JP7694361B2 - How to use the suction device - Google Patents
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Description
本開示は、燃料電池の製造に使用されるシート材を取り扱う吸引装置および吸引装置の使用方法に関する。 This disclosure relates to a suction device for handling sheet materials used in the manufacture of fuel cells and a method for using the suction device.
従来、紙に接触することなく、紙を1枚ずつ持ち上げる吸引器が存在する。特許文献1の揚力吸引器は、2個の吸引器本体と、整流ガイドと、を備える。それぞれの吸引器本体は、紙と向かい合うように配されて空気を周囲に向かって放射状に吐出する、円形かつ凹状のテーパ部を備える。すなわち、この吸引器本体は、ベルヌーイ式の吸引器である。 Conventionally, there are aspirators that lift paper one sheet at a time without touching the paper. The lift aspirator of Patent Document 1 comprises two aspirator bodies and a flow straightening guide. Each aspirator body has a circular, concave tapered portion that is disposed to face the paper and expels air radially toward the surroundings. In other words, this aspirator body is a Bernoulli-type aspirator.
整流ガイドは、2個のテーパ部の周囲に配されている略T字状の形状を有する壁状の構造である。より具体的には、整流ガイドの一部は、2個の吸引器本体の配列方向と略平行に設けられている。整流ガイドの他の一部は、2個の吸引器本体の間に設けられている。整流ガイドは、それぞれのテーパ部に面する部位に、凹曲面状のガイド面を備える。吸引器本体のテーパ部から吐出された空気のうち整流ガイドが存在する方向に吐出される空気は、ガイド面に沿って向きを変えられ、整流ガイドが存在しない方向に、吹き出される。その結果、近接して配される2個の吸引器本体の間、および吸引器本体と他の構造物との間において、乱流の発生が防止され、揚力吸引器は安定して負圧を生じさせることができる。 The straightening guide is a wall-like structure having an approximately T-shape arranged around the two tapered parts. More specifically, a part of the straightening guide is arranged approximately parallel to the arrangement direction of the two aspirator bodies. The other part of the straightening guide is arranged between the two aspirator bodies. The straightening guide has a concave guide surface in the part facing each tapered part. The air discharged from the tapered part of the aspirator body in the direction where the straightening guide exists is redirected along the guide surface and blown out in the direction where the straightening guide does not exist. As a result, the generation of turbulence is prevented between the two aspirator bodies arranged close to each other, and between the aspirator body and other structures, and the lift aspirator can generate negative pressure stably.
一方、燃料電池の構成要素であるセルスタックは、膜電極ガス拡散層接合体(MEGA:Membrane Electrode Gas diffusion layer Assembly)シートと、セパレータとを積層することにより形成される。セパレータとMEGAシートとの間に汚れや異物が介在しないように、セパレータとMEGAシートは、クリーンルーム内で積層される。また、個々のセパレータは、積層に先立って、MEGAシートと接合されシールされる面をレーザにより洗浄される。その後、複数のセパレータは、表面に汚れや異物が付着しないように、クリーンペーパーを挟んで積層される。クリーンペーパーは、表面に樹脂がコーティングされている紙である。 Meanwhile, a cell stack, which is a component of a fuel cell, is formed by stacking membrane electrode gas diffusion layer assembly (MEGA) sheets and separators. The separators and MEGA sheets are stacked in a clean room to prevent dirt or foreign matter from being present between the separators and the MEGA sheets. Prior to stacking, the surfaces of each separator that will be joined and sealed to the MEGA sheets are cleaned with a laser. After that, multiple separators are stacked with clean paper between them to prevent dirt or foreign matter from adhering to the surface. Clean paper is paper with a resin coating on its surface.
特許文献1に記載された吸引器本体は、ベルヌーイ式の吸引器である。ベルヌーイ式の吸引器においては、空気は、吸引器本体と紙の間において、吸引器本体から放射状に周囲に向かって吐き出される。このため、吸引器本体を中心として、広い領域に空気の流れが及ぶ。その結果、ベルヌーイ式の吸引器は、広い領域において、その領域内の構造物に付着している微細な埃を空気中に飛散させる。よって、特許文献1の技術は、燃料電池の製造工程において、クリーンペーパーを取り扱う吸引装置として用いるのには、適さない。このような問題は、燃料電池の製造工程においてクリーンペーパーを取り扱う吸引装置に限らず、環境の清浄度を維持しつつシート材を取り扱う装置について、存在する。 The suction device body described in Patent Document 1 is a Bernoulli type suction device. In a Bernoulli type suction device, air is discharged radially from the suction device body to the surroundings between the suction device body and the paper. For this reason, the air flow extends over a wide area with the suction device body as the center. As a result, the Bernoulli type suction device scatters fine dust attached to structures within a wide area into the air. Therefore, the technology of Patent Document 1 is not suitable for use as a suction device that handles clean paper in the fuel cell manufacturing process. Such problems are not limited to suction devices that handle clean paper in the fuel cell manufacturing process, but exist in devices that handle sheet materials while maintaining the cleanliness of the environment.
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。 This disclosure can be realized in the following forms:
(1)本開示の一形態によれば、燃料電池の製造に使用される重ねて配置されている複数のシート材のうち1枚のシート材を吸引することにより保持するための吸引装置が提供される。この吸引装置は、前記1枚のシート材を吸引することにより保持する1以上のサイクロン式チャックであって、前記1枚のシート材と対向させる対向面に凹部を有し、前記凹部は、それぞれガスを吐出する複数のノズルを備え、ガスの旋回流を生成する、1以上のサイクロン式チャックと、前記1以上のサイクロン式チャックのうちの1個のサイクロン式チャックの前記対向面における前記複数のノズルの重心から、前記複数のノズルよりも離れた位置に配され、前記複数のノズルのうちの1以上のノズルから吐出されるガスの流れの向きを変える1以上の整流壁と、を備える。
サイクロン式チャックにおいて生成される旋回流が及ぶ範囲は、単位時間あたりに同じ量のガスを吹き出すベルヌーイ式チャックのガスの流れが及ぶ範囲に比べて、小さい。このため、上記の態様の吸引装置においては、広い範囲において埃を飛散させることなく、空気中の清浄度を維持しながら、燃料電池の製造に使用されるシート材を吸引して保持することができる。
(2)上記形態の吸引装置において、前記1以上のサイクロン式チャックとしての複数のサイクロン式チャックを備え、前記1個のサイクロン式チャックにおいて、前記1以上の整流壁は、前記複数のノズルから吐出されるガスの流れの向きを、前記複数のサイクロン式チャックのうちの他の1個のサイクロン式チャックの前記凹部に向かう向きとは異なる向きに変える整流壁を含む、態様とすることができる。
このような態様とすれば、一つのサイクロン式チャックのノズルから吐出されたガスが他のサイクロン式チャックのノズルから吐出されたガスの流れを乱す可能性を、低減できる。このため、吸引装置は、安定してシート材を保持することができる。
(3)上記形態の吸引装置において、前記1個のサイクロン式チャックの前記凹部を囲む位置に、前記1以上の整流壁としての複数の整流壁を備え、前記1個のサイクロン式チャックにおいて、前記複数の整流壁は、前記複数のノズルの重心を中心として、等しい角度間隔を有する複数の位置に配され、それぞれ前記ガスの流れの向きを、それぞれの整流壁に当たる前の前記ガスの流れの向きに対して、同じ方向に偏向させる、態様とすることができる。
このような態様とすれば、サイクロン式チャックの複数のノズルから吐出されるガスの流れを、複数のノズルの重心を中心として、均等に近い配置に配することができる。このため、サイクロン式チャックは、安定してシート材を保持することができる。
(4)本開示の他の形態によれば、上記形態の吸引装置の使用方法が提供される。この吸引装置の使用方法において、前記燃料電池の製造に使用される複数のシート材は、それぞれ角部を有し、前記角部の輪郭が一致するように重ねて配置されている。前記使用方法は、前記整流壁により向きを変えられた後の前記ガスの流れの向きが、前記角部に向かう向きとは異なる向きとなるように、前記サイクロン式チャックの向きが定められた状態で、前記吸引装置を配置する工程と、配置された前記吸引装置により前記1枚のシート材を吸引することにより保持する工程と、を含む。
このような態様によれば、吸引して保持する対象であるシート材の角部が、角部上を流れるガスの流れによって押さえられて、シート材が持ち上げにくくなる事態の発生を防止できる。
(5)上記形態の吸引装置の使用方法において、前記吸引装置を配置する工程は、前記整流壁により向きを変えられた後の前記ガスの流れの向きが、配置後の前記吸引装置の前記1以上のサイクロン式チャックに最も近い他の構造物に向かう向きとは異なる向きとなるように、前記1以上のサイクロン式チャックの向きが定められた状態で、前記吸引装置を配置する工程である、態様とすることができる。
このような態様とすることにより、サイクロン式チャックにより生成される旋回流が他の構造物にあたって乱流を生じさせ、複数のシート材の端部を持ち上げて、複数のシート材が吸引装置によって持ち上げられてしまう事態の発生を防止できる。
また、サイクロン式チャックから吹き出される旋回流が他の構造物にあたって埃を飛散させ、吸引装置の周囲の清浄度が低下する可能性を低減することができる。
(6)本開示のさらに他の形態によれば、上記形態の吸引装置の使用方法が提供される。この吸引装置の使用方法において、前記燃料電池の製造に使用される複数のシート材は、それぞれ角部を有し、前記角部の輪郭が一致するように重ねて配置されている。前記使用方法は、前記整流壁により向きを変えられた後の前記ガスの流れの向きが、配置後の前記吸引装置の前記1以上のサイクロン式チャックに最も近い他の構造物に向かう向きとは異なる向きとなるように、前記1以上のサイクロン式チャックの向きが定められた状態で、前記吸引装置を配置する工程と、配置された前記吸引装置により前記1枚のシート材を吸引することにより保持する工程と、を含む。
このような態様とすることにより、サイクロン式チャックにより生成される旋回流が他の構造物にあたって乱流を生じさせ、複数のシート材の端部を持ち上げて、複数のシート材が吸引装置によって持ち上げられてしまう事態の発生を防止できる。
また、サイクロン式チャックから吹き出される旋回流が他の構造物にあたって埃を飛散させ、吸引装置の周囲の清浄度が低下する可能性を低減することができる。
本開示は、吸引装置、および吸引装置の使用方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、吸引装置の製造方法や吸引装置の制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
(1) According to one aspect of the present disclosure, there is provided a suction device for holding, by suction, one of a plurality of overlapping sheet materials used in the manufacture of a fuel cell, the suction device comprising: one or more cyclone-type chucks for holding the one sheet material by suction, the one or more cyclone-type chucks having recesses on a facing surface facing the one sheet material, the recesses each including a plurality of nozzles for discharging gas, and generating a swirling flow of gas; and one or more straightening walls arranged at a position farther away from a center of gravity of the plurality of nozzles on the facing surface of one of the one or more cyclone-type chucks than the plurality of nozzles, the straightening walls changing the direction of a flow of gas discharged from one or more of the plurality of nozzles.
The range of the swirling flow generated in the cyclone chuck is smaller than the range of the gas flow generated by the Bernoulli chuck, which blows out the same amount of gas per unit time, and therefore the suction device of the above aspect can suck and hold the sheet material used in the manufacture of fuel cells while maintaining the cleanliness of the air without scattering dust over a wide area.
(2) In the suction device of the above form, the one or more cyclone type chucks may be provided with a plurality of cyclone type chucks, and in one of the cyclone type chucks, the one or more straightening walls may include a straightening wall that changes the direction of the gas flow discharged from the plurality of nozzles to a direction different from the direction toward the recess of another one of the plurality of cyclone type chucks.
In this manner, the possibility that gas discharged from the nozzle of one cyclone chuck will disturb the flow of gas discharged from the nozzle of another cyclone chuck can be reduced, and the suction device can stably hold the sheet material.
(3) In the suction device of the above aspect, a plurality of straightening walls as the one or more straightening walls may be provided at positions surrounding the recess of the one cyclone type chuck, and in the one cyclone type chuck, the plurality of straightening walls may be arranged at a plurality of positions having equal angular intervals around the center of gravity of the plurality of nozzles, and each of the straightening walls may deflect the direction of the gas flow in the same direction as the direction of the gas flow before the gas hits each of the straightening walls.
In this manner, the gas flows discharged from the multiple nozzles of the cyclone chuck can be arranged nearly uniformly around the center of gravity of the multiple nozzles, thereby enabling the cyclone chuck to stably hold the sheet material.
(4) According to another aspect of the present disclosure, there is provided a method of using the suction device of the above aspect. In this method of using the suction device, a plurality of sheet materials used in the manufacture of the fuel cell each have a corner, and are stacked and arranged so that the contours of the corners match. The method of use includes the steps of: arranging the suction device in a state in which the orientation of the cyclone chuck is determined so that the direction of the gas flow after being redirected by the flow straightening wall is different from the direction toward the corner; and holding one sheet material by sucking it with the arranged suction device.
According to this aspect, it is possible to prevent a situation in which the corners of the sheet material to be sucked and held are pressed down by the gas flow over the corners, making it difficult to lift the sheet material.
(5) In the method of using the suction device of the above-mentioned form, the step of positioning the suction device may be a step of positioning the suction device in a state in which the orientation of the one or more cyclone type chucks is determined so that the direction of the gas flow after being redirected by the straightening wall is different from the direction toward other structures closest to the one or more cyclone type chucks of the suction device after positioning.
By adopting this type of configuration, it is possible to prevent the swirling flow generated by the cyclone chuck from hitting other structures and causing turbulence, lifting the ends of multiple sheet materials, and causing the multiple sheet materials to be lifted up by the suction device.
In addition, the possibility that the swirling airflow blown out from the cyclone chuck will hit other structures and scatter dust, reducing the cleanliness around the suction device, can be reduced.
(6) According to yet another aspect of the present disclosure, there is provided a method of using the suction device of the above aspect. In this method of using the suction device, a plurality of sheet materials used in the manufacture of the fuel cell each have a corner, and are arranged in a stack so that the contours of the corners match. The method of use includes the steps of: arranging the suction device in a state in which the orientation of the one or more cyclone-type chucks is determined so that the direction of the gas flow after being redirected by the flow straightening wall is different from the direction toward another structure closest to the one or more cyclone-type chucks of the suction device after the arrangement; and holding the one sheet material by suction with the arranged suction device.
By adopting this type of configuration, it is possible to prevent the swirling flow generated by the cyclone chuck from hitting other structures and causing turbulence, lifting the ends of multiple sheet materials, and causing the multiple sheet materials to be lifted up by the suction device.
In addition, the possibility that the swirling airflow blown out from the cyclone chuck will hit other structures and scatter dust, reducing the cleanliness around the suction device, can be reduced.
The present disclosure may be realized in various forms other than the suction device and the method of using the suction device, for example, a method of manufacturing the suction device, a method of controlling the suction device, a computer program for implementing the control method, a non-transitory recording medium on which the computer program is recorded, etc.
A.第1実施形態:
A1.給紙装置の構成:
図1は、本開示の第1実施形態の給紙装置10の概略構成を示す説明図である。給紙装置10は、吸引装置200と、支持台300と、を備える。
A. First embodiment:
A1. Configuration of the paper feeder:
1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a
支持台300は、複数のクリーンペーパーCPを支持する。クリーンペーパーCPは、燃料電池用に製造される複数のセパレータをまとめて取り扱う際に、複数のセパレータの間に挟まれる。すなわち、クリーンペーパーCPは、燃料電池の製造に使用される。クリーンペーパーCPは、具体的には、表面に樹脂をコーティングされた長方形の紙である。支持台300は、テーブル310と、2組のシートガイド320R,330R,340Rおよびシートガイド320L,330L,340Lと、を備える。
The
図2は、給紙装置10の概略構成を示す平面図である。テーブル310は、燃料電池の製造に使用される重ねて配置される複数のクリーンペーパーCPを支持する。テーブル310は、クリーンペーパーCP略同一の形状に設けられている。テーブル310上において、複数のクリーンペーパーCPは、外輪郭が一致するように重ねられて、配置される。なお、技術の理解を容易にするために、図1および図2においてクリーンペーパーCPは、示されていない。クリーンペーパーCPが配される位置およびクリーンペーパーCPの角部CPcの位置を、図2において、破線の引き出し線と符号で示す。
Figure 2 is a plan view showing the schematic configuration of the
シートガイド320R,330R,340Rおよびシートガイド320L,330L,340Lは、テーブル310を囲むように配されている。シートガイド320R,330R,340Rおよびシートガイド320L,330L,340Lは、燃料電池の製造に使用される重ねて配置された複数のクリーンペーパーCPを、テーブル310上において整列させる機能を奏する。シートガイド320R,330R,340Rおよびシートガイド320L,330L,340Lは、左右対称の位置に配されている。シートガイド320R,330R,340Rおよびシートガイド320L,330L,340Lを区別せずに表記する際には、シートガイド320,330,340と表記する。 Sheet guides 320R, 330R, 340R and sheet guides 320L, 330L, 340L are arranged to surround table 310. Sheet guides 320R, 330R, 340R and sheet guides 320L, 330L, 340L function to align multiple clean papers CP, which are stacked and used in the manufacture of fuel cells, on table 310. Sheet guides 320R, 330R, 340R and sheet guides 320L, 330L, 340L are arranged in symmetrical positions. When sheet guides 320R, 330R, 340R and sheet guides 320L, 330L, 340L are not distinguished from one another, they are referred to as sheet guides 320, 330, 340.
シートガイド320R,340Rは、テーブル310上に配されるクリーンペーパーCPの長辺に接する。シートガイド320R,340Rは、クリーンペーパーCPを挟んで、クリーンペーパーCPの短辺に沿った方向に向かい合って配されている。シートガイド320L,340Lは、支持台300においてシートガイド320R,340Rと対称の構成を備える。シートガイド320L,340Lは、シートガイド320R,340Rと同様の機能を奏する。
The sheet guides 320R and 340R contact the long side of the clean paper CP placed on the table 310. The sheet guides 320R and 340R are arranged facing each other in a direction along the short side of the clean paper CP, sandwiching the clean paper CP between them. The sheet guides 320L and 340L have a symmetrical configuration to the sheet guides 320R and 340R on the
シートガイド330R,330Lは、テーブル310上に配されるクリーンペーパーCPの短辺に接する。シートガイド330R,330Lは、クリーンペーパーCPを挟んで、クリーンペーパーCPの長辺に沿った方向に向かい合って配されている。 The sheet guides 330R and 330L contact the short side of the clean paper CP placed on the table 310. The sheet guides 330R and 330L are arranged facing each other in the direction along the long side of the clean paper CP, sandwiching the clean paper CP between them.
シートガイド320Rは、クリーンペーパーCPを持ち上げる際の吸引装置200の配置において、吸引装置200のサイクロン式チャック100Rに最も近い他の構造物である。シートガイド320Lは、クリーンペーパーCPを持ち上げる際の吸引装置200の配置において、吸引装置200のサイクロン式チャック100Lに最も近い他の構造物である。サイクロン式チャック100R,100Lについては、後に説明する。
The
吸引装置200は、支持台300上に重ねて配置されている複数のシート材のうち、1枚のシート材を吸引することにより保持する装置である。吸引装置200は、2個のサイクロン式チャック100R,100Lと、複数の整流壁130と、2個のアーム210R,210Lと、を備える。
The
サイクロン式チャック100R,100Lは、協働して、1枚のクリーンペーパーCPを吸引することにより保持する。より具体的には、サイクロン式チャック100R,100Lは、周囲の環境よりも高い圧力を有する空気を背後から供給されて、その空気を複数のノズルから吐出し、旋回流を生成する。空気の旋回流の中心部分に生じる負圧により、クリーンペーパーCPが吸引され保持される。2個のサイクロン式チャック100R,100Lを区別せずに表記する際には、サイクロン式チャック100と表記する。なお、本明細書においては、流体が仮想円上を1周分以上移動する場合だけではなく、同一の仮想円の異なる部位において、流体が仮想円の一部に沿ってそれぞれ移動する場合も、それら全体を「旋回流」と呼ぶ。 The cyclone chucks 100R and 100L cooperate to suck and hold a sheet of clean paper CP. More specifically, the cyclone chucks 100R and 100L are supplied with air having a higher pressure than the surrounding environment from behind, and the air is discharged from multiple nozzles to generate a swirling flow. The clean paper CP is sucked and held by the negative pressure generated in the center of the swirling air flow. When the two cyclone chucks 100R and 100L are not to be distinguished from each other, they are referred to as cyclone chucks 100. In this specification, the term "swirling flow" refers not only to the case where a fluid moves around one revolution or more on an imaginary circle, but also to the case where a fluid moves along a part of the imaginary circle at different parts of the same imaginary circle.
アーム210Rは、サイクロン式チャック100Rをテーブル310上に支持する。アーム210Rは、サイクロン式チャック100Rを、テーブル310上の所定の範囲内において移動させることができる。アーム210Rは、サイクロン式チャック100Rを、テーブル310の表面に対して垂直な方向に動かすことができる。アーム210Lは、サイクロン式チャック100Lをテーブル310上に支持する。アーム210Lは、サイクロン式チャック100Lを、テーブル310上の所定の範囲内において、移動させることができる。アーム210Lは、サイクロン式チャック100Lを、テーブル310の表面に対して垂直な方向に動かすことができる。
The
その結果、支持台300上に重ねて配置されている複数のクリーンペーパーCPのうち、最も上にある1枚のクリーンペーパーCPは、サイクロン式チャック100R,100Lによって吸引され保持されて、アーム210R,210Lによって移動されることができる。2個のアーム210R,210Lを区別しせずに表記する際には、アーム210と表記する。
As a result, of the multiple sheets of clean paper CP stacked on the support table 300, the topmost sheet of clean paper CP is sucked and held by the cyclone chucks 100R, 100L and can be moved by the
図3は、サイクロン式チャック100の斜視図である。図4は、図3とは異なる向きから見たサイクロン式チャック100の斜視図である。サイクロン式チャック100は、1枚のクリーンペーパーCPを吸引することにより保持する。サイクロン式チャック100は、1枚のクリーンペーパーCPと対向させる対向面110に、凹部120を有する。サイクロン式チャック100の対向面110は、平面部分を有するとともに、凹凸を有する。
Figure 3 is a perspective view of the
凹部120は、底面121と、内周面122と、凸部123と、を有する。底面121は、円形の外形を有する平面である。内周面122は、底面121の外周から立ち上がっており、凹部120の開口端に向かって広がっているテーパ状の側面である。凸部123は、底面121の中央に配されている。凸部123は、円錐台状の外形を有する。
The
凹部120は、底面121に2個のノズルNZを備える。2個のノズルNZは、凹部120の中心軸CAに対して対称の位置にある。2個のノズルNZは、それぞれ空気を吐出する。凹部120は、底面121の2個のノズルNZから吐出される空気により、空気の旋回流を生成する。なお、技術の理解を容易にするために、図3および図4において、ノズルNZは示されていない。
The
1個のサイクロン式チャック100Lの周囲には、4個の整流壁130が配されている。各整流壁130は、対向面110から、円形である凹部120の中心軸方向に沿って、突出している。各整流壁130は、対向面110に対して垂直な向きでサイクロン式チャック100Lを見たときに、円形である凹部120の中心軸を囲むように湾曲された、板状の形状を有する。すなわち、各整流壁130は、凹部120の中心軸を囲むような形状を有する凹曲面をそれぞれ有する。
Four straightening
4個の整流壁130は、2個のサイクロン式チャック100R,100Lのうちの1個のサイクロン式チャック100Lの対向面110における2個のノズルNZの重心Gnから、2個のノズルNZよりも離れた位置に配されている。ここで、複数のノズルNZの「重心Gn」とは、対向面110に対して垂直な向きで対向面110を見たときの、各ノズルNZの位置の重心を意味する。本実施形態において、2個のノズルNZの重心Gnは、凹部120の中心軸CAと一致する。
The four straightening
具体的には、4個の整流壁130は、サイクロン式チャック100Lの外周面に沿って、対向面110から突出するように構成されている(図3および図4も参照)。1個のサイクロン式チャック100Lにおいて、4個の整流壁130は、2個のノズルNZの重心Gnを中心として、等しい角度間隔を有する複数の位置に配されている。各整流壁130は、2個のノズルNZから吐出される空気の流れFgの向きを変える。
Specifically, the four straightening
サイクロン式チャック100Lにおいて生成される旋回流Fgが及ぶ範囲は、単位時間あたりに同じ量のガスを吹き出すベルヌーイ式チャックのガスの流れが及ぶ範囲に比べて、小さい。このため、本実施形態においては、広い範囲において埃を飛散させることなく、空気中の清浄度を維持しながら、燃料電池の製造に使用されるクリーンペーパーCPを吸引して保持することができる。
The range of the swirling flow Fg generated in the
また、サイクロン式チャック100Lによって生成される旋回流Fgがあたって乱流を生じさせ得る構造物がサイクロン式チャック100Lの周囲に存在する場合には、旋回流Fgがその構造物にあたりにくくなる位置に整流壁130が配されるように、吸引装置200を配することができる。その結果、空気中の清浄度をより高くすることができる。
In addition, if there is a structure around the
図5は、テーブル310上に配されたクリーンペーパーCPと、サイクロン式チャック100Lと、4個の整流壁130との関係を示す説明図である。図5は、サイクロン式チャック100Lの後方から、テーブル310上に配されたクリーンペーパーCPに垂直な方向に沿って、クリーンペーパーCPと、サイクロン式チャック100Lと、4個の整流壁130と、を見た状態を示している。なお、図5は、給紙装置10各部の各部の寸法を正確に反映しているものではない。
Figure 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the clean paper CP arranged on the table 310, the
複数のクリーンペーパーCPは、テーブル310上において、重ね方向から見たときに、長方形の外形の角部CPcの輪郭が一致するように重ねて配置されている。しかし、技術の理解を容易にするために、図5においては、複数のクリーンペーパーCPのうちの最も上のクリーンペーパーCPの外形と、他のクリーンペーパーCPの外形とを、ずらして示している。 The multiple clean papers CP are stacked on the table 310 so that the outlines of the corners CPc of the rectangular outer shape match when viewed from the stacking direction. However, to facilitate understanding of the technology, in FIG. 5, the outer shape of the topmost clean paper CP among the multiple clean papers CP is shown offset from the outer shapes of the other clean papers CP.
図6は、比較態様の吸引装置200cにおけるテーブル310上に配されたクリーンペーパーCPと、サイクロン式チャック100Lcと、の関係を示す説明図である。比較態様の吸引装置200cは、整流壁130を備えていない。比較態様の吸引装置200cの他の点は、第1実施形態の給紙装置10の吸引装置200と同じである。
Figure 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the clean paper CP arranged on the table 310 and the cyclone chuck 100Lc in the
吸引装置200cのサイクロン式チャック100Lcにおいて、凹部120は、底面121の2個のノズルNZから吐出される空気により、空気の旋回流Fgcを生成する。図6の例において、右のノズルNZから吐出される空気の流れFgcは、クリーンペーパーCPの角部CPcに向かって流れている。また、ノズルNZから吐出される空気の流れFgcが、シートガイド320Lに当たって反射することによって生じる空気の流れFgrが生じている。空気の流れFgrは乱流を含む。なお、技術の理解を容易にするために、空気の流れFgrは、本来の位置から左にずらして表示している。
In the cyclone chuck 100Lc of the
一方、図5に示す本実施形態の吸引装置200においては、2個のノズルNZのうち右のノズルNZから吐出される空気の流れは、本来は、左下に向かうはずである(図6参照)。しかし、右のノズルNZから吐出される空気の流れFgの向きは、整流壁130に当たる前の空気の流れFgの向きに対して、左方向に偏向させられている。その結果、右のノズルNZから吐出される空気の流れFgの向きは、下方に変わっている。
On the other hand, in the
図5に示す本実施形態の吸引装置200においては、2個のノズルNZのうち左のノズルNZから吐出される空気の流れは、本来は、右上に向かうはずである(図6参照)。しかし、左のノズルNZから吐出される空気の流れFgの向きは、整流壁130に当たる前の空気の流れFgの向きに対して、やはり左方向に偏向させられている。その結果、左のノズルNZから吐出される空気の流れFgの向きは、上方に変わっている。
In the
すなわち、4個の整流壁130のうちの上下に位置する2個の整流壁130は、それぞれ空気の流れFgの向きを、それぞれの整流壁130に当たる前の空気の流れFgの向きに対して、同じ方向に偏向させている。
In other words, of the four straightening
このような構成とすることにより、サイクロン式チャック100の2個のノズルNZから吐出されるガスの流れFgを、2個のノズルNZの重心Gnを中心として、均等に近い配置に配することができる。このため、サイクロン式チャック100Lは、安定してクリーンペーパーCPを保持することができる。
This configuration allows the gas flows Fg discharged from the two nozzles NZ of the
以上では、2個のサイクロン式チャック100R,100Lのうちのサイクロン式チャック100Lを例に、その構成および効果を説明した。しかし、サイクロン式チャック100Rも、サイクロン式チャック100Lと同様の構成を有し、同様の効果を奏する。
The above describes the configuration and effects of the
図7は、クリーンペーパーCPをセパレータの間に配するために、クリーンペーパーCPを1枚ずつ搬送する際の、給紙装置10における処理を示すフローチャートである。図7は、吸引装置200の使用方法を示している。ステップS100においては、複数のクリーンペーパーCPが準備され、テーブル310上に重ねて配置される。その際、シートガイド320,330,340に沿って上方からテーブル310上に複数のクリーンペーパーCPが配置されることにより、複数のクリーンペーパーCPは、角部を含む外輪郭が相互に一致するように、テーブル310上に積載される(図5参照)。このとき、吸引装置200は、支持台300のテーブル310上から退避している。
Figure 7 is a flow chart showing the process in the
ステップS200においては、テーブル310上の複数のクリーンペーパーCPの上に、吸引装置200が配置される。その際、サイクロン式チャック100Rは、長方形の外形を有するクリーンペーパーCPの一つの角部CPcの近傍に配される。サイクロン式チャック100Lは、クリーンペーパーCPの他の一つの角部CPcの近傍に配される(図2参照)。ステップS200の処理が実行された状態において、サイクロン式チャック100R,100Lの対向面110は、テーブル310上の複数のクリーンペーパーCPのうち、最も上に配されているクリーンペーパーCPと対向する。
In step S200, the
ステップS200においては、サイクロン式チャック100が作動された際に、整流壁130により向きを変えられた後の空気の流れFgの向きが、クリーンペーパーCPの角部CPcに向かう向きとは異なる向きとなるように、サイクロン式チャック100の向きが定められた状態で、吸引装置200が配置される。
In step S200, the
具体的には、吸引装置200は、図2および図5に示すように配置される。たとえば、図5に示されるように、サイクロン式チャック100Lの2個のノズルNZのうち右のノズルNZから吐出される空気の流れFgの向きは、整流壁130に当たることによって、下方に変わっている。その結果、その結果、整流壁130により向きを変えられた後の空気の流れFgの向きは、クリーンペーパーCPの角部CPcに向かう向きとは異なる向きとなっている。サイクロン式チャック100Rから吐出される空気の流れFgの向きも同様である。
Specifically, the
このような構成とすることにより、吸引して保持する対象であるクリーンペーパーCPの角部CPcが、角部CPc上を流れるガスの流れFgによって押さえれて、クリーンペーパーCPを持ち上げにくくなる事態の発生を防止できる。この点については、後にさらに説明する。 This configuration can prevent the corner CPc of the clean paper CP, which is the object to be sucked and held, from being pressed down by the gas flow Fg flowing over the corner CPc, making it difficult to lift the clean paper CP. This point will be explained further below.
さらに、図7のステップS200においてなされる吸引装置200の配置は、以下の条件も満たす。すなわち、整流壁130により向きを変えられた後の空気の流れFgの向きが、配置後の吸引装置200のサイクロン式チャック100Lに最も近い他の構造物であるシートガイド320Lに向かう向きとは異なる向きとなるように、サイクロン式チャック100Lの向きが定められた状態で、吸引装置200が配置される。
Furthermore, the placement of the
図5に示されるように、サイクロン式チャック100Lの2個のノズルNZのうち右のノズルNZから吐出される空気の流れFgの向きは、整流壁130に当たることによって、下方に変わっている。その結果、その結果、整流壁130により向きを変えられた後の空気の流れFgの向きは、シートガイド320Lに向かう向きとは異なる向きとなっている。サイクロン式チャック100Rから吐出される空気の流れFgの向きも、同様に、シートガイド320Rに向かう向きとは異なる向きとなる。
As shown in FIG. 5, the direction of the air flow Fg discharged from the right nozzle NZ of the two nozzles NZ of the
このような構成とすることにより、サイクロン式チャック100R,100Lから吹き出される旋回流がシートガイド320L,320Rにあたって乱流Fgrを生じさせ、複数のクリーンペーパーCPの端部を持ち上げて、複数のクリーンペーパーCPが吸引装置200によって持ち上げられてしまう事態の発生を防止できる(図6参照)。この点については、後にさらに説明する。 By adopting such a configuration, the swirling flow blown out from the cyclone chucks 100R, 100L hits the sheet guides 320L, 320R and generates a turbulent flow Fgr, which lifts up the ends of the multiple clean papers CP, thereby preventing the multiple clean papers CP from being lifted up by the suction device 200 (see FIG. 6). This will be explained further below.
また、サイクロン式チャック100R,100Lから吹き出される旋回流がシートガイド320にあたって埃を飛散させ、吸引装置200の周囲の清浄度が低下する可能性を低減することができる。
In addition, the swirling airflow blown out from the cyclone chucks 100R and 100L hits the sheet guide 320 and scatters dust, reducing the possibility of a decrease in the cleanliness of the area around the
図7のステップS300においては、サイクロン式チャック100R,100Lが作動され、テーブル310上の複数のクリーンペーパーCPのうち、最も上に配されているクリーンペーパーCPを吸引して保持する。その後、サイクロン式チャック100R,100Lに保持されているクリーンペーパーCPは、アーム210R,210Lにより、他の位置に搬送され、他の装置に渡される。以上の工程により、給紙装置10における処理の各工程が終了する。
In step S300 in FIG. 7, the cyclone chucks 100R, 100L are operated to suck and hold the topmost clean paper CP among the multiple clean paper sheets CP on the table 310. The clean paper CP held by the cyclone chucks 100R, 100L is then transported by the
図8は、ステップS200の処理が完了した状態で、サイクロン式チャック100R,100Lを作動させたときの空気の流れの速さの分布を示す図である。図8は、サイクロン式チャック100R,100Lの後方から、テーブル310上に配されたクリーンペーパーCPに垂直な方向に沿って、クリーンペーパーCPと、サイクロン式チャック100R,100Lと、を見たときの、空気の流れの流速分布を示している。図8に示す流速分布は、シミュレーションによって得られた。 Figure 8 is a diagram showing the distribution of air flow speed when the cyclone chucks 100R, 100L are operated after the processing of step S200 is completed. Figure 8 shows the air flow velocity distribution when the clean paper CP and the cyclone chucks 100R, 100L are viewed from behind the cyclone chucks 100R, 100L along a direction perpendicular to the clean paper CP arranged on the table 310. The flow velocity distribution shown in Figure 8 was obtained by simulation.
図8から分かるように、サイクロン式チャック100Lに対して上側においては、流速の高い領域は右に向かって伸びている。サイクロン式チャック100Lに対して下側においては、流速の高い領域は左に向かって伸びている。サイクロン式チャック100Lに対して左上に位置する、サイクロン式チャック100Lに最も近い角部CPcにおいては、空気の流れの速さは十分に低い。同様に、サイクロン式チャック100Rに対して右上に位置する、サイクロン式チャック100Rに最も近い角部CPcにおいても、空気の流れの速さは十分に低い。
As can be seen from FIG. 8, the area of high flow velocity extends to the right above the
図9は、サイクロン式チャック100Lの近傍における各整流壁130の背後と、隣り合う整流壁130の間の位置における、空気の流れの流速を示す図である。図9から分かるように、上の整流壁130と右の整流壁130との間、ならびに下の整流壁130と左の整流壁130との間においては、流速が19m/sより大きい。右の整流壁130の背後、および左の整流壁130の背後においては、流速が13m/sより大きい。これに対して、他の部位においては、流速は、1m/s未満である。
すなわち、サイクロン式チャック100Lに最も近い角部CPcに向かう向きについては、空気の流れの速さは十分に低いことが分かる。
Fig. 9 is a diagram showing the flow velocity of the air flow at the rear of each straightening
That is, it can be seen that the speed of the air flow toward the corner CPc closest to the
A2.給紙装置の評価:
吸引装置200において、サイクロン式チャック100の対向面110と、テーブル310上の最も上のクリーンペーパーCPとの距離、およびサイクロン式チャック100に供給する空気の圧力を様々に変えて、吸引装置200の性能を検証した。各条件下で、30回ずつ動作が実行された。サイクロン式チャック100として、SMC株式会社のXT661、φ20mmを使用した。比較例とし、整流壁130を備えていない吸引装置200cを使用した。吸引装置200cは、整流壁130を備えていない点以外は、吸引装置200と同じである。
A2. Evaluation of the paper feeder:
In the
図10は、比較例の吸引装置200cにおける実験結果を表す表である。図11は、本実施形態の吸引装置200における実験結果を表す表である。図10、図11において、A~Eは、以下の結果を表している。
「A」は、テーブル310上の複数のクリーンペーパーCPのうち1枚のクリーンペーパーCPを吸引して保持することに、30回の動作中で30回成功したことを表している。
「B」は、サイクロン式チャック100R,100Lのうち一方で、2枚のクリーンペーパーCPを吸引して持ち上げたことが、30回の動作中で1回以上あったことを表している。
「C」は、サイクロン式チャック100R,100Lの両方で、2枚のクリーンペーパーCPを吸引して持ち上げたことが、30回の動作中で1回以上あったことを表している。
「D」は、テーブル310上の複数のクリーンペーパーCPからクリーンペーパーCPを持ち上げることができなかったが、再度の試行により1枚のクリーンペーパーCPを吸引して保持できたことが、30回の動作中で1回以上あったことを表している。
「E」は、テーブル310上の複数のクリーンペーパーCPからクリーンペーパーCPを持ち上げることができなかったことが、30回の動作中で1回以上あったことを表している。
Fig. 10 is a table showing the experimental results for the
"A" indicates that one piece of clean paper CP among the plurality of pieces of clean paper CP on the table 310 was successfully sucked and held 30 times out of 30 operations.
"B" indicates that one of the cyclone chucks 100R, 100L sucked and lifted up two sheets of clean paper CP at least once during the 30 operations.
"C" indicates that both the cyclone chucks 100R and 100L sucked and lifted up two sheets of clean paper CP at least once during the 30 operations.
"D" indicates that, although the cleaner was unable to lift a clean paper CP from multiple clean papers CP on the table 310, it was able to suck in and hold one clean paper CP after another attempt at least once during the 30 operations.
An "E" indicates that the clean paper CP could not be lifted from the plurality of clean paper sheets CP on the table 310 in one or more of the 30 operations.
なお、30回の動作中に、上記で列挙した事象のうち複数の事象が生じた場合には、それらの事象に対応する複数のカテゴリーのうち、上記の記載順で最も下に記載されたカテゴリーに該当するものと評価した。 If multiple of the events listed above occurred during the 30 movements, the event was evaluated as falling into the category listed lowest in the order listed above.
なお、上記BやDの結果が生じていることは、動作の成功を意味するAの結果を得るためには、サイクロン式チャック100に供給する空気の圧力および量、ならびにクリーンペーパーCPとサイクロン式チャック100との間隔について、微妙な調整が必要であることを表している。これは、クリーンペーパーCPが通気性を有しているためであると考えられる。
The occurrence of results B and D above indicates that in order to obtain result A, which means the operation was successful, delicate adjustments are required for the pressure and amount of air supplied to the
図10から分かるように、比較例の吸引装置200cにおいては、対向面110とクリーンペーパーCPとの距離が小さく、空気の供給圧力が低い、限られた範囲でのみ、1枚のクリーンペーパーCPを吸引して保持することに成功している(図10のA参照)。これに対して、図11から分かるように、本実施形態の吸引装置200においては、対向面110とクリーンペーパーCPとの距離、および空気の供給圧力について、広い範囲で、1枚のクリーンペーパーCPを吸引して保持することに成功している(図10のA参照)。
As can be seen from Figure 10, the
図12は、比較例の吸引装置200cにおいて、テーブル310上の複数のクリーンペーパーCPから1枚以上のクリーンペーパーCPを持ち上げることができない状態を説明する説明図である。この場合(図10のD参照)には、以下のような現象が生じていると推測される。すなわち、サイクロン式チャック100のノズルNZから吐出される空気の流れFgcは、クリーンペーパーCPを持ち上げる力Fcを生じさせる。一方で、ノズルNZから吐出される空気の流れFgcは、クリーンペーパーCPの角部CPcに向かって流れる(図6も参照)。その空気の流れFgcがクリーンペーパーCPの角部CPcの上面に沿って流れることにより、クリーンペーパーCPの角部CPcを下方に押しつけていると考えられる。図12において、空気の流れFgcがクリーンペーパーCPの角部CPcを下方に押しつける力を、Fpで示す。その結果、Fp>Fcである場合には、比較例の吸引装置200cは、テーブル310上の複数のクリーンペーパーCPからクリーンペーパーCPを持ち上げることができない。
12 is an explanatory diagram illustrating a state in which the
図13は、比較例の吸引装置200cにおいて、サイクロン式チャック100に2枚のクリーンペーパーCPが吸引され持ち上げられる状態を説明する説明図である。この場合(図10のBおよびC参照)には、以下のような現象が生じていると推測される。すなわち、サイクロン式チャック100のノズルNZから吐出される空気の流れFgcは、シートガイド320に当たって反射し、空気の流れFgrを生じさせる(図6も参照)。反射した空気の流れFgrは、重ねられている複数のクリーンペーパーCPの端面に向かって吹き付け、複数のクリーンペーパーCPの端を持ち上げる。その結果、比較例の吸引装置200cは、テーブル310上の複数のクリーンペーパーCPから2枚のクリーンペーパーCPを持ち上げる。
Figure 13 is an explanatory diagram illustrating the state in which two sheets of clean paper CP are sucked and lifted by the
図14は、本実施形態の吸引装置200において、サイクロン式チャック100に1枚のクリーンペーパーCPが吸引され持ち上げられる状態を説明する説明図である。前述のように、本実施形態の吸引装置200においては、サイクロン式チャック100に整流壁130が設けられており、整流壁130により向きを変えられた後の空気の流れFgの向きが、クリーンペーパーCPの角部CPcに向かわない(図5参照)。その結果、空気の流れFgcがクリーンペーパーCPの角部CPcの上面に沿って流れることにより、クリーンペーパーCPの角部CPcを下方に押しつけることがない。また、反射流である空気の流れFgrが複数のクリーンペーパーCPの端を持ち上げることがない。その結果、吸引装置200は、テーブル310上の複数のクリーンペーパーCPから1枚のクリーンペーパーCPを持ち上げることができる。
Figure 14 is an explanatory diagram illustrating a state in which one sheet of clean paper CP is sucked and lifted by the
本実施形態の給紙装置10によれば、剛性が低く通気性を有するクリーンペーパーCPを、吸盤式の接触吸着機構を用いる給紙装置に対して、容易にかつ安定して、取り上げて搬送することができる。また、本実施形態の給紙装置10によれば、クリーンペーパーCPを搬送するための装置の構造を、輪転機を用いる給紙装置に比べて、簡易なものにすることができる。また、本実施形態の給紙装置10は、クリーンペーパーCPを非接触で搬送することから、輪転機を用いる給紙装置のようにクリーンペーパーCPを強くこすることがなく、粉塵を発生させにくい。よって、環境の高い清浄度を維持しつつクリーンペーパーCPを搬送できる。
According to the
さらに、本実施形態においては、ベルヌーイ式のチャックではなく、サイクロン式チャックを使用している。このため、吸引装置200は、ベルヌーイ式のチャックを採用する態様に比べて、同じ重量の対象物を、より低い圧力および少ない供給量のガスで、持ち上げることができる。また、吸引装置200が生成する旋回流の及ぶ範囲は、ベルヌーイ式のチャックを採用する態様が周囲に放射状に吹き出す空気の流れが及ぶ範囲に比べて小さい。このため、本実施形態においては、吸引装置200が設置されている床面や周囲の構造物に乗っている埃が巻き上げられる可能性が小さい。よって、環境の高い清浄度を維持しつつクリーンペーパーCPを搬送できる。
Furthermore, in this embodiment, a cyclone chuck is used instead of a Bernoulli chuck. Therefore, the
A3.整流壁の他の態様:
上記実施形態においては、一つのサイクロン式チャック100に対して4個の整流壁130が設けられている(図3~図5参照)。そして、サイクロン式チャック100の2個のノズルNZの位置と、4個の整流壁130のうちの2個の整流壁130の中心とが一致する配置に対して、4個の整流壁130は、約10度ずれた位置に配されている(図5参照)。しかし、整流壁は、他の態様で配置されることもできる。以下で、整流壁の具体例を示す。
A3. Other aspects of the flow straightening wall:
In the above embodiment, four straightening
(1)整流壁の他の態様1:
図15は、本実施形態の整流壁130の配置を示す説明図である。図16および図17は、整流壁の他の態様を示す説明図である。図15~図17は、サイクロン式チャック100および整流壁を、対向面110に垂直な方向に沿って見た状態を示している。図18~図31についても同様である。
(1) Another aspect of the flow straightening wall:
Fig. 15 is an explanatory diagram showing the arrangement of the
図16および図17の態様においても、一つのサイクロン式チャック100に対して4個の整流壁130が、互いに等しい角度間隔をあけて設けられている。ただし、図16の態様においては、2個のノズルNZの位置と2個の整流壁130の位置とが一致するように、4個の整流壁130が配されている。図17の態様においては、2個のノズルNZの位置と2個の整流壁130の位置とが一致する配置に対して、時計回りに約45度ずれた位置に、4個の整流壁130が配されている。
In the embodiments of Figs. 16 and 17, four straightening
(2)整流壁の他の態様2:
図18~図21は、整流壁の他の態様を示す説明図である。これらの態様においては、一つのサイクロン式チャック100に対して1個の整流壁130bが設けられている。整流壁130bは、2個のノズルNZの重心Gnを中心として約90度の角度範囲をカバーする形状を備えている。
(2) Another aspect of the flow straightening wall:
18 to 21 are explanatory diagrams showing other aspects of the straightening wall. In these aspects, one
図18の態様においては、整流壁130bは、1個のノズルNZの位置と整流壁130bの中心の位置とが一致する位置に配されている。図19の態様においては、1個のノズルNZの位置と整流壁130bの中心の位置とが一致する配置に対して、整流壁130bは、時計回りに約45度ずれた位置に配されている。図20の態様においては、1個のノズルNZの位置と整流壁130bの中心の位置とが一致する配置に対して、整流壁130bは、時計回りに約90度ずれた位置に配されている。図19の態様においては、1個のノズルNZの位置と整流壁130bの中心の位置とが一致する配置に対して、整流壁130bは、時計回りに約135度ずれた位置に配されている。
In the embodiment of FIG. 18, the straightening
(3)整流壁の他の態様3:
図22~図25は、整流壁の他の態様を示す説明図である。これらの態様においては、一つのサイクロン式チャック100に対して1個の整流壁130cが設けられている。整流壁130cは、2個のノズルNZの重心Gnを中心として約180度の角度範囲をカバーする形状を備えている。
(3) Other aspect 3 of the flow straightening wall:
22 to 25 are explanatory diagrams showing other aspects of the straightening wall. In these aspects, one
図22の態様においては、整流壁130cは、1個のノズルNZの位置と整流壁130bの中心の位置とが一致する位置に配されている。図23の態様においては、1個のノズルNZの位置と整流壁130cの中心の位置とが一致する配置に対して、整流壁130cは、時計回りに約45度ずれた位置に配されている。図24の態様においては、1個のノズルNZの位置と整流壁130cの中心の位置とが一致する配置に対して、整流壁130cは、時計回りに約90度ずれた位置に配されている。図25の態様においては、1個のノズルNZの位置と整流壁130cの中心の位置とが一致する配置に対して、整流壁130cは、時計回りに約135度ずれた位置に配されている。
In the embodiment of FIG. 22, the straightening
(4)整流壁の他の態様4:
図26~図29は、整流壁の他の態様を示す説明図である。これらの態様においては、一つのサイクロン式チャック100に対して1個の整流壁130dが設けられている。整流壁130dは、2個のノズルNZの重心Gnを中心として約270度の角度範囲をカバーする形状を備えている。
(4) Another aspect 4 of the flow straightening wall:
26 to 29 are explanatory diagrams showing other aspects of the straightening wall. In these aspects, one
図26の態様においては、整流壁130dは、1個のノズルNZの位置と整流壁130dの中心の位置とが一致する位置に配されている。図27の態様においては、1個のノズルNZの位置と整流壁130dの中心の位置とが一致する配置に対して、整流壁130dは、時計回りに約45度ずれた位置に配されている。図28の態様においては、1個のノズルNZの位置と整流壁130dの中心の位置とが一致する配置に対して、整流壁130dは、時計回りに約90度ずれた位置に配されている。図29の態様においては、1個のノズルNZの位置と整流壁130dの中心の位置とが一致する配置に対して、整流壁130dは、時計回りに約135度ずれた位置に配されている。
In the embodiment of FIG. 26, the straightening
(5)整流壁の他の態様5:
図30~図31は、整流壁の他の態様を示す説明図である。
これらの態様においては、一つのサイクロン式チャック100に対して8個の整流壁130dが、互いに等しい角度間隔をあけて設けられている。整流壁130eは、2個のノズルNZの重心Gnを中心として約20度の角度範囲をカバーする形状を備えている。
(5) Another aspect of the flow straightening wall:
30 and 31 are explanatory diagrams showing other embodiments of the flow straightening wall.
In these embodiments, eight straightening
図30の態様においては、2個のノズルNZの位置と2個の整流壁130eの中心とが一致する配置に対して、反時計回りに約10度ずれた位置に、8個の整流壁130が配されている。図31の態様においては、2個のノズルNZの位置と2個の整流壁130eの中心とが一致する位置に、8個の整流壁130が配されている。
In the embodiment of FIG. 30, eight straightening
本実施形態のクリーンペーパーCPを「シート材」とも呼ぶ。 The clean paper CP of this embodiment is also called "sheet material."
B.第2実施形態:
第1実施形態の給紙装置10においては、アーム210Rは、1個のサイクロン式チャック100Rをテーブル310上に支持する。アーム210Lは、1個のサイクロン式チャック100Lをテーブル310上に支持する(図2参照)。第2実施形態の給紙装置10Bは、4個のサイクロン式チャック100を備える。第2実施形態の給紙装置10Bにおいては、吸引装置200Bのアーム210RB,210LBは、それぞれ2個のサイクロン式チャック100をテーブル310上に支持する。給紙装置10Bの他の点は、第1実施形態の給紙装置10と同じである。
B. Second embodiment:
In the
図32は、給紙装置10Bにおける2個のアーム210RB,210LBのうちのアーム210LBとサイクロン式チャック100L1,100L2とを示す説明図である。サイクロン式チャック100L1,100L2の構成は、第1実施形態におけるサイクロン式チャック100Lと同じである(図3~図5参照)。
Figure 32 is an explanatory diagram showing arm 210LB, one of the two arms 210RB, 210LB in
サイクロン式チャック100L1に設けられている整流壁130のうち、図32においてノズルNZの重心Gnに対して上に位置する整流壁130は、左のノズルNZから吐出される空気の流れFgの向きを、他方のサイクロン式チャック100L2の凹部120に向かう向きとは異なる向きに変える。具体的には、ノズルNZから吐出されて右上に向かう空気の流れFgの向きが、上向きに変えられる。
Of the straightening
サイクロン式チャック100L2に設けられている整流壁130のうち、図32においてノズルNZの重心Gnに対して下に位置する整流壁130は、右のノズルNZから吐出される空気の流れFgの向きを、他方のサイクロン式チャック100L1の凹部120に向かう向きとは異なる上向きに変える。具体的には、ノズルNZから吐出されて左下に向かう空気の流れFgの向きが、下向きに変えられる。
Of the straightening
このような構成とすることにより、一つのサイクロン式チャック100のノズルNZから吐出されたガスが他のサイクロン式チャック100のノズルNZから吐出されたガスの流れFgを乱す可能性を、低減できる。このため、吸引装置200Bは、安定してクリーンペーパーCPを保持することができる。
This configuration reduces the possibility that gas discharged from the nozzle NZ of one
C.他の実施形態:
C1.他の実施形態1:
(1)上記実施形態においては、クリーンペーパーCPは、長方形の外形を有する(図2および図8参照)。しかし、シート材は、円形や楕円形など、長方形以外の外形を有していてもよい。すなわち、シート材の形状は、シート材を挟んで配置される製品の形状に応じて定められることができる。
C. Other embodiments:
C1. Other embodiment 1:
(1) In the above embodiment, the clean paper CP has a rectangular outer shape (see Figs. 2 and 8). However, the sheet material may have an outer shape other than a rectangle, such as a circle or an ellipse. In other words, the shape of the sheet material can be determined according to the shape of the product to be placed across the sheet material.
(2)上記第1実施形態においては、吸引装置200が支持台300のテーブル310上から退避している状態で、シートガイド320,330,340に沿って上方からテーブル310上に複数のクリーンペーパーCPが配置される(図2参照)。しかし、吸引装置200が支持台300のテーブル310上にある状態において、吸引装置200よりも下方において横方向にクリーンペーパーCPが搬送されてテーブル310上に配置されてもよい。すなわち、クリーンペーパーCPは任意の方法で給紙装置10に供給されることができる。
(2) In the first embodiment described above, with the
(3)上記第1実施形態においては、サイクロン式チャック100は、2個のノズルNZを備える(図5参照)。しかし、吸引装置に備えられるサイクロン式チャックが有するノズルの数は、1個や3個、4個、6個など、他の数であってもよい。
(3) In the first embodiment described above, the
(4)上記第1実施形態においては、サイクロン式チャック100は、凹部120の底面121にノズルNZを備える。しかし、サイクロン式チャックは、凹部の内周面や凸部にノズルを備えていてもよい。また、サイクロン式チャックは、凹部の底面と内周面の境界や、凹部の底面と凸部の境界にノズルを備えていてもよい。
(4) In the first embodiment, the
(5)上記第1実施形態においては、各整流壁130は、対向面110に対して垂直な向きでサイクロン式チャック100Lを見たときに、円形である凹部120の中心軸を囲むように湾曲された板状の形状を有する(図5参照)。しかし、整流壁は、平板状でもよく、1以上の部位で屈曲した形状であってもよい。すなわち、整流壁は、目的に応じて任意の形状とすることができる。
(5) In the first embodiment described above, when the
(6)上記第1実施形態においては、吸引装置200は、2個のサイクロン式チャック100R,100Lを備える(図1および図2参照)。しかし、吸引装置が有するサイクロン式チャックの数は、第2実施形態の吸引装置200Bのように、4個であってもよいし、6個、8個など他の数であってもよい。
(6) In the first embodiment, the
(7)上記第1実施形態においては、4個の整流壁130を構成する構造物は、サイクロン式チャック100の対向面110とは逆の端において、4個の整流壁130を接続する部分を備える(図3および図4参照)。しかし、複数の整流壁は、対向面から突出した部分において接続されていてもよい。
(7) In the first embodiment described above, the structure constituting the four straightening
(8)上記実施形態においては、ノズルNZから吐出される空気の流れFgの向きは、整流壁130に当たる前の空気の流れFgの向きに対して、左方向に偏向させられている(図5および図32参照)。しかし、ノズルから吐出される空気の流れの向きは、整流壁に当たる前の空気の流れの向きに対して、右方向に偏向させられてもよい。 (8) In the above embodiment, the direction of the air flow Fg discharged from the nozzle NZ is deflected to the left relative to the direction of the air flow Fg before it hits the straightening wall 130 (see Figures 5 and 32). However, the direction of the air flow discharged from the nozzle may be deflected to the right relative to the direction of the air flow before it hits the straightening wall.
(9)上記第1実施形態においては、吸引装置200は、長方形のクリーンペーパーCPの4個の角部のうち、長辺に沿って並ぶ2個の角部CPcの近傍を吸引して保持する(図1および図2参照)。しかし、吸引装置は、たとえば、長方形のシート材の4個の角部の近傍の4箇所を吸引して保持してもよい。さらに、吸引装置は、シート材の中央部近傍を吸引して保持してもよい。すなわち、吸引装置は、シート材の形状および搬送の態様に応じて、任意の箇所を吸引して保持することができる。ただし、シート材の形状が長方形である場合には、隣り合う2個の角部の近傍を吸引して保持することが好ましい。そのような態様とすることにより、安定してシート材を持ち上げることができる。
(9) In the first embodiment, the
(10)上記第1実施形態においては、シートガイド320Rは、クリーンペーパーCPを持ち上げる際の吸引装置200の配置にいて、サイクロン式チャック100Rに最も近い他の構造物である(図2および図5参照)。しかし、シート材を持ち上げる際の吸引装置の配置において、サイクロン式チャックに最も近い他の構造物は、吸引装置および支持台を囲む保護ケースなど、他の構造物であり得る。
(10) In the first embodiment described above, the
(11)上記第1実施形態においては、サイクロン式チャック100R,100Lは、周囲の環境よりも高い圧力を有する空気を供給されて、その空気を複数のノズルから吐出し、旋回流を生成する(図5参照)。しかし、サイクロン式チャックは、窒素や二酸化炭素など、空気以外のガスを供給されて、そのガスを複数のノズルから吐出し、そのガスの旋回流を生成してもよい。 (11) In the first embodiment described above, the cyclone chucks 100R and 100L are supplied with air having a higher pressure than the surrounding environment, and the air is discharged from multiple nozzles to generate a swirling flow (see FIG. 5). However, the cyclone chucks may also be supplied with a gas other than air, such as nitrogen or carbon dioxide, and the gas may be discharged from multiple nozzles to generate a swirling flow of the gas.
C2.他の実施形態2:
上記第2実施形態においては、サイクロン式チャック100L1に設けられている整流壁130のうち、図32においてノズルNZの重心に対して上に位置する整流壁130は、ノズルNZから吐出される空気の流れFgの向きを、サイクロン式チャック100L2の凹部120に向かう向きとは異なる向きに変える。サイクロン式チャック100L2に設けられている整流壁130の一つも同様である。しかし、吸引装置において、あるサイクロン式チャックに設けられている整流壁が、ノズルから吐出される空気の流れの向きを、他のサイクロン式チャックの凹部に向かう向きに変えてもよい。
C2. Other embodiment 2:
In the second embodiment, among the straightening
C3.他の実施形態3:
上記第1実施形態において、4個の整流壁130は、2個のノズルNZの重心Gnを中心として、等しい角度間隔を有する複数の位置に配されている。そして、4個の整流壁130のうちの2個の整流壁130は、ノズルNZから吐出される空気の流れFgの向きを、整流壁130に当たる前の空気の流れFgの向きに対して、左方向に偏向させる。しかし、サイクロン式チャックに設けられる複数の整流壁は、互いに等しくない角度間隔を有していてもよい。また、サイクロン式チャックの周囲に、互いに等しくない角度間隔を有している複数の整流壁と、それらに加えて、それらと等しくない角度間隔を有しているとはいえない1以上の整流壁とが、設けられていてもよい。また、複数の整流壁は、それぞれガスの流れの向きを、それぞれの整流壁に当たる前のガスの流れの向きに対して、異なる方向に偏向させてもよい。
C3. Other embodiment 3:
In the first embodiment, the four straightening
C4.他の実施形態4:
上記第1実施形態のステップS200においてなされる吸引装置200の配置は、以下の条件を満たす。すなわち、サイクロン式チャック100が作動された際に、整流壁130により向きを変えられた後の空気の流れFgの向きが、クリーンペーパーCPの角部CPcに向かう向きとは異なる向きとなるように、サイクロン式チャック100の向きが定められた状態で、吸引装置200が配置される。
C4. Other embodiment 4:
The positioning of the
しかし、整流壁130により向きを変えられた後の空気の流れFgの向きが、クリーンペーパーCPの角部CPcに向かう向きとなるように、サイクロン式チャック100の向きが定められた状態で、吸引装置200が配置される。たとえば、サイクロン式チャックがクリーンペーパーCPを吸引する部位とクリーンペーパーCPの角部CPcとの距離が十分に離れている場合には、そのような態様としても、吸引装置は、十分に安定して、シート材を保持できる。
However, the
C5.他の実施形態5:
上記第1実施形態のステップS200においてなされる吸引装置200の配置は、以下の条件を満たす。すなわち、整流壁130により向きを変えられた後の空気の流れFgの向きが、配置後の吸引装置200のサイクロン式チャック100Lに最も近い他の構造物であるシートガイド320Lに向かう向きとは異なる向きとなるように、サイクロン式チャック100Lの向きが定められた状態で、吸引装置200が配置される。
C5. Other embodiment 5:
The arrangement of the
しかし、整流壁130により向きを変えられた後の空気の流れFgの向きが、サイクロン式チャックに最も近い他の構造物に向かう向きとなるように、サイクロン式チャック100Lの向きが定められた状態で、吸引装置が配置されてもよい。たとえば、サイクロン式チャックに最も近い他の構造物とサイクロン式チャックとの距離が十分に離れている場合には、そのような態様としても、吸引装置は、十分に安定して、シート材を保持できる。
However, the suction device may be positioned with the orientation of the
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be realized in various configurations without departing from the spirit of the present disclosure. For example, the technical features of the embodiments corresponding to the technical features in each form described in the Summary of the Invention column can be replaced or combined as appropriate to solve some or all of the above-described problems or to achieve some or all of the above-described effects. Furthermore, if a technical feature is not described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate.
10…給紙装置、10B…給紙装置、100…サイクロン式チャック、100L…サイクロン式チャック、100L1…サイクロン式チャック、100L2…サイクロン式チャック、100R…サイクロン式チャック、100c…サイクロン式チャック、110…対向面、120…凹部、121…底面、122…内周面、123…凸部、130…整流壁、130b…整流壁、130c…整流壁、130d…整流壁、130e…整流壁、200…吸引装置、200B…吸引装置、200c…吸引装置、210L…アーム、210LB…アーム、210R…アーム、300…支持台、310…テーブル、320L…シートガイド、320R…シートガイド、330L…シートガイド、330R…シートガイド、340L…シートガイド、340R…シートガイド、CA…凹部の中心軸、CP…クリーンペーパー、CPc…角部、Fc…クリーンペーパーCPを持ち上げる力、Fg…旋回流、Fgc…旋回流、Fgr…乱流、Fp…クリーンペーパーCPを押し下げる力、Gn…ノズルの位置の重心、NZ…ノズル 10...paper feeder, 10B...paper feeder, 100...cyclone chuck, 100L...cyclone chuck, 100L1...cyclone chuck, 100L2...cyclone chuck, 100R...cyclone chuck, 100c...cyclone chuck, 110...opposing surface, 120...recess, 121...bottom surface, 122...inner surface, 123...protruding portion, 130...rectifying wall, 130b...rectifying wall, 130c...rectifying wall, 130d...rectifying wall, 130e...rectifying wall, 200...suction device, 200B...suction device, 200c...suction device, 210 L...arm, 210LB...arm, 210R...arm, 300...support stand, 310...table, 320L...sheet guide, 320R...sheet guide, 330L...sheet guide, 330R...sheet guide, 340L...sheet guide, 340R...sheet guide, CA...center axis of recess, CP...clean paper, CPc...corner, Fc...force lifting clean paper CP, Fg...swirling flow, Fgc...swirling flow, Fgr...turbulent flow, Fp...force pushing down clean paper CP, Gn...center of gravity of nozzle position, NZ...nozzle
Claims (1)
前記吸引装置は、
燃料電池の製造に使用される重ねて配置されている複数のシート材のうち1枚のシート材を吸引することにより保持するための吸引装置であって、
前記1枚のシート材を吸引することにより保持する1以上のサイクロン式チャックであって、前記1枚のシート材と対向させる対向面に凹部を有し、前記凹部は、それぞれガスを吐出する複数のノズルを備え、ガスの旋回流を生成する、1以上のサイクロン式チャックと、
前記1以上のサイクロン式チャックのうちの1個のサイクロン式チャックの前記対向面における前記複数のノズルの重心から、前記複数のノズルよりも離れた位置に配され、前記複数のノズルのうちの1以上のノズルから吐出されるガスの流れの向きを変える1以上の整流壁と、を備え、
前記燃料電池の製造に使用される複数のシート材は、それぞれ角部を有し、前記角部の輪郭が一致するように重ねて配置されており、
前記使用方法は、
前記整流壁により向きを変えられた後の前記ガスの流れの向きが、前記角部に向かう向きとは異なる向きとなるように、前記サイクロン式チャックの向きが定められた状態で、前記吸引装置を配置する工程と、
配置された前記吸引装置により前記1枚のシート材を吸引することにより保持する工程と、を含み、
前記吸引装置を配置する工程は、前記整流壁により向きを変えられた後の前記ガスの流れの向きが、配置後の前記吸引装置の前記1以上のサイクロン式チャックに最も近い他の構造物に向かう向きとは異なる向きとなるように、前記1以上のサイクロン式チャックの向きが定められた状態で、前記吸引装置を配置する工程である、使用方法。 1. A method of using a suction device, comprising:
The suction device is
1. A suction device for holding, by suction, one sheet material among a plurality of sheet materials arranged in a pile for use in the manufacture of a fuel cell, comprising:
one or more cyclone type chucks that hold the one sheet material by suction, the one or more cyclone type chucks having recesses on their opposing surfaces that face the one sheet material, the recesses each having a plurality of nozzles that eject gas, and generating a swirling flow of gas;
one or more straightening walls arranged at a position farther away from the center of gravity of the plurality of nozzles on the facing surface of one of the one or more cyclone type chucks than the plurality of nozzles, and changing the direction of a flow of gas discharged from one or more of the plurality of nozzles ;
The plurality of sheet materials used in the manufacture of the fuel cell each have a corner, and are stacked and arranged such that the contours of the corners match,
The method of use includes:
disposing the suction device in a state in which the direction of the cyclone chuck is determined so that the direction of the gas flow after being redirected by the flow straightening wall is different from the direction toward the corner portion;
and holding the one sheet material by sucking it with the suction device disposed thereon ;
The step of positioning the suction device is a step of positioning the suction device in a state in which the orientation of the one or more cyclone type chucks is determined so that the direction of the gas flow after being redirected by the straightening wall is different from the direction toward other structures closest to the one or more cyclone type chucks of the suction device after positioning.
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