電極積層装置
【課題】電池の生産効率の向上を図ることが可能な電極積層装置の提供。
【解決手段】正極Ｐと負極ＮとをセパレータＳを挟んで積層して構造体を形成する電極積層装置１であって、電極シートＰＳから正極Ｐを１枚ずつ切り出す切出装置１０と、上記切り出されて落下した正極Ｐを受けて長手方向に搬送する正極搬送用コンベア２０と、電極シートＮＳから負極Ｎを１枚ずつ切り出す切出装置３０と、上記切り出されて落下した負極Ｎを受けて長手方向に搬送する負極搬送用コンベア４０と、セパレータシートＳＳからセパレータＳを２枚ずつ切り出す切出装置５０と、上記切り出されて落下したセパレータＳを受けて長手方向に搬送するセパレータ搬送用コンベア６０と、上記各々のコンベアに搬送されている正極Ｐ、負極Ｎ、セパレータＳを１枚ずつ積層部２に移送し、上記積層を行うハンド装置７０と、を有する。
【解決手段】正極Ｐと負極ＮとをセパレータＳを挟んで積層して構造体を形成する電極積層装置１であって、電極シートＰＳから正極Ｐを１枚ずつ切り出す切出装置１０と、上記切り出されて落下した正極Ｐを受けて長手方向に搬送する正極搬送用コンベア２０と、電極シートＮＳから負極Ｎを１枚ずつ切り出す切出装置３０と、上記切り出されて落下した負極Ｎを受けて長手方向に搬送する負極搬送用コンベア４０と、セパレータシートＳＳからセパレータＳを２枚ずつ切り出す切出装置５０と、上記切り出されて落下したセパレータＳを受けて長手方向に搬送するセパレータ搬送用コンベア６０と、上記各々のコンベアに搬送されている正極Ｐ、負極Ｎ、セパレータＳを１枚ずつ積層部２に移送し、上記積層を行うハンド装置７０と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極積層装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二次電池等は、電極及びセパレータを交互に積層した構造体を有する。例えば、リチウムイオン二次電池は、正極にリチウム含有金属酸化物、負極に炭素材料を用い、その間に絶縁性の多孔性セパレータを交互に積層した構造体に電解液を含浸させ、ケースで密閉した構造となっている。
【０００３】
ところで、このような二次電池を構成する正極、負極及びセパレータは、薄い材料で形成されていることから剛性が低く、取り扱いが非常に困難である。また、正極、負極、セパレータを積層させる際に位置ずれが生じると、電圧等の特性に影響し、電池の性能にばらつきが生じてしまう。このため、電池の性能にばらつきが生じないよう正極、負極、セパレータを積層させることが可能な技術が求められている。
【０００４】
このような要求に応えるための技術が検討されており、例えば特許文献１では、正極マガジンと、負極マガジンと、一対の吸引機構を有する電極用トランスファと、正極及び負極の位置合わせを行う電極ゲージング機構と、積層用トランスファと、積層テーブルと、を備えた電極積層装置が開示されている。これにより、正極、負極、セパレータを積層させる際に位置ずれが生じることを抑制し、電池の性能にばらつきが生じないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−５０５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術にあっては、電極を予めマガジンに収めて積んでおくという事前準備が必要となるため、電池の生産効率の点で課題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題点に鑑みてなされたものであり、電池の生産効率の向上を図ることが可能な電極積層装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、正極と負極とをセパレータを挟んで積層して構造体を形成する電極積層装置であって、第１の電極シートから上記正極を１枚ずつ切り出す第１の切出装置と、上記切り出されて落下した上記正極を受けて長手方向に搬送する正極搬送用コンベアと、第２の電極シートから上記負極を１枚ずつ切り出す第２の切出装置と、上記切り出されて落下した上記負極を受けて長手方向に搬送する負極搬送用コンベアと、セパレータシートから上記セパレータを２枚ずつ切り出す第３の切出装置と、上記切り出されて落下した上記セパレータを受けて長手方向に搬送するセパレータ搬送用コンベアと、上記各々のコンベアに搬送されている上記正極、上記負極、上記セパレータを１枚ずつ積層部に移送し、上記積層を行うハンド装置と、を有するという構成を採用する。
【０００９】
この構成を採用することによって、本発明では、正極と負極をそれぞれ１枚ずつ、セパレータを２枚ずつ切り出して物量のバランスをとり、それぞれをコンベアで搬送する。そして、コンベアで搬送されている正極、負極、セパレータを１枚ずつ積層部に移送し、正極と負極とをセパレータで挟んで積層する。これにより、正極と負極とをマガジンに収めて積む事前作業をすることなく、構造体を形成することができる。
【００１０】
また、本発明においては、上記移送される位置よりも上記長手方向上流側の位置で、上記切り出した上記正極及び上記負極及び上記セパレータのうち少なくとも１つを撮像する撮像カメラと、上記撮像により取得した画像データに基づいて、上記ハンド装置の駆動を制御する制御装置と、を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、ハンド装置により移送される位置よりも上流側で、切り出されたものを撮像し、画像データを取得してチェックすることで、不良品が積層部に移送されて積層されてしまうことを予防することができるため、構造体の歩留まりが高まる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、正極と負極とをセパレータを挟んで積層して構造体を形成する電極積層装置であって、第１の電極シートから上記正極を１枚ずつ切り出す第１の切出装置と、上記切り出されて落下した上記正極を受けて長手方向に搬送する正極搬送用コンベアと、第２の電極シートから上記負極を１枚ずつ切り出す第２の切出装置と、上記切り出されて落下した上記負極を受けて長手方向に搬送する負極搬送用コンベアと、セパレータシートから上記セパレータを２枚ずつ切り出す第３の切出装置と、上記切り出されて落下した上記セパレータを受けて長手方向に搬送するセパレータ搬送用コンベアと、上記各々のコンベアに搬送されている上記正極、上記負極、上記セパレータを１枚ずつ積層部に移送し、上記積層を行うハンド装置と、を有するという構成を採用することによって、正極と負極をそれぞれ１枚ずつ、セパレータを２枚ずつ切り出して物量のバランスをとり、それぞれをコンベアで搬送する。そして、コンベアで搬送されている正極、負極、セパレータを１枚ずつ積層部に移送し、正極と負極とをセパレータで挟んで積層する。これにより、正極と負極とをマガジンに収めて積む事前作業をすることなく、構造体を形成することができる。
したがって、本発明では、電池の生産効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における電極積層装置の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態における電極積層装置の構成を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態における撮像カメラが取得した画像データの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態における電極積層装置１の構成を示す平面図である。図２は、本発明の実施形態における電極積層装置１の構成を示す正面図である。なお、図２においては、説明の便宜上、正極Ｐに関するラインのみを図示している。
図に示すように、電極積層装置１は、シート状の正極Ｐとシート状の負極Ｎとをシート状のセパレータＳを挟んで積層して構造体を形成するものである。
【００１４】
電極積層装置１は、電極シート（第１の電極シート）ＰＳから正極Ｐを１枚ずつ切り出す切出装置（第１の切出装置）１０と、上記切り出されて落下した正極Ｐを受けて長手方向（図１において紙面左右方向）に搬送する正極搬送用コンベア２０と、電極シート（第２の電極シート）ＮＳから負極Ｎを１枚ずつ切り出す切出装置（第２の切出装置）３０と、上記切り出されて落下した負極Ｎを受けて長手方向に搬送する負極搬送用コンベア４０と、セパレータシートＳＳからセパレータＳを２枚ずつ切り出す切出装置（第３の切出装置）５０と、上記切り出されて落下したセパレータＳを受けて長手方向に搬送するセパレータ搬送用コンベア６０と、上記各々のコンベアに搬送されている正極Ｐ、負極Ｎ、セパレータＳを１枚ずつ積層部２に移送し、上記積層を行うハンド装置７０と、を有する。また、電極積層装置１は、上記の各種構成機器の動作を統括的に制御する制御装置（図１において図示省略、図２参照）８０を備えている。
【００１５】
切出装置１０は、巻き取りロール１１と送り出しロール１２とを備えてロールツーロール方式で電極シートＰＳを供給する電極シート供給装置１３と、巻き取りロール１１と送り出しロール１２との間に渡された電極シートＰＳから正極Ｐを切り出すカッター装置１４とを有する。
電極シートＰＳは、例えば活物質としてコバルト酸リチウムなどのリチウム含有金属酸化物が付着した、厚さ８〜２０μｍ程度の金属箔のシートがロール体となったものであって、電極シート供給装置１３にセットされている。この電極シートＰＳは、例えばアルミニウムの金属箔を基材に用い、粉末状のリチウム含有金属酸化物を基材の面上に配置する等して形成することができる。電極シート供給装置１３は、制御装置８０の制御の下、電極シートＰＳを所定速度で搬送する構成となっている。
【００１６】
カッター装置１４は、巻き取りロール１１と送り出しロール１２との間に渡された電極シートＰＳの真上に配置されたカッター刃１５（図２において図示省略、図１参照）と、カッター刃１５を電極シートＰＳに対し昇降させる昇降装置１６とを有する。
カッター刃１５は、平面視で略矩形の枠形状を有している。本実施形態のカッター刃１５は、電極シートＰＳから、例えばＪＩＳ規格のＡ４サイズ程度の大きさの正極Ｐを切り出すことが可能な大きさを有する。昇降装置１６は、制御装置８０の制御の下、カッター刃１５を所定タイミングで昇降させる構成となっている。
【００１７】
図２に示すように、正極搬送用コンベア２０の一端部２１は、切出装置１０の下方に位置する。正極搬送用コンベア２０は、水平方向に延在しており、他端部（終端部）２２に対向する位置には廃棄トレイ２３が設けられている。正極搬送用コンベア２０は、制御装置８０の制御の下、正極Ｐを所定速度で、一端部２１から他端部２２に向けて搬送する構成となっている。正極搬送用コンベア２０の構成としては、ベルトコンベア、空気浮上型コンベア等が採用できる。
【００１８】
図１に戻り、切出装置３０は、巻き取りロール３１と送り出しロール３２とを備えてロールツーロール方式で電極シートＮＳを供給する電極シート供給装置３３と、巻き取りロール３１と送り出しロール３２との間に渡された電極シートＮＳから負極Ｎを切り出すカッター装置３４とを有する。
電極シートＮＳは、例えば活物質として炭素材料が付着した、厚さ８〜２０μｍ程度の金属箔シートがロール体となったものであって、電極シート供給装置３３にセットされている。この電極シートＮＳは、例えば銅等の金属箔を基材に用い、粉末状の炭素を基材の面上に配置する等して形成することができる。電極シート供給装置３３は、制御装置８０の制御の下、電極シートＮＳを所定速度で搬送する構成となっている。
【００１９】
カッター装置３４は、巻き取りロール３１と送り出しロール３２との間に渡された電極シートＮＳの真上に配置されたカッター刃３５と、カッター刃３５を電極シートＮＳに対し昇降させる昇降装置３６とを有する。
カッター刃３５は、平面視で略矩形の枠形状を有している。本実施形態のカッター刃３５は、電極シートＮＳから、上記正極Ｐと同程度の大きさの負極Ｎを切り出すことが可能な大きさを有する。昇降装置３６は、制御装置８０の制御の下、カッター刃３５を所定タイミングで昇降させる構成となっている。
【００２０】
負極搬送用コンベア４０の一端部４１は、切出装置３０の下方に位置する。負極搬送用コンベア４０は、水平方向に延在しており、他端部（終端部）４２に対向する位置には廃棄トレイ４３が設けられている。負極搬送用コンベア４０は、制御装置８０の制御の下、負極Ｎを所定速度で、一端部４１から他端部４２に向けて搬送する構成となっている。負極搬送用コンベア４０の構成としては、ベルトコンベア、空気浮上型コンベア等が採用できる。
【００２１】
切出装置５０は、巻き取りロール５１と送り出しロール５２とを備えてロールツーロール方式でセパレータシートＳＳを供給するセパレータシート供給装置５３と、巻き取りロール５１と送り出しロール５２との間に渡されたセパレータシートＳＳからセパレータＳを２枚同時に切り出すカッター装置５４とを有する。
セパレータシートＳＳは、例えば厚さ８〜２５μｍ程度の絶縁性の樹脂材のシートがロール体となったものであって、セパレータシート供給装置５３にセットされている。このセパレータシートＳＳは、例えば多孔質のポリエチレンやポリエステルからなる。セパレータシート供給装置５３は、制御装置８０の制御の下、セパレータシートＳＳを所定速度で搬送する構成となっている。
【００２２】
カッター装置５４は、巻き取りロール５１と送り出しロール５２との間に渡されたセパレータシートＳＳの真上に配置された２つのカッター刃５５と、２つのカッター刃５５を同時にセパレータシートＳＳに対し昇降させる昇降装置５６とを有する。
カッター刃５５は、平面視で略矩形の枠形状を有している。本実施形態のカッター刃５５は、セパレータシートＳＳから、例えば上記正極Ｐ及び負極Ｎのサイズよりも一回り大きくセパレータＳを切り出すことが可能な大きさを有する。昇降装置５６は、制御装置８０の制御の下、カッター刃５５を所定タイミングで昇降させる構成となっている。
【００２３】
セパレータ搬送用コンベア６０の一端部６１は、切出装置５０の下方に位置する。セパレータ搬送用コンベア６０は、正極搬送用コンベア２０及び負極搬送用コンベア４０よりも２倍の幅を有して水平方向に延在しており、他端部（終端部）６２に対向する位置には廃棄トレイ６３が設けられている。セパレータ搬送用コンベア６０は、制御装置８０の制御の下、セパレータＳを所定速度で、一端部６１から他端部６２に向けて搬送する構成となっている。セパレータ搬送用コンベア６０の構成としては、ベルトコンベア、空気浮上型コンベア等が採用できる。
【００２４】
正極搬送用コンベア２０と、負極搬送用コンベア４０と、セパレータ搬送用コンベア６０とは、並列で配置されている。また、セパレータ搬送用コンベア６０の隣には、積層部２が配置されている。
ハンド装置７０は、正極Ｐ、負極Ｎ、セパレータＳを１枚ずつ吸着して保持する吸着ハンド７１と、吸着ハンド７１を昇降させるハンド昇降装置７２と、吸着ハンド７１及びハンド昇降装置７２を、正極搬送用コンベア２０、負極搬送用コンベア４０、セパレータ搬送用コンベア６０及び積層部２を跨いだコンベア幅方向に延びる移動経路上において横行させるハンド横行装置７３と、を有する。
【００２５】
吸着ハンド７１は、吸盤型ハンドあるいは真空吸着型ハンドからなる。本実施形態では、薄いシート（正極Ｐ、負極Ｎ、セパレータＳ）を保持対象とするので、吸着ハンド７１は、吸引孔の径が小さい多孔質材からなる吸着面を有する真空吸着型ハンドから構成するのが好ましい。吸着ハンド７１は、制御装置８０の制御の下、不図示の空気ポンプを駆動させ、内部を負圧状態にすることで、シートを吸着し、また、内部の負圧解除状態あるいは内部を加圧状態（逆噴射）にすることで、シートの吸着を解除する構成となっている。この吸着ハンド７１は、シートの四隅に対応する位置に当接可能な配置となっている。ハンド昇降装置７２は、制御装置８０の制御の下、吸着ハンド７１を昇降させる構成となっている。また、ハンド横行装置７３は、制御装置８０の制御の下、吸着ハンド７１及びハンド昇降装置７２を、正極搬送用コンベア２０上で正極Ｐが搬送される位置、負極搬送用コンベア４０上で負極Ｎが搬送される位置、セパレータ搬送用コンベア６０上で２枚並行してセパレータＳが搬送されるそれぞれの位置、積層部２の位置、へと移動させる構成となっている。
【００２６】
吸着ハンド７１及びハンド昇降装置７２が横行する位置よりも、各々のコンベアの搬送方向上流側には、撮像カメラ８１が設けられている。本実施形態の撮像カメラ８１は、正極搬送用コンベア２０上で正極Ｐが搬送される位置に１つ、負極搬送用コンベア４０上で負極Ｎが搬送される位置に１つ、セパレータ搬送用コンベア６０上で２枚並行してセパレータＳが搬送されるそれぞれの位置に１ずつで計２つ、設けられて、それぞれの位置で定点観測する構成となっている。撮像カメラ８１は、ＣＣＤカメラ等からなり、図２に示すように撮像により取得した画像データを制御装置８０に伝送する構成となっている。制御装置８０は、当該画像データに基づいて、ハンド装置７０の駆動を制御する構成となっている。例えば、制御装置８０は、当該画像データを画像処理して取得したシート（正極Ｐ、負極Ｎ、セパレータＳ）の外縁形状のデータから、折れ、めくれ、傷、破れ等を判定し、その値が予め定められた閾値を越える場合、不良品であると判断し、ハンド装置７０によるシートの移送を行わない制御を行う。また、例えば、制御装置８０は、当該画像データを画像処理して取得したシート（正極Ｐ、負極Ｎ）の色データから、活物質の削れ、穴、薄さ、傷等を判定し、その値が予め定められた閾値を越える場合、不良品であると判断し、ハンド装置７０によるシートの移送を行わない制御を行う。
【００２７】
続いて、上記構成の電極積層装置１の動作について説明する。
切出装置１０は、電極シートＰＳから正極Ｐを１枚ずつ切り出して正極搬送用コンベア２０の搬送面上に落下させる。具体的には、巻き取りロール１１と送り出しロール１２との間に配置したカッター刃１５を昇降させ、電極シートＰＳから矩形状の正極Ｐを１枚ずつ切り出す。
また、同様にして、切出装置３０は、電極シートＮＳから負極Ｎを１枚ずつ切り出して負極搬送用コンベア４０の搬送面上に落下させる。
また、同様にして、切出装置５０は、セパレータシートＳＳからセパレータＳを２枚ずつ切り出してセパレータ搬送用コンベア６０の搬送面上に落下させる。
以上により、正極Ｐと負極ＮとセパレータＳとの物量のバランスをとる。
【００２８】
切り出された正極Ｐは、正極搬送用コンベア２０によって搬送されて、撮像カメラ８１を用いた検査を受ける。具体的には、撮像カメラ８１は、正極搬送用コンベア２０上の正極Ｐを撮像し、その画像データを制御装置８０に伝送する。制御装置８０は、当該画像データを画像処理して、正極Ｐの外縁形状データや色データから損傷や形状等の問題の有無を判断する。
また、同様にして、切り出された負極Ｎは、負極搬送用コンベア４０によって搬送されて、撮像カメラ８１を用いた検査を受ける。
また、同様にして、切り出されたセパレータＳは、セパレータ搬送用コンベア６０によって搬送されて、撮像カメラ８１を用いた検査を受ける。
【００２９】
当該検査をクリアした正極Ｐは、ハンド装置７０により、積層部２の積層トレイ３上に移送される。具体的には、ハンド横行装置７３により吸着ハンド７１を正極搬送用コンベア２０上に位置させ、タイミングを測って、ハンド昇降装置７２により吸着ハンド７１を下降させて、当該検査をクリアした正極Ｐに当接させる。当接した吸着ハンド７１が正極Ｐの四隅を吸着して保持したら、ハンド昇降装置７２により吸着ハンド７１を上昇させ、ハンド横行装置７３により吸着ハンド７１を積層部２の積層トレイ３上に位置させる。そして、ハンド昇降装置７２により吸着ハンド７１を下降させて、吸着解除を行い、正極Ｐを積層トレイ３上に載置する。
一方、当該検査で問題が有りと判断された場合、制御装置８０は、ハンド装置７０に当該正極Ｐを積層部２に移送させないよう指令を出す。したがって、当該正極Ｐは、正極搬送用コンベア２０により、ハンド装置７０より移送される位置よりも下流側に搬送され、他端部２２から落下し、廃棄トレイ２３に回収されることとなる。
【００３０】
正極Ｐを積層トレイ３上に載置したら、次に、ハンド装置７０は、検査をクリアしたセパレータＳを拾い上げて、積層トレイ３に移送し、正極Ｐ上に積層する。一方、当該検査で問題が有りと判断された場合、制御装置８０は、ハンド装置７０に当該セパレータＳを積層部２に移送させないよう指令を出し、不良品を廃棄トレイ６３に落下させる。
セパレータＳを積層トレイ３上に積層したら、次に、ハンド装置７０は、検査をクリアした負極Ｎを拾い上げて、積層トレイ３に移送し、セパレータＳ上に積層する。一方、当該検査で問題が有りと判断された場合、制御装置８０は、ハンド装置７０に当該負極Ｎを積層部２に移送させないよう指令を出し、不良品を廃棄トレイ４３に落下させる。
そして、負極Ｎを積層トレイ３上に積層したら、次に、ハンド装置７０は、検査をクリアしたセパレータＳを拾い上げて、積層トレイ３に移送し、正極Ｐ上に積層する。一方、当該検査で問題が有りと判断された場合、制御装置８０は、ハンド装置７０に当該セパレータＳを積層部２に移送させないよう指令を出し、不良品を廃棄トレイ６３に落下させる。
【００３１】
以上の積層工程を複数回（例えば１００回程度）繰り返すことにより、積層トレイ３上には、正極Ｐ、セパレータＳ、負極Ｎ、セパレータＳの順に繰り返し積層された構造体が形成されることになる。この構造体は、例えば１００層程度で構成されている。
その後、この構造体を載置した積層トレイ３を他の場所に移動させ、所定の処理をする。具体的には、正極Ｐ及び負極Ｎの不図示のタブをそれぞれ溶接し、この構造体を例えばアルミニウムからなるラミネートフィルムに入れ、電解液を注液し、構造体を含浸させる。この後、構造体をシールして密閉することにより、ラミネート型電池セルが得られる。
【００３２】
したがって、上述の本実施形態によれば、正極Ｐと負極ＮとをセパレータＳを挟んで積層して構造体を形成する電極積層装置１であって、電極シートＰＳから正極Ｐを１枚ずつ切り出す切出装置１０と、上記切り出されて落下した正極Ｐを受けて長手方向に搬送する正極搬送用コンベア２０と、電極シートＮＳから負極Ｎを１枚ずつ切り出す切出装置３０と、上記切り出されて落下した負極Ｎを受けて長手方向に搬送する負極搬送用コンベア４０と、セパレータシートＳＳからセパレータＳを２枚ずつ切り出す切出装置５０と、上記切り出されて落下したセパレータＳを受けて長手方向に搬送するセパレータ搬送用コンベア６０と、上記各々のコンベアに搬送されている正極Ｐ、負極Ｎ、セパレータＳを１枚ずつ積層部２に移送し、上記積層を行うハンド装置７０と、を有するという構成を採用することによって、正極Ｐと負極Ｎをそれぞれ１枚ずつ、セパレータＳを２枚ずつ切り出して物量のバランスをとり、それぞれをコンベアで搬送する。そして、コンベアで搬送されている正極Ｐ、負極Ｎ、セパレータＳを１枚ずつ積層部２に移送し、正極Ｐと負極ＮとをセパレータＳで挟んで積層する。これにより、正極Ｐと負極Ｎとをマガジンに収めて積む事前作業をすることなく、構造体を形成することができる。
したがって、本実施形態では、電池の生産効率の向上を図ることができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、上記移送される位置よりも上記長手方向上流側の位置で、上記切り出した正極Ｐ及び負極Ｎ及びセパレータＳのそれぞれを撮像する撮像カメラ８１と、上記撮像により取得した画像データに基づいて、ハンド装置７０の駆動を制御する制御装置８０と、を有するという構成を採用することによって、ハンド装置７０により移送される位置よりも上流側で、切り出されたものを撮像し、画像データを取得してチェックすることで、不良品が積層部２に移送されて積層されてしまうことを予防することができるため、構造体の歩留まりが高まる。
また、本実施形態においては、上記各々のコンベアの上記長手方向終端部には、上記各々のコンベアからの落下物を受ける廃棄トレイ２３，４３，６３が設けられているという構成を採用することによって、ハンド装置７０により積層部２に移送されなかったものを、コンベア長手方向終端部に設けられた廃棄トレイ２３，４３，６３に落下させ回収することができる。
【００３４】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３５】
例えば、図３は、撮像カメラ８１が取得した画像データの一例を示す図である。図に示すように、正極Ｐが基準位置Ａからズレて搬送されている場合、当該正極Ｐが検査をクリアしてもハンド装置７０によるハンドリングができない場合がある。そこで、制御装置８０は、当該画像データから、基準位置Ａからのズレを検出し、ハンド装置７０の移送位置を補正する構成を採用してもよい。具体的には、ハンド装置７０に、アライメントステージ（ＸＹθステージ）を新たに導入し、そのステージに吸着ハンド７１を設ける。そして、制御装置８０は、図３に示す画像データから、正極Ｐの重心Ｐ０の位置と、基準位置Ａの重心Ａ０の位置とのＸＹ座標における差を求める。ここで、Ｘ軸は、正極Ｐの搬送方向（コンベア長手方向）である。また、Ｙ軸は、正極Ｐの搬送方向と直交する水平方向（コンベア幅方向）である。次に、制御装置８０は、図３に示す画像データから、正極Ｐの重心Ｐ０における傾きと、基準位置Ａの重心Ａ０の傾きの差（θ：Ｘ軸及びＹ軸と直交するＺ軸周りの角度）を求める。そして、制御装置８０は、当該（Ｘ、Ｙ、θ）の値に基づいて、アライメントステージを駆動させることで、確実な拾い上げを行う。また、移送中に、正しい向きに直すことで、積層部２における積層を正確に行うことができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…電極積層装置、２…積層部、１０…切出装置（第１の切出装置）、２０…正極搬送用コンベア、２３…廃棄トレイ（トレイ）、３０…切出装置（第２の切出装置）、４０…負極搬送用コンベア、４３…廃棄トレイ（トレイ）、５０…切出装置（第３の切出装置）、６０…セパレータ搬送用コンベア、６３…廃棄トレイ（トレイ）、８０…制御装置、８１…撮像カメラ、Ｎ…負極、ＮＳ…電極シート（第２の電極シート）、Ｐ…正極、ＰＳ…電極シート（第１の電極シート）、Ｓ…セパレータ、ＳＳ…セパレータシート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極積層装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二次電池等は、電極及びセパレータを交互に積層した構造体を有する。例えば、リチウムイオン二次電池は、正極にリチウム含有金属酸化物、負極に炭素材料を用い、その間に絶縁性の多孔性セパレータを交互に積層した構造体に電解液を含浸させ、ケースで密閉した構造となっている。
【０００３】
ところで、このような二次電池を構成する正極、負極及びセパレータは、薄い材料で形成されていることから剛性が低く、取り扱いが非常に困難である。また、正極、負極、セパレータを積層させる際に位置ずれが生じると、電圧等の特性に影響し、電池の性能にばらつきが生じてしまう。このため、電池の性能にばらつきが生じないよう正極、負極、セパレータを積層させることが可能な技術が求められている。
【０００４】
このような要求に応えるための技術が検討されており、例えば特許文献１では、正極マガジンと、負極マガジンと、一対の吸引機構を有する電極用トランスファと、正極及び負極の位置合わせを行う電極ゲージング機構と、積層用トランスファと、積層テーブルと、を備えた電極積層装置が開示されている。これにより、正極、負極、セパレータを積層させる際に位置ずれが生じることを抑制し、電池の性能にばらつきが生じないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−５０５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術にあっては、電極を予めマガジンに収めて積んでおくという事前準備が必要となるため、電池の生産効率の点で課題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題点に鑑みてなされたものであり、電池の生産効率の向上を図ることが可能な電極積層装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、正極と負極とをセパレータを挟んで積層して構造体を形成する電極積層装置であって、第１の電極シートから上記正極を１枚ずつ切り出す第１の切出装置と、上記切り出されて落下した上記正極を受けて長手方向に搬送する正極搬送用コンベアと、第２の電極シートから上記負極を１枚ずつ切り出す第２の切出装置と、上記切り出されて落下した上記負極を受けて長手方向に搬送する負極搬送用コンベアと、セパレータシートから上記セパレータを２枚ずつ切り出す第３の切出装置と、上記切り出されて落下した上記セパレータを受けて長手方向に搬送するセパレータ搬送用コンベアと、上記各々のコンベアに搬送されている上記正極、上記負極、上記セパレータを１枚ずつ積層部に移送し、上記積層を行うハンド装置と、を有するという構成を採用する。
【０００９】
この構成を採用することによって、本発明では、正極と負極をそれぞれ１枚ずつ、セパレータを２枚ずつ切り出して物量のバランスをとり、それぞれをコンベアで搬送する。そして、コンベアで搬送されている正極、負極、セパレータを１枚ずつ積層部に移送し、正極と負極とをセパレータで挟んで積層する。これにより、正極と負極とをマガジンに収めて積む事前作業をすることなく、構造体を形成することができる。
【００１０】
また、本発明においては、上記移送される位置よりも上記長手方向上流側の位置で、上記切り出した上記正極及び上記負極及び上記セパレータのうち少なくとも１つを撮像する撮像カメラと、上記撮像により取得した画像データに基づいて、上記ハンド装置の駆動を制御する制御装置と、を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、ハンド装置により移送される位置よりも上流側で、切り出されたものを撮像し、画像データを取得してチェックすることで、不良品が積層部に移送されて積層されてしまうことを予防することができるため、構造体の歩留まりが高まる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、正極と負極とをセパレータを挟んで積層して構造体を形成する電極積層装置であって、第１の電極シートから上記正極を１枚ずつ切り出す第１の切出装置と、上記切り出されて落下した上記正極を受けて長手方向に搬送する正極搬送用コンベアと、第２の電極シートから上記負極を１枚ずつ切り出す第２の切出装置と、上記切り出されて落下した上記負極を受けて長手方向に搬送する負極搬送用コンベアと、セパレータシートから上記セパレータを２枚ずつ切り出す第３の切出装置と、上記切り出されて落下した上記セパレータを受けて長手方向に搬送するセパレータ搬送用コンベアと、上記各々のコンベアに搬送されている上記正極、上記負極、上記セパレータを１枚ずつ積層部に移送し、上記積層を行うハンド装置と、を有するという構成を採用することによって、正極と負極をそれぞれ１枚ずつ、セパレータを２枚ずつ切り出して物量のバランスをとり、それぞれをコンベアで搬送する。そして、コンベアで搬送されている正極、負極、セパレータを１枚ずつ積層部に移送し、正極と負極とをセパレータで挟んで積層する。これにより、正極と負極とをマガジンに収めて積む事前作業をすることなく、構造体を形成することができる。
したがって、本発明では、電池の生産効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における電極積層装置の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態における電極積層装置の構成を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態における撮像カメラが取得した画像データの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態における電極積層装置１の構成を示す平面図である。図２は、本発明の実施形態における電極積層装置１の構成を示す正面図である。なお、図２においては、説明の便宜上、正極Ｐに関するラインのみを図示している。
図に示すように、電極積層装置１は、シート状の正極Ｐとシート状の負極Ｎとをシート状のセパレータＳを挟んで積層して構造体を形成するものである。
【００１４】
電極積層装置１は、電極シート（第１の電極シート）ＰＳから正極Ｐを１枚ずつ切り出す切出装置（第１の切出装置）１０と、上記切り出されて落下した正極Ｐを受けて長手方向（図１において紙面左右方向）に搬送する正極搬送用コンベア２０と、電極シート（第２の電極シート）ＮＳから負極Ｎを１枚ずつ切り出す切出装置（第２の切出装置）３０と、上記切り出されて落下した負極Ｎを受けて長手方向に搬送する負極搬送用コンベア４０と、セパレータシートＳＳからセパレータＳを２枚ずつ切り出す切出装置（第３の切出装置）５０と、上記切り出されて落下したセパレータＳを受けて長手方向に搬送するセパレータ搬送用コンベア６０と、上記各々のコンベアに搬送されている正極Ｐ、負極Ｎ、セパレータＳを１枚ずつ積層部２に移送し、上記積層を行うハンド装置７０と、を有する。また、電極積層装置１は、上記の各種構成機器の動作を統括的に制御する制御装置（図１において図示省略、図２参照）８０を備えている。
【００１５】
切出装置１０は、巻き取りロール１１と送り出しロール１２とを備えてロールツーロール方式で電極シートＰＳを供給する電極シート供給装置１３と、巻き取りロール１１と送り出しロール１２との間に渡された電極シートＰＳから正極Ｐを切り出すカッター装置１４とを有する。
電極シートＰＳは、例えば活物質としてコバルト酸リチウムなどのリチウム含有金属酸化物が付着した、厚さ８〜２０μｍ程度の金属箔のシートがロール体となったものであって、電極シート供給装置１３にセットされている。この電極シートＰＳは、例えばアルミニウムの金属箔を基材に用い、粉末状のリチウム含有金属酸化物を基材の面上に配置する等して形成することができる。電極シート供給装置１３は、制御装置８０の制御の下、電極シートＰＳを所定速度で搬送する構成となっている。
【００１６】
カッター装置１４は、巻き取りロール１１と送り出しロール１２との間に渡された電極シートＰＳの真上に配置されたカッター刃１５（図２において図示省略、図１参照）と、カッター刃１５を電極シートＰＳに対し昇降させる昇降装置１６とを有する。
カッター刃１５は、平面視で略矩形の枠形状を有している。本実施形態のカッター刃１５は、電極シートＰＳから、例えばＪＩＳ規格のＡ４サイズ程度の大きさの正極Ｐを切り出すことが可能な大きさを有する。昇降装置１６は、制御装置８０の制御の下、カッター刃１５を所定タイミングで昇降させる構成となっている。
【００１７】
図２に示すように、正極搬送用コンベア２０の一端部２１は、切出装置１０の下方に位置する。正極搬送用コンベア２０は、水平方向に延在しており、他端部（終端部）２２に対向する位置には廃棄トレイ２３が設けられている。正極搬送用コンベア２０は、制御装置８０の制御の下、正極Ｐを所定速度で、一端部２１から他端部２２に向けて搬送する構成となっている。正極搬送用コンベア２０の構成としては、ベルトコンベア、空気浮上型コンベア等が採用できる。
【００１８】
図１に戻り、切出装置３０は、巻き取りロール３１と送り出しロール３２とを備えてロールツーロール方式で電極シートＮＳを供給する電極シート供給装置３３と、巻き取りロール３１と送り出しロール３２との間に渡された電極シートＮＳから負極Ｎを切り出すカッター装置３４とを有する。
電極シートＮＳは、例えば活物質として炭素材料が付着した、厚さ８〜２０μｍ程度の金属箔シートがロール体となったものであって、電極シート供給装置３３にセットされている。この電極シートＮＳは、例えば銅等の金属箔を基材に用い、粉末状の炭素を基材の面上に配置する等して形成することができる。電極シート供給装置３３は、制御装置８０の制御の下、電極シートＮＳを所定速度で搬送する構成となっている。
【００１９】
カッター装置３４は、巻き取りロール３１と送り出しロール３２との間に渡された電極シートＮＳの真上に配置されたカッター刃３５と、カッター刃３５を電極シートＮＳに対し昇降させる昇降装置３６とを有する。
カッター刃３５は、平面視で略矩形の枠形状を有している。本実施形態のカッター刃３５は、電極シートＮＳから、上記正極Ｐと同程度の大きさの負極Ｎを切り出すことが可能な大きさを有する。昇降装置３６は、制御装置８０の制御の下、カッター刃３５を所定タイミングで昇降させる構成となっている。
【００２０】
負極搬送用コンベア４０の一端部４１は、切出装置３０の下方に位置する。負極搬送用コンベア４０は、水平方向に延在しており、他端部（終端部）４２に対向する位置には廃棄トレイ４３が設けられている。負極搬送用コンベア４０は、制御装置８０の制御の下、負極Ｎを所定速度で、一端部４１から他端部４２に向けて搬送する構成となっている。負極搬送用コンベア４０の構成としては、ベルトコンベア、空気浮上型コンベア等が採用できる。
【００２１】
切出装置５０は、巻き取りロール５１と送り出しロール５２とを備えてロールツーロール方式でセパレータシートＳＳを供給するセパレータシート供給装置５３と、巻き取りロール５１と送り出しロール５２との間に渡されたセパレータシートＳＳからセパレータＳを２枚同時に切り出すカッター装置５４とを有する。
セパレータシートＳＳは、例えば厚さ８〜２５μｍ程度の絶縁性の樹脂材のシートがロール体となったものであって、セパレータシート供給装置５３にセットされている。このセパレータシートＳＳは、例えば多孔質のポリエチレンやポリエステルからなる。セパレータシート供給装置５３は、制御装置８０の制御の下、セパレータシートＳＳを所定速度で搬送する構成となっている。
【００２２】
カッター装置５４は、巻き取りロール５１と送り出しロール５２との間に渡されたセパレータシートＳＳの真上に配置された２つのカッター刃５５と、２つのカッター刃５５を同時にセパレータシートＳＳに対し昇降させる昇降装置５６とを有する。
カッター刃５５は、平面視で略矩形の枠形状を有している。本実施形態のカッター刃５５は、セパレータシートＳＳから、例えば上記正極Ｐ及び負極Ｎのサイズよりも一回り大きくセパレータＳを切り出すことが可能な大きさを有する。昇降装置５６は、制御装置８０の制御の下、カッター刃５５を所定タイミングで昇降させる構成となっている。
【００２３】
セパレータ搬送用コンベア６０の一端部６１は、切出装置５０の下方に位置する。セパレータ搬送用コンベア６０は、正極搬送用コンベア２０及び負極搬送用コンベア４０よりも２倍の幅を有して水平方向に延在しており、他端部（終端部）６２に対向する位置には廃棄トレイ６３が設けられている。セパレータ搬送用コンベア６０は、制御装置８０の制御の下、セパレータＳを所定速度で、一端部６１から他端部６２に向けて搬送する構成となっている。セパレータ搬送用コンベア６０の構成としては、ベルトコンベア、空気浮上型コンベア等が採用できる。
【００２４】
正極搬送用コンベア２０と、負極搬送用コンベア４０と、セパレータ搬送用コンベア６０とは、並列で配置されている。また、セパレータ搬送用コンベア６０の隣には、積層部２が配置されている。
ハンド装置７０は、正極Ｐ、負極Ｎ、セパレータＳを１枚ずつ吸着して保持する吸着ハンド７１と、吸着ハンド７１を昇降させるハンド昇降装置７２と、吸着ハンド７１及びハンド昇降装置７２を、正極搬送用コンベア２０、負極搬送用コンベア４０、セパレータ搬送用コンベア６０及び積層部２を跨いだコンベア幅方向に延びる移動経路上において横行させるハンド横行装置７３と、を有する。
【００２５】
吸着ハンド７１は、吸盤型ハンドあるいは真空吸着型ハンドからなる。本実施形態では、薄いシート（正極Ｐ、負極Ｎ、セパレータＳ）を保持対象とするので、吸着ハンド７１は、吸引孔の径が小さい多孔質材からなる吸着面を有する真空吸着型ハンドから構成するのが好ましい。吸着ハンド７１は、制御装置８０の制御の下、不図示の空気ポンプを駆動させ、内部を負圧状態にすることで、シートを吸着し、また、内部の負圧解除状態あるいは内部を加圧状態（逆噴射）にすることで、シートの吸着を解除する構成となっている。この吸着ハンド７１は、シートの四隅に対応する位置に当接可能な配置となっている。ハンド昇降装置７２は、制御装置８０の制御の下、吸着ハンド７１を昇降させる構成となっている。また、ハンド横行装置７３は、制御装置８０の制御の下、吸着ハンド７１及びハンド昇降装置７２を、正極搬送用コンベア２０上で正極Ｐが搬送される位置、負極搬送用コンベア４０上で負極Ｎが搬送される位置、セパレータ搬送用コンベア６０上で２枚並行してセパレータＳが搬送されるそれぞれの位置、積層部２の位置、へと移動させる構成となっている。
【００２６】
吸着ハンド７１及びハンド昇降装置７２が横行する位置よりも、各々のコンベアの搬送方向上流側には、撮像カメラ８１が設けられている。本実施形態の撮像カメラ８１は、正極搬送用コンベア２０上で正極Ｐが搬送される位置に１つ、負極搬送用コンベア４０上で負極Ｎが搬送される位置に１つ、セパレータ搬送用コンベア６０上で２枚並行してセパレータＳが搬送されるそれぞれの位置に１ずつで計２つ、設けられて、それぞれの位置で定点観測する構成となっている。撮像カメラ８１は、ＣＣＤカメラ等からなり、図２に示すように撮像により取得した画像データを制御装置８０に伝送する構成となっている。制御装置８０は、当該画像データに基づいて、ハンド装置７０の駆動を制御する構成となっている。例えば、制御装置８０は、当該画像データを画像処理して取得したシート（正極Ｐ、負極Ｎ、セパレータＳ）の外縁形状のデータから、折れ、めくれ、傷、破れ等を判定し、その値が予め定められた閾値を越える場合、不良品であると判断し、ハンド装置７０によるシートの移送を行わない制御を行う。また、例えば、制御装置８０は、当該画像データを画像処理して取得したシート（正極Ｐ、負極Ｎ）の色データから、活物質の削れ、穴、薄さ、傷等を判定し、その値が予め定められた閾値を越える場合、不良品であると判断し、ハンド装置７０によるシートの移送を行わない制御を行う。
【００２７】
続いて、上記構成の電極積層装置１の動作について説明する。
切出装置１０は、電極シートＰＳから正極Ｐを１枚ずつ切り出して正極搬送用コンベア２０の搬送面上に落下させる。具体的には、巻き取りロール１１と送り出しロール１２との間に配置したカッター刃１５を昇降させ、電極シートＰＳから矩形状の正極Ｐを１枚ずつ切り出す。
また、同様にして、切出装置３０は、電極シートＮＳから負極Ｎを１枚ずつ切り出して負極搬送用コンベア４０の搬送面上に落下させる。
また、同様にして、切出装置５０は、セパレータシートＳＳからセパレータＳを２枚ずつ切り出してセパレータ搬送用コンベア６０の搬送面上に落下させる。
以上により、正極Ｐと負極ＮとセパレータＳとの物量のバランスをとる。
【００２８】
切り出された正極Ｐは、正極搬送用コンベア２０によって搬送されて、撮像カメラ８１を用いた検査を受ける。具体的には、撮像カメラ８１は、正極搬送用コンベア２０上の正極Ｐを撮像し、その画像データを制御装置８０に伝送する。制御装置８０は、当該画像データを画像処理して、正極Ｐの外縁形状データや色データから損傷や形状等の問題の有無を判断する。
また、同様にして、切り出された負極Ｎは、負極搬送用コンベア４０によって搬送されて、撮像カメラ８１を用いた検査を受ける。
また、同様にして、切り出されたセパレータＳは、セパレータ搬送用コンベア６０によって搬送されて、撮像カメラ８１を用いた検査を受ける。
【００２９】
当該検査をクリアした正極Ｐは、ハンド装置７０により、積層部２の積層トレイ３上に移送される。具体的には、ハンド横行装置７３により吸着ハンド７１を正極搬送用コンベア２０上に位置させ、タイミングを測って、ハンド昇降装置７２により吸着ハンド７１を下降させて、当該検査をクリアした正極Ｐに当接させる。当接した吸着ハンド７１が正極Ｐの四隅を吸着して保持したら、ハンド昇降装置７２により吸着ハンド７１を上昇させ、ハンド横行装置７３により吸着ハンド７１を積層部２の積層トレイ３上に位置させる。そして、ハンド昇降装置７２により吸着ハンド７１を下降させて、吸着解除を行い、正極Ｐを積層トレイ３上に載置する。
一方、当該検査で問題が有りと判断された場合、制御装置８０は、ハンド装置７０に当該正極Ｐを積層部２に移送させないよう指令を出す。したがって、当該正極Ｐは、正極搬送用コンベア２０により、ハンド装置７０より移送される位置よりも下流側に搬送され、他端部２２から落下し、廃棄トレイ２３に回収されることとなる。
【００３０】
正極Ｐを積層トレイ３上に載置したら、次に、ハンド装置７０は、検査をクリアしたセパレータＳを拾い上げて、積層トレイ３に移送し、正極Ｐ上に積層する。一方、当該検査で問題が有りと判断された場合、制御装置８０は、ハンド装置７０に当該セパレータＳを積層部２に移送させないよう指令を出し、不良品を廃棄トレイ６３に落下させる。
セパレータＳを積層トレイ３上に積層したら、次に、ハンド装置７０は、検査をクリアした負極Ｎを拾い上げて、積層トレイ３に移送し、セパレータＳ上に積層する。一方、当該検査で問題が有りと判断された場合、制御装置８０は、ハンド装置７０に当該負極Ｎを積層部２に移送させないよう指令を出し、不良品を廃棄トレイ４３に落下させる。
そして、負極Ｎを積層トレイ３上に積層したら、次に、ハンド装置７０は、検査をクリアしたセパレータＳを拾い上げて、積層トレイ３に移送し、正極Ｐ上に積層する。一方、当該検査で問題が有りと判断された場合、制御装置８０は、ハンド装置７０に当該セパレータＳを積層部２に移送させないよう指令を出し、不良品を廃棄トレイ６３に落下させる。
【００３１】
以上の積層工程を複数回（例えば１００回程度）繰り返すことにより、積層トレイ３上には、正極Ｐ、セパレータＳ、負極Ｎ、セパレータＳの順に繰り返し積層された構造体が形成されることになる。この構造体は、例えば１００層程度で構成されている。
その後、この構造体を載置した積層トレイ３を他の場所に移動させ、所定の処理をする。具体的には、正極Ｐ及び負極Ｎの不図示のタブをそれぞれ溶接し、この構造体を例えばアルミニウムからなるラミネートフィルムに入れ、電解液を注液し、構造体を含浸させる。この後、構造体をシールして密閉することにより、ラミネート型電池セルが得られる。
【００３２】
したがって、上述の本実施形態によれば、正極Ｐと負極ＮとをセパレータＳを挟んで積層して構造体を形成する電極積層装置１であって、電極シートＰＳから正極Ｐを１枚ずつ切り出す切出装置１０と、上記切り出されて落下した正極Ｐを受けて長手方向に搬送する正極搬送用コンベア２０と、電極シートＮＳから負極Ｎを１枚ずつ切り出す切出装置３０と、上記切り出されて落下した負極Ｎを受けて長手方向に搬送する負極搬送用コンベア４０と、セパレータシートＳＳからセパレータＳを２枚ずつ切り出す切出装置５０と、上記切り出されて落下したセパレータＳを受けて長手方向に搬送するセパレータ搬送用コンベア６０と、上記各々のコンベアに搬送されている正極Ｐ、負極Ｎ、セパレータＳを１枚ずつ積層部２に移送し、上記積層を行うハンド装置７０と、を有するという構成を採用することによって、正極Ｐと負極Ｎをそれぞれ１枚ずつ、セパレータＳを２枚ずつ切り出して物量のバランスをとり、それぞれをコンベアで搬送する。そして、コンベアで搬送されている正極Ｐ、負極Ｎ、セパレータＳを１枚ずつ積層部２に移送し、正極Ｐと負極ＮとをセパレータＳで挟んで積層する。これにより、正極Ｐと負極Ｎとをマガジンに収めて積む事前作業をすることなく、構造体を形成することができる。
したがって、本実施形態では、電池の生産効率の向上を図ることができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、上記移送される位置よりも上記長手方向上流側の位置で、上記切り出した正極Ｐ及び負極Ｎ及びセパレータＳのそれぞれを撮像する撮像カメラ８１と、上記撮像により取得した画像データに基づいて、ハンド装置７０の駆動を制御する制御装置８０と、を有するという構成を採用することによって、ハンド装置７０により移送される位置よりも上流側で、切り出されたものを撮像し、画像データを取得してチェックすることで、不良品が積層部２に移送されて積層されてしまうことを予防することができるため、構造体の歩留まりが高まる。
また、本実施形態においては、上記各々のコンベアの上記長手方向終端部には、上記各々のコンベアからの落下物を受ける廃棄トレイ２３，４３，６３が設けられているという構成を採用することによって、ハンド装置７０により積層部２に移送されなかったものを、コンベア長手方向終端部に設けられた廃棄トレイ２３，４３，６３に落下させ回収することができる。
【００３４】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３５】
例えば、図３は、撮像カメラ８１が取得した画像データの一例を示す図である。図に示すように、正極Ｐが基準位置Ａからズレて搬送されている場合、当該正極Ｐが検査をクリアしてもハンド装置７０によるハンドリングができない場合がある。そこで、制御装置８０は、当該画像データから、基準位置Ａからのズレを検出し、ハンド装置７０の移送位置を補正する構成を採用してもよい。具体的には、ハンド装置７０に、アライメントステージ（ＸＹθステージ）を新たに導入し、そのステージに吸着ハンド７１を設ける。そして、制御装置８０は、図３に示す画像データから、正極Ｐの重心Ｐ０の位置と、基準位置Ａの重心Ａ０の位置とのＸＹ座標における差を求める。ここで、Ｘ軸は、正極Ｐの搬送方向（コンベア長手方向）である。また、Ｙ軸は、正極Ｐの搬送方向と直交する水平方向（コンベア幅方向）である。次に、制御装置８０は、図３に示す画像データから、正極Ｐの重心Ｐ０における傾きと、基準位置Ａの重心Ａ０の傾きの差（θ：Ｘ軸及びＹ軸と直交するＺ軸周りの角度）を求める。そして、制御装置８０は、当該（Ｘ、Ｙ、θ）の値に基づいて、アライメントステージを駆動させることで、確実な拾い上げを行う。また、移送中に、正しい向きに直すことで、積層部２における積層を正確に行うことができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…電極積層装置、２…積層部、１０…切出装置（第１の切出装置）、２０…正極搬送用コンベア、２３…廃棄トレイ（トレイ）、３０…切出装置（第２の切出装置）、４０…負極搬送用コンベア、４３…廃棄トレイ（トレイ）、５０…切出装置（第３の切出装置）、６０…セパレータ搬送用コンベア、６３…廃棄トレイ（トレイ）、８０…制御装置、８１…撮像カメラ、Ｎ…負極、ＮＳ…電極シート（第２の電極シート）、Ｐ…正極、ＰＳ…電極シート（第１の電極シート）、Ｓ…セパレータ、ＳＳ…セパレータシート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極とをセパレータを挟んで積層して構造体を形成する電極積層装置であって、
第１の電極シートから前記正極を１枚ずつ切り出す第１の切出装置と、
前記切り出されて落下した前記正極を受けて長手方向に搬送する正極搬送用コンベアと、
第２の電極シートから前記負極を１枚ずつ切り出す第２の切出装置と、
前記切り出されて落下した前記負極を受けて長手方向に搬送する負極搬送用コンベアと、
セパレータシートから前記セパレータを２枚ずつ切り出す第３の切出装置と、
前記切り出されて落下した前記セパレータを受けて長手方向に搬送するセパレータ搬送用コンベアと、
前記各々のコンベアに搬送されている前記正極、前記負極、前記セパレータを１枚ずつ積層部に移送し、前記積層を行うハンド装置と、を有することを特徴とする電極積層装置。
【請求項２】
前記移送される位置よりも前記長手方向上流側の位置で、前記切り出した前記正極及び前記負極及び前記セパレータのうち少なくとも１つを撮像する撮像カメラと、
前記撮像により取得した画像データに基づいて、前記ハンド装置の駆動を制御する制御装置と、を有することを特徴とする請求項１に記載の電極積層装置。
【請求項１】
正極と負極とをセパレータを挟んで積層して構造体を形成する電極積層装置であって、
第１の電極シートから前記正極を１枚ずつ切り出す第１の切出装置と、
前記切り出されて落下した前記正極を受けて長手方向に搬送する正極搬送用コンベアと、
第２の電極シートから前記負極を１枚ずつ切り出す第２の切出装置と、
前記切り出されて落下した前記負極を受けて長手方向に搬送する負極搬送用コンベアと、
セパレータシートから前記セパレータを２枚ずつ切り出す第３の切出装置と、
前記切り出されて落下した前記セパレータを受けて長手方向に搬送するセパレータ搬送用コンベアと、
前記各々のコンベアに搬送されている前記正極、前記負極、前記セパレータを１枚ずつ積層部に移送し、前記積層を行うハンド装置と、を有することを特徴とする電極積層装置。
【請求項２】
前記移送される位置よりも前記長手方向上流側の位置で、前記切り出した前記正極及び前記負極及び前記セパレータのうち少なくとも１つを撮像する撮像カメラと、
前記撮像により取得した画像データに基づいて、前記ハンド装置の駆動を制御する制御装置と、を有することを特徴とする請求項１に記載の電極積層装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１８７７６（Ｐ２０１２−１８７７６Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５４１９４（Ｐ２０１０−１５４１９４）
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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