WO2021220771A1 - 積層装置 - Google Patents

積層装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2021220771A1
WO2021220771A1 PCT/JP2021/015015 JP2021015015W WO2021220771A1 WO 2021220771 A1 WO2021220771 A1 WO 2021220771A1 JP 2021015015 W JP2021015015 W JP 2021015015W WO 2021220771 A1 WO2021220771 A1 WO 2021220771A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
work
supply
laminating
mover
stage
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/015015
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
鈴木新
福田康平
村田航大
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to JP2022517600A priority Critical patent/JP7472970B2/ja
Priority to CN202180031330.5A priority patent/CN115461287A/zh
Publication of WO2021220771A1 publication Critical patent/WO2021220771A1/ja
Priority to US18/050,717 priority patent/US11820118B2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H31/00Pile receivers
    • B65H31/24Pile receivers multiple or compartmented, e.d. for alternate, programmed, or selective filling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B41/00Arrangements for controlling or monitoring lamination processes; Safety arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0046Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by constructional aspects of the apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/18Handling of layers or the laminate
    • B32B38/1825Handling of layers or the laminate characterised by the control or constructional features of devices for tensioning, stretching or registration
    • B32B38/1833Positioning, e.g. registration or centering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B39/00Layout of apparatus or plants, e.g. modular laminating systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G57/00Stacking of articles
    • B65G57/02Stacking of articles by adding to the top of the stack
    • B65G57/03Stacking of articles by adding to the top of the stack from above
    • B65G57/04Stacking of articles by adding to the top of the stack from above by suction or magnetic devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H31/00Pile receivers
    • B65H31/30Arrangements for removing completed piles
    • B65H31/3054Arrangements for removing completed piles by moving the surface supporting the lowermost article of the pile, e.g. by using belts or rollers
    • B65H31/3063Arrangements for removing completed piles by moving the surface supporting the lowermost article of the pile, e.g. by using belts or rollers by special supports like carriages, containers, trays, compartments, plates or bars, e.g. moved in a closed loop
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404Machines for assembling batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B41/00Arrangements for controlling or monitoring lamination processes; Safety arrangements
    • B32B2041/04Detecting wrong registration, misalignment, deviation, failure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/70Automated, e.g. using a computer or microcomputer
    • B32B2309/72For measuring or regulating, e.g. systems with feedback loops
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/10Batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00Application field
    • B65H2801/72Fuel cell manufacture
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a laminating device for laminating a plurality of types of workpieces.
  • Patent Document 1 describes a laminating device for laminating sheet-shaped workpieces which are battery materials such as a positive electrode, a negative electrode, and a separator.
  • This laminating device includes a transport mechanism for transporting the work in a predetermined direction, a transfer mechanism for transferring the work, and a laminating mechanism for laminating the work, and the work transported by the transport mechanism is transferred by the transfer mechanism. It is configured to be relocated and laminated by a lamination mechanism.
  • the transfer mechanism includes a stator of a linear motor having a predetermined traveling track and movers of a plurality of linear motors provided on the stator, and the mover is a stacking mechanism in a state where the work is held by a holding member. Move to. Patent Document 1 describes that such a configuration allows sheet-shaped workpieces to be continuously laminated at high speed.
  • the laminating apparatus described in Patent Document 1 requires a step of transferring the work from the transport mechanism to the transfer mechanism and a step of transferring the work from the transfer mechanism to the laminating mechanism, in order to shorten the laminating time of the work. There is room for improvement.
  • the present invention solves the above problems, and an object of the present invention is to provide a laminating apparatus capable of shortening the laminating time of workpieces.
  • the laminating device of the present invention is a laminating device for laminating a plurality of types of workpieces.
  • At least a control unit that controls the mover With The mover includes a laminating stage for laminating the workpieces.
  • the control unit corrects the relative position of the work supplied to the supply position with respect to the laminating stage, stacks the work whose relative position has been corrected on the laminating stage, and after laminating the work. It is characterized in that the mover is controlled so as to move to the next supply position.
  • the laminating device of the present invention the relative position of the work supplied to the supply position by the supply mechanism with respect to the laminating stage is corrected, and the work whose relative position is corrected is laminated on the laminating stage of the mover.
  • the mover then moves to the next supply position. That is, since the step of transferring the work to another mechanism only needs to be performed once from the supply mechanism to the moving mechanism, the work laminating time can be shortened.
  • FIG. 1 It is a top view which shows typically the structure of the stacking apparatus in 1st Embodiment. It is a figure which shows typically the structure of the mover of a moving mechanism when seen in the direction along the traveling track of a stator. It is a block diagram which shows the connection relationship with a control part.
  • (A) is a diagram for explaining a method of grasping the position and posture of the work imaged by the imaging device, and
  • (b) is a diagram for imaging the alignment mark formed on the work by the imaging device.
  • (A) is a side view schematically showing a laminated stage provided with a positioning pin as a fixing member
  • (b) is a side view showing a state in which a jig on the laminated stage is fixed by the positioning pin.
  • c) is a diagram showing how the jig supply / discharge mechanism discharges the jig together with the stacked workpieces and supplies the next jig onto the stacking stage. It is a top view which shows typically the structure of the stacking apparatus when the number of movers is the same as the number of supply mechanisms. It is a figure for demonstrating the method of correcting the position relative to the laminating stage of a work in the laminating apparatus of 2nd Embodiment. It is a figure which shows typically the structure of the mover in which the laminating stage is located vertically above the work in the supply position at the time of laminating work.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of the laminating device 100 according to the first embodiment.
  • the stacking device 100 in the first embodiment includes a plurality of supply mechanisms 10, a moving mechanism 20, and a control unit 30 (see FIG. 3).
  • a control unit 30 see FIG. 3
  • the work 1 which is the object to be laminated by the laminating device 100 is a sheet-shaped battery material.
  • the plurality of supply mechanisms 10 supply the work 1 to each of the plurality of supply positions A1 to A4.
  • One type of work 1 is supplied to each of the plurality of supply positions A1 to A4.
  • the plurality of supply mechanisms 10 include four supply mechanisms of a first supply mechanism 10a, a second supply mechanism 10b, a third supply mechanism 10c, and a fourth supply mechanism 10d. ..
  • the number of the plurality of supply mechanisms 10 is not limited to four.
  • the first supply mechanism 10a supplies the resin film as the work 1 to the first supply position A1.
  • the resin film is a sheet-shaped battery material that functions as a separator, and is made of, for example, polyethylene.
  • the first supply mechanism 10a is a belt conveyor, and the work 1 adsorbed on the lower surface of the belt is transported to the first supply position A1 and supplied. The suction is performed, for example, by sucking the work 1.
  • the second supply mechanism 10b supplies the first metal foil as the work 1 to the second supply position A2.
  • the first metal foil is a sheet-shaped battery material that functions as one electrode of a positive electrode and a negative electrode, and is made of, for example, aluminum.
  • the second supply mechanism 10b is a belt conveyor, and the work 1 adsorbed on the lower surface of the belt is transported to the second supply position A2 and supplied.
  • the third supply mechanism 10c supplies the resin film as the work 1 to the third supply position A3.
  • the resin film is a sheet-shaped battery material that functions as a separator, and is made of, for example, polyethylene.
  • the resin film supplied by the third supply mechanism 10c the same resin film as that supplied by the first supply mechanism 10a can be used. However, a resin film different from the resin film supplied by the first supply mechanism 10a may be used.
  • the third supply mechanism 10c is a belt conveyor, and the work 1 adsorbed on the lower surface of the belt is transported to the third supply position A3 and supplied.
  • the fourth supply mechanism 10d supplies the second metal foil as the work 1 to the fourth supply position A4.
  • the second metal foil is a sheet-shaped battery material that functions as the other electrode of the positive electrode and the negative electrode, and is made of, for example, aluminum.
  • the fourth supply mechanism 10d is a belt conveyor, and the work 1 adsorbed on the lower surface of the belt is transported to the fourth supply position A4 and supplied.
  • the first supply mechanism 10a, the second supply mechanism 10b, the third supply mechanism 10c, and the fourth supply mechanism 10d are not limited to the belt conveyor, and the work 1 can be transported and supplied. It may be a structure.
  • the elongated work 1 may be transported and cut at the supply positions A1 to A4 to be individualized.
  • the shape of the work 1 is a rectangular shape, but a shape other than the rectangular shape may be used.
  • the moving mechanism 20 includes a stator 21 of a linear motor having a predetermined traveling track, and a mover 22 of a linear motor capable of moving between a plurality of supply positions A1 to A4 along the traveling track.
  • the traveling track of the stator 21 has an elliptical annular shape in a plan view.
  • the plan view shape of the traveling track is not limited to the elliptical annular shape.
  • the mover 22 includes a first mover 22a, a second mover 22b, a third mover 22c, a fourth mover 22d, a fifth mover 22e, and a sixth mover.
  • a child 22f, a seventh mover 22g, and an eighth mover 22h are included. That is, the number of movers 22 is twice the number of supply mechanisms 10.
  • Each mover 22a to 22h can move independently.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the mover 22 of the moving mechanism 20 when viewed in the direction along the traveling track of the stator 21.
  • the mover 22 includes a laminating stage 221 for laminating the work 1.
  • the X-axis direction is the direction in which the supply mechanism 10 conveys the work 1
  • the Y-axis direction is the direction in which the mover 22 moves along the traveling track.
  • the Z-axis direction is the vertical direction.
  • the stacking stage 221 is for laminating the work 1 supplied to the supply positions A1 to A4 by the supply mechanism 10.
  • the jig 25 is supplied onto the stacking stage 221 by the jig supply / discharge mechanism 50 (see FIG. 6C) described later, and the work 1 is laminated on the jig 25.
  • the jig 25 is provided with a chuck claw 26 for holding the laminated work 1.
  • the jig 25 is provided with a pair of chuck claws 26 facing each other so as to sandwich the work 1.
  • the chuck claw 26 has a work holding surface 26a parallel to the surface on which the work 1 of the jig 25 is laminated.
  • the work 1 is supplied between the pair of chuck claws 26 on the jig 25, and as shown in FIG. 6C, is pressed in contact with the work holding surface 26a of the chuck claws 26 from above.
  • the laminated work 1 by the chuck claw 26 it is possible to suppress the misalignment of the laminated work 1.
  • the work 1 since the work 1 is pressed not by a point but by a surface, it is possible to prevent the work 1 from being scratched.
  • the work 1 may be laminated on the laminating stage 221 without using the jig 25.
  • the mover 22 is attached to two guide rails 210 of the stator 21 forming a traveling track, and moves along the guide rail 210.
  • the guide rail 210 of the stator 21 is provided not vertically below the stator 22 but on the side.
  • control must be performed in consideration of the inner ring difference between the two guide rails 210, but in a structure provided on the side, the inner ring difference is taken into consideration. No need, easy control.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a connection relationship with the control unit 30.
  • the control unit 30 includes a first supply mechanism 10a, a second supply mechanism 10b, a third supply mechanism 10c, a fourth supply mechanism 10d, a first mover 22a, and a second.
  • the image pickup device 40a, the second image pickup device 40b, the third image pickup device 40c, the fourth image pickup device 40d, and the jig supply / discharge mechanism 50 described later are connected.
  • the control unit 30 controls at least the mover 22. Specifically, the control unit 30 corrects the relative position of the work 1 supplied to the supply positions A1 to A4 by the supply mechanism 10 with respect to the stacking stage 221 and stacks the work 1 whose relative position is corrected.
  • the mover 22 is stacked on the stage 221 and the mover 22 is controlled so as to move to the next supply positions A1 to A4 after the work 1 is laminated.
  • the control unit 30 moves the stacking stage 221 in order to correct the position of the work 1 relative to the stacking stage 221.
  • the stacking device 100 in the present embodiment further includes an image pickup device 40 that images the work 1 supplied by the supply mechanism 10.
  • the image pickup apparatus 40 is provided vertically below the work 1 at the supply positions A1 to A4 (see FIG. 2), and images the work 1 in a state of being supplied to the supply positions A1 to A4 by the supply mechanism 10 and stopped.
  • the imaging device 40 images the work 1 in order to grasp the position and posture of the work 1.
  • the work 1 having a rectangular shape is imaged by the image pickup apparatus 40, and the positions of the first corner 1a and the second corner 1b (see FIG. 4A) located diagonally on the outer circumference of the work 1. If the above can be grasped, the position and posture of the work 1 can be grasped.
  • the imaging device 40 it is not necessary for the imaging device 40 to image the entire shape of the work 1, and if the position and posture of the work 1 can be grasped, only a part of the work 1 may be imaged.
  • an alignment mark 11 for grasping the position and posture of the work 1 is formed on the work 1, and the alignment mark 11 is imaged by the imaging device 40. You may. In this case, if the positions of the first corner 11a and the second corner 11b located on the diagonal line of the alignment mark 11 can be grasped, the position and posture of the work 1 can be grasped.
  • FIG. 2 shows a state in which the work 1 is imaged by the image pickup apparatus 40, and then the mover 22 is moved to the supply positions A1 to A4.
  • a first image pickup device 40a is provided vertically below the first supply position A1
  • a second image pickup device 40b is provided vertically below the second supply position A2
  • a third supply position is provided.
  • a third image pickup device 40c is provided vertically below A3
  • a fourth image pickup device 40d is provided vertically below the fourth supply position A4.
  • the control unit 30 corrects the position of the work 1 relative to the stacking stage 221 by moving the stacking stage 221 based on the image of the work 1 captured by the imaging device 40.
  • the position correction can be performed according to the actual position and posture of the work 1.
  • the method of correcting the position of the work 1 relative to the stacking stage 221 is not limited to the method performed based on the image of the work 1.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of correcting the position of the work 1 relative to the stacking stage 221 in the stacking device 100 according to the first embodiment.
  • the stacking stage 221 is arranged around the center of the stacking stage 221 in the X-axis direction in which the work 1 is conveyed by the supply mechanism 10, the Y-axis direction orthogonal to the X-axis, the Z-axis direction in the vertical direction, and the XY plane. It is configured to be movable in the ⁇ direction, which is the direction of rotation of.
  • the control unit 30 moves the stacking stage 221 in at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the ⁇ direction based on the image of the work 1 captured by the image pickup device 40, thereby moving the work.
  • the position of 1 relative to the stacking stage 221 is corrected. Specifically, the stacking stage 221 is moved in at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the ⁇ direction so that the work 1 and the stacking stage 221 overlap each other when viewed from the Z-axis direction.
  • the position of the work 1 relative to the stacking stage 221 is corrected.
  • the control unit 30 connects the work 1 at the supply positions A1 to A4 and the work 1 laminated on the jig 25 on the laminated stage 221. Raise the stacking stage 221 until they come into contact. However, when the work 1 is not laminated on the jig 25, the lamination stage 221 is raised until the work 1 and the jig 25 at the supply positions A1 to A4 come into contact with each other. At this time, the amount of movement of the stacking stage 221 in the Z-axis direction, that is, the amount of ascent is controlled based on the number of stacked works 1 stacked on the stacking stage 221.
  • control unit 30 controls the supply mechanism 10 so as to release the suction of the work 1 at the supply positions A1 to A4, whereby the jig 25 on the stacking stage 221 and more specifically, the jig 25 on the stacking stage 221 is released.
  • the work 1 is laminated on top.
  • the operation in which the first mover 22a of the eight movers 22 stacks the work 1 will be described, but the same applies to the operation in which the other movers 22b to 22h stack the work 1. That is, assuming that the time for the first mover 22a to make one round of the traveling trajectory of the stator 21 is T, the eighth mover 22h has a timing of T / 8 delay, and the seventh mover 22g has (2T) /.
  • the third mover 22c performs the same operation as the first mover 22a at the timing of (6T) / 8 delay and the second mover 22b at the timing of (7T) / 8 delay.
  • the control unit 30 controls the first supply mechanism 10a so that the resin film which is the work 1 is supplied to the first supply position A1. Further, the control unit 30 controls the first imaging device 40a so as to image the work 1 stopped at the first supply position A1.
  • the control unit 30 stops the first mover 22a at the first supply position A1, and stacks the work 1 based on the image of the work 1 captured by the first imaging device 40a.
  • the position relative to the stage 221 is corrected, and the first mover 22a is controlled so that the work 1 whose relative position is corrected is laminated on the jig 25 on the stacking stage 221.
  • the control unit 30 sets the stacking stage 221 in at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the ⁇ direction based on the image of the work 1 captured by the first image pickup device 40a.
  • the control unit 30 moves the stacking stage 221 in the Z-axis direction, that is, based on the number of stacked works 1 stacked on the stacking stage 221 or more specifically, the jig 25. Control the amount of rise.
  • control unit 30 causes the first supply mechanism 10a to release the suction of the work 1 at the first supply position A1.
  • the work 1 at the first supply position A1 is laminated on the jig 25 on the lamination stage 221.
  • the third mover 22c is stopped at the second supply position A2, and the fifth mover 22c is stopped at the third supply position A3.
  • the mover 22e of the above is stopped, and the seventh mover 22g is stopped at the fourth supply position A4.
  • the third mover 22c, the fifth mover 22e, and the seventh mover 22g are the laminated stages 221 of the work 1 supplied at the respective supply positions A1 to A4.
  • the position relative to the relative position is corrected, the layers are laminated on the stacking stage 221 and moved to the next supply positions A1 to A4 as described later.
  • the second mover 22b is located between the first supply position A1 and the second supply position A2.
  • the fourth mover 22d is located between the second supply position A2 and the third supply position A3 and the sixth mover 22f is located between the third supply position A3 and the fourth supply position A4.
  • the eighth mover 22h is located between the fourth supply position A4 and the first supply position A1.
  • the control unit 30 moves the first mover 22a from the first supply position A1 to the second supply position A2 along the traveling track. At this time, the control unit 30 not only moves the first mover 22a from the first supply position A1 to the second supply position A2, but also moves the third mover 22c from the second supply position A2 to the second supply position A2. The third mover 22e is moved from the third supply position A3 to the fourth supply position A4, and the seventh mover 22g is moved from the fourth supply position A4 to the fourth supply position A4. Move to the supply position A1 of 1.
  • control unit 30 controls the second supply mechanism 10b so that the first metal foil, which is the work 1, is supplied to the second supply position A2. Further, the control unit 30 controls the second imaging device 40b so as to image the work 1 stopped at the second supply position A2.
  • the control unit 30 stops the first mover 22a at the second supply position A2, and stacks the work 1 based on the image of the work 1 captured by the second image pickup apparatus 40b.
  • the position relative to the stage 221 is corrected, and the first mover 22a is controlled so that the work 1 whose relative position is corrected is laminated on the jig 25 on the stacking stage 221.
  • the control unit 30 sets the stacking stage 221 in at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the ⁇ direction based on the image of the work 1 captured by the second image pickup device 40b.
  • the control unit 30 moves the stacking stage 221 in the Z-axis direction, that is, based on the number of stacked works 1 stacked on the stacking stage 221 or more specifically, the jig 25. Control the amount of rise.
  • the control unit 30 causes the second supply mechanism 10b to release the suction of the work 1 at the second supply position A2.
  • the work 1 at the second supply position A2 is laminated on the stacking stage 221 or, more specifically, on the work 1 on the jig 25.
  • all the laminated work 1 is held by the chuck claw 26. It is preferable to fix it.
  • the third mover 22c is stopped at the third supply position A3, and the fifth mover 22c is stopped at the fourth supply position A4.
  • the mover 22e of the above is stopped, and the seventh mover 22g is stopped at the first supply position A1.
  • the second mover 22b is located between the second supply position A2 and the third supply position A3, and the fourth mover 22d is located between the third supply position A3 and the fourth supply position.
  • the sixth mover 22f is located between the fourth supply position A4 and the first supply position A1
  • the eighth mover 22h is located between the fourth supply position A4 and the first supply position A1. It is located between the second supply position A2 and the second supply position A2.
  • the control unit 30 moves the first mover 22a from the second supply position A2 to the third supply position A3 along the traveling track. At this time, the control unit 30 not only moves the first mover 22a from the second supply position A2 to the third supply position A3, but also moves the third mover 22c from the third supply position A3 to the third supply position A3.
  • the fifth mover 22e is moved from the fourth supply position A4 to the first supply position A1
  • the seventh mover 22g is moved from the first supply position A1 to the first supply position A1. Move to the supply position A2 of 2.
  • control unit 30 controls the third supply mechanism 10c so that the resin film which is the work 1 is supplied to the third supply position A3. Further, the control unit 30 controls the third imaging device 40c so as to image the work 1 stopped at the third supply position A3.
  • the control unit 30 stops the first mover 22a at the third supply position A3, and stacks the work 1 based on the image of the work 1 captured by the third image pickup device 40c.
  • the position relative to the stage 221 is corrected, and the first mover 22a is controlled so that the work 1 whose relative position is corrected is laminated on the jig 25 on the stacking stage 221.
  • the control unit 30 sets the stacking stage 221 in at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the ⁇ direction based on the image of the work 1 captured by the third image pickup device 40c.
  • the control unit 30 moves the stacking stage 221 in the Z-axis direction, that is, based on the number of stacked works 1 stacked on the stacking stage 221 or more specifically, the jig 25. Control the amount of rise.
  • the control unit 30 causes the third supply mechanism 10c to release the suction of the work 1 at the third supply position A3.
  • the work 1 at the third supply position A3 is laminated on the stacking stage 221 or, more specifically, on the work 1 on the jig 25.
  • all the laminated work 1 is held by the chuck claw 26. It is preferable to fix it.
  • the third mover 22c is stopped at the fourth supply position A4, and the fifth mover 22c is stopped at the first supply position A1.
  • the mover 22e of the above is stopped, and the seventh mover 22g is stopped at the second supply position A2.
  • the second mover 22b is located between the third supply position A3 and the fourth supply position A4, and the fourth mover 22d is located between the fourth supply position A4 and the first supply position.
  • the sixth mover 22f is located between the first supply position A1 and the second supply position A2
  • the eighth mover 22h is located between the first supply position A1 and the second supply position A2. It is located between the third supply position A3 and the third supply position A3.
  • the control unit 30 moves the first mover 22a from the third supply position A3 to the fourth supply position A4 along the traveling track. At this time, the control unit 30 not only moves the first mover 22a from the third supply position A3 to the fourth supply position A4, but also moves the third mover 22c from the fourth supply position A4 to the fourth supply position A4.
  • the fifth mover 22e is moved from the first supply position A1 to the second supply position A2, and the seventh mover 22g is moved from the second supply position A2 to the second supply position A2. Move to the supply position A3 of 3.
  • control unit 30 controls the fourth supply mechanism 10d so that the second metal foil, which is the work 1, is supplied to the fourth supply position A4. Further, the control unit 30 controls the fourth imaging device 40d so as to image the work 1 stopped at the fourth supply position A4.
  • the control unit 30 stops the first mover 22a at the fourth supply position A4, and based on the image of the work 1 captured by the fourth image pickup apparatus 40d, the control unit 30 refers to the stacking stage 221 of the work 1.
  • the relative position is corrected, and the first mover 22a is controlled so that the work 1 whose relative position is corrected is laminated on the jig 25 on the stacking stage 221.
  • the control unit 30 sets the stacking stage 221 in at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the ⁇ direction based on the image of the work 1 captured by the fourth image pickup device 40d.
  • the control unit 30 moves the stacking stage 221 in the Z-axis direction, that is, based on the number of stacked works 1 stacked on the stacking stage 221 or more specifically, the jig 25. Control the amount of rise.
  • the control unit 30 causes the fourth supply mechanism 10d to release the suction of the work 1 at the fourth supply position A4.
  • the work 1 at the fourth supply position A4 is laminated on the stacking stage 221 or, more specifically, on the work 1 on the jig 25.
  • all the laminated work 1 is held by the chuck claw 26. It is preferable to fix it.
  • the control unit 30 moves the first mover 22a from the fourth supply position A4 to the first supply position A1 along the traveling track. At this time, the control unit 30 not only moves the first mover 22a from the fourth supply position A4 to the first supply position A1, but also moves the third mover 22c from the first supply position A1 to the first.
  • the fifth mover 22e is moved from the second supply position A2 to the third supply position A3 by moving to the second supply position A2, and the seventh mover 22g is moved from the third supply position A3 to the third supply position A3. Move to the supply position A4 of 4.
  • a set of semi-finished products in which a resin film, a first metal foil, a resin film, and a second metal foil, which are four types of work 1, are laminated in this order can be obtained. ..
  • a plurality of positive electrodes and negative electrodes are alternately laminated via a product in which a predetermined number of sets are laminated, that is, a resin film functioning as a separator.
  • the body is obtained.
  • the laminate is used, for example, as a constituent material of an assembled battery.
  • the laminating device 100 in the present embodiment supplies a jig 25 for laminating the work 1 on the laminating stage 221 and supplies a jig 25 for discharging the jig 25 together with a plurality of types of work 1 for which the laminating is completed.
  • a discharge mechanism 50 is further provided (see FIG. 6 (c)). That is, at the time of laminating the work 1, the jig 25 is supplied on the laminating stage 221 by the jig supply / discharge mechanism 50, and a plurality of types of work 1 are sequentially laminated on the jig 25 by the method described above.
  • the jig supply / discharge mechanism 50 discharges the laminate in which the plurality of types of works 1 are laminated together with the jig 25 (FIG. 6). (C).
  • the operation of the jig supply / discharge mechanism 50 is controlled by the control unit 30.
  • the laminating of a new work 1 can be started immediately, so that the laminating efficiency of the work 1 can be further improved. Can be improved.
  • the laminated stage 221 has a fixing member for fixing the jig 25. Since the stacking stage 221 has a fixing member for fixing the jig 25, the misalignment when the work 1 is laminated on the jig 25 can be further suppressed.
  • the fixing member is a positioning pin 60 that can be fitted and separated from the recess formed in the jig 25.
  • the positioning pin 60 is configured to be movable up and down so that it can protrude and retract with respect to the surface of the stacking stage 221.
  • the jig 25 is fixed by fitting the positioning pin 60 with a recess formed in the jig 25 in a state of protruding from the surface of the stacking stage 221 (FIG. FIG. 6 (b)).
  • the jig 25 can be more reliably fixed to the laminating stage 221.
  • the positioning pin 60 is lowered and retracted from the surface of the stacking stage 221 to release the fixed state of the jig 25 (see FIG. 6C). With such a configuration, the jig 25 can be easily supplied and discharged.
  • the fixing member for fixing the jig 25 is not limited to the positioning pin 60 described above.
  • the relative position of the work 1 supplied at the supply positions A1 to A4 with respect to the laminating stage 221 is corrected by the supply mechanism 10, and the relative position is corrected.
  • the work 1 is laminated on the stacking stage 221 of the mover 22.
  • the mover 22 moves to the next supply positions A1 to A4. That is, since the step of transferring the work 1 to another mechanism only needs to be performed once from the supply mechanism 10 to the moving mechanism 20, the laminating time of the work 1 can be shortened.
  • the position is corrected and then the work 1 is laminated, so that it is not necessary to separately perform the position correction after that. Therefore, the stacking efficiency can be improved and the stacking time can be shortened.
  • the first supply mechanism 10a, the second supply mechanism 10b, the third supply mechanism 10c, and the fourth supply mechanism 10d are each of one type. Since the work 1 may be continuously supplied, the operation becomes simple.
  • the number of movers 22 is twice the number of supply mechanisms 10. While each mover 22 is stopped at each supply mechanism 10 to stack the work 1, another mover 22 can move between the supply positions A1 to A4, so that the stacking efficiency of the work 1 is further improved. Can be improved. When the other mover 22 moves between the supply positions A1 to A4, the position of the stacked work 1 may be corrected again.
  • the number of movers 22 may be the same as the number of supply mechanisms 10. Even in that case, the work 1 supplied by each supply mechanism 10 can be simultaneously laminated on each of the stacking stages 221 of the same number of movers 22. Therefore, since a plurality of types of work 1 can be laminated at the same time according to the number of supply mechanisms 10, the stacking efficiency of the work 1 is compared with a configuration in which the number of movers 22 is smaller than the number of supply mechanisms 10. Can be improved. Further, since all the movers 22 can be stopped and moved at the same time, the possibility that the movers 22 collide with each other can be reduced.
  • the laminating stage 221 is configured to move in order to correct the position of the work 1 relative to the laminating stage 221.
  • the supply mechanism 10, the mover 22, and the laminating stage 221 are moved in order to correct the relative position of the work 1 with respect to the laminating stage 221. It is configured.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a method of correcting the position of the work 1 relative to the stacking stage 221 in the stacking device 100A in the second embodiment.
  • the imaging device 40 images the work 1 at a position in front of the supply position in the transport direction of the work 1 by the supply mechanism 10 (X-axis direction in FIG. 8).
  • the control unit 30 determines the supply position based on the image of the work 1 captured by the image pickup apparatus 40, and performs the first control to control the supply mechanism 10 so that the work 1 stops at the determined supply position. ..
  • the first control adjusts the position of the work 1 relative to the stacking stage 221 in the X-axis direction.
  • the control unit 30 also determines the stop position of the mover 22 based on the image of the work 1 captured by the image pickup apparatus 40, and controls the mover 22 so as to stop at the determined stop position. conduct.
  • the second control adjusts the position of the work 1 relative to the stacking stage 221 in the Y-axis direction.
  • the control unit 30 also performs a third control for adjusting the position of the stacking stage 221 based on the image of the work 1 captured by the image pickup device 40.
  • the stacking stage 221 is moved in the ⁇ direction, which is the rotation direction around the center of the stacking stage 221 on the XY plane.
  • the relative position of the work 1 with respect to the stacking stage 221 is corrected by the first control, the second control, and the third control described above.
  • the control unit 30 raises the stacking stage 221 as in the first embodiment to raise the stacking stage 221, and more specifically, on the stacking stage 221.
  • the work 1 is laminated on the jig 25 of the above.
  • the amount of movement of the stacking stage 221 in the Z-axis direction that is, the amount of rise is controlled based on the number of stacked works 1 stacked on the jig 25.
  • the control unit 30 takes a picture of the resin film which is the work 1 at a position before the first supply position A1 in the transport direction of the work 1 by the first supply mechanism 10a.
  • the image pickup device 40a is controlled.
  • the control unit 30 determines the first supply position A1 based on the image of the work 1 captured by the first image pickup device 40a, and the work 1 is stopped at the determined first supply position A1.
  • the stop position of the first mover 22a is determined based on the image of the work 1 captured by the first control and the first image pickup device 40a that controls the supply mechanism 10a of 1, and the first mover 22a is stopped at the determined stop position.
  • the position of the stacking stage 221 in the ⁇ direction is adjusted. Take control. After that, the control unit 30 raises the stacking stage 221 and stacks the work 1 on the jig 25 on the stacking stage 221 as in the first embodiment.
  • the positions of the other movers 22b to 22h when the first mover 22a is stopped at the first supply position A1 are the same as those in the first embodiment.
  • control unit 30 moves the first mover 22a from the first supply position A1 to the second supply position A2.
  • the operations of the other movers 22b to 22h are the same as those in the first embodiment.
  • the control unit 30 takes an image of the first metal foil which is the work 1 at a position before the second supply position A2 in the transport direction of the work 1 by the second supply mechanism 10b.
  • the second image pickup apparatus 40b is controlled.
  • the control unit 30 determines the supply position based on the image of the work 1 captured by the second image pickup device 40b, and controls the second supply mechanism 10b so that the work 1 stops at the determined supply position.
  • the stop position of the first mover 22a is determined based on the image of the work 1 captured by the first control and the second image pickup device 40b, and the first mover 22a is stopped at the determined stop position.
  • the second control for controlling the above and the third control for adjusting the position of the stacking stage 221 in the ⁇ direction are performed based on the image of the work 1 captured by the second image pickup apparatus 40b. After that, the control unit 30 raises the stacking stage 221 and stacks the work 1 on the jig 25 on the stacking stage 221 as in the first embodiment.
  • the positions of the other movers 22b to 22h when the first mover 22a is stopped at the second supply position A2 are the same as those of the first embodiment.
  • control unit 30 moves the first mover 22a from the second supply position A2 to the third supply position A3.
  • the operations of the other movers 22b to 22h are the same as those in the first embodiment.
  • the control unit 30 takes an image of the resin film which is the work 1 at a position before the third supply position A3 in the transport direction of the work 1 by the third supply mechanism 10c.
  • the third image pickup apparatus 40c is controlled.
  • the control unit 30 determines the third supply position A3 based on the image of the work 1 captured by the third image pickup device 40c, and the work 1 is stopped at the determined third supply position A3.
  • the stop position of the first mover 22a is determined based on the image of the work 1 captured by the first control and the third image pickup device 40c that controls the supply mechanism 10c of the third, and the first mover 22a is stopped at the determined stop position.
  • the position of the stacking stage 221 in the ⁇ direction is adjusted based on the second control for controlling the position of the first mover 22a and the image of the work 1 captured by the third image pickup device 40c. 3 is controlled. After that, the control unit 30 raises the stacking stage 221 and stacks the work 1 on the jig 25 on the stacking stage 221 as in the first embodiment.
  • the positions of the other movers 22b to 22h when the first mover 22a is stopped at the third supply position A3 are the same as those in the first embodiment.
  • control unit 30 moves the first mover 22a from the third supply position A3 to the fourth supply position A4.
  • the operations of the other movers 22b to 22h are the same as those in the first embodiment.
  • the control unit 30 takes an image of the second metal foil which is the work 1 at a position before the fourth supply position A4 in the transport direction of the work 1 by the fourth supply mechanism 10d.
  • the fourth image pickup apparatus 40d is controlled.
  • the control unit 30 determines the fourth supply position A4 based on the image of the work 1 captured by the fourth image pickup device 40d, and the work 1 is stopped at the determined fourth supply position A4.
  • the stop position of the first mover 22a is determined based on the image of the work 1 captured by the first control and the fourth image pickup device 40d that controls the supply mechanism 10d of the fourth, and the first mover 22a is stopped at the determined stop position.
  • the position of the stacking stage 221 in the ⁇ direction is adjusted. Take control. After that, the control unit 30 raises the stacking stage 221 and stacks the work 1 on the jig 25 on the stacking stage 221 as in the first embodiment.
  • the positions of the other movers 22b to 22h when the first mover 22a is stopped at the fourth supply position A4 are the same as those of the first embodiment.
  • control unit 30 moves the first mover 22a from the fourth supply position A4 to the first supply position A1.
  • the operations of the other movers 22b to 22h are the same as those in the first embodiment.
  • a set of semi-finished products in which a resin film, a first metal foil, a resin film, and a second metal foil, which are four types of work 1, are laminated in this order can be obtained. ..
  • a plurality of positive electrodes and negative electrodes are alternately laminated via a product in which a predetermined number of sets are laminated, that is, a resin film functioning as a separator. The body is obtained.
  • the step of transferring the work 1 to another mechanism only needs to be performed once from the supply mechanism 10 to the moving mechanism 20, and the work is placed on the laminating stage 221 of the mover 22.
  • the laminating time of the work 1 can be shortened.
  • the control unit 30 determines the supply position based on the image of the work 1 captured by the image pickup device 40, and the work 1 stops at the determined supply position.
  • the stop position of the mover 22 is determined based on the image of the work 1 captured by the image pickup device 40, which is the first control for controlling the supply mechanism 10, and the mover 22 is stopped at the determined stop position.
  • the stacking device 100 in the first embodiment requires a drive source for moving the stacking stage 221 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the ⁇ direction, but the stacking device 100A in the second embodiment requires a drive source. Since it is sufficient to have a drive source that moves the laminated stage 221 only in the ⁇ direction, the configuration of the mover 22 can be simplified.
  • the work 1 to be laminated is not limited to the sheet-shaped battery material described above.
  • the work 1 is a sheet-shaped conductive layer and an insulating layer, and a multilayer substrate can be produced by laminating a plurality of works 1.
  • the conductive layer is made of, for example, copper, silver, an alloy containing copper, an alloy containing silver, or a Sn—Ag-based solder
  • the insulating layer is, for example, a liquid crystal polymer, a polyether ether ketone, or a poly. It is composed of a thermoplastic resin such as etherimide or polyimide, or a thermosetting resin such as an epoxy resin or unsaturated polyester.
  • the stacking stage 221 is configured to rise to approach the supply mechanism 10 in order to stack the work 1, but approaches the stacking stage 221 by lowering the supply mechanism 10. It may be configured as follows.
  • the supply mechanism 10 may be configured to move in the ⁇ direction instead of the stacking stage 221 moving in the ⁇ direction, which is the rotation direction.
  • the stacking stage 221 when the work 1 is laminated, the stacking stage 221 is located vertically below the work 1 supplied to the supply positions A1 to A4, and is configured to approach the work 1 by ascending. (See FIG. 2).
  • the stacking stage 221 when the work 1 is laminated, as shown in FIG. 9, the stacking stage 221 is located vertically above the work 1 supplied to the supply positions A1 to A4, and approaches the work 1 by descending. It may be configured as.
  • the supply mechanism 10 is, for example, a belt conveyor, and transports and supplies the work 1 mounted on the belt to the supply positions A1 to A4.
  • the stacking stage 221 includes a chuck claw 26 for holding the work 1, and the chuck claw 26 holds the laminated work 1 so as not to fall.
  • the work 1 may be laminated on the stacking stage 221 by raising the supply mechanism 10 instead of lowering the stacking stage 221.
  • the control unit 30 corrects the position of the work 1 relative to the stacking stage 221 based on the image of the work 1 captured by the image pickup apparatus 40, but does not use the image of the work 1.
  • the position can also be corrected.
  • the work 1 is transported by the supply mechanism 10 so that the position of the work 1 does not shift, and the control unit 30 sets each of the movers 22 based on the encoder value indicating the position information of the mover 22. Accurately stop at the supply positions A1 to A4.
  • the height direction may be detected by a laser sensor to recognize the position of the work 1, and the position of the work 1 relative to the stacking stage 221 may be corrected.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

複数種類のワークを積層する積層装置100は、複数の供給位置A1~A4のそれぞれにワーク1を供給する複数の供給機構10と、所定の走行軌道を有するリニアモータの固定子21と、走行軌道に沿って複数の供給位置A1~A4の間を移動可能なリニアモータの可動子22とを備える移動機構20と、少なくとも可動子22を制御する制御部とを備える。可動子22は、ワーク1を積層するための積層ステージ221を備える。制御部は、供給位置A1~A4に供給されたワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正し、相対的な位置が補正されたワーク1を積層ステージ221に積層し、ワーク1の積層後に次の供給位置A1~A4へと移動するように可動子22を制御する。

Description

積層装置
 本発明は、複数種類のワークを積層する積層装置に関する。
 従来、複数種類のワークを所定の順序で積層する積層装置が知られている。
 そのような積層装置の1つとして、特許文献1には、正極、負極、セパレータなどの電池材料であるシート状のワークを積層する積層装置が記載されている。この積層装置は、ワークを所定の方向に搬送する搬送機構と、ワークを移載する移載機構と、ワークを積層する積層機構とを備え、搬送機構により搬送されてきたワークを移載機構によって移載し、積層機構によって積層するように構成されている。移載機構は、所定の走行軌道を有するリニアモータの固定子と、固定子に設けられた複数のリニアモータの可動子とを備え、可動子は、保持部材によってワークを保持した状態で積層機構まで移動する。そのような構成により、シート状のワークを高速で連続的に積層することができると、特許文献1には記載されている。
特開2019-215977号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の積層装置では、ワークを搬送機構から移載機構に移し替える工程と、移載機構から積層機構に移し替える工程が必要であり、ワークの積層時間を短縮するために改善の余地がある。
 本発明は、上記課題を解決するものであり、ワークの積層時間を短縮することができる積層装置を提供することを目的とする。
 本発明の積層装置は、複数種類のワークを積層する積層装置であって、
 複数の供給位置のそれぞれに前記ワークを供給する複数の供給機構と、
 所定の走行軌道を有するリニアモータの固定子と、前記走行軌道に沿って複数の前記供給位置の間を移動可能なリニアモータの可動子とを備える移動機構と、
 少なくとも前記可動子を制御する制御部と、
を備え、
 前記可動子は、前記ワークを積層するための積層ステージを備え、
 前記制御部は、前記供給位置に供給された前記ワークの前記積層ステージに対する相対的な位置を補正し、相対的な位置が補正された前記ワークを前記積層ステージに積層し、前記ワークの積層後に次の前記供給位置へと移動するように前記可動子を制御することを特徴とする。
 本発明の積層装置によれば、供給機構によって供給位置に供給されたワークの積層ステージに対する相対的な位置を補正し、相対的な位置が補正されたワークを可動子の積層ステージに積層する。その後、可動子は、次の供給位置へと移動する。すなわち、ワークを別の機構へと移し替える工程は、供給機構から移動機構への1回だけでよいため、ワークの積層時間を短縮することができる。
第1の実施形態における積層装置の構成を模式的に示す平面図である。 固定子の走行軌道に沿った方向に見たときに、移動機構の可動子の構成を模式的に示す図である。 制御部との接続関係を示すブロック図である。 (a)は、撮像装置によって撮像されるワークの位置および姿勢を把握する方法を説明するための図であり、(b)は、撮像装置によって、ワークに形成されているアライメントマークを撮像して、ワークの位置および姿勢を把握する方法を説明するための図である。 第1の実施形態における積層装置において、ワークの積層ステージに対する相対的な位置を補正する方法を説明するための図である。 (a)は、固定部材としての位置決めピンを備えた積層ステージを模式的に示す側面図、(b)は、積層ステージの上の治具が位置決めピンによって固定された状態を示す側面図、(c)は、治具供給排出機構によって、積層されたワークごと治具を排出するとともに、次の治具を積層ステージ上に供給する様子を示す図である。 可動子の数が供給機構の数と同じ場合の積層装置の構成を模式的に示す平面図である。 第2の実施形態における積層装置において、ワークの積層ステージに対する相対的な位置を補正する方法を説明するための図である。 ワークの積層時に、積層ステージが供給位置におけるワークの鉛直上方に位置する可動子の構成を模式的に示す図である。
 以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴を具体的に説明する。
 <第1の実施形態>
 図1は、第1の実施形態における積層装置100の構成を模式的に示す平面図である。第1の実施形態における積層装置100は、複数の供給機構10と、移動機構20と、制御部30(図3参照)とを備える。ここでは、積層装置100によって積層される対象物であるワーク1がシート状の電池材料である例について説明する。
 複数の供給機構10は、複数の供給位置A1~A4のそれぞれにワーク1を供給する。複数の供給位置A1~A4にはそれぞれ、1種類のワーク1が供給される。本実施形態において、複数の供給機構10には、第1の供給機構10a、第2の供給機構10b、第3の供給機構10c、および、第4の供給機構10dの4つの供給機構が含まれる。ただし、複数の供給機構10の数が4つに限定されることはない。
 第1の供給機構10aは、第1の供給位置A1に、ワーク1として、樹脂フィルムを供給する。樹脂フィルムは、セパレータとして機能するシート状の電池材料であって、例えば、ポリエチレンからなる。本実施形態では、第1の供給機構10aはベルトコンベアであり、ベルトの下面に吸着されたワーク1を第1の供給位置A1まで運搬して供給する。吸着は、例えば、ワーク1を吸引することによって行う。
 第2の供給機構10bは、第2の供給位置A2に、ワーク1として、第1の金属箔を供給する。第1の金属箔は、正極および負極のうちの一方の電極として機能するシート状の電池材料であって、例えば、アルミニウムからなる。本実施形態では、第2の供給機構10bはベルトコンベアであり、ベルトの下面に吸着されたワーク1を第2の供給位置A2まで運搬して供給する。
 第3の供給機構10cは、第3の供給位置A3に、ワーク1として、樹脂フィルムを供給する。樹脂フィルムは、セパレータとして機能するシート状の電池材料であって、例えば、ポリエチレンからなる。第3の供給機構10cによって供給される樹脂フィルムは、第1の供給機構10aによって供給される樹脂フィルムと同じものを用いることができる。ただし、第1の供給機構10aによって供給される樹脂フィルムと異なるものを用いてもよい。本実施形態では、第3の供給機構10cはベルトコンベアであり、ベルトの下面に吸着されたワーク1を第3の供給位置A3まで運搬して供給する。
 第4の供給機構10dは、第4の供給位置A4に、ワーク1として、第2の金属箔を供給する。第2の金属箔は、正極および負極のうちの他方の電極として機能するシート状の電池材料であって、例えば、アルミニウムからなる。本実施形態では、第4の供給機構10dはベルトコンベアであり、ベルトの下面に吸着されたワーク1を第4の供給位置A4まで運搬して供給する。
 なお、第1の供給機構10a、第2の供給機構10b、第3の供給機構10c、および、第4の供給機構10dがベルトコンベアに限定されることはなく、ワーク1を運搬して供給できる構造であればよい。
 また、供給機構10によって個片化されたワーク1を運搬する代わりに、長尺状のワーク1を運搬し、供給位置A1~A4でカットして、個片化するようにしてもよい。なお、本実施形態において、ワーク1の形状は矩形形状であるが、矩形以外の形状であってもよい。
 移動機構20は、所定の走行軌道を有するリニアモータの固定子21と、走行軌道に沿って複数の供給位置A1~A4の間を移動可能なリニアモータの可動子22とを備える。本実施形態では、固定子21の走行軌道は、図1に示すように、平面視で楕円形の環状の形状を有する。ただし、走行軌道の平面視の形状が楕円形の環状の形状に限定されることはない。
 本実施形態において、可動子22には、第1の可動子22a、第2の可動子22b、第3の可動子22c、第4の可動子22d、第5の可動子22e、第6の可動子22f、第7の可動子22g、および、第8の可動子22hが含まれる。すなわち、可動子22の数は、供給機構10の数の2倍である。各可動子22a~22hは、それぞれ独立して動くことが可能である。
 図2は、固定子21の走行軌道に沿った方向に見たときに、移動機構20の可動子22の構成を模式的に示す図である。図2に示すように、可動子22は、ワーク1を積層するための積層ステージ221を備える。なお、図2において、X軸方向は、供給機構10がワーク1を搬送する方向であり、Y軸方向は、可動子22が走行軌道に沿って移動する方向である。また、Z軸方向は、鉛直方向である。
 積層ステージ221は、供給機構10によって供給位置A1~A4に供給されたワーク1を積層するためのものである。本実施形態では、後述する治具供給排出機構50(図6(c)参照)によって積層ステージ221の上に治具25を供給して、治具25の上にワーク1を積層する。図6(b)、(c)に示すように、治具25には、積層されたワーク1を保持するためのチャック爪26が設けられていることが好ましい。
 例えば、治具25には、ワーク1を挟み込むように、一対のチャック爪26が対向して設けられている。チャック爪26は、治具25のワーク1が積層される面と平行なワーク押さえ面26aを有する。ワーク1は、治具25上の一対のチャック爪26の間に供給され、図6(c)に示すように、その上方からチャック爪26のワーク押さえ面26aと接して押さえられる。チャック爪26によって積層されたワーク1が押さえられることにより、積層後のワーク1の位置ずれを抑制することができる。また、ワーク1が点ではなく面で押さえられることにより、ワーク1に傷がつくことを抑制することができる。ただし、治具25を用いずに、ワーク1を積層ステージ221上に積層するようにしてもよい。
 本実施形態において、可動子22は、図2に示すように、走行軌道を形成する固定子21の2本のガイドレール210に取り付けられ、ガイドレール210に沿って移動する。図2に示すように、固定子21のガイドレール210は、可動子22の鉛直下方ではなく、側方に設けられている。ガイドレール210が可動子22の鉛直下方に設けられた構造では、2本のガイドレール210の内輪差を考慮した制御を行わなければいけないが、側方に設けた構造では、内輪差を考慮する必要がなく、制御が簡単となる。
 図3は、制御部30との接続関係を示すブロック図である。図3に示すように、制御部30は、第1の供給機構10a、第2の供給機構10b、第3の供給機構10c、第4の供給機構10d、第1の可動子22a、第2の可動子22b、第3の可動子22c、第4の可動子22d、第5の可動子22e、第6の可動子22f、第7の可動子22g、第8の可動子22h、後述する第1の撮像装置40a、第2の撮像装置40b、第3の撮像装置40c、第4の撮像装置40d、および、後述する治具供給排出機構50と接続されている。
 制御部30は、少なくとも可動子22を制御する。具体的には、制御部30は、供給機構10によって供給位置A1~A4に供給されたワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正し、相対的な位置が補正されたワーク1を積層ステージ221に積層し、ワーク1の積層後に次の供給位置A1~A4へと移動するように可動子22を制御する。本実施形態における積層装置100において、制御部30は、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正するため、積層ステージ221を移動させる。
 本実施形態における積層装置100は、供給機構10によって供給されるワーク1を撮像する撮像装置40をさらに備える。撮像装置40は、供給位置A1~A4におけるワーク1の鉛直下方に設けられ(図2参照)、供給機構10によって供給位置A1~A4に供給されて停止した状態のワーク1を撮像する。
 撮像装置40は、ワーク1の位置および姿勢を把握するために、ワーク1を撮像する。例えば、撮像装置40によって矩形形状であるワーク1を撮像して、ワーク1の外周のうち、対角線上に位置する第1の角1aおよび第2の角1b(図4(a)参照)の位置を把握することができれば、ワーク1の位置および姿勢を把握することができる。
 ただし、撮像装置40によってワーク1の全体の形状を撮像する必要はなく、ワーク1の位置および姿勢を把握できるのであれば、ワーク1の一部だけ撮像するようにしてもよい。一例として、図4(b)に示すように、ワーク1には、ワーク1の位置および姿勢を把握するためのアライメントマーク11が形成されており、アライメントマーク11を撮像装置40によって撮像するようにしてもよい。この場合、アライメントマーク11の対角線上に位置する第1のコーナー11aおよび第2のコーナー11bの位置を把握することができれば、ワーク1の位置および姿勢を把握することができる。
 なお、撮像装置40によるワーク1の撮像は、可動子22が供給位置A1~A4に移動する前に行われる。すなわち、図2では、撮像装置40によるワーク1の撮像が行われ、その後に、可動子22が供給位置A1~A4に移動した状態を示している。
 本実施形態では、4種類のワーク1を供給するために、ワーク1の供給位置A1~A4が4つある。したがって、4つの供給位置A1~A4に対応して、4つの撮像装置40が設けられている。具体的には、第1の供給位置A1の鉛直下方に第1の撮像装置40aが設けられ、第2の供給位置A2の鉛直下方に第2の撮像装置40bが設けられ、第3の供給位置A3の鉛直下方に第3の撮像装置40cが設けられ、第4の供給位置A4の鉛直下方に第4の撮像装置40dが設けられている。
 制御部30は、撮像装置40によって撮像されたワーク1の画像に基づいて、積層ステージ221を移動させることによって、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正する。ワーク1の画像に基づいて積層ステージ221を移動させることにより、実際のワーク1の位置および姿勢に応じた位置補正を行うことができる。これにより、複数種類のワーク1の位置ずれをより効果的に抑制した積層体を得ることができる。ただし、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正する方法がワーク1の画像に基づいて行う方法に限定されることはない。
 図5は、第1の実施形態における積層装置100において、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正する方法を説明するための図である。
 積層ステージ221は、供給機構10によってワーク1が搬送される方向であるX軸方向、X軸と直交するY軸方向、鉛直方向であるZ軸方向、および、XY平面において積層ステージ221の中心周りの回転方向であるθ方向に移動可能に構成されている。
 制御部30は、撮像装置40によって撮像されたワーク1の画像に基づいて、積層ステージ221をX軸方向、Y軸方向、および、θ方向のうちの少なくとも1つの方向に移動させることにより、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正する。具体的には、Z軸方向からみたときに、ワーク1と積層ステージ221が互いに重なるように、積層ステージ221をX軸方向、Y軸方向、および、θ方向のうちの少なくとも1つの方向に移動させて、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正する。そして、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置補正が完了すると、制御部30は、供給位置A1~A4におけるワーク1と、積層ステージ221上の治具25に積層されているワーク1とが接触するまで積層ステージ221を上昇させる。ただし、治具25の上にワーク1が積層されていない場合には、供給位置A1~A4におけるワーク1と治具25とが接触するまで積層ステージ221を上昇させる。このとき、積層ステージ221に積層されているワーク1の積層枚数に基づいて、積層ステージ221のZ軸方向の移動量、すなわち、上昇量を制御する。
 この後、制御部30は、供給位置A1~A4におけるワーク1の吸着を解除するように供給機構10を制御することによって、積層ステージ221上、より詳しくは、積層ステージ221上の治具25の上にワーク1を積層させる。
 以下では、第1の実施形態における積層装置100によって、4種類のワーク1を順に積層する方法について説明する。ここでは、8つの可動子22のうち、第1の可動子22aがワーク1を積層する動作について説明するが、他の可動子22b~22hがワーク1を積層する動作についても同様である。すなわち、第1の可動子22aが固定子21の走行軌道を1周する時間をTとすると、第8の可動子22hはT/8遅れのタイミング、第7の可動子22gは(2T)/8遅れのタイミング、第6の可動子22fは(3T)/8遅れのタイミング、第5の可動子22eは(4T)/8遅れのタイミング、第4の可動子22dは(5T)/8遅れのタイミング、第3の可動子22cは(6T)/8遅れのタイミング、第2の可動子22bは(7T)/8遅れのタイミングで、第1の可動子22aと同じ動作をする。
 (S1)制御部30は、第1の供給位置A1に、ワーク1である樹脂フィルムが供給されるように、第1の供給機構10aを制御する。また、制御部30は、第1の供給位置A1で停止しているワーク1を撮像するように、第1の撮像装置40aを制御する。
 (S2)続いて、制御部30は、第1の可動子22aを第1の供給位置A1で停止させ、第1の撮像装置40aによって撮像されたワーク1の画像に基づいて、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正し、相対的な位置が補正されたワーク1が積層ステージ221上の治具25の上に積層されるように第1の可動子22aを制御する。具体的には、制御部30は、第1の撮像装置40aによって撮像されたワーク1の画像に基づいて、積層ステージ221をX軸方向、Y軸方向、および、θ方向のうちの少なくとも1つの方向に移動させることによって、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正し、位置補正が完了すると、治具25上のワーク1(ワーク1が積層されていない場合は、治具25)が第1の供給位置A1におけるワーク1と当接するまで積層ステージ221を上昇させる。このとき、制御部30は、積層ステージ221の上、より詳しくは、治具25の上に積層されているワーク1の積層枚数に基づいて、積層ステージ221のZ軸方向の移動量、すなわち、上昇量を制御する。
 この後、制御部30は、第1の供給機構10aに、第1の供給位置A1のワーク1の吸着を解除させる。これにより、第1の供給位置A1におけるワーク1が積層ステージ221上の治具25の上に積層される。このとき、治具25のチャック爪26によって、ワーク1を保持することが好ましい。
 なお、第1の供給位置A1に第1の可動子22aが停止しているとき、第2の供給位置A2には第3の可動子22cが停止し、第3の供給位置A3には第5の可動子22eが停止し、第4の供給位置A4には第7の可動子22gが停止している。第3の可動子22c、第5の可動子22e、および、第7の可動子22gはそれぞれ、第1の可動子22aと同様、各供給位置A1~A4において供給されたワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正して、積層ステージ221上に積層し、後述するように、次の供給位置A1~A4まで移動する。
 また、第1の供給位置A1に第1の可動子22aが停止しているとき、第2の可動子22bは、第1の供給位置A1と第2の供給位置A2との間に位置し、第4の可動子22dは、第2の供給位置A2と第3の供給位置A3との間に位置し、第6の可動子22fは、第3の供給位置A3と第4の供給位置A4との間に位置し、第8の可動子22hは、第4の供給位置A4と第1の供給位置A1との間に位置する。
 (S3)続いて、制御部30は、第1の可動子22aを、走行軌道に沿って第1の供給位置A1から第2の供給位置A2へと移動させる。このとき制御部30は、第1の可動子22aを第1の供給位置A1から第2の供給位置A2へと移動させるだけでなく、第3の可動子22cを第2の供給位置A2から第3の供給位置A3へと移動させ、第5の可動子22eを第3の供給位置A3から第4の供給位置A4へと移動させ、第7の可動子22gを第4の供給位置A4から第1の供給位置A1へと移動させる。
 (S4)続いて、制御部30は、第2の供給位置A2に、ワーク1である第1の金属箔が供給されるように、第2の供給機構10bを制御する。また、制御部30は、第2の供給位置A2で停止しているワーク1を撮像するように、第2の撮像装置40bを制御する。
 (S5)続いて、制御部30は、第1の可動子22aを第2の供給位置A2で停止させ、第2の撮像装置40bによって撮像されたワーク1の画像に基づいて、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正し、相対的な位置が補正されたワーク1が積層ステージ221上の治具25の上に積層されるように第1の可動子22aを制御する。具体的には、制御部30は、第2の撮像装置40bによって撮像されたワーク1の画像に基づいて、積層ステージ221をX軸方向、Y軸方向、および、θ方向のうちの少なくとも1つの方向に移動させることによって、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正し、位置補正が完了すると、治具25上のワーク1が第2の供給位置A2におけるワーク1と当接するまで、積層ステージ221を上昇させる。このとき、制御部30は、積層ステージ221の上、より詳しくは、治具25の上に積層されているワーク1の積層枚数に基づいて、積層ステージ221のZ軸方向の移動量、すなわち、上昇量を制御する。
 この後、制御部30は、第2の供給機構10bに、第2の供給位置A2のワーク1の吸着を解除させる。これにより、第2の供給位置A2におけるワーク1が積層ステージ221の上、より詳しくは、治具25上のワーク1の上に積層される。このとき、治具25のチャック爪26によるワーク1の保持を一旦解除して第2の供給位置A2のワーク1を積層させた後、積層されている全てのワーク1をチャック爪26によって保持し直すことが好ましい。
 なお、第2の供給位置A2に第1の可動子22aが停止しているとき、第3の供給位置A3には第3の可動子22cが停止し、第4の供給位置A4には第5の可動子22eが停止し、第1の供給位置A1には第7の可動子22gが停止している。また、第2の可動子22bは、第2の供給位置A2と第3の供給位置A3との間に位置し、第4の可動子22dは、第3の供給位置A3と第4の供給位置A4との間に位置し、第6の可動子22fは、第4の供給位置A4と第1の供給位置A1との間に位置し、第8の可動子22hは、第1の供給位置A1と第2の供給位置A2との間に位置する。
 (S6)続いて、制御部30は、第1の可動子22aを、走行軌道に沿って第2の供給位置A2から第3の供給位置A3へと移動させる。このとき制御部30は、第1の可動子22aを第2の供給位置A2から第3の供給位置A3へと移動させるだけでなく、第3の可動子22cを第3の供給位置A3から第4の供給位置A4へと移動させ、第5の可動子22eを第4の供給位置A4から第1の供給位置A1へと移動させ、第7の可動子22gを第1の供給位置A1から第2の供給位置A2へと移動させる。
 (S7)続いて、制御部30は、第3の供給位置A3に、ワーク1である樹脂フィルムが供給されるように、第3の供給機構10cを制御する。また、制御部30は、第3の供給位置A3で停止しているワーク1を撮像するように、第3の撮像装置40cを制御する。
 (S8)続いて、制御部30は、第1の可動子22aを第3の供給位置A3で停止させ、第3の撮像装置40cによって撮像されたワーク1の画像に基づいて、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正し、相対的な位置が補正されたワーク1が積層ステージ221上の治具25の上に積層されるように第1の可動子22aを制御する。具体的には、制御部30は、第3の撮像装置40cによって撮像されたワーク1の画像に基づいて、積層ステージ221をX軸方向、Y軸方向、および、θ方向のうちの少なくとも1つの方向に移動させることによって、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正し、位置補正が完了すると、治具25上のワーク1が第3の供給位置A3におけるワーク1と当接するまで積層ステージ221を上昇させる。このとき、制御部30は、積層ステージ221の上、より詳しくは、治具25の上に積層されているワーク1の積層枚数に基づいて、積層ステージ221のZ軸方向の移動量、すなわち、上昇量を制御する。
 この後、制御部30は、第3の供給機構10cに、第3の供給位置A3のワーク1の吸着を解除させる。これにより、第3の供給位置A3におけるワーク1が積層ステージ221の上、より詳しくは、治具25上のワーク1の上に積層される。このとき、治具25のチャック爪26によるワーク1の保持を一旦解除して第3の供給位置A3のワーク1を積層させた後、積層されている全てのワーク1をチャック爪26によって保持し直すことが好ましい。
 なお、第3の供給位置A3に第1の可動子22aが停止しているとき、第4の供給位置A4には第3の可動子22cが停止し、第1の供給位置A1には第5の可動子22eが停止し、第2の供給位置A2には第7の可動子22gが停止している。また、第2の可動子22bは、第3の供給位置A3と第4の供給位置A4との間に位置し、第4の可動子22dは、第4の供給位置A4と第1の供給位置A1との間に位置し、第6の可動子22fは、第1の供給位置A1と第2の供給位置A2との間に位置し、第8の可動子22hは、第2の供給位置A2と第3の供給位置A3との間に位置する。
 (S9)続いて、制御部30は、第1の可動子22aを、走行軌道に沿って第3の供給位置A3から第4の供給位置A4へと移動させる。このとき制御部30は、第1の可動子22aを第3の供給位置A3から第4の供給位置A4へと移動させるだけでなく、第3の可動子22cを第4の供給位置A4から第1の供給位置A1へと移動させ、第5の可動子22eを第1の供給位置A1から第2の供給位置A2へと移動させ、第7の可動子22gを第2の供給位置A2から第3の供給位置A3へと移動させる。
 (S10)続いて、制御部30は、第4の供給位置A4に、ワーク1である第2の金属箔が供給されるように、第4の供給機構10dを制御する。また、制御部30は、第4の供給位置A4で停止しているワーク1を撮像するように、第4の撮像装置40dを制御する。
 (S11)制御部30は、第1の可動子22aを第4の供給位置A4で停止させ、第4の撮像装置40dによって撮像されたワーク1の画像に基づいて、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正し、相対的な位置が補正されたワーク1が積層ステージ221上の治具25の上に積層されるように第1の可動子22aを制御する。具体的には、制御部30は、第4の撮像装置40dによって撮像されたワーク1の画像に基づいて、積層ステージ221をX軸方向、Y軸方向、および、θ方向のうちの少なくとも1つの方向に移動させることによって、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正し、位置補正が完了すると、治具25上のワーク1が第4の供給位置A4におけるワーク1と当接するまで積層ステージ221を上昇させる。このとき、制御部30は、積層ステージ221の上、より詳しくは、治具25の上に積層されているワーク1の積層枚数に基づいて、積層ステージ221のZ軸方向の移動量、すなわち、上昇量を制御する。
 この後、制御部30は、第4の供給機構10dに、第4の供給位置A4のワーク1の吸着を解除させる。これにより、第4の供給位置A4におけるワーク1が積層ステージ221の上、より詳しくは、治具25上のワーク1の上に積層される。このとき、治具25のチャック爪26によるワーク1の保持を一旦解除して第4の供給位置A4のワーク1を積層させた後、積層されている全てのワーク1をチャック爪26によって保持し直すことが好ましい。
 (S12)制御部30は、第1の可動子22aを、走行軌道に沿って第4の供給位置A4から第1の供給位置A1へと移動させる。このとき制御部30は、第1の可動子22aを第4の供給位置A4から第1の供給位置A1へと移動させるだけでなく、第3の可動子22cを第1の供給位置A1から第2の供給位置A2へと移動させ、第5の可動子22eを第2の供給位置A2から第3の供給位置A3へと移動させ、第7の可動子22gを第3の供給位置A3から第4の供給位置A4へと移動させる。
 上述した(S1)~(S12)の工程によって、4種類のワーク1である樹脂フィルム、第1の金属箔、樹脂フィルム、第2の金属箔が順に積層された1組の半製品が得られる。以後、(S1)~(S12)の工程を繰り返し行うことにより、所定の組数が積層された製品、すなわち、セパレータとして機能する樹脂フィルムを介して、正極と負極が交互に複数積層された積層体が得られる。積層体は、例えば、組電池の構成材料として用いられる。
 本実施形態における積層装置100は、積層ステージ221の上に、ワーク1を積層するための治具25を供給するとともに、積層が完了した複数種類のワーク1とともに治具25を排出する治具供給排出機構50をさらに備える(図6(c)参照)。すなわち、ワーク1の積層時には、治具供給排出機構50によって積層ステージ221の上に治具25が供給され、上述した方法によって、治具25の上に複数種類のワーク1が順に積層される。
 また、複数種類のワーク1が積層された所望の積層体が作製されると、治具供給排出機構50は、複数種類のワーク1が積層された積層体を治具25ごと排出する(図6(c)参照)。治具供給排出機構50の動作は、制御部30によって制御される。治具供給排出機構50によって、積層が完了した複数種類のワーク1とともに治具25を排出することにより、積層が完了した複数種類のワーク1の取り出しが容易となる。また、治具25を排出した後、次の治具25を積層ステージ221の上に供給することにより、新たなワーク1の積層をすぐに開始することができるので、ワーク1の積層効率をさらに向上させることができる。
 ここで、積層ステージ221は、治具25を固定するための固定部材を有する。積層ステージ221が治具25を固定するための固定部材を有することにより、ワーク1を治具25の上に積層する際の位置ずれを、より抑制することができる。
 本実施形態において、固定部材は、図6(a)に示すように、治具25に形成されている凹みに対して嵌合および分離が可能な位置決めピン60である。位置決めピン60は、積層ステージ221の表面に対して突出し、かつ、引っ込むことができるように、上下に移動可能に構成されている。治具25を固定する際には、位置決めピン60が積層ステージ221の表面から突出した状態で、治具25に形成されている凹みと嵌合することによって、治具25が固定される(図6(b)参照)。これにより、治具25をより確実に、積層ステージ221に固定することができる。
 また、治具25の排出時および供給時には、位置決めピン60が下降して積層ステージ221の表面から引っ込むことによって、治具25の固定状態が解除される(図6(c)参照)。このような構成により、治具25の供給および排出を簡単に行うことができる。
 ただし、治具25を固定するための固定部材が上述した位置決めピン60に限定されることはない。
 以上、第1の実施形態における積層装置100によれば、供給機構10によって供給位置A1~A4において供給されたワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正し、相対的な位置が補正されたワーク1を可動子22の積層ステージ221に積層する。その後、可動子22は、次の供給位置A1~A4へと移動する。すなわち、ワーク1を別の機構へと移し替える工程は、供給機構10から移動機構20への1回だけでよいため、ワーク1の積層時間を短縮することができる。また、可動子22の積層ステージ221にワーク1を積層する際、位置補正を行ってから積層するので、その後に位置補正を別途行う必要がない。したがって、積層効率を向上させることができ、積層時間を短縮することができる。
 また、第1の実施形態における積層装置100によれば、第1の供給機構10a、第2の供給機構10b、第3の供給機構10c、および、第4の供給機構10dはそれぞれ、1種類のワーク1を連続的に供給すればよいので、動作が簡単になる。
 上述したように、本実施形態における積層装置100において、可動子22の数は、供給機構10の数の2倍である。各供給機構10に各可動子22が停止してワーク1の積層を行う間に、他の可動子22が供給位置A1~A4の間を移動することができるので、ワーク1の積層効率をさらに向上させることができる。なお、他の可動子22が供給位置A1~A4の間を移動する際、積層されたワーク1に対して、位置補正を再度行うようにしてもよい。
 なお、図7に示すように、可動子22の数を、供給機構10の数と同じとしてもよい。その場合でも、各供給機構10によって供給されるワーク1を、同じ数の可動子22の積層ステージ221のそれぞれに同時に積層することができる。したがって、供給機構10の数に応じて、複数種類のワーク1の積層を同時に行うことができるので、可動子22の数が供給機構10の数よりも少ない構成と比べて、ワーク1の積層効率を向上させることができる。また、全ての可動子22の停止および移動を同時に行うことができるので、可動子22同士が衝突する可能性を低減することができる。
 <第2の実施形態>
 第1の実施形態における積層装置100では、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正するため、積層ステージ221が移動するように構成されている。
 これに対して、第2の実施形態における積層装置100Aでは、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正するため、供給機構10、可動子22、および、積層ステージ221が移動するように構成されている。
 図8は、第2の実施形態における積層装置100Aにおいて、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正する方法を説明するための図である。
 撮像装置40は、供給機構10によるワーク1の搬送方向(図8のX軸方向)において、供給位置よりも手前の位置で、ワーク1を撮像する。制御部30は、撮像装置40によって撮像されたワーク1の画像に基づいて供給位置を決定し、決定した供給位置でワーク1が停止するように、供給機構10を制御する第1の制御を行う。第1の制御により、積層ステージ221に対するワーク1の相対的な位置のうち、X軸方向における位置が調整される。
 制御部30はまた、撮像装置40によって撮像されたワーク1の画像に基づいて可動子22の停止位置を決定し、決定した停止位置で停止するように可動子22を制御する第2の制御を行う。第2の制御により、積層ステージ221に対するワーク1の相対的な位置のうち、Y軸方向における位置が調整される。
 制御部30はまた、撮像装置40によって撮像されたワーク1の画像に基づいて、積層ステージ221の位置を調整する第3の制御を行う。第3の制御では、積層ステージ221を、XY平面において積層ステージ221の中心周りの回転方向であるθ方向に移動させる制御を行う。
 上述した第1の制御、第2の制御、および、第3の制御により、積層ステージ221に対するワーク1の相対的な位置が補正される。積層ステージ221に対するワーク1の相対的な位置補正が完了すると、制御部30は、第1の実施形態と同様、積層ステージ221を上昇させて、積層ステージ221上、より詳しくは、積層ステージ221上の治具25の上にワーク1を積層させる。このとき、第1の実施形態と同様に、治具25の上に積層されているワーク1の積層枚数に基づいて、積層ステージ221のZ軸方向の移動量、すなわち、上昇量を制御する。
 以下では、第2の実施形態における積層装置100Aによって、4種類のワーク1を順に積層する方法について説明する。ここでは、8つの可動子22のうち、第1の可動子22aがワーク1を積層する動作について説明するが、他の可動子22b~22hがワーク1を積層する動作についても同様である。
 (S21)制御部30は、第1の供給機構10aによるワーク1の搬送方向において、第1の供給位置A1よりも手前の位置で、ワーク1である樹脂フィルムを撮像するように、第1の撮像装置40aを制御する。制御部30は、第1の撮像装置40aによって撮像されたワーク1の画像に基づいて第1の供給位置A1を決定し、決定した第1の供給位置A1でワーク1が停止するように、第1の供給機構10aを制御する第1の制御、第1の撮像装置40aによって撮像されたワーク1の画像に基づいて第1の可動子22aの停止位置を決定し、決定した停止位置で停止するように第1の可動子22aを制御する第2の制御、および、第1の撮像装置40aによって撮像されたワーク1の画像に基づいて、積層ステージ221のθ方向の位置を調整する第3の制御を行う。その後、制御部30は、第1の実施形態と同様に、積層ステージ221を上昇させて、積層ステージ221上の治具25の上にワーク1を積層させる。
 第1の供給位置A1に第1の可動子22aが停止しているときの他の可動子22b~22hの位置は、第1の実施形態と同様である。
 (S22)続いて、制御部30は、第1の可動子22aを第1の供給位置A1から第2の供給位置A2へと移動させる。他の可動子22b~22hの動作については、第1の実施形態と同様である。
 (S23)続いて、制御部30は、第2の供給機構10bによるワーク1の搬送方向において、第2の供給位置A2よりも手前の位置で、ワーク1である第1の金属箔を撮像するように、第2の撮像装置40bを制御する。制御部30は、第2の撮像装置40bによって撮像されたワーク1の画像に基づいて供給位置を決定し、決定した供給位置でワーク1が停止するように、第2の供給機構10bを制御する第1の制御、第2の撮像装置40bによって撮像されたワーク1の画像に基づいて第1の可動子22aの停止位置を決定し、決定した停止位置で停止するように第1の可動子22aを制御する第2の制御、および、第2の撮像装置40bによって撮像されたワーク1の画像に基づいて、積層ステージ221のθ方向の位置を調整する第3の制御を行う。その後、制御部30は、第1の実施形態と同様に、積層ステージ221を上昇させて、積層ステージ221上の治具25の上にワーク1を積層させる。
 第2の供給位置A2に第1の可動子22aが停止しているときの他の可動子22b~22hの位置は、第1の実施形態と同様である。
 (S24)続いて、制御部30は、第1の可動子22aを第2の供給位置A2から第3の供給位置A3へと移動させる。他の可動子22b~22hの動作については、第1の実施形態と同様である。
 (S25)続いて、制御部30は、第3の供給機構10cによるワーク1の搬送方向において、第3の供給位置A3よりも手前の位置で、ワーク1である樹脂フィルムを撮像するように、第3の撮像装置40cを制御する。制御部30は、第3の撮像装置40cによって撮像されたワーク1の画像に基づいて第3の供給位置A3を決定し、決定した第3の供給位置A3でワーク1が停止するように、第3の供給機構10cを制御する第1の制御、第3の撮像装置40cによって撮像されたワーク1の画像に基づいて第1の可動子22aの停止位置を決定し、決定した停止位置で停止するように第1の可動子22aの位置を制御する第2の制御、および、第3の撮像装置40cによって撮像されたワーク1の画像に基づいて、積層ステージ221のθ方向の位置を調整する第3の制御を行う。その後、制御部30は、第1の実施形態と同様に、積層ステージ221を上昇させて、積層ステージ221上の治具25の上にワーク1を積層させる。
 第3の供給位置A3に第1の可動子22aが停止しているときの他の可動子22b~22hの位置は、第1の実施形態と同様である。
 (S26)続いて、制御部30は、第1の可動子22aを第3の供給位置A3から第4の供給位置A4へと移動させる。他の可動子22b~22hの動作については、第1の実施形態と同様である。
 (S27)続いて、制御部30は、第4の供給機構10dによるワーク1の搬送方向において、第4の供給位置A4よりも手前の位置で、ワーク1である第2の金属箔を撮像するように、第4の撮像装置40dを制御する。制御部30は、第4の撮像装置40dによって撮像されたワーク1の画像に基づいて第4の供給位置A4を決定し、決定した第4の供給位置A4でワーク1が停止するように、第4の供給機構10dを制御する第1の制御、第4の撮像装置40dによって撮像されたワーク1の画像に基づいて第1の可動子22aの停止位置を決定し、決定した停止位置で停止するように第1の可動子22aを制御する第2の制御、および、第4の撮像装置40dによって撮像されたワーク1の画像に基づいて、積層ステージ221のθ方向の位置を調整する第3の制御を行う。その後、制御部30は、第1の実施形態と同様に、積層ステージ221を上昇させて、積層ステージ221上の治具25の上にワーク1を積層させる。
 第4の供給位置A4に第1の可動子22aが停止しているときの他の可動子22b~22hの位置は、第1の実施形態と同様である。
 (S28)続いて、制御部30は、第1の可動子22aを第4の供給位置A4から第1の供給位置A1へと移動させる。他の可動子22b~22hの動作については、第1の実施形態と同様である。
 上述した(S21)~(S28)の工程によって、4種類のワーク1である樹脂フィルム、第1の金属箔、樹脂フィルム、第2の金属箔が順に積層された1組の半製品が得られる。以後、(S21)~(S28)の工程を繰り返し行うことにより、所定の組数が積層された製品、すなわち、セパレータとして機能する樹脂フィルムを介して、正極と負極が交互に複数積層された積層体が得られる。
 第2の実施形態における積層装置100Aでも、ワーク1を別の機構へと移し替える工程は、供給機構10から移動機構20への1回だけでよく、また、可動子22の積層ステージ221にワーク1を積層する際、位置補正を行ってから積層するので、その後に位置補正を別途行う必要がない。したがって、ワーク1の積層時間を短縮することができる。
 特に、第2の実施形態における積層装置100Aによれば、制御部30は、撮像装置40によって撮像されたワーク1の画像に基づいて供給位置を決定し、決定した供給位置でワーク1が停止するように供給機構10を制御する第1の制御、撮像装置40によって撮像されたワーク1の画像に基づいて可動子22の停止位置を決定し、決定した停止位置で停止するように可動子22を制御する第2の制御、および、撮像装置40によって撮像されたワーク1の画像に基づいて、積層ステージ221の位置を制御する第3の制御を行うことによって、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正する。第1の実施形態における積層装置100では、積層ステージ221をX軸方向、Y軸方向、および、θ方向に移動させるための駆動源が必要であるが、第2の実施形態における積層装置100Aでは、積層ステージ221をθ方向にのみ移動させる駆動源があればよいので、可動子22の構成を簡易化することができる。
 本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。例えば、積層対象物であるワーク1が上述したシート状の電池材料に限定されることはない。例えば、ワーク1がシート状の導電層および絶縁層であり、複数のワーク1を積層することによって、多層基板を作製することもできる。その場合、導電層は、例えば、銅、銀、銅を含む合金、銀を含む合金、または、Sn-Ag系のはんだなどからなり、絶縁層は、例えば、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリイミドなどの熱可塑性樹脂、または、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂からなる。
 上述した実施形態において、積層ステージ221は、ワーク1を積層するために上昇して供給機構10へと接近するように構成されているが、供給機構10が下降することによって積層ステージ221に接近するように構成してもよい。
 第2の実施形態における積層装置100Aにおいて、積層ステージ221が回転方向であるθ方向に移動する代わりに、供給機構10がθ方向に移動するように構成してもよい。
 上述した実施形態において、ワーク1の積層時に、積層ステージ221は、供給位置A1~A4に供給されるワーク1の鉛直下方に位置し、上昇することによってワーク1に接近するように構成されている(図2参照)。これに対して、ワーク1の積層時に、図9に示すように、積層ステージ221が供給位置A1~A4に供給されるワーク1の鉛直上方に位置し、下降することによってワーク1に接近するように構成してもよい。この場合、供給機構10は、例えば、ベルトコンベアであり、ベルト上に載置されたワーク1を供給位置A1~A4まで運搬して供給する。積層ステージ221は、ワーク1を保持するためのチャック爪26を備えており、チャック爪26によって、積層されたワーク1が落下しないように保持する。なお、積層ステージ221が下降する代わりに供給機構10が上昇することによって、ワーク1を積層ステージ221に積層するようにしてもよい。
 上述した実施形態において、制御部30は、撮像装置40によって撮像されたワーク1の画像に基づいて、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正するが、ワーク1の画像を用いずに位置を補正することもできる。例えば、ワーク1の位置ずれが生じないように、供給機構10によるワーク1の運搬を行うようにし、制御部30は、可動子22の位置情報を示すエンコーダ値に基づいて、可動子22を各供給位置A1~A4に精度良く停止させる。また、例えば、レーザセンサで高さ方向を検出してワーク1の位置を認識し、ワーク1の積層ステージ221に対する相対的な位置を補正するようにしてもよい。
1   ワーク
10  供給機構
10a 第1の供給機構
10b 第2の供給機構
10c 第3の供給機構
10d 第4の供給機構
11  アライメントマーク
21  固定子
22  可動子
22a 第1の可動子
22b 第2の可動子
22c 第3の可動子
22d 第4の可動子
22e 第5の可動子
22f 第6の可動子
22g 第7の可動子
22h 第8の可動子
25  治具
26  チャック爪
26a ワーク押さえ面
30  制御部
40  撮像装置
40a 第1の撮像装置
40b 第2の撮像装置
40c 第3の撮像装置
40d 第4の撮像装置
50  治具供給排出機構
60  位置決めピン
100、100A 積層装置
210 ガイドレール
221 積層ステージ

Claims (9)

  1.  複数種類のワークを積層する積層装置であって、
     複数の供給位置のそれぞれに前記ワークを供給する複数の供給機構と、
     所定の走行軌道を有するリニアモータの固定子と、前記走行軌道に沿って複数の前記供給位置の間を移動可能なリニアモータの可動子とを備える移動機構と、
     少なくとも前記可動子を制御する制御部と、
    を備え、
     前記可動子は、前記ワークを積層するための積層ステージを備え、
     前記制御部は、前記供給位置に供給された前記ワークの前記積層ステージに対する相対的な位置を補正し、相対的な位置が補正された前記ワークを前記積層ステージに積層し、前記ワークの積層後に次の前記供給位置へと移動するように前記可動子を制御することを特徴とする積層装置。
  2.  前記制御部は、前記ワークの前記積層ステージに対する相対的な位置を補正するため、前記積層ステージを移動させることを特徴とする請求項1に記載の積層装置。
  3.  前記供給機構によって供給される前記ワークを撮像する撮像装置をさらに備え、
     前記制御部は、前記撮像装置によって撮像された前記ワークの画像に基づいて、前記積層ステージを移動させることを特徴とする請求項2に記載の積層装置。
  4.  前記供給機構によって供給される前記ワークを撮像する撮像装置をさらに備え、
     前記制御部は、前記撮像装置によって撮像された前記ワークの画像に基づいて前記供給位置を決定し、決定した前記供給位置で前記ワークが停止するように前記供給機構を制御する第1の制御、前記撮像装置によって撮像された前記ワークの画像に基づいて前記可動子の停止位置を決定し、決定した前記停止位置で停止するように前記可動子を制御する第2の制御、および、前記撮像装置によって撮像された前記ワークの画像に基づいて、前記積層ステージを制御する第3の制御を行うことによって、前記ワークの前記積層ステージに対する相対的な位置を補正することを特徴とする請求項1に記載の積層装置。
  5.  前記可動子の数は、前記供給機構の数の2倍であることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の積層装置。
  6.  前記可動子の数は、前記供給機構の数と同じであることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の積層装置。
  7.  前記積層ステージの上に、前記ワークを積層するための治具を供給するとともに、積層が完了した複数種類の前記ワークとともに前記治具を排出する治具供給排出機構をさらに備えることを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の積層装置。
  8.  前記積層ステージは、前記治具を固定するための固定部材を有することを特徴とする請求項7に記載の積層装置。
  9.  前記固定部材は、前記治具に形成されている凹みに対して嵌合および分離が可能な位置決めピンであることを特徴とする請求項8に記載の積層装置。
PCT/JP2021/015015 2020-04-30 2021-04-09 積層装置 WO2021220771A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022517600A JP7472970B2 (ja) 2020-04-30 2021-04-09 積層装置
CN202180031330.5A CN115461287A (zh) 2020-04-30 2021-04-09 层叠装置
US18/050,717 US11820118B2 (en) 2020-04-30 2022-10-28 Lamination device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020080042 2020-04-30
JP2020-080042 2020-04-30

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/050,717 Continuation US11820118B2 (en) 2020-04-30 2022-10-28 Lamination device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021220771A1 true WO2021220771A1 (ja) 2021-11-04

Family

ID=78373538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/015015 WO2021220771A1 (ja) 2020-04-30 2021-04-09 積層装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11820118B2 (ja)
JP (1) JP7472970B2 (ja)
CN (1) CN115461287A (ja)
WO (1) WO2021220771A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023243135A1 (ja) * 2022-06-15 2023-12-21 株式会社村田製作所 積層装置および積層システム

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014188607A1 (ja) * 2013-05-21 2014-11-27 日機装株式会社 積層装置及び積層方法
JP2016197527A (ja) * 2015-04-03 2016-11-24 株式会社豊田自動織機 ワーク積層装置
WO2019052882A1 (de) * 2017-09-13 2019-03-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur positionskorrektur von elektrodenstapeln bei deren ablegen
JP2019215977A (ja) * 2018-06-12 2019-12-19 株式会社京都製作所 電池材料積層装置
JP2020047401A (ja) * 2018-09-18 2020-03-26 Ckd株式会社 積層装置
JP2020064812A (ja) * 2018-10-19 2020-04-23 株式会社京都製作所 電池材料積層装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0710519Y2 (ja) 1988-08-11 1995-03-08 富士通株式会社 積層装置
JP3897469B2 (ja) 1998-11-17 2007-03-22 株式会社日本マイクロニクス 平板状被検査体の検査装置及び検査方法
JP6344122B2 (ja) 2014-07-31 2018-06-20 株式会社村田製作所 位置補正/搬送ステージ装置及び位置補正/搬送ステージの補正方法
JP2017047679A (ja) 2015-08-31 2017-03-09 キヤノン株式会社 造形装置及び造形方法
WO2021220770A1 (ja) * 2020-04-30 2021-11-04 株式会社村田製作所 積層装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014188607A1 (ja) * 2013-05-21 2014-11-27 日機装株式会社 積層装置及び積層方法
JP2016197527A (ja) * 2015-04-03 2016-11-24 株式会社豊田自動織機 ワーク積層装置
WO2019052882A1 (de) * 2017-09-13 2019-03-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur positionskorrektur von elektrodenstapeln bei deren ablegen
JP2019215977A (ja) * 2018-06-12 2019-12-19 株式会社京都製作所 電池材料積層装置
JP2020047401A (ja) * 2018-09-18 2020-03-26 Ckd株式会社 積層装置
JP2020064812A (ja) * 2018-10-19 2020-04-23 株式会社京都製作所 電池材料積層装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023243135A1 (ja) * 2022-06-15 2023-12-21 株式会社村田製作所 積層装置および積層システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP7472970B2 (ja) 2024-04-23
US11820118B2 (en) 2023-11-21
US20230072704A1 (en) 2023-03-09
CN115461287A (zh) 2022-12-09
JPWO2021220771A1 (ja) 2021-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021220770A1 (ja) 積層装置
TWI608556B (zh) Die bonder and bonding method
KR101917310B1 (ko) 적층 장치 및 방법
US9966357B2 (en) Pick-and-place tool for packaging process
WO2021220771A1 (ja) 積層装置
KR101354066B1 (ko) 커버레이 가접방법 및 이를 이용한 커버레이 가접장치
JP2016197527A (ja) ワーク積層装置
CN109287111B (zh) 加强板贴附装置
JP6571176B2 (ja) 部品実装機、および部品実装機の部品供給方法
JP2010056442A (ja) 部品実装装置
JP2019139961A (ja) 積層電極体の製造装置
KR101496776B1 (ko) Fpc에 부재플레이트를 탑재하기 위한 부재플레이트 탑재장치
JP2021027174A (ja) 基板浮上搬送装置及び基板浮上搬送装置の基板位置補正方法
JP6488834B2 (ja) ワーク積層装置
WO2023243135A1 (ja) 積層装置および積層システム
WO2024004277A1 (ja) 積層装置および積層システム
US11721828B2 (en) Apparatus for manufacturing laminated electrode body
JP6575370B2 (ja) 電極積層装置
CN110351966B (zh) 高精度超薄片材重合叠放连接机及其叠合连接方法
KR101786600B1 (ko) 인쇄회로기판 제조용 코어기판과 프리프레그 자동 레이업 장치
JP5438398B2 (ja) 表面実装装置の基板搬送速度設定装置
CN113056119A (zh) 层叠装置和层叠体的制造方法
JP2007227617A (ja) 表面実装機および実装ライン
JP6093610B2 (ja) ダイボンダ及びボンディング方法
JP7119410B2 (ja) 積層電極体の製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21796044

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022517600

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21796044

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1