(57)【要約】【課題】線材の矯正において、実稼働時における矯正調整の負担を無くすとともに自動で正確に矯正可能な線材矯正装置を得ること。【解決手段】線材矯正装置４１は、ボビン４３に巻き取られたリボン１４をボビン４３から繰り出して供給する線材供給部と、供給されたリボン１４の長手方向に沿って、リボン１４を挟む方向に分けて設けられた矯正用ローラーとして第３ローラー６３，第４ローラー６４，第５ローラー６５を有し、矯正用ローラー間にリボン１４を通過させることによりリボン１４の変形を矯正する厚さ方向矯正部４２とを備える。また、線材矯正装置４１は、リボン１４を挟む方向に矯正用ローラーを個別に移動させるローラー移動部と、リボン１４の変形の情報を取得する変形情報取得部と、リボン１４の変形の情報に基づいて、ローラー移動部に対してリボン１４の変形を矯正する位置に矯正用ローラーを個別に移動させる制御を行う制御部５２とを備える。【選択図】図５
2016196037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビンに巻き取られた線材を前記ボビンから繰り出して供給する線材供給部と、
線材供給部から供給された前記線材の長手方向に沿って、前記線材を挟む方向に分けて設けられた複数の矯正用ローラーを有し、前記複数の矯正用ローラー間に前記線材を通過させることにより前記線材の変形を矯正する矯正部と、
前記線材を挟む方向に前記矯正用ローラーを個別に移動させるローラー移動部と、
前記線材の変形の情報を取得する変形情報取得部と、
前記線材の変形の情報に基づいて、前記ローラー移動部に対して前記線材の変形を矯正する位置に前記矯正用ローラーを個別に移動させる制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする線材矯正装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記線材の変形の状態と、該線材の変形を矯正するための前記複数の矯正用ローラーの
前記線材を挟む方向における位置と、を数値化して関連付けたローラー調整情報を記憶するローラー調整情報格納部を有し、
前記変形情報取得部で取得した前記線材の変形の情報と、前記ローラー調整情報とに基づいて、前記ローラー移動部に対して前記矯正用ローラーを移動させる制御を行うこと、
を特徴とする請求項１に記載の線材矯正装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記変形情報取得部で取得した前記線材の変形の情報と、前記ローラー調整情報とに基づいて、前記矯正用ローラーを移動させる移動方向および移動量の情報を前記矯正用ローラーについて個別に演算して前記ローラー移動部に出力し、
前記ローラー移動部は、前記移動方向および移動量の情報に基づいて前記矯正用ローラーを個別に移動させること、
を特徴とする請求項２に記載の線材矯正装置。
【請求項４】
前記変形情報取得部は、前記線材の変形の情報として前記矯正部において前記複数の矯正用ローラー間を通過した前記線材の変形を検知するセンサを備えること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の線材矯正装置。
【請求項５】
前記変形情報取得部は、前記線材の変形の情報として前記ボビンに巻かれた前記線材の前記ボビンの半径方向における巻き位置を検知するセンサを備えること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の線材矯正装置。
【請求項６】
前記矯正部は、前記線材の厚さ方向における反りを矯正する厚さ方向矯正部であること、
を特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の線材矯正装置。
【請求項７】
前記矯正部は、前記線材の幅方向における湾曲を矯正する幅方向矯正部であること、
を特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の線材矯正装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の線材矯正装置を備え、
前記線材矯正装置により矯正された線材を接続線に用いて、隣接する太陽電池セル同士を、前記接続線を介して電気的に接続すること、
を特徴とする太陽電池ストリング製造装置。
【請求項９】
線材供給部と、変形情報取得部と、制御部と、ローラー移動部と、矯正部とを備えて線材を自動で矯正する線材矯正装置における線材矯正方法であって、
前記線材供給部が、ボビンに巻き取られた線材を前記ボビンから繰り出して供給する第１工程と、
前記変形情報取得部が、前記線材の変形の情報を取得する第２工程と、
前記制御部が、前記線材の変形の情報に基づいて、前記線材を挟む方向における前記線材の変形を矯正する位置に矯正用ローラーを個別に移動させる制御を行うことにより、前記ローラー移動部が、前記矯正用ローラーを前記線材の厚さ方向に個別に移動させる第３工程と、
前記矯正部が、前記線材供給部から供給された前記線材の長手方向に沿って前記線材の上面側と下面側とから互い違いに設けられた複数の矯正用ローラー間に前記線材を通過させることにより前記線材の変形を矯正する第４工程と、
を含むことを特徴とする線材矯正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の太陽電池セルを電気接続して太陽電池ストリングを製造する際に用いられる線材の矯正に好適な線材矯正装置、太陽電池ストリング製造装置および線材矯正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールの主な構成は、複数の太陽電池セルをリボンと呼ばれる配線材によって電気的に接続することにより太陽電池ストリングを形成し、複数の太陽電池ストリングをさらに電気的に接続することによって組み立てられる。太陽電池ストリングは、太陽電池セルで発電された電気を結線して電流を流すためのリボンを、各太陽電池セルの正極となっている表面と負極となっている裏面とに配置してはんだ接合することにより、複数の太陽電池セルを直列に接続して作製される。
【０００３】
太陽電池モジュールは、太陽電池セルから電力を高効率で取り出す必要があるため、複数の太陽電池セルのバス電極上にリボンが接続される。ここで、リボンのバス電極からのずれが発生しないようにリボンを位置決めした後、太陽電池セルに確実に供給して接合する必要がある。
【０００４】
しかし、リボンは通常、ボビンによってロール状に巻き取られており、設定した長さに応じて繰り出しながら使用する。このため、ボビンから繰り出されたリボンには巻き癖であるリボンの厚さ方向におけるカール状の反りおよびリボンの幅方向における湾曲等の変形が発生している。このような巻き癖がリボンに付いている場合には、リボンの太陽電池セルへの接合における接着が不十分となる、バス電極の表面からリボンがずれることにより太陽電池セルから効率良く電気が取り出せない、という問題が発生する。
【０００５】
そこで、リボンの巻き癖を矯正する方法として、特許文献１には、リボンを上下から挟み込むように複数個の矯正用ローラーを配列して矯正用ローラー間にリボンを通過させることによってボビンから繰り出されるリボンの巻き癖を矯正する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８４５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１の技術によれば、線材の機械的強度に影響を及ぼさない範囲で矯正用ローラーの押し込み調整が必要となる。しかし、このような矯正用ローラーの押し込み調整の作業をするためには高度な技術および時間が必要である。ボビンにおけるリボンの巻きはじめと巻き終わり、またはリボンの製造メーカによってリボンの巻き癖状態が変化する。したがって、このような各種の条件下において、リボンの巻き癖を適切に矯正するためには、リボンの巻き癖の状態によって矯正用ローラーの押し込み量を調整するための微調整作業が発生し、生産効率の低下を招く、という問題があった。
【０００８】
また、ボビンに巻かれて供給されるリボンには、巻き癖としてリボンの厚さ方向において円弧形状の変形である反りが生じるのが一般的である。そして、リボンの反りは、ボビンの内側と外側、ボビンの中央と端部などの位置によって変形の具合が変化する、製造メーカの違いによって微妙に変形するなど、状況によって反り量が変化するため、矯正調整が非常に難しいという問題があった。
【０００９】
また、太陽電池セルの表面には、いわゆる、受光面にリボンを接合するための合金層であるバス電極が印刷により塗布されており、このバス電極の印刷面上にリボンを重ねた状態で該リボンをはんだ接着しなければならない。ここで、合金層の印刷幅は、太陽電池セルの受光面積を低下させないように、リボンの幅と同じ幅で印刷されている。このため、リボンは合金層の印刷幅に合わせてずれがないように確実に供給および接合される必要があり、リボンは巻き癖がない状態に保持されることが非常に重要となる。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、線材の変形の矯正において、実稼働時における矯正調整の負担を無くすとともに自動で正確に矯正可能な線材矯正装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、線材矯正装置が、ボビンに巻き取られた線材をボビンから繰り出して供給する線材供給部と、線材供給部から供給された線材の長手方向に沿って、前記線材を挟む方向に分けて設けられた複数の矯正用ローラーを有し、複数の矯正用ローラー間に線材を通過させることにより線材の変形を矯正する矯正部と、を備える。また、線材矯正装置が、線材を挟む方向に矯正用ローラーを個別に移動させるローラー移動部と、線材の変形の情報を取得する変形情報取得部と、線材の変形の情報に基づいて、ローラー移動部に対して線材の変形を矯正する位置に矯正用ローラーを個別に移動させる制御を行う制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、線材の矯正において、実稼働時における矯正調整の負担を無くすとともに自動で正確に矯正可能な線材矯正装置が得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールを裏面側から見た斜視図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池パネルを示す要部断面図
【図４】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池ストリングの組み立て方法について説明するための斜視図であり、リボンを太陽電池セルの受光面バス電極に接合する方法を説明する図
【図５】本発明の実施の形態１にかかる線材矯正装置の構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる第１ローラーの側面図
【図７】本発明の実施の形態１にかかる第１ローラーの正面図
【図８】本発明の実施の形態１にかかる矯正用ローラーを上下方向に移動させて矯正用ローラーの高さ位置を調整する機構の一例を示す模式図
【図９】本発明の実施の形態１にかかるリボンの矯正方法を説明する模式図であり、（ａ）はローラーの出口でリボンに上向きの反りが生じている状態を示す図、（ｂ）はローラーの出口で上向きの反りが生じているリボンの矯正方法の一例を説明する模式図
【図１０】本発明の実施の形態１にかかるリボンの矯正方法を説明する模式図であり、（ａ）はローラーの出口でリボンに下向きの反りが生じている状態を示す図、（ｂ）はローラーの出口で下向きの反りが生じているリボンの矯正方法の一例を説明する模式図
【図１１】本発明の実施の形態１における矯正前後のリボンを示す模式図であり、（ａ）は上向きの反りが生じている矯正前のリボンを示す模式図、（ｂ）は上向きの反りが矯正された矯正後のリボンを示す模式図
【図１２】本発明の実施の形態１における矯正前後のリボンを示す模式図であり、（ａ）は下向きの反りが生じている矯正前のリボンを示す模式図、（ｂ）は下向きの反りが矯正された矯正後のリボンを示す模式図
【図１３】本発明の実施の形態１にかかる線材矯正装置の実稼働時における変形量検知センサの検知に基づいた矯正用ローラーの制御手順を説明するフローチャート
【図１４】本発明の実施の形態１にかかる線材矯正装置における変形量検知センサによるリボンの反り状態の検知方法を示す模式図
【図１５】本発明の実施の形態１にかかる線材矯正装置における変形量検知センサと制御部とサーボコントローラとサーボモータとの接続関連を示した図
【図１６】本発明の実施の形態１にかかる線材矯正装置における矯正用ローラーを上下方向に移動させてリボンの矯正を行う場合の、距離情報の値とリボンの反りの方向とローラーの調整方向との関係を示す図
【図１７】本発明の実施の形態１にかかる線材矯正装置における変位センサによるボビンの半径方向におけるリボンの巻き位置の検知方法を示す断面図
【図１８】本発明の実施の形態１にかかる線材矯正装置による矯正時におけるボビンの使い初め時のボビンの半径方向におけるリボンの巻き位置と矯正用ローラーの調整位置との例を説明するための図
【図１９】本発明の実施の形態１にかかる線材矯正装置による矯正時におけるボビンの使い終わり時のボビンの半径方向におけるリボンの巻き位置と矯正用ローラーの調整位置との例を説明するための図
【図２０】本発明の実施の形態２にかかる線材矯正装置においてリボンの幅方向の矯正を行う幅方向矯正部を示す模式図
【図２１】本発明の実施の形態３にかかる太陽電池ストリング製造装置の構成例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態にかかる線材矯正装置、太陽電池ストリング製造装置および線材矯正方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。
【００１５】
実施の形態１．
まず、本実施の形態１にかかる線材矯正装置４１により矯正された線材からなる接続配線であるリボン１４を用いて作製される太陽電池モジュール１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュール１を受光面側から見た平面図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュール１を裏面側から見た斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池パネル２を示す要部断面図であり、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【００１６】
本実施の形態１にかかる太陽電池モジュール１は、複数の結晶系の太陽電池セル４が接続配線であるリボン１４によって電気的に直列配線接続された太陽電池ストリング３、透光性を有して太陽電池ストリング３の受光面側を保護する受光面側保護材１１、太陽電池ストリング３の裏面側を保護する裏面側保護材１２および太陽電池ストリング３を封止する封止材１３を含んで構成されている。太陽電池ストリング３は、太陽電池モジュール１の受光面側である表面側に配置された受光面側保護材１１と太陽電池モジュール１の受光面と対向する裏面側に配置された裏面側保護材１２との間に挟持された封止材１３の中に封止されている。太陽電池モジュール１では、受光面側保護材１１側から光Ｌが入射する。また、太陽電池モジュール１の外周部にはフレーム５が配置されている。なお、図１においては、受光面側保護材１１および封止材１３を透過して見た状態を示している。
【００１７】
つぎに、太陽電池ストリング３の構成について説明する。太陽電池ストリング３は、既定の配列方向に配列された複数の太陽電池セル４と、接続配線であるリボン１４とを有する。複数の太陽電池セル４は、既定の配列方向において既定の距離だけ離間して同一平面上に規則的に配列されている。そして、隣接する２つの太陽電池セル４同士は、リボン１４によって電気的に直列に接続されている。図１においては、１０個の太陽電池セル４が電気的に直列に接続された５本の太陽電池ストリング３が、さらに電気的に直列配線接続されて、１つの長い太陽電池ストリングが構成されている。
【００１８】
つぎに、太陽電池セル４の構成について説明する。太陽電池セル４としては、片面発電型の結晶系太陽電池セルを用いることができる。太陽電池セル４は、光電変換機能を有する太陽電池基板であってｐｎ接合を有する半導体基板の受光面側に、図示しないシリコン窒化膜よりなる反射防止膜が形成されている。半導体基板２１は、たとえばｐ型シリコンからなるｐ型半導体基板の受光面側に、リン拡散によってｎ型不純物拡散層が形成されている。
【００１９】
半導体基板２１の受光面には、櫛形形状の受光面電極が設けられている。受光面電極としては、半導体基板２１から光生成キャリアを集電する長尺細長の図示しない受光面グリッド電極と、受光面グリッド電極と導通して該受光面グリッド電極から光生成キャリアを集電する受光面バス電極２２とが、直交するように設けられている。また、半導体基板２１における受光面と対向する裏面には、櫛形形状の裏面電極が設けられている。裏面電極としては、半導体基板２１から光生成キャリアを集電する長尺細長の図示しない裏面グリッド電極と、裏面グリッド電極と導通して該裏面グリッド電極から光生成キャリアを集電する裏面バス電極２３とが、直交するように設けられている。
【００２０】
受光面バス電極２２と裏面バス電極２３とは、平行に設けられている。受光面バス電極２２と裏面バス電極２３との電極幅は、１ｍｍから２ｍｍ程度とされる。受光面バス電極２２と裏面バス電極２３とは、接続配線であるリボン１４との接合用の接続電極として用いられる。
【００２１】
リボン１４は、導電性材料からなり、一つの太陽電池セル４の受光面上に形成された受光面バス電極２２と、この太陽電池セル４に隣接する他の太陽電池セル４の裏面に形成される裏面バス電極２３に半田により接合されて、隣接する太陽電池セル４同士を電気的に直列に接続する。リボン１４は、たとえば銅などの良導体または銅に半田をコートした半田付き銅線が用いられる。リボン１４は、電極幅が受光面バス電極２２と裏面バス電極２３と同じく１ｍｍから２ｍｍ程度とされた偏平形状を有する。
【００２２】
つぎに、上記のように構成された太陽電池モジュール１の製造方法の一例について説明する。まず、公知の方法により複数の太陽電池セル４を作製する。そして、図４に示すように、リボン１４の一端側を１つの太陽電池セル４における受光面バス電極２２に接合するとともに他端側を他の太陽電池セル４における裏面バス電極２３に接合し、該リボン１４によって複数の太陽電池セル４を電気的に直列接続することで太陽電池ストリング３を作製する。図４は、本実施の形態１にかかる太陽電池ストリングの組み立て方法について説明するための斜視図であり、リボン１４を太陽電池セル４の受光面バス電極２２に接合する方法を説明する図である。
【００２３】
つぎに、封止材１３を介して裏面側保護材１２上に太陽電池ストリング３を設置する。つぎに、封止材１３を介して太陽電池ストリング３上に受光面側保護材１１を配置し、これらを真空中で加熱プレスする。これにより、上記の各部材がラミネートされて一体化する。続いて、フレーム５および出力取出し部である端子ボックス６を取り付ける。
【００２４】
つぎに、本実施の形態１にかかる線材矯正装置４１について説明する。本実施の形態１においては、太陽電池ストリング３を作製する際に用いるリボン１４を、太陽電池セル４における受光面バス電極２２および裏面バス電極２３の印刷幅に合わせて、ずれが生じないように確実に供給することを目的として、リボン１４を矯正する。
【００２５】
図５は、本実施の形態１にかかる線材矯正装置４１の構成を示す図である。線材矯正装置４１は、線材矯正装置４１の主要機構であり複数のローラーによりリボン１４の厚さ方向の矯正を行う厚さ方向矯正部４２と、厚さ方向矯正部４２に供給するリボン１４がコイル状に巻き取られたボビン４３と、ボビン４３に巻き取られたリボン１４を厚さ方向矯正部４２に自動供給するためにボビン４３を回転させるリボン供給モーター４４と、を備える。また、線材矯正装置４１は、ボビン４３に巻かれたリボン１４のボビン４３の半径方向における巻き位置を検知する変位センサ４５と、ボビン４３から供給されたリボン１４に張力を付与する張力付加部４６と、リボン１４の自動供給を制御する際にリボン１４の供給状態を検知するリボン検知センサ４７と、を備える。
【００２６】
また、線材矯正装置４１は、厚さ方向矯正部４２の出口から排出されたリボン１４の反り量を測定するための変形量検知センサ４８と、厚さ方向矯正部４２の出口から排出されたリボン１４の先端を保持して厚さ方向矯正部４２からリボン１４を引き出すリボン引き出し部４９と、厚さ方向矯正部４２の出口から排出されたリボン１４を既定の長さで切断するリボン切断部５０と、を備える。また、線材矯正装置４１は、厚さ方向矯正部４２における各ローラーを移動させるサーボモータの駆動を制御部５２から入力される制御パラメータに従って制御するサーボコントローラ５１と、変形量検知センサ４８の検知結果に基づいて厚さ方向矯正部４２における各ローラーの移動方向および移動量を計算するとともに線材矯正装置４１全体の動作の制御を行う制御部５２と、を備える。
【００２７】
厚さ方向矯正部４２は、リボン１４の矯正を行うためのローラーと、各ローラーを上下方向、すなわちリボン１４の厚さ方向に移動させるサーボモータとを備える。ローラーとしては、第１ローラー６１、第２ローラー６２、第３ローラー６３、第４ローラー６４、第５ローラー６５、第６ローラー６６、第７ローラー６７の７つのローラーを備える。サーボモータとしては、第３ローラー６３に接続された第１サーボモータ７１と、第４ローラー６４に接続された第２サーボモータ７２と、第５ローラー６５に接続された第３サーボモータ７３と、を備える。なお、第１ローラー６１から第７ローラー６７を総称してローラー６０と呼ぶ場合がある。また、第１サーボモータ７１から第３サーボモータ７３を総称してサーボモータ７０と呼ぶ場合がある。
【００２８】
これらの７つのローラー６０は、厚さ方向矯正部４２におけるリボン１４の送り方向、すなわちリボン１４の長手方向に沿って設けられている。また、これらの７つのローラー６０は、リボン１４を挟む方向に分けて互い違いに配列されている。すなわち、７つのローラー６０は、上下方向において、すなわちリボン１４の厚さ方向において、リボン１４を挟み込むようにリボン１４の上面側と下面側から、既定の間隔を空けて互い違いに配列されている。また、これらの７つのローラー６０は、上下方向に、すなわちリボン１４の厚さ方向において、リボン１４を挟み込むようにリボン１４の上面側と下面側から、既定の間隔を空けて互い違いに配列されている。７つのローラー６０は、回転軸方向が平行とされ、回転自在とされている。
【００２９】
図６は、本実施の形態１にかかる第１ローラー６１の側面図である。図７は、第１ローラー６１の正面図である。第１ローラー６１の側面全周には、リボン１４の搬送中にリボン１４が幅方向に逸脱しないようにリング状に凹溝６８が形成されている。なお、第２ローラー６２から第７ローラー６７も、第１ローラー６１と同じ構造を有する。ローラー６０は、内部にベアリング部品を組み込むことにより、リボン１４が通過する際にスムーズに回転するように構成されている。これにより、ローラー６０は、リボン１４の通過時に該リボン１４がローラー６０との接触による受ける抵抗を低減することができる。
【００３０】
厚さ方向矯正部４２では、サーボモータ７０が接続された第３ローラー６３と第４ローラー６４と第５ローラー６５とが、実際にリボン１４の巻き癖を除去する矯正用ローラーとして機能する。厚さ方向矯正部４２においては、矯正用ローラーとして機能するローラーが３つ以上あれば、リボン１４の巻き癖を除去する矯正を行うことができる。矯正用ローラーとして機能するローラーを４つ以上有する構成としてもよい。なお、以下では、矯正用ローラーとして機能するローラーを、矯正用ローラーと呼ぶ場合がある。
【００３１】
矯正用ローラーには、図８に示すように、サーボモータ７０の駆動により該矯正用ローラーを自動で上下方向に移動させる機構として、ボールねじ８１の機構が接続されている。すなわち、ボールねじ８１のねじ軸８３にサーボモータ７０が接続され、ボールねじ８１のナット８２に矯正用ローラーが接続されている。そして、サーボモータ７０がねじ軸８３を回転させることにより、ねじ軸８３の回転運動を矯正用ローラーの上下方向の直線運動に変換することができる。これにより、サーボモータ７０の回転における回転量および回転方向を制御することにより、矯正用ローラーを自動で上下方向に移動させるとともに、所望の高さ位置で矯正用ローラーを停止および固定することができる。図８は、本実施の形態１にかかる矯正用ローラーを上下方向に移動させて矯正用ローラーの高さ位置を調整する機構の一例を示す模式図である。
【００３２】
変位センサ４５は、ボビン４３の側面に対向して配置され、ボビン４３に巻かれたリボン１４と変位センサ４５との距離を検知することでボビン４３の半径方向における巻き位置を検知する。
【００３３】
張力付加部４６は、既定の移動経路において上下動自在に設けられ、自重によってリボン１４に張力を付加できる。張力付加部４６は、リボン１４が弛みを持った状態で繰り出されている場合には、リボン検知センサ４７により検出可能な高さ位置にある。そして、張力付加部４６は、リボン引き出し部４９がリボン１４を引き出す際には、リボン１４に張力が付加されるため上向きの応力が掛かり、上方に移動する。
【００３４】
リボン検知センサ４７は、張力付加部４６が既定の位置に下降している際に張力付加部４６の下部に引っ掛けられたリボン１４を検出する位置に配置される。リボン検知センサ４７は、光電センサなどの物体の有無を検知できるセンサが用いられる。
【００３５】
変形量検知センサ４８は、厚さ方向矯正部４２の出口におけるリボン１４の変形状態を検知する。変形量検知センサ４８は、変位センサが用いられる。変形量検知センサ４８は、厚さ方向矯正部４２の出口におけるリボン１４との距離を検知して、検知した距離情報をリボン１４の変形状態の検知情報として、すなわち線材の変形の情報として制御部５２に出力する。リボン１４の変形が該リボン１４の厚さ方向における反りである場合には、変形状態の検知情報は反り状態の検知情報である。リボン１４の変形が該リボン１４の幅方向における湾曲である場合には、変形状態の検知情報は湾曲状態の検知情報である。制御部５２は、変形が無い状態の厚さ方向矯正部４２の出口におけるリボン１４とセンサとの距離である基準距離値を保持している。
【００３６】
そして、制御部５２は、変形量検知センサ４８から入力された検知情報と基準距離値とを比較することにより、リボン１４の変形状態の情報としてリボン１４の変形の方向および変形量を算出する。リボン１４の変形が該リボン１４の厚さ方向における反りである場合には、制御部５２は、リボン１４の反り状態の情報としてリボン１４の反りの方向および反り量を算出する。リボン１４の変形が該リボン１４の幅方向における湾曲である場合には、制御部５２は、リボン１４の湾曲状態の情報としてリボン１４の湾曲の方向および湾曲量を算出する。
【００３７】
リボン引き出し部４９は、制御部５２の制御により、モータにより軸回転するスクリューロッドにチャックを取り付けて、スクリューロッドの回転とともにチャックを進退させることにより、リボン１４を引き出すことができる。
【００３８】
リボン切断部５０は、制御部５２の制御によりカッターを進退させることにより、リボン１４を切断することができる。
【００３９】
サーボコントローラ５１は、モーションコントロールボードにより構成される。
【００４０】
制御部５２は、プロセッサがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実現してもよい。また、制御部５２は、パーソナルコンピュータまたはプログラマブルロジックコントローラ（programmable  logic  controller：ＰＬＣ）を用いることができる。
【００４１】
ボビン４３とリボン供給モーター４４と制御部５２とにより、ボビン４３に巻き取られた線材であるリボン１４をボビン４３から繰り出して供給する線材供給部が構成される。また、矯正用ローラーに接続されたサーボモータ７０およびボールねじ８１と、サーボコントローラ５１とにより、矯正用ローラーを線材であるリボン１４の厚さ方向に個別に移動させるローラー移動部が構成される。また、変形量検知センサ４８は、線材であるリボン１４の変形の情報を取得する変形情報取得部を構成する。
【００４２】
なお、図５においては一部の接続を省略しているが、処理において制御部５２との間で情報通信を行う、リボン検知センサ４７、変形量検知センサ４８、リボン引き出し部４９、リボン切断部５０およびサーボコントローラ５１は制御部５２と情報通信可能に接続されている。
【００４３】
つぎに、本実施の形態１にかかる線材矯正装置４１の動作について説明する。矯正作業の開始時には、ボビン４３から繰り出されたリボン１４が張力付加部４６の下面に引っ掛けられて厚さ方向矯正部４２に挿入される。厚さ方向矯正部４２に挿入されたリボン１４は、第１ローラー６１から第７ローラー６７の７つのローラー間を通過して厚さ方向矯正部４２から出され、端部がリボン引き出し部４９にクランプされる。
【００４４】
そして、線材矯正装置４１において矯正作業が開始されると、リボン１４が、該リボン１４の機械的強度を損なわない程度の張力がかかるように、リボン引き出し部４９によって水平方向に引き出される。リボン引き出し部４９がリボン１４を引き出す際には、リボン１４に張力が付加されるため、リボン１４の張力によって張力付加部４６が上方に移動する。このとき、リボン検知センサ４７は張力付加部４６を検知できなくなる。リボン検知センサ４７は、張力付加部４６を検知していない旨の張力付加部未検知情報を制御部５２に出力する。
【００４５】
制御部５２は、張力付加部未検知情報に基づいて、ボビン４３に直結したリボン供給モーター４４を駆動させて、ボビン４３からリボン１４を繰り出して供給する。このとき、制御部５２は、リボン供給モーター４４を回転および停止させながら、リボン１４が引っ張られ過ぎないように、リボン１４に弛みを持たせながら供給するように制御を行う。リボン１４に弛みを有するようにボビン４３からリボン１４が供給されると、張力付加部４６は、ボビン４３からリボン１４が繰り出されると、リボン１４を下側に引っ掛けた状態で、自重により再度、リボン検知センサ４７により検出可能な高さ位置まで降下する。そして、リボン検知センサ４７から張力付加部未検知情報が入力されるたびに、制御部５２は上記のようにボビン４３からリボン１４を繰り出して供給する。
【００４６】
張力付加部４６の自重によってリボン１４に適切な張力が付加される。そして、リボン１４に適切なテンションを付加することによって、リボン１４を安定して引き出すことができ、厚さ方向矯正部４２においてリボン１４の反りを矯正する際にばらつきが生じるおそれがなく、より真っ直ぐなリボン１４を得ることができる。
【００４７】
つぎに、リボン引き出し部４９がリボン１４を引き出すと、ボビン４３から繰り出されたリボン１４は、厚さ方向矯正部４２内において上下に分けて配置されたローラー６０間を通過し、矯正用ローラー間を通過する際に巻き癖が取り除かれていく。矯正用ローラーは、各々の矯正用ローラーをリボン１４に対して押し込む量が調整されることによって、リボン１４を上下方向に変形させながら矯正する。すなわち、リボン１４は、複数本の矯正用ローラーの凹溝６８の底面からの押圧力によって、リボン１４の厚さ方向に巻き癖と反対の方向の応力が加えられ、長手方向における反りが矯正される。矯正用ローラーをリボン１４に対して押し込む量は、リボン１４の厚さ方向、すなわち上下方向における矯正用ローラーの位置を調整することにより、制御できる。
【００４８】
そして、第１ローラー６１から引き出されたリボン１４、すなわち厚さ方向矯正部４２の出口から引き出されたリボン１４は、既定の長さが引き出されると、制御部５２の制御によりリボン切断部５０によって既定の長さで切断される。切断されたリボン１４は、上述した太陽電池ストリング３の作製工程に供給される。
【００４９】
つぎに、リボン１４における巻き癖の発生要因およびリボン１４の巻き癖を矯正するための具体的な調整方法の例について説明する。リボン１４は、一般的にボビン４３のリールに並列および多段に巻き付けられた状態で供給されるため、巻き癖であるリボン１４の厚さ方向におけるカール状の反りおよびリボン１４の幅方向における湾曲等の変形が発生する。特に、リボンの厚さ方向の反りは、ボビン４３の内側に巻かれたリボン１４と外側に巻かれたリボン１４とにおいて、カール形状の半径、すなわち長手方向における巻き癖の大きさが同一のボビン４３内においても変化するという特徴がある。また、製造メーカによっても巻き癖の発生状況が異なるという特徴がある。
【００５０】
図９は、リボン１４の矯正方法を説明する模式図であり、（ａ）はローラー６０の出口でリボン１４に上向きの反りが生じている状態を示す図、（ｂ）はローラー６０の出口で上向きの反りが生じているリボン１４の矯正方法の一例を説明する模式図である。図１０は、リボン１４の矯正方法を説明する模式図であり、（ａ）はローラー６０の出口でリボン１４に下向きの反りが生じている状態を示す図、（ｂ）はローラー６０の出口で下向きの反りが生じているリボン１４の矯正方法の一例を説明する模式図である。図１１は、矯正前後のリボン１４を示す模式図であり、（ａ）は上向きの反りが生じている矯正前のリボン１４を示す模式図、（ｂ）は上向きの反りが矯正された矯正後のリボン１４を示す模式図である。図１２は、矯正前後のリボン１４を示す模式図であり、（ａ）は下向きの反りが生じている矯正前のリボン１４を示す模式図、（ｂ）は下向きの反りが矯正された矯正後のリボン１４を示す模式図である。
【００５１】
図９に示した例では、図９（ａ）に示すリボン１４の上向きの反りを矯正するために、制御部５２は図９（ｂ）に示すように第３ローラー６３および第４ローラー６４を上方向に移動させる制御を行う。これにより、図１１（ａ）に示すように上向きの反りを有するリボン１４を矯正して、図１１（ｂ）に示すようにリボン１４の厚み方向における反りの無い、真っ直ぐに伸長するリボン１４が得られる。
【００５２】
また、図１０に示した例では、図１０（ａ）に示すリボン１４の下向きの反りを矯正するために、制御部５２は図１０（ｂ）に示すように第３ローラー６３および第４ローラー６４を下方向に移動させる制御を行う。これにより、図１２（ａ）に示すように下向きの反りを有するリボン１４を矯正して、図１２（ｂ）に示すようにリボン１４の厚み方向における反りの無い、真っ直ぐに伸長するリボン１４が得られる。
【００５３】
つぎに、線材矯正装置４１の実稼働時における、変形量検知センサ４８の検知に基づいた矯正用ローラーの制御手順について以下に説明する。図１３は、本実施の形態１にかかる線材矯正装置４１の実稼働時における変形量検知センサ４８の検知に基づいた矯正用ローラーの制御手順を説明するフローチャートである。図１４は、本実施の形態１にかかる線材矯正装置４１における変形量検知センサ４８によるリボン１４の反り状態の検知方法を示す模式図である。図１５は、本実施の形態１にかかる線材矯正装置４１における変形量検知センサ４８と制御部５２とサーボコントローラ５１とサーボモータ７０との接続関連を示した図である。
【００５４】
厚さ方向矯正部４２の出口から引き出されたリボン１４は、ステップＳ１０において、図１４に示すように変形量検知センサ４８によって、厚さ方向矯正部４２の出口における反り状態、すなわち反り量が検知される。変形量検知センサ４８は、厚さ方向矯正部４２の出口から引き出されたリボン１４との距離を検知して、検知した距離情報をリボン１４の反り状態の検知情報として制御部５２に出力する。
【００５５】
制御部５２は、リボン１４の巻き癖を取り除くために矯正用ローラーを上下方向に移動させる制御を行う。すなわち、制御部５２は、リボン１４の厚さ方向の反りを矯正して取り除くために、第３ローラー６３と第４ローラー６４と第５ローラー６５との噛み合わせが適切な相対位置関係になるように第３ローラー６３と第４ローラー６４と第５ローラー６５のうちの１つまたは複数のローラーを上下方向に移動させる制御を行う。
【００５６】
制御部５２は、ステップＳ２０において、変形量検知センサ４８から入力された距離情報と、保持している基準距離値とに基づいて、リボン１４の反り状態の情報としてリボン１４の反りの方向および反り量を演算する。なお、反りの方向は、上下方向における一方向をプラス方向と定めることにより、反り量のプラスマイナスの符号によって表すことができる。
【００５７】
制御部５２は、ステップＳ３０において、演算された反り状態の情報に基づいて、リボン１４の巻き癖を取り除くための矯正用ローラーの位置の制御パラメータとして矯正用ローラーの移動方向および移動量を演算する。制御部５２は、リボン１４の反りの状態毎に、リボン１４の反りの状態と、リボン１４の反りの状態に対応した第３ローラー６３および第４ローラー６４の適切な移動方向および移動量と、のデータを保持している。すなわち、制御部５２は、厚さ方向矯正部４２の出口におけるリボン１４の反り状態の情報と、このリボン１４の反り状態を矯正するための第３ローラー６３および第４ローラー６４の適切な移動方向および移動量と、が数値化されて関連付けられたローラー調整情報をメモリ内のローラー調整情報格納部に記憶している。
【００５８】
制御部５２は、実際の生産稼働中において、検知されたリボン１４の反り状態に基づいてローラー調整情報を参照して、制御パラメータとして、検知されたリボン１４の反りを矯正するための第２ローラー６２および第３ローラー６３の適切な移動方向および移動量を演算する。ステップＳ２０において演算された反り状態の情報が、ローラー調整情報に該当する場合には、ローラー調整情報をそのまま採用する。また、ローラー調整情報として保持していないリボン１４の反り状態の情報がある場合には、保持している複数のローラー調整情報を用いて補完演算する、たとえば線形補完をすることができる。これにより、ローラー調整情報として記憶していない反り状態に対応する第２ローラー６２および第３ローラー６３の適切な移動方向および移動量を得ることができる。そして、制御部５２は、演算した制御パラメータをサーボコントローラ５１に出力する。
【００５９】
つぎに、ステップＳ４０において、サーボコントローラ５１は、制御パラメータに基づいて第３ローラー６３および第４ローラー６４の移動を制御する。すなわち、サーボコントローラ５１は、制御部５２から入力された制御パラメータであるローラーの移動方向および移動量の情報に応じた制御パルスを、第３ローラー６３に接続された第１サーボモータ７１に付属された図示しないモータドライバと、第４ローラー６４に接続された第２サーボモータ７２に付属された図示しないモータドライバと、に出力する。第３ローラー６３および第４ローラー６４のモータドライバは、それぞれサーボコントローラ５１から入力された制御パルスに従って、第１サーボモータ７１および第２サーボモータ７２を駆動する。
【００６０】
第１サーボモータ７１および第２サーボモータ７２を駆動することで、ボールねじ８１で第１サーボモータ７１および第２サーボモータ７２の回転運動を上下方向の直線運動に変換することで、第２ローラー６２および第３ローラー６３を上下方向に移動させる。これにより、変形量検知センサ４８によって検知された、厚さ方向矯正部４２の出口におけるリボン１４の反り状態に基づいて、この後に厚さ方向矯正部４２を通過するリボン１４に対して適切な矯正を行うことができる。
【００６１】
図１６は、本実施の形態１にかかる線材矯正装置４１における第３ローラー６３および第４ローラー６４を上下方向に移動させてリボン１４の矯正を行う場合の、距離情報の値とリボン１４の反りの方向と、ローラーの調整方向との関係を示す図である。
【００６２】
図１６において、変形量検知センサ４８で検知された距離情報の値がＡの場合は、リボン１４には上下方向の反りは生じていないため、矯正は不要である。図１６において、変形量検知センサ４８で検知された距離情報の値がＡよりも小さいＢの場合は、リボン１４には上反りが生じており、第３ローラー６３および第４ローラー６４を上向きに調整する。この制御は、図９に対応している。図１６において、変形量検知センサ４８で検知された距離情報の値がＡよりも大きいＣの場合は、リボン１４には下反りが生じており、第３ローラー６３および第４ローラー６４を下向きに調整する。この制御は、図９に対応している。
【００６３】
つぎに、ローラー調整情報について説明する。上記のように第３ローラー６３および第４ローラー６４の上下方向の位置を制御した場合、リボン引き出し部４９がリボン１４を引き出すことによって、厚さ方向矯正部４２内にすでに搬送されているリボン１４のうち、第３ローラー６３および第４ローラー６４よりも後段に位置するリボン１４に対して矯正が行われる。そして、矯正が行われたリボン１４に対して、上記と同様にしてリボン１４の反り状態の情報としてリボン１４の反りの方向および反り量を演算することにより、矯正が行われたリボン１４の反り状態を確認することができる。
【００６４】
そして、矯正が行われたリボン１４の反り状態を確認することによって、矯正が不十分である場合には、再度、第３ローラー６３および第４ローラー６４の移動方向および移動量を調整する。このような調整を繰り返すことで、厚さ方向矯正部４２の出口におけるリボン１４の反りの状態に対する第３ローラー６３および第４ローラー６４の適切な移動方向および移動量が得られる。
【００６５】
制御部５２は、厚さ方向矯正部４２の出口におけるリボン１４の、異なる複数の反りの状態毎に、リボン１４の反り状態と、リボン１４の反り状態に対応した第３ローラー６３および第４ローラー６４の適切な移動方向および移動量と、のデータを蓄積して記憶している。すなわち、厚さ方向矯正部４２の出口におけるリボン１４の反りの状態と、検知されたリボン１４の反りを矯正するための適切な第３ローラー６３および第４ローラー６４の適切な移動方向および移動量と、を数値化して関連付けてローラー調整情報としてメモリ内のローラー調整情報格納部に記憶している。
【００６６】
なお、上記においては、リボン１４の反りの矯正を行うために第３ローラー６３および第４ローラー６４を移動させる場合について説明したが、同様にして他の矯正用ローラーを移動させてもよい。すなわち、複数の矯正用ローラーのうち一部の矯正用ローラーを移動させてリボン１４の矯正を行ってもよく、また全ての矯正用ローラーを移動させてリボン１４の矯正を行ってもよい。
【００６７】
以上のように、線材矯正装置４１においては、リボン１４の反り状態に対応したローラー調整情報と、リボン１４の反り状態の検知情報から演算された反り状態の情報とに基づいて、リボン１４の巻き癖を取り除くための制御パラメータとして矯正用ローラーの適切な移動方向および移動量が演算される。そして、リボン１４への矯正用ローラーの押し込み調整が、この制御パラメータに基づいて自動で行われる。このため、リボン１４の機械的強度に影響を及ぼさない範囲での適切な矯正用ローラーの押し込み調整が可能であり、リボン１４の反り状態にばらつきがある場合でも、リボン１４に過度の張力を加えることがない。これにより、矯正に起因してリボン１４の機械的強度を低下させることなく、リボン１４の厚さ方向の反りの状態に応じて、リボン１４の厚さ方向の反りの矯正を自動で精度よく行うことができる。したがって、リボン１４の矯正における調整作業の負担を無くすとともに、信頼性の高いリボン１４が得られる。
【００６８】
つぎに、実施の形態１では、矯正用ローラーの他の調整方法として、ボビン４３におけるリボン１４の巻き位置に応じてリボン１４に発生する巻き癖の矯正方法の例を説明する。ボビン４３に巻かれたリボン１４は、ボビン４３の半径方向における内側と外側、またはボビン４３の中心軸方向における中央部と端部などの、ボビン４３におけるリボン１４の巻き位置によって、異なった巻き癖が発生する。そこで、図１７に示すように、変位センサ４５によってボビン４３の半径方向におけるリボン１４の巻き位置を自動的に検出する。図１７は、本実施の形態１にかかる線材矯正装置４１における変位センサ４５によるボビン４３の半径方向におけるリボン１４の巻き位置の検知方法を示す断面図である。
【００６９】
変位センサ４５は、ボビン４３の半径方向におけるリボン１４の巻き位置を特定するために、ボビン４３に巻かれたリボン１４との距離を測定する。変位センサ４５は、ボビン４３の中心軸方向にスキャンしながら、ボビン４３に巻かれたリボン１４との距離をボビン４３の側面側から検知する。変位センサ４５は、検知した距離情報を制御部５２に出力する。
【００７０】
図１８は、矯正時におけるボビン４３の使い初め時のボビン４３の半径方向におけるリボン１４の巻き位置と矯正用ローラーの調整位置との例を説明するための図である。図１９は、矯正時におけるボビン４３の使い終わり時のボビン４３の半径方向におけるリボン１４の巻き位置と矯正用ローラーの調整位置との例を説明するための図である。なお、図１８および図１９においては、張力付加部４６を省略している。制御部５２は、図１８に示すような矯正時におけるボビン４３の使い初め時の各矯正用ローラーの適切な位置と、図１９に示すような矯正時におけるボビン４３の使い終わり時の各矯正用ローラーの適切な位置と、を数値化してローラー調整情報として記憶している。
【００７１】
そして、制御部５２は、これらの情報と、矯正時におけるボビン４３の使い初め時と使い終わり時との間において変位センサ４５が検知した距離情報の値とによって各矯正時におけるリボン１４の巻き癖の付き方を予測しながら、リボン１４の巻き癖を取り除くための矯正用ローラーの位置の制御パラメータとして矯正用ローラーの移動方向および移動量を演算する。そして、制御部５２が制御パラメータをサーボコントローラ５１に出力することにより、上述したステップＳ４０においてリボン１４の矯正を自動で行うことができる。
【００７２】
下記の式（１）は、第４ローラー６４および第５ローラー６５を例にした矯正用ローラーの移動量の計算例を簡単な式で記したものである。式（１）において、ＬＦは、ボビン４３におけるリボン１４の巻き初め時、すなわち矯正時におけるボビン４３の使い終わり時の、垂直方向、すなわち厚さ方向矯正部４２におけるリボン１４の厚さ方向における第４ローラー６４の下端部と第５ローラー６５の上端部との距離である。ＬＥは、ボビン４３におけるリボン１４の巻き終わり時、すなわち矯正時におけるボビン４３の使い初め時の、垂直方向、すなわち厚さ方向矯正部４２におけるリボン１４の厚さ方向における第４ローラー６４の下端部と第５ローラー６５の上端部との距離である。
【００７３】
ＬＩは、ボビン４３におけるリボン１４の巻き初め時、すなわち矯正時におけるボビン４３の使い終わり時の、ボビン４３に巻かれたリボン１４と変位センサ４５との距離である。ＬＯは、ボビン４３におけるリボン１４の巻き終わり時、すなわち矯正時におけるボビン４３の使い初め時の、ボビン４３に巻かれたリボン１４と変位センサ４５との距離である。なお、ＬＦ＜ＬＥであり、ＬＩ＞ＬＯである。また、ボビン４３には既定の長さのリボン１４が同じ巻き数で巻かれることを前提としている。
【００７４】
移動量＝（ＬＦ−ＬＥ）／（ＬＩ−ＬＯ）・・・（１）
【００７５】
なお、ＬＥおよびＬＯは、厳密には、リボン引き出し部４９によりリボン１４を引き出すことによって、厚さ方向矯正部４２内にすでに搬送されているリボン１４のうち、第４ローラー６４および第５ローラー６５よりも後段に位置するリボン１４に対して矯正が行われる際の値である。また、ＬＦおよびＬＩは、厳密には、ボビン４３に最後の一巻きのリボン１４が巻かれているときにリボン１４に対して矯正が行われる際の値である。
【００７６】
上記の計算例をその他の各矯正用ローラーにも同様に適用することにより、複数の矯正用ローラーの複雑な動きを制御および再現することができる。
【００７７】
また、製造メーカの違いによるリボン１４の巻き癖の矯正については、制御部５２が上述したローラー調整情報を製造メーカ毎に記憶しておく。そして、制御部５２が、使用するローラー調整情報を外部からの指示に従って選択して制御パラメータを演算する。これにより、製造メーカ毎に適した矯正用ローラーの矯正位置を自動的に再現でき、リボン１４の切り換え時における矯正用ローラーの矯正位置の調整作業を簡素化することができる。なお、ローラー調整情報および制御部５２の処理手順が記述されたプログラムなどの、制御部５２の機能の実現に必要な情報は、ハードディスク、ＣＤ（Compact  Disk）−ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＭＯ（Magneto-Optical  disk）、ＤＶＤ（Digital  Versatile  DiskまたはDigital  Video  Disk）などの、制御部５２を構成するプロセッサ等で読取可能な記録媒体に記録され、または、インターネットなどのネットワーク通信回線を介して配布されてもよい。
【００７８】
なお、上述した実施の形態１で説明した矯正用ローラーの数量および位置は一例として説明したものであり、上記の形態に限定されるものではない。
【００７９】
また、上述した制御部５２における、変形量検知センサ４８の検知結果に基づいて厚さ方向矯正部４２における各矯正用ローラーの移動方向および移動量を計算する機能を、制御コントローラとして別構成とすることもできる。
【００８０】
また、上記においては矯正用ローラーを移動させる方法としてボールねじの機構を利用する例を説明したが、矯正用ローラーを移動させる方法はこれに限定されない。
【００８１】
以上説明してきたように、本実施の形態１によれば、リボン１４における厚さ方向の反りまたは幅方向の湾曲などの変形の状態の情報を取得し、この変形の状態の情報とローラー調整情報とに基づいて、リボン１４の変形を取り除くための制御パラメータとして矯正用ローラーの適切な移動方向および移動量が演算される。そして、リボン１４への矯正用ローラーの押し込み調整が、この制御パラメータに基づいて自動で行われる。これにより、矯正に起因してリボン１４の機械的強度を低下させることなく、リボン１４の変形の状態に応じて、リボン１４の変形の矯正を自動で行うことができる。したがって、本実施の形態１によれば、リボン１４の矯正に必要な矯正用ローラーの調整を省略することができ、リボン１４の矯正作業の生産性の向上を図ることができる。
【００８２】
実施の形態２．
上記においては、矯正用ローラーをリボン１４の平面に対して上下に配置して、リボン１４の厚さ方向における反りを矯正する場合について説明をしたが、リボン１４の幅方向についても同様に湾曲量、すなわち変形量を検知して矯正用ローラーによって矯正をする機能を線材矯正装置４１に持たせてもよい。図２０は、本実施の形態２にかかる線材矯正装置においてリボン１４の幅方向の矯正を行う幅方向矯正部９１を示す模式図であり、幅方向矯正部９１を上から見た上面図である。なお、本実施の形態２にかかる線材矯正装置は、幅方向矯正部９１を備えること以外は、線材矯正装置４１と同じ構成を有する。
【００８３】
幅方向矯正部９１は、リボン１４が載置される４つのローラー９２と、隣り合うローラー９２間においてリボン１４を挟む方向に分けて配置されてリボン１４の幅方向の矯正を行う６つの矯正用ローラー９３と、を備える。リボン１４は、図２０における矢印Ｂの方向に引き出される。ローラー９２は、リボン１４が引き出される際に回転してリボン１４を搬送する。各矯正用ローラー９３は、リボン１４が引き出される際にリボン１４の幅方向における位置が調整されることにより、回転しながら幅方向からリボン１４に接触してリボン１４の湾曲を矯正する。各矯正用ローラー９３は、該矯正用ローラー９３を移動させて矯正用ローラー９３をリボン１４の幅方向における位置を調整する、図示しないサーボモータおよびモータドライバを含む移動機構が設けられており、上述した矯正用ローラーと同様に制御部５２の制御により、図２０における矢印Ｃの方向、すなわちリボン１４の幅方向に移動可能とされている。
【００８４】
矯正用ローラー９３は、各々の矯正用ローラー９３をリボン１４に対して押し込む量が調整されることによって、リボン１４を幅方向に変形させながら矯正する。すなわち、リボン１４は、複数本の矯正用ローラー９３との接触面からの押圧力によって、リボン１４の幅方向に湾曲と反対の方向の応力が加えられ、幅方向における湾曲が矯正される。矯正用ローラー９３をリボン１４に対して押し込む量は、リボン１４の幅方向、すなわち横方向における矯正用ローラー９３の位置を調整することにより、制御できる。
【００８５】
幅方向矯正部９１によりリボン１４の矯正を行う場合には、幅方向矯正部９１用に設けた他の変形量検知センサ４８が、厚さ方向矯正部４２の出口におけるリボン１４の、幅方向の湾曲状態を検知する。変形量検知センサ４８は、厚さ方向矯正部４２の出口におけるリボン１４との距離を検知して、検知した距離情報をリボン１４の湾曲状態の検知情報として制御部５２に出力する。
【００８６】
制御部５２は、湾曲がない状態の厚さ方向矯正部４２の出口におけるリボン１４とセンサとの距離である基準距離値を保持している。そして、制御部５２は、変形量検知センサ４８から入力された検知情報と基準距離値とを比較することにより、リボン１４の湾曲状態の情報としてリボン１４の湾曲の方向および湾曲量を算出する。湾曲の方向は、リボン１４の幅方向における一方向をプラス方向と定めることにより、反り量のプラスマイナスの符号によって表すことができる。
【００８７】
制御部５２は、演算された湾曲状態の情報に基づいて、リボン１４の湾曲を取り除くための矯正用ローラー９３の位置の制御パラメータとして矯正用ローラー９３の移動方向および移動量を演算する。制御部５２は、リボン１４の湾曲の状態毎に、リボン１４の湾曲の状態と、リボン１４の湾曲の状態に対応した矯正用ローラー９３の適切な移動方向および移動量と、のデータを保持している。すなわち、制御部５２は、厚さ方向矯正部４２の出口におけるリボン１４の湾曲状態の情報と、このリボン１４の湾曲状態を矯正するための矯正用ローラー９３の適切な移動方向および移動量と、が数値化されて関連付けられたローラー調整情報を記憶している。
【００８８】
制御部５２は、実際の生産稼働中において、検知されたリボン１４の湾曲状態に基づいてローラー調整情報を参照して、制御パラメータとして、検知されたリボン１４の湾曲を矯正するための矯正用ローラー９３の適切な移動方向および移動量を演算する。制御部５２において演算された湾曲状態の情報が、ローラー調整情報に該当する場合には、ローラー調整情報をそのまま採用する。また、ローラー調整情報として保持していないリボン１４の湾曲状態の情報がある場合には、保持している複数のローラー調整情報を用いて補完演算する、たとえば線形補完をすることができる。これにより、ローラー調整情報として記憶していない湾曲状態に対応する矯正用ローラー９３の適切な移動方向および移動量を得ることができる。そして、制御部５２は、演算した制御パラメータをサーボコントローラ５１に出力する。
【００８９】
サーボコントローラ５１は、制御パラメータに基づいて矯正用ローラー９３の移動を制御する。すなわち、サーボコントローラ５１は、制御部５２から入力された制御パラメータであるローラーの移動方向および移動量の情報に応じた制御パルスを、矯正用ローラー９３に接続されたサーボモータのモータドライバに出力する。モータドライバは、それぞれサーボコントローラ５１から入力された制御パルスに従ってサーボモータを駆動し、矯正用ローラー９３をリボン１４の幅方向における所望の位置に移動させる。これにより、変形量検知センサ４８によって検知された、厚さ方向矯正部４２の出口におけるリボン１４の湾曲状態に基づいて、この後に幅方向矯正部９１を通過するリボン１４に対して幅方向の適切な矯正を行うことができる。
【００９０】
幅方向矯正部９１は、厚さ方向矯正部４２の前段に設けられてもよく、厚さ方向矯正部４２の後段に設けられてもよい。また、矯正用ローラー９３の代わりに、該矯正用ローラー９３と同様に回転および移動可能なピンを用いてもよい。
【００９１】
以上のように、実施の形態２においては、幅方向矯正部９１を備えることにより、リボン１４の幅方向の湾曲状態に対応したローラー調整情報と、リボン１４の湾曲状態の検知情報から演算された湾曲状態の情報とに基づいて、リボン１４の幅方向の湾曲を取り除くための制御パラメータとして矯正用ローラー９３の適切な移動方向および移動量が演算される。そして、リボン１４への幅方向での矯正用ローラー９３の押し込み調整が、この制御パラメータに基づいて自動で行われる。このため、リボン１４の機械的強度に影響を及ぼさない範囲での適切な矯正用ローラーの押し込み調整が可能であり、リボン１４の反り状態にばらつきがある場合でも、リボン１４に過度の張力を加えることがない。これにより、矯正に起因してリボン１４の機械的強度を低下させることなく、リボン１４の幅方向の湾曲の状態に応じて、リボン１４の幅方向の湾曲の矯正を自動で精度よく行うことができる。したがって、実施の形態２によれば、リボン１４の矯正における調整作業の負担を無くすとともに、信頼性の高いリボン１４が得られる。
【００９２】
また、上述した実施の形態では、変形量検知センサ４８の代わりに、画像検査装置を用いることができる。この場合は、変形を矯正したい方向の変形状態が分かるように、厚さ方向矯正部４２から引き出されたリボン１４について変形を矯正したい方向と垂直な方向から見た画像を取得する。変形を矯正したい方向がリボン１４の厚さ方向である場合は、厚さ方向矯正部４２から引き出されたリボン１４を該リボン１４の幅方向から見た画像を取得する。変形を矯正したい方向がリボン１４の幅方向である場合は、厚さ方向矯正部４２から引き出されたリボン１４を該リボン１４の厚さ方向から見た画像を取得する。そして、制御部５２が、この画像と、変形のない正常状態のリボン１４の画像とを比較することで、変形量検知センサ４８を用いる場合と同様に、リボン１４の反り状態の情報としてリボン１４の反りの方向および反り量を演算することができる。
【００９３】
実施の形態３．
つぎに、線材矯正装置４１を備えた太陽電池ストリング製造装置１００について説明する。図２１は、本実施の形態３にかかる太陽電池ストリング製造装置１００の構成例を示す模式図である。
【００９４】
太陽電池ストリング製造装置１００は、線材矯正装置４１と、線材矯正装置４１に対して往復移動可能に設けられて線材矯正装置４１で切断されたリボン１４ａを把持するクランプ装置１０１とを備える。線材矯正装置４１で変形が矯正されて既定の長さに切断されたリボン１４ａは、吸着式の保持部１０２に吸着され、搬送装置１０３上の設定位置に搬送された太陽電池セル４の接着位置に供給されて、はんだ接続される。これにより隣接する一方の太陽電池セル４の受光面バス電極と他方の太陽電池セル４のバス電極とがリボン１４ａを介して電気的に接続される。
【００９５】
このように、本実施の形態３にかかる線材矯正装置４１により矯正された、巻き癖がない状態に保持されたリボン１４を太陽電池ストリング３の組み立てに供給することにより、太陽電池ストリング３を正確に組み立てることができる。また、この太陽電池ストリング３の作製におけるリボン１４の位置合わせ調整作業の簡素化または省略化を図ることができる。したがって、太陽電池ストリング３および太陽電池ストリング３を用いた太陽電池モジュール１の製造工程の簡素化または省略化を図ることができる。
【００９６】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１  太陽電池モジュール、２  太陽電池パネル、３  太陽電池ストリング、４  太陽電池セル、５  フレーム、６  端子ボックス、１１  受光面側保護材、１２  裏面側保護材、１３  封止材、１４  リボン、１４ａ  切断されたリボン、２１  半導体基板、２２  受光面バス電極、２３  裏面バス電極、４１  線材矯正装置、４２  厚さ方向矯正部、４３  ボビン、４４  リボン供給モーター、４５  変位センサ、４６  張力付加部、４７  リボン検知センサ、４８  変形量検知センサ、４９  リボン引き出し部、５０  リボン切断部、５１  サーボコントローラ、５２  制御部、６０  ローラー、６１  第１ローラー、６２  第２ローラー、６３  第３ローラー、６４  第４ローラー、６５  第５ローラー、６６  第６ローラー、６７  第７ローラー、６８  凹溝、７０  サーボモータ、７１  第１サーボモータ、７２  第２サーボモータ、７３  第３サーボモータ、８１  ボールねじ、８２  ナット、８３  ねじ軸、９１  幅方向矯正部、９２  ローラー、９３  矯正用ローラー、１００  太陽電池ストリング製造装置、１０１  クランプ装置、１０２  保持部、１０３  搬送装置。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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