(57)【要約】【課題】太陽電池セルなどの板材を表裏反転させる。【解決手段】搬入位置と搬出位置にまたがって架設されたベースプレート２に、一対のサーボモーターを設けるとともに、各サーボモーターに連結された回転テーブル４をそれぞれ回転自在に軸支する。また、各回転テーブル４にシリンダ装置５をそれぞれ設けるとともに、その各可動部に、吸着パッド６１を有する吸着部材６をそれぞれ連結する。そして、サーボモーターによる回転テーブル４の回転およびシリンダ装置５による吸着部材６の進退を利用して、搬入位置に搬入された太陽電池セルＰを搬入位置側の吸着部材６によって吸着して、搬出位置側の吸着部材６に受け渡し、搬出位置に表裏反転して載置する。【選択図】　図１
2004042172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬入位置と搬出位置にまたがって架設されたベースプレートと、ベースプレートにそれぞれ設けられた一対のサーボモーターと、搬入位置および搬出位置に臨んでそれぞれベースプレートに回転自在に軸支され、各サーボモーターの出力軸に連結された回転テーブルと、各回転テーブルにそれぞれ設けられたシリンダ装置と、各シリンダ装置の可動部にそれぞれ連結されるとともに、真空源に配管接続された吸着パッドを有する吸着部材と、から構成され、各サーボモーターによる回転テーブルの９０度の回転および各シリンダ装置による吸着部材の進退を組み合わせて、搬入位置に搬入されたリード付き太陽電池セルが一方の吸着部材に吸着されるとともに、他方の吸着部材に受け渡されて、搬出位置に表裏反転して載置されることを特徴とするリード付き太陽電池セルの反転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リード付き太陽電池セルを表裏反転させる反転装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、太陽電池モジュールは、複数個の太陽電池セルを接続してストリングを形成し、複数行のストリングを接続して面状に製造される。この場合、複数個の太陽電池セルを接続してストリングを形成する際、隣接する太陽電池セルは、断面偏平な方形状に形成された導体、例えば、銅線からなるリードを介して接続されている。具体的には、図６に示すように、一の太陽電池セルＰの表面に半田を介してリードＬの一半部を溶着する一方、一の太陽電池セルＰに溶着されたリードＬの他半部を、隣接する他の太陽電池セルＰの裏面に半田を介して溶着することにより、複数個の太陽電池セルＰを順次接続してストリングＳを形成するようにしている。
【０００３】
したがって、太陽電池セルＰのストリングＳを製造する際、一の太陽電池セルＰの表面にリードＬの一半部を溶着した後、そのリードＬの他半部を隣接する他の太陽電池セルＰの裏面に溶着しなければならず、リードＬが溶着された太陽電池セルＰ（以下、リード付き太陽電池セルＰＬという。）を表裏反転させる必要がある。
【０００４】
ところで、リード付き太陽電池セルを反転させるには、次のように作業している。
【０００５】
まず、リード付き太陽電池セルを第１ステーションに搬送した後、吸着パッドを有する第１吸着アームがリード付き太陽電池セルを吸着し、第２ステーションに移送する。第２ステーションにおいては、吸着パッドを有する反転アームが吸着パッドを上に向けて待機しており、第１吸着アームから反転アームにリード付き太陽電池セルが移載される。第１吸着アームが第１ステーションに移動した後、反転アームが水平軸回りに１８０度回転し、吸着パッドを介して吸着しているリード付き太陽電池セルを表裏反転させて第３ステーションに移載する。反転アームが逆方向に１８０度回転して元の位置に復帰すれば、吸着パッドを有する第２吸着アームがリード付き太陽電池セルを吸着し、第３ステーションから第４ステーションに移送する。そして、第４ステーションにおいて、リード付き太陽電池セルの位置決めを行うとともに、第２吸着アームが第３ステーションに移動すれば、吸着パッドを有する第３吸着アームがリード付き太陽電池セルを吸着して、第５ステーションに移送し、リード付き太陽電池セルにおけるリードの他半部を先行するリード付き太陽電池セルＰＬに載置するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述したリード付き太陽電池セルの反転装置においては、反転アームをアクチュエータを介して１８０度回転させることから、反転アームに吸着されたリード付き太陽電池セルにおけるリードの他半部が遠心力を受けて曲がることがある。リードの曲がりが発生すると、先行するリード付き太陽電池セルの溶着位置にリードを正確に載置することができず、不良品を発生させる原因となる。
【０００７】
また、第１ステーション、第２ステーション、第３ステーション、第４ステーション、第５ステーションの順にリード付き太陽電池セルを移送することにより、リード付き太陽電池セルが位置ずれしている可能性がある。リード付き太陽電池セルの位置ずれが発生すると、前述したように、先行するリード付き太陽電池セルの溶着位置にリードを正確に載置することができない。このため、リード付き太陽電池セル同士の溶着作業に先立って、リード付き太陽電池セルの位置決めを行う第４ステーションを別途必要とし、かつ、第４ステーションにおいて、リード付き太陽電池セルの位置決め作業を行わなければならず、ロスタイムを発生させることになる。
【０００８】
さらに、各ステーションションにおいて、吸着アームや反転アームが干渉するため、一方が待機位置に戻るまで他方は作業を開始することができず、タクトタイムが大きくなることを避けることができない。したがって、作業効率が低いという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような要求に応えるためなされたもので、リードの損傷を防止するとともに、位置ずれを発生させることなくリード付き太陽電池セルを効率よく表裏反転させることのできるリード付き太陽電池セルの反転装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、搬入位置と搬出位置にまたがって架設されたベースプレートと、ベースプレートにそれぞれ設けられた一対のサーボモーターと、搬入位置および搬出位置に臨んでそれぞれベースプレートに回転自在に軸支され、各サーボモーターの出力軸に連結された回転テーブルと、各回転テーブルにそれぞれ設けられたシリンダ装置と、各シリンダ装置の可動部にそれぞれ連結されるとともに、真空源に配管接続された吸着パッドを有する吸着部材と、から構成され、各サーボモーターによる回転テーブルの９０度の回転および各シリンダ装置による吸着部材の進退を組み合わせて、搬入位置に搬入されたリード付き太陽電池セルが一方の吸着部材に吸着されるとともに、他方の吸着部材に受け渡されて、搬出位置に表裏反転して載置されることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、搬入位置側の吸着部材をシリンダ装置を介して進出させ、吸着パッドに負圧を作用させることにより、搬入位置に搬入されたリード付き太陽電池セルを吸着する。次いで、吸着部材をシリンダ装置を介して退出させるとともに、サーボモーターを駆動させて回転テーブルを９０度回転させる。この際、搬出位置側のサーボモーターを駆動させて回転テーブルを９０度回転させるとともに、吸着部材をシリンダ装置を介して進出させており、搬入位置側の吸着部材に吸着されたリード付き太陽電池セルは、搬出位置側の吸着部材と対向する。
【００１２】
この後、搬入位置側の吸着部材をシリンダ装置を介して進出させることにより、リード付き太陽電池セルを搬出位置側の吸着部材に接触させる。次いで、搬出位置側の吸着部材の吸着パッドに負圧を作用させるとともに、搬入位置側の吸着部材の吸着パッドに作用する負圧を遮断することにより、リード付き太陽電池セルを搬出位置側の吸着部材に受け渡すことができる。
【００１３】
次いで、搬出位置側の吸着部材をシリンダ装置を介して退出させるとともに、サーボモーターを駆動させて回転テーブルを９０度逆方向に回転させることにより、リード付き太陽電池セルを搬出位置に対向させる。この際、搬入位置側の吸着部材をシリンダ装置を介して退出させるとともに、サーボモーターを駆動させて回転テーブルを９０度逆方向に回転させることにより、吸着部材を搬出位置に対向させる。
【００１４】
この後、搬出位置側の吸着部材をシリンダ装置を介して進出させ、リード付き太陽電池セルを搬出位置に接触させるとともに、吸着パッドに作用する負圧を遮断することにより、リード付き太陽電池セルを搬出位置に載置する。次いで、吸着部材をシリンダ装置を介して退出させれば、初期位置に復帰し、次のリード付き太陽電池セルの反転に備える。
【００１５】
このように、搬入位置に移送されたリード付き太陽電池セルは、搬入位置側の吸着部材によって上面を吸着された後、搬出位置側の吸着部材に下面を吸着されて、搬出位置に載置されることから、表裏反転される。
【００１６】
この際、リード付き太陽電池セルは、小さな回転半径で９０度ずつ回転されるにすぎないことから、リード付き太陽電池セルに作用する遠心力は小さくなり、リードの曲がりが発生するのを可及的に防止することができる。また、リード付き太陽電池セルは、一方の吸着部材から他方の吸着部材に受け渡されるにすぎないことから、相対的な位置ずれを発生する可能性がほとんどなく、このため、位置決めステーションを設けることなくリードを先行するリード付き太陽電池セルに正確に載置することができる。さらに、各吸着部材は、それぞれ独立して作動するとともに、相互に干渉することもないことから、ロスタイムを発生させることがなく、作業効率を向上させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１および図２には、本発明のリード付き太陽電池セルＰＬの反転装置１の一実施形態が示されている。
【００１９】
この反転装置１は、第１搬送装置８Ａの搬送終了端に搬送されたリード付き太陽電池セルＰＬを表裏反転させて第２搬送装置８Ｂの搬送開始端に移送するものであって、第１搬送装置８Ａと第２搬送装置８Ｂにまたがって架設されたベースプレート２と、各搬送装置８Ａ，８Ｂの各搬送ベルト８１の上方において、ベースプレート２にそれぞれ固定された減速機付きサーボモーター３（図２参照）と、各サーボモーター３の出力軸に一体に連結されて、ベースプレート２にそれぞれ回転自在に軸支された回転テーブル４と、各回転テーブル４にそれぞれ設けられたシリンダ装置５と、各シリンダ装置５にそれぞれ連結され、図示しない真空源に配管接続された複数個の吸着パッド６１を有する吸着部材６と、から構成され、各回転テーブル４の回転中心は、各搬送装置８Ａ，８Ｂの各搬送ベルト８１の左右幅方向の中心線を含む垂直面上に位置するように設定されている。
【００２０】
なお、シリンダ装置５は、詳細には図示しないが、伸縮シリンダと、該伸縮シリンダを挟んで設けられたリニアベアリングおよびリニアベアリングに摺動自在に嵌合されたガイドロッドと、からなり、伸縮シリンダのピストンロッドおよびガイドロッドが吸着部材６に連結されている。したがって、シリンダ装置５の伸縮シリンダを伸縮作動することにより、吸着部材６は、回転テーブル４の回転軸と直交する方向に進退することができる。
【００２１】
ここで、吸着部材６の吸着パッド６１の吸着面が各搬送装置８Ａ，８Ｂの各搬送ベルト８１の搬送面と平行であるとき、伸縮シリンダが伸長作動すると、吸着部材６の吸着パッド６１の吸着面は、各搬送装置８Ａ，８Ｂの各搬送ベルト８１上に載置されたリード付き太陽電池セルＰＬに接触するように設定されている。また、吸着部材６の吸着パッド６１の吸着面が各搬送装置８Ａ，８Ｂの各搬送ベルト８１の搬送面と直交するとき、伸縮シリンダが伸長作動すると、各吸着部材６の吸着パッド６１の吸着面は、リード付き太陽電池セルＰＬの厚みに略相当する間隔を有して対向するように設定されている。
【００２２】
また、ベースプレート２には、回転テーブル４の回転軸心を含む鉛直面および該鉛直面に直交するとともに、回転テーブル４の回転軸心を含む水平面上において、センサ７Ａ，７Ｂがそれぞれ設けられており、一方、回転テーブル４には、センサ７Ａ，７Ｂに対応する検出器７１が設けられている。そして、回転テーブル４に設けられたセンサ７Ａ，７Ｂと検出器７１が対向するとき、検出信号を図示しない制御装置に発し、制御装置を介してサーボモーター３の駆動を制御する。また、回転テーブル４の回転軸心を含む鉛直面上に設けられたセンサ７Ａと検出器７１が対向するとき、吸着部材６の吸着パッド６１の吸着面が各搬送装置８Ａ，８Ｂの各搬送ベルト８１の搬送面と平行となるように設定されている。したがって、吸着部材６の吸着パッド６１の吸着面は、各検出器７１が回転テーブル４の回転軸心を含む鉛直面上に設けられたセンサ７Ａと対向する位置から、回転テーブル４が時計回り方向または反時計回り方向に９０度回転し、回転テーブル４の回転軸心を含む鉛直面に直交するとともに、回転テーブル４の回転軸心を含む水平面上に設けられたセンサ７Ｂと対向する位置まで回転するとき、各搬送装置８Ａ，８Ｂの各搬送ベルト８１の搬送面と平行な位置から、直交する位置に回動する。
【００２３】
さらに、第１搬送装置８Ａおよび第２搬送装置８Ｂは、詳細には図示しないが、歯付きプーリーと、歯付きプーリーに噛み合う歯が形成されて、歯付きプーリーに巻回された搬送ベルト８１と、からなり、搬送ベルト８１には、一定間隔で小孔８１ａが形成されている他、搬送ベルト８１の内面は、図示しない真空源に接続され、搬送ベルト８１の歯に噛み合う歯が形成された真空ボックス（図示せず）に連通されている。
【００２４】
したがって、搬送ベルト８１に載置されたリード付き太陽電池セルＰＬは、真空ボックスおよび搬送ベルト８１の小孔８１ａを通して吸引されて、搬送ベルト８１に位置決めされており、この状態で歯付きプーリーに連結された図示しない電動モーターを駆動させることにより、後方に搬送される。
【００２５】
次に、このように構成された反転装置１の作動について説明する。
【００２６】
まず、初期状態においては、回転テーブル４の回転軸心を含む鉛直面上に設けられたセンサ７Ａと検出器７１が対向し、吸着部材６の吸着パッド６１の吸着面は、各搬送装置８Ａ，８Ｂの各搬送ベルト８１の搬送面と平行となっている。また、シリンダ装置５の伸縮シリンダは、縮小位置にある（図１および図３（ａ）参照）。
【００２７】
第１搬送装置８Ａが駆動し、搬送ベルト８１上に載置されたリード付き太陽電池セルＰＬが反転作業位置に搬送されると、第１搬送装置８Ａの駆動が停止する。この後、第１搬送装置８Ａ側のシリンダ装置５の伸縮シリンダを伸長作動させ、吸着部材６を進出させることにより、吸着パッド６１を搬送ベルト８１上に載置されたリード付き太陽電池セルＰＬに接触させる（図３（ｂ）参照）。次いで、図示しない真空ボックスに作用する負圧を遮断した後、吸着パッド６１に負圧を作用させ、リード付き太陽電池セルＰＬの表面（上面）を吸着する。そして、シリンダ装置５の伸縮シリンダを縮小作動させ、吸着部材６を退出させることにより、吸着パッド６１に吸着されたリード付き太陽電池セルＰＬを搬送ベルト８１の上方に移動させる（図３（ｃ）参照）。この際、第２搬送装置８Ｂ側のサーボモーター３を時計回り方向に９０度回転させることにより、回転テーブル４を介して吸着部材６の吸着パッド６１の吸着面を、第２搬送装置８Ｂの搬送ベルト８１の搬送面と直交させる（図３（ｃ）参照）。回転テーブル４が９０度回転すれば、検出器７１がセンサ７Ｂと対向するため、サーボモーター３の駆動を停止させる。
【００２８】
この後、第１搬送装置８Ａ側のサーボモーター３を反時計回り方向に９０度回転させることにより、回転テーブル４を介して吸着部材６の吸着パッド６１の吸着面を、第１搬送装置８Ａの搬送ベルト８１の搬送面と直交させる。したがって、吸着部材６の吸着パッド６１に吸着されたリード付き太陽電池セルＰＬも、反時計回り方向に９０度回転することから、先に９０度回動された第２搬送装置８Ｂ側の吸着部材６の吸着面と対向する（図４（ａ）参照）。この際、第２搬送装置８Ｂ側のシリンダ装置５の伸縮シリンダを伸長作動させ、吸着部材６を進出させることにより、吸着パッド６１を第１搬送装置８Ａ側に接近させている（図４（ａ）参照）。
【００２９】
この状態で、第１搬送装置８Ａ側のシリンダ装置５の伸縮シリンダを伸長作動させ、吸着部材６を進出させることにより、吸着パッド６１を第２搬送装置８Ｂ側に接近させれば、吸着パッド６１に吸着されたリード付き太陽電池セルＰＬの裏面（下面）を、先に第１搬送装置８Ａ側に接近された第２搬送装置８Ｂ側の吸着部材６の吸着パッド６１の吸着面に接触させる（図４（ｂ）参照）。
【００３０】
この後、第２搬送装置８Ｂ側の吸着部材６の吸着パッド６１に負圧を作用させるとともに、第１搬送装置８Ａ側の吸着部材６の吸着パッド６１に作用する負圧を遮断すれば、リード付き太陽電池セルＰＬは、第１搬送装置８Ａ側の吸着部材６から第２搬送装置８Ｂ側の吸着部材６に移載される。次いで、搬送装置８Ａ，８Ｂの各シリンダ装置５の伸縮シリンダを縮小作動させ、吸着部材６を退出させた後（図４（ｃ）参照）、第１搬送装置８Ａ側のサーボモーター３を時計回り方向に、第２搬送装置８Ｂ側のサーボモーター３を反時計回り方向にそれぞれ９０度回転させることにより、回転テーブル４を介して吸着部材６の吸着パッド６１の吸着面を、第１搬送装置８Ａの搬送ベルト８１の搬送面および第２搬送装置８Ｂの搬送ベルト８１の搬送面と平行に位置させる。各回転テーブル４が９０度回転すれば、検出器７１がセンサ７Ａと対向するため、サーボモーター３の駆動を停止させる。したがって、第２搬送装置８Ｂ側の吸着部材６の吸着パッド６１に吸着されたリード付き太陽電池セルＰＬも、第２搬送装置８Ｂの搬送ベルト８１の上方において、搬送ベルト８１の搬送面と平行に保持される（図５（ａ）参照）。
【００３１】
次いで、第２搬送装置８Ｂ側のシリンダ装置５の伸縮シリンダを伸長作動させ、吸着部材６を進出させることにより、吸着パッド６１に吸着されたリード付きリード付き太陽電池セルＰＬを第２搬送装置８Ｂの搬送ベルト８１上に接触させた後（図５（ｂ）参照）、第２搬送装置８Ｂの図示しない真空ボックスに負圧を作用させるとともに、吸着部材６の吸着パッド６１に作用する負圧を遮断すれば、リード付き太陽電池セルＰＬは、第２搬送装置８Ｂの搬送ベルト８１に吸着される。この後、第２搬送装置８Ｂ側のシリンダ装置５の伸縮シリンダを縮小作動させ、吸着部材６を退出させることにより、吸着パッド６１を搬送ベルト８１の上方に退避させる（図５（ｃ）参照）。
【００３２】
この場合、第２搬送装置８Ｂ側の吸着部材６の吸着パッド６１によるリード付きリード付き太陽電池セルＰＬの吸着面が裏面となることにより、第２搬送装置８Ｂの搬送ベルト８１に載置されたリード付き太陽電池セルＰＬは、裏面が上になり、第１搬送装置８Ａに載置された状態とは、表裏反転される。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、リードの損傷を防止するとともに、位置ずれを発生させることなくリード付き太陽電池セルを効率よく表裏反転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリード付き太陽電池セルの反転装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の反転装置の側面図である。
【図３】図１の反転装置によるリード付き太陽電池セルの反転工程を模式的に示す説明図である。
【図４】図１の反転装置によるリード付き太陽電池セルの反転工程を模式的に示す説明図である。
【図５】図１の反転装置によるリード付き太陽電池セルの反転工程を模式的に示す説明図である。
【図６】複数個の太陽電池セルをリードを介して接続してなるストリングの平面図およびその側面図である。
１　反転装置
２　ベースプレート
３　サーボモーター
４　回転テーブル
５　シリンダ装置
６　吸着部材
６１　吸着パッド
７Ａ，７Ｂ　センサ
８Ａ，８Ｂ　搬送装置
８１　搬送ベルト
ＰＬ　リード付き太陽電池セル
【図１】
2004042172.tif 000003
【図２】
2004042172.tif 000004
【図３】
2004042172.tif 000005
【図４】
2004042172.tif 000006
【図５】
2004042172.tif 000007
【図６】
2004042172.tif 000008