JP2013038210A - 導電性フィルム貼付ユニット及び太陽電池モジュール組立装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】導電性フィルムの太陽電池セルまたは電線への個片貼りを複数一括して行うことにより、太陽電池セルと電線との接続時間を大幅に短縮する。
【解決手段】導電性フィルム貼付ユニット103は、切断機構138と、複数の貼付ヘッド31と、摺動部材54と、ガイドレール36と、カム体41と、カム駆動部42を備えている。カム体41は、複数の貼付ヘッド31の摺動部材54が摺動する複数のカム溝41aを有する。そして、カム駆動部42は、カム体41を回動または回転させる。そして、カム体41が回動または回転することで、摺動部材54がカム溝41aを摺動し、複数の貼付ヘッド31における隣り合う貼付ヘッド31との間隔が変位する。
【選択図】図5
【解決手段】導電性フィルム貼付ユニット103は、切断機構138と、複数の貼付ヘッド31と、摺動部材54と、ガイドレール36と、カム体41と、カム駆動部42を備えている。カム体41は、複数の貼付ヘッド31の摺動部材54が摺動する複数のカム溝41aを有する。そして、カム駆動部42は、カム体41を回動または回転させる。そして、カム体41が回動または回転することで、摺動部材54がカム溝41aを摺動し、複数の貼付ヘッド31における隣り合う貼付ヘッド31との間隔が変位する。
【選択図】図5
Description
本発明は、導電性フィルムを用いて太陽電池セルと電線を接続する導電性フィルム貼付ユニット及びこの導電性フィルム貼付ユニットを備えた太陽電池モジュール組立装置に関する。
例えば、結晶系太陽電池モジュール組立工程は、単結晶太陽電池、多結晶太陽電池などの太陽電池のセル基板(以下、単に「セル」と略す)を配線部材(以下、「電線」という)と接続し一連の太陽電池回路とする工程と、保護シートなどで封止して外部端子を取り付ける工程を有する。
セルに電線を接続する方法としては、従来からはんだ付けが広く用いられている。鉛入りはんだは、良導体であり一定の強度と耐環境の信頼性を有する。しかし、近年の環境保護の観点から、鉛フリーはんだを採用することが考えられており、この鉛フリーはんだを採用した場合は、熱膨張差による信頼性の低下が問題となっていた。
そこで、導電性フィルムもしくは異方性導電フィルム(導電層:Anisotropic Conductive Film)を用いて電線とセルの接続を行うことで、熱膨張差による信頼性低下の回避を図る方法が知られている(特許文献1参照)。
一方、異方性導電フィルムは高価なため、電流密度の低い薄膜系太陽電池配線長の全域に異方性導電フィルムを設けずに、配線の所々に設ける方式(個片貼り)で異方性導電フィルムの使用量を減らす方法が提案されている(特許文献2参照)。
一方、異方性導電フィルムは高価なため、電流密度の低い薄膜系太陽電池配線長の全域に異方性導電フィルムを設けずに、配線の所々に設ける方式(個片貼り)で異方性導電フィルムの使用量を減らす方法が提案されている(特許文献2参照)。
しかし結晶系太陽電池においては、電流密度の高さからセルの面内方向の電流による抵抗損失が無視できず、導電性フィルムまたは異方性導電フィルムを節約して個片貼りする場合は、個々の貼り付け長さを短くし、貼り付け数を多くすることで、面内方向の電流の経路長を短縮する必要があった。
また、結晶系太陽電池では数十枚のセルの表裏を接続する必要があり、従来の貼り付け方法では、個々の貼り付けに要する時間の合計が膨大になるので、はんだに比べて接続時間が長いという欠点があった。このため、製造タクトが伸びて、生産効率を低下させてしまい、現実的には「数十枚のセルの表裏を接続する」という構造の採用は困難であった。
本発明の目的は、セル間を結合する複数の電線とセルを導電性フィルムで接続する場合、セルと導電性フィルムの接続を個片貼りで行うことにより、数十枚のセルと複数の電線との接続時間を大幅に短縮できる導電性フィルム貼付ユニット及び太陽電池モジュール組立装置を提供することである。
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の導電性フィルム貼付ユニットは、太陽電池セルもしくは電線に導電性フィルムを貼り付ける導電性フィルム貼付ユニットであって、切断機構と、複数の貼付ヘッドと、摺動部材と、ガイドレールと、カム体と、カム駆動部を備えている。
切断機構は、テープ状の導電性フィルムを切断する。複数の貼付ヘッドは、切断機構で切断された複数の導電性フィルムを太陽電池セルもしくは電線に略等間隔に配置して貼り付ける。摺動部材は、複数の貼付ヘッドに設けられている。また、ガイドレールは、複数の貼付ヘッドを移動可能に支持する。カム体は、複数の貼付ヘッドの摺動部材が摺動する複数のカム溝を有する。そして、カム駆動部は、カム体を回動または回転させる。
そして、カム体が回動または回転することで、摺動部材がカム溝を摺動し、複数の貼付ヘッドにおける隣り合う貼付ヘッドとの間隔が変位する。
切断機構は、テープ状の導電性フィルムを切断する。複数の貼付ヘッドは、切断機構で切断された複数の導電性フィルムを太陽電池セルもしくは電線に略等間隔に配置して貼り付ける。摺動部材は、複数の貼付ヘッドに設けられている。また、ガイドレールは、複数の貼付ヘッドを移動可能に支持する。カム体は、複数の貼付ヘッドの摺動部材が摺動する複数のカム溝を有する。そして、カム駆動部は、カム体を回動または回転させる。
そして、カム体が回動または回転することで、摺動部材がカム溝を摺動し、複数の貼付ヘッドにおける隣り合う貼付ヘッドとの間隔が変位する。
また、本発明の太陽電池モジュール組立装置は、上述した構成を有する導電性フィルム貼付ユニットと、導電性フィルムが貼付された太陽電池セルと電線とを圧着する圧着ユニットと、を備える。
上記構成の導電性フィルム貼付ユニット及び太陽電池モジュール組立装置によれば、複数の貼付ヘッドの間隔をカム体が回動または回転することによって変更することができるため、太陽電池セルまたは電線に対する導電性フィルムを貼付する際のタクトを大幅に短縮することができる。
以下、本発明の太陽電池モジュール組立装置の実施形態例を図1〜図19を用いて説明するが、その際の理解を助けるため、代表的な太陽電池セル(以下、簡易的に「セル」という)のセルストリング4の構造を、図20を用いて説明する。
[セルストリング]
図20に示すセル1は、表裏に電極パターンを有している。このセル1の表裏には、電線2が4本貼り付けられている。各セル1の表裏への4本の電線2の貼り付けは、セル1または電線2の数カ所に、図示しない導電性フィルムを貼り付けて行われる。
図20に示すセル1は、表裏に電極パターンを有している。このセル1の表裏には、電線2が4本貼り付けられている。各セル1の表裏への4本の電線2の貼り付けは、セル1または電線2の数カ所に、図示しない導電性フィルムを貼り付けて行われる。
セルストリング4は、例えば10枚のセル1が電線2によって接続されて構成される。太陽電池モジュールは、複数のセルストリング4と、複数のセルストリング4を挟む透過ガラス及びバックシートを備える。
図20に示すセルストリング4は、4本の電線を用いてセル1間を接続して構成されているが、セル1の枚数、電線2の本数、導電性フィルムの枚数や長さは、太陽電池モジュールの設計によって決定すべき事項である。すなわち、本発明に係るセルストリングにおいて、電線2の本数を変えることや、接続箇所を表裏で別に定めるなどの変更を自在に行えることは勿論である。
1.第1の実施の形態例
[太陽電池モジュール組立装置]
次に、太陽電池モジュール組立装置について、図1〜図3を参照して説明する。
図1は、太陽電池モジュール組立装置の第1の実施形態例(以下、「本例」という)の全体構成を示した平面図である。図2は、導電性フィルム3をセル1に貼り付ける工程を説明するための立面図、図3は、セル1と電線2を接続する工程を説明するための立面図である。
[太陽電池モジュール組立装置]
次に、太陽電池モジュール組立装置について、図1〜図3を参照して説明する。
図1は、太陽電池モジュール組立装置の第1の実施形態例(以下、「本例」という)の全体構成を示した平面図である。図2は、導電性フィルム3をセル1に貼り付ける工程を説明するための立面図、図3は、セル1と電線2を接続する工程を説明するための立面図である。
本例の太陽電池モジュール組立装置100は、図1の下段の左側から順に、電線供給ユニット101と、電線矯正ユニット102と、電線切断ユニット104が配置されている。また、図1の上段部には、導電性フィルムをセル1に貼り付ける処理を行うユニットとして、セル供給ユニット105と、導電性フィルム貼付ユニット103と、セパレータ剥離ユニット106が配置されている。
さらに、図1の下段の右側(後方)には、セル1に電線2を接合して予熱する予熱及び仮圧着ユニット107と、セル1と電線2を圧着する本圧着ユニット108と、本圧着されたセル1を冷却する冷却ユニット109が配置される。また、冷却ユニット109の隣には、連鎖状に接続されたセルストリング4(図20参照)を冷却ユニット109から引き出して次工程120に引き渡すための移載装置110が配置されている。
上述のように構成された太陽電池モジュール組立装置100では、まず、電線供給ユニット101から不図示の電線が供給され、電線矯正ユニット102によって電線輸送時に生じた歪みが矯正される。すなわち、電線供給ユニット101から送られる扁平な電線は、例えば、不図示のリールに巻回されているため、湾曲するように変形する復元力を有している。そこで、電線矯正ユニット102は、この復元力によって扁平な電線に生じた巻き癖を強制的に取り除くための機構を有している。
図1では、電線矯正ユニット102の具体的構成は示されていないが、電線矯正ユニット102では、例えば供給された2個の送りローラの間に電線2の湾曲に抗してダンサーローラを配置し、電線2の復元力に抗して電線2に適切なテンションを与えるようにする。つまり、電線矯正ユニット102では、このテンションを保ちながら、電線に生じた巻き癖を矯正する。
電線矯正ユニット102で巻き癖が矯正された電線2は、電線切断ユニット104に送られる。電線切断ユニット104は、電線2をセル1の長さの整数倍(ここでは略2倍)の長さに切断する。なお、図3に示すように、この電線切断ユニット104では、ユニット内に引き込んだ電線の先端をチャック142で受け取って、不図示の切断刃により、上下から電線を切断している。
一方、図2に示すように、セル1は、トレイに積層された状態でセル供給ユニット105から供給され、導電性フィルム貼付ユニット103に搬送される。導電性フィルム貼付ユニット103は、供給されたセル1の予め規定された箇所に、複数個に切り離された導電性フィルム3の小片(以下、この小片も含めて「導電性フィルム」という)を貼り付ける。なお、導電性フィルム貼付ユニット103の詳細な構成については、後述する。
導電性フィルム3は、セパレータと、このセパレータに積層された導電層とから構成されている。導電層は、粘着性のある電気絶縁物質からなる熱硬化性樹脂(バインダ樹脂)に導電性を持つ微細な金属粒子を分散させてテープ状に成型されている(図4参照)。そして、導電性フィルム3は、導電層とセパレータとが接着した状態でセル1に貼り付けられる(図4参照)。導電性フィルム3が貼り付けられたセル1は、セパレータ剥離ユニット106に送られる。
セパレータ剥離ユニット106は、セル1の表裏に貼り付けられた導電性フィルム3のセパレータ部分を取り除くための粘着テープ162と、この粘着テープ162を送る送りローラ161と、粘着テープ162を真空吸着する真空吸着ヘッド163と、真空吸着ヘッド163を上下動させるための駆動機構164を備えている。
なお、セパレータ剥離ユニット106の構成としては粘着テープ162を用いたものに限定されるものではない。例えば、セル1に貼り付けられた導電性フィルム3のセパレータに接触し、導電層からセパレータを剥がす爪状の部材を用いてもよい。
その後、導電性フィルム3が貼り付けられたセル1は、その状態で予熱及び仮圧着ユニット107に送られる。そして、予熱及び仮圧着ユニット107では、導電性フィルム貼付ユニット103から送られたセル1と電線切断ユニット104で切断された電線2とが接合され、予熱及び仮圧着される。
本圧着ユニット108では、電線2とセル1が一体になった状態で熱圧着され、順次、冷却ユニット109に連鎖状のセルストリング4(図20参照)として引き出される。その後、セルストリング4は、移載装置110により次工程120に引き渡される。
[セル供給ユニット]
次に、セル供給ユニット105について図2を参照して説明する。
次に、セル供給ユニット105について図2を参照して説明する。
図2に示すように、セル供給ユニット105は、セル1が複数枚積層されるセルトレイ151と、エレベータ152と、吸着ヘッド153と、移載機構154を備えている。
セルトレイ151は、エレベータ152により最上面のセル1の表面の高さが一定になるように保たれている。そして、最上面のセル1は、吸着ヘッド153により吸着され、移載機構154により、ベルトコンベア155に乗せられて1枚ずつ導電性フィルム貼付ユニット103に運ばれる。このとき、最上面のセル1が移載機構154により運ばれると、エレベータ152が上昇する。これにより、セルトレイ151における最上面に配置されるセル1の表面の高さは、常に一定になるように制御される。
[導電性フィルム貼付ユニット]
次に、導電性フィルム貼付ユニット103の詳細な構成について図4〜図8を参照して説明する。
図4は、導電性フィルム貼付ユニット103における導電性フィルム貼付部133及びその周辺の部材を示す斜視図である。
次に、導電性フィルム貼付ユニット103の詳細な構成について図4〜図8を参照して説明する。
図4は、導電性フィルム貼付ユニット103における導電性フィルム貼付部133及びその周辺の部材を示す斜視図である。
図4Aに示すように、導電性フィルム貼付ユニット103は、テープ状の導電性フィルム3を送り出す送りローラ131と、セル1に導電性フィルム3を貼付する導電性フィルム貼付部133と、駆動機構134(図2参照)を備えている。また、導電性フィルム貼付ユニット103は、導電性フィルム3を切断する切断機構138を有している。切断機構138は、8個のカッター刃138bと、俎板138aと、カッター刃138bを昇降動作させる昇降機構を有している。
図4Aに示すように、導電性フィルム3は送りローラ131で所定の長さ分だけ移送され、8個のカッター刃138bと俎板138aの間に挿入される。この段階で不図示の昇降機構により俎板138aが下降し、導電性フィルム3は、カッター刃138bによりフルカットされる。
なお、俎板138aには、カッター刃138bの当接部分に凹みが設けられている。したがって、導電性フィルム3は、導電層及びセパレータの全部が切断された、いわゆるフルカットが施される。また、俎板183aにおけるカッター刃138bに当接する部分には凹みが設けられているため、導電性フィルム3をフルカットしても、カッター刃138bの切刃が俎板183aに当たらず、刃が痛まない。
その後、図4Bに示すように、俎板138aが上方に退避し、カッター刃138bは、フルカット状態の導電性フィルム3を保持して導電性フィルム貼付部133の下部に移送する。そして、導電性フィルム貼付部133を駆動機構134(図2参照)により下降することで、導電性フィルム貼付部133の後述する貼付ヘッド31とカッター刃138bが導電性フィルム3を8つの小片に分断する。
[導電性フィルム貼付部]
図5は、導電性フィルム貼付ユニット103における導電性フィルム貼付部133を示す概略構成図、図6は、導電性フィルム貼付部133におけるガイドレール36を示す平面図、図7は、導電性フィルム貼付部133を示す側面図である。
図5に示すように、導電性フィルム貼付部133は、8個の貼付ヘッド31と、展開機構32と、移動機構33と、これらを支持する支持台34と、を有している。
図5は、導電性フィルム貼付ユニット103における導電性フィルム貼付部133を示す概略構成図、図6は、導電性フィルム貼付部133におけるガイドレール36を示す平面図、図7は、導電性フィルム貼付部133を示す側面図である。
図5に示すように、導電性フィルム貼付部133は、8個の貼付ヘッド31と、展開機構32と、移動機構33と、これらを支持する支持台34と、を有している。
なお、本例では、カッター刃138b及び貼付ヘッド31の数を8つとしたが、これに限定されるものではなく、セル1または電線2に貼付する導電性フィルム3の数によって適宜設定されるものである。カッター刃138b及び貼付ヘッド31の数としては、例えば、7つ以下、あるいは9つ以上としてもよい。
[支持台]
支持台34は、4本のガイドレール36が設置された底面部34aと、この底面部34aから略垂直に立設する柱部34bと、底面部34aと対向し、かつ柱部34bに支持された上面部34cとを有する。図6に示すように、支持台34に設けた4本のガイドレール36上には、貼付ヘッド31と展開機構32がスライダー38を介して摺動可能に配置される。
支持台34は、4本のガイドレール36が設置された底面部34aと、この底面部34aから略垂直に立設する柱部34bと、底面部34aと対向し、かつ柱部34bに支持された上面部34cとを有する。図6に示すように、支持台34に設けた4本のガイドレール36上には、貼付ヘッド31と展開機構32がスライダー38を介して摺動可能に配置される。
ガイドレール36の数は、4本に限定されるものではなく、3本以下、あるいは5本以上設けてもよい。
図5に示すように、上面部34cには、移動機構33が取り付けられている。移動機構33としては、例えばエアシリンダやモータ等を用いることができる。なお、本例では、移動機構33として、エアシリンダが用いられている。この移動機構33は、駆動ロッド33aと、駆動ロッド33aを空気圧によりガイドレール36に沿って移動させる駆動部33bからなっている。そして、移動機構33によって展開機構32及び貼付ヘッド31をガイドレール36に沿って移動させる。
[展開機構]
図5に示すように、展開機構32は、円柱状に形成されたカム体41と、このカム体を回動させるカム駆動部42と、カム体41を回動可能に支持する第1の軸受部43a及び第2の軸受部43bとを有する。カム体41の側面部には、複数のカム溝41aが設けられている。本例では、貼付ヘッド31の数に対応させて、8つのカム溝41aを設けている。そのため、貼付ヘッド31の数が、7つの場合は、カム溝41aの数は、7つとなり、貼付ヘッド31の数が、9つの場合は、カム溝41aの数は、9つとなる。
図5に示すように、展開機構32は、円柱状に形成されたカム体41と、このカム体を回動させるカム駆動部42と、カム体41を回動可能に支持する第1の軸受部43a及び第2の軸受部43bとを有する。カム体41の側面部には、複数のカム溝41aが設けられている。本例では、貼付ヘッド31の数に対応させて、8つのカム溝41aを設けている。そのため、貼付ヘッド31の数が、7つの場合は、カム溝41aの数は、7つとなり、貼付ヘッド31の数が、9つの場合は、カム溝41aの数は、9つとなる。
図8は、カム体41の周面形状を展開して示す展開図である。
図8に示すように、8つのカム溝41aは、カム体41の側面部において略放射状に形成されており、隣り合うカム溝41aの間隔(以下、「カム溝ピッチ」という。)が等間隔に変位している。そして、8つのカム溝41aにおける長手方向の一端側のカム溝ピッチよりも、長手方向の他端側のカム溝ピッチが広く形成されている。
図8に示すように、8つのカム溝41aは、カム体41の側面部において略放射状に形成されており、隣り合うカム溝41aの間隔(以下、「カム溝ピッチ」という。)が等間隔に変位している。そして、8つのカム溝41aにおける長手方向の一端側のカム溝ピッチよりも、長手方向の他端側のカム溝ピッチが広く形成されている。
また、図7に示すように、カム溝41aは、カム体41の周面に沿って例えば、315度の範囲に形成されている。そして、8つのカム溝41aには、図5に示すように、後述する貼付ヘッド31の摺動部材54が摺動可能に挿入される。
また、図5に示すように、カム体41の軸方向の両端部には、軸部41bが設けられている。この軸部41bは、第1の軸受部43aおよび第2の軸受部43bに回動可能に支持されている。第1の軸受部43a及び第2の軸受部43bには、それぞれ2つのスライダー38が設けられている。第1の軸受部43a及び第2の軸受部43bに設けられたスライダー38は、支持台34に設けた4本のガイドレール36に摺動可能に係合される。そして、カム体41の軸方向とガイドレール36の長手方向が平行となっている。
なお、第1の軸受部43a及び第2の軸受部43bにそれぞれ2つのスライダー38を設けた例を説明したが、スライダー38の数は、これに限定されるものではなく、スライダー38を3つ、あるいは4つ設けてもよい。
さらに、第1の軸受部43aには、カム駆動部42が取り付けられている。カム駆動部42は、カム体41の軸方向の一側に設けられた軸部41bに接続している。そして、カム駆動部42が駆動すると、カム体41が回動する。カム駆動部42としては、例えばモータや回転シリンダ等が挙げられる。
また、第1の軸受部43aには、移動機構33の駆動ロッド33aに接続する接続部44が設けられている。そして、展開機構32は、移動機構33が駆動することで、ガイドレール36上を移動する(図9参照)。
[貼付ヘッド]
次に、貼付ヘッド31について説明する。
図7に示すように、貼付ヘッド31は、ヘッド部51と、連結部52とから構成されている。ヘッド部51の先端部には、4つの突起53が設けられている。この4つの突起53には、不図示の真空吸着穴が設けられており、この真空吸着穴から空気が吸引されることで、導電性フィルム3を吸着できるように構成されている。
次に、貼付ヘッド31について説明する。
図7に示すように、貼付ヘッド31は、ヘッド部51と、連結部52とから構成されている。ヘッド部51の先端部には、4つの突起53が設けられている。この4つの突起53には、不図示の真空吸着穴が設けられており、この真空吸着穴から空気が吸引されることで、導電性フィルム3を吸着できるように構成されている。
なお、本例では、突起53の数を4つとしたが、これに限定されるものではなく、セル1または電線2に貼付する導電性フィルム3の数によって適宜設定されるものである。例えば、突起53の数は、3つ以下、あるいは5つ以上としてもよい。
連結部52は、ヘッド部51における突起53が設けられた端部と反対側の端部に固定されている。連結部52には、略四角形に開口した開口部52aが形成されている。この連結部52の開口部52aには、支持台34の底面部34aが挿入する。また、開口部52aにおけるヘッド部51と反対側の片部には、2つのスライダー38が設けられている。
スライダー38は、支持台34に設けられたガイドレール36に摺動可能に係合される。これにより、貼付ヘッド31は、ガイドレール36の長手方向以外への移動が規制される。
なお、図6に示すように、スライダー38は、隣り合う貼付ヘッド31のスライダー38とは異なるガイドレール36に配置される。すなわち、8つの貼付ヘッド31のスライダー38は、4本のガイドレール36上に互い違いに配置される。これにより、隣り合う貼付ヘッド31のスライダー38が接触することを防ぐことができ、隣り合う貼付ヘッド31の間隔を狭めることができる。
また、図7に示すように、連結部52におけるヘッド部51と反対側、すなわち連結部52の上面部には、摺動部材54が設けられている。この摺動部材54は、カム体41に設けられたカム溝41aに摺動可能に挿入される。
次に、切断された導電性フィルム3がセル1に貼り付けられるまでについて図5及び図9を参照して説明する。
図9は、導電性フィルム3をセル1の規定位置に貼り付ける構成を示す導電性フィルム貼付部133の概略構成図である。
図9は、導電性フィルム3をセル1の規定位置に貼り付ける構成を示す導電性フィルム貼付部133の概略構成図である。
ここで、図5に示す8つの貼付ヘッド31が近接した状態を第1の状態という。まず、図9に示すように、移動機構33の駆動部33bを駆動させて駆動ロッド33aをガイドレール36に沿って移動させる。これにより、駆動ロッド33aに取り付けられた展開機構32がガイドレール36に沿って移動する。
このとき、展開機構32のカム体41には、8つの貼付ヘッド31が取り付けられている。そのため、貼付ヘッド31も展開機構32に伴ってガイドレール36に沿って移動する。これにより、8つの貼付ヘッド31がセル1における導電性フィルム3を貼付する一面と対向する。
展開機構32及び貼付ヘッド31が移動する際に、展開機構32のカム駆動部42が駆動する。カム駆動部42が駆動することで、カム体41が回動する。そして、カム体41のカム溝41aに沿って貼付ヘッド31の摺動部材54が摺動する。
ここで、図8に示すように、カム体41に設けられたカム溝41aは、放射状に形成されており、カム溝ピッチが略等間隔に広がっている。そのため、図9に示すように、8つの貼付ヘッド31は、スライダー38を介してガイドレール36に沿って移動し、8つの貼付ヘッド31における隣り合う貼付ヘッド31との間隔(以下、「貼付ヘッドピッチ」という。)が略均一に広がる。この貼付ヘッド31の貼付ヘッドピッチが広がった状態を第2の状態という。
上述したように、各貼付ヘッド31の先端部には、不図示の真空吸着穴が設けられている。そして、真空吸着穴からの吸引力により、導電性フィルム3のセパレータ側を吸引している。
次に、駆動機構134(図2参照)が昇降し、各貼付ヘッド31は、導電性フィルム3の導電層をセル1の表面に押圧する。これにより、導電性フィルム3は、セル1の表面の規定された位置に貼り付けられる。なお、導電性フィルム3が貼り付けられるセル1上の規定位置は、予熱及び仮圧着ユニット107(図1参照)において、電線2が重ねられる位置である。
よって、本例の導電性フィルム貼付部133によれば、複数の導電性フィルム3を同時に貼付することができる。
続いて、各貼付ヘッド31の真空吸着穴からの吸引が止められる。そして、駆動機構134を昇降させて、各貼付ヘッド31をセル1から引き離す。これにより、導電性フィルム3のセル1への貼り付けが完了する。導電性フィルム3が貼り付けられたセル1は、セパレータ剥離ユニット106(図1参照)に送られる。
導電性フィルム3のセル1への貼り付けが行われるとき、カッター刃138bは、俎板138aの位置まで退避される。そして、俎板138aとカッター刃138bとの間には、導電性フィルム3が挿入される。
また、導電性フィルム3の貼付が終了すると、展開機構32及び貼付ヘッド31は、移動機構33によって、カッター刃138bの上方に移動する。このとき、カム体41がカム駆動部42によって上述した貼付工程とは、反対方向に回転する。これにより、8つの貼付ヘッド31の貼付ヘッドピッチが狭まり、第2の状態から第1の状態に変位する。
このように、カム機構を用いることで、8つの貼付ヘッド31の貼付ヘッドピッチを同時に第1の状態から第2の状態、または第2の状態から第1の状態に変位することができ、貼付工程に要する時間の短縮を図ることができる。
また、本例では、セル1の上方から導電性フィルム3を貼付する例を説明したが、これに限定されるものではない。導電性フィルム貼付部133をセル1の下方に配置し、セル1の下方から導電性フィルム3を貼付してもよい。さらに、セル1の上方及び下方の両側に導電性フィルム貼付部133を配置して、セル1の表面及び裏面に同時に導電性フィルム3を貼付するようにしてもよい。
さらに、カム溝41aの一端と他端を接続し、カム体41の側面部の円周に沿って連続した溝部としてもよい。これによれば、カム体41の回転方向を常に同一方向に設定することができる。
2.第2の実施の形態例
次に、本発明の導電性フィルム貼付ユニットの第2の実施の形態例について図10〜図13を参照して説明する。
この第2の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニットが第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニット103と異なる点は、導電性フィルム貼付部の構成である。そのため、ここでは、導電性フィルム貼付部について説明し、第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部133と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
次に、本発明の導電性フィルム貼付ユニットの第2の実施の形態例について図10〜図13を参照して説明する。
この第2の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニットが第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニット103と異なる点は、導電性フィルム貼付部の構成である。そのため、ここでは、導電性フィルム貼付部について説明し、第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部133と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図10は、導電性フィルム貼付部233を示す概略構成図、図11は、導電性フィルム貼付部233を示す側面図である。図12は、カム体241の周面形状を展開して示す展開図である。
図10に示すように、導電性フィルム貼付部233は、8個の貼付ヘッド31と、展開機構232と、支持台234とを有している。なお、この第2の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部233は、第1の実施の形態例にかかる移動機構33を削除している。
図10に示すように、導電性フィルム貼付部233は、8個の貼付ヘッド31と、展開機構232と、支持台234とを有している。なお、この第2の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部233は、第1の実施の形態例にかかる移動機構33を削除している。
図10及び図11に示すように、支持台234の上面部234cには、移動用摺動部材234dが設けられている。移動用摺動部材234dは、上面部234cにおけるカム体241と対向する面に設置されている。この移動用摺動部材234dは、カム体241と対向する面からカム体241側に向けて突出している。
また、図10及び図12に示すように、展開機構232のカム体241の側面部には、8つのカム溝241aと、一つの移動用カム溝241cが設けられている。図10及び図11に示すように、カム体241に設けた移動用カム溝241cに、支持台234に設けた移動用摺動部材234dが摺動可能に係合する。
図13は、導電性フィルム3をセル1の規定位置に貼り付ける構成を示す導電性フィルム貼付部233の概略構成図である。
図13に示すように、展開機構232のカム駆動部242を駆動させると、カム体241が回動する。カム体241が回動することで、貼付ヘッド31の摺動部材54がカム溝241aを摺動すると共に、支持台234の移動用摺動部材234dが移動用カム溝241cを摺動する。
図13に示すように、展開機構232のカム駆動部242を駆動させると、カム体241が回動する。カム体241が回動することで、貼付ヘッド31の摺動部材54がカム溝241aを摺動すると共に、支持台234の移動用摺動部材234dが移動用カム溝241cを摺動する。
ここで、移動用摺動部材234dは、支持台234に固定されているため、カム体241が回動することで、展開機構232及び貼付ヘッド31がガイドレール236に沿って移動する。そして、8つの貼付ヘッド31は、第1の状態から第2の状態に変位し、8つの貼付ヘッド31の貼付ヘッドピッチも広がる。
その他の構成は、上述した第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部133と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する導電性フィルム貼付部233によっても、上述した第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部133と同様の作用及び効果を得ることができる。
なお、第2の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部233によれば、カム体241が回動することで、貼付ヘッド31の貼付ヘッドピッチを変位させるだけでなく、展開機構232及び貼付ヘッド31の移動も行うことができる。これにより、第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部133よりも移動機構33を削除することができ、部品点数の削減を図ることができる。また、移動と同時に貼付ヘッド31の貼付ヘッドピッチ変更を行うことができるため、貼付工程に必要な時間をさらに短縮することができる。
3.第3の実施の形態例
次に、本発明の導電性フィルム貼付ユニットの第3の実施の形態例について図14〜図17を参照して説明する。
この第3の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニットが第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニット103と異なる点は、導電性フィルム貼付部の展開機構の構成である。そのため、ここでは、導電性フィルム貼付部について説明し、第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部133と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
次に、本発明の導電性フィルム貼付ユニットの第3の実施の形態例について図14〜図17を参照して説明する。
この第3の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニットが第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニット103と異なる点は、導電性フィルム貼付部の展開機構の構成である。そのため、ここでは、導電性フィルム貼付部について説明し、第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部133と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図14は、導電性フィルム貼付部333を示す概略構成図、図15は、導電性フィルム貼付部333を示す側面図である。図16は、カム体341を示す平面図である。
図14及び図15に示すように、導電性フィルム貼付部333は、8個の貼付ヘッド31と、展開機構332と、支持台334とを有している。
図14及び図15に示すように、導電性フィルム貼付部333は、8個の貼付ヘッド31と、展開機構332と、支持台334とを有している。
展開機構332は、カム体341と、カム体341を回動させるカム駆動部342とを有している。カム体341は、略円板状に形成されている。図16に示すように、カム体341における貼付ヘッド31と対向する面には、8つのカム溝341aが設けられている。8つのカム溝341aは、カム体341の中心を対称中心として、4つずつ点対称に配置されている。この8つのカム溝341aは、カム体341を略90度回転させると、カム溝ピッチが均一に広がるように形成されている。また、図14に示すように、8つのカム溝341a(図16参照)には、貼付ヘッド31の摺動部材54が摺動可能に係合される。
図14及び図15に示すように、カム体341におけるカム溝341a(図16参照)が設けられた面と反対側の面には、軸部341bが設けられている。軸部341bは、カム体341の略中心に配置される。この軸部341bは、カム駆動部342に接続されている。カム駆動部342は、支持台334の上面部334cに固定部材361を介して固定されている。
図17は、導電性フィルム3をセル1の規定位置に貼り付ける構成を示す導電性フィルム貼付部333の概略構成図である。
不図示の移動機構によって導電性フィルム貼付部333をセル1の上方に移動させた後、図17に示すように、カム駆動部342を駆動させて、カム体341を略90度回動させる。すると、8つの貼付ヘッド31の摺動部材54がカム溝341aを摺動し、8つの貼付ヘッド31がスライダー38を介してガイドレール336上を移動する。これにより、8つの貼付ヘッド31の貼付ヘッドピッチが広がる。
その他の構成は、上述した第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部133と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する導電性フィルム貼付部333によっても、上述した第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部133と同様の作用及び効果を得ることができる。
4.第4の実施の形態例
次に、本発明の導電性フィルム貼付ユニットの第4の実施の形態例について図18及び図19を参照して説明する。
この第4の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニットが第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニット103と異なる点は、導電性フィルム貼付部の展開機構の構成である。そのため、ここでは、導電性フィルム貼付部について説明し、第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部133と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
次に、本発明の導電性フィルム貼付ユニットの第4の実施の形態例について図18及び図19を参照して説明する。
この第4の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニットが第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付ユニット103と異なる点は、導電性フィルム貼付部の展開機構の構成である。そのため、ここでは、導電性フィルム貼付部について説明し、第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部133と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図18は、導電性フィルム貼付部433を示す正面図、図19は、貼付ヘッド431の貼付ヘッドピッチを変更させた状態を示す導電性フィルム貼付部433を示す概略構成図である。
図18に示すように、導電性フィルム貼付部433は、展開機構432と、複数の貼付ヘッド431と、ガイド部材436とを有している。
図18に示すように、導電性フィルム貼付部433は、展開機構432と、複数の貼付ヘッド431と、ガイド部材436とを有している。
展開機構432は、複数のロッド432aと、これらのロッド432aを結合する複数の支軸432bとから構成されたパンタグラフ機構である。この展開機構432の一端に配置された支軸432bは、固定されており、反対側の他端に配置された支軸432bは、駆動部434の駆動ロッド434aに接続されている。また、複数のロッド432aの交差する箇所に配置された支軸432bには、ガイド部材436と貼付ヘッド431が取り付けられている。
図19に示すように、駆動部434を駆動させて駆動ロッド434aを収縮させると、展開機構432のロッド432aの交差する箇所に配置された支軸432bの間隔が広がる。これにより、貼付ヘッド431がガイド部材436に沿って移動し、貼付ヘッド431の貼付ヘッドピッチが広がる。
その他の構成は、上述した第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部133と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する導電性フィルム貼付部433によっても、上述した第1の実施の形態例にかかる導電性フィルム貼付部133と同様の作用及び効果を得ることができる。
以上、本発明の太陽電池モジュールの組立装置の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の太陽電池モジュールの組立装置は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、予熱及び仮圧着ユニットを設けずに、圧着ユニットによって圧着だけでなく、予熱及び仮圧着も行ってもよい。
また、上述した実施の形態例では、導電性フィルム3をセル1に貼付した例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、電線2に導電性フィルム3を貼付してもよい。
また、上述した実施の形態例では、カッター刃138bと俎板138aで導電性フィルム3がフルカットされる例を説明したが、以下の構成も可能である。カッター刃138bと俎板138aの挟みこみ動作により導電性フィルム3は、導電層が切断され、セパレータの一部がつながった状態、いわゆるハーフカット状態であり、カッター刃138bにより保持された導電性フィルム3はハーフカット状態のまま導電性フィルム貼付部133に運ばれる。この後、導電性フィルム3は、セパレータを導電性フィルム貼付部133の貼付ヘッド31の真空吸着穴で固定される。このとき、カッター刃138bと導電性フィルム貼付部133の貼付ヘッド31の間隔がせばまり、導電性フィルム3は、フルカットされる。この場合、搬送途中の導電性フィルム3は、セパレータを介してつながっているので、搬送中にバラバラになる心配が少なくなるという利点を有している。
1…セル(太陽電池セル)、 2…電線、 3…導電性フィルム、 4…セルストリング、 31…貼付ヘッド、 32,232,332,432…展開機構、 33…移動機構、 34,234,334…支持台、 36,236,336…ガイドレール、 38…スライダー、 41,241,341…カム体、 41a,241a,341a…カム溝、 41b…軸部、 42,242,342…カム駆動部、 43a…第1の軸受部、 43b…第2の軸受部、 44…接続部、 51…ヘッド部、 52…連結部、 52a…開口部、 53…突起、 54…摺動部材、 100…太陽電池モジュール組立装置、 101…電線供給ユニット、 102…電線矯正ユニット、 103…導電性フィルム貼付ユニット、 104…電線切断ユニット、 105…セル供給ユニット、 107…予熱及び仮圧着ユニット、 108…本圧着ユニット(圧着ユニット)、109…冷却ユニット、 110…移載装置、 133,233,333,433…導電性フィルム貼付部、 138…切断機構、 234d…移動用摺動部材、 241c…移動用カム溝, 432a…ロッド、 432b…支軸、 434…駆動部、 434a…駆動ロッド
Claims (5)
- 太陽電池セルもしくは電線に導電性フィルムを貼り付ける導電性フィルム貼付ユニットであって、
テープ状の前記導電性フィルムを切断する切断機構と、
前記切断機構で切断された複数の前記導電性フィルムを前記太陽電池セルもしくは前記電線に略等間隔に配置して貼り付ける複数の貼付ヘッドと、
前記複数の貼付ヘッドに設けられた摺動部材と、
前記複数の貼付ヘッドを移動可能に支持するガイドレールと、
前記複数の貼付ヘッドの前記摺動部材が摺動する複数のカム溝を有するカム体と、
前記カム体を回動または回転させるカム駆動部と、を備え、
前記カム体が回動または回転することで、前記摺動部材が前記カム溝を摺動し、前記複数の貼付ヘッドにおける隣り合う貼付ヘッドとの間隔が変位する
導電性フィルム貼付ユニット。 - 前記カム体は、円柱状に形成されており、
前記カム溝は、前記カム体の側面部に設けられている
請求項1に記載の導電性フィルム貼付ユニット。 - 前記カム体は、略円板状に形成されており、
前記カム溝は、前記カム体における前記複数の貼付ヘッドと対向する面に設けられている
請求項1に記載の導電性フィルム貼付ユニット。 - 前記カム体及び前記複数の貼付ヘッドを移動可能に支持する支持台と、
前記支持台に固定された移動用摺動部材と、
前記カム体に設けられ、かつ前記移動用摺動部材が摺動する移動用摺動溝と、を備え、
前記ガイドレールは、前記カム体及び前記カム駆動部を移動可能に支持し、
前記カム体が回動または回転することで、前記移動用摺動部材が前記カム溝を摺動し、前記カム体及び前記複数の貼付ヘッドが前記ガイドレールに沿って移動する
請求項1〜3のいずれかに記載の導電性フィルム貼付ユニット。 - 太陽電池セルもしくは電線に導電性フィルムを貼り付ける導電性フィルム貼付ユニットと、
前記導電性フィルムが貼付された前記太陽電池セルと前記電線とを圧着する圧着ユニットと、を備え、
前記導電性フィルム貼付ユニットは、
テープ状の前記導電性フィルムを切断する切断機構と、
前記切断機構で切断された複数の前記導電性フィルムを前記太陽電池セルもしくは前記電線に略等間隔に配置して貼り付ける複数の貼付ヘッドと、
前記複数の貼付ヘッドに設けられた摺動部材と、
前記複数の貼付ヘッドを移動可能に支持するガイドレールと、
前記複数の貼付ヘッドの前記摺動部材が摺動する複数のカム溝を有するカム体と、
前記カム体を回動または回転させるカム駆動部と、を備え、
前記カム体が回動または回転することで、前記摺動部材が前記カム溝を摺動し、前記複数の貼付ヘッドにおける隣り合う貼付ヘッドとの間隔が変位する
太陽電池モジュール組立装置。
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JP2011172857A JP2013038210A (ja) | 2011-08-08 | 2011-08-08 | 導電性フィルム貼付ユニット及び太陽電池モジュール組立装置 |
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JP2011172857A Withdrawn JP2013038210A (ja) | 2011-08-08 | 2011-08-08 | 導電性フィルム貼付ユニット及び太陽電池モジュール組立装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10953560B2 (en) | 2016-06-21 | 2021-03-23 | 3M Innovative Properties Company | Conversion and application of material strips |
-
2011
- 2011-08-08 JP JP2011172857A patent/JP2013038210A/ja not_active Withdrawn
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