  • the pressure holding plates 117 and 135 are provided so as to form a pair between the side walls 107 and 109 facing each other in the battery housing space 105. For this reason, the thin battery 1 can be more reliably clamped from both sides in the Y direction, and the thin battery 1 can be easily positioned in the Y direction, and the positional accuracy of the thin battery 1 is improved.
  • FIG. 15 shows a fourth embodiment of the present invention.
  • the conveying jig 133A is different from the third embodiment in that the drive rod 139A has a hollow structure and the gas flow path 139Aa is formed inside.
  • a communication hole 139Ab communicating with the battery housing space 105 is formed at a position corresponding to the battery housing space 105 on the tip side of the drive rod 139A.
  • the drive rod 141 ⁇ / b> A has a hollow structure and has a gas flow path formed therein, and a communication hole communicating with the battery housing space 105 is formed at a position corresponding to the battery housing space 105 on the front end side.
  • a connector 143 is attached to the end of the drive rods 139A, 141A protruding from the battery housing space 105.
  • a dry gas supply pump that supplies dry gas to the battery housing space 105 including the processing work chamber 5, a decompression pump for degassing, and the like can be connected to the connection tool 143. Accordingly, for example, it is possible to cope with a case where dry gas cannot be supplied or degassed directly to the working chamber 33 due to the installation space of the work equipment, and versatility is improved.
  • the transfer jigs 97, 133, and 133A of the second to fourth embodiments can also correspond to the working chamber 89 for performing the electrolyte solution injection operation shown in FIG.
  • the conveying jigs 3, 97, 133, and 133A are raised to approach the working chambers 33 and 89.
  • the working chambers 33 and 89 are lowered. You may make it approach the conveyance jig
  • the sealing materials 31, 131, and 136 are provided in the transfer jigs 3, 97, 133, and 133A, but may be provided in the working chambers 33 and 89, or the transfer jigs 3, 97, and 133. 133A and the working chambers 33 and 89 may be provided. Further, the sealing materials 31, 131, 136 may be integrated with the conveying jigs 3, 97, 133, 133A or the working chambers 33, 89.
  • the transfer jigs 97, 133, and 133A shown in FIGS. 12, 14, and 15 replace the lid portions 103 and 132 of the jig main bodies 99 and 134 with the transfer jig 3 shown in FIGS. 1A and 1B. It is good also as a cover part provided with the convex part similar to the convex part 29b.
  • the tips of the drive rods 129, 139, 141, 139 A, and 141 A are simply brought into contact with the pressure holding plates 117 and 135. , 135 may be fixed using screws or the like.
  • the drive rods 129, 139, 141, 139A, 141A can be moved forward and backward by the drive mechanism without providing the compression coil springs 119, 137.
  • the driving mechanism for moving the conveying jigs 3, 97, 133, 133A up and down is not limited to the lifting mechanism 179 using the ball screw shown in FIGS. Then, it may be moved up and down from below. Alternatively, the robot may be moved up and down.
  • the present invention is applied to a work transfer device and a work transfer method in a battery manufacturing process.

Abstract

ワーク（１）を保持して搬送するワーク搬送保持具（３）と、ワーク搬送保持具（３）により搬送されるワーク（１）の一部（２１ａ１）が開口（３９ａ）を通して搬入され、外部と遮断された空間（５）を形成するチャンバ（３３）とを有する。ワーク搬送保持具（３）とチャンバ（３３）とが互いに接近するように相対移動して、ワーク（１）の一部（２１ａ１）が開口（３９ａ）を通して空間（５）内に搬入された状態で、ワーク搬送保持具（３３）がシール材（３１）を介して開口（３９ａ）の周囲に密接して空間（５）内を気密に密閉する。

Description

ワーク搬送装置及びワーク搬送方法
　本発明は、ワーク搬送装置及びワーク搬送方法に関する。
　外装用フィルムで封止した積層型の電池は、積層体を電解液に浸漬させて封止させた状態で初充電を実施し、その際発生したガスを電池内部から取り除くガス抜きを行う。特許文献１の技術は、外部とは遮断された空間を有するチャンバに、治具により保持した電池を搬入した状態でガス抜きを行っている。チャンバ内では、仮封止してある外装用フィルムにカッタで孔開けした状態で減圧する。
国際公開第２０１６／０２１０６６号
　特許文献１の技術は、チャンバに入口扉及び出口扉を設けているため、電池を保持する治具をチャンバ内の空間に対して出し入れする際に、入口扉及び出口扉を開閉させる必要がある。このため、ワークである電池のチャンバに対する搬入及び搬出作業が極めて煩雑である。
　そこで、本発明は、チャンバに対するワークの搬入及び搬出作業を容易なものとすることを目的としている。
　本発明は、ワークを保持するワーク搬送保持具とチャンバとが互いに接近するように相対移動してワークの一部が開口を通してチャンバ内に搬入される。この状態で、ワーク搬送保持具が、シール材を介して開口の周囲に密接してチャンバ内を気密に密閉する。
　本発明によれば、チャンバに対するワークの搬入及び搬出作業が容易となる。
図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係わるワーク搬送装置の一部を省略した断面図である。 図１Ｂは、図１Ａのワーク搬送装置におけるチャンバの断面図である。 図２は、図１Ａのワーク搬送装置の斜視図である。 図３は、図１Ａのワーク搬送装置における搬送治具の斜視図である。 図４は、図１Ａのワーク搬送装置で使用する昇降機構の斜視図である。 図５は、図４に対し、搬送治具を上昇させた状態の昇降機構の斜視図である。 図６は、図４の昇降機構の平面図である。 図７は、図６に対し、昇降機構のクランプアームが搬送治具の把持を解除した状態を示す平面図である。 図８は、図１Ａのワーク搬送装置で搬送する薄型電池を搬送治具と共に示した正面図である。 図９は、図１Ａのワーク搬送装置に使用する開孔機構の斜視図である。 図１０は、図１Ａのワーク搬送装置に使用する封止機構の斜視図である。 図１１は、第１の実施形態の変形例を示すワーク搬送装置の断面図である。図である。 図１２は、本発明の第２の実施形態に係わるワーク搬送装置の一部を省略した断面図である。 図１３は、図１２のワーク搬送装置における搬送治具の斜視図である。 図１４は、本発明の第３の実施形態に係わるワーク搬送装置における搬送治具の断面図である。 図１５は、本発明の第４の実施形態に係わるワーク搬送装置における搬送治具の断面図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
　図１Ａに示すように、本発明の第１の実施形態によるワーク搬送装置は、ワークとしての薄型電池１を、ワーク搬送保持具としての搬送治具３で保持している。薄型電池１は、例えば扁平なリチウムイオン二次電池でよい。搬送治具３は、薄型電池１を搭載した状態で、図１Ａ中で紙面に直交する方向に搬送移動し、かつ上下方向に搬送移動する。なお、図１Ａ、図１Ｂ中において、紙面に直交する方向をＸ、左右方向をＹ、上下方向をＺとする。
　搬送治具３が、図１Ａの実線で示す位置からＺ方向上方の二点鎖線位置まで移動することで、薄型電池１の上端の一部が、図１Ｂに全体を示している気密の加工作業室５に搬送されて投入される。加工作業室５は、外部と遮断された空間を構成するものであり、後で詳細に説明する。
　搬送治具３は、基台７の上に治具本体９を取り付けている。基台７のＹ方向両側部には、断面Ｌ字形状の取付具１１を介してローラ１３を取り付けている。ローラ１３は、Ｙ方向に２個、Ｘ方向に２個、全部で４個設けてあり、Ｘ方向に延在する一対のガイドレール１５上をＸ方向に沿って回転しながら移動する。
　ガイドレール１５のＹ方向外側には、ガイドプレート１７を配置している。搬送治具３のＸ方向の移動は、例えば一対のガイドレール１５相互間の下方に、Ｘ方向に沿って移動する移動体を配置し、移動体と基台７との互いの対向面に、磁力によって吸引し合う磁石を離間して取り付ける。移動体をＸ方向に移動させることで、基台７を備える搬送治具３が移動体に引っ張られるようにしてＸ方向に移動する。したがって、搬送治具３は、ガイドレール１５に沿ってＸ方向に薄型電池１を搬送移動する。
　搬送治具３のＺ方向の移動は、図４～図７に示す昇降機構１７９によって行う。昇降機構１７９は、搬送治具３が移動する経路の側方に設置している。なお、図４～図６では、基台７の上に設けられる搬送治具３は、下端部の一部のみを示している。
　昇降機構１７９は、台座１８１のガイドレール１５側の端部にＺ方向の上方に延びる一対の昇降用ガイドレール１８３を備えている。一対の昇降用ガイドレール１８３は、Ｘ方向に沿って間隔を開けて設けてあり、スライダ１８５がＺ方向に移動自在に嵌合している。スライダ１８５は、Ｘ方向に延在する連結部材１８７に固定してある。したがって、連結部材１８７は、スライダ１８５と共に昇降用ガイドレール１８３に沿ってＺ方向に移動する。
　連結部材１８７は、一対の昇降用ガイドレール１８３よりもＸ方向の両側に突出しており、突出した部分のガイドレール１５と反対側にシリンダ取付ブラケット１８９を設けている。シリンダ取付ブラケット１８９には、取付具１９１の一端を連結固定し、取付具１９１の他端には、クランプシリンダ１９３を、Ｚ方向を軸心として回転自在に取り付けている。クランプシリンダ１９３のピストンロッド１９５は、クランプアーム１９７の基部の一方の端部付近に、Ｚ方向を軸心として回転自在に連結している。
　連結部材１８７のＸ方向の両端部には、クランプアーム取付ブラケット１９９を設けてある。クランプアーム取付ブラケット１９９には、クランプアーム１９７の基部の他方の端部付近を、Ｚ方向を軸心とする回転支持ピン２０１を中心として回転自在に連結している。したがって、クランプシリンダ１９３を駆動してピストンロッド１９５を進退移動させることで、クランプアーム１９７は回転支持ピン２０１を中心として回転する。
　図４～図６は、ピストンロッド１９５を前進させて、一対のクランプアーム１９７により搬送治具３をＸ方向の両側から挟むようにして把持した状態を示している。一方、図７は、図４～図６に対しピストンロッド１９５を後退させて、搬送治具３を把持していない非把持状態を示している。なお、図７では搬送治具３を省略している。
　上記したクランプシリンダ１９３及びクランプアーム１９７は、連結部材１８７に取り付けてある。したがって、クランプシリンダ１９３及びクランプアーム１９７は、連結部材１８７と共に昇降用ガイドレール１８３に沿ってＺ方向に移動し、クランプアーム１９７に保持される搬送治具３もＺ方向に昇降移動する。
　図６、図７に示すように、一対のスライダ１８５相互間の連結部材１８７には、ナット取付板２０３を介してナット２０５を取り付けている。ナット２０５にはＺ方向に延在するねじ軸２０７を螺合させて、ボールねじを構成している。ねじ軸２０７の下部は、図示しないボールねじ駆動モータに連結している。したがって、ボールねじ駆動モータを駆動することで、ねじ軸２０７が回転し、ねじ軸２０７の回転によってナット２０５が連結部材１８７と共にＺ方向に移動する。
　薄型電池１は、図８に示すように、外装用フィルムからなる外装体２１内に積層体及び電解液からなる発電要素を収容し、外装体２１の外周縁部２１ａを熱溶着によって封止している。外周縁部２１ａの図８中で左側の一側部から正負の各電極端子２３，２５を引き出している。外装体２１は、例えば三層構造を有する高分子・金属複合ラミネートフィルムであり、金属層及び金属層の両面に配置される高分子樹脂層を有する。金属層は、例えばアルミニウム、ステンレスなどの金属箔から構成し、高分子樹脂層は、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱溶着性樹脂フィルムから構成する。
　外装体２１は、２枚のフィルムを重ね合わせたものでよく、１枚のフィルムをＵ字形状に折り曲げて重ね合わせたものでもよい。いずれにしても、外装体２１の外周縁部２１ａの周囲四方全周を熱溶着により封止する。なお、本実施形態で、初充電後にガス抜き作業を行う前の薄型電池１は、図８中の上部の上外周縁部２１ａ１のみを熱溶着により仮封止してあり、左右の外周縁部２１ａ２，２１ａ３及び下部の下外周縁部２１ａ４は、熱溶着により本封止している。
　図１Ａに示すように、治具本体９は、ケース部２７と、ケース部２７の上端に取り付けられる蓋部２９とを有する。ケース部２７は、内部にワーク収容室としての電池収容空間２７ａを備え、電池収容空間２７ａは上端が開放している。
　蓋部２９は、矩形の平板部２９ａと、平板部２９ａの上面に上方に向けて突出する挿入部としての凸部２９ｂとを備えている。凸部２９ｂから平板部２９ａにわたり、保持具開口としての電池突出用開口２９ｂ１を設けている。電池突出用開口２９ｂ１は、ケース部２７の電池収容空間２７ａに連通している。電池突出用開口２９ｂ１から薄型電池１の一部が上方に向けて突出している。薄型電池１は、電池突出用開口２９ｂ１から挿入して電池収容空間２７ａに保持させる。蓋部２９の平板部２９ａの上面には、凸部２９ｂを囲むようにして長円形のシール材嵌合凹部２９ａ１を形成し、シール材嵌合凹部２９ａ１にシール材３１を嵌め込んでいる。
　図１Ａに示すように、ケース部２７の電池収容空間２７ａの下部には、薄型電池１の図８に示す下外周縁部２１ａ４を、Ｙ方向両側から位置決めされた状態で保持する保持部としての位置決め保持部２７ｂを備えている。位置決め保持部２７ｂは、電池収容空間２７ａのＹ方向の両内壁に対し互いに対向する方向に突出する突出部２７ｂ１，２７ｂ２が、薄型電池１の下外周縁部２１ａ４に接触した状態で位置決め保持する。突出部２７ｂ１，２７ｂ２相互間には、下外周縁部２１ａ４が挿入される隙間が形成されている。
　薄型電池１の発電要素を収容する発電部１ｂは、電池収容空間２７ａ内のＹ方向の両内壁によって略接触した状態で保持される。薄型電池１は、電池収容空間２７ａ内のＹ方向の両内壁に保持された状態で、発電部１ｂの下端が突出部２７ｂ１，２７ｂ２の上面に略接触する。このとき、外装体２１の上外周縁部２１ａ１のほぼ全体が、電池突出用開口２９ｂ１から上方に向けて突出する。
　搬送治具３の上方には、前述した加工作業室５を備える作業用チャンバ３３を配置している。作業用チャンバ３３は、図１Ｂ、図２に示すように、Ｙ方向両側の側板３７とＺ方向下側の底板３９とＺ方向上側の天板４１とを備える。側板３７は、Ｘ方向の両端の上側角部を切り欠いた切欠き部３７ａを備え、Ｘ方向の中央が上方に向けて突出する突出部３７ｂを備えている。
　天板４１は、Ｘ方向の長さが、底板３９よりも短く、側板３７の突出部３７ｂのＸ方向の長さと同等である。一対の側板３７の切欠き部３７ａ相互をＹ方向に橋渡しするように、断面Ｌ字形状の蓋材４３，４５を取り付けている。蓋材４３，４５の下部側に位置する側板３７相互は、Ｙ方向に延在する端板４７によって接合している。端板４７の上端は蓋材４３，４５の下面に接合している。
　作業用チャンバ３３を構成する側板３７、底板３９、天板４１、蓋材４３，４５及び端板４７は、互いに接合する部分を気密にシールしてある。図１Ａ、図１Ｂに示すように、底板３９の中央には、作業用チャンバ３３の内部の加工作業室５と外部とを連通する開口３９ａを形成している。
　開口３９ａは、治具本体９の蓋部２９における凸部２９ｂの外形よりもやや大きく、凸部２９ｂが挿入可能となっている。図１Ａ、図１Ｂにおいて、二点鎖線で示す凸部２９ｂは開口３９ａに挿入した状態であり、このとき凸部２９ｂの外周面と開口３９ａとの間に僅かな隙間が形成される。凸部２９ｂを開口３９ａに挿入した状態では、シール材３１が開口３９ａの外側で底板３９に気密に密接し、加工作業室５を気密に密閉する。
　加工作業室５は、凸部２９ｂを開口３９ａに挿入した状態で、凸部２９ｂと開口３９ａとの間の隙間を通して電池収容空間２７ａに連通する。このため、図１Ａ、図１Ｂの二点鎖線で示すように、搬送治具３を上昇させて、凸部２９ｂを開口３９ａに挿入した状態では、加工作業室５及び電池収容空間２７ａが気密に密閉されて外部と遮断された一つの気密な連続した空間となる。
　図１Ｂに示すように、作業用チャンバ３３の左右の側板３７には、開孔機構４９及び、開孔機構４９の下方に近接した位置にある封止機構５１を取り付けている。開孔機構４９は、薄型電池１の上外周縁部２１ａ１に対する仮封止した部位よりも発電部１ｂ側の上外周縁部２１ａ１にガス抜き孔を開け、電池内のガスを排出させる。封止機構５１は、開孔機構４９で形成したガス抜き孔よりもさらに発電部１ｂ側の上外周縁部２１ａ１に対し、熱溶着によって本封止する。本封止することによって、電池内部が全周にわたり密封される。
　図１Ｂ、図９に示すように、開孔機構４９は、図１Ｂ中で左側に位置する一方の側板３７に設けられるカッタ刃５３と、図１Ｂ中で右側に位置する他方の側板３７に設けられるカッタ刃受け板５５とを備えている。カッタ刃受け板５５には、カッタ刃５３が挿入されるスリット５５ａを設けてある。
　図１Ｂ中で左側に位置する一方の側板３７には２本のガイドロッド５７をＹ方向に移動自在に取り付け、ガイドロッド５７の加工作業室５内の端部に取付具５９を介してカッタ刃５３を取り付ける。ガイドロッド５７の加工作業室５の外側の端部は連結板６１の下部に連結する。連結板６１の上部には、カッタ刃駆動シリンダ６３のピストンロッド６５の先端を連結する。カッタ刃駆動シリンダ６３は、一方の側板３７の突出部３７ｂの上部に取り付ける。
　したがって、カッタ刃駆動シリンダ６３を駆動することにより、連結板６１を介してガイドロッド５７が一方の側板３７に対してＹ方向に移動し、これに伴いカッタ刃５３もＹ方向に移動する。
　図１Ｂ中で右側に位置する他方の側板３７には２本のガイドロッド６７をＹ方向に移動自在に取り付け、ガイドロッド６７の加工作業室５内の端部に取付具６９を介してカッタ刃受け板５５を取り付ける。ガイドロッド６７の加工作業室５の外側の端部は連結板７１の下部に連結する。連結板７１の上部には、受け板駆動シリンダ７３のピストンロッド７５の先端を連結する。受け板駆動シリンダ７３は、他方の側板３７の突出部３７ｂの上部に取り付ける。
　したがって、受け板駆動シリンダ７３を駆動することによって、連結板７１を介してガイドロッド６７が他方の側板３７に対してＹ方向に移動し、これに伴いカッタ刃受け板５５もＹ方向に移動する。
　図１Ｂ、図１０に示すように、封止機構５１は、熱溶着を行うためのヒータで構成される一対の加熱ヘッド７７を備えている。一対の加熱ヘッド７７及び、当該加熱ヘッド７７の各側板３７に対する取付構造や駆動機構は同等である。
　開孔機構４９のガイドロッド５７，６７よりも下方の側板３７には、２本のガイドロッド７９をＹ方向に移動自在に取り付け、ガイドロッド７９の加工作業室５内の端部に、取付具８１を介して加熱ヘッド７７を取り付ける。ガイドロッド７９の加工作業室５の外側の端部は、図２に示すように、連結板８３のＸ方向両側の端部付近に連結する。連結板８３のＸ方向中央には、加熱ヘッド駆動シリンダ８５のピストンロッド８７の先端を連結する。加熱ヘッド駆動シリンダ８５は、カッタ刃駆動シリンダ６３及び受け板駆動シリンダ７３の下方の側板３７に取り付ける。
　したがって、左右一対の加熱ヘッド駆動シリンダ８５を駆動することにより、各連結板８３を介して左右のガイドロッド７９が互いに接近離反するようにＹ方向に移動し、これに伴い左右一対の加熱ヘッド７７も互いに接近離反するようにＹ方向に移動する。
　次に、第１の実施形態によるワーク搬送装置によるワーク搬送方法について説明する。
　図１Ｂ示す薄型電池１は、加工作業室５で実施する開孔作業及び封止作業よりも前の作業工程で、電解液が注入され、外装体２１の上外周縁部２１ａ１のみが仮封止されている。搬送治具３に対して薄型電池１は、電池突出用開口２９ｂ１から電池収容空間２７ａに挿入することで、下端の下外周縁部２１ａ４が突出部２７ｂ１，２７ｂ２相互間の隙間に挿入されて位置決めされる。この状態で薄型電池１は、搬送工程として、搬送治具３がガイドレール１５に沿ってＸ方向に移動することで、図１Ａのように作業用チャンバ３３の下方に搬送される。このとき、搬送治具３の凸部２９ｂが、作業用チャンバ３３の開口３９ａの直下に位置する。
　搬送治具３は、図１Ａの実線位置までＸ方向に搬送されたら、図４～図７に示す昇降機構１７９によって二点鎖線位置まで上昇させる。二点鎖線位置の搬送治具３は、凸部２９ｂが作業用チャンバ３３の開口３９ａに挿入されて、シール材３１が作業用チャンバ３３の底板３９に気密に密接する。このとき、前述したように凸部２９ｂと開口３９ａとの間には僅かな隙間が形成されているので、加工作業室５及び電池収容空間２７ａが気密に密閉された一つの連続空間となる。
　加工作業室５内に入り込んだ状態の凸部２９ｂ内には、薄型電池１の発電部１ｂの外周側の縁部が位置しており、当該縁部から外装体２１の上外周縁部２１ａ１が上方に向けて突出している。このとき、上外周縁部２１ａ１の上部付近が、カッタ刃５３とカッタ刃受け板５５のスリット５５ａとの間に位置し、上外周縁部２１ａ１の下部付近が、一対の加熱ヘッド７７相互間に位置している。上外周縁部２１ａ１の仮封止した位置Ｐは、カッタ刃５３及びスリット５５ａに対応する位置よりも上方の先端側に位置している。
　すわなち、本実施形態は、搬送工程の後に、薄型電池１を開口３９ａから加工作業室５に搬入する搬入工程及び、開口３９ａをシール材３１によって気密に密閉する密閉工程を備える。密閉工程の後に、開孔機構４９による開孔作業、ガス抜き作業、封止機構５１による封止作業を順次行うが、これらの作業には、ドライエアまたは不活性ガス等のドライガスの減圧雰囲気中において実施する。
　ガス抜き作業は、薄型電池１の外装体２１を開孔させてガス抜きを実行する際に、大気中の水分が外装体２１内に入り込むことによる電池性能低下を抑制するために、ドライエアまたは不活性ガス等のドライガス（以後、ドライエア及びドライガスを含めて単にドライガスという。）の雰囲気中で実施する。また、ガス抜き作業は、開孔させた外装体２１内からガスを排出させるために、減圧した雰囲気中で実施する。
　ドライガスの加工作業室５内への供給は、図示しないドライガス供給ポンプから延びるドライガス供給管を、作業用チャンバ３３の例えば端板４７に、気密にシールした状態で接続して行う。加工作業室５を減圧する際には、図示しない減圧ポンプから延びる減圧管を、作業用チャンバ３３の例えば端板４７に、気密にシールした状態で接続して行う。
　加工作業室５をドライ雰囲気とした状態で、カッタ刃駆動シリンダ６３及び受け板駆動シリンダ７３をそれぞれ同期して駆動する。これにより、カッタ刃５３とカッタ刃受け板５５とが、図１Ｂに示す待機位置から、外装体２１の上外周縁部２１ａ１を間にして互いに接近する。カッタ刃５３がカッタ刃受け板５５のスリット５５ａに入り込むことによって、上外周縁部２１ａ１が切断されて開孔しガス抜き孔を形成する。
　上記開孔作業に前後して加工作業室５内のドライガスを外部に放出して減圧する。減圧作業を継続することで、上外周縁部２１ａ１の開孔したガス抜き孔から薄型電池１内の初充電時に発生したガスを外部に排出する。ドライガス及び初充電時に発生したガスは、減圧ポンプから延びる減圧管を通して外部に排出する。カッタ刃５３及びカッタ刃受け板５５は、上外周縁部２１ａ１を開孔させた後に、カッタ刃駆動シリンダ６３及び受け板駆動シリンダ７３をそれぞれ駆動することによって、図１Ａ、図１Ｂに示す待機位置に後退させる。
　初充電時に発生したガスを薄型電池１内から排出した後は、封止機構５１によって上外周縁部２１ａ１に対して本封止を行う。封止機構５１は、加熱ヘッド駆動シリンダ８５を駆動することで、一対の加熱ヘッド７７を図１Ａ、図１Ｂに示す待機位置から互いに接近する方向に移動させる。その際、一対の加熱ヘッド７７は通電によりあらかじめ加熱しておく。この状態で、一対の加熱ヘッド７７が開孔位置よりも発電部１ｂ側で上外周縁部２１ａ１を挟持して加圧し、上外周縁部２１ａ１を本封止する。
　これにより、薄型電池１の内部が全周にわたり密封される。一対の加熱ヘッド７７は、本封止した後に、加熱ヘッド駆動シリンダ８５を駆動することで、図１Ａ、図１Ｂに示す待機位置に後退させる。本封止作業が終了したら、搬送治具３を図１Ｂの二点鎖線位置から実線位置まで下降させ、その後ガイドレール１５に沿ってＸ方向に移動させ、次の工程へ薄型電池１を搬出する。
　次に、第１の実施形態の作用効果を説明する。
　本実施形態は、薄型電池１を保持して搬送する搬送治具３と、搬送治具３により搬送される薄型電池１の上外周縁部２１ａ１が開口３９ａを通して搬入され、外部と遮断された加工作業室５を形成する作業用チャンバ３３と、搬送治具３と作業用チャンバ３３との間の少なくともいずれか一方に設けられるシール材３１と、を有する。シール材３１は、搬送治具３と作業用チャンバ３３とが互いに接近するように相対移動して薄型電池１の上外周縁部２１ａ１が開口３９ａを通して加工作業室５内に搬入された状態で、搬送治具３と作業用チャンバ３３の加工作業室５の周囲とを気密に密接させて加工作業室５内を気密に密閉する。この場合、搬送治具３を加工作業室５に接近移動させるだけで、シール材３１が作業用チャンバ３３に密接して開口３９ａを気密に密閉でき、気密の加工作業室５に対する薄型電池１の搬入及び搬出作業がより短時間で行えて極めて容易となる。
　本実施形態は、搬送治具３が薄型電池１を保持した状態で搬送移動する搬送工程と、搬送工程によって、外部と遮断された加工作業室５を形成する作業用チャンバ３３の開口３９ａから薄型電池１の上外周縁部２１ａ１を加工作業室５に搬入する搬入工程と、搬入工程によって、搬送治具３が開口３９ａの周囲に密接して加工作業室５内を気密に密閉する密閉工程と、を有する。この場合、搬送治具３が薄型電池１を加工作業室５に対応する位置まで搬送した後、薄型電池１を加工作業室５に搬入する作業行うことで、搬送治具３のシール材３１が開口３９ａを気密に密閉する。このため、気密の加工作業室５に対する薄型電池１の搬入及び搬出作業がより短時間で行えて極めて容易となる。
　本実施形態は、搬送治具３が、作業用チャンバ３３と反対側の端部に薄型電池１を保持する位置決め保持部２７ｂが設けられている。この場合、薄型電池１を搬送治具３の位置決め保持部２７ｂにセットした状態で、搬送治具３を上昇させて図１Ｂの二点鎖線位置としたときに、開孔機構４９及び封止機構５１と薄型電池１との位置関係が、開孔及び本封止作業をより高精度で行える状態となる。このため、搬送治具３を上昇させて図１Ｂの二点鎖線位置としたときに、薄型電池１の再度の位置決め作業が不要であり、開孔位置及び本封止位置も安定する。
　本実施形態は、搬送治具３が、シール材３１により開口３９ａの周囲に密接した状態で、開口３９ａから加工作業室５内に入り込む凸部２９ｂを備え、凸部２９ｂの先端から薄型電池１の上外周縁部２１ａ１が加工作業室５内に突出している。この場合、凸部２９ｂが開口３９ａに入り込むことによって、搬送治具３と作業用チャンバ３３との位置決めができ、開孔位置及び本封止位置の正規位置に対するずれを抑制できる。また、作業用チャンバ３３内に位置する凸部２９ｂから上外周縁部２１ａ１が突出していることにより、上外周縁部２１ａ１の変形を抑制でき、開孔作業及び本封止作業がより正確に実施できる。
　本実施形態は、搬送治具３が、保持している薄型電池１を収容し、薄型電池１の上外周縁部２１ａ１が電池突出用開口２９ｂ１から外部に突出する電池収容空間２７ａを備える。搬送治具３が開口３９ａの周囲にシール材３１を介して密接したときに、開口３９ａと電池突出用開口２９ｂ１とが連通し、加工作業室５と電池収容空間２７ａとで気密の連続空間が形成される。このため、加工作業室５内を減圧することによって、加工作業室５に連通する電池収容空間２７ａ内の薄型電池１に対し、外装体２１の開孔したガス抜き孔からガスを外部に効率よく排出することができる。
　本実施形態は、薄型電池１が、発電要素及び電解液を外装体２１の内部空間に収容した電池であり、作業用チャンバ３３は、外装体２１の内部で発生したガスを外部に排出するためのガス抜き孔を外装体２１の一部に形成する開孔機構４９と、開孔機構４９によって形成したガス抜き孔よりも、発電要素側にて外装体２１を加熱により封止する封止機構５１とを備えている。このため、開孔機構４９による開孔作業及び封止機構５１による封止作業を行う際には、加工作業室５を密閉することで速やかにドライガスの減圧雰囲気にすることができる。
　図１１は、第１の実施形態の変形例で、図１Ａ、図１Ｂの作業用チャンバ３３に代えて、電解液注入作業を行う作業用チャンバ８９に本発明を適用している。作業用チャンバ８９内の加工作業室９１には、薄型電池１０に対して電解液を注入する電解液注入機構としての注入ノズル９３を配置している。注入ノズル９３により薄型電池１０内に電解液を注入する際には、加工作業室９１内をドライガス雰囲気とする。
　図１１の電解液注入後に、外装体２１の上外周縁部２１ａ１を仮封止した状態で初充電を行い、その後図１Ａ、図１Ｂで説明したガス抜き工程に移行する。したがって、図１１の薄型電池１０は、上外周縁部２１ａ１を仮封止する前の状態である。
　作業用チャンバ８９は、図１Ａ、図１Ｂの作業用チャンバ３３と同様に、底板９５に開口９５ａを形成してある。開口９５ａは、図１Ａ、図１Ｂの開口３９ａと同形状である。搬送治具３については、図１Ａ、図１Ｂのものと同様である。したがって、搬送治具３を図１１の実線位置から二点鎖線位置まで上昇させることで、凸部２９ｂが加工作業室９１内に入り込み、仮封止していない状態の上外周縁部２１ａ１も加工作業室９１内に入り込む。
　仮封止していない状態の上外周縁部２１ａ１は、外装体２１の互いに重ね合わせた部位に隙間が形成され、当該隙間から注入ノズル９３によって電解液を注入する。電解液注入後は、上外周縁部２１ａ１を仮封止した状態で初充電を行い、その後図１Ａ、図１Ｂで説明したガス抜き工程でガス抜き作業を行う。
　このように、電解液注入工程においても、搬送治具３を加工作業室９１に接近移動させるだけで、シール材３１が作業用チャンバ８９に密接して開口９５ａを気密に密閉でき、気密の加工作業室９１に対する薄型電池１０の搬入及び搬出作業がより短時間で行えて極めて容易となる。
　次に、本発明の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態は、図１２に示すように、図１Ａ、図１Ｂに示した第１の実施形態に対し、搬送治具９７の基台７の上に取り付けてある治具本体９９が異なる。作業用チャンバ３３は、第１の実施形態と同様であるので、第１の実施形態と同一符号を付して説明は省略する。
　治具本体９９は、図１３にも示すように、薄型電池１の大部分を収容する下部側のケース部１０１と、ケース部１０１の上に取り付けられる蓋部１０３とを備える。ケース部１０１は、内部にワーク収容室としての電池収容空間１０５を備える。電池収容空間１０５は、Ｙ方向両側の側壁１０７，１０９と、Ｘ方向両側の端壁１１１，１１３と、底壁１１５とを備え、上部が開放している。ケース部１０１の上端には、蓋部１０３を取り付けている。
　蓋部１０３は、電池収容空間１０５の上部開口と略同形状で電池収容空間１０５に連通する保持具開口としての電池突出用開口１０３ａを備えている。電池突出用開口１０３ａから薄型電池１の一部が上方に向けて突出している。蓋部１０３の外周縁近傍の上面には、電池突出用開口１０３ａを囲むようにしてシール材嵌合凹部１０３ｂを形成し、シール材嵌合凹部１０３ｂにシール材１３１を嵌め込んである。
　治具本体９９の電池収容空間１０５には、加圧保持具としての加圧保持板１１７をＹ方向に移動自在に収容している。加圧保持板１１７は、薄型電池１と側壁１０７との間に配置し、側壁１０７との間には弾性部材としての圧縮コイルスプリング１１９を複数設けている。圧縮コイルスプリング１１９によって、加圧保持板１１７を薄型電池１に向けて押圧して加圧する。
　薄型電池１の外周縁（外装体２１の外周縁部２１ａ）に対応する位置の加圧保持板１１７には、押圧パッド１２１を取り付けている。ここでの押圧パッド１２１は、Ｘ方向両側の左右の外周縁部２１ａ２，２１ａ３に対応する２箇所に設けている。同様にして、薄型電池１の外周縁（外装体２１の外周縁部２１ａ）に対応する位置の側壁１０９には、押圧パッド１２３を取り付けている。ここでの押圧パッド１２３は、Ｘ方向両側の左右の外周縁部２１ａ２，２１ａ３に対応する２箇所に設けている。すわわち、押圧パッド１２１，１２３は、外周縁部２１ａ２，２１ａ３に対応する位置で互いに対向している。
　圧縮コイルスプリング１１９により加圧保持板１１７を押圧することで、押圧パッド１２１，１２３が外周縁部２１ａ２，２１ａ３を両側から挟持する。この状態で、外装体２１の下外周縁部２１ａ４は、保持部としての左右の位置決め具１２５，１２７によって位置決め保持される。位置決め具１２５，１２７は、互いに対向するようにして底壁１１５の上に固定してある。
　位置決め具１２５，１２７の上部における互いに対向する部位には、下部側程相互間の間隔が狭くなるテーパ面１２５ａ，１２７ａを形成してある。位置決め具１２５，１２７のテーパ面１２５ａ，１２７ａの下端には、発電部１ｂの下部を支持する略水平な支持面を備える。位置決め具１２５，１２７の略水平な支持面より下部は、薄型電池１の下外周縁部２１ａ４に対して両側から接触した状態で位置決め保持する。
　ケース部１０１の壁部としての側壁１０９の四隅付近に貫通孔１０９ａを設け、貫通孔１０９ａに駆動ロッド１２９を気密にシールされた状態でＹ方向に移動自在に挿入してある。駆動ロッド１２９を設けた位置は、薄型電池１の外周縁（外装体２１の外周縁部２１ａ）より外側であり、薄型電池１から外れている。駆動ロッド１２９の電池収容空間１０５内の端部は、加圧保持板１１７に当接する。駆動ロッド１２９は、例えば図示しないシリンダ等の駆動機構によって進退移動する。
　駆動ロッド１２９を駆動機構の駆動によって図１２の状態から前進移動させることで、加圧保持板１１７が、圧縮コイルスプリング１１９の弾性力に抗して側壁１０７に接近する方向に移動し、押圧パッド１２１が薄型電池１から離反する。これにより、押圧パッド１２１，１２３による薄型電池１に対する挟持状態が解除される。
　薄型電池１は、押圧パッド１２１，１２３による薄型電池１に対する挟持を解除した状態で、電池突出用開口１０３ａから電池収容空間１０５に挿入する。このとき、発電部１ｂの下部が、テーパ面１２５ａ，１２７ａにガイドされて下部の略水平な支持面支持され、かつ外装体２１の下外周縁部２１ａ４が位置決め具１２５，１２７相互間の隙間に挿入されて位置決め保持される。この状態で、駆動ロッド１２９を後退移動させることで、圧縮コイルスプリング１１９が、図１２に示すように、加圧保持板１１７を押圧して薄型電池１に向けて移動させ、押圧パッド１２１と押圧パッド１２３との間で薄型電池１を挟持して保持する。
　第１の実施形態と同様に、搬送治具９７を図１２の実線位置から二点鎖線位置まで上昇させると、シール材１３１が作業用チャンバ３３の底板３９に気密に密接する。これにより、加工作業室５及び電池収容空間１０５が気密に密閉された一つの連続空間となる。
　この状態で、第１の実施形態同様にして開孔機構４９を用いた開孔作業及び、封止機構５１を用いた本封止作業を実施する。したがって、第２の実施形態においても、搬送治具９７を加工作業室５に接近移動させるだけで、シール材１３１が作業用チャンバ３３に密接して開口３９ａを気密に密閉でき、気密の加工作業室５に対するワークの搬入及び搬出作業がより短時間で行えて極めて容易となる。
　第２の実施形態は、搬送治具９７が、薄型電池１を加圧して保持する加圧保持板１１７を電池収容空間１０５内に備えている。この場合、加圧保持板１１７によって、より確実に薄型電池１を保持できるため、薄型電池１を搬送移動させる際及び、加工作業室５での開孔作業や本封止作業の際の薄型電池１の保持を安定して行え、作業効率が向上する。
　第２の実施形態は、電池収容空間１０５の側壁１０９に貫通孔１０９ａが設けられ、貫通孔１０９ａに気密にシールされた状態で駆動ロッド１２９が移動自在に挿入され、加圧保持板１１７は、駆動ロッド１２９によって駆動される。この場合、搬送治具９７の外部における駆動ロッド１２９の端部に駆動源を接続することができ、搬送治具９７に駆動源を設ける必要がないので、搬送治具９７の重量増しを抑制できる。これにより、搬送治具９７の移動がより効率よくなされる。
　第２の実施形態は、加圧保持板１１７と電池収容空間１０５の側壁１０７との間に、加圧保持板１１７を押圧して薄型電池１を加圧保持させる圧縮コイルスプリング１１９が設けられている。駆動ロッド１２９は、加圧保持板１１７の圧縮コイルスプリング１１９と反対側から、圧縮コイルスプリング１１９の弾性力に抗して押し付けつつ前進移動して、加圧保持板１１７による薄型電池１に対する加圧保持を解除する。この場合には、駆動源を設けることなく、加圧保持板１１７による薄型電池１に対する加圧保持を行える。
　次に、本発明の第３の実施形態を説明する。第３の実施形態は、図１４に示すように、図１２に示した第２の実施形態に対し、搬送治具１３３が、ケース部１３０と蓋部１３２とを備える治具本体１３４において、加圧保持板１１７と対をなす加圧保持板１３５をさらに備えている。蓋部１３２は、作業用チャンバ３３の開口３９ａと略同形状で電池収容空間１０５に連通する保持具開口としての電池突出用開口１３２ａを備えている。符号１３２ｂはシール材嵌合凹部、符号１３６はシール材である。加圧保持板１３５は、薄型電池１と側壁１０９との間に配置してある。加圧保持板１３５と側壁１０９との間に圧縮コイルスプリング１３７を複数設け、圧縮コイルスプリング１３７の弾性力により、加圧保持板１３５を薄型電池１に向けて押圧して加圧する。
　第２の実施形態で側壁１０９に取り付けていた押圧パッド１２３は、第３の実施形態では側壁１０９に取り付けず加圧保持板１３５に取り付けている。第２の実施形態の駆動ロッド１２９に対応する駆動ロッド１３９は、側壁１０９の貫通孔１０９ａ及び加圧保持板１３５の貫通孔１３５ａに移動自在に挿入し、先端は加圧保持板１１７に当接する。駆動ロッド１３９と貫通孔１０９ａとの間は気密にシールされている。駆動ロッド１３９は、図１２の駆動ロッド１２９と同様に、側壁１０９の四隅付近に全部で４本設けてある。図１４で図示してある２本の駆動ロッド１２９は、紙面手前側に位置している。
　一方、加圧保持板１３５を圧縮コイルスプリング１３７に抗して押圧する駆動ロッド１４１は、駆動ロッド１３９の図１４中で紙面裏側の近傍に位置し、側壁１０７の四隅付近に全部で４本設けてある。図１４で図示してある２本の駆動ロッド１４１は、紙面奥側に位置する２本の駆動ロッド１４１に対し、紙面手前側に位置するものを示している。４本の駆動ロッド１４１は、側壁１０７の貫通孔１０７ａ及び加圧保持板１１７の貫通孔１１７ａに移動自在に挿入し、先端は加圧保持板１３５に当接する。駆動ロッド１４１と貫通孔１０７ａとの間は気密にシールされている。
　上記した４本の駆動ロッド１３９及び４本の駆動ロッド１４１は、薄型電池１の外周縁部２１ａの外側に位置しており、Ｙ方向から見て薄型電池１と重ならない位置にあればよい。
　図１４に示す状態は、圧縮コイルスプリング１１９，１３７によって、加圧保持板１１７，１３５が互いに接近する方向に押圧され、薄型電池１に対し、位置決め具１２５，１２７が位置決めした状態で、押圧パッド１２１，１２３で挟持している。この状態から、駆動ロッド１３９，１４１に装着した図示しない駆動機構の駆動によって、駆動ロッド１３９，１４１をそれぞれ前進移動させることで、加圧保持板１１７，１３５が互いに離反する方向に移動し、押圧パッド１２１，１２３が薄型電池１から離反する。
　これにより、押圧パッド１２１，１２３による薄型電池１に対する挟持状態が解除され、薄型電池１を搬送治具１３３から引っ張り出すことができる。薄型電池１を電池突出用開口１０３ａから電池収容空間１０５内に挿入してセットする際には、押圧パッド１２１，１２３を互いに離反させた状態で行う。
　第３の実施形態においても、図１２に示した第２の実施形態と同様に、搬送治具１３３を上昇させると、シール材１３１が作業用チャンバ３３の底板３９に気密に密接する。このとき、加工作業室５及び電池収容空間１０５が気密に密閉された一つの連続空間となる。
　この状態で、第１の実施形態同様にして開孔機構４９を用いた開孔作業及び、封止機構５１を用いた本封止作業を実施する。したがって、第３の実施形態においても、搬送治具１３３を加工作業室５に接近移動させるだけで、シール材１３６が作業用チャンバ３３に密接して開口３９ａを気密に密閉でき、気密の加工作業室５に対するワークの搬入及び搬出作業がより短時間で行えて極めて容易となる。
　第３の実施形態は、加圧保持板１１７，１３５が、電池収容空間１０５の互いに対向する側壁１０７，１０９相互間に対をなすように設けられている。このため、薄型電池１はＹ方向両側から、より確実に挟持することができ、かつ薄型電池１のＹ方向の位置出しを容易にでき、薄型電池１の位置精度が向上する。
　図１５は、本発明の第４の実施形態を示す。第４の実施形態は、搬送治具１３３Ａが第３の実施形態に対し、駆動ロッド１３９Ａを中空構造として内部にガス流路１３９Ａａを形成している。駆動ロッド１３９Ａの先端側の電池収容空間１０５に対応する位置には、電池収容空間１０５に連通する連通孔１３９Ａｂを形成している。駆動ロッド１４１Ａも同様に中空構造として内部にガス流路を形成し、先端側の電池収容空間１０５に対応する位置には、電池収容空間１０５に連通する連通孔を形成している。
　電池収容空間１０５の外部に突出した部分の駆動ロッド１３９Ａ，１４１Ａの端部には、接続具１４３を取り付けている。接続具１４３には、例えば加工作業室５を含む電池収容空間１０５にドライガスを供給するドライガス供給ポンプや、ガス抜きを行うための減圧ポンプ等を接続することができる。これにより、例えば作業設備の設置スペースの関係で作業用チャンバ３３に対してドライガスの供給やガス抜きが直接できない場合に対応でき、汎用性が向上する。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含む。
　例えば、第２～第４の実施形態の搬送治具９７，１３３，１３３Ａにおいても、図１１に示した電解液注入作業を行う作業用チャンバ８９に対応できる。上記した各実施形態では、搬送治具３，９７，１３３，１３３Ａを上昇させて作業用チャンバ３３，８９に接近させているが、これとは逆に、作業用チャンバ３３，８９を下降させて搬送治具３，９７，１３３，１３３Ａに接近させてもよい。
　上記した実施形態では、シール材３１，１３１，１３６を搬送治具３，９７，１３３，１３３Ａに設けているが、作業用チャンバ３３，８９に設けてもよく、搬送治具３，９７，１３３，１３３Ａと作業用チャンバ３３，８９との両方に設けてもよい。また、シール材３１，１３１，１３６は、搬送治具３，９７，１３３，１３３Ａまたは作業用チャンバ３３，８９に一体化したものでもよい。
　図１２、図１４、図１５に示した搬送治具９７，１３３，１３３Ａは、治具本体９９，１３４の蓋部１０３，１３２に代えて、図１Ａ、図１Ｂに示した搬送治具３の凸部２９ｂと同様な凸部を備える蓋部としてもよい。
　図１２、図１４、図１５の各実施形態で、駆動ロッド１２９，１３９，１４１，１３９Ａ，１４１Ａの先端を、加圧保持板１１７，１３５に単に当接させているが、加圧保持板１１７，１３５にねじ等を用いて固定してもよい。この場合、圧縮コイルスプリング１１９，１３７を設けずに、駆動機構によって駆動ロッド１２９，１３９，１４１，１３９Ａ，１４１Ａを前進後退移動させることができる。
　搬送治具３，９７，１３３，１３３Ａを上下動させる駆動機構は、図４～図７に示したボールねじを利用した昇降機構１７９に限ることはなく、例えば、シリンダ駆動によって基台７に対して下方から上下動させるようにしてもよい。あるいは、ロボットを用いて上下動させてもよい。
　本発明は、電池の製造工程におけるワーク搬送装置及びワーク搬送方法に適用される。
　１，１０　薄型電池（ワーク）
　３，９７，１３３，１３３Ａ　搬送治具（ワーク搬送保持具）
　５　加工作業室（外部と遮断された空間、連続空間）
　２９ｂ　凸部（挿入部）
　２９ｂ１，１０３ａ，１３２ａ　電池突出用開口（保持具開口）
　２１　外装体
　２１ａ１　外装体の上外周縁部（ワークの一部）
　３１，１３１，１３６　シール材
　２７ａ，１０５　電池収容空間（ワーク収容室、連続空間）
　２７ｂ　位置決め保持部（保持部）
　３３，８９　作業用チャンバ
　３９ａ　加工作業室の開口
　４９　開孔機構
　５１　封止機構
　９３　注入ノズル（電解液注入機構）
　１０７，１０９　搬送治具の側壁（ワーク収容室の壁部）
　１０７ａ，１０９ａ　貫通孔
　１１７，１３５　加圧保持板（加圧保持具）
　１１９，１３７　圧縮コイルスプリング（弾性部材）
　１２５，１２７　位置決め具（保持部）
　１２９，１３９，１４１，１３９Ａ，１４１Ａ　駆動ロッド
　１３９Ａａ　ガス流路

Claims (12)

  1. 　ワークを保持して搬送するワーク搬送保持具と、
    　前記ワーク搬送保持具によって前記ワークの一部が搬入される開口が形成されるとともに、前記開口を通して搬入された前記ワークの一部を収容するチャンバと、
    　前記ワーク搬送保持具と前記チャンバとの間の少なくともいずれか一方に設けられるシール材と、を有し、
    　前記シール材は、前記ワーク搬送保持具と前記チャンバとが互いに接近するように相対移動して前記ワークの一部が前記開口を通して前記チャンバ内に搬入された状態で、前記ワーク搬送保持具と前記チャンバの前記開口の周囲とを気密に密接させて前記チャンバ内を気密に密閉することを特徴とするワーク搬送装置。
  2. 　前記ワーク搬送保持具は、前記チャンバと反対側の端部に前記ワークを保持する保持部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
  3. 　前記ワーク搬送保持具は、前記シール材により前記開口の周囲に密接した状態で、前記開口から前記チャンバ内に入り込む挿入部を備え、前記挿入部の先端から前記ワークの一部が前記チャンバ内に突出していることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク搬送装置。
  4. 　前記ワーク搬送保持具は、保持している前記ワークを収容し、当該ワークの一部が保持具開口から外部に突出するワーク収容室を備え、
    　前記シール材によって、前記ワーク搬送保持具が前記開口の周囲に密接したときに、前記開口と前記保持具開口とが連通し、前記チャンバ内と前記ワーク収容室とで気密の連続空間が形成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のワーク搬送装置。
  5. 　前記ワーク搬送保持具は、前記ワークを加圧して保持する加圧保持具を前記ワーク収容室内に備えていることを特徴とする請求項４に記載のワーク搬送装置。
  6. 　前記ワーク収容室の壁部に貫通孔が設けられ、前記貫通孔に気密にシールされた状態で駆動ロッドが移動自在に挿入され、前記加圧保持具は、前記駆動ロッドによって駆動されることを特徴とする請求項５に記載のワーク搬送装置。
  7. 　前記加圧保持具と前記ワーク収容室の壁部との間に、前記加圧保持具を押圧して前記ワークを加圧保持させる弾性部材が設けられ、前記駆動ロッドは、前記加圧保持具の前記弾性部材と反対側から、前記弾性部材の弾性力に抗して押し付けつつ前進移動して、前記加圧保持具による前記ワークに対する加圧保持を解除することを特徴とする請求項６に記載のワーク搬送装置。
  8. 　前記駆動ロッドの内部に、前記ワーク収容室の内部と外部とを連通するガス流路が設けられていることを特徴とする請求項６または７に記載のワーク搬送装置。
  9. 　前記加圧保持具は、前記ワーク収容室の互いに対向する壁部相互間に一対設けられていることを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１項に記載のワーク搬送装置。
  10. 　前記ワークは、発電要素及び電解液を外装体の内部に収容した電池であり、
    　前記チャンバは、前記外装体の内部で発生したガスを外部に排出するためのガス抜き孔を前記外装体の一部に形成する開孔機構と、当該開孔機構によって形成したガス抜き孔よりも、前記発電要素側にて前記外装体を加熱により封止する封止機構と、を備えていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のワーク搬送装置。
  11. 　前記ワークは、発電要素を外装体の内部に収容した電池であり、
    　前記チャンバは、前記外装体の内部に電解液を注入する電解液注入機構を備えていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のワーク搬送装置。
  12. 　ワーク搬送保持具がワークを保持した状態で搬送移動する搬送工程と、
    　前記搬送工程によって、チャンバの開口から前記ワークの一部を前記チャンバ内に搬入する搬入工程と、
    　前記搬入工程によって、前記ワーク搬送保持具が前記開口の周囲に密接して前記チャンバ内を気密に密閉する密閉工程と、を有することを特徴とするワーク搬送方法。
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