(57)【要約】感光性膜を形成した太陽電池セル上に集電用ワイヤを並列に布線するに当たり、布線装置におけるボビンカセットにおけるフレーム側に回動自在に保持したボビンホルダシャフトを備え、このボビンホルダシャフトに、ワイヤボビンを着脱可能に固定する構成とし、ボビンホルダシャフトの回転トルクを調整するプリロード手段を有し、ボビンホルダシャフトに保持するワイヤボビンから、個々に、引き出すべき集電用ワイヤの張力を調整するワイヤ張力調整機構を備える。
2009040956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性膜を形成した太陽電池セル上に集電用ワイヤを並列に布線するに当たり、布線装置におけるボビンカセットに搭載し、前記集電用ワイヤを巻回したワイヤボビンを保持するワイヤボビンホルダであって、
前記ボビンカセットにおけるフレーム側に回動自在に保持したボビンホルダシャフトを備え、
このボビンホルダシャフトに、前記ワイヤボビンを着脱可能に固定する構成とし、
前記ワイヤボビンから、引き出すべき集電用ワイヤの張力を個々に調整するワイヤ張力調整機構を備えたことを特徴とする布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダ。
【請求項２】
前記ワイヤ張力調整機構は、前記ボビンに巻回した集電用ワイヤの巻径を検出する巻径検出手段と、
前記巻径検出手段の検出信号に応じて、前記ボビンホルダシャフトに対する制動力を動力的に調整する制動手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダ。
【請求項３】
前記巻径検出手段は、非接触型検出手段またはボビンホルダシャフトに搭載したワイヤボビンのワイヤの巻回面に一腕先端を検出ローラを介して、付勢力により回動可能に当接する検出リンクを備え、この検出リンクの二腕先端側に、検出リンクが変位した際に通過する二腕先端側の変位軌跡に沿って、所定変位角度毎に配設された、複数の非接触型検出手段を備え、これら検出手段の検出信号に基づいて、前記制動手段を制御して前記ボビンホルダシャフトに対する制動力を調整することを特徴とする請求項２に記載の布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダ。
【請求項４】
前記制動手段は、前記ボビンホルダシャフトの端面に対し、摩擦接触部材を介して当接するブレーキシューと、ブレーキシューを動力的に押圧調整する駆動手段を備え、前記ワイヤボビンのワイヤ巻径に応じて、電空レギュレータ等で駆動手段の押圧力を変え、制動力を調整することを特徴とする請求項２または３に記載の布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダ。
【請求項５】
前記ワイヤ張力調整機構は、前記ワイヤボビンのワイヤの巻回面にばね力により、回動可能に当接する制動リンクを備え、
この制動リンクは、第１腕先端にワイヤボビンのワイヤ巻回面に、当接転動する摩擦ローラと、第２腕側に、摩擦ローラをワイヤボビンのワイヤ巻回面に当接するように付勢するコイルスプリングを備えたことを特徴とする請求項１記載の布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダ。
【請求項６】
前記ワイヤ張力調整機構は、前記ボビンカセットにおけるフレームに固定したホルダのフランジ部に対し、手動押圧手段を、摩擦素材を介して押圧する構成とし、
前記手動押圧手段は、外径が、前記ホルダのフランジ部の外径に近い寸法に設定した円盤形状に構成して、前記摩擦素材が前記手動押圧手段裏面側に当接すると共に、前記摩擦素材と、前記ホルダのフランジ部との間に、前記摩擦素材と全面的に当接する座金を介在し、
前記手動押圧手段を、個々に操作して、前記摩擦素材による前記ホルダのフランジ部に対する圧接力を調整することで、ボビンホルダシャフトに対する制動力を調整するようにしたことを特徴とする請求項１記載の布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、布線装置におけるボビンホルダにワイヤを巻いたボビンから、ワイヤを引き出す際の張力を個々に調整可能とした布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、太陽電池モジュールを構成する、個々の太陽電池セルには、感光性の半導体膜を形成し、集電用ワイヤを多数本並列に貼り付けるワイヤ集電方式のものがある。
太陽電池モジュールはこのような太陽電池セルを、適宜枚数連結して構成している。
太陽電池セルの製造においては、感光性の半導体膜を成膜した金属基板上に集電用のワイヤを多数本並列に張り付ける必要がある。そのため、夫々ワイヤを独立に巻いた複数のボビンをボビンカセットに配置し、これらの多数のボビンからワイヤを引き出し、布線機においてワークとしての金属基板上に張り渡すという方法が採られている。図１２に、このような方法によって形成された太陽電池セル１について示す。この太陽電池セル１においては、所定規格寸法の基板２の両端に両面テープ３を貼付け、その上に導電性皮膜をコーティングした細線（例えば径０．１５ｍｍ）のワイヤ４（銅線）を５ｍｍ間隔で４２本布線し、布線後、プラス銅タブ５を溶着している。
このように、線径の小さいワイヤ４の引出し方法としては、ボビンのつばを下側にしてボビンを固定し、ワイヤ４を上にほぐしながら引き出すという方法があるが、ワイヤ４表面に導電性皮膜がコーティングされているため、上記方法ではワイヤ４を引き出すことは困難であるため、ボビンを一つずつボビンホルダに固定し、ボビンを回転しながら引き出す方法を採っている。
ここで、上述の太陽電池セル１の製造に用いられる製造装置１０の一例を図１３に示し、概略説明する。
すなわち、製造装置１０（布線装置１０）は、実質的にボビンカセット１１と、布線機１２としてワイヤ復帰用カッタユニット１３、ワイヤ復帰用グリッパユニット２４、弛み取りユニット１４、段差ローラユニット１５、グリッパユニット１６、カッタユニット１７、カッタ前後端押えユニット１８とを備えている。
ボビンカセット１１は、フレーム１９の両側に、それぞれ複数（ここでは２１個）のワイヤボビンホルダ２０を配設している。これらワイヤボビンホルダ２０にそれぞれ、ワイヤボビンＢをセットするようにしている。そして、各ワイヤボビンＢの下側から、ワイヤＷを引き出し、ワイヤガイド２１をガイドとし、頂部側のワイヤガイド２２では、各７本ずつ並列にガイドし、最終的にカセット部ワイヤ保持グリッパ２３のところでは、４２本のワイヤＷを、５ｍｍピッチで並列にガイドし、手動でクランプしておくようにしている。
以上のような布線装置１０を用いて、例えば特開平９−２７６２６号公報では、所定本数のワイヤを夫々独立に巻いたボビンから、ワイヤを並列に巻き出してグリッパにより一括して把持する第１の工程と、一括把持したワイヤをワークの第１の端部から第２の端部に向けて引き出す第２の工程と、ワークの第２の端部にワイヤの先端部を押し付けて、ワイヤの先端部を貼り付ける第３の工程と、ワイヤの先端部の把持を解除して、グリッパを後退させる第４の工程と、ワイヤの後部をワークの第１の端部に押し付けて、ワイヤの後部を貼り付ける第５の工程と、ワイヤの後部を、第１の端部よりも手前側で一括切断する第６の工程とを具備している。
また、ボビンを一つずつボビンホルダに固定し、ボビンを回転しながら引き出す方法を実行する具体的手段として、図１４に布線装置１０のボビンカセット１１におけるボビンホルダ２０を示す。
この場合、ボビンホルダ２０は、ボビンカセット１１におけるフレーム１９に固定したホルダ２４に、支持ベアリング２５を介して回動可能に保持したボビンホルダシャフト２６を備えている。このボビンホルダシャフト２６に、ワイヤボビンＢを押圧リングＰｒを介して、ボビンクランプナット２７で固定するようにしている。
そして、ボビンホルダシャフト２６の支持ベアリング２５には、ベアリングナット２８が当接するように介装され、ベアリングナット２８を、締付けねじＱによりボビンホルダシャフト２６に締め付けてプリロードを掛けることで、ワイヤボビンＢからワイヤＷを引き出す際に、ワイヤボビンＢに適度な制動を掛け、ワイヤＷの張力を調整するようにしている。
しかしながら、以上のようなワイヤＷの張力を調整する方法では、以下のような問題がある。
（１）ワイヤＷに掛けられる張力が３０ｇ〜４０ｇと小さいため、制動力の調整が難しく、高速で（１．５秒で３５０ｍｍ程）引き出される際に、ワイヤＷが切れてしまう。
（２）プリロードを小さくすると、高速引き出し時に、ボビンＢの慣性による余分なワイヤＷの引き出しが１８０ｍｍを越え、段差ローラユニット１５では吸収できず、装置がダウンしてしまう。
（３）ボビンＢの巻径は、巻き取られるワイヤＷによって、３５ｍｍから７０ｍｍまで変化する。このため、ボビンＢの巻径により引き出しトルクは変動するため、ワイヤＷに掛かる張力を一定にしようとすると、引き出しトルクの変動に対し制動力が対応できずにワイヤＷが切れてしまったり、余分に引き出されてしまうというようなことが起こる。
さらに、布線用ワイヤＷが一本でも切れると、装置を止めざるを得ない。布線装置１０の復旧は、作業者が切れたワイヤＷをカセット部ワイヤ保持グリッパ２３のところまで引き回し、全てのワイヤＷをカセット部ワイヤ保持グリッパ２３がクランプ後に、全てのワイヤＷを切断し、不要になったワイヤＷを全て取り除かなくてはならない。その後、ワイヤ復帰用カッタユニット１３から正規のグリッパユニット１６に受渡し、復旧を行う。このような作業によって、復旧まで相当時間を費やしてしまい、その間、生産ラインは、止まることなり、またはバッファ等に溜め込むことになるため、正規の生産は停止し、生産性が損なわれることとなる。
本発明は以上のような課題を改善するために提案されたものであって、布線装置のボビンカセットにおけるボビンホルダに搭載した、ワイヤを巻いたボビンから、ワイヤを引き出す際の張力を個々に調整可能とした布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダを提供することを目的とする。
【発明の開示】
【０００３】
本発明によれば、感光性膜を形成した太陽電池セル上に集電用ワイヤを並列に布線するに当たり、布線装置におけるボビンカセットに搭載し、前記集電用ワイヤを巻回したワイヤボビンを保持するワイヤボビンホルダであって、ボビンカセットにおけるフレーム側に回動自在に保持したボビンホルダシャフトを備え、このボビンホルダシャフトに、ワイヤボビンを着脱可能に固定する構成とし、ワイヤボビンから、引き出すべき集電用ワイヤの張力を個々に調整するワイヤ張力調整機構を備えたことを特徴とする布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダが提供される。
本発明の一つの態様によれば、ワイヤ張力調整機構は、ボビンに巻回した集電用ワイヤの巻径を検出する巻径検出手段と、巻径検出手段の検出信号に応じて、ボビンホルダシャフトに対する制動力を動力的に調整する制動手段を備えたことを特徴とする。
本発明の一つの態様によれば、巻径検出手段は、非接触型検出手段またはボビンホルダシャフトに搭載したワイヤボビンのワイヤの巻回面に一腕先端を検出ローラを介して、付勢力により回動可能に当接する検出リンクを備え、この検出リンクの二腕先端側に、検出リンクが変位した際に通過する二腕先端側の変位軌跡に沿って、所定変位角度毎に配設された、複数の非接触型検出手段を備え、これら検出手段の検出信号に基づいて、制動手段を制御してボビンホルダシャフトに対する制動力を調整することを特徴とする。
本発明の一つの態様によれば、制動手段は、ボビンホルダシャフトの端面に対し、摩擦接触部材を介して当接するブレーキシューと、ブレーキシューを動力的に押圧調整する駆動手段を備え、ワイヤボビンのワイヤ巻径に応じて、電空レギュレータ等で駆動手段の押圧力を変え、制動力を調整することを特徴とする。
本発明の一つの態様によれば、ワイヤ張力調整機構は、ワイヤボビンのワイヤの巻回面にばね力により、回動可能に当接する制動リンクを備え、この制動リンクは、第１腕先端にワイヤボビンのワイヤ巻回面に、当接転動する摩擦ローラと、第２腕側に、摩擦ローラをワイヤボビンのワイヤ巻回面に当接するように付勢するコイルスプリングを備えたことを特徴とする。
本発明の一つの態様によれば、ワイヤ張力調整機構は、ボビンカセットにおけるフレームに固定したホルダのフランジ部に対し、手動押圧手段を、摩擦素材を介して押圧する構成とし、手動押圧手段は、外径が、ホルダのフランジ部の外径に近い寸法に設定した円盤形状に構成して、摩擦素材が手動押圧手段裏面側に当接すると共に、摩擦素材と、ホルダのフランジ部との間に、摩擦素材と全面的に当接する座金を介在し、手動押圧手段を、個々に操作して、摩擦素材によるホルダのフランジ部に対する圧接力を調整することで、ボビンホルダシャフトに対する制動力を調整するようにしたことを特徴とする。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、本発明にかかる布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダの一例を示す、概略的断面説明図である。
図２は、図１に示すボビンカセットのワイヤボビンホルダに用いられる空気圧制御回路の一例を示す回路図である。
図３は、図１に示すボビンカセットのワイヤボビンホルダにおいて、ボビン中心からのワイヤ巻き半径とワイヤ引出しトルクの関係を示したグラフである。
図４は、図１に示すボビンカセットのワイヤボビンホルダにおいて、空気圧制御回路における電空レギュレータとシリンダブレーキトルクとの関係を示したグラフである。
図５は、本発明にかかる布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダの別例を示す、機構構成説明図である。
図６は、図５に示すワイヤボビンホルダの側面説明図である。
図７は、本発明にかかる布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダの別例を示す、機構構成説明図である。
図８は、図７に示すワイヤボビンホルダの側面説明図である。
図９は、図７に示すワイヤボビンホルダのＸ−Ｘ線に沿って切断した、断面説明図である。
図１０は、本発明にかかる布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダの別例を示す、概略的断面説明図である。
図１１は、図１０に示すワイヤボビンホルダの、分解的斜視説明図である。
図１２は、本発明にかかる布線装置による布線工程によって形成される太陽電池セルの一例を示す、模式的な斜視説明図である。
図１３は、布線装置の一例を示す、構成説明図である。
図１４は、図１３の布線装置で用いられるワイヤボビンホルダの一例を示す、概略的断面説明図である。
【符号の説明】
【０００５】
３０…ワイヤボビンホルダ
３１…ボビンホルダシャフト
３１ｂ…制動押当て部
３２…ホルダ
３３…支持ベアリング
３４…ベアリングナット
３５…スペースパイプ
３６…ボビンクランプナット
３７…制動手段
３８…摩擦接触部材
３９…ブレーキシュー
４０…エアシリンダ
４１…支持フレーム
４２…巻径センサ
４３…取付具
５０…空気圧制御回路
５１…空気圧源
５２…エア供給路
５３…開閉弁
５４…エアフィルタ
５５…レギュレータ
５６…圧力スイッチ
５７…電磁弁
５８…エア分岐供給路
５９…電空レギュレータ
６０…圧力計
７０…検出リンク
７０ａ…検出腕
７０ｂ…長腕
７１…スタンド
７２…検出ローラ
７３…コイルスプリング
７４ａ、７４ｂ、７４ｃ…非接触型検出手段
７５…取付具
８０…制動リンク
８０ａ…第１腕
８０ｂ…第２腕
８１…摩擦ローラ
８２…スタンド
８３…コイルスプリング
９０…ブレーキシュー
９１…フェルト
９２…座金
Ｂ…ワイヤボビン
Ｗ…ワイヤ
Ｓ…サイレンサ
Ｐ…ストッパピン
Ｈｐ…ストッパピン穴
Ｅｃ…エンドキャップ
Ｐｒ…押圧リング
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１に本発明にかかるワイヤボビンホルダ３０に示す。このワイヤボビンホルダ３０は、図１３で示した、ワイヤ集電方式の太陽電池セル製造に用いられる布線装置１０のボビンカセット１１に搭載される。なお、布線装置１０およびボビンカセット１１の概略構成は、すでに説明したので、ここでは省略する。
ワイヤボビンホルダ３０は、ボビンカセット１１におけるフレーム１９の両側に、例えば片側２１個、７個ずつ３列に、計４２個配列され、それぞれ、回動自在に保持したボビンホルダシャフト３１を備えている。
このボビンホルダシャフト３１は、フレーム１９に固定したホルダ３２に、支持ベアリング３３を介して回動可能に保持している。また、ボビンホルダシャフト３１には、支持ベアリング３３に当接するようにプリロード手段としてベアリングナット３４が介装され、さらにスペースパイプ３５を介し、ワイヤボビンＢをボビンホルダシャフト３１に嵌入して、ボビンホルダシャフト３１先端から押圧リングＰｒを介してボビンクランプナット３６を螺入し、ボビンクランプナット３６でワイヤボビンＢを締付け固定するようにしている。
またボビンホルダシャフト３１の基端側は、支持ベアリング３３を介してボビンホルダシャフト３１を回動可能に保持するホルダ３２から露出しており、この基端側にボビンホルダシャフト３１と一体的な制動押当て部３１ｂを突設させている。
そして、制動押当て部３１ｂには、ワイヤ張力調整機構として制動手段３７が対向配置され、後述する駆動手段により制動手段３７を作動させて制動押当て部３１ｂを押圧することで、ボビンホルダシャフト３１に対する制動力を調整するようにしている。
制動手段３７は、ボビンホルダシャフト３１における制動押当て部３１ｂにフェルト等の摩擦接触部材３８を介して当接するブレーキシュー３９を、駆動手段である駆動シリンダ４０により、ボビンホルダシャフト３１の軸方向に押圧する構成としたものである。駆動シリンダ４０は、フレーム１９に固定したホルダ３２を囲繞するように設けた支持フレーム４１に固定している。
駆動シリンダ４０は、例えば後述する空気圧制御回路により制御された空気圧により作動するエアシリンダ４０である。
そして、以上のようなワイヤボビンホルダ３０のボビンホルダシャフト３１に固定されたワイヤボビンＢに対し、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻径を検出する巻径センサ４２が、ワイヤボビンホルダ３０傍らの取付具４３に取付けられている。この際、巻径センサ４２の検出面が、ワイヤボビンＢに巻回されたワイヤＷの外周面を捉えるように配置している。
巻径センサ４２としては、例えば超音波センサ、リニアセンサ等の非接触検出手段を挙げることができる。巻径センサ４２で捉えた検知信号は、図示しないコントローラに送られ、コントローラから、その検知信号に基づいて、電空レギュレータ（後述）により、空気圧制御回路に空気圧を制御する信号が送られ、制動手段３７のエアシリンダ４０の押圧力を制御するようにしている。
そこで、図２に、ワイヤ張力調整機構として制動手段３７のエアシリンダ４０の押圧力を制御する空気圧制御回路５０の一例を示し、説明する。
空気圧制御回路５０は、空気圧源５１からエア供給路５２を通じて送られる圧縮空気を、個々のワイヤボビンホルダ３０に設けられた制動手段３７のエアシリンダ４０に対し、個々に制御された圧力の圧縮空気として送るようにしている。
すなわち、空気圧制御回路５０におけるエア供給路５２には、開閉弁５３、エアフィルタ５４、レギュレータ５５、圧力スイッチ５６、方向切換弁としての電磁弁５７が介在され、エア供給路５２から個々のワイヤボビンホルダ３０に設けられた制動手段３７のエアシリンダ４０に至るエア分岐供給路５８が形成されている。それぞれのエアシリンダ４０に至るエア分岐供給路５８には、電空レギュレータ５９、圧力計６０を介在している。なお、符号Ｓは、サイレンサを示す。
本発明にかかるワイヤボビンホルダ３０は以上のように構成されるものであり、次にその作用について説明する。
太陽電池セル１に対し、布線を施す工程を実行するに当たり、先ず、布線装置１０のボビンカセット１１におけるフレーム１９の両側に配列されたワイヤボビンホルダ３０のそれぞれに、ワイヤＷを巻いたワイヤボビンＢを装填するべく、ワイヤボビンＢをボビンホルダシャフト３１に嵌入して、ボビンホルダシャフト３１先端からボビンクランプナット３６を螺入し、ワイヤボビンＢを締付け固定する。なお、ボビンホルダシャフト３１は、予め、回動可能に保持している支持ベアリング３３に対し、ベアリングナット３４によって、ワイヤボビンＢからワイヤＷを引き出す際に適度な制動力となるようにプリロードを付与しておくようにする。
このようにして装填されたワイヤボビンＢから、ワイヤＷは、各ワイヤボビンＢの下側から引き出し、ワイヤガイド２１をガイドとし、頂部側のワイヤガイド２２を介して、最終的にカセット部ワイヤ保持グリッパ２３のところでは、４２本のワイヤＷをクランプしておき、次いで、布線機１２におけるワイヤ復帰用グリッパ２４、弛み取りユニット１４、段差ローラユニット１５、グリッパユニット１６、カッタユニット１７、カッタ前後端押えユニット１８に供給し、布線機１２においてワークとしての太陽電池セル１上に張り渡す布線工程がなされる。
以上の布線工程を続行していくと、ワイヤボビンＢに巻かれたワイヤＷが引き出されていくから、巻径は次第に小さくなっていく。ここで、ワイヤＷが引き出される張力を所定の張力に維持しようとすると、巻径の減少により、引き出しトルクは変動する。
その際、ワイヤボビンホルダ３０傍らに配設された巻径センサ４２が、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻径を検出しており、巻径センサ４２で捉えた検知信号は、コントローラに送られ、コントローラから、その検知信号に基づいて、空気圧制御回路５０の空気圧をコントロールし、制動手段３７のエアシリンダ４０の押圧力を制御することができる。なお、巻径センサ４２は、非接触検出手段であるから、ボビンＢに巻かれたワイヤＷの巻径を、ボビンＢを装着するボビンホルダシャフト３１の回転に何ら負担をかけることなく、把握することができる。
これにより、ボビンホルダシャフト３１における制動押当て部３１ｂにフェルト等の摩擦接触部材３８を介してブレーキシュー３９が、ボビンホルダシャフト３１の軸方向に押圧されて、ボビンホルダシャフト３１の制動力が調整され、ワイヤＷを引き出す際のワイヤＷの張力を略一定に維持することができるのである。
ここで、図３に、ワイヤボビンワイヤ巻径によるワイヤ引出しトルク、図４に電空レギュレータ５９にて制御した空気圧による、フェルト等の摩擦接触部材３８の摩擦係数を０．２とした場合のエアシリンダ４０による制動トルクを示す。エアシリンダ４０は、低摩擦シリンダとする。
以上のグラフから、ボビンワイヤ巻径に対するワイヤ引出しトルクの変動は比例関係にあり、シリンダブレーキトルクは、電空レギュレータ５９にて制御した空気圧の変化に比例して直線的に変化することから、エアシリンダ４０による制動トルクを、ワイヤボビンワイヤ巻径によるワイヤ引出しトルクに追従させることができることがわかる。
本発明にかかる布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダは、以下のように実施することもできる。なお、前述のワイヤボビンホルダ３０と実質的に同様の構成要素に対しては、同符号を付してその説明は省略するものとする。
このワイヤボビンホルダ３０においては、ワイヤ張力調整機構は、集電用ワイヤＷの巻径に応じて、ボビンホルダシャフト３１に対する制動力を段階的に調整する構成としており、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻径を、機械的に検出する接触検出手段を備えている（図５、図６参照）。また、このワイヤボビンホルダ３０には、図示は省略しているがボビンホルダシャフト３１の基端側の制動押当て部３１ｂに対し、ボビンホルダシャフト３１の回転力を調整する制動手段３７としてエアシリンダ４０を搭載している。
接触検出手段としては、ボビンホルダシャフト３１に搭載したワイヤボビンＢのワイヤＷの巻回面にばね力により、回動可能に当接するＬ字型検出リンク７０を備えている。このＬ字型検出リンク７０は、ワイヤボビンホルダ３０傍らにボビンホルダシャフト３１に平行に配置したスタンド７１に回動自在に支持されると共に、一腕である検出腕７０ａ先端にワイヤボビンＢのワイヤＷの巻回面に直接、当接転動する検出ローラ７２と、二腕である長腕７０ｂ側に、検出腕７０ａ先端の検出ローラ７２をワイヤボビンＢのワイヤＷの巻回面に当接するように付勢するコイルスプリング７３を取付けている。
さらにＬ字型検出リンク７０の長腕７０ｂ先端側には、長腕７０ｂ先端側が変位した際に通過する、変位軌跡に沿って、所定間隔毎（変位角度毎）に配設された、非接触型検出手段７４ａ、７４ｂ、７４ｃ（近接センサまたは光センサ）を取付具７５に設けている。
そして、非接触型検出手段７４ａ、７４ｂ、７４ｃによる検出信号は、電気信号としてコントローラに送られ、コントローラにおいて、空気圧制御回路５０の電空レギュレータ５９にて制御した空気圧により、エアシリンダ４０による制動トルクを段階的に追従させるようにしている。
すなわち、Ｌ字型検出リンク７０がボビンホルダシャフト３１に搭載したワイヤボビンＢのワイヤＷが引き出されることによって巻径が減少していくのに追随して、Ｌ字型検出リンク７０が変位していくことで、Ｌ字型検出リンク７０の長腕７０ｂが変位して、所定間隔毎（変位角度毎）に配設された、非接触型検出手段７４ａ、７４ｂ、７４ｃによって検出することでＬ字型検出リンク７０の位置が把握され、その変位度合いに対応してボビンホルダシャフト３１に対する制動力を段階的に調整しようというものである。
例えば非接触型検出手段７４ａにより検知されることにより、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻径は最大径にあるとして、電気信号としてコントローラに送られ、コントローラにおいて、空気圧制御回路５０の電空レギュレータ５９にて制御した空気圧により、エアシリンダ４０を作動させ、ボビンホルダシャフト３１に対する制動力を、ワイヤＷの巻径の最大径に対応したものとし、また、非接触型検出手段７４ｂにより検知されることにより、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻径は中間径にあるとして、ボビンホルダシャフト３１に対する制動力を、ワイヤＷの巻径の中間径に対応したものとし、さらに、非接触型検出手段７４ｃにより検知されることにより、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻径は最小径にあるとして、ボビンホルダシャフト３１に対する制動力を、ワイヤＷの巻径の最小径に対応したものとして、ボビンホルダシャフト３１に対する制動トルクを段階的に追従させるようにしている。
以上のようなワイヤボビンホルダ３０において、運転開始当初、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻径は最大であり、Ｌ字型検出リンク７０は、長腕７０ｂ先端側の非接触型検出手段７４ａによる検知信号により、図５中、Ｌ字型検出リンク７０は、実線で示す位置にあると捉えることができる。これにより、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻径は最大径にあるとして、電気信号としてコントローラに送られ、コントローラにおいて、空気圧制御回路５０の電空レギュレータ５９にて制御した空気圧により、エアシリンダ４０を作動させ、ボビンホルダシャフト３１に対する制動力を、ワイヤＷの巻径の最大径に対応したものに調整することができる。
ワイヤボビンＢからワイヤＷが引き出され、布線工程が続行すると、巻径は徐々に減少し、Ｌ字型検出リンク７０がコイルスプリング７３により、図中、時計回りに変位し、やがて、長腕７０ｂ先端側の非接触型検出手段７４ｂによる検知信号が得られると、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻径は中間径となったとして、電気信号としてコントローラに送られ、コントローラにおいて、空気圧制御回路５０の電空レギュレータ５９にて制御した空気圧により、エアシリンダ４０を作動させ、ボビンホルダシャフト３１に対する制動力を、ワイヤＷの巻径の中間径に対応したものに調整することができる。
さらに、ワイヤボビンＢからワイヤＷが引き出され、布線工程が続行すると、Ｌ字型検出リンク７０がさらに時計回りに変位し、長腕７０ｂ先端側の非接触型検出手段７４ｃによる検知信号が得られると、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻径は最小径となったとして、電気信号としてコントローラに送られ、コントローラにおいて、空気圧制御回路５０の電空レギュレータ５９にて制御した空気圧により、エアシリンダ４０を作動させ、ボビンホルダシャフト３１に対する制動力を、ワイヤＷの巻径の最小径に対応したものに調整することができる。
以上のように、ボビンホルダシャフト３１に対する制動トルクを、機械的に検出する接触検出手段と、非接触型検出手段との組合せにより、ワイヤＷの巻径に対応したものに調整するようにしたので、ワイヤＷは、引き出し操作によって切れるということを回避することができる。
また、本発明にかかる布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダは、以下のように実施することもできる。
この実施形態でのワイヤボビンホルダ３０は、ワイヤ張力調整機構として、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻回面に直接、弾性の摩擦ローラ８１を当接し、制動をかけることにより、張力を略一定に維持しようとするものである（図７、図８参照）。
この場合のワイヤボビンホルダ３０では、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻回面にばね力により、回動可能に当接するＬ字型制動リンク８０を備えている。この制動リンク８０は、ワイヤボビンホルダ３０傍らにボビンホルダシャフト３１に平行に配置したスタンド８２に回動自在に支持されると共に、第１腕８０ａ先端にワイヤボビンＢのワイヤＷの巻回面に、当接転動する摩擦ローラ８１と、第２腕８０ｂ先端側に、摩擦ローラ８１をワイヤボビンＢのワイヤＷの巻回面に当接するように付勢するコイルスプリング８３を取付けている。
また、制動リンク８０は、ボビンＢの交換時に、ボビンＢを交換しやすくするためのロック手段を備えている。すなわち、ロック手段は、図９に示すように、制動リンク８０をコイルスプリング８３の付勢力に抗して変位させ、例えばスタンド８２に設けたストッパピン穴Ｈｐに、ストッパピンｐを差し込んで第１腕８０ａ先端の摩擦ローラ８１を、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻回面から浮かすように制動リンク８０を保持するようにしている。
以上のようなワイヤボビンホルダ３０において、運転開始直後、ワイヤＷの巻径が大きいうちは、制動リンク８０が、図７中、コイルスプリング８３の付勢力に抗して、実線で示す位置にある。その際、ワイヤＷの巻回面は摩擦ローラ８１によって、コイルスプリング８３の付勢力によって最も強く押圧され、ボビンホルダシャフト３１に対する制動力は最大となっている。
その後、ワイヤＷが引き出されて、徐々にワイヤＷの巻径が小さくなっていくと、コイルスプリング８３は自然長に戻る方向に縮まっていくので、コイルスプリング８３の付勢力は弱まっていき、これによって、ワイヤＷの巻回面を押圧する摩擦ローラ８１の押圧力も弱まっていき、制動力は減少するので、この結果、ワイヤＷの張力が略一定に維持されるのである。
そして、ボビンＢの交換時には、制動リンク８０を反時計回りに回転させ、スタンド８２のストッパピン穴Ｈｐに、ストッパピンｐを差し込んで保持しておき、ボビンＢを装填後は、ストッパピンＰを抜いて制動リンク８０を解除すれば、コイルスプリング８３の付勢力によって、第１腕８０ａ先端の摩擦ローラ８１が、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻回面に当接することとなる。
以上のように、このワイヤボビンホルダ３０のワイヤ張力調整機構によれば、電源、圧空源などの動力源がなくても、ボビンホルダシャフト３１に対する制動力を調整してワイヤＷの張力を略一定に維持することができ、ワイヤＷが、引き出し操作によって切れるということを回避することができる。
さらに、本発明にかかる布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダは、以下のように実施することもできる。
すなわち、図１０、図１１に示すワイヤボビンホルダ３０では、ワイヤ張力調整機構として、ボビンカセット１１におけるフレーム１９に固定したホルダ３２のフランジ部３２ｆに対し、手動押圧手段としてのブレーキシュー９０を、摩擦素材としてディスク状のフェルト９１を介在して押圧する構成としている。
なお、符号Ｅｃは、ワイヤボビンホルダ３０のボビンホルダシャフト３１の基端側を封止するエンドキャップを示し、Ｐｒは、ボビンクランプナット３６によってボビンＢをぶれなく、がたなくボビンホルダシャフト３１に保持するための押圧リングを示している。
ブレーキシュー９０は、外径が、ホルダ３２のフランジ部３２ｆの外径に近い寸法に設定した円盤形状に構成され、フェルト９１がブレーキシュー９０裏面側に当接するようにしている。
また、フェルト９１と、ホルダ３２のフランジ部３２ｆとの間には、フェルト９１と全面的に当接する座金９２を介在している。
このようなワイヤボビンホルダ３０は、個々にナットを兼ねたブレーキシュー９０を締付けることにより、摩擦素材としてディスク状のフェルト９１をホルダ３２のフランジ部３２ｆに対する圧接力を調整することで、ボビンホルダシャフト３１に対する制動力を調整するようにしている。なお、Ｑはブレーキシュー９０をロックしておく固定ネジである。
このようなワイヤ張力調整機構を備えたワイヤボビンホルダ３０によれば、図１に示すワイヤボビンホルダ３０と異なって、ワイヤ張力が一定の範囲で変動しても良い場合、また、ワイヤボビンＢのワイヤＷの巻径の変動が少ない場合は、個別のワイヤボビンホルダ３０毎、ブレーキシュー９０を締付けることにより、フェルト９１への圧接力を調整して制動力を適正に変えることで対応することができる。
以上のように、本発明によれば、許容される張力が限定される、線径の小さいワイヤであっても、ボビンに巻回される巻径を監視することで、個々のボビンホルダシャフトに対する制動力を適切に調整して、ワイヤの張力を略一定に維持することができるので、高速で引き出される際にも、ワイヤが切れてしまうということがない。
従って、ワイヤが切れることにより、装置を止めて復旧作業に手間取るといったこともなく、また、弛み過ぎて、段差ローラユニットが弛みを吸収できず、ワイヤがガイドより外れてしまい、生産性が損なわれるということを避けることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年9月18日(2008.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性膜を形成した太陽電池セル上に集電用ワイヤを並列に布線するに当たり、布線装置におけるボビンカセットに搭載し、前記集電用ワイヤを巻回したワイヤボビンを保持するワイヤボビンホルダであって、
前記ボビンカセットにおけるフレーム側に回動自在に保持したボビンホルダシャフトを備え、
このボビンホルダシャフトに、前記ワイヤボビンを着脱可能に固定する構成とし、
前記ワイヤボビンから、引き出すべき集電用ワイヤの張力を個々に調整するワイヤ張力調整機構を備え、このワイヤ張力調整機構は、前記ボビンに巻回した集電用ワイヤの巻径を被接触的に検出する巻径検出手段と、
前記巻径検出手段の検出信号に応じて、前記ボビンホルダシャフトに対する制動力を動力的に調整する制動手段を備えたことを特徴とする布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダ。
【請求項２】
前記巻径検出手段は、検出面を前記ワイヤボビンに巻回されたワイヤの外周面を捉えるように配置した巻径センサであることを特徴とする請求項１に記載の布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダ。
【請求項３】
前記制動手段は、前記ボビンホルダシャフトの端面に対し、摩擦接触部材を介して当接するブレーキシューと、ブレーキシューを動力的に押圧調整する駆動手段を備え、前記ワイヤボビンのワイヤ巻径に応じて、電空レギュレータ等で駆動手段の押圧力を変え、制動力を調整することを特徴とする請求項１に記載の布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダ。
【請求項４】
感光性膜を形成した太陽電池セル上に集電用ワイヤを並列に布線するに当たり、布線装置におけるボビンカセットに搭載し、前記集電用ワイヤを巻回したワイヤボビンを保持するワイヤボビンホルダであって、
前記ボビンカセットにおけるフレーム側に回動自在に保持したボビンホルダシャフトを備え、
このボビンホルダシャフトに、前記ワイヤボビンを着脱可能に固定する構成とし、
前記ワイヤボビンから、引き出すべき集電用ワイヤの張力を個々に調整するワイヤ張力調整機構を備え、このワイヤ張力調整機構は、前記ボビンに巻回した集電用ワイヤの巻径を検出する巻径検出手段と、
前記巻径検出手段の検出信号に応じて、前記ボビンホルダシャフトに対する制動力を動力的に調整する制動手段を備え、
前記巻径検出手段は、前記ボビンホルダシャフトに搭載したワイヤボビンのワイヤの巻回面に一腕先端を検出ローラを介して、付勢力により回動可能に当接する検出リンクを備え、この検出リンクの二腕先端側に、検出リンクが変位した際に通過する二腕先端側の変位軌跡に沿って、所定変位角度毎に配設された、複数の非接触型検出手段を備え、これら検出手段の検出信号に基づいて、前記制動手段を制御して前記ボビンホルダシャフトに対する制動力を調整することを特徴とする布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダ。
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
感光性膜を形成した太陽電池セル上に集電用ワイヤを並列に布線するに当たり、布線装置におけるボビンカセットに搭載し、前記集電用ワイヤを巻回したワイヤボビンを保持するワイヤボビンホルダであって、
前記ボビンカセットにおけるフレーム側に回動自在に保持したボビンホルダシャフトを備え、
このボビンホルダシャフトに、前記ワイヤボビンを着脱可能に固定する構成とし、
前記ワイヤボビンから、引き出すべき集電用ワイヤの張力を個々に調整するワイヤ張力調整機構を備え、
このワイヤ張力調整機構は、前記ボビンカセットにおけるフレームに固定したホルダのフランジ部に対し、手動押圧手段を、摩擦素材を介して押圧する構成とし、
前記手動押圧手段は、外径が、前記ホルダのフランジ部の外径に近い寸法に設定した円盤形状に構成して、前記摩擦素材が前記手動押圧手段裏面側に当接すると共に、前記摩擦素材と、前記ホルダのフランジ部との間に、前記摩擦素材と全面的に当接する座金を介在し、
前記手動押圧手段を、個々に操作して、前記摩擦素材による前記ホルダのフランジ部に対する圧接力を調整することで、ボビンホルダシャフトに対する制動力を調整するようにしたことを特徴とする布線装置におけるボビンカセットのワイヤボビンホルダ。
【国際調査報告】
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