层叠系统 |
|||||||
| 申请号 | CN201380001922.8 | 申请日 | 2013-02-20 | 公开(公告)号 | CN103636047B | 公开(公告)日 | 2016-02-17 |
| 申请人 | 长野自动机械株式会社; | 发明人 | 平井健一; 山浦诚司; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种紧凑且生产效率较高的层叠装置。本发明的层叠装置包括：第1旋转台，其具有多个层叠区域，用于使多个层叠区域分别间歇性地旋转移动至多个作业 位置 ；第1回转单元，其以与来到多个作业位置中的第1层叠位置的层叠区域重叠的方式进行回转；以及第2回转单元，其以与来到多个作业位置中的第2层叠位置的层叠区域重叠的方式进行回转。第1回转单元包含在第1层叠位置与拾取正极片材的第1拾取位置之间进行回转的第1臂和与第1臂连动地在第1层叠位置与拾取隔膜的第2拾取位置之间进行回转的第2臂。第2回转单元包含拾取负极片材的第3臂和拾取隔膜的第4臂。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种层叠装置，其中，包括： |
||||||
| 说明书全文 | 层叠系统技术领域[0001] 本发明涉及一种层叠正极片材、负极片材以及隔膜的系统。 背景技术[0002] 在日本特许公开2010-201593号公报中记载有提供如下一种工件输送方法：即使与接下来的工序的时机相重合，也不会使设于旋转台周边的作业工位的作业效率降低。该文献的工件输送装置包括：旋转台，其用于向配置于该旋转台周围的多个作业工位传送工件；投入部件，其用于向上述旋转台投入上述工件；送出部件，其用于自上述旋转台送出上述工件；以及控制部件，其相对于在上述旋转台上沿该旋转台的周向排列的工件载置预定位置、以间歇地投入上述工件的方式对上述投入部件进行控制，并且以按照上述已投入的上述工件的顺序送出上述工件的方式对上述送出部件进行控制。 发明内容[0004] 本发明的一个技术方案为一种层叠装置，其包括：第1旋转台，其具有多个层叠区域，用于使多个层叠区域分别间歇性地旋转移动至多个作业位置；第1回转单元，其以与来到多个作业位置中的第1层叠位置的第1旋转台的层叠区域重叠的方式进行回转；以及第2回转单元，其以与来到多个作业位置中的第2层叠位置的第1旋转台的层叠区域重叠的方式，与第1回转单元并行地进行回转。第1回转单元包含在第1层叠位置与第1拾取位置之间进行回转的第1臂、和与第1臂连动地在第1层叠位置与第2拾取位置之间进行回转的第2臂，在来到第1层叠位置的第1旋转台的层叠区域的层叠体上叠加自第1拾取位置拾取的正极片材和自第2拾取位置拾取的隔膜。第2回转单元包含在第2层叠位置与第3拾取位置之间进行回转的第3臂、和与第3臂连动地在第2层叠位置与第4拾取位置之间进行回转的第4臂，在来到第2层叠位置的第1旋转台的层叠区域的层叠体上叠加自第3拾取位置拾取的负极片材和自第4拾取位置拾取的隔膜。 [0005] 对于该层叠装置来说，相对于用于使多个层叠区域分别间歇性地（一边停止、一边步进地）旋转移动至多个作业位置的第1旋转台，第1回转单元和第2回转单元一边以使各自的臂分别与来到规定的位置（场所）的层叠区域重叠的方式并行地回转一边放取（アクセス），并在规定的位置层叠正极的电池片材和隔膜或负极的电池片材和隔膜。因而，在该层叠装置1中，进行圆周运动（回转运动）的第1回转单元和第2回转单元以一部分重叠于进行圆周运动的第1旋转台的方式配置，并一边分别将片材改变90度朝向一边进行输送。因此，能够将用于拾取多为长方形的各自的片材的位置、即拾取正极片材的第1拾取位置、拾取隔膜的第2拾取位置和第4拾取位置、以及拾取负极片材的第3拾取位置分散地配置于第1旋转台的周围的比较近的位置。因此，能够高效率地将片材从各自的拾取位置移动至层叠位置并进行层叠。因而，能够提供紧凑且生产效率较高的层叠装置。 [0006] 期望的是，层叠装置的第1旋转台包括以90度间隔配置的四个层叠区域，第1层叠位置和第2层叠位置为旋转对称的位置。能够提供一种能够在第1旋转台的周围、空间效率较高地配置第1～第4拾取位置，并能够以简单的结构高效率地层叠正极片材、隔膜以及负极片材的装置。 [0007] 第1臂与第2臂正交，第1回转单元进行90度回转，使正极片材和隔膜旋转90度并在第1层叠位置叠加该正极片材和该隔膜。第3臂与第4臂正交，第2回转单元进行90度回转，使负极片材和隔膜旋转90度并在第2层叠位置叠加该负极片材和该隔膜。因此，第1拾取位置和第2拾取位置、与第3拾取位置和第4拾取位置以隔着第1旋转台平行且互相面对的方式配置。这样的配置适合于将向各自的拾取位置供给正极片材、负极片材以及隔膜的生产线平行（并列）地紧凑配置。 [0008] 期望的是，该层叠装置还包括第2旋转台，其以与来到多个作业位置中的除第1层叠位置和第2层叠位置之外的输出位置的第1旋转台的层叠区域重叠的方式进行旋转，用于拾取来到输出位置的第1旋转台的层叠区域的层叠体。除进行圆周运动（回转运动）的第1回转单元和第2回转单元之外，还能够将进行圆周运动的输出用的第2旋转台以一部分重叠的方式配置。此外，由于能够一边改变层叠体的朝向一边进行输出，因此能够提供一种紧凑且输出效率也较高的层叠装置。 [0009] 该层叠装置也可以包括第1生产线和第2生产线，该第1生产线用于向第1拾取位置供给正极片材，该第2生产线用于向第3拾取位置供给负极片材。利用第1回转单元和第2回转单元，能够紧凑且高效率地将直线地输送电极片材的生产线和进行圆周运动的旋转台连接起来。 [0010] 本发明的其他技术方案之一是一种电极体和电池的制造方法，该电极体和电池的制造方法具有利用层叠装置隔着隔膜层叠多个正极片材和负极片材的工序。层叠装置包括：第1旋转台，其具有多个层叠区域，用于使多个层叠区域分别间歇性地旋转移动至多个作业位置；第1回转单元，其以与来到多个作业位置中的第1层叠位置的第1旋转台的层叠区域重叠的方式进行回转，包含在第1层叠位置与第1拾取位置之间进行回转的第1臂、和与第1臂连动地在第1层叠位置与第2拾取位置之间进行回转的第2臂；以及第2回转单元，其以与来到多个作业位置中的第2层叠位置的第1旋转台的层叠区域重叠的方式进行回转，包含在第2层叠位置与第3拾取位置之间进行回转的第3臂、和与第3臂连动地在第2层叠位置与第4拾取位置之间进行回转的第4臂。 [0011] 该制造方法的层叠作业包括以下工序。 [0012] 1.第1回转单元在第1层叠位置将自第1拾取位置拾取的正极片材和自第2拾取位置拾取的隔膜叠加于来到第1层叠位置的第1旋转台的层叠区域的层叠体。 [0013] 2.与在第1层叠位置叠加并行地、第2回转单元在第2层叠位置将自第3拾取位置拾取的负极片材和自第4拾取位置拾取的隔膜叠加于来到第2层叠位置的第1旋转台的层叠区域的层叠体。 [0014] 通过在第1层叠位置除层叠正极片材之外还层叠隔膜、在第2层叠位置除层叠负极片材之外还层叠隔膜，从而在使层叠位置分散而提高层叠效率的同时，还能够通过分别在第1层叠位置和第2层叠位置包含隔膜地进行层叠，从而使用紧凑的层叠装置高效率地制造电极体。附图说明 [0015] 图1是表示层叠装置的概略配置的图。 [0016] 图2是表示层叠装置的结构的图。 [0017] 图3是表示使用层叠装置制造电池的过程的流程图。 具体实施方式[0018] 在图1中表示有层叠正极片材、负极片材以及隔膜而制造电极体（电池）的层叠装置。该层叠装置1包含：电池层叠分度（インデックス）单元（第1旋转台）10，其包括以90度间距旋转移动四个电池层叠夹具部（层叠区域）15的旋转台（第1旋转台）11；第1回转单元110，其包括以一部分与电池层叠分度单元10重叠的方式进行回转的L字型臂115；第2回转单元120，其包括以一部分与电池层叠分度单元10重叠的方式进行回转的L字型臂 125；以及层叠电池取出分度单元（输出单元）20，输出单元其包括以一部分与电池层叠分度单元10重叠的方式进行旋转，并将电池50从电池分度单元10输出的旋转台（第2旋转台） 21。 [0019] 电池层叠分度单元（以后称为层叠单元）10包含以90度间距沿逆时针方向9间歇性地（一边停止、一边步进地）使旋转台11回转的驱动单元18。旋转台11包含四个电池层叠夹具部15，利用驱动单元18将四个电池层叠夹具部15分别依次沿逆时针方向9旋转移动至四次转动对称的四个能够作业的位置（作业位置）W1～W4。在该层叠装置1中，能够在四个能够作业的位置W1～W4处同步或同时地进行作业。在层叠装置1中，在上述四个能够作业的位置W1～W4中，位置W1为将正极片材51以及隔膜55层叠于电池层叠夹具部15的第1层叠位置W1，与位置W1呈两次转动对称的位置（旋转对称的位置、180度的位置）W3为将负极片材52以及隔膜55层叠于电池层叠夹具部15的第2层叠位置W3。在四个能够作业的位置W1～W4中，第1层叠位置W1和第2层叠位置W3之间的位置W4是将隔着隔膜55层叠正极片材51以及负极片材52而成的电池50输出（卸载）的位置W4。在四个能够作业的位置W1～W4中，在除第1层叠位置W1、第2层叠位置W3以及输出的位置W4之外的位置W2处不进行作业。 [0020] 第1回转单元110包含沿顺时针方向和逆时针方向进行90度回转（正转和反转）的第1L字型臂115和驱动第1L字型臂115的驱动单元119。第1L字型臂115包括第1臂111和第2臂112，上述臂111和臂112被组合成L字型（呈正交），以作为整体画半圆的方式进行90度回转。在上述臂111和臂112的顶端安装有吸附单元30，第1L字型臂115以顶端的吸附单元30与来到第1层叠位置W1的第1旋转台11的电池层叠夹具部（层叠区域） 15重叠的方式进行回转。并且，第1臂111使顶端的吸附单元30在第1层叠位置W1与第 1拾取位置P1之间进行回转。第2臂112与第1臂111连动地使顶端的吸附单元30在第 1层叠位置W1与第2拾取位置P2之间进行回转。 [0021] 第1拾取位置P1是第1臂111从第1层叠位置W1沿顺时针方向8回转了90度的位置。第2拾取位置P2是第2臂112从第1层叠位置W1沿逆时针方向9回转了90度的位置。第1臂111在第1拾取位置P1处拾取正极片材51，将正极片材51叠加于来到第1层叠位置W1的旋转台11的电池层叠夹具部15中的电池50。第2臂112在第2拾取位置P2处拾取隔膜55，将隔膜55叠加于来到第1层叠位置W1的旋转台11的电池层叠夹具部15的电池50。正极片材51和隔膜55的叠加顺序也可以是相反的。 [0022] 第2回转单元120包含沿顺时针方向和逆时针方向进行90度回转（正转和反转）的第2L字型臂125和驱动第2L字型臂125的驱动单元129。第2L字型臂125包括第3臂121和第4臂122，上述臂121和臂122被组合成L字型（呈正交），以作为整体画半圆的方式进行90度回转。在上述臂121和122的顶端安装有吸附单元30，第2L字型臂125以顶端的吸附单元30与来到第2层叠位置W2的第1旋转台11的电池层叠夹具部（层叠区域） 15重叠的方式进行回转。第3臂121使顶端的吸附单元30在第2层叠位置W3与第3拾取位置P3之间进行回转。第4臂122与第3臂121连动地使顶端的吸附单元30在第2层叠位置W3与第4拾取位置P4之间进行回转。 [0023] 第3拾取位置P3是第3臂121从第2层叠位置W3沿逆时针方向9回转了90度的位置。第4拾取位置P4是第4臂122从第2层叠位置W3沿顺时针方向8回转了90度的位置。第3臂121在第3拾取位置P3处拾取负极片材52，将负极片材52叠加于来到第2层叠位置W3的旋转台11的电池层叠夹具部15的电池50。第4臂122在第4拾取位置P4处拾取隔膜55，将隔膜55叠加于来到第2层叠位置W2的电池层叠夹具部15的电池50。 负极片材52和隔膜55的叠加顺序也可以是相反的。 [0024] 输出单元20包含驱动装置29和沿顺时针方向8进行旋转的输出用台（第2旋转台）21。输出用台21包含以90度间距配置于四次转动对称的位置的四个电池输送部25。各个电池输送部25包含用于从下侧支承电池50的输送支承件26，第2旋转台21以电池输送部25与来到输出位置W4的第1旋转台11的电池层叠夹具部（层叠区域）15重叠的方式进行旋转。在输出位置W4处，卸载机上下夹持电池50并将电池50从电池层叠部15交付至电池输送部25。 [0025] 层叠装置1还包含胶带粘贴单元130和输送传送器140，该胶带粘贴单元130配置于输出单元20的第2旋转台21的相对于输送位置W4两次转动对称的位置（180度的位置）V3，该输送传送器140将由胶带固定了的电池50向图1中的下侧方向（X方向）输送。 [0026] 层叠装置1还包含：第1供给生产线150，其向第1拾取位置P1供给正极片材51；第3供给生产线170，其向第2拾取位置P2供给隔膜55；第2供给生产线160，其向第3拾取位置P3供给负极片材52；以及第4供给生产线180，其向第4拾取位置P4供给隔膜55。 上述供给生产线150、160、170、180沿与X方向正交的Y方向延伸。因此，层叠装置1作为整体配置为，以含有第1旋转台11的层叠单元10为中心，从Y方向供给正极片材51、负极片材52以及隔膜55，并将由上述正极片材51、负极片材52以及隔膜55层叠而成的电池50沿X方向送出。 [0027] 在该层叠装置1中，第1回转单元110回转90度，使正极片材51和隔膜55旋转90度并在第1层叠位置W1处叠加该正极片材51和隔膜55。此外，配置于与第1回转单元 110隔着第1旋转台11相对称的位置的第2回转单元120回转90度，使负极片材52和隔膜55旋转90度并在第2层叠位置W3处叠加该负极片材52和隔膜55。因而，第1拾取位置P1和第2拾取位置P2、与第3拾取位置P3和第4拾取位置P4隔着第1旋转台11相互平行且彼此相面对地配置。因此，向第1拾取位置P1供给正极片材51的第1供给生产线 150与向第2拾取位置P2供给隔膜55的第3供给生产线170能够并列地沿Y方向配置。 另一方面，向第3拾取位置P3供给负极片材52的第2供给生产线160与向第4拾取位置P4供给隔膜55的第4供给生产线180能够并列地沿Y方向配置。并且，能够隔着旋转台 11对称地配置第1供给生产线150和第2供给生产线160，能够隔着旋转台11对称地配置第3供给生产线160和第4供给生产线170。 [0028] 即，在层叠装置1中，从Y方向由供给生产线150、160、170、180沿Y方向供给的正极片材（正极板）51、负极片材（负极板）52以及隔膜55利用以画半圆的方式进行回转的第1回转单元110和第2回转单元120，在层叠单元10的由第1旋转台11旋转移动的多个电池层叠部15处被层叠而形成为层叠体（电池）50，经由输出单元20的第2旋转台21沿X方向被输送传送器140输出。因而，能够提供整体为简单的结构、集中为紧凑、空间效率较高，并且作业效率较高、生产节拍时间（タクトタイム）较短的层叠装置1。 [0029] 另外，输出单元20的第2旋转台21旋转的区域的一部分也与第1回转单元110和第2回转单元120回转的区域的一部分重叠，对于输出位置W4而言，通过使卸载机上下夹持电池50并使电池50从电池层叠夹具部（电池层叠部）15上下移动至电池输送部25，来防止第2旋转台21回转的区域与第1回转单元110和第2回转单元120回转的区域在高度方向上发生干涉。 [0030] 在图2中放大地表示有层叠装置1。在该层叠装置1中，正极片材51和负极片材52分别事先被切断为片状并收纳于储料器151和储料器161。正极片材51和负极片材52也可以以卷筒的状态进行供给，并在层叠装置1的一侧对其进行切割使其成片状。隔膜55以卷筒的状态进行供给，并利用各自的供给生产线170的切割器176和供给生产线180的切割器176对卷筒状的隔膜171进行切割。 [0031] 正极片材51的一例是这样的构件，将在金属氧化物等的正极活性物质中以重量比例如为100：3：10的比例混合碳黑等的导电材料、聚四氟乙烯的水性分散剂等的粘接剂所得到的正极活性材料涂敷在作为正极侧集电体的铝箔等的金属箔的两个表面上，使其干燥并将其轧制之后，将其切割为规定的大小而得到的。作为正极活性物质，能够列举出例如镍酸锂（LiNiO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、钴酸锂（LiCoO2）等的锂复合氧化物、硫族（S、Se、Te）化物。正极片材51也可以不是锂电池用的构件。 [0032] 负极片材52的一例是这样的构件，将负极活性材料涂敷在作为负极侧集电体的镍箔或铜箔等的金属箔的两个表面上，使其干燥并将其轧制之后，将其切割为规定的大小而得到的。负极活性材料是这样的物质：将在例如如无定形炭、难以石墨化的炭、易于石墨化的炭、或石墨等那样的贮存和释放正极活性物质的锂离子的负极活性物质中以固成分比例如为100：5的比例混合作为有机物烧结体的前体材料的苯乙烯丁二烯橡胶树脂粉末的水性分散剂，并使其干燥之后进行粉碎，从而在碳粒子表面负载碳化了的苯乙烯丁二烯橡胶而得到的物质作为主要材料，在该主要材料中以重量比例如为100：5的比例混合丙烯酸树脂乳液等的粘结剂而得到的。 [0033] 隔膜55为防止上述正极片材（正极板、正极层）51与负极片材（负极板、负极层）52之间的短路的构件，也可以具有保持电解液的功能。隔膜55是由例如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等的聚烯烃等构成的微多孔性膜，具有在过电流流动时，利用其发热使膜的空孔闭塞而切断电流的功能。隔膜55并不仅限于聚烯烃等的单层膜，也可以应用由聚乙烯层夹持聚丙烯层而成的三层构造、将聚烯烃微多孔膜和有机无纺布等层叠而成的构件。 [0034] 将正极片材51从正极储料器151向第1拾取位置P1供给的第1供给生产线150的结构与将负极片材52从负极储料器161向第3拾取位置P3供给的第2供给生产线160的结构、除了它们的配置是对称的以外都共通。在此，以第1供给生产线150为代表进行说明。第1供给生产线150具有能够切换使用两个正极储料器151的储料器切换单元152和将正极片材51从储料器151输送至第1拾取位置P1的送料单元153。送料单元153包含用于吸引正极片材51并将其向相邻的位置输送的多个吸附头154和对正极片材51的方位进行校正的校正单元155。 [0035] 在送料单元153中，右端的吸附头154从储料器151拾取正极片材51并将其向校正单元155的检查位置155a输送。在检查位置155a处，使用摄像机等对被拾取了的正极片材51的X方向、Y方向以及θ方向上的位置进行确认。第2个吸附头154拾取位于检查位置155a的正极片材51并将其向方位校正位置155b输送。在方位校正位置155b处，XYθ台基于在检查位置155a处识别的方位对正极片材51的X方向、Y方向以及θ方向上的位置进行校正。第3个吸附头154拾取位于方位校正位置155b的正极片材51并将其向再检查位置155c输送。在再检查位置155c处，对正极片材51的方位以及片材的状态进行确认，如果有什么不良，则正极片材51被从生产线挑出，等待接下来的正极片材51。左端的吸附头154拾取位于再检查位置155c的正极片材51并向第1拾取位置P1输送。 [0036] 送料单元153的多个吸附头154可以同步运动，也可以在非同步状态下、在成为正极片材51能够向接下来的位置移动的状态时使正极片材51向接下来的位置移动。非同步地移动多个吸附头154，通过将向接下来的位置送料的时间（移动的生产节拍时间）设定得比第1回转单元110层叠所需要的时间（层叠的生产节拍时间）短，即使在送料的中途产生不良、例如片材的检查不良的情况下，也能够抑制对层叠作业的影响。 [0037] 将隔膜55向正极侧的第2拾取位置P2供给的第3供给生产线170的结构与将隔膜55向负极侧的第4拾取位置P4供给的第4供给生产线180的结构、除了它们的配置是对称的以外都共通。在此，以第3供给生产线170为代表进行说明。第3供给生产线170包含卷绕有带状的隔膜55的卷筒171、施加适当的张力将隔膜55从卷筒171抽出的多个辊172、将抽出来的带状的隔膜55切割成规定的尺寸的切割器176以及将片状的隔膜55从切割器176向第2拾取位置P2输送的送料单元175。送料单元175包含吸附头174，将被切割器176切割为片状的隔膜55依次输送至第2拾取位置P2。 [0038] 切割器176例如是包含长方体状的筒的构件。长方体状的筒的各个周面具有吸附（吸引）隔膜55的功能，通过使筒旋转而自卷筒171抽出隔膜55。之后，利用周面的角对隔膜55进行切割，从而能够供给规定的尺寸的片状的隔膜55。这样的切割器例如记载在日本特开2005-50583号公报中。 [0039] 用于分别拾取正极片材51和隔膜55并将正极片材51和隔膜55向第1层叠位置W1的电池层叠部15供给的第1回转单元110是L字型的分度装置（旋转台），其包含以与第1臂111和第2臂112正交的方式构成的L字型的臂115。在各个臂111和臂112的顶端设有吸附头（吸引头）30，能够将正极片材51和隔膜55吸引起来进行输送。第1臂111以使其顶端的头30在第1拾取位置P1与第1层叠位置W1之间反复移动（回转、旋转）的方式进行运动。第2臂112与第1臂111连动地以使其顶端的头30在第1层叠位置W1与第2拾取位置P2之间反复移动的（回转、旋转）的方式进行运动。 [0040] 因而，L字型臂115在沿顺时针方向转动（正转）90度、沿逆时针方向转动（反转）90度时，能够将正极片材51和隔膜55供给至来到第1层叠位置W1的电池层叠部15。因此，能够将正极片材51和隔膜55层叠于第1层叠位置W1的电池层叠部15的电池50。另外，正转和反转也可以是相反的方向，将正极片材51和隔膜55向第1层叠位置W1供给的顺序也可以是相反的。 [0041] 用于分别拾取负极片材52和隔膜55并将负极片材52和隔膜55向第2层叠位置W3的电池层叠部15供给的第2回转单元120与第1回转单元110是左右对称的配置。第2回转单元120也是L字型的分度装置（旋转台），其包含以与第3臂121和第4臂122正交的方式构成的L字型的臂125。在各个臂121和臂122的顶端设有吸附头（吸引头）30，能够将负极片材52和隔膜55吸引起来进行输送。第3臂121以使其顶端的头30在第3拾取位置P3与第2层叠位置W3之间反复转动的方式进行运动，第4臂122与第3臂121连动地以使其顶端的头30在第2层叠位置W3与第4拾取位置P4之间反复转动的方式进行运动。 [0042] 因而，L字型臂125在进行正转和反转时，能够向来到第2层叠位置W3的电池层叠部15供给负极片材52和隔膜55。因此，能够将负极片材52和隔膜55层叠于第2层叠位置W3的电池层叠部15的电池50。另外，正转和反转也可以是相反的方向，将负极片材52和隔膜55供给至第2层叠位置W3的顺序也可以是相反的。 [0043] 层叠单元10包含在四个方向上搭载有电池层叠部（电池层叠夹具部）15的旋转台11，通过使旋转台11沿逆时针方向9以90度间距间歇性地旋转，从而使电池层叠部15依次移动至四次转动对称的作业位置W1～W4。电池层叠部15包含用于形成隔着隔膜55使正极片材51和负极片材52一个接一个层叠的区域（层叠区域）的层叠台16和用于暂时保持层叠起来的片材的夹具（止动件）17。 [0044] 夹具17配置为从上方按压住片材的四个角或靠近四个角的位置。夹具17在利用第1回转单元110和第2回转单元120将正极片材51、负极片材52以及隔膜55叠加在层叠台16上时、即在吸附头30下降时打开，在吸附头30上升时关闭（按压），使叠加后的片材51、52、55从吸附头30分离，并且使在电池层叠部15进行移动期间的片材51、52、55的状态稳定化。 [0045] 输出单元20自第4位置W4拾取隔着隔膜55层叠了规定的层（次数）的正极片材51以及负极片材52的电池50并将其输送至接下来处理的单元130。输出单元20包含在四个方向上搭载有电池输送部25的旋转台21，通过使旋转台21沿顺时针方向8以90度间距间歇性地旋转，从而使电池输送部25依次移动至四次转动对称的位置V1～V4。与电池层叠部10的旋转台11重合的位置V1为从第4位置W4拾取电池50的位置，在该位置配置有卸载机70，该卸载机70用于上下夹持电池50并使其从第4位置W4移动至位置V1，该第 4位置W4和位置V1是上下分离的。 [0046] 在利用卸载机70夹持电池50的上下并使电池50从位置W4上升时，在位置V1处、电池输送部25的爪（输出支承件）26关闭并从下侧支承电池50，从而将电池50从层叠单元10移送至输出单元20。电池输送部25将电池50从位置V1经由位置V2输送至与位置V1相反的一侧（两次转动对称、180度对称）的位置V3。在位置V3处，胶带安装单元130夹持电池输送部25的电池50的上下而将其取出，并在电池50的周围缠绕胶带进行固定。 [0047] 被固定了的电池50从胶带安装单元130被在X方向上延伸的电池输送传送器140输送，从而成为从层叠装置1取出的状态。 [0048] 在图3中，着眼于一个电池层叠部15来表示层叠装置1的动作。该例子表示的是将两侧面由隔膜55和负极52构成的电池50作为锂电池等电极体而制造的例子。层叠装置1被具有存储器和CPU的控制单元（未图示）程序控制。 [0049] 在开始电池50的制造时，在步骤81中，利用层叠单元10的旋转台11将电池层叠部15移动至第1作业位置（第1层叠位置）W1。在第1层叠位置W1处，作为初期处理，利用第1回转单元110向电池层叠部15仅供给隔膜55。在接下来的时机（移动周期）中，电池层叠部15移动至第2作业位置W2，但在该层叠装置10中，在第2作业位置W2处不进行作业（步骤82）。在接下来的移动周期中，电池层叠部15移动至第3作业位置（第2层叠位置）W3，利用第2回转单元120供给负极片材52和隔膜55，并向电池50层叠负极片材52和隔膜55（步骤83）。 [0050] 电池层叠部15在接下来的移动周期中移动至第4作业位置（输出位置）W4，在步骤84中，判断是否隔着隔膜55层叠了规定的数目（片数、组合）的负极片材52和正极片材51。 在还需要层叠的情况下，在步骤85中，不在第4作业位置W4进行作业，而在接下来的移动周期中，将电池层叠部15移动至第1作业位置（第1层叠位置）W1（步骤86）。在第1层叠位置W1处，利用第1回转单元110向电池层叠部15供给正极片材51和隔膜55，并依次将正极片材51和隔膜55层叠于电池层叠部15中的电池50。 [0051] 重复上述工序，在步骤84中，在判断已制造出层叠了规定数目的正极片材51、负极片材52以及隔膜55的电池50时，在步骤87中，利用输出单元20将电池50从第4作业位置W4输出。 [0052] 通过以上工序，在层叠装置1中，按照移动周期t1的间隔、四个电池50被以流水线式制造，按照移动周期t1的间隔、电池50被周期性地一个接一个地制造。对于移动周期t1来说，在第1层叠位置W1和第2层叠位置W2中，第1回转单元110和第2回转单元120分别供给正极片材51和隔膜55或负极片材52和隔膜55的时间（层叠的生产节拍时间）成为关键路径（クリティカルパス）。第1回转单元110和第2回转单元120使用L字型臂115和L字型臂125使片材的拾取与供给（层叠）能够同时平行地进行。因此，能够在使各L字型臂115、125运动一个周期的时间、即进行正转和反转的时间内，供给正极片材51和负极片材52以及隔膜55。因而，正极片材51和隔膜55在第1层叠位置W1处层叠，负极片材 52和隔膜55在第2层叠位置W3处层叠，旋转台11的移动周期t1是能够取得与L字型臂 115、125的动作周期同步的时间则较佳，从而能够使旋转台11高速旋转，能够缩短电池50的制造间隔。 [0053] 并且，在该层叠装置1中，在旋转台11的四个位置W1～W4当中的第1层叠位置W1处层叠正极片材51和隔膜55，并行地，在第2层叠位置W3处层叠负极片材52和隔膜55。因此，能够使剩余的位置W4专用于输出用。因而，能够使层叠装置1的结构简单化，从而增加层叠装置1的配置的自由度。例如，在该层叠装置1中，由于旋转台11最少只需在三个位置停止即可，因此也能够以120度间距配置三个位置。然而，由于第1回转单元110和第 2回转单元120未呈直线地配置，因此有可能使层叠装置1的空间效率反而变低。此外，第 2位置W2虽未进行作业，但由于能够增长流水线而成为确保在周期t1制造的电池50的数目的缓冲，因此具有优点。 [0054] 也能够将旋转台11的停止位置增加至五个位置以上，增长流水线而进一步增加在周期t1制造的电池50的数目。在该情况下，为了提高实质性的制造效率，期望增大旋转台并且增加第1回转单元110和第2回转单元120的数目，使层叠装置成为大型的装置。 [0055] 此外，对于该层叠装置1来说，相对于用于使多个电池层叠部（层叠区域）15分别间歇性地旋转移动至多个作业位置W1～W4的第1旋转台11，第1回转单元110和第2回转单元120一边以使各自的L字型臂115和L字型臂125分别与作业位置W1的层叠区域15和作业位置W3的层叠区域15重叠的方式回转一边放取，并分别在作业位置W1和作业位置W3处层叠正极片材51和隔膜55或负极片材52和隔膜55。因此，在该层叠装置1中，进行圆周运动（回转运动）的第1回转单元110和第2回转单元120以一部分重叠于进行圆周运动的第1旋转台11的方式配置，并一边分别将长方形的正极片材51、负极片材52以及隔膜55改变90度朝向一边进行输送。 [0056] 因而，能够将拾取正极片材51的第1拾取位置P1、拾取隔膜55的第2拾取位置P3和第4拾取位置P4、以及拾取负极片材52的第3拾取位置P3分散配置于靠第1旋转台11的周围的比较近的位置。因此，能够高效率地将正极片材51、负极片材52以及隔膜55从各自的拾取位置P1～P4移动至旋转台11的上方的层叠区域15并进行层叠。因而，能够提供紧凑且生产效率较高的层叠装置1。 [0057] 并且，层叠装置1具有输出单元20，该输出单元20包含第2旋转台21，该第2旋转台21以与来到输出位置W4的第1旋转台11的层叠区域15重叠的方式进行旋转，并用于拾取来到输出位置W4的层叠区域15的电池（层叠体）50。通过使进行圆周运动的输出用的第2旋转台21以其一部分重叠于进行圆周运动的第1旋转台11的方式配置，能够使包含输出单元20在内、层叠装置1整体集中为紧凑。此外，由于将第1旋转台11和第2旋转台21以构成齿轮的轮列的方式设定旋转方向，并能够一边改变电池50的朝向一边进行输出，因此能够提供也容易避免旋转台彼此之间的机器的干涉、输出效率也较高的层叠装置。 [0058] 此外，对于层叠装置1来说，在成为层叠作业的中心的第1旋转台11的周围配置有回转的输入用的第1回转单元110、120、以及旋转的输出用的第2旋转台21。采用这样的配置，在紧凑的空间内连接成为直线的配置的输入·输出生产线、即用于供给正极片材的第1供给生产线150、用于供给负极片材的第2供给生产线160、用于供给隔膜的第3供给生产线170和第4供给生产线180、还有用于将层叠后的电池50输出的输送传送器140、第1旋转台11。 [0059] 并且，对于该层叠装置1来说，使直线的多个供给生产线150～180以层叠单元10的旋转台11为中心呈180度对称的I字型配置，并使输送传送器140配置在与上述多个供给生产线150～180正交的方向上，作为整体，设计为收纳在与I字型相近的T字型的空间内。因而，空间效率较高，即使在比较窄的空间内也能够配置层叠装置1。此外，通过使多个层叠装置1并行地配置，能够进一步提高电池50的制造效率。 [0060] 另外，在上述内容中，说明了利用层叠装置1制造锂离子电池用的电极体（电池）50的例子，但并不限于锂离子电池，层叠装置1适用于制造包括层叠型的电极体的电池。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈