JP7745671B2 - 燃料電池用セパレータ搬送装置および燃料電池用セパレータ搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池用のセパレータを搬送する燃料電池用セパレータ搬送装置および燃料電池用セパレータ搬送方法に関する。

近年、より多くの人が手ごろで信頼でき、持続可能かつ先進的なエネルギへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギの効率化に貢献する燃料電池に関する技術開発が行われている。この種の燃料電池用セパレータを搬送する技術として、従来、保護シートを挟んで積み重ねられたセパレータを吸着して搬送するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置では、セパレータの吸着時にセパレータの下面に保護シートが付着すされることを想定し、セパレータの吸着と同時に、もしくは吸着してから、保護シートに対しエアを吹き付けて、セパレータの下面から保護シートを取り除く。

特開２０１９－１４５４１７号公報

しかしながら、セパレータの吸着時にセパレータの下面に保護シートが付着するとは限らず、したがって、保護シートが意図せぬ位置で自然落下によりセパレータから脱落するおそれがある。

本発明の一態様は、保護シートを介して積層されるとともに、反応ガスの流路と反応ガスと冷却媒体とが通過する複数の貫通孔とが設けられた燃料電池用のセパレータを搬送する燃料電池用セパレータ搬送装置であって、略水平方向に延在するとともにセパレータの上面に対向する対向面を有する移動体と、移動体に設けられ、セパレータを移動体に吸着する吸着部と、移動体を移動可能に支持する支持部と、を備える。移動体には、流路に連通する第１連通孔と複数の貫通孔の少なくとも１つの貫通孔に連通する第２連通孔と、が設けられる。吸着部は、第１連通孔を介した吸引によりセパレータを移動体に吸着する第１吸着部と、第２連通孔を介した吸引により保護シートを移動体に吸着する第２吸着部と、を有する。

本発明の他の態様は、保護シートを介して積層されるとともに、反応ガスの流路と反応ガスと冷却媒体とが通過する複数の貫通孔とが設けられた燃料電池用のセパレータを搬送する燃料電池用セパレータ搬送方法であって、略水平方向に延在するとともにセパレータの上面に対向する対向面を有する移動体を、対向面がセパレータの上面に当接するように第１位置に移動する工程と、移動体の第１位置への移動後に、流路に連通するように移動体に設けられた第１連通孔を介した吸引により、セパレータを移動体に吸着するとともに、複数の貫通孔の少なくとも１つの貫通孔に連通するように移動体に設けられた第２連通孔を介した吸引により、保護シートを移動体に吸着する工程と、移動体を第１位置から第２位置に移動する工程と、移動体の第２位置への移動後に、第１吸着部による吸着を維持したまま第２吸着部による吸着を解除する工程と、を含む。

本発明によれば、保護シートを所望の位置でセパレータから離脱させることができる。

本発明の実施形態に係る燃料電池用セパレータ搬送装置が適用されるセパレータを有する燃料電池スタックの全体構成を概略的に示す斜視図。 図１のII-II線に沿った断面図。 図１の燃料電池スタックに含まれる電極ユニットの概略構成を示す斜視図。 図１のセパレータの後面図。 セパレータのビード部を垂直に切断した断面図。 図４のＡ－Ａ線に沿った断面図。 図４のＢ－Ｂ線に沿った断面図。 本発明の実施形態に係る燃料電池用セパレータ搬送装置の全体構成を概略的に示す図。 図７の燃料電池用セパレータ搬送装置に含まれる吸着ハンドの平面図。 図８のIX-IX線に沿った断面図。 吸着ハンドの吸着動作を示す要部断面図。 本発明の実施形態に係る燃料電池用セパレータ搬送装置の動作の一例を示すフローチャート。 吸着ハンドの変形例を示す要部断面図。

以下、図１～図１２を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る燃料電池用セパレータ搬送装置は、燃料電池用のセパレータを対象とした搬送装置である。そこで、まず燃料電池の構成、特にセパレータを含む燃料電池スタックの構成について説明する。

図１は、燃料電池スタック１００の全体構成を概略的に示す斜視図である。以下では、便宜上、図示のように互いに直交する三軸方向を、前後方向、左右方向および上下方向と定義し、この定義に従い各部の構成を説明する。これらの方向は、車両の前後方向、左右方向および上下方向と同一であるとは限らない。例えば図１の前後方向は、車両の前後方向であってもよく、左右方向であってもよく、上下方向であってもよい。図１の前後方向は、燃料電池スタック１００の積層方向であり、燃料電池スタック１００の組立時には積層方向を重力方向に一致させる。

図１に示すように、燃料電池スタック１００は、複数の発電セル１を前後方向に積層して構成されたセル積層体１０１と、セル積層体１０１の前後両端部に配置されたエンドユニット１０２と、を有し、全体が略直方体形状を呈する。セル積層体１０１の左右方向の長さは、上下方向の長さよりも長い。図１には、便宜上、単一の発電セル１が示される。

発電セル１は、電解質膜と電極とを含む接合体を有する電極ユニット２（いわゆるＵＥＡ；Unitized Electrode Assembly）と、電極ユニット２の前後両側に配置されたセパレータ３，３と、を有する。電極ユニット２を、膜電極構造体と呼ぶことがある。電極ユニット２とセパレータ３とは、前後方向に交互に配置される。電極ユニット２の前側に配置されるセパレータ３を第１セパレータと呼び、後側に配置されるセパレータ３を第２セパレータと呼ぶことがある。図示は省略するが、セル積層体１０１の周囲は、略直方体形状のケースによって覆われる。

図２は、セル積層体１０１の左右方向中央部における要部断面図（図１のII-II線に沿った断面図）である。図２に示すように、セパレータ３は、断面が波板状の前後一対の金属製の薄板である前プレート３Ｆと後プレート３Ｒとを有する。前プレート３Ｆは、上下左右方向に延在し、前方に向かう前面３Ｆａと後方に向かう後面３Ｆｂとを有する。後プレート３Ｒは、上下左右方向に延在し、前方に向かう前面３Ｒａと後方に向かう後面３Ｒｂとを有する。互いに対向する前プレート３Ｆの後面３Ｆｂと後プレート３Ｒの前面３Ｒａとは、外周同士が溶接などにより接合される。これにより前プレート３Ｆと後プレート３Ｒとが一体に結合され、セパレータ３が構成される。セパレータ３には耐腐食性に優れた導電性の材料が用いられ、例えばステンレス、チタン、チタン合金等を用いることができる。

前プレート３Ｆと後プレート３Ｒとによって囲まれたセパレータ３の内部、つまり前プレート３Ｆの後面３Ｆｂと後プレート３Ｒの前面３Ｒａとの間には、冷却媒体が流れる冷却流路ＰＡｗが形成される。冷却媒体の流れにより発電セル１の発電面が冷却される。冷却媒体としては例えば水を用いることができる。電極ユニット２に対向するセパレータ３の表面（前面３Ｆａおよび後面３Ｒｂ）は、電極ユニット２との間にガス流路を形成するようにプレス成形などによって凹凸状に構成される。より詳しくは、セパレータ３は電極ユニット２に向けて突出する前後一対のリブ部３Ａと、前後一対のリブ部３Ａに連なって凹状に構成された前後一対の凹部３２とを有する。

前後一対のリブ部３Ａは、電極ユニット２の前面２ａおよび後面２ｂに当接する。セル積層体１０１には、燃料電池スタック１００の組立時に前後方向に圧縮荷重Ｆが付与され、燃料電池スタック１００の組立完了後は、この圧縮荷重Ｆが保持される。このため、電極ユニット２には、リブ部３Ａを介して前後方向に、圧縮荷重Ｆによる所定の面圧が作用する。

電極ユニット２の前面２ａとこの前面２ａに対向するセパレータ３の後プレート３Ｒとの間には、凹部３２により、燃料ガスが流れるアノード流路ＰＡａが形成される。電極ユニット２の後面２ｂとこの後面２ｂに対向するセパレータ３の前プレート３Ｆとの間には、凹部３２により、酸化剤ガスが流れるカソード流路ＰＡｃが形成される。燃料ガスとしては例えば水素ガスを、酸化剤ガスとしては例えば空気を用いることができる。燃料ガスと酸化剤ガスとを区別せずに、これらを反応ガスと呼ぶこともある。

図３は、電極ユニット２の概略構成を示す斜視図である。図３に示すように、電極ユニット２は、略矩形状の接合体２０と、接合体２０を支持するフレーム２１と、を有する。接合体２０は、膜電極接合体（いわゆるＭＥＡ；Membrane Electrode Assembly）である。図２のＡ部の詳細図に示すように、接合体２０は、電解質膜２３と、電解質膜２３の前面２３１に設けられたアノード電極２４と、電解質膜２３の後面２３２に設けられたカソード電極２５とを有する。

電解質膜２３は、例えば固体高分子電解質膜であり、水分を含んだパーフルオロスルホン酸ポリマーの薄膜を用いることができる。フッ素系電解質膜に限らず、炭化水素系電解質膜を用いることもできる。

アノード電極２４は、電解質膜２３の前面２３１に形成され、電極反応の反応場となる電極触媒層２４１と、電極触媒層２４１の前面に設けられ、燃料ガスを拡散して供給するガス拡散層２４２とを有する。電極触媒層２４１とガス拡散層２４２との間に中間層（下地層）を設けることもできる。

カソード電極２５は、電解質膜２３の後面２３２に形成され、電極反応の反応場となる電極触媒層２５１と、電極触媒層２５１の後面に設けられ、酸化剤ガスを拡散して供給するガス拡散層２５２とを有する。電極触媒層２５１とガス拡散層２５２との間に中間層（下地層）を設けることもできる。

アノード電極２４では、アノード流路ＰＡａを介して供給された燃料ガス（水素）が、触媒の作用によってイオン化され、電解質膜２３を通過してカソード電極側へ移動する。このとき生じた電子は、外部回路を通過し、電気エネルギとして取り出される。カソード電極２５では、カソード流路ＰＡｃを介して供給された酸化剤ガス（酸素）と、アノード電極２４から導かれた水素イオンおよびアノード電極２４から移動した電子とが反応し、水が生成される。生成された水は、電解質膜２３に適度な湿度を与え、余剰な水はガスの流れに沿って電極ユニット２の外部へ排出される。

図３に示すように、フレーム２１は、略矩形状を呈する薄板であり、絶縁性を有する樹脂やゴム等により構成される。フレーム２１の中央部には、略矩形状の開口部２１ａが設けられる。接合体２０は、開口部２１ａの全体を覆うように設けられ、接合体２０の周縁部がフレーム２１により支持される。

フレーム２１の開口部２１ａの左側には、フレーム２１を前後方向に貫通する３つの貫通孔２１１～２１３が上下方向に並んで開口される。開口部２１ａの右側には、フレーム２１を前後方向に貫通する３つの貫通孔２１４～２１６が上下方向に並んで開口される。貫通孔２１１～２１６は、便宜上、いずれも略矩形状として示すが、貫通孔２１１～２１６の形状はこれに限らない。

図１に示すように、電極ユニット２の前後のセパレータ３には、フレーム２１の貫通孔２１１～２１６に対応する位置に、セパレータ３を前後方向に貫通する貫通孔３０１～３０６がそれぞれ開口される。貫通孔３０１～３０６は、フレーム２１の貫通孔２１１～２１６にそれぞれ連通する。これら互いに連通する貫通孔２１１～２１６，３０１～３０６の集合により、セル積層体１０１を貫通して前後方向に延在する流路ＰＡ１～ＰＡ６（便宜上、矢印で示す）が形成される。流路ＰＡ１～ＰＡ６は、マニホールドと呼ばれることもある。流路ＰＡ１～ＰＡ６は、燃料電池スタック１００の外部のマニホールドに接続される。

セル積層体１０１の前後のエンドユニット１０２は、前後方向に重ねて配置された複数のプレート４～６を有する。より詳しくは、エンドユニット１０２は、前後方向内側に配置されたターミナルプレート４と、ターミナルプレート４の前後方向外側に配置された絶縁プレート５と、絶縁プレート５の前後方向外側に配置されたエンドプレート６と、を有する。

ターミナルプレート４は、金属製の略矩形状の板状部材であり、セル積層体１０１で電気化学反応により生成された電力を取り出すための端子部を有する。絶縁プレート５は、非導電性を有する樹脂製またはゴム製の略矩形状の板状部材であり、ターミナルプレート４とエンドプレート６とを電気的に絶縁する。エンドプレート６は、金属製または高強度に構成された樹脂製の板状部材である。

図１では、便器上、エンドユニット１０２とセル積層体１０１とを前後方向から視て同一（上下方向の長さが同一かつ左右方向の長さが同一）の大きさで示す。しかしながら、実際にはエンドユニット１０２の方がセル積層体１０１よりも大きく、エンドユニット１０２（例えばエンドプレート６）の縁部はセル積層体１０１の縁部よりも上下方向および左右方向に突出している。これらエンドユニット１０２の突出部に、セル積層体１０１の周囲に設けられたケース（不図示）の前端部および後端部がボルトなどにより固定される。

前側のエンドユニット１０２には、貫通孔２１１～２１６，３０１～３０６に対応する位置に、エンドユニット１０２を前後方向に貫通する複数の貫通孔１０２ａ～１０２ｆが開口される。貫通孔１０２ａ～１０２ｆは、便宜上、いずれも略矩形状として示すが、貫通孔１０２ａ～１０２ｆの形状はこれに限らない。

貫通孔１０２ａには、エジェクタ、インジェクタなどを介して、高圧の燃料ガスが貯留された燃料ガスタンクが接続され、実線の流路ＰＡ１に沿って、貫通孔１０２ａを介して燃料電池スタック１００に燃料ガスが供給される。この燃料ガスは、貫通孔２１１，３０１を介して電極ユニット２とセパレータ３の後プレート３Ｒとの間のアノード流路ＰＡａに導かれる。アノード流路ＰＡａを通過後の燃料ガス（燃料排ガス）は、貫通孔２１６，３０６を介して、実線の流路ＰＡ６に沿って貫通孔１０２ｆから排出される。

貫通孔１０２ｄには、酸化剤ガス供給用のコンプレッサが接続され、コンプレッサで圧縮された酸化剤ガスが、点線の流路ＰＡ４に沿って、貫通孔１０２ｄを介して燃料電池スタック１００に供給される。この酸化剤ガスは、貫通孔２１４，３０４を介して電極ユニット２とセパレータ３の前プレート３Ｆとの間のカソード流路ＰＡｃに導かれる。カソード流路ＰＡｃを通過後の酸化剤ガス（酸化剤排ガス）は、貫通孔２１３，３０３を介して、点線の流路ＰＡ３に沿って貫通孔１０２ｃから排出される。

貫通孔１０２ｅには、冷却媒体供給用のポンプが接続され、一点鎖線の流路ＰＡ５に沿って、貫通孔１０２ｅを介して燃料電池スタック１００に冷却媒体が供給される。この冷却媒体は、貫通孔２１５，３０５を介してセパレータ３の前プレート３Ｆと後プレート３Ｒとの間の冷却流路ＰＡｗに導かれる。冷却流路ＰＡｗを通過後の冷却媒体は、貫通孔２１２，３０２を介して、一点鎖線の流路ＰＡ２に沿って貫通孔１０２ｂから排出される。排出された冷却媒体は、ラジエータでの熱交換により冷却され、貫通孔１０２ｅを介して再び燃料電池スタック１００に供給される。以上が燃料電池スタック１００の概略構成である。

セパレータ３の構成をより詳細に説明する。図４は、セパレータ３の後面図（後方から見た図）である。すなわち、図４は、電極ユニット２の前面２ａのアノード電極２４に対向するセパレータ３の後面３Ｒｂ（図２）を示す図である。図中の点Ｐは、セパレータ３の左右方向の中間点かつ上下方向の中間点であり、中心点と呼ぶ。図４の左右方向および上下方向は、それぞれセパレータ３の長手方向および短手方向に相当する。

図４において、電極ユニット２の接合体２０に対向する領域、すなわち発電面に対向する領域ＡＲ１を、セパレータ３のアクティブ領域と呼び、アクティブ領域以外を非アクティブ領域と呼ぶ。アクティブ領域ＡＲ１はセパレータ３の左右方向中央部に位置するため、アクティブ領域ＡＲ１をセパレータ３の中央領域と呼ぶこともある。

非アクティブ領域のうち、貫通孔３０１～３０６が設けられる左右方向端部の領域を、セパレータ３の端部領域ＡＲ２と呼ぶ。非アクティブ領域のうち、端部領域ＡＲ２の左右方向内側の領域を、セパレータ３の接続領域ＡＲ３と呼ぶ。接続領域ＡＲ３は、アクティブ領域ＡＲ１と左右の端部領域ＡＲ２との間に位置する。

図２，４に示すように、セパレータ３のアクティブ領域ＡＲ１には、一部の図示は省略するが、そのほぼ全域にわたって上下方向等間隔に、後方に向けて複数の凸部３１が突設される。複数の凸部３１はそれぞれ左右方向に延在し、上下方向に隣り合う凸部３１，３１の間に凹部３２が設けられる。複数の凹部３２と接合体２０の前面２ａとの間に、アノード流路ＰＡａが形成される。

図４に示すように、セパレータ３（後プレート３Ｒ）の後面３Ｒｂには、フレーム２１に向けて後方に突出したシール用の複数のビード部、すなわちメタルビードシールが設けられる。複数のビード部は、外側ビード部３３１と、内側ビード部３３２と、端部ビード部３３３とを含む。

外側ビード部３３１は、貫通孔３０１～３０６の全体を包囲するように後プレート３Ｒの周縁に沿って延在し、全体が略矩形状を呈する。端部ビード部３３３は、貫通孔３０１～３０６の個数分だけ設けられる。複数の端部ビード部３３３は、それぞれ略矩形状を呈し、複数の貫通孔３０１～３０６を個別に包囲する。内側ビード部３３２は、外側ビード部３３１の内側に設けられる。より詳しくは、内側ビード部３３２は、貫通孔３０１，３０３，３０４，３０６の周囲の端部ビード部３３３の左右方向外側を経由し、かつ、貫通孔３０２，３０５の周囲の端部ビード部３３３の左右方向内側を経由して、ジグザグ状に延在する。貫通孔３０２，３０５の周囲の端部ビード部３３３は、外側ビード部３３１と内側ビード部３３２との間に位置する。

セパレータ３の接続領域ＡＲ３には、前後方向に突出した略円柱状の複数のエンボス部３４１，３４２が設けられる。凸部３１と凹部３２およびメタルビードシールなどは、後プレート３Ｒがプレス加工されることによって形成される。図示は省略するが、セパレータ３（前プレート３Ｆ）の前面３Ｆａにも同様に、凸部３１と凹部３２およびメタルビードシール（外側ビード部３３１，内側ビード部３３２，端部ビード部３３３）などが、前プレート３Ｆがプレス加工されることによって形成される。

図５は、ビード部３３１～３３３を垂直に切断した、セパレータ３の要部断面図である。図５に示すように、ビード部３３１～３３３は、断面略矩形状、より詳しくは断面略台形状を呈する。後プレート３Ｒの複数のビード部３３１～３３３と、前プレート３Ｆの複数のビード部３３１～３３３とは、正面視で、つまり上下左右方向において、互いに同一位置に設けられる。したがって、前プレート３Ｆのビード部３３１～３３３と後プレート３Ｒのビード部３３１～３３３との間に、略矩形状の空間ＳＰ０が設けられる。

前プレート３Ｆのビード部３３１～３３３の前面および後プレート３Ｒのビード部３３１～３３３の前面には、シール材４０が固着される。シール材４０には、ゴムや樹脂材等の弾力性を有する構成材が用いられる。前側のシール材４０は、電極ユニット２のフレーム２１（図２）の後面２ｂに押圧され、後側のシール材４０は、フレーム２１の前面２ａに押圧される。これによりビード部３３１～３３３とフレーム２１との間の隙間が塞がれ、電極ユニット２とセパレータ３との間に、密封状態のアノード流路ＰＡａおよびカソード流路ＰＡｃを形成することができる。なお、シール材４０を省略し、ビード部３３１～３３３の先端部をフレーム２１に直接当接させるようにしてもよい。

アノード流路ＰＡａとカソード流路ＰＡｃとは、セパレータ３の正面視で内側ビード部３３２の内側に設けられる。内側ビード部３３２の内側には、複数の貫通孔３０１，３０３，３０４，３０６が配置される。但し、アノード流路ＰＡａと貫通孔３０１，３０３，３０４，３０６との連通およびカソード流路ＰＡｃと貫通孔３０１，３０３，３０４，３０６との連通は、端部ビード部３３３により遮断される。アノード流路ＰＡａと貫通孔３０１，３０６とは、端部ビード部３３３を横断するように設けられた複数（図４ではそれぞれ３本）のトンネル部４１，４２を介して連通する。カソード流路ＰＡｃと貫通孔３０３，３０４とは、端部ビード部３３３を横断するように設けられた複数（図４ではそれぞれ３本）のトンネル部４３，４４を介して連通する。

図６Ａは、貫通孔３０１の近傍のトンネル部４１の構成を示す断面図（図４のＡ－Ａ線に沿った断面図）である。図６Ａに示すように、前プレート３Ｆには前方に向けて凸状にトンネル部４１が設けられ、後プレート３Ｒには後方に向けて凸状にトンネル部４１が設けられる。トンネル部４１の前後方向の突出量はビード部３３３の前後方向の突出量よりも小さい。図示は省略するが、トンネル部４１は、断面略矩形状ないし略台形状を呈し、前後のトンネル部４１，４１の間に、連通流路ＰＡ１１が形成される。

トンネル部４１のうち、ビード部３３３の左側（貫通孔３０１側）を外側トンネル部４１１と呼び、ビード部３３３の右側（アノード流路ＰＡａ側）を内側トンネル部４１２と呼ぶ。外側トンネル部４１１の左端は、貫通孔３０１の周縁に位置し、連通流路ＰＡ１１の左端が貫通孔３０１に面して開放される。外側トンネル部４１１の右端は、ビード部３３３を貫通してビード部３３３の内部空間に連通する。

内側トンネル部４１２の左端は、ビード部３３３を貫通してビード部３３３の内部空間に連通する。内側トンネル部４１２の右端部には、右方にかけて突出量が徐々に減少するようなテーパ部４１２ａが設けられる。トンネル部４１の右端では前後方向の突出量が０になり、連通流路ＰＡ１１が閉塞される。後プレート３Ｒのテーパ部４１２ａには、燃料ガスの流出口４１０が開口される。これにより、貫通孔３０１と、後プレート３Ｒの後方のアノード流路ＰＡａとが、連通流路ＰＡ１１および流出口４１０を介して連通する。このため、貫通孔３０１を流れる燃料ガスを、図６Ａの矢印に示すように、連通流路ＰＡ１１および流出口４１０を介してアノード流路ＰＡａに供給することができる。

図示は省略するが、貫通孔３０６の近傍のトンネル部４２は、図６Ａのトンネル部４１と同様に構成される。すなわち、トンネル部４１とトンネル部４２とは、図４の中心点Ｐを通って上下方向に延在する軸線（不図示）に関し、左右対称形状を呈する。したがって、後プレート３Ｒのトンネル部４２の左端部のテーパ部に、燃料ガスの流入口４２０が開口される。これにより、アノード流路ＰＡａを流れた燃料ガスが、流入口４２０、およびトンネル部４２の内部の連通流路ＰＡ１１を介して貫通孔３０６に導かれる。

図６Ｂは、貫通孔３０４の近傍のトンネル部４１の構成を示す断面図（図４のＢ－Ｂ線に沿った断面図）である。図６Ｂに示すように、前プレート３Ｆには前方に向けて凸状にトンネル部４４が設けられ、後プレート３Ｒには後方に向けて凸状にトンネル部４４が設けられる。トンネル部４４の前後方向の突出量はビード部３３３の前後方向の突出量よりも小さい。図示は省略するが、トンネル部４４は、断面略矩形状ないし略台形状を呈し、前後のトンネル部４４，４４の間に、連通流路ＰＡ１２が形成される。

トンネル部４４のうち、ビード部３３３の左側（貫通孔３０４側）を外側トンネル部４４１と呼び、ビード部３３３の左側（カソード流路ＰＣａ側）を内側トンネル部４４２と呼ぶ。外側トンネル部４４１の右端は、貫通孔３０４の周縁に位置し、連通流路ＰＡ１２の右端が貫通孔３０４に面して開放される。外側トンネル部４４１の左端は、ビード部３３３を貫通してビード部３３３の内部空間に連通する。

内側トンネル部４４２の右端は、ビード部３３３を貫通してビード部３３３の内部空間に連通する。内側トンネル部４４２の左端部には、左方にかけて突出量が徐々に減少するようなテーパ部４４２ａが設けられる。トンネル部４４の左端では前後方向の突出量が０になり、連通流路ＰＡ１２が閉塞される。前プレート３Ｆのテーパ部４４２ａには、酸化剤ガスの流出口４４０が開口される。これにより、貫通孔３０４と、前プレート３Ｆの前方のカソード流路ＰＣａとが、連通流路ＰＡ１２および流出口４４０を介して連通する。このため、貫通孔３０４を流れる酸化剤ガスを、図６Ｂの矢印に示すように、連通流路ＰＡ１２および流出口４４０を介してカソード流路ＰＣａに供給することができる。

図示は省略するが、貫通孔３０３の近傍のトンネル部４３は、図６Ｂのトンネル部４４と同様に構成される。すなわち、トンネル部４３とトンネル部４４とは、図４の中心点Ｐを通って上下方向に延在する軸線（不図示）に関し、左右対称形状を呈する。したがって、前プレート３Ｆのトンネル部４３の右端部のテーパ部に、燃料ガスの流入口４３０が開口される。これにより、カソード流路ＰＣａを流れた酸化剤ガスが、流入口４３０、およびトンネル部４３の内部の連通流路ＰＡ１２を介して貫通孔３０３に導かれる。

図７は、本実施形態に係る燃料電池用セパレータ搬送装置５０の全体構成を概略的に示す図である。図７に示すように、燃料電池用セパレータ搬送装置５０は、多関節型のアーム５１，５２とアーム５２の先端部に設けられたハンド５３とを有する産業用のロボット５５と、ハンド５３に支持された吸着ハンド６０とを有する。

アーム５１とアーム５２とは回動軸５５ａを介して回動可能に連結され、アーム５２とハンド５３とは回動軸５５ｂを介して回動可能に連結される。なお、ロボット５５の構成（アームの個数など）は図示したものに限らない。アーム５１，５２とハンド５３とは、例えば回動軸５５ａ，５５ｂに設けられたサーボモータなどのアクチュエータ５４の駆動により回動し、これによりハンド５３の位置および姿勢が変化する。アクチュエータ５４はＥＣＵ５６により制御される。ＥＣＵ５６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびその他の周辺回路を有するコンピュータを含んで構成される電子制御ユニットである。

吸着ハンド６０は、平面視略矩形状かつ板厚一定のプレート部材により構成され、全体が略直方体形状を呈する。吸着ハンド６０は、略水平姿勢となるようにハンド５３に支持される。吸着ハンド６０は、例えば全体が金属により構成される。セパレータ３よりも剛性が高い樹脂材により、吸着ハンド６０を構成することもできる。吸着ハンド６０は上面６０ａと下面６０ｂとを有する。上面６０ａは、ハンド５３に固定される。下面６０ｂは、略水平方向に延在する凹凸のない平坦面として構成される。

吸着ハンド６０には、後述する吸着部６１が設けられる。吸着部６１には真空発生器６５が接続され、真空発生器６５の作動により吸着ハンド６０の下面６０ｂにセパレータ３を吸着することができる。真空発生器６５の作動はＥＣＵ５６により制御される。

吸着ハンド６０は、略水平姿勢のままロボット５５により第１位置から第２位置に移動され、その後、第２位置から第３位置に移動される。第１位置には、上面が開口されたトレイ２００が設置される。トレイ２００には、セパレータ３と保護シート２０１とが水平姿勢で交互に積層される。保護シート２０１を介してセパレータ３が積層されることで、セパレータ３の表面を保護することができる。

セパレータ３は、その後面（アノード流路ＰＡａ側）３Ｒｂが上方を向くように、すなわち後面３Ｒｂが上面となるように配置される。セパレータ３は、その前面（カソード流路ＰＡｃ側）３Ｆａが上方を向くように、すなわち前面３Ｆａが上面となるように配置されてもよい。保護シート２０１は、ポリエチレンナフタレートなどの可撓性を有する屈曲可能な薄膜状の樹脂フィルムである。トレイ２００内では、保護シート２０１がセパレータ３の上面（後面３Ｒｂ）および下面（前面３Ｆａ）に密着している。保護シート２０１は、セパレータ３の上面および下面の全域を覆うように全体が略矩形状に形成される（図８参照）。

燃料電池用セパレータ搬送装置５０の動作の概略は以下の通りである。吸着ハンド６０は、まず、ロボット５５によりトレイ２００の上方に移動される。次いで、トレイ３００に向けて下降され、吸着ハンド６０が第１位置に移動される。そして、トレイ２００の最上段に配置されたセパレータ３が、吸着部６１を介して吸着ハンド６０の下面６０ｂに吸着される。このとき、セパレータ３の下面の保護シート２０１も同時に吸着される。

その後、吸着ハンド６０はロボット５５により第２位置に移動され、吸着部６１を介した保護シート２０１の吸着が解除される。これにより、セパレータ３の下面から保護シート２０１が離脱する。離脱された保護シート２０１は、第２位置に設けられた回収台２０２上に落下する。このため、保護シート２０１の廃棄および回収が容易である。

その後、吸着ハンド６０はロボット５５により第３位置に移動され、吸着部６１を介した吸着ハンド６０の吸着が解除される。これにより、吸着ハンド６０の下面６０ｂからセパレータ３が離脱する。離脱されたセパレータ３は、第３位置に設けられた載置台２０３に搭載され、所定の作業に供される。その後、吸着ハンド６０はロボット５５により第１位置に戻され、同様の作業を繰り返す。これにより第１位置に積層されたセパレータ３を１枚ずつ、保護シート２０１を取り外した状態で、第３位置に搬送することができる。

吸着ハンド６０に設けられる吸着部６１の構成について説明する。図８は、吸着ハンド６０の平面図であり、図９は、図８のIX-IX線に沿った吸着ハンド６０の断面図である。図８，９では、セパレータ３と保護シート２０１とが吸着ハンド６０に吸着された状態を示しており、略水平姿勢のセパレータ３の厚さ方向を上下方向、長手方向（図４の左右方向）をＸ１－Ｘ２方向、短手方向（図４の上下方向）をＹ１－Ｙ２方向として示す。上下方向は鉛直方向であり、下方は重力方向に相当する。図８，９では、セパレータ３の構成を簡易的に示す。

図８に示すように、吸着ハンド６０はセパレータ３および保護シート２０１と同様、平面視で略矩形状を呈する。保護シート２０１のＸ１－Ｘ２方向の長さおよびＹ１－Ｙ２方向の長さは、セパレータ３のＸ１－Ｘ２方向の長さおよびＹ１－Ｙ２方向の長さよりも長い。したがって、保護シート２０１はセパレータ３よりも大型に形成され、保護シート２０１によりセパレータ３の全体が覆われる。

吸着ハンド６０のＸ１－Ｘ２方向の長さおよびＹ１－Ｙ２方向の長さは、保護シート２０１のＸ１－Ｘ２方向の長さおよびＹ１－Ｙ２方向の長さよりも長い。したがって、吸着ハンド６０は保護シート２０１よりも大型に形成され、吸着ハンド６０によりセパレータ３と保護シート２０１の全体が覆われる。吸着ハンド６０のＸ１－Ｘ２方向の中間点を通り、かつ、Ｙ１－Ｙ２方向の中間点を通る中心点Ｐ１は、セパレータ３の中心点Ｐと一致する。

図８，９に示すように、吸着ハンド６０は、セパレータ３のアクティブ領域ＡＲ１に対向する部位に吸着部６１（第１吸着部６１Ａ）を有する。さらに吸着ハンド６０は、Ｘ１方向側の端部領域ＡＲ２に対向する部位と、Ｘ２方向側の端部領域ＡＲ２に対向する部位とに、それぞれ吸着部６１（第２吸着部６１Ｂ）を有する。吸着部６１は、吸着ハンド６０を上下方向に貫通する略円形の貫通孔６０１～６０３を含む。貫通孔６０１～６０３の径は同一である。貫通孔６０１の径が貫通孔６０２、６０３の径より大きくてもよく、小さくてもよい。

貫通孔６０１は、吸着ハンド６０の中心点Ｐ１を中心として開口される。貫通孔６０２，６０３は、貫通孔６０１を基準としてＸ１－Ｘ２方向に対称に設けられる。すなわち、貫通孔６０２は、貫通孔６０１からＸ１方向に所定距離だけ離れた位置に開口され、貫通孔６０３は貫通孔６０１からＸ２方向に所定距離だけ離れた位置に開口される。貫通孔６０２，６０３の中心はそれぞれセパレータ３の貫通孔３０２，３０５の中心に一致する。したがって、貫通孔６０２と貫通孔３０２および貫通孔６０３と貫通孔３０５は互いに連通する。なお、貫通孔６０２，６０３と貫通孔３０２，３０５とがそれぞれ連通すれば、貫通孔６０２，６０３の中心と貫通孔３０２，３０５の中心は一致しなくてもよい。

吸着ハンド６０の上面６０ａには、貫通孔６０１～６０３を密封状態で覆うようにそれぞれ配管取付部６１１～６１３が設けられる。配管取付部６１１～６１３にはそれぞれホース６２１～６２３の一端部が接続される。ホース６２２，６２３は途中で単一のホース６２４に合流する。

図９に示すように、真空発生器６５は、真空を発生する真空ポンプなどの真空源６５１と、真空源６５１に接続された一対の電磁弁６５２，６５３とを含む。ホース６２１の端部は電磁弁６５２に接続され、ホース６２４の端部は電磁弁６５３に接続される。電磁弁６５２，６５３は、ＥＣＵ５６（図７）からの指令により、真空源６５１とホース６２１，６２４とを連通または遮断するように切り換えられる。これにより真空源６５１と貫通孔６０１～６０３とが連通し、貫通孔６０１～６０３の内部を負圧にすることができる。

図１０は、吸着ハンド６０の吸着動作を示す要部断面図である。図１０に示すように、吸着ハンド６０の下面６０ｂには、外側ビード部３３１の上面と、内側ビード部３３２の上面と、端部ビード部３３３の上面とが当接される。ビード部３３１～３３３と吸着ハンド６０とは、厳密にはシール材４０（図５）を介して当接されるが、図１０では、便宜上、シール材４０の図示を省略する。

吸着ハンド６０の中央の貫通孔６０１は、吸着ハンド６０の下面６０ｂとセパレータ３の上面（後面３Ｒｂ）と内側ビード部３３２とによって包囲された空間ＳＰ１１、すなわちセパレータ３のアクティブ領域ＡＲ１に面した空間ＳＰ１１に連通する。これにより、矢印Ａ１に示すように貫通孔６０１を介して空気が吸引されると、空間ＳＰ１１内が負圧となり、空間ＳＰ１１に面したセパレータ３を吸着ハンド６０に吸着することができる。

吸着ハンド６０の端部の貫通孔６０２，６０３は、セパレータ３の貫通孔３０２，３０５を介して、吸着ハンド６０の下面６０ｂと保護シート２０１の上面と端部ビード部３３３とによって包囲された空間ＳＰ１２、すなわちセパレータ３の端部領域ＡＲ２に面した空間ＳＰ１２に連通する。これにより、矢印Ａ２に示すように貫通孔６０２，６０３を介して空気が吸引されると、空間ＳＰ１２内が負圧となり、空間ＳＰ１２に面した保護シート２０１を、セパレータ３を介し吸着ハンド６０に吸着することができる。

図１０の状態から、貫通孔６０２，６０３を介した空気の吸引を停止すると、保護シート２０１に対する吸着力が除去される。これにより、保護シート２０１がセパレータ３の下面から離脱して落下する。さらに貫通孔６０１を介した空気の吸引を停止すると、セパレータ３に対する吸着力が除去される。これにより、セパレータ３が吸着ハンド６０の下面６０ｂから離脱して落下する。

図９において、電磁弁６５３を例えば三方切換弁として構成し、電磁弁６５３にコンプレッサなどの空気源６６を接続してもよい。この場合、電磁弁６５３は、ＥＣＵ５６からの指令により、ホース６２４と空気源６６とを連通または遮断するように切り換えられる。これにより保護シート２０１の上面に空気を吹き付けることができ、保護シート２０１がセパレータ３の下面に密着している場合であっても、保護シート２０１をセパレータ３から容易に離脱させることができる。図９では、保護シート２０１の吸着時に用いられるホース６２４を介して保護シート２０１に空気を吹き付けるので、部品点数の増加を抑えることができる。

本実施形態に係る燃料電池用セパレータ搬送装置５０の主要な動作を説明する。図１１は、燃料電池用セパレータ搬送装置５０による動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、単一のセパレータ３を第１位置から第２位置および第３位置へ搬送する動作を示すものであり、搬送するセパレータ３の数に相当する分だけ、図１１の動作が繰り返される。なお、図１１のフローチャートは、本実施形態に係る燃料電池用セパレータ搬送方法を具現化したものである。

まず、ステップＳ１で、ＥＣＵ５６がアクチュエータ５４に制御信号を出力し、図７の（ｉ）に示すように吸着ハンド６０を第１位置へ移動する（第１位置移動工程）。すなわち、吸着ハンド６０をトレイ２００の上方に移動し、さらに、吸着ハンド６０をセパレータ３の上面に当接するまで下降する。

次いで、ステップＳ２で、ＥＣＵ５６が真空発生器６５（真空源６５１、電磁弁６５２，６５３）に制御信号を出力し、貫通孔６０１の下方の空間ＳＰ１１内および貫通孔６０２，６０３の下方の空間ＳＰ１２内をそれぞれ真空状態にする。これにより、図７の（ｉｉ）に示すように、第１吸着部６１Ａを介して、吸着ハンド６０の下面６０ｂにセパレータ３が吸着される。また、第２吸着部６１Ｂを介して、セパレータ３の下面に保護シート２０１が当接した状態で保護シート２０１が吸着される（吸着工程）。

次いで、ステップＳ３で、ＥＣＵ５６がアクチュエータ５４に制御信号を出力し、図７の（ｉｉｉ）に示すように、吸着ハンド６０を上昇させるとともに、回収台２０２の上方の第２位置に移動する（第２位置移動工程）。

次いで、ステップＳ４で、ＥＣＵ５６が電磁弁６５３に制御信号を出力し、真空源６５１とホース６２４との連通を遮断する。これにより空間ＳＰ１２内が大気圧となり、保護シート２０１に対する吸着力が除去され、保護シート２０１の吸着が解除される（シート吸着解除工程）。その結果、図７の（ｉｖ）に示すように、保護シート２０１がセパレータ３から離脱し、回収台２０２上に落下する。なお、保護シート２０１の離脱を容易にするために、ＥＣＵ５６が電磁弁６５３に制御信号を出力して空気源６６（図９）とホース６２４とを連通し、保護シート２０１に空気を吹き付けるようにしてもよい。

次いで、ステップＳ５で、ＥＣＵ５６がアクチュエータ５４に制御信号を出力し、図７の（ｖ）に示すように、吸着ハンド６０を載置台２０３の上方の第３位置に移動する（第３位置移動工程）。

次いで、ステップＳ６で、ＥＣＵ５６が電磁弁６５２に制御信号を出力し、真空源６５１とホース６２１との連通を遮断する。これにより空間ＳＰ１１内が大気圧となり、セパレータ３に対する吸着力が除去され、セパレータ３の吸着が解除される（セパレータ吸着解除工程）。その結果、図７の（ｖｉ）に示すように、セパレータ３が吸着ハンド６０から離脱し、載置台２０３上に落下する。以降、ステップＳ１に戻り、同様の動作が繰り返される。

ところで、吸着ハンド６０によりセパレータ３を吸着する場合に、セパレータ３のビード部などに亀裂や凹凸、あるいは異物の付着があると、空間ＳＰ１１内に十分な負圧を発生させることができず、セパレータ３を十分な吸着力で吸着できないおそれがある。本実施形態では、吸着ハンド６０を用いたセパレータ３の搬送時に、このような異常の有無を監視する。これにより、セパレータ単体の品質不良を早期かつ容易に把握することができる。換言すると、本実施形態では、セパレータ３に所定の加工を施すためにセパレータ３を第１位置から第３位置に搬送する際、シール構造を有するセパレータ３のリーク検査を同時に行うことができる。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）燃料電池用セパレータ搬送装置５０は、保護シート２０１を介して積層されるとともに、反応ガスの流路ＰＡａ、ＰＡｃと反応ガスと冷却媒体とが通過する複数の貫通孔３０１～３０６とが設けられた燃料電池用のセパレータ３を搬送するように構成される（図７）。この燃料電池用セパレータ搬送装置５０は、略水平方向に延在するとともにセパレータ３の上面に対向する下面６０ｂを有する吸着ハンド６０と、吸着ハンド６０に設けられ、セパレータ３を吸着ハンド６０に吸着する吸着部６１と、吸着ハンド６０を移動可能に支持するロボット５５と、を備える（図７）。吸着ハンド６０には、流路ＰＡａ、ＰＡｃに連通する貫通孔６０１（第１連通孔）とセパレータ３の貫通孔３０２，３０５に連通する貫通孔６０２，６０３（第２連通孔）と、が設けられる（図９）。吸着部６１は、貫通孔６０１を介した吸引によりセパレータ３を吸着ハンド６０に吸着する第１吸着部６１Ａと、貫通孔６０２，６０３を介した吸引により保護シート２０１を吸着ハンド６０に吸着する第２吸着部６１Ｂと、を有する（図８～１０）。

これにより、セパレータ３と保護シート２０１とを吸着ハンド６０により同時に吸着することができる。このため、保護シート２０１が意図せぬ位置で自然落下によりセパレータ３から離脱することを防止することができる。第２吸着部６１Ｂの作動を解除することで、保護シート２０１をセパレータ３から離脱させることができる。このため、保護シート２０１を所定位置で回収または廃棄することができる。また、簡易な構成の吸着ハンド６０を用いるので、吸着ハンド６０を安価に構成することができる。さらに、吸着ハンド６０の下面６０ｂは平坦面であり、セパレータ３の上面に当接した際に下面６０ｂが弾性変形するように吸着ハンド６０を構成する必要がない。このため、吸着ハンド６０を金属等により構成することができ、柔軟性のある吸着面を有する吸着パッドに比べ吸着ハンド６０の耐久性は高い。その結果、吸着パッドのように高頻度で交換する必要がなく、長時間にわたって連続してセパレータ３の搬送作業を行うことができる。セパレータ３の搬送作業の作業効率を高めるためには、セパレータ３を高速で搬送する必要がある。この点、本実施形態によれば、吸着ハンド６０によりセパレータ３を安定的に保持できるため、セパレータ３を高速で搬送することが可能である。

（２）反応ガスの流路ＰＡａ、ＰＡｃは、セパレータ３の中央のアクティブ領域ＡＲ１に設けられ、貫通孔３０２，３０５は、アクティブ領域ＡＲ１を挟むセパレータ３の一対の端部領域ＡＲ２に設けられる（図４）。保護シート２０１は、セパレータ３の下面の全体を覆うように配置される（図８）。貫通孔６０１は、アクティブ領域ＡＲ１に面して開口され、貫通孔６０２，６０３は、一対の端部領域ＡＲ２に面して開口される（図８）。これにより、セパレータ３を広範囲で吸着ハンド６０に吸着することができる。このため、セパレータ３に反りやうねりがある場合に、吸着ハンド６０への吸着時にその反りやうねりを矯正することができ、セパレータ３を精度よく位置決めして搬送することができる。

（３）貫通孔６０２，６０３を介して保護シート２０１に対し空気を吹き付ける空気源６６をさらに備える（図９）。これにより保護シート２０１がセパレータ３に密着している場合であっても、保護シート２０１をセパレータ３から容易に取り外すことができる。

（４）セパレータ３は、反応ガスの流路ＰＡａ，ＰＡｃが設けられるアクティブ領域ＡＲ１を包囲するように上面から突設された内側ビード部３３２と、複数の貫通孔３０１～３０６を個別に包囲するように上面から突設された端部ビード部３３３と、を有する（図４）。第１吸着部６１Ａは、吸着ハンド６０の下面６０ｂとセパレータ３の上面との間における内側ビード部３３２の内側の空間ＳＰ１１に負圧を発生するように構成される（図１０）。第２吸着部６１Ｂは、吸着ハンド６０の下面６０ｂとセパレータ３の上面との間における端部ビード部３３３の内側の空間ＳＰ１２に負圧を発生するように構成される（図１０）。これにより、内側ビード部３３２の内側の空間ＳＰ１１および端部ビード部３３３の内側の空間ＳＰ１２に十分な負圧を発生させることができる。したがって、大容量の真空発生器６５を用いて吸着する必要がなく、コストの上昇を抑えることができる。

（５）燃料電池用セパレータ搬送装置５０は、ロボット５５と吸着部６１（第１吸着部６１Ａ，第２吸着部６１Ｂ）を制御するＥＣＵ５６制御部をさらに備える（図７）。ＥＣＵ５６は、吸着ハンド６０を第１位置に移動するとともに、吸着ハンド６０の第１位置への移動後に第１吸着部６１Ａによる吸着および第２吸着部６１Ｂによる吸着を行い、その後、吸着ハンド６０を第１位置から第２位置に移動するとともに、吸着ハンド６０の第２位置への移動後に第１吸着部６１Ａによる吸着を維持したまま第２吸着部６１Ｂによる吸着を解除するようにロボット５５と第１吸着部６１Ａおよび第２吸着部６１Ｂとを制御する（図１１）。これにより、第１位置でセパレータ３とともに吸着された保護シート２０１を、第２位置で離脱させことができる。

（６）ＥＣＵ５６は、さらに吸着ハンド６０を第２位置から第３位置に移動するとともに、吸着ハンド６０の第３位置への移動後に第１吸着部６１Ａによる吸着を解除するようにロボット５５および第１吸着部６１Ａを制御する（図１１）。これにより保護シート２０１が離脱された後のセパレータ単体を、第３位置に搬送することができる。

（７）燃料電池用セパレータ搬送方法は、保護シート２０１を介して積層されるとともに、反応ガスの流路ＰＡａ，ＰＡｃと反応ガスと冷却媒体とが通過する複数の貫通孔３０１～３０６とが設けられた燃料電池用のセパレータ３を搬送するように構成される。この燃料電池用セパレータ搬送方法は、略水平方向に延在するとともにセパレータ３の上面に対向する下面６０ｂを有する吸着ハンド６０を、下面６０ｂがセパレータ３の上面に当接するように第１位置に移動する工程（第１位置移動工程）と、吸着ハンド６０の第１位置への移動後に、反応ガスの流路ＰＡａ，ＰＡｃに連通するように吸着ハンド６０に設けられた貫通孔６０１を介した吸引により、セパレータ３を移動体に吸着するとともに、複数の貫通孔３０２，３０５に連通するように吸着ハンド６０に設けられた貫通孔６０２，６０３を介した吸引により、保護シート２０１を吸着ハンド６０に吸着する工程（吸着工程）と、吸着ハンド６０を第１位置から第２位置に移動する工程（第２位置移動工程）と、吸着ハンド６０の第２位置への移動後に、第１吸着部６１Ａによる吸着を維持したまま第２吸着部６１Ｂによる吸着を解除する工程（シート吸着解除工程）と、を含む（図１１）。これにより、保護シート２０１が第２位置でセパレータ３の下面から離脱され、保護シート２０１が意図せぬ位置で自然落下によりセパレータ３から離脱することを防止することができる。

（８）燃料電池用セパレータ搬送方法は、吸着ハンド６０を第２位置から第３位置に移動する工程（第３位置移動工程）と、吸着ハンド６０の第３位置への移動後に第１吸着部６１Ａによる吸着を解除する工程（セパレータ吸着解除工程）と、をさらに含む（図１１）。これにより、保護シート２０１が除去された後のセパレータ単体を、第３位置に搬送することができる。

上記実施形態は種々の形態に変形することができる。以下、いくつかの変形例について説明する。上記実施形態では、吸着ハンド６０の下面６０ｂとセパレータ３の上面との間の空間ＳＰ１１を負圧状態にしてセパレータ３を吸着ハンド６０に吸着するようにした。したがって、アノード流路ＰＡａが空間ＳＰ１１に面する場合、空間ＳＰ１１は、トンネル部４１，４２（図４）の内側の連通流路ＰＡ１１（図６Ａ）を介して貫通孔３０１，３０６に連通する。このため、貫通孔３０１，３０６および連通流路ＰＡ１１を介して空間ＳＰ１１内に空気が吸い込まれ、空間ＳＰ１１内を十分な負圧状態にすることが難しいおそれがある。そこで、空間ＳＰ１１内を十分な負圧状態にするために、連通流路ＰＡ１１の端部を塞ぐようにしてもよい。図１２は、そのように構成された吸着ハンド６０の一例を示す図である。

図１２は、セパレータ３のＸ１方向側のトンネル部４１の近傍における吸着ハンド６０の構成を示す。図示は省略するが、セパレータ３のＸ２方向側のトンネル部４２の近傍における吸着ハンド６０の構成は図１２と同様である。図１２に示すように、吸着ハンド６０にはカーテン６７が取り付けられる。具体的には、吸着ハンド６０の下面６０ｂに凹部６０５が設けられるとともに、凹部６０５に着脱可能に固定部６０６を設け、凹部６０５と固定部６０６との間にカーテン６７の上端部を挟み込むことにより、吸着ハンド６０にカーテン６７が固定される。

カーテン６７は、可撓性を有するシート状ないしフィルム状の部材（例えば樹脂材）によって構成される。カーテン６７は、貫通孔３０１に面した複数のトンネル部４１（図４）の入口を覆うように上下方向およびＹ１－Ｙ２方向（図８）に延在する。空間ＳＰ１１内に負圧が発生する前は、カーテン６７は、図１２に実線で示すように下方に垂れ下がる。

この状態から吸着ハンド６０が下降すると、図１２に矢印Ａ１で示すように、カーテン６７は風圧により外側（Ｘ１方向側）に屈曲し、一点鎖線で示す状態となる。一方、空間ＳＰ１１内に負圧が発生すると、図１２に矢印Ａ２で示すように、カーテン６７は負圧により内側（Ｘ２方向側）に屈曲し、点線で示す状態となる。これによりトンネル部４１の入口がカーテン６７で覆われ、連通流路ＰＡ１１を介した空気の吸い込みが阻止される。このため、貫通孔３０１と空間ＳＰ１１との連通が遮断され、空間ＳＰ１１内を十分な負圧状態とすることができる。その結果、吸着ハンド６０によるセパレータ３の吸着力を増大することができる。

上記実施形態では、多関節アームを有するロボット５５により、吸着ハンド６０を第１位置から第２位置および第３位置に移動可能に支持するようにしたが、支持部の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、吸着ハンド６０を略直方体状に構成したが、セパレータ３の上面に対向する下面６０ｂ（対向面）を有する移動体としての吸着ハンド６０の構成は上述したものに限らない。

上記実施形態では、吸着ハンド６０に、アノード流路ＰＡａに連通する略円形の貫通孔６０１（第１連通孔）と、冷却媒体が通過する一対の貫通孔３０２，３０５に連通する略円形の貫通孔６０２、６０３（第２連通孔）と、を設けるようにしたが、第１連通孔をカソード流路ＰＡｃに連通するように設けてもよく、第２連通孔を反応ガスが通過する他の貫通孔３０１，３０３，３０４，３０６に連通するように設けてもよい。第１連通孔の個数は２つ以上でもよい。第２連通孔の個数は１つでもよく、３つ以上でもよい。

上記実施形態では、保護シート２０１をセパレータ３よりも大型に形成したが、セパレータ３と同一の大きさに形成してもよい。セパレータ３のビード部を保護するのであれば、保護シート２０１をセパレータ３より小型に形成してもよい。上記実施形態では、真空源６５１と第２吸着部６１Ｂとを接続するホース６２２～６２４を用いて、空気源６６から保護シート２０１にエアを吹き付けるようにしたが、他のホースを用いて空気源６６から保護シート２０１にエアを吹き付けるようにしてもよく、空気吹付部の構成は上述したものに限らない。

上記実施形態では、第１吸着部６１Ａを介して内側ビード部３３２（第１シール部）の内側空間ＳＰ１１に負圧を発生するようにしたが、第１吸着部６１Ａの構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、第２吸着部６１Ｂを介して端部ビード部３３３（第２シール部）の内側空間ＳＰ１２に負圧を発生するようにしたが、第２吸着部６１Ｂの構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、制御部としてのＥＣＵ５６からの指令によりロボット５５と真空発生器６５とを制御するようにしたが、ＥＣＵ５６による制御動作は上述したものに限らない。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

３ セパレータ、５０ 燃料電池用セパレータ搬送装置、５５ ロボット、５６ ＥＣＵ、６０ 吸着ハンド、６１ 吸着部、６１Ａ 第１吸着部、６１Ｂ 第２吸着部、６５ 真空発生器、６６ 空気源、２０１ 保護シート、３０１～３０６ 貫通孔、３３２ 内側ビード部、３３３ 端部ビード部、６０１～６０３ 貫通孔、ＡＲ１ アクティブ領域、ＡＲ２ 端部領域、ＳＰ１１，ＳＰ１２ 空間

Claims (8)

1. 保護シートを介して積層されるとともに、反応ガスの流路と前記反応ガスと冷却媒体とが通過する複数の貫通孔とが設けられた燃料電池用のセパレータを搬送する燃料電池用セパレータ搬送装置であって、
   略水平方向に延在するとともに前記セパレータの上面に対向する対向面を有する移動体と、
   前記移動体に設けられ、前記セパレータを前記移動体に吸着する吸着部と、
   前記移動体を移動可能に支持する支持部と、を備え、
   前記移動体には、前記流路に連通する第１連通孔と前記複数の貫通孔の少なくとも１つの貫通孔に連通する第２連通孔と、が設けられ、
   前記吸着部は、前記第１連通孔を介した吸引により前記セパレータを前記移動体に吸着する第１吸着部と、前記第２連通孔を介した吸引により前記保護シートを前記移動体に吸着する第２吸着部と、を有することを特徴とする燃料電池用セパレータ搬送装置。
2. 請求項１に記載の燃料電池用セパレータ搬送装置において、
   前記流路は前記セパレータの中央領域に設けられ、前記複数の貫通孔は、前記中央領域を挟む前記セパレータの一対の端部領域に設けられ、
   前記保護シートは、前記セパレータの下面の全体を覆うように配置され、
   前記第１連通孔は、前記中央領域に面して開口され、前記第２連通孔は、前記一対の端部領域に面して開口されることを特徴とする燃料電池用セパレータ搬送装置。
3. 請求項１に記載の燃料電池用セパレータ搬送装置において、
   前記第２連通孔を介して前記保護シートに対し空気を吹き付ける空気吹付部をさらに備えることを特徴とする燃料電池用セパレータ搬送装置。
4. 請求項１に記載の燃料電池用セパレータ搬送装置において、
   前記セパレータは、前記流路が設けられる領域を包囲するように前記上面から突設された第１シール部と、前記複数の貫通孔を個別に包囲するように前記上面から突設された第２シール部と、を有し、
   前記第１吸着部は、前記対向面と前記上面との間における前記第１シール部の内側空間に負圧を発生するように構成され、
   前記第２吸着部は、前記対向面と前記上面との間における前記第２シール部の内側空間に負圧を発生するように構成されることを特徴とする燃料電池用セパレータ搬送装置。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の燃料電池用セパレータ搬送装置において、
   前記支持部、前記第１吸着部および前記第２吸着部を制御する制御部をさらに備え、
   前記制御部は、前記移動体を第１位置に移動するとともに、前記移動体の前記第１位置への移動後に前記第１吸着部による吸着および前記第２吸着部による吸着を行い、その後、前記移動体を前記第１位置から第２位置に移動するとともに、前記移動体の前記第２位置への移動後に前記第１吸着部による吸着を維持したまま前記第２吸着部による吸着を解除するように前記支持部、前記第１吸着部および前記第２吸着部を制御することを特徴とする燃料電池用セパレータ搬送装置。
6. 請求項５に記載の燃料電池用セパレータ搬送装置において、
   前記制御部は、さらに前記移動体を前記第２位置から第３位置に移動するとともに、前記移動体の前記第３位置への移動後に前記第１吸着部による吸着を解除するように前記支持部および前記第１吸着部を制御することを特徴とする燃料電池用セパレータ搬送装置。
7. 保護シートを介して積層されるとともに、反応ガスの流路と前記反応ガスと冷却媒体とが通過する複数の貫通孔とが設けられた燃料電池用のセパレータを搬送する燃料電池用セパレータ搬送方法であって、
   略水平方向に延在するとともに前記セパレータの上面に対向する対向面を有する移動体を、前記対向面が前記セパレータの前記上面に当接するように第１位置に移動する工程と、
   前記移動体の前記第１位置への移動後に、前記流路に連通するように前記移動体に設けられた第１連通孔を介した吸引により、前記セパレータを前記移動体に吸着するとともに、前記複数の貫通孔の少なくとも１つの貫通孔に連通するように前記移動体に設けられた第２連通孔を介した吸引により、前記保護シートを前記移動体に吸着する工程と、
   前記移動体を前記第１位置から第２位置に移動する工程と、
   前記移動体の前記第２位置への移動後に、第１吸着部による吸着を維持したまま第２吸着部による吸着を解除する工程と、を含むことを特徴とする燃料電池用セパレータ搬送方法。
8. 請求項７に記載の燃料電池用セパレータ搬送方法において、
   前記移動体を前記第２位置から第３位置に移動する工程と、
   前記移動体の前記第３位置への移動後に前記第１吸着部による吸着を解除する工程と、をさらに含むことを特徴とする燃料電池用セパレータ搬送方法。