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公開番号2021166156
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211014
出願番号2020069215
出願日20200407
発明の名称積層装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 10/04 20060101AFI20210917BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】構造の複雑化を抑制しつつ、シート体の位置調整を行う事ができる積層装置を提供する。
【解決手段】正極搬送装置110側においては、カム部材71Aが、保持部40の位置調整により、セパレータ付き正極11を長辺11a,11bに沿って位置調整する。積層コンベア170側においては、カム部材71Bは、保持部40の位置調整により、回転部0Aによって回転させたセパレータ付き正極11を短辺11c,11dに沿って位置調整を行う。これにより、積層装置100は、同一のカムフォロア46と二箇所のカム部材71A,71Bを用いて、互いに交差する長辺11a,11b及び短辺11c,11dの両方に沿ってセパレータ付き正極11の位置調整を行うことができる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項1】
互いに交差する第1の辺及び第2の辺を有するシート体を搬送する第1の搬送部及び第2の搬送部と、
環状の経路に沿って循環し、前記第1の搬送部の前記シート体を保持部で保持し、当該シート体を前記第2の搬送部へ移動させて当該第2の搬送部にて解放する移載部と、
前記シート体の搬送方向に対し、当該シート体を回転させる回転部と、
前記第1の搬送部側にて、前記保持部が有する接触部と当接することで、前記保持部の位置調整を行う第1のガイド用壁部と、
前記第2の搬送部側にて、前記保持部が有する前記接触部と当接することで、前記保持部の位置調整を行う第2のガイド用壁部と、を備え、
前記第1のガイド用壁部は、前記保持部の位置調整により、前記シート体を前記第1の辺に沿って位置調整し、
前記第2のガイド用壁部は、前記保持部の位置調整により、前記回転部によって回転させた前記シート体を前記第2の辺に沿って位置調整を行う、積層装置。
続きを表示(約 870 文字)【請求項2】
前記第1のガイド用壁部で位置調整される際の前記第1の辺は、前記搬送方向と交差しており、
前記第2のガイド用壁部で位置調整される際の前記第2の辺は、前記搬送方向と交差している、請求項1に記載の積層装置。
【請求項3】
前記第1のガイド用壁部は、前記保持部が前記シート体の保持動作を行っている間に位置調整を行い、
前記第2のガイド用壁部は、前記保持部が前記シート体の積層動作を行っている間に位置調整を行う、請求項1又は2に記載の積層装置。
【請求項4】
前記第1の搬送部と前記第2の搬送部とは、環状の経路にて互いに反対側に位置する、請求項1〜3の何れか一項に記載の積層装置。
【請求項5】
前記第1の搬送部にて前記シート体の位置を検出する第1の位置検出部を更に備え、
前記保持部は、前記第1の位置検出部の検出結果に基づき、前記第1の搬送部側にて位置調整される、請求項1〜4の何れか一項に記載の積層装置。
【請求項6】
前記保持部で保持された状態であり、且つ前記回転部により回転させた前記シート体の位置を検出する第2の位置検出部を更に備え、
前記保持部は、前記第2の位置検出部の検出結果に基づき、前記第2の搬送部側にて位置調整される、請求項1〜5の何れか一項に記載の積層装置。
【請求項7】
前記第1のガイド用壁部、及び前記第2のガイド用壁部は、複数の前記移載部の前記保持部を位置調整する、請求項1〜6の何れか一項に記載の積層装置。
【請求項8】
前記保持部は、当該保持部の中心からずれた位置に設けられたカムフォロアを有し、
前記回転部は、
互いに隙間を形成するように離間して配置される一対のカム板を備え、
前記隙間に前記カムフォロアを通過させることによって、前記カムフォロア及び前記保持部を介して前記シート体を回転させる、請求項1〜7の何れか一項に記載の積層装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、積層装置に関する。
続きを表示(約 7,000 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1〜3には積層装置が開示されている。特許文献1に開示された積層装置は、シート体を保持して、当該シート体を積層位置まで移動させ、当該積層位置にてシート体を解放している(いわゆるピック・アンド・プレイス)。この積層装置は、当該動作を行う前に、シート体のずれを補正している。特許文献2に開示された積層装置は、一方の搬送部のシート体を保持部で保持し、当該シート体を他の搬送部へ移動させると共に、解放することでシート体を積層するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2012−227130号公報
特開2016−197527号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述のように、特許文献1には、ピック・アンド・プレイスの動作の前にシート体の位置ずれを補正することが記載されている。ここで、このような技術に基づいて、特許文献3に示す積層装置において、シート体の位置ずれを補正する機構を持たせる構造が考え得る。ここで、シート体の位置ずれは一方向のみに生じるものではないため、複数軸の位置調整が必要となる。しなしながら、複数軸について正確な位置調整を行おうとする場合、構造が複雑化するという問題が生じる。
【0005】
本発明は、構造の複雑化を抑制しつつ、シート体の位置調整を行う事ができる積層装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一側面に係る積層装置は、互いに交差する第1の辺及び第2の辺を有するシート体を搬送する第1の搬送部及び第2の搬送部と、環状の経路に沿って循環し、第1の搬送部のシート体を保持部で保持し、当該シート体を第2の搬送部へ移動させて当該第2の搬送部にて解放する移載部と、シート体の搬送方向に対し、当該シート体を回転させる回転部と、第1の搬送部側にて、保持部が有する接触部と当接することで、保持部の位置調整を行う第1のガイド用壁部と、第2の搬送部側にて、保持部が有する接触部と当接することで、保持部の位置調整を行う第2のガイド用壁部と、を備え、第1のガイド用壁部は、保持部の位置調整により、シート体を第1の辺に沿って位置調整し、第2のガイド用壁部は、保持部の位置調整により、回転部によって回転させたシート体を第2の辺に沿って位置調整を行う。
【0007】
この積層装置では、第1のガイド用壁部が、第1の搬送部側にて、保持部が有する接触部と当接することで、保持部の位置調整を行う。また、第2のガイド用壁部が、第2の搬送部側にて、保持部が有する接触部と当接することで、保持部の位置調整を行う。従って、第1の搬送部側においては、第1のガイド用壁部が、保持部の位置調整により、シート体を第1の辺に沿って位置調整する。ここで、積層装置は、シート体の搬送方向に対し、当該シート体を回転させる回転部を備える。これにより、回転部は、シート体を第2のガイド用壁部にとって、保持部が有する接触部との当接により位置調整可能な姿勢となるように、当該シート体を回転させることができる。従って、第2の搬送部側においては、第2のガイド用壁部は、保持部の位置調整により、回転部によって回転させたシート体を第2の辺に沿って位置調整を行う。これにより、積層装置は、同一の接触部と二箇所のガイド用壁部を用いて、互いに交差する第1の辺及び第2の辺の両方に沿ってシート体の位置調整を行うことができる。以上により、構造の複雑化を抑制しつつ、シート体の位置調整を行う事ができる。
【0008】
第1のガイド用壁部で位置調整される際の第1の辺は、搬送方向と交差しており、第2のガイド用壁部で位置調整される際の第2の辺は、搬送方向と交差していてよい。ここで、シート体を搬送方向に位置調整しようとする場合、移載部の搬送速度と第1又は第2の搬送部の搬送速度の誤差を考慮しなくてはならないため、精度よく位置調整を行いに難い。その一方、搬送方向と交差する方向は、上述のような搬送速度の誤差が生じないため、位置調整を行い易い。位置調整の際における第1の辺、及び第2の辺は、搬送方向と交差しているため、第1のガイド用壁部及び第2のガイド用壁部は、搬送方向と交差する方向にシート体の位置調整を行うことができる。以上より、第1のガイド用壁部及び第2のガイド用壁部は、精度良くシート体の位置調整を行うことができる。
【0009】
第1のガイド用壁部は、保持部がシート体の保持動作を行っている間に位置調整を行い、第2のガイド用壁部は、保持部がシート体の積層動作を行っている間に位置調整を行ってよい。従って、保持部は、第1の辺に沿った位置調整が行われた状態のシート体を保持することができ、第2の辺に沿った位置調整が行われた状態のシート体を積層することができる。
【0010】
第1の搬送部と第2の搬送部とは、環状の経路にて互いに反対側に位置してよい。例えば、両方のガイド用壁部を環状の経路の同じ辺に配置すると、当該辺が長くなり、経路全体が長くなる可能性がある。これに対し、上述の構成を採用すれば、第1の搬送部側の第1のガイド用壁部と第2の搬送部側の第2のガイド用壁部とは、環状の経路にて互いに反対側に位置することができる。従って、経路をコンパクトにすることができる。
【0011】
積層装置は、第1の搬送部にてシート体の位置を検出する第1の位置検出部を更に備え、保持部は、第1の位置検出部の検出結果に基づき、第1の搬送部側にて位置調整されてよい。これにより、第1のガイド用壁部は、第1の位置検出部で検出されたシート体の第1の辺に沿ったずれ量に基づいて、位置調整を行うことができる。
【0012】
積層装置は、保持部で保持された状態であり、且つ回転部により回転させたシート体の位置を検出する第2の位置検出部を更に備え、保持部は、第2の位置検出部の検出結果に基づき、第2の搬送部側にて位置調整されてよい。これにより、第2のガイド用壁部は、第2の位置検出部で検出されたシート体の第2の辺に沿ったずれ量に基づいて、位置調整を行うことができる。
【0013】
第1のガイド用壁部、及び第2のガイド用壁部は、複数の移載部の保持部を位置調整してよい。これにより、移載部において、位置調整のために、個々の移載部にアクチュエータを備える必要が無く、重量の増加を抑制できる。また、それぞれの保持部に対して、個別にガイド用壁部を設けるのではなく、共通のガイド用壁部を用いるため、部品点数の増加を抑制できる。
【0014】
保持部は、当該保持部の中心からずれた位置に設けられたカムフォロアを有し、回転部は、互いに隙間を形成するように離間して配置される一対のカム板を備え、隙間にカムフォロアを通過させることによって、カムフォロア及び保持部を介してシート体を回転させてよい。この場合、複数の移載部の個々の保持部にカムフォロアを設けておけば、回転部の一対のカム板を共通の部材として用いることができる。これにより、個々の移載部に個別に回転用のアクチュエータを設ける必要が無くなる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、構造の複雑化を抑制しつつ、シート体の位置調整を行う事ができる積層装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
蓄電装置の内部を示す断面図である。
図1のII−II線断面図である。
積層装置を示す概略平面図である。
正極移載装置の概略平面図である。
回転部の周辺構造を上方から見た図である。
回転部と移載部との位置関係を示す図である。
押出機構による位置調整について説明する図である。
Y軸方向への保持部の位置調整の様子を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【0018】
まず、一実施形態に係る積層装置によって製造された積層体を含む蓄電装置について説明する。図1は、蓄電装置の内部を示す断面図である。図2は、図1のII−II線断面図である。図1及び図2において、蓄電装置1は、積層型の電極組立体を有するリチウムイオン二次電池である。
【0019】
蓄電装置1は、例えば略直方体形状のケース2と、このケース2内に収容された電極組立体3とを備えている。ケース2は、例えばアルミニウム等の金属により形成された、ケース本体と蓋により構成されている。ケース2の内部には、図示はしないが、例えば非水系(有機溶媒系)の電解液が注液されている。ケース2上には、正極端子4及び負極端子5が互いに離間して配置されている。正極端子4は、絶縁リング6を介してケース2に固定され、負極端子5は、絶縁リング7を介してケース2に固定されている。また、電極組立体3とケース2の内側の側面及び底面との間には絶縁フィルムが配置されており、絶縁フィルムによってケース2と電極組立体3との間が絶縁されている。図1では便宜上、電極組立体3の下端とケース2の底面との間には僅かな隙間が設けられているが、実際には電極組立体3の下端が絶縁フィルムを介してケース2の内側の底面に接触している。
【0020】
電極組立体3は、複数の正極8と複数の負極9とが袋状のセパレータ10を介して交互に積層された構造を有している。正極8は、袋状のセパレータ10に包まれている。袋状のセパレータ10に包まれた状態の正極8は、セパレータ付き正極11として構成されている。従って、電極組立体3は、複数のセパレータ付き正極11と複数の負極9とが交互に積層された構造を有している。なお、電極組立体3の両端に位置する電極は、負極9である。
【0021】
正極8は、例えばアルミニウム箔からなる正極集電体である金属箔14と、この金属箔14の両面に形成された正極活物質層15とを有している。金属箔14は、平面視矩形状の箔本体部14aと、この箔本体部14aと一体化されたタブ14bとを有している。タブ14bは、箔本体部14aの長手方向の一端部近傍の縁から突出している。そして、タブ14bは、セパレータ10を突き抜けている。複数の正極8より延びる複数のタブ14bは、集箔された状態で導電部材12に接続(溶接)され、導電部材12を介して正極端子4に接続されている。なお、図2では、便宜上タブ14bを省略している。
【0022】
正極活物質層15は、箔本体部14aの表裏両面に形成されている。正極活物質層15は、正極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。正極活物質としては、例えば複合酸化物、金属リチウムまたは硫黄等が挙げられる。複合酸化物には、例えばマンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも1つとリチウムとが含まれる。
【0023】
負極9は、例えば銅箔からなる負極集電体である金属箔16と、この金属箔16の両面に形成された負極活物質層17とを有している。金属箔16は、平面視矩形状の箔本体部16aと、この箔本体部16aと一体化されたタブ16bとを有している。タブ16bは、箔本体部16aの長手方向の一端部近傍の縁から突出している。タブ16bは、導電部材13を介して負極端子5に接続されている。なお、図2では、便宜上タブ16bを省略している。
【0024】
負極活物質層17は、箔本体部16aの表裏両面に形成されている。負極活物質層17は、負極活物質とバインダとを含んで形成された多孔質の層である。負極活物質としては、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、SiOx(0.5≦x≦1.5)等の金属酸化物またはホウ素添加炭素等が挙げられる。
【0025】
セパレータ10は、平面視矩形状を呈している。セパレータ10の形成材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、或いはポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、メチルセルロース等からなる織布または不織布等が例示される。
【0026】
以上のように構成された蓄電装置1を製造する場合は、まずセパレータ付き正極11及び負極9を製作した後、セパレータ付き正極11と負極9とを交互に積層する。次いで、積層されたセパレータ付き正極11及び負極9をテープ等で固定することで電極組立体3を得る。そして、予め、蓋と正極端子4と負極端子5を組立て、導電部材12を介してセパレータ付き正極11のタブ14bを正極端子4に接続すると共に、導電部材13を介して負極9のタブ16bを負極端子5に接続した後、電極組立体3をケース2内に収容する。
【0027】
次に、積層装置100について説明する。図3は、積層装置100を示す概略平面図である。図3に示すように、積層装置100は、正極搬送装置110(第1の搬送部)と、負極搬送装置120(第1の搬送部)と、正極移載装置130と、負極移載装置140と、正極用トラッキングカメラ150(第1の位置検出部)と、正極用トラッキングカメラ155(第2の位置検出部)と、負極用トラッキングカメラ160(第1の位置検出部)と、負極用トラッキングカメラ165(第2の位置検出部)と、積層コンベア170(第2の搬送部)と、を有している。積層装置100では、セパレータ付き正極11(シート体)と負極9(シート体)とが、積層コンベア170で搬送される複数の載置台200のそれぞれに交互に積層される。
【0028】
正極搬送装置110は、前工程によって製造されたセパレータ付き正極11を所定の搬送経路R1に沿って搬送する。前工程は、一例では、電極母材をダイカットして製造された正極8をセパレータで包みセパレータ付き正極11を製造するセパレータ包装システム91であってよい。セパレータ包装システム91は、製造したセパレータ付き正極11を正極搬送装置110に供給する。正極搬送装置110は、例えばベルトコンベアであってよい。図示のように、正極搬送装置110は、セパレータ包装システム91を起点としてX軸方向に沿って直線状に配置されている。正極搬送装置110では、例えばベルトコンベアにロータリエンコーダが設けられており、このロータリエンコーダによってベルトコンベアの搬送速度を取得することができる。
【0029】
負極搬送装置120は、前工程によって製造された負極9を所定の搬送経路R2に沿って搬送する。前工程は、一例では、帯状の電極母材をダイカットして負極9を製造するダイカットシステム93であってよい。ダイカットシステム93は、製造された負極9を負極搬送装置120に供給する。負極搬送装置120は、例えばベルトコンベアであってよい。図示のように、負極搬送装置120は、ダイカットシステム93を起点としてX軸方向に沿って直線状に配置されている。負極搬送装置120では、例えばベルトコンベアにロータリエンコーダが設けられており、このロータリエンコーダによってベルトコンベアの搬送速度を取得することができる。図示例では、正極搬送装置110によって搬送されるセパレータ付き正極11の搬送方向と、負極搬送装置120によって搬送される負極9の搬送方向とが互いに対向している。また、正極搬送装置110と負極搬送装置120とは、Y軸方向に互いにずれた位置に配置されている。
【0030】
正極用トラッキングカメラ150は、正極搬送装置110における搬送経路R1を搬送中のセパレータ付き正極11を撮像する。正極用トラッキングカメラ150は、正極搬送装置110の搬送経路R1に沿い、搬送経路R1上を撮影可能な位置に配置されている。一例として、正極用トラッキングカメラ150によって撮像された画像情報と、正極搬送装置110のロータリエンコーダから取得される搬送速度とに基づいて、正極搬送装置110を搬送されるセパレータ付き正極11の位置が推定され得る。なお、セパレータ付き正極11の位置には、X軸方向及びY軸方向における位置と、Z軸方向を回転軸としたときのセパレータ付き正極11の回転位置と、が含まれてよい。
(【0031】以降は省略されています)

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