接合裝置及接合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將多個(gè)部件連續(xù)地接合于帶狀部件的接合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]—直以來(lái)，在燃料電池的制造工序中，提出了將電極的構(gòu)成部件等連續(xù)地接合于沿長(zhǎng)度方向傳送的帶狀的電解質(zhì)膜而連續(xù)地制造多個(gè)膜電極接合體的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)1(日本特開(kāi)2005-129292號(hào)公報(bào))中，公開(kāi)了在網(wǎng)狀的電解質(zhì)膜上以預(yù)定的間隔連續(xù)排列而成的催化劑層上通過(guò)接合輥接合了擴(kuò)散層之后、通過(guò)切斷裝置連續(xù)地切出膜電極接合體的技術(shù)。
[0003]在專利文獻(xiàn)2 (日本特開(kāi)2010-251136號(hào)公報(bào))中公開(kāi)了一種燃料電池的制造裝置，將卷繞成輥卷狀的膜電極接合體拉出并進(jìn)行傳送，并在該膜電極接合體上以預(yù)定的間隔配置燃料電池構(gòu)成材料，并且將多個(gè)燃料電池構(gòu)成材料大致同時(shí)地按壓而進(jìn)行接合。在專利文獻(xiàn)3 (日本特開(kāi)2005-183182號(hào)公報(bào))中公開(kāi)了一種燃料電池單體的制造裝置，將卷繞狀態(tài)的電解質(zhì)膜回卷并進(jìn)行傳送，將氣體擴(kuò)散層、隔板依次連續(xù)地接合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明要解決的課題
[0005]然而，用于燃料電池的電解質(zhì)膜通常存在因賦予的外力、濕潤(rùn)狀態(tài)的變化而伸縮的情況。因此，在將接合部件連續(xù)地接合于傳送的帶狀的電解質(zhì)膜的情況下，由于電解質(zhì)膜的伸縮，而存在這樣的接合部件的接合位置從作為目標(biāo)的位置偏離的可能性。到目前為止，在燃料電池的制造工序中，要求能夠有效且高精度地執(zhí)行接合部件相對(duì)于電解質(zhì)膜的對(duì)位的技術(shù)。
[0006]在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，基于檢測(cè)催化劑層的位置的線性傳感器的輸出值進(jìn)行氣體擴(kuò)散層的對(duì)位的控制。在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，通過(guò)接合輥的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)動(dòng)作來(lái)進(jìn)行氣體擴(kuò)散層相對(duì)于電解質(zhì)膜的接合位置的調(diào)整，接合輥的控制變得復(fù)雜化。而且，在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，為了傳送氣體擴(kuò)散層，而在接合輥的側(cè)面配置氣體擴(kuò)散層。接合輥的側(cè)面為曲面，因此接合輥的側(cè)面的氣體擴(kuò)散層的配置位置存在錯(cuò)動(dòng)的可能性，從而存在氣體擴(kuò)散層相對(duì)于電解質(zhì)膜的接合位置的對(duì)位的精度下降的可能性。
[0007]專利文獻(xiàn)2的技術(shù)以為了提高燃料電池的生產(chǎn)效率而有效地執(zhí)行氣體擴(kuò)散層的熱壓為課題，未考慮電解質(zhì)膜上的氣體擴(kuò)散層的配置位置的變動(dòng)。因此，專利文獻(xiàn)2僅公開(kāi)了將氣體擴(kuò)散層始終以恒定的周期配置的結(jié)構(gòu)。
[0008]在專利文獻(xiàn)3的技術(shù)中，在電解質(zhì)膜上設(shè)有氣體擴(kuò)散層(GDL)的定位用的定位標(biāo)記。在專利文獻(xiàn)3的技術(shù)中，對(duì)應(yīng)于定位標(biāo)記到達(dá)⑶L組裝臺(tái)的時(shí)機(jī)而使⑶L熱壓工作，通過(guò)GDL從兩側(cè)夾緊電解質(zhì)膜而進(jìn)行接合。在專利文獻(xiàn)3的技術(shù)中，以與電解質(zhì)膜的傳送速度同步的速度將GDL與電解質(zhì)膜并列地進(jìn)行傳送并在預(yù)定的時(shí)機(jī)進(jìn)行GDL的夾緊。因此，需要高精度地進(jìn)行GDL的傳送控制、GDL的夾緊的時(shí)機(jī)的控制，存在接合裝置的控制、機(jī)構(gòu)復(fù)雜化的可能性。
[0009]如上所述，在燃料電池的制造工序中，部件相對(duì)于傳送中的帶狀的電解質(zhì)膜的接合位置的調(diào)整仍然存在改善的余地。這樣的課題并不局限于燃料電池的制造工序，在連續(xù)地將部件接合于傳送中的帶狀部件的各種制造工序中是共同的課題。而且，一直以來(lái)，對(duì)于將多個(gè)部件連續(xù)地接合于傳送中的帶狀部件的接合裝置，希望其小型化、機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化、低成本化、省資源化、控制的容易化、簡(jiǎn)化、使用方便度的提高等。
[0010]用于解決課題的方案
[0011]本發(fā)明為了解決上述的課題的至少一部分而作出，可以作為以下的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0012](I)根據(jù)本發(fā)明的一方案，提供一種將多個(gè)接合部件連續(xù)地接合于帶狀部件的接合裝置。該接合裝置可以具備第一傳送部、第二傳送部、接合輥、檢測(cè)部及傳送控制部。所述第一傳送部可以沿長(zhǎng)度方向傳送所述帶狀部件，所述帶狀部件沿所述長(zhǎng)度方向排列有作為所述接合部件的接合位置的標(biāo)識(shí)的多個(gè)配置部件。所述第二傳送部可以傳送所述接合部件，并使所述接合部件與由所述第一傳送部傳送的所述帶狀部件匯合。所述接合輥可以在所述帶狀部件與所述接合部件的匯合點(diǎn)對(duì)所述帶狀部件與所述接合部件進(jìn)行加壓而將所述帶狀部件與所述接合部件接合。所述檢測(cè)部可以在所述帶狀部件的傳送路上的預(yù)定的檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)所述配置部件的通過(guò)。所述傳送控制部可以對(duì)所述第一傳送部和所述第二傳送部進(jìn)行控制，基于由所述檢測(cè)部檢測(cè)出所述配置部件的通過(guò)的檢測(cè)時(shí)刻，來(lái)決定由所述第二傳送部使所述接合部件到達(dá)所述匯合點(diǎn)的到達(dá)時(shí)刻。根據(jù)該方案的接合裝置，能夠簡(jiǎn)易地進(jìn)行接合部件相對(duì)于傳送中的帶狀部件的接合位置的對(duì)位。
[0013](2)在上述方案的接合裝置中，可以是，所述第二傳送部以既定的速度模式向所述匯合點(diǎn)直線傳送所述接合部件而使所述接合部件與所述帶狀部件匯合；所述傳送控制部基于所述到達(dá)時(shí)刻和所述既定的速度模式來(lái)決定所述第二傳送部開(kāi)始傳送所述接合部件的開(kāi)始時(shí)刻。根據(jù)該接合裝置，能夠簡(jiǎn)化接合部件的傳送機(jī)構(gòu)及傳送控制。
[0014](3)上述方案的接合裝置可以是，還具備取得與所述帶狀部件的伸縮狀態(tài)相關(guān)的參數(shù)的參數(shù)取得部；所述傳送控制部根據(jù)所述參數(shù)來(lái)變更所述檢測(cè)時(shí)刻，并基于變更后的所述檢測(cè)時(shí)刻來(lái)決定所述到達(dá)時(shí)刻。根據(jù)該方案的接合裝置，即使在傳送中的帶狀部件產(chǎn)生伸縮的情況下，也能夠容易地減少由于該伸縮引起的接合部件的接合位置的位置錯(cuò)動(dòng)。
[0015](4)在上述方案的接合裝置中，可以是，所述檢測(cè)部檢測(cè)所述配置部件的端部的通過(guò)，所述傳送控制部基于所述檢測(cè)部檢測(cè)出所述配置部件的端部的時(shí)間間隔來(lái)檢測(cè)所述配置部件的不良，在檢測(cè)出所述配置部件的不良時(shí)，中止所述第二傳送部對(duì)所述接合部件的傳送。根據(jù)該方案的接合裝置，能夠利用檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，有效地抑制產(chǎn)品不良的發(fā)生。
[0016](5)在上述方案的接合裝置中，可以是，所述帶狀部件是燃料電池用的電解質(zhì)膜，所述配置部件是燃料電池用的催化劑電極層，所述傳送控制部決定所述到達(dá)時(shí)刻使得所述接合部件的配置區(qū)域與所述催化劑電極層的配置區(qū)域重疊。根據(jù)該方案的接合裝置，能夠以催化劑電極層為標(biāo)識(shí)簡(jiǎn)易且高精度地進(jìn)行氣體擴(kuò)散層、隔板等燃料電池的構(gòu)成部件相對(duì)于燃料電池用的電解質(zhì)膜的接合位置的對(duì)位。因此，能夠有效地制造燃料電池。
[0017](6)根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供一種將多個(gè)接合部件連續(xù)地接合于帶狀部件的接合方法。該接合方法包括以下工序:沿長(zhǎng)度方向傳送所述帶狀部件，所述帶狀部件沿長(zhǎng)度方向排列有作為所述接合部件的接合位置的標(biāo)識(shí)的多個(gè)配置部件；在所述帶狀部件的傳送路上的預(yù)定的檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)所述配置部件的通過(guò)；基于檢測(cè)出所述配置部件的通過(guò)的檢測(cè)時(shí)亥IJ，來(lái)決定使所述接合部件到達(dá)所述帶狀部件的到達(dá)時(shí)刻；傳送所述接合部件，使得所述接合部件在所述到達(dá)時(shí)刻與所述帶狀部件匯合；及在所述帶狀部件與所述接合部件的匯合點(diǎn)對(duì)所述帶狀部件與所述接合部件進(jìn)行加壓而將所述帶狀部件與所述接合部件接合。
[0018]上述的本發(fā)明的各方案具有的多個(gè)構(gòu)成要素并非全部必須，為了解決上述的課題的一部分或全部，或者為了實(shí)現(xiàn)本說(shuō)明書(shū)記載的效果的一部分或全部，對(duì)于所述多個(gè)構(gòu)成要素的一部分的構(gòu)成要素，可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行其變更、刪除、與新的其他構(gòu)成要素的替換、限定內(nèi)容的部分刪除。而且，為了解決上述的課題的一部分或全部，或者為了實(shí)現(xiàn)本說(shuō)明書(shū)記載的效果的一部分或全部，也可以將上述的本發(fā)明的一方案所包含的技術(shù)特征的一部分或全部與上述的本發(fā)明的其他方案所包含的技術(shù)特征的一部分或全部進(jìn)行組合，來(lái)作為本發(fā)明的獨(dú)立的一方案。
[0019]本發(fā)明也可以通過(guò)接合裝置或接合方法以外的各種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，可以通過(guò)由該接合方法、接合裝置接合的接合部件、該接合方法、接合裝置的控制方法、實(shí)現(xiàn)該接合方法、接合裝置的控制方法的計(jì)算機(jī)程序、記錄有該計(jì)算機(jī)程序的非暫時(shí)性的記錄介質(zhì)等方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是表示第一實(shí)施方式的接合裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0021]圖2是表示帶狀體的結(jié)構(gòu)的概略圖和表示從帶狀體切出的膜電極接合體的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0022]圖3是用于說(shuō)明氣體擴(kuò)散層的傳送處理中的輸送裝置的既定的速度模式的說(shuō)明圖。
[0023]圖4是用于說(shuō)明從輸送裝置向接合輥轉(zhuǎn)入氣體擴(kuò)散層時(shí)的機(jī)理的示意圖。
[0024]圖5是用于說(shuō)明帶狀體的傳送中的第二催化劑電極層的排列間隔的變動(dòng)的示意圖。
[0025]圖6是表示控制部的氣體擴(kuò)散層的傳送控制的處理次序的說(shuō)明圖。
[0026]圖7是用于說(shuō)明檢測(cè)時(shí)刻的取得工序的說(shuō)明圖。
[0027]圖8是用于說(shuō)明端部到達(dá)時(shí)刻及接合位置到達(dá)時(shí)刻的取得工序的說(shuō)明圖。
[0028]圖9是用于說(shuō)明傳送開(kāi)始時(shí)刻的決定工序的說(shuō)明圖。
[0029]圖10是表示第二實(shí)施方式的接合裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0030]圖11是表示第二實(shí)施方式的控制部的氣體擴(kuò)散層的傳送控制的處理次序的說(shuō)明圖。
[0031]圖12A是用于說(shuō)明反映了伸縮量Δ L的端部到達(dá)時(shí)刻ta及接合位置到達(dá)時(shí)刻t t的取得工序和傳送開(kāi)始時(shí)刻ts的取得工序的說(shuō)明圖。
[0032]圖12B是用于說(shuō)明反映了伸縮量Δ L的端部到達(dá)時(shí)刻ta及接合位置到達(dá)時(shí)刻tt的取得工序和傳送開(kāi)始時(shí)刻ts的取得工序的說(shuō)明圖。
[0033]圖13是表示第三實(shí)施方式的控制部的氣體擴(kuò)散層的傳送控制的處理次序的說(shuō)明圖。
[0034]圖14是