JP4132735B2

JP4132735B2 - Pallet positioning method and separator for fuel cell separator

Info

Publication number: JP4132735B2
Application number: JP2001206771A
Authority: JP
Inventors: 陽一神山; 修角谷; 哲夫石井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2021-07-06
Also published as: JP2003022828A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置決め部分の寸法精度を高めることがなく、且つ容易に位置決めができるようにする燃料電池用セパレータのパレット位置決め方法及び同パレット位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池は、水の電気分解の逆の原理を利用し、水素と酸素とを反応させて水を得る過程で電気を得ることができる電池である。一般に、水素に燃料ガスを置き換え、酸素に空気や酸化剤ガスを置き換えるので、燃料ガス、空気、酸化剤ガスの用語を使用することが多い。
【０００３】
このような燃料電池としては、例えば、特開２０００−１２３８４８公報「燃料電池」が知られている。
同公報の図１によれば、電解質膜１８（符号は公報に記載されているものを使用した。以下同様。）にアノード側電極２０及びカソード側電極２２を添わせ、これらをガスケット２４，２６を介して第１セパレータ１４及び第２セパレータ１６で挟むことでセルモジュールを構成する。
【０００４】
詳細には、第１セパレータ１４の面１４ａに燃料ガスの流路となる第１流路３８が形成され、第２セパレータ１６の面１６ａに酸化剤ガスの流路となる第２流路４６が形成され、各々中央の電解質膜１８に燃料ガスと酸化剤ガスとを臨ませる構造である。
【０００５】
図１に記載の１個のセルモジュールで得る電気出力はごく小さいので、このようなセルモジュールを多数個積層することで、所望の電気出力を得る。従って、第１・第２セパレータ１４，１６は隣のセルに燃料ガスや酸化剤ガスが洩れないようにする分離部材であることから「セパレータ」と呼ばれる。
【０００６】
第１セパレータ１４は面１４ａに燃料ガスのための流路３８を備え、第２セパレータ１６は面１６ａに酸化剤ガスのための流路４６を備えるが、ガスを効果的にアノード側電極２０及びカソード側電極２２に接触させる必要があり、そのために、流路３８，４６はごく浅い溝を多数本条設する必要がある。
【０００７】
そして、第１・第２セパレータ１４，１６は、流路３８，４６に燃料ガス又は酸化剤ガスを供給するために一端部にそれぞれ燃料ガス供給孔部３２ａ、酸化剤ガス供給孔部３４ａを備え、他端部にそれぞれ燃料ガス排出孔部３２ｂ、酸化剤ガス排出孔部３４ｂを備え、また、冷却水を通すための冷却水供給孔部３６ａを一端部に備え、冷却水排出孔部３６ｂを他端部に備える。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、ガスケット２４，２６の代わりに液状のシール材をセパレータに塗布し、２枚のセパレータで電解質膜及び電極からなる膜・電極接合体を挟んでセルモジュールの製造を種々試みたが、次に示す課題が発生した。
【０００９】
図１８（ａ）〜（ｃ）は燃料電池用セパレータを搬送するパレットのシール材塗布位置への位置決め要領を示す第１作用図である。
（ａ）において、まず、セパレータ２０１をパレット２０２に載せ、（ｂ）において、セパレータ２０１を載せたパレット２０２をシール材塗布位置であるシール材塗布ステーション２０３に位置決めする。
【００１０】
そして、（ｃ）において、セパレータ２０１にシール材２０４を塗布する。
従って、パレット２０２のシール塗布ステーション２０３への位置決め精度は、セパレータ２０１に塗布するシール材の塗布位置に影響を与える。
シール材２０４の塗布位置がずれると、シール材２０４が不必要な部分に付着したり、セパレータ２０１から食み出す。このことから、上記したパレット２０２の位置決め精度を高める必要がある。
【００１１】
図１９は燃料電池用セパレータを搬送するパレットのシール材塗布位置への位置決め要領を示す第２作用図である。
パレット２０２をシール材塗布ステーション２０３に位置決めする場合、パレット２０２に設けたノックピン２０５，２０５を、シール材塗布ステーション２０３に設けた位置決め穴２０７，２０７に嵌合させる。
【００１２】
シール材塗布ステーション２０３に対するパレット２０２の位置決め精度を高くするには、ノックピン２０５と位置決め穴２０７とのはめあいをきつくしたり、ノックピン２０５，２０５間の間隔や位置決め穴２０７，２０７間の間隔の寸法精度を上げることが考えられる。
【００１３】
しかし、これでは、ノックピン２０５、ノックピン２０５を埋め込む下穴、位置決め穴２０７の加工精度を高めなければならず、加工コストが嵩む。
また、シール塗布ステーション２０３にパレット２０２を位置決めするときに位置決め穴２０７にノックピン２０５が入りずらくなり、作業性が低下する。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、燃料電池用セパレータのパレット位置決め方法及び同パレット位置決め装置において、位置決め部分の寸法精度を高めることがなく、且つ容易に位置決めができるようにすることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、少なくとも第１位置決め部及び第２位置決め部を備えたパレットにセパレータを載せ、このパレットをシール材塗布ステーションにセットし、そこでセパレータへシール材を塗布させるときの、シール材塗布ステーションに対するパレットの位置決め方法において、シール材塗布ステーション側にＬ字ブロックとＩ字ブロックとを設けておき、先ず第１位置決め部をＬ字ブロックのコーナーに押し当てることでパレットの直交する２方向への移動を所定の位置に規制し、次に、第２位置決め部をＩ字ブロックの側面に押し当てることでパレットの回転を所定の位置に規制することを特徴とする。
【００１６】
第１位置決め部をＬ字ブロックのコーナーに押し当て、次に、第２位置決め部をＩ字ブロックの側面に押し当てることでパレットの位置決めを行うようにしたため、例えば、位置決め部と被位置決め部とを高い寸法精度で作製し、位置決め部を被位置決め部に嵌合させて高い位置決め精度を得るようにした場合に比べて、本発明では、単に押し当てるだけでパレットの直交する２方向の移動とパレットの回転とを規制することができ、Ｌ字ブロック、Ｉ字ブロック及び第１・第２位置決め部の寸法精度を高めることなく高い位置決め精度を得ることができるとともに、位置決め作業を簡単に行うことができる。
【００１７】
請求項２は、第１・第２位置決め部を、パレットから垂下させた円柱部材としたことを特徴とする。
第１・第２位置決め部を円柱部材としたことで、第１・第２位置決め部をＬ字ブロック及びＩ字ブロックにどの方向からも押し当てやすくすることができる。
【００１８】
請求項３は、少なくとも第１位置決め部及び第２位置決め部を備えたパレットにセパレータを載せ、このパレットをシール材塗布ステーションにセットし、そこでセパレータへシール材を塗布させるときの、シール材塗布ステーションに対するパレットの位置決めを行う燃料電池用セパレータのパレット位置決め装置において、シール材塗布ステーション側に、第１・第２位置決め部を各々押す第１・第２押出し手段と、第１位置決め部の直交する２方向への移動を所定の位置に規制するＬ字ブロックと、第２位置決め部の第１位置決め部を中心とする回転を所定の位置に規制するＩ字ブロックとが設けられ、第１押出し手段は、その押し方向がＩ字ブロックの側面に平行にされるとともに第１位置決め部をＬ字ブロックのコーナーへ押出す斜面を備え、第２押出し手段は、その押し方向がＩ字ブロックの側面に直交するとともに第２位置決め部をＩ字ブロックの側面並びにＬ字ブロック側へ押出す斜面を備えたことを特徴とする。
【００１９】
第１位置決め部をＬ字ブロックのコーナーに押し当て、次に、第２位置決め部をＩ字ブロックの側面に押し当てることでパレットの位置決めを行うようにしたため、例えば、位置決め部と被位置決め部とを高い寸法精度で作製し、位置決め部を被位置決め部に嵌合させて高い位置決め精度を得るようにした場合に比べて、本発明では、単に押し当てるだけでパレットの直交する２方向の移動とパレットの回転とを規制することができ、Ｌ字ブロック、Ｉ字ブロック及び第１・第２位置決め部の寸法精度を高めることなく高い位置決め精度を得ることができるとともに、位置決め作業を簡単に行うことができる。
また、例えば、シール材塗布ステーションを矩形状にしたときに、このシール材塗布ステーションの長手方向又は長手方向に直交する方向の一方を第１押出し手段の押し方向とし、他方を第２押出し手段の押し方向としたときに、シール材塗布ステーションに第１・第２押出し手段を効率良く配置することができる。従って、シール材塗布ステーションをコンパクトに且つ小さくすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る燃料電池用セパレータのシール塗布積層装置の正面図であり、シール塗布積層装置１０は、セパレータにシール材を塗布するシール材塗布ステーション１１と、シール材を塗布したセパレータに膜・電極接合体を積層する積層ステーション１２とを備える。
【００２１】
膜・電極接合体体（ＭＥＡ：ＭｅｍｂｒａｎｅＥｌｅｃｔｒｏｄｅＡｓｓｅｍｂｌｙ）は、高分子化合物からなる高分子電解質膜の両面に、カーボンペーパーからなるアノード側電極及びカソード側電極をそれぞれ貼り合わせたものである。
【００２２】
図２は本発明に係るシール材塗布ステーションの要部拡大正面図であり、シール材塗布ステーション１１は、ベース部２１に取付けたセパレータ載置台２２と、ベース部２１に取付けたアーム部２３と、このアーム部２３に取付けたシール材塗布手段としてのシール材塗布ガン２４と、このシール材塗布ガン２４の先端に近接させて配置した非接触式センサ２５とからなる。
【００２３】
シール材塗布ガン２４は、シール材を蓄えるとともに交換可能としたシール材カートリッジ２７と、このシール材カートリッジ２７に取付けたシール材供給ホース２８と、このシール材供給ホース２８の先端を連結したシール材押出し部３１と、このシール材押出し部３１を駆動する電動モータ３２と、シール材を吐出するためにシール材押出し部３１の先端に取付けたノズル部３３とからなる。
【００２４】
非接触式センサ２５は、ノズル部３３のほぼ下方のセパレータ面に、例えばレーザを照射することで、シール材をセパレータに塗布中に、既に塗布したシール材を非接触の状態で検知するものであり、図示せぬ制御装置は、この非接触式センサ２５からの信号に基づいて、アーム部２３を駆動し、シール材塗布ガン２４の水平移動や昇降を制御する。
【００２５】
シール材塗布ガン２４のシール材押出し部３１は、例えば、螺旋状の溝を設けたスクリューをシリンダ内に挿入したものであり、電動モータ３２でスクリューを回転させることで、シール材カートリッジ２７内のシール材をシール材供給ホース２８を介して吸引するとともに、シリンダ内壁とスクリューの溝との間でシール材を押出し、ノズル部３３から吐出させる。
【００２６】
図３は図２の３矢視図であり、シール材塗布ガン２４の後部に背板３５を取付け、この背板３５の下端からステー３６，３６（奥側のステー３６は不図示）を斜め下方に延ばし、これらのステー３６，３６の先端に非接触式センサ２５を取付けたことを示す。
非接触式センサ２５は、先端をノズル部３３の下方に向けたものである。
【００２７】
図４は図２の４矢視図であり、シール材塗布ステーション１１の平面図を示す。
シール材塗布ステーション１１のセパレータ載置台２２は、セパレータを搬送するパレット（後述する。）を載せるパレット載置部４１，４２，４３，４４と、パレットをセパレータ載置台２２に位置決めするための第１押出し手段としての第１位置決め部材４５及び第２押出し手段としての第２位置決め部材４６と、パレットに載せたセパレータの反りを矯正するための矯正装置４７，４７とを備える。
【００２８】
パレット載置部４１は、載置面５１及びこの載置面５１から突出させたＬ字ブロックとしてのＬ字状凸部５２とを備え、Ｌ字状凸部５２は位置決め面５２ａ，５２ｂを形成した部材である。
パレット載置部４２は、載置面５３及びこの載置面５３から突出させたＩ字ブロックとしての矩形状凸部５４を備え、矩形状凸部５４は側面としての位置決め面５４ａを形成した部材である。
パレット載置部４３，４４は、それぞれ載置面５５，５６を備える。
【００２９】
第１位置決め部材４５は、シリンダ部６１と、このシリンダ部６１内の図示せぬシリンダ内に挿入したロッド６２，６２と、これらのロッド６２，６２の先端に取付けた押圧部６３とからなり、吸入口６４，６４からオイル又はエアをシリンダ内に供給することでロッド６２，６２を押出し、押圧部６３で上記したパレットの一部を押圧して、パレットを位置決めする。なお、６３ａは押圧部６３に設けた斜面である。
【００３０】
第２位置決め部材４６は、シリンダ部６６と、このシリンダ部６６内の図示せぬシリンダ内に挿入したロッド６７，６７と、これらのロッド６７，６７の先端に取付けた押圧部６８とからなり、吸入口６９，６９からオイル又はエアをシリンダ内に供給することでロッド６７，６７を押出し、押圧部６８で上記したパレットの一部を押圧して、パレットを位置決めする。６８ａは押圧部６８に設けた斜面である。
【００３１】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料電池用セパレータの矯正装置の説明図である。
（ａ）において、矯正装置４７は、円柱部７２と、この円柱部７２内に形成するとともに上面７３の縁に開口させた噴出孔７４・・・（・・・は複数個を示す。以下同様。）に連結したジョイント管７５と、このジョイント管７５に接続したエアホース７６とからなる。
【００３２】
以上に述べた矯正装置４７の作用を次に説明する。
（ｂ）において、エアホース７６から圧縮エアを供給し、ジョイント管７５及び噴出孔７４・・・を介して外部に噴出すると、矯正装置４７にセパレータ７８を近接させたときに、エアは、矢印▲１▼，▲１▼のように、円柱部７２の縁とセパレータ７８との間から勢いよく外部に流れ出る。これにより、円柱部７２の上面７３の中央部とセパレータ７８との間に負圧が発生するために、セパレータ７８は矢印▲２▼のように円柱部７２側に吸引される。但し、噴出孔７４・・・からのエアの噴き出しにより、セパレータ７８は円柱部７２の上面７３に密着することはない。
【００３３】
即ち、矯正装置４７は、セパレータ７８に接触することなしに離れた状態でセパレータ７８を吸引することができるものであり、セパレータ７８の反りを矯正することができる。
また、矯正装置４７はセパレータ７８に接触することがないため、セパレータ７８に金属イオンが付着することがない。
【００３４】
もし、セパレータ７８に金属イオンが付着すると、セパレータ７８に積層するＭＥＡのカーボン電極に金属イオンが付着し、この金属イオンと電子とが結合して、カーボン電極に金属が析出する。これにより、析出した金属が水素と酸素との反応を妨げ、燃料電池の性能を低下させることがある。
【００３５】
図６は本発明に係る燃料電池用セパレータを搬送するパレットの平面図であり、搬送部材としてのパレット８１は、枠体８２に、セパレータ７８を位置決めするための位置決めピン８３，８３と、セパレータ７８を固定するためのフック８４・・・と、前述のセパレータ載置台２２（図４参照）に位置決めするための第１位置決め部としての第１位置決めブロック８５Ａ、第２位置決め部としての第２位置決めブロック８５Ｂ、第３位置決めブロック８５Ｃ及び第４位置決めブロック８５Ｄとを取付けたものである。なお、８６，８６は取っ手である。
【００３６】
図７は図６の７−７線断面図であり、枠体８２の下面にビス９１で第４位置決めブロック８５Ｄを取付けたことを示す。第４位置決めブロック８５Ｄは図６にも示したように、ほぼ円柱状の部材である。図６に示した第１位置決めブロック８５Ａ〜第３位置決めブロック８５Ｃの形状及び枠体８２への取付方法については、第４位置決めブロック８５Ｄと同一である。（説明の都合上、４個の位置決めブロックの符号を区別した。）
【００３７】
図８は図６の８−８線断面図であり、フック８４は、枠体８２の上面にボルト９３でセパレータ止め片９４及びカラー９５を取付けたものである。
ボルト９３を締め付けて枠体８２にカラー９５を固定したときに、カラー９５の段部９５ａの高さがセパレータ止め片９４の厚さよりも大きいため、セパレータ止め片９４をカラー９５を中心に回転させることができる。なお、９４ａはセパレータ７８の縁に掛けるためにセパレータ止め片９４の下面に設けた切欠き部である。
【００３８】
図９は図６の９−９線断面図であり、枠体８２の上面に位置決めピン８３を打込み、この位置決めピン８３にセパレータ７８の位置決め穴７８ａを嵌める状態を示す。
【００３９】
以上に述べた燃料電池用セパレータのシール塗布積層装置１０の作用を次に説明する。
図１０は本発明に係る燃料電池用セパレータのシール材塗布及び積層のフロー図である。なお、ＳＴ××はステップ番号を示す。
ＳＴ０１…セパレータをパレットに位置決めする。
ＳＴ０２…パレットでセパレータを搬送する
【００４０】
ＳＴ０３…パレットをシール材塗布ステーションに位置決めする。このようにして、セパレータをシール材塗布ステーションに位置決めする。
ＳＴ０４…セパレータの反りを矯正した状態でセパレータにシール材を塗布する。
ＳＴ０５…パレットでセパレータを搬送する。
【００４１】
ＳＴ０６…パレットを積層ステーションに位置決めする。
ＳＴ０７…セパレータの反りを矯正した状態でセパレータにＭＥＡを積層する。このようにしてセルを造り、このセルを複数積層することで燃料電池を造る。
【００４２】
図１１（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るセパレータのシール材塗布及び積層の作用を説明する第１作用図である。
（ａ）において、まず、パレット８１の位置決めピン８３，８３に、セパレータ７８の位置決め穴７８ａ，７８ａを嵌め、パレット８１にセパレータ７８を位置決めする。
（ｂ）において、パレット８１に設けたフック８４のセパレータ止め片９４を矢印のように回転させ、（ｃ）に示すようにセパレータ止め片９４の切欠き部９４ａをセパレータ７８に掛けてセパレータ７８の縁を止めたことを示す。
【００４３】
図１２は本発明に係るセパレータのシール材塗布及び積層の作用を説明する第２作用図であり、セパレータ載置台２２のパレット載置部４１，４２，４３，４４にパレット８１の各位置決めブロック８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃ，８５Ｄをそれぞれ載せる。
【００４４】
図１３（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るセパレータのシール材塗布及び積層の作用を説明する第３作用図である。
（ａ）において、第１位置決めブロック８５ＡはＬ字状凸部５２の位置決め面５２ａ，５２ｂから離れて載置面５１に載った状態にある。
（ｂ）において、第２位置決めブロック８５Ｂは矩形状凸部５４の位置決め面５４ａから離れて載置面５３に載った状態にある。
【００４５】
（ｃ）において、シリンダ部６１にオイル又はエアを供給し、ロッド６２，６２を介して押圧部６３を白抜き矢印に示すようにＬ字状凸部５２側に移動させながら、押圧部６３の斜面６３ａを第１位置決めブロック８５Ａに当てる。
これにより、第１位置決めブロック８５Ａは、斜面６３ａから受ける図の左方向及び上方向の分力を受けて、矢印のように左方及び上方に移動する。
【００４６】
（ｄ）において、シリンダ部６６にオイル又はエアを供給し、ロッド６７，６７を介して押圧部６８を白抜き矢印に示すように矩形状凸部５４側に移動させながら、（ａ）に示した斜面６３ａを第１位置決めブロック８５Ａに当てるのとほぼ同時に（ｂ）に示した押圧部６８の斜面６８ａを第２位置決めブロック８５Ｂに当てる。
これにより、第２位置決めブロック８５Ｂは、斜面６８ａから受ける図の左方向及び上方向の分力を受けて、矢印のように左方及び上方に移動する。
【００４７】
（ｃ）及び（ｄ）において、押圧部６３，６８を移動させ続けると、斜面６３ａ，６８ａによって、（ａ）の第１位置決めブロック８５Ａは位置決め面５２ａ，５２ｂに当たり、（ｂ）の第２位置決めブロック８５Ｂは位置決め面５４ａに当たる。
【００４８】
この時、押圧部６３の側面６３ｂと第１位置決めブロック８５Ａとの間にはクリアランス量Ｃが存在する、即ち第１位置決めブロック８５Ａを、位置決め面５２ａ，５２ｂ及び斜面６３ａの３箇所で支持する。
【００４９】
図１２に示したパレット載置部４３の載置面５５及びパレット載置部４４の載置面５６のそれぞれに載せた第３・第４位置決めブロック８５Ｃ，８５Ｄは、上記した載置面５１，５３に載せた第１・第２位置決めブロック８５Ａ，８５Ｂと一体的に移動する。
このようにして、セパレータ載置台２２へのパレット８１の位置決めが完了する。
【００５０】
以上のような位置決め方法において、図１３（ｃ）でＬ字状凸部５２に第１位置決めブロック８５Ａを押し付けただけでは、パレット８１の直交する２方向への移動を規制するだけであり、セパレータ載置台２２（図１２参照）に対してパレット８１が第１位置決めブロック８５Ａを中心にして回転してしまうが、矩形状凸部５４に第２位置決めブロック８５Ｂを押し付けることにより、上記したパレット８１の回転を規制することができる。
【００５１】
図１４（ａ），（ｂ）は本発明に係るセパレータのシール材塗布及び積層の作用を説明する第４作用図である。
（ａ）は、パレット８１に載せたセパレータ７８の下方に矯正装置４７を配置した状態を示す。（２台の矯正装置４７のうち、１台は便宜上省いた。）
セパレータ７８は、片面にのみガス流路等になる溝を形成したものや、一方の面と他方の面とで形状の異なる溝を形成したものでは図の如く反りが発生する。
【００５２】
（ｂ）において、セパレータ７８の反りを矯正するために、矯正装置４７に圧縮エアを供給し、矢印のように矯正装置４７とセパレータ７８との間からエアを噴出し、矯正装置４７でセパレータ７８を吸引する。この結果、セパレータ７８は白抜き矢印に示すように平坦になる。
【００５３】
図１５は本発明に係るセパレータのシール材塗布及び積層の作用を説明する第５作用図である。
セパレータ７８の反りを矯正している状態で、即ち矯正装置４７（図１４（ｂ）参照）を働かせながら、セパレータ７８にシール材９７を塗布する。
【００５４】
例えば、位置決め穴７８ａの近傍からシール材９７を塗り始め（９７ａは塗り始め部分）、セパレータ７８の縁にほぼ沿ってその内側を矢印に示すように矩形状に塗り、塗り終わり部分９７ｂを塗り始め部分９７ａに交差させて重ねるようにする。
【００５５】
図１６（ａ）〜（ｈ）は本発明に係るセパレータのシール材塗布及び積層の作用を説明する第６作用図であり、図１５で説明したシール材９７の塗り始め部分９７ａと塗り終わり部分９７ｂとの交差位置付近でのシール材塗布要領を説明する。
（ａ）において、シール材塗布ガンのノズル部３３は、セパレータ７８からの高さｈ１（この高さｈ１は、請求項３に記載した所定クリアランスである。）を維持しつつ、セパレータ７８にシール材９７を塗布しながら移動する。
【００５６】
（ｂ）において、ノズル部３３がシール材９７の塗り始め部分９７ａに近づき、非接触式センサから発射したレーザ９９がシール材９７の塗り始め部分９７ａを検知すると、ノズル部３３は矢印のように下降を開始し、（ｃ）ノズル部３３がセパレータ７８から高さｈ２の位置まで下降したら、ノズル部３３は矢印のように上昇を開始する。
（ｄ）において、ノズル部３３がセパレータ７８から元の高さｈ１（（ａ）参照）に達したら、再び高さｈ１を維持しながら水平に移動する。
【００５７】
そして、（ｅ）及び（ｆ）において、ノズル部３３は、矢印のように水平移動しながらシール材９７の塗布を続け、（ｇ）でシール材９７の塗布を終了する。（ｇ）に示した塗り始め部分９７ａと塗り終わり部分９７ｂとの交差部分９７ｃには、塗り始め部分９７ａの左側（交差した後の側）に隙間１０１が存在するが、塗り始め部分９７ａの右側（交差する手前の側）の部分には隙間がなくなり、シール性を高めることができる。
【００５８】
塗り始め部分９７ａの左側の隙間１０１を埋める場合は、（ｈ）のように、シール材塗布位置が塗り始め部分９７ａを越えた位置、例えば（ｂ）及び（ｃ）で昇降したノズル部３３の位置から水平方向に所定距離Ｌだけ移動したときに、ノズル部３３をセパレータ７８から高さｈ３（高さｈ３は高さｈ２に等しくてもよい。）の位置まで下降させればよい。
【００５９】
この後、図１４（ｂ）に示した矯正装置４７によるセパレータ７８の吸引を停止し、図１５におけるシール材９７を塗布したセパレータ７８をパレット８１（図６参照）で積層ステーションまで搬送する。
積層ステーションは、図４に示したセパレータ載置台２２と同じセパレータ載置台を備えるため、図１２及び図１３で説明したのと同様に、積層ステーションのセパレータ載置台にパレット８１を位置決めする。
【００６０】
図１７（ａ），（ｂ）は本発明に係るセパレータのシール材塗布及び積層の作用を説明する第７作用図である。
（ａ）において、積層ステーションに設けた矯正装置４７に圧縮エアを供給し、矢印のように矯正装置４７と、反りが戻っていたセパレータ７８との間からエアを噴出し、矯正装置４７でセパレータ７８を吸引する。この結果、セパレータ７８は平坦になる。
【００６１】
セパレータ７８を吸引し続けてセパレータ７８を平坦に保った状態で、セパレータ７８のシール材９７を塗布した面にＭＥＡ１０３を載せ、更にこのＭＥＡ１０３に、シール材９７を塗布しておいた別のセパレータ１０４を載せ、このセパレータ１０４に更に枠部材１０５を載せる。
（ｂ）において、重ねたセパレータ７８、ＭＥＡ１０３及びセパレータ１０４を枠部材１０５を介して図１に示したプレス装置１０７で矢印のように加圧することでセルが出来上がる。
【００６２】
以上の図１２、図１３（ａ）〜（ｄ）及び図１５で説明したように、本発明は第１に、少なくとも第１位置決めブロック８５Ａ及び第２位置決めブロック８５Ｂを備えたパレット８１にセパレータ７８を載せ、このパレット７８をシール材塗布ステーション１１（図１参照）にセットし、そこでセパレータ７８へシール材９７を塗布させるときの、シール材塗布ステーション１１に対するパレット８１の位置決め方法において、シール材塗布ステーション１１側にＬ字状凸部５２と矩形状凸部５４とを設けておき、先ず第１位置決めブロック８５ＡをＬ字状凸部５２の位置決め面５２ａ，５２ｂのコーナーに押し当て、次に、第２位置決めブロック８５Ｂを矩形状凸部５４の位置決め面５４ａに押し当てることを特徴とする。
【００６３】
第１位置決めブロック８５ＡをＬ字状凸部５２の位置決め面５２ａ，５２ｂのコーナーに押し当て、次に、第２位置決めブロック８５Ｂを矩形状凸部５４の位置決め面５４ａに押し当てることでパレット８１の位置決めを行うようにしたため、例えば、位置決め部と被位置決め部とを高い寸法精度で作製し、位置決め部を被位置決め部に嵌合させて高い位置決め精度を得るようにした場合に比べて、本発明では、単に押付けるだけで位置決めを行うことができ、Ｌ字状凸部５２、矩形状凸部５４及び第１・第２位置決めブロック８５Ａ，８５Ｂの寸法精度を高めることなく高い位置決め精度を得ることができる。
【００６４】
即ち、本発明では、Ｌ字状凸部５２の位置決め面５２ａ，５２ｂに第１位置決めブロック８５Ａを密着させることができ、矩形状凸部５４の位置決め面５４ａに第２位置決めブロック８５Ｂを密着させることができるため、従来に比べて、位置決め精度をより高めることができる。
また従来は、位置決め精度を高くすると、位置決め部を被位置決め部に嵌合しにくくなるが、本発明ではそのような心配がなく、位置決めを簡単に行うことができる。
【００６５】
本発明は第２に、図４、図６及び図７で説明したように、第１・第２位置決めブロック８５Ａ，８５Ｂを、パレット８１から垂下させた円柱部材としたことを特徴とする。
第１・第２位置決めブロック８５Ａ，８５Ｂを円柱部材としたことで、Ｌ字状凸部５２及び矩形状凸部５４にどの方向からも押し当てやすくすることができる。従って、各位置決めブロック８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃ，８５Ｄが各パレット載置部４１，４２，４３，４４に多少ずれて載った状態でも、第１・第２位置決めブロック８５Ａ，８５ＢをＬ字状凸部５２及び矩形状凸部５４に引っ掛かり等なくスムーズに押し当てることができる。
【００６６】
本発明は第３に、図４及び図６で説明したように、第１・第２位置決めブロック８５Ａ，８５Ｂを各々押す第１・第２位置決め部材４５，４６をシール材塗布ステーション１１（図１参照）側に設けるときに、第１位置決め部材４５の押し方向を矩形状凸部５４の位置決め面５４ａに平行にするとともに第１位置決め部材４５の先端に第１位置決め部材８５ＡをＬ字状凸部８５Ａのコーナーへ押出す斜面６３ａを備え、第２位置決め部材４６の押し方向を矩形状凸部５４の位置決め面５４ａに直交させるとともに第２位置決め部材４６の先端に第２位置決めブロック８５Ｂを矩形状凸部５４の位置決め面５４ａ並びにＬ字状凸部５２側へ押出す斜面６８ａを備えたことを特徴とする。
【００６７】
例えば、シール材塗布ステーション１１を矩形状にしたときに、このシール材塗布ステーション１１の長手方向又は長手方向に直交する方向の一方を第１位置決め部材４５の押し方向とし、他方を第２位置決め部材４６の押し方向としたときに、シール材塗布ステーション１１に第１・第２位置決め部材４５，４６を効率良く配置することができる。従って、シール材塗布ステーション１１をコンパクトに且つ小さくすることができる。
【００６８】
尚、本発明の実施の形態では、図４において、矩形状凸部５４を、Ｌ字状凸部５２に対して、セパレータ載置台２２の長手方向の右方に配置したが、これに限らず、矩形状凸部５４を、パレット載置部４３の位置又はパレット載置部４４の位置に配置してもよい。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の燃料電池用セパレータのパレット位置決め方法は、シール材塗布ステーション側にＬ字ブロックとＩ字ブロックとを設けておき、先ず第１位置決め部をＬ字ブロックのコーナーに押し当てることでパレットの直交する２方向への移動を所定の位置に規制し、次に、第２位置決め部をＩ字ブロックの側面に押し当てることでパレットの回転を所定の位置に規制するので、例えば、位置決め部と被位置決め部とを高い寸法精度で作製し、位置決め部を被位置決め部に嵌合させて高い位置決め精度を得るようにした場合に比べて、本発明では、単に押付けるだけでパレットの直交する２方向の移動とパレットの回転とを規制することができ、Ｌ字ブロック、Ｉ字ブロック及び第１・第２位置決め部の寸法精度を高めることなく高い位置決め精度を得ることができるとともに、位置決めを簡単に行うことができる。
【００７０】
請求項２の燃料電池用セパレータのパレット位置決め方法は、第１・第２位置決め部を、パレットから垂下させた円柱部材としたので、Ｌ字ブロック及びＩ字ブロックにどの方向からも押し当てやすくすることができる。
【００７１】
請求項３の燃料電池用セパレータのパレット位置決め装置は、シール材塗布ステーション側に、第１・第２位置決め部を各々押す第１・第２押出し手段と、第１位置決め部の直交する２方向への移動を所定の位置に規制するＬ字ブロックと、第２位置決め部の第１位置決め部を中心とする回転を所定の位置に規制するＩ字ブロックとが設けられ、第１押出し手段は、その押し方向がＩ字ブロックの側面に平行にされるとともに第１位置決め部をＬ字ブロックのコーナーへ押出す斜面を備え、第２押出し手段は、その押し方向がＩ字ブロックの側面に直交するとともに第２位置決め部をＩ字ブロックの側面並びにＬ字ブロック側へ押出す斜面を備えたので、例えば、位置決め部と被位置決め部とを高い寸法精度で作製し、位置決め部を被位置決め部に嵌合させて高い位置決め精度を得るようにした場合に比べて、本発明では、単に押付けるだけでパレットの直交する２方向の移動とパレットの回転とを規制することができ、Ｌ字ブロック、Ｉ字ブロック及び第１・第２位置決め部の寸法精度を高めることなく高い位置決め精度を得ることができるとともに、位置決めを簡単に行うことができる。
また、例えば、シール材塗布ステーションを矩形状にしたときに、このシール材塗布ステーションの長手方向又は長手方向に直交する方向の一方を第１押出し手段の押し方向とし、他方を第２押出し手段の押し方向としたときに、シール材塗布ステーションに第１・第２押出し手段を効率良く配置することができる。従って、シール材塗布ステーションをコンパクトに且つ小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料電池用セパレータのシール材塗布積層装置の正面図
【図２】本発明に係るシール材塗布ステーションの要部拡大正面図
【図３】図２の３矢視図
【図４】図２の４矢視図
【図５】本発明に係る燃料電池用セパレータの矯正装置の説明図
【図６】本発明に係る燃料電池用セパレータを搬送するパレットの平面図
【図７】図６の７−７線断面図
【図８】図６の８−８線断面図
【図９】図６の９−９線断面図
【図１０】本発明に係る燃料電池用セパレータのシール材塗布及び積層のフロー図
【図１１】本発明に係るセパレータのシール材塗布及び積層の作用を説明する第１作用図
【図１２】本発明に係るセパレータのシール材塗布及び積層の作用を説明する第２作用図
【図１３】本発明に係るセパレータのシール材塗布及び積層の作用を説明する第３作用図
【図１４】本発明に係るセパレータのシール材塗布及び積層の作用を説明する第４作用図
【図１５】本発明に係るセパレータのシール材塗布及び積層の作用を説明する第５作用図
【図１６】本発明に係るセパレータのシール材塗布及び積層の作用を説明する第６作用図
【図１７】本発明に係るセパレータのシール材塗布及び積層の作用を説明する第７作用図
【図１８】燃料電池用セパレータを搬送するパレットのシール材塗布位置への位置決め要領を示す第１作用図
【図１９】燃料電池用セパレータを搬送するパレットのシール材塗布位置への位置決め要領を示す第２作用図
【符号の説明】
１１…シール材塗布ステーション、４５…第１押出し手段（第１位置決め部材）、４６…第２押出し手段（第２位置決め部材）、５２…Ｌ字ブロック（Ｌ字状凸部）、５２ａ，５２ｂ…位置決め面、５４…Ｉ字ブロック（矩形状凸部）、５４ａ…Ｉ字ブロックの側面（位置決め面）、６３ａ，６８ａ…斜面、７８…セパレータ、８１…パレット、８５Ａ…第１位置決め部（第１位置決めブロック）、８５Ｂ…第２位置決め部（第２位置決めブロック）、９７…シール材。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pallet positioning method and a pallet positioning device for a fuel cell separator that can be easily positioned without increasing the dimensional accuracy of a positioning portion.
[0002]
[Prior art]
A fuel cell is a battery that utilizes the reverse principle of water electrolysis and can obtain electricity in the process of obtaining water by reacting hydrogen and oxygen. In general, since the fuel gas is replaced by hydrogen and the air or oxidant gas is replaced by oxygen, the terms fuel gas, air, and oxidant gas are often used.
[0003]
As such a fuel cell, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-123848 “Fuel Cell” is known.
According to FIG. 1 of the publication, an anode side electrode 20 and a cathode side electrode 22 are attached to an electrolyte membrane 18 (the reference numerals are those described in the publication. The same applies hereinafter), and these are attached to gaskets 24 and 26. The cell module is configured by being sandwiched between the first separator 14 and the second separator 16 via.
[0004]
Specifically, a first flow path 38 serving as a fuel gas flow path is formed on the surface 14 a of the first separator 14, and a second flow path 46 serving as an oxidant gas flow path is formed on the surface 16 a of the second separator 16. Each is formed and has a structure in which fuel gas and oxidant gas are allowed to face the electrolyte membrane 18 at the center.
[0005]
Since the electrical output obtained by one cell module shown in FIG. 1 is very small, a desired electrical output can be obtained by stacking a large number of such cell modules. Accordingly, the first and second separators 14 and 16 are called “separators” because they are separation members that prevent fuel gas and oxidant gas from leaking into adjacent cells.
[0006]
The first separator 14 has a flow path 38 for fuel gas on the surface 14a, and the second separator 16 has a flow path 46 for oxidant gas on the surface 16a. It is necessary to make contact with the cathode side electrode 22, and for this purpose, the flow paths 38 and 46 need to be provided with a number of extremely shallow grooves.
[0007]
The first and second separators 14 and 16 are each provided with a fuel gas supply hole 32a and an oxidant gas supply hole 34a at one end in order to supply fuel gas or oxidant gas to the flow paths 38 and 46, respectively. The other end portion is provided with a fuel gas discharge hole portion 32b and an oxidant gas discharge hole portion 34b, respectively, and a cooling water supply hole portion 36a for passing cooling water is provided at one end portion, and the cooling water discharge hole portion 36b is provided. Provided at the other end.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventors applied a liquid sealing material to the separator instead of the gaskets 24 and 26, and made various attempts to manufacture the cell module by sandwiching the membrane / electrode assembly including the electrolyte membrane and the electrode between the two separators. However, the following problems occurred.
[0009]
FIGS. 18A to 18C are first operation views showing the positioning procedure of the pallet for conveying the fuel cell separator to the sealing material application position.
In (a), first, the separator 201 is placed on the pallet 202, and in (b), the pallet 202 on which the separator 201 is placed is positioned at the sealing material application station 203 which is the sealing material application position.
[0010]
Then, in (c), a sealing material 204 is applied to the separator 201.
Accordingly, the positioning accuracy of the pallet 202 to the seal application station 203 affects the application position of the seal material applied to the separator 201.
When the application position of the sealing material 204 is shifted, the sealing material 204 adheres to unnecessary portions or protrudes from the separator 201. For this reason, it is necessary to increase the positioning accuracy of the pallet 202 described above.
[0011]
FIG. 19 is a second operation view showing the positioning procedure of the pallet for conveying the fuel cell separator to the sealing material application position.
When positioning the pallet 202 at the sealing material application station 203, the knock pins 205, 205 provided on the pallet 202 are fitted into the positioning holes 207, 207 provided at the sealing material application station 203.
[0012]
In order to increase the positioning accuracy of the pallet 202 with respect to the sealing material application station 203, the fit between the knock pin 205 and the positioning hole 207 is tightened, the distance between the knock pins 205 and 205, and the dimensional accuracy of the distance between the positioning holes 207 and 207 Can be considered.
[0013]
However, in this case, the processing accuracy of the knock pin 205, the prepared hole for embedding the knock pin 205, and the positioning hole 207 must be increased, and the processing cost increases.
Further, when positioning the pallet 202 at the seal application station 203, the knock pin 205 is difficult to enter the positioning hole 207, and workability is lowered.
[0014]
Therefore, an object of the present invention is to enable easy positioning without increasing the dimensional accuracy of the positioning portion in the pallet positioning method and the pallet positioning apparatus for a fuel cell separator.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, according to claim 1, a separator is placed on a pallet having at least a first positioning part and a second positioning part, and the pallet is set in a sealing material application station, where the sealing material is applied to the separator. In the pallet positioning method with respect to the sealing material application station, an L-shaped block and an I-shaped block are provided on the sealing material application station side, and first the first positioning portion is pressed against the corner of the L-shaped block.This restricts the movement of the pallet in two orthogonal directions to a predetermined position.Next, the second positioning portion is pressed against the side surface of the I-shaped block.To restrict the rotation of the pallet to a predetermined positionIt is characterized by that.
[0016]
  Since the pallet is positioned by pressing the first positioning portion against the corner of the L-shaped block and then pressing the second positioning portion against the side surface of the I-shaped block, for example, the positioning portion and the positioned portion Compared to the case where the positioning part is fitted to the positioned part and high positioning precision is obtained, the present invention can be simply pressed.Regulates movement of the pallet in two orthogonal directions and rotation of the palletIt is possible to obtain high positioning accuracy without increasing the dimensional accuracy of the L-shaped block, the I-shaped block, and the first and second positioning portions, and the positioning operation can be easily performed.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, the first and second positioning portions are cylindrical members suspended from the pallet.
Since the first and second positioning portions are cylindrical members, the first and second positioning portions can be easily pressed against the L-shaped block and the I-shaped block from any direction.
[0018]
  Claim 3The separator is placed on a pallet provided with at least a first positioning part and a second positioning part, and the pallet is positioned relative to the sealing material application station when the pallet is set in the sealing material application station and the sealing material is applied to the separator there. In the fuel cell separator pallet positioning device to perform, on the sealing material application station side,First and second pushing means for pushing the first and second positioning portions respectivelyAnd an L-shaped block that restricts the movement of the first positioning portion in two orthogonal directions to a predetermined position, and an I-shaped block that restricts the rotation of the second positioning portion around the first positioning portion to a predetermined position. AndFirst extrusion meansThePush directionButParallel to the side of the I-shaped blockIsToruSecond1 With a slope that pushes the positioning part to the corner of the L-shaped block,Second extrusion meansThePush directionButOrthogonal to the side of the I-shaped blockYouToruSecond2 It has the slope which pushes a positioning part to the side of an I-shaped block, and the L-shaped block side.
[0019]
  Since the pallet is positioned by pressing the first positioning portion against the corner of the L-shaped block and then pressing the second positioning portion against the side surface of the I-shaped block, for example, the positioning portion and the positioned portion Compared to the case where the positioning part is fitted to the positioning part and the positioning part is fitted to obtain a high positioning precision, in the present invention, the pallet can be moved in two directions perpendicular to each other by simply pressing. Rotation of the pallet can be restricted, high positioning accuracy can be obtained without increasing the dimensional accuracy of the L-shaped block, the I-shaped block, and the first and second positioning portions, and positioning work can be easily performed. Can do.
Also,For example, when the sealing material application station is rectangular, one of the longitudinal direction of the sealing material application station or the direction orthogonal to the longitudinal direction is set as the pressing direction of the first extrusion means, and the other is the pressing direction of the second extrusion means. In this case, the first and second extrusion means can be efficiently arranged at the sealing material application station. Therefore, the sealing material application station can be made compact and small.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
FIG. 1 is a front view of a fuel cell separator seal coating and laminating apparatus according to the present invention. A seal coating and laminating apparatus 10 includes a sealing material coating station 11 that applies a sealing material to a separator, and a separator that has been coated with a sealing material. And a laminating station 12 for laminating the membrane-electrode assembly.
[0021]
Membrane Electrode Assembly (MEA) is obtained by bonding an anode side electrode and a cathode side electrode made of carbon paper to both surfaces of a polymer electrolyte membrane made of a polymer compound.
[0022]
FIG. 2 is an enlarged front view of the main part of the sealing material application station according to the present invention. The sealing material application station 11 includes a separator mounting table 22 attached to the base part 21, an arm part 23 attached to the base part 21, and A seal material application gun 24 as a seal material application means attached to the arm portion 23 and a non-contact sensor 25 arranged close to the tip of the seal material application gun 24 are provided.
[0023]
The seal material application gun 24 stores a seal material and can be exchanged, a seal material cartridge 27, a seal material supply hose 28 attached to the seal material cartridge 27, and a seal material in which the tips of the seal material supply hose 28 are connected. It comprises an extruding part 31, an electric motor 32 for driving the sealing material extruding part 31, and a nozzle part 33 attached to the tip of the sealing material extruding part 31 in order to discharge the sealing material.
[0024]
The non-contact type sensor 25 detects a seal material that has already been applied in a non-contact state while applying the seal material to the separator, for example, by irradiating the separator surface substantially below the nozzle portion 33 with a laser. A control device (not shown) drives the arm unit 23 based on a signal from the non-contact sensor 25 to control horizontal movement and elevation of the sealing material application gun 24.
[0025]
The seal material push-out portion 31 of the seal material application gun 24 is, for example, a screw having a spiral groove inserted into a cylinder. The sealing material is sucked through the sealing material supply hose 28, and the sealing material is extruded between the cylinder inner wall and the screw groove and discharged from the nozzle portion 33.
[0026]
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow 3 in FIG. 2, and a back plate 35 is attached to the rear portion of the sealing material application gun 24, and stays 36 and 36 (the back side stay 36 is not shown) are slanted from the lower end of the back plate 35. This indicates that the non-contact type sensor 25 is attached to the tips of the stays 36, 36.
The non-contact sensor 25 has a tip directed downward from the nozzle portion 33.
[0027]
4 is a view taken in the direction of arrow 4 in FIG. 2 and shows a plan view of the sealing material application station 11.
The separator mounting table 22 of the sealing material application station 11 includes pallet mounting portions 41, 42, 43, and 44 for mounting a pallet (to be described later) for transporting the separator, and a first for positioning the pallet on the separator mounting table 22. A first positioning member 45 as an extruding means and a second positioning member 46 as a second extruding means, and correction devices 47 and 47 for correcting the warpage of the separator placed on the pallet are provided.
[0028]
The pallet mounting portion 41 includes a mounting surface 51 and an L-shaped convex portion 52 as an L-shaped block protruding from the mounting surface 51, and the L-shaped convex portion 52 forms positioning surfaces 52a and 52b. It is a member.
The pallet mounting portion 42 includes a mounting surface 53 and a rectangular convex portion 54 as an I-shaped block protruding from the mounting surface 53, and the rectangular convex portion 54 is a member that forms a positioning surface 54a as a side surface. It is.
The pallet mounting parts 43 and 44 are provided with mounting surfaces 55 and 56, respectively.
[0029]
The first positioning member 45 includes a cylinder portion 61, rods 62 and 62 inserted into a cylinder (not shown) in the cylinder portion 61, and a pressing portion 63 attached to the tips of these rods 62 and 62. The rods 62 and 62 are pushed out by supplying oil or air from the suction ports 64 and 64 into the cylinder, and the pallet is positioned by pressing a part of the pallet with the pressing portion 63. Reference numeral 63 a denotes a slope provided on the pressing portion 63.
[0030]
The second positioning member 46 includes a cylinder portion 66, rods 67 and 67 inserted into a cylinder (not shown) in the cylinder portion 66, and a pressing portion 68 attached to the tips of these rods 67 and 67. The rods 67 and 67 are pushed out by supplying oil or air from the suction ports 69 and 69 into the cylinder, and the pallet is positioned by pressing a part of the pallet with the pressing portion 68. Reference numeral 68 a denotes a slope provided on the pressing portion 68.
[0031]
5 (a) and 5 (b) are explanatory views of a correction device for a fuel cell separator according to the present invention.
In (a), the correction device 47 includes a cylindrical portion 72 and ejection holes 74 formed in the cylindrical portion 72 and opened at the edge of the upper surface 73. )) And an air hose 76 connected to the joint pipe 75.
[0032]
Next, the operation of the correction device 47 described above will be described.
In (b), when compressed air is supplied from the air hose 76 and is ejected to the outside via the joint pipe 75 and the ejection holes 74... Like 1 ▼ and (1), it flows out from between the edge of the cylindrical portion 72 and the separator 78 vigorously. As a result, a negative pressure is generated between the central portion of the upper surface 73 of the cylindrical portion 72 and the separator 78, so that the separator 78 is sucked toward the cylindrical portion 72 as shown by the arrow (2). However, the separator 78 does not adhere to the upper surface 73 of the cylindrical portion 72 due to the ejection of air from the ejection holes 74.
[0033]
That is, the correction device 47 can suck the separator 78 in a separated state without contacting the separator 78, and can correct the warp of the separator 78.
Further, since the correction device 47 does not contact the separator 78, metal ions do not adhere to the separator 78.
[0034]
If metal ions adhere to the separator 78, metal ions adhere to the carbon electrode of the MEA laminated on the separator 78, and the metal ions and electrons are combined to deposit a metal on the carbon electrode. As a result, the deposited metal may hinder the reaction between hydrogen and oxygen, which may reduce the performance of the fuel cell.
[0035]
FIG. 6 is a plan view of a pallet for transporting the fuel cell separator according to the present invention. A pallet 81 as a transport member is provided with positioning pins 83 and 83 for positioning the separator 78 on the frame body 82 and a separator 78. , A first positioning block 85A as a first positioning portion for positioning on the separator mounting table 22 (see FIG. 4), and a second positioning block as a second positioning portion 85B, a third positioning block 85C, and a fourth positioning block 85D are attached. 86 and 86 are handles.
[0036]
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 in FIG. 6 and shows that the fourth positioning block 85D is attached to the lower surface of the frame body 82 with screws 91. The fourth positioning block 85D is a substantially cylindrical member as shown in FIG. The shapes of the first positioning block 85A to the third positioning block 85C shown in FIG. 6 and the method of attaching them to the frame body 82 are the same as those of the fourth positioning block 85D. (For convenience of explanation, the symbols of the four positioning blocks are distinguished.)
[0037]
8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG. 6, and the hook 84 is obtained by attaching a separator stopper piece 94 and a collar 95 to the upper surface of the frame body 82 with bolts 93. FIG.
When the collar 95 is fixed to the frame body 82 by tightening the bolt 93, the height of the step portion 95a of the collar 95 is larger than the thickness of the separator stopper piece 94, and therefore the separator stopper piece 94 is rotated around the collar 95. be able to. Reference numeral 94 a denotes a notch provided on the lower surface of the separator stopper piece 94 so as to hang on the edge of the separator 78.
[0038]
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 in FIG. 6 and shows a state in which the positioning pin 83 is driven into the upper surface of the frame body 82 and the positioning hole 78a of the separator 78 is fitted into the positioning pin 83.
[0039]
Next, the operation of the fuel cell separator seal coating and laminating apparatus 10 described above will be described.
FIG. 10 is a flowchart for applying and laminating the sealing material of the fuel cell separator according to the present invention. STXX indicates a step number.
ST01 ... Position the separator on the pallet.
ST02 ... Transporting separator with pallet
[0040]
ST03 ... Position the pallet at the sealing material application station. In this way, the separator is positioned at the sealing material application station.
ST04 ... A sealing material is applied to the separator in a state where the warpage of the separator is corrected.
ST05 ... The separator is conveyed by the pallet.
[0041]
ST06 ... Position the pallet at the stacking station.
ST07 ... MEA is laminated on the separator in a state where the warpage of the separator is corrected. A cell is manufactured in this way, and a fuel cell is manufactured by stacking a plurality of cells.
[0042]
FIGS. 11A to 11C are first operation diagrams for explaining the operation of applying and laminating the sealing material of the separator according to the present invention.
In (a), first, the positioning holes 78 a and 78 a of the separator 78 are fitted into the positioning pins 83 and 83 of the pallet 81 to position the separator 78 on the pallet 81.
In (b), the separator stopper piece 94 of the hook 84 provided on the pallet 81 is rotated as shown by the arrow, and the notch 94a of the separator stopper piece 94 is hung on the separator 78 as shown in FIG. Indicates that the edge has been stopped.
[0043]
FIG. 12 is a second action diagram for explaining the action of applying and laminating the sealing material of the separator according to the present invention. Each positioning block 85A of the pallet 81 is placed on the pallet placing parts 41, 42, 43, 44 of the separator placing table 22. , 85B, 85C, and 85D.
[0044]
FIGS. 13A to 13D are third action diagrams for explaining the action of applying and laminating the sealing material of the separator according to the present invention.
In (a), the first positioning block 85A is placed on the mounting surface 51 away from the positioning surfaces 52a and 52b of the L-shaped convex portion 52.
In (b), the second positioning block 85B is in a state of being placed on the mounting surface 53 away from the positioning surface 54a of the rectangular convex portion 54.
[0045]
In (c), oil or air is supplied to the cylinder part 61, and the pressing part 63 is moved to the L-shaped convex part 52 side through the rods 62 and 62 as indicated by the white arrow, The slope 63a is brought into contact with the first positioning block 85A.
As a result, the first positioning block 85A moves to the left and upward as indicated by the arrows in response to the leftward and upward component forces in the figure received from the slope 63a.
[0046]
In (d), oil or air is supplied to the cylinder portion 66, and the pressing portion 68 is moved to the rectangular convex portion 54 side as shown by the white arrow through the rods 67, 67 while being shown in (a). The inclined surface 68a of the pressing portion 68 shown in (b) is applied to the second positioning block 85B substantially simultaneously with the applied inclined surface 63a to the first positioning block 85A.
As a result, the second positioning block 85B moves to the left and upward as indicated by the arrows in response to the leftward and upward component forces in the figure received from the slope 68a.
[0047]
In (c) and (d), when the pressing parts 63 and 68 are continuously moved, the first positioning block 85A in (a) hits the positioning surfaces 52a and 52b by the inclined surfaces 63a and 68a, and the second positioning in (b). The block 85B hits the positioning surface 54a.
[0048]
At this time, there is a clearance amount C between the side surface 63b of the pressing portion 63 and the first positioning block 85A, that is, the first positioning block 85A is supported at three positions of the positioning surfaces 52a and 52b and the inclined surface 63a.
[0049]
The third and fourth positioning blocks 85C and 85D placed on the placement surface 55 of the pallet placement portion 43 and the placement surface 56 of the pallet placement portion 44 shown in FIG. The first and second positioning blocks 85 </ b> A and 85 </ b> B mounted on 53 are moved together.
In this way, the positioning of the pallet 81 on the separator mounting table 22 is completed.
[0050]
In the positioning method as described above, merely pressing the first positioning block 85A against the L-shaped convex portion 52 in FIG. 13C only restricts the movement of the pallet 81 in two orthogonal directions. The pallet 81 rotates around the first positioning block 85A with respect to the mounting table 22 (see FIG. 12). By pressing the second positioning block 85B against the rectangular convex portion 54, the pallet 81 is Rotation can be regulated.
[0051]
14 (a) and 14 (b) are fourth action diagrams for explaining the action of applying and laminating the sealing material of the separator according to the present invention.
(A) shows the state which has arrange | positioned the correction apparatus 47 under the separator 78 mounted on the pallet 81. FIG. (One of the two correction devices 47 is omitted for convenience.)
The separator 78 is warped as shown in the figure when a groove that forms a gas flow path or the like is formed only on one side, or when a groove having a different shape is formed on one side and the other side.
[0052]
In (b), in order to correct the warp of the separator 78, compressed air is supplied to the correction device 47, and air is ejected from between the correction device 47 and the separator 78 as indicated by an arrow. Aspirate. As a result, the separator 78 becomes flat as indicated by the white arrow.
[0053]
FIG. 15 is a fifth action diagram for explaining the action of applying and laminating the sealing material of the separator according to the present invention.
The sealing material 97 is applied to the separator 78 in a state where the warp of the separator 78 is corrected, that is, while the correction device 47 (see FIG. 14B) is operated.
[0054]
For example, the seal material 97 is started to be applied from the vicinity of the positioning hole 78a (97a is an application start portion), the inside of the separator 78 is applied in a rectangular shape as indicated by an arrow, and the application end portion 97b is started to be applied. It overlaps with the portion 97a.
[0055]
FIGS. 16A to 16H are sixth action views for explaining the action of applying and laminating the sealing material of the separator according to the present invention, and the coating start portion 97a and the coating end portion of the sealing material 97 described in FIG. The sealing material application procedure in the vicinity of the intersection with 97b will be described.
In (a), the nozzle portion 33 of the sealing material application gun seals the separator 78 while maintaining the height h1 from the separator 78 (this height h1 is the predetermined clearance described in claim 3). It moves while applying the material 97.
[0056]
In (b), when the nozzle portion 33 approaches the coating start portion 97a of the sealing material 97 and the laser 99 emitted from the non-contact type sensor detects the coating start portion 97a of the sealing material 97, the nozzle portion 33 is indicated by an arrow. When the nozzle part 33 descends from the separator 78 to the position of the height h2, the nozzle part 33 starts to rise as shown by an arrow.
In (d), when the nozzle part 33 reaches the original height h1 (see (a)) from the separator 78, it moves horizontally while maintaining the height h1 again.
[0057]
And in (e) and (f), the nozzle part 33 continues application | coating of the sealing material 97, moving horizontally as shown by the arrow, and complete | finishes application of the sealing material 97 in (g). A gap 101 exists on the left side of the coating start portion 97a (the side after the intersection) at the intersection portion 97c between the coating start portion 97a and the coating end portion 97b shown in (g), but the right side of the coating start portion 97a. There is no gap in the part (the side just before the intersection), and the sealing performance can be improved.
[0058]
When filling the gap 101 on the left side of the coating start portion 97a, as shown in (h), the position of the nozzle 33 that has moved up and down at a position where the sealing material application position exceeds the coating start portion 97a, for example, (b) and (c). When moving from the position in the horizontal direction by a predetermined distance L, the nozzle portion 33 may be lowered from the separator 78 to a height h3 (the height h3 may be equal to the height h2).
[0059]
Thereafter, the suction of the separator 78 by the correction device 47 shown in FIG. 14B is stopped, and the separator 78 coated with the sealing material 97 in FIG. 15 is conveyed to the stacking station by the pallet 81 (see FIG. 6).
Since the stacking station includes the same separator mounting table as the separator mounting table 22 shown in FIG. 4, the pallet 81 is positioned on the separator mounting table of the stacking station as described with reference to FIGS. 12 and 13.
[0060]
17 (a) and 17 (b) are seventh action views for explaining the action of applying and laminating the sealing material of the separator according to the present invention.
In (a), compressed air is supplied to the straightening device 47 provided in the laminating station, and air is ejected from between the straightening device 47 and the separator 78 where the warpage has returned as indicated by the arrow. Aspirate 78. As a result, the separator 78 becomes flat.
[0061]
In a state where the separator 78 is continuously sucked and the separator 78 is kept flat, the MEA 103 is placed on the surface of the separator 78 to which the sealing material 97 is applied, and another separator 104 having the sealing material 97 applied to the MEA 103. The frame member 105 is further placed on the separator 104.
In (b), the cell is completed by pressurizing the stacked separator 78, MEA 103, and separator 104 through the frame member 105 as shown by the arrow in the press device 107 shown in FIG.
[0062]
As described above with reference to FIGS. 12, 13A to 13D, and FIG. 15, the present invention first includes a separator 78 on a pallet 81 including at least a first positioning block 85A and a second positioning block 85B. In the positioning method of the pallet 81 with respect to the sealing material application station 11 when the pallet 78 is set in the sealing material application station 11 (see FIG. 1) and the sealing material 97 is applied to the separator 78 there, An L-shaped convex portion 52 and a rectangular convex portion 54 are provided on the station 11 side, and first the first positioning block 85A is pressed against the corners of the positioning surfaces 52a and 52b of the L-shaped convex portion 52, and then The second positioning block 85B is pressed against the positioning surface 54a of the rectangular convex portion 54.
[0063]
The first positioning block 85A is pressed against the corners of the positioning surfaces 52a and 52b of the L-shaped convex portion 52, and then the second positioning block 85B is pressed against the positioning surface 54a of the rectangular convex portion 54, thereby Since the positioning is performed, for example, the present invention is compared with the case where the positioning portion and the positioned portion are manufactured with high dimensional accuracy and the positioning portion is fitted to the positioned portion to obtain high positioning accuracy. Then, positioning can be performed simply by pressing, and high positioning accuracy can be obtained without increasing the dimensional accuracy of the L-shaped convex portion 52, the rectangular convex portion 54, and the first and second positioning blocks 85A and 85B. Can do.
[0064]
That is, in the present invention, the first positioning block 85A can be brought into close contact with the positioning surfaces 52a and 52b of the L-shaped convex portion 52, and the second positioning block 85B can be brought into close contact with the positioning surface 54a of the rectangular convex portion 54. Therefore, the positioning accuracy can be further improved as compared with the conventional case.
Conventionally, when the positioning accuracy is increased, it becomes difficult to fit the positioning portion to the positioned portion. However, in the present invention, there is no such concern and positioning can be performed easily.
[0065]
Secondly, the present invention is characterized in that the first and second positioning blocks 85A and 85B are cylindrical members suspended from the pallet 81 as described with reference to FIGS.
Since the first and second positioning blocks 85A and 85B are cylindrical members, the L-shaped convex portion 52 and the rectangular convex portion 54 can be easily pressed from any direction. Therefore, even when the positioning blocks 85A, 85B, 85C, and 85D are mounted on the pallet mounting portions 41, 42, 43, and 44 with a slight shift, the first and second positioning blocks 85A and 85B are formed as L-shaped convex portions. 52 and the rectangular convex portion 54 can be smoothly pressed without being caught.
[0066]
Thirdly, according to the present invention, as described with reference to FIGS. 4 and 6, the first and second positioning members 45 and 46 that respectively push the first and second positioning blocks 85A and 85B are connected to the sealant application station 11 (FIG. 1). When the first positioning member 45 is provided on the reference side, the pressing direction of the first positioning member 45 is made parallel to the positioning surface 54a of the rectangular convex portion 54, and the first positioning member 85A is placed at the tip of the first positioning member 45 with an L-shaped convex portion. An inclined surface 63a that is pushed out to the corner of 85A is provided, the pushing direction of the second positioning member 46 is made orthogonal to the positioning surface 54a of the rectangular convex portion 54, and the second positioning block 85B is formed at the distal end of the second positioning member 46 in a rectangular convex shape. The positioning surface 54a of the part 54 and the slope 68a extruded to the L-shaped convex part 52 side are provided.
[0067]
For example, when the sealing material application station 11 is rectangular, one of the longitudinal direction of the sealing material application station 11 or the direction orthogonal to the longitudinal direction is set as the pushing direction of the first positioning member 45, and the other is the second positioning member. When the pressing direction is 46, the first and second positioning members 45 and 46 can be efficiently arranged in the sealing material application station 11. Therefore, the sealing material application station 11 can be made compact and small.
[0068]
In the embodiment of the present invention, in FIG. 4, the rectangular convex portion 54 is arranged on the right side in the longitudinal direction of the separator mounting table 22 with respect to the L-shaped convex portion 52. The rectangular convex portion 54 may be disposed at the position of the pallet placing portion 43 or the position of the pallet placing portion 44.
[0069]
【The invention's effect】
  The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
  In the fuel cell separator pallet positioning method according to claim 1, an L-shaped block and an I-shaped block are provided on the sealing material application station side, and first the first positioning portion is pressed against the corner of the L-shaped block.This restricts the movement of the pallet in two orthogonal directions to a predetermined position.Next, the second positioning portion is pressed against the side surface of the I-shaped block.To restrict the rotation of the pallet to a predetermined positionTherefore, for example, compared with the case where the positioning portion and the positioned portion are manufactured with high dimensional accuracy and the positioning portion is fitted to the positioned portion to obtain high positioning accuracy, the present invention simply presses. JustRegulates movement of the pallet in two orthogonal directions and rotation of the palletTherefore, high positioning accuracy can be obtained without increasing the dimensional accuracy of the L-shaped block, the I-shaped block, and the first and second positioning portions, and positioning can be easily performed.
[0070]
In the fuel cell separator pallet positioning method according to claim 2, since the first and second positioning portions are cylindrical members suspended from the pallet, it is easy to press the L-shaped block and the I-shaped block from any direction. be able to.
[0071]
  The fuel cell separator pallet positioning device according to claim 3 comprises:On the sealing material application station side,First and second pushing means for pushing the first and second positioning portions respectivelyAnd an L-shaped block that restricts the movement of the first positioning portion in two orthogonal directions to a predetermined position, and an I-shaped block that restricts the rotation of the second positioning portion around the first positioning portion to a predetermined position. AndFirst extrusion meansThePush directionButParallel to the side of the I-shaped blockIsToruSecond1 With a slope that pushes the positioning part to the corner of the L-shaped block,Second extrusion meansThePush directionButOrthogonal to the side of the I-shaped blockYouToruSecond2 Because it has a slope that pushes the positioning part to the side of the I-shaped block and the L-shaped block side,For example, compared with the case where the positioning portion and the positioned portion are manufactured with high dimensional accuracy and the positioning portion is fitted to the positioned portion to obtain high positioning accuracy, the present invention can be simply pressed. The movement of the pallet in two orthogonal directions and the rotation of the pallet can be restricted, and high positioning accuracy can be obtained without increasing the dimensional accuracy of the L-shaped block, the I-shaped block, and the first and second positioning portions. At the same time, positioning can be easily performed.
  Also,For example, when the sealing material application station is rectangular, one of the longitudinal direction of the sealing material application station or the direction orthogonal to the longitudinal direction is set as the pressing direction of the first extrusion means, and the other is the pressing direction of the second extrusion means. In this case, the first and second extrusion means can be efficiently arranged at the sealing material application station. Therefore, the sealing material application station can be made compact and small.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a sealing apparatus for laminating a sealing material for a fuel cell according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged front view of a main part of a sealing material application station according to the present invention.
FIG. 3 is a view taken along arrow 3 in FIG.
4 is a view taken along arrow 4 in FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a fuel cell separator correction device according to the present invention.
FIG. 6 is a plan view of a pallet for transporting a fuel cell separator according to the present invention.
7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 in FIG.
8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG.
9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 in FIG.
FIG. 10 is a flowchart of applying and laminating a sealing material for a fuel cell separator according to the present invention.
FIG. 11 is a first action diagram illustrating the action of applying and laminating the sealing material of the separator according to the present invention.
FIG. 12 is a second action diagram illustrating the action of applying and laminating the sealing material of the separator according to the present invention.
FIG. 13 is a third action diagram for explaining the action of applying and laminating the sealing material of the separator according to the present invention.
FIG. 14 is a fourth action diagram for explaining the action of applying and laminating the sealing material of the separator according to the present invention.
FIG. 15 is a fifth action diagram illustrating the action of applying and laminating the sealing material of the separator according to the present invention.
FIG. 16 is a sixth action diagram illustrating the action of applying and laminating the sealing material of the separator according to the present invention.
FIG. 17 is a seventh action diagram illustrating the action of applying and laminating the sealing material of the separator according to the present invention.
FIG. 18 is a first operation diagram showing a positioning procedure of a pallet for conveying a fuel cell separator to a sealing material application position;
FIG. 19 is a second action diagram showing the positioning procedure of the pallet for conveying the fuel cell separator to the sealing material application position.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Sealing material application station, 45 ... 1st extrusion means (1st positioning member), 46 ... 2nd extrusion means (2nd positioning member), 52 ... L-shaped block (L-shaped convex part), 52a, 52b ... Positioning surface, 54 ... I-shaped block (rectangular protrusion), 54a ... Side surface (positioning surface) of I-shaped block, 63a, 68a ... Slope, 78 ... Separator, 81 ... Pallet, 85A ... First positioning part (first Positioning block), 85B... Second positioning portion (second positioning block), 97.

Claims

Method of positioning a pallet relative to a sealing material application station when a separator is placed on a pallet having at least a first positioning part and a second positioning part, the pallet is set in a sealing material application station, and the sealing material is applied to the separator there In
The sealant application station side may be provided with an L-shaped block and the I-shaped blocks, first moving a predetermined of said first positioning portion to the two orthogonal directions of the pallets Rukoto pressed against the corner of the L-shaped block regulated in position, then, the pallet positioning method of a fuel cell separator, characterized by restricting the rotation of the pallet by pressing the second positioning part on the side of the I-shaped blocks into position.

2. The pallet positioning method for a fuel cell separator according to claim 1, wherein the first and second positioning portions are cylindrical members suspended from the pallet.

The separator is placed on a pallet provided with at least a first positioning part and a second positioning part, and the pallet is positioned with respect to the sealing material application station when the pallet is set in the sealing material application station and the sealing material is applied to the separator there. In the fuel cell separator pallet positioning device to perform,
First and second pushing means for pushing the first and second positioning portions respectively on the sealing material application station side, and an L-shape for restricting movement of the first positioning portions in two orthogonal directions to a predetermined position A block, and an I-shaped block for restricting rotation of the second positioning portion around the first positioning portion to a predetermined position,
Said first extruding means, Rutotomo pushing direction of its is parallel to the side surface of the I-shaped blocks, comprising extruding slope the first positioning portion to the corner of the L-shaped blocks,
The second extrusion means, the pressing direction of its is provided with the The rewritable perpendicular to the side of I-block, side and extruded slope to L-block side of the front Symbol a second positioning portion I-block pallet positioning device separator fuel cell characterized.