特許 7342840 薄板材の搬送方法、及び搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-04

(45)【発行日】2023-09-12

(54)【発明の名称】薄板材の搬送方法、及び搬送装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 49/06 20060101AFI20230905BHJP

   B65G 59/06 20060101ALI20230905BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20230905BHJP

【ＦＩ】

B65G49/06 Z

B65G59/06 101B

H01L21/68 A

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020185076

(22)【出願日】2020-11-05

(65)【公開番号】P2022074754

(43)【公開日】2022-05-18

【審査請求日】2022-10-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】三村 裕毅

【審査官】加藤 三慶

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１４８８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３３５５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２０６１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１５９１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０１３７５４４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ４９／０６

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

Ｂ６５Ｇ ５９／０６

Ｂ６５Ｈ ３／００

Ｂ６５Ｈ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高さ方向に所定の間隔を空けて対向配置された複数の薄板材を連続的に搬送する搬送方法であって、
前記複数の薄板材の端部を支持しつつ、前記複数の薄板材を下方向に移動させるステップと、
前記複数の薄板材のうち最も低い第１の薄板材と、前記第１の薄板材よりも高く、かつ隣接する第２の薄板材との間にガスを流入させ、前記第１の薄板材と前記第２の薄板材とを離隔させるステップと、
前記第１の薄板材と前記第２の薄板材とを離隔させたまま、前記第１の薄板材をコンベヤに当接させて搬送するステップと、を含み、
前記第１の薄板材と前記第２の薄板材とを離隔させるステップと、前記第１の薄板材をコンベヤに当接させて搬送するステップとでは、
ストッパを、前記第１の薄板材よりも高い位置にある前記複数の薄板材の残りにおける前記コンベヤ側に移動させる、
薄板材の搬送方法。

【請求項2】

高さ方向に所定の間隔を空けて対向配置された複数の薄板材を連続的に搬送する搬送装置であって、
複数のフレームを備えるラックと、
ラック降下装置と、
エアノズルと、
コンベヤと、
ストッパと、
を備え、
前記ラックは、複数の薄板材を収容し、
前記複数のフレームのそれぞれは、前記複数の薄板材の端部を支持し、
前記ラック降下装置は、前記ラックを下方向に移動させ、
前記エアノズルは、前記複数の薄板材のうち最も低い第１の薄板材と、前記第１の薄板材よりも高く、かつ隣接する第２の薄板材との間にガスを流入させ、前記第１の薄板材と前記第２の薄板材とを離隔させ、前記第１の薄板材を前記コンベヤに当接させ、
前記コンベヤは、前記コンベヤに当接させられた前記第１の薄板材を搬送し、
前記ストッパは、前記第１の薄板材よりも高い位置にある前記複数の薄板材の残りにおける前記コンベヤ側に設けられた、
薄板材の搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、薄板材の搬送方法、及び搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示の搬送装置は、カセットと、複数の支持部材とを備える。カセットは、複数のフレームが縦方向に積み重ねられることにより形成される。カセットは、フレームの枠部が薄板を支持して、複数の薄板を収容する。複数の支持部材は、薄板をフレームから持ち上げて横方向に移動可能に支持する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－１１５１３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願発明者は、以下の課題を発見した。
このような搬送装置では、複数の薄板同士がカセット等の収容部に収容された場合、高さ方向に複数の薄板同士が干渉し、安定して薄板を搬送できない可能性がある。

【0005】

このような薄板の搬送装置の一具体例である搬送装置９０がある。図１０及び図１１に示すように、搬送装置９０は、コンベヤ９１と、ラック９３とを備える。ラック９３は、薄板材Ｗ９１と、薄板材Ｗ９２とを収容する。具体的には、ラック９３のフレーム９３１ａ、９３１ｂが、薄板材Ｗ９１の端部Ｗ９１ａ、Ｗ９１ｂをそれぞれ支持する。ラック９３のフレーム９３２ａ、９３２ｂが、薄板材Ｗ９２の端部Ｗ９２ａ、Ｗ９２ｂをそれぞれ支持する。ラック９３は、下方（ここでは、Ｚ軸方向マイナス側）に移動して、コンベヤ９１が薄板材Ｗ９１に接触して所定の搬送方向（ここでは、Ｙ軸方向プラス側）に搬送する。

【0006】

しかし、薄板材Ｗ９２は、薄板材Ｗ９２自体の自重によって下方へ曲がり、薄板材Ｗ９２の中央部Ｗ９２ｃが薄板材Ｗ９１の中央部Ｗ９１ｃと接触することがある。この接触によって、薄板材Ｗ９１と、薄板材Ｗ９２とが機械的に干渉し、図１１に示すように、薄板材Ｗ９２が、所定の位置から移動する。そのため、薄板材Ｗ９１、Ｗ９２を安定して搬送することができないことがあった。

【0007】

本発明の目的は、薄板材同士の干渉を抑制しつつ、薄板材を安定して搬送することができる薄板材の搬送方法及び搬送装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る薄板材の搬送方法は、
高さ方向に所定の間隔を空けて対向配置された複数の薄板材を連続的に搬送する搬送方法であって、
前記複数の薄板材の端部を支持しつつ、前記複数の薄板材を下方向に移動させるステップと、
前記複数の薄板材のうち最も低い第１の薄板材と、前記第１の薄板材よりも高く、かつ隣接する第２の薄板材との間にガスを流入させ、前記第１の薄板材と前記第２の薄板材とを離隔させるステップと、
前記第１の薄板材と前記第２の薄板材とを離隔させたまま、前記第１の薄板材をコンベヤに当接させて搬送するステップと、を含む。

【0009】

このような構成によれば、最も低い第１の薄板材と、第１の薄板材よりも高くかつ隣接する第２の薄板材とを離隔させる。その後、第１及び第２の薄板材を離隔させたまま、第１の薄板材をコンベヤに当接させて搬送する。そのため、ラックに収容された薄板材同士の干渉を抑制しつつ、薄板材を安定して搬送することができる。

【0010】

また、前記第１の薄板材と前記第２の薄板材とを離隔させるステップと、前記第１の薄板材をコンベヤに当接させて搬送するステップとでは、
ストッパを、前記第１の薄板材よりも高い位置にある前記複数の薄板材の残りにおけるコンベヤ側に移動させることを特徴としてもよい。

【0011】

このような構成によれば、第１の薄板材よりも高い位置にある複数の薄板材の残りがコンベヤ側へ移動しても、ストッパが当該複数の薄板材の残りを抑える。よって、当該複数の薄板材の残りがコンベヤへ落下することを抑制することができ、第１の薄板材を安定して搬送することができる。

【0012】

本発明に係る薄板材の搬送装置は、
高さ方向に所定の間隔を空けて対向配置された複数の薄板材を連続的に搬送する搬送装置であって、
複数のフレームを備えるラックと、
ラック降下装置と、
エアノズルと、
コンベヤと、
を備え、
前記ラックは、複数の薄板材を収容し、
前記複数のフレームのそれぞれは、前記複数の薄板材の端部を支持し、
前記ラック降下装置は、前記ラックを下方向に移動させ、
前記エアノズルは、前記複数の薄板材のうち最も低い第１の薄板材と、前記第１の薄板材よりも高く、かつ隣接する第２の薄板材との間にガスを流入させ、前記第１の薄板材と前記第２の薄板材とを離隔させ、前記第１の薄板材を前記コンベヤに当接させ、
前記コンベヤは、前記コンベヤに当接させられた前記第１の薄板材を搬送する。

【0013】

このような構成によれば、最も低い第１の薄板材と第１の薄板材よりも高く、かつ隣接する第２の薄板材とを離隔させたまま、第１の薄板材をコンベヤに当接させて搬送する。そのため、ラックに収容された薄板材同士の干渉を抑制しつつ、薄板材を安定して搬送することができる。

【0014】

また、前記第１の薄板材よりも高い位置にある前記複数の薄板材の残りにおけるコンベヤ側に設けられたストッパを備えることを特徴としてもよい。

【0015】

このような構成によれば、第１の薄板材よりも高い位置にある複数の薄板材の残りがコンベヤ側へ移動しても、ストッパが当該複数の薄板材の残りを抑える。よって、当該複数の薄板材の残りがコンベヤへ落下することを抑制することができ、第１の薄板材を安定して搬送することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明は、薄板材同士の干渉を抑制しつつ、薄板材を安定して搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施の形態に係る搬送方法を示すフローチャートである。

【図2】実施の形態１に係る搬送装置を示す側面図である。

【図3】実施の形態１に係る搬送装置を示す正面図である。

【図4】実施の形態１に係る搬送装置を用いた搬送方法の流れを示す概略図である。

【図5】実施の形態１に係る搬送装置を用いた搬送方法の流れを示す概略図である。

【図6】実施の形態１に係る搬送装置を用いた搬送方法の流れを示す概略図である。

【図7】実施の形態１に係る搬送装置を用いた搬送方法の流れを示す概略図である。

【図8】実施の形態１に係る搬送装置の一変形例を示す側面図である。

【図9】実施の形態１に係る搬送装置の一変形例を示す上面図である。

【図10】本発明が解決しようとする課題に係る搬送方法の流れを示す概略図である。

【図11】本発明が解決しようとする課題に係る搬送方法の流れを示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

【0019】

（実施の形態１）
図１を参照して実施の形態１に係る搬送方法について説明する。

【0020】

複数の薄板材を下方向に移動させる（薄板材移動ステップＳＴ１）。具体的には、複数の薄板材は、高さ方向に所定の間隔を空けて対向配置されている。また、複数の薄板材の端部同士が支持されている。複数の薄板材は、最も低い第１の薄板材と、第１の薄板材よりも高く、かつ隣接する第２の薄板材とを備える。複数の薄板材の下方には、コンベヤが配置されている。複数の薄板材を下方向に移動させ、コンベヤに接近させる。

【0021】

続いて、第１の薄板材と、第２の薄板材との間にガスを流入させ、第１の薄板材と第２の薄板材とを離隔させる（ガス流入ステップＳＴ２）。

【0022】

続いて、第１の薄板材と第２の薄板材とを離隔させたまま、第１の薄板材をコンベヤに当接させて搬送する（薄板材搬送ステップＳＴ３）。

【0023】

最後に、複数の薄板材の搬送が終了か否かを判定する（搬送終了判定ステップＳＴ４）。薄板材の搬送が終了したと判定するまで、上記した薄板材移動ステップＳＴ１～薄板材搬送ステップＳＴ３を繰り返す（搬送終了判定ステップＳＴ４：ＮＯ）。すると、複数の薄板材の残りを搬送することができる。つまり、複数の薄板材を１枚ずつ連続的に搬送することができる。薄板材の搬送が終了したと判定すると、本搬送方法を終了する（搬送終了判定ステップＳＴ４：ＹＥＳ）。

【0024】

以上より、最も低い第１の薄板材とその上方に位置し、かつ隣接する第２の薄板材とを離隔させた状態を保ちながら、第１の薄板材をコンベヤに当接させて搬送する。そのため、薄板材同士の干渉を抑制しつつ、板材を安定して搬送することができる。

【0025】

（搬送装置）
次に、図２及び図３を参照して、上記した実施の形態１にかかる搬送方法に使用可能な搬送装置について説明する。なお、当然のことながら、図２及びその他の図面に示した右手系ＸＹＺ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、Ｚ軸プラス向きが鉛直上向き、ＸＹ平面が水平面であり、図面間で共通である。

【0026】

図２は、実施の形態１に係る搬送装置を示す側面図である。図３は、図２に示すIIIＡ－IIIＡ矢視図である。図３は、分かり易さのため、ラック３の上部の図示を適宜省略した。

【0027】

図２に示すように、搬送装置１０は、コンベヤ１と、ガスノズル２と、ラック３と、ラック降下装置４とを備える。

【0028】

コンベヤ１は、図示しない支持部材等を介して、所定の高さに設けられている。コンベヤ１は、第１の薄板材Ｗ１及び第２の薄板材Ｗ２を所定の搬送方向（ここでは、Ｙ軸方向プラス側）に運搬することができる装置である。コンベヤ１は、ベルト式コンベヤ、又はローラ式コンベヤを利用してもよい。本実施形態１に係るコンベヤ１は、ベルト式コンベヤであり、環状ベルト１ａと、２つのローラ１ｂとを備える。２つのローラ１ｂは、環状ベルト１ａの内側において、環状ベルト１ａの両端にそれぞれ設けられている。２つのローラ１ｂは、図示しない駆動源から駆動力を供給されて、回転する。２つのローラ１ｂの回転に伴い、環状ベルト１ａが回転する。環状ベルト１ａの回転に伴い、環状ベルト１ａの搬送面１ｃが搬送方向に並進移動し、環状ベルト１ａに載置された搬送物が搬送方向に搬送される。

【0029】

ガスノズル２は、図示しないガス供給源からガスを供給されて、そのガスを所定の方向に向けて流出する。ガス供給源は、例えば、コンプレッサ等である。そのガスは、多種多様な気体を利用してもよく、例えば、エアや窒素を利用することができる。ガスノズル２は、コンベヤ１から搬送入口側（ここでは、Ｙ軸方向マイナス側）に所定の間隔を空けて設けられている。ガスノズル２の位置及び姿勢は、ガスノズル２がガスを第１の薄板材Ｗ１と第２の薄板材Ｗ２との間に向けて流出できるように、決定されるとよい。

【0030】

図２及び図３に示すように、ラック３は、コンベヤ１の上方に配置されている。ラック３は、コンベヤ１に向かって降下可能に設けられている。ラック３は、壁状部３０ａ、３０ｂと、複数のフレーム３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂとを備える。

【0031】

壁状部３０ａ、３０ｂは、所定の間隔を空けて相互に対向する。壁状部３０ａ、３０ｂは、図示しない部材を介して機械的に接続されて、相互の位置関係が固定されているとよい。壁状部３０ａは、壁状部３０ｂと対向する主面３０ａ１を有し、壁状部３０ｂは、壁状部３０ａと対向する主面３０ｂ１を有する。

【0032】

第１の薄板材Ｗ１は、端部Ｗ１ａと、端部Ｗ１ｂと、中央部Ｗ１ｃとを備える。端部Ｗ１ａ、端部Ｗ１ｂは、第１の薄板材Ｗ１の幅方向（ここでは、Ｘ軸方向）における両端にそれぞれ位置する。中央部Ｗ１ｃは、端部Ｗ１ａと、端部Ｗ１ｂとの間に位置する。第２の薄板材Ｗ２は、端部Ｗ２ａと、端部Ｗ２ｂと、中央部Ｗ２ｃとを備える。端部Ｗ２ａ、端部Ｗ２ｂは、第２の薄板材Ｗ２の幅方向（ここでは、Ｘ軸方向）における両端にそれぞれ位置する。中央部Ｗ２ｃは、端部Ｗ２ａと、端部Ｗ２ｂとの間に位置する。第１及び第２の薄板材Ｗ１、Ｗ２は、特に限定されず、多種多様な材料からなり、多種多様な形状を採り得る。

【0033】

フレーム３１ａ、３２ａは、壁状部３０ａの主面３０ａ１に設けられている。フレーム３１ａは、フレーム３２ａよりも下方に位置する。フレーム３１ｂ、３２ｂは、壁状部３０ｂの主面３０ｂ１に設けられている。フレーム３１ｂは、フレーム３２ｂよりも下方に位置する。

【0034】

フレーム３１ａは、第１の薄板材Ｗ１の端部Ｗ１ａを支持する。フレーム３１ｂは、第１の薄板材Ｗ１の端部Ｗ１ｂを支持する。フレーム３２ａは、第２の薄板材Ｗ２の端部Ｗ２ａを支持する。フレーム３２ｂは、第２の薄板材Ｗ２の端部Ｗ２ｂを支持する。

【0035】

ラック降下装置４は、ラック３を下方に移動させる技術的な降下手段であればよく、例えば、スライド機構、アクチュエータ、ロボットアームのいずれかであってもよい。

【0036】

（搬送方法の一具体例）
次に、図１～図７を参照して、実施の形態１に係る搬送装置１０を用いた搬送方法について説明する。図４～図７は、図２及び図３に示す搬送装置を用いた搬送方法の流れを示す概略図である。図６は、図５に示すＶＩＡ－ＶＩＡ矢視図である。

【0037】

図４に示すように、ラック３を下降させる（薄板材移動ステップＳＴ１）。具体的に、ラック降下装置４によって、ラック３を下降させて、第１の薄板材Ｗ１をコンベヤ１の環状ベルト１ａ近傍まで移動させる。第１及び第２の薄板材Ｗ１、Ｗ２は、第１及び第２の薄板材Ｗ１、Ｗ２自体の自重によって下方へ曲がってもよい。第１及び第２の薄板材Ｗ１、Ｗ２は、例えば、セパレータであり、当該セパレータは、燃料電池を構成する部材であってもよい。

【0038】

続いて、図５及び図６に示すように、ガスをガスノズル２から第１の薄板材Ｗ１と第２の薄板材Ｗ２との間に流入させる（ガス流入ステップＳＴ２）。すると、第１の薄板材Ｗ１と第２の薄板材Ｗ２とは、ガスから圧力を受けて、離隔する。第１の薄板材Ｗ１は、コンベヤ１の環状ベルト１ａの搬送面１ｃに押し当てられる。

【0039】

続いて、図７に示すように、第１の薄板材Ｗ１を搬送する（薄板材搬送ステップＳＴ３）。具体的には、コンベヤ１の環状ベルト１ａの搬送面１ｃを搬送方向（ここでは、Ｙ軸方向プラス側）に並進移動させて、第１の薄板材Ｗ１を搬送方向に移動させる。

【0040】

最後に、薄板材の搬送が終了か否かを判定する（搬送終了判定ステップＳＴ４）。薄板材の搬送が終了したと判定するまで、上記した薄板材移動ステップＳＴ１～薄板材搬送ステップＳＴ３を繰り返す（搬送終了判定ステップＳＴ４：ＮＯ）。すると、複数の薄板材の残りＷ２等を搬送することができる。つまり、複数の薄板材を１枚ずつ連続的に搬送することができる。薄板材の搬送が終了したと判定すると、本搬送方法を終了する（搬送終了判定ステップＳＴ４：ＹＥＳ）。

【0041】

以上より、第１及び第２の薄板材Ｗ１、Ｗ２のうち最も低い第１の薄板材Ｗ１とその上方に位置する第２の薄板材Ｗ２とを離隔させたまま、第１の薄板材Ｗ１をコンベヤ１に当接させて搬送する。そのため、第１及び第２の薄板材Ｗ１、Ｗ２の干渉を抑制しつつ、第１の薄板材Ｗ１を安定して搬送することができる。

【0042】

また、ラック３内における第１の薄板材Ｗ１と、第２の薄板材Ｗ２との距離（ピッチ）が狭くても、第１の薄板材Ｗ１と第２の薄板材Ｗ２とを離隔させることができ、第１の薄板材Ｗ１をコンベヤ１に当接させて搬送する。よって、ラック３内における隣接する第１及び第２の薄板材Ｗ１、Ｗ２同士の距離を短縮することができる。ラック３が、第１の薄板材Ｗ１及び第２の薄板材Ｗ２と同じ薄板材をさらに収容する場合であっても、当該薄板材同士の干渉を抑制しつつ、第２の薄板材Ｗ２及び当該薄板材を第１の薄板材Ｗ１と同様に安定して搬送することができる。

【0043】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、本発明は、上記実施の形態やその一例を適宜組み合わせて実施してもよい。例えば、本実施の形態１に係る搬送装置１０は、第１の薄板材Ｗ１及び第２の薄板材Ｗ２を収容したが、第１の薄板材Ｗ１及び第２の薄板材Ｗ２と同じ薄板材を３枚以上収容してもよい。ラック３は、搬送装置１０が収容する薄板材の枚数に応じて、フレーム３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂと同じフレームを適宜備えるとよい。搬送装置１０が収容する薄板材は、第２の薄板材Ｗ２よりも高い位置においてフレームに支持されるとよい。

【0044】

また、図８及び図９に示すように、本実施の形態１に係る搬送装置１０は、ストッパ５をさらに備えてもよい。本実施の形態１に係る搬送装置１０を用いた搬送方法では、ガス流入ステップＳＴ２と薄板材搬送ステップＳＴ３とでは、ストッパ５を第２の薄板材Ｗ２におけるコンベヤ１側に移動させてもよい。この移動によって、第２の薄板材Ｗ２がコンベヤ１側に寄っても、ストッパ５が第２の薄板材Ｗ２を抑える。よって、複数の薄板材の残りがコンベヤ１に落下することを抑制することができる。よって、第１の薄板材Ｗ１を安定して搬送することができる。

【0045】

薄板材の搬送が終了したと判定するまで、上記した薄板材移動ステップＳＴ１～薄板材搬送ステップＳＴ３を繰り返す場合がある。このような場合、同様に、ガス流入ステップＳＴ２と薄板材搬送ステップＳＴ３とでは、ストッパ５を最も低い薄板材よりも高い位置にある複数の薄板材の残りにおけるコンベヤ１側に移動させるとよい。この移動によって、複数の薄板材の残りがコンベヤ１に落下することを抑制することができる。よって、第２の薄板材Ｗ２及び複数の薄板材の残りを安定して搬送することができる。

【符号の説明】

【0046】

１０ 搬送装置
１ コンベヤ
１ａ 環状ベルト １ｂ ローラ
１ｃ 搬送面
２ ガスノズル ３ ラック
３０ａ、３０ｂ 壁状部 ３０ａ１、３０ｂ１ 主面
３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ フレーム
４ ラック降下装置 ５ ストッパ
ＳＴ１ 薄板材移動ステップ ＳＴ２ ガス流入ステップ
ＳＴ３ 薄板材搬送ステップ ＳＴ４ 搬送終了判定ステップ
Ｗ１ 第１の薄板材
Ｗ１ａ、Ｗ１ｂ 端部 Ｗ１ｃ 中央部
Ｗ２ 第２の薄板材
Ｗ２ａ、Ｗ２ｂ 端部 Ｗ２ｃ 中央部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】