JP2017007519A - パネル施工機 - Google Patents

Abstract

【課題】傾斜架台に対して太陽光パネルを効率よく配置させること。【解決手段】搭載した複数の太陽光パネルを運搬する走行装置２と、搭載した複数の太陽光パネルを送り出し位置に順番に配置させるパネル移動装置１３と、前記送り出し位置において太陽光パネルが傾斜姿勢になるようにするパネル傾斜装置１２と、前記送り出し位置にある太陽光パネルを保持して傾斜した下方側へ送り出すパネル送り装置１４とを有するパネル施工機１。【選択図】図１

Description

本発明は、傾斜架台に対する太陽光パネルの取り付け作業の効率を向上させるためのパネル施工機に関する。

ソーラー発電施設では、太陽光パネルが地面に対して傾斜するように、傾斜架台に対して取り付けられる。太陽光パネルには様々なサイズのものがあるが、その一例としては、縦１０００ｍｍ、横２０００ｍｍ、厚さ４０ｍｍ程度のサイズのもので、重量が凡そ２５ｋｇ程度のものがある。こうしたサイズの太陽光パネルは、作業者によって持ち運びが可能であり、人手によって運搬や傾斜架台への取り付けが行われることもある。しかし、そうした作業は作業者への負荷が大きいため、下記特許文献１には、太陽光パネルの取り付けに関するパネル施工機が提案されている。

同文献のパネル施工機は、平地に設置された傾斜架台に対して太陽光パネルを運搬及び配置させるものである。そのパネル施工機は、太陽光パネルを搭載するフレームがクローラの走行装置に支持されている。また、地表面から突出した突起物があっても、昇降機構によってフレームなどを上昇させて突起物との衝突を回避し、傾斜架台の取り付け位置まで太陽光パネルを運ぶことが可能になっている。そして、角度調整機構のストローク調整により太陽光パネルが所定角度に傾けられた傾斜姿勢になり、傾斜架台上に取り付けられる。

特開２０１２−２０１２４８号公報

前記従来例のパネル施工機は、太陽光パネルを搭載したまま傾斜架台まで入り込み、そこで太陽光パネルを傾斜させて傾斜架台上に配置させるようにしたものである。すなわち、太陽光パネルの運搬から傾斜架台に対する配置までの一連の作業を一台で行うものである。そのため、作業者の負担を減らすという点で有効なものといえる。しかし、十数枚或いは何十枚もある太陽光パネルについて一枚ごとに運搬および傾斜架台への配置を繰り返していたのでは、施工に要する時間がどうしても長くなってしまう。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、傾斜架台に対して太陽光パネルを効率よく配置させるためのパネル施工機及びパネル施工方法を提供することを目的とする。

本発明に係るパネル施工機は、搭載した複数の太陽光パネルを運搬する走行装置と、搭載した複数の太陽光パネルを送り出し位置に順番に配置させるパネル移動装置と、前記送り出し位置において太陽光パネルが傾斜姿勢になるようにするパネル傾斜装置と、前記送り出し位置にある太陽光パネルを保持して傾斜した下方側へ送り出すパネル送り装置とを有する。

本発明によれば、複数枚の太陽光パネルを搭載して作業位置へと移動し、保持した太陽光パネルを傾斜架台に対応して傾斜させた状態で送り出すようにしたため、一度に複数枚の太陽光パネルを運搬することができ、別の作業機に移し替えることもなくそのまま傾斜架台に対して太陽光パネルを効率よく配置させることができる。

パネル施工機の一実施形態を示した外観斜視図である。 パネル施工機による太陽光パネルの施工状況を示した図である。 パネル施工機のパネル傾斜装置を示した簡略図である。 パネル施工機のパネル移動装置を示した簡略図である。 パネル施工機の案内装置を示した簡略図である。 太陽光パネルを押すパネルプッシュ装置を示した簡略図である。 パネル施工機のパネル送り装置の機構を示した簡略図である。 パネル送り装置の機構を示した図７のＡ−Ａ矢視断面図である。 パネル送り装置を構成するウインチの構造を示した簡略図である。 パネル施工機のＸ軸調整機構を示した簡略図である。 パネル施工機のθ１調整機構を示した簡略図である。 パネル施工機の高さ調整機構を示した側面の簡略図である。 パネル施工機の高さ調整機構を示した平面の簡略図である。 パネル施工機のＺ軸を中心とした揺動角（θ２）調整機構を示した簡略図である。 パネル施工機のＹ軸調整機構を示した簡略平面図である。 パネル施工機の制御構成を簡略的に示したブロック図である。

次に、本発明に係るパネル施工機の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態のパネル施工機を示した外観斜視図であり、図２は、パネル施工機による太陽光パネルの施工状況を示した図である。本実施形態のパネル施工機１が施工対象とするソーラー発電施設は傾斜地にあり、傾斜架台３００が斜面５００に沿って設けられている。その傾斜架台３００は斜面５００に沿って長く、複数の太陽光パネル１０が傾斜方向に連続して取り付けられるものである。例えば本実施形態では、パネル列３１０が３列設けられ、各々のパネル列３１０には６枚の太陽光パネル１０が取り付けられる。

こうした傾斜地でのパネル取り付け作業は、作業者が太陽光パネル１０を担いで傾斜架台３００に配置させることは困難である。一方で、従来例のような平地対応のパネル施工機を使用することもできない。本実施形態のパネル施工機１は、こうした傾斜地に設置するソーラー発電施設の施工に対応したものであり、特に太陽光パネル１０の配置を効率よく行うためのものである。ただし、パネル施工機１は、傾斜地でのパネル配置にとって特に効果的であるものの、これに限定されるわけではなく、通常の平地に設置するソーラー発電施設のパネル配置にも有効である。

傾斜地にあるソーラー発電施設の施工現場は、傾斜架台３００を設置した斜面５００の上方に作業路５１０が造成されている。傾斜架台３００は、その作業路５１０から斜面５００下方へと延びるように造られている。傾斜架台３００は、斜面５００及び作業路５１０に複数の架台柱３０１が垂直に立設され、その架台柱３０１に複数の傾斜梁３０２が架けられている。傾斜梁３０２は、斜面５００に沿うように固定され、地面から所定の高さにある。一つのパネル列３１０では、太陽光パネル１０の幅寸法よりも狭い間隔で２本の傾斜梁３０２が平行に設けられている。なお、本実施形態では、パネル施工機１から傾斜架台３００に対して送り出される方向に直交する方向が太陽光パネル１０の幅方向であり、図２に示す太陽光パネル１０の長手方向を幅方向として説明する。

パネル施工機１を使用した太陽光パネル１０の施工では、複数の太陽光パネル１０が施工場所まで運搬され、斜面５００上方の作業路５１０から傾斜架台３００に沿って順番に下方へと送られ、傾斜梁３０２の所定位置に取り付けられる。こうした複数の太陽光パネル１０の施工場所への運搬と、傾斜架台３００への太陽光パネル１０の送り出しとが一台のパネル施工機１によって行われる。

そのパネル施工機１は、走行装置２によって移動可能なものである。走行装置２は、走行フレームの車幅方向両側に一対のクローラ２０１が配置され、平地だけではなく傾斜地などでも走行可能なものである。パネル施工機１には、機体後方になる図１右側には走行駆動部２０２が設けられている。すなわち、機体後方にガソリンエンジンと油圧ポンプが搭載され、ガソリンエンジンの駆動により油圧ポンプから供給される油圧が油圧モータの駆動源となっている。そして、機体後方には走行操作部２０３が設けられ、作業者は、走行するパネル施工機１の後方側を連れ歩きしながら走行操作部２０３のレバー操作を行うことになる。

走行装置２の上には、搭載した太陽光パネル１０を傾斜架台３００へと送り出す作業部３と、傾斜架台３００に対する作業部３の位置決めを行う調整部４とが構成されている。そこで先ず作業部３の構成について説明する。その作業部３は、調整部４のユニットフレーム９０上に組み付けられている。その作業部３には、６枚の太陽光パネルを搭載することが可能であり、図１に示すように、機体の幅方向からの挿入するように図面手前側が開放されたコの字形構造になっている。したがって、その内側がパネル搭載スペース８になっている。なお、本実施形態では、図１に示すように、パネル施工機１について前後方向をＸ軸方向、幅方向（横方向）をＹ軸方向、そして高さ方向をＺ軸方向として説明する。

作業部３は、太陽光パネルを傾斜架台３００へ送り出すための送り出し位置が上部にあり、そこに揺動可能なコの字形状の揺動フレーム１１が設けられている。揺動フレーム１１は、図面手前の機体横側にコの字両端部を支点として揺動可能になっており（図２参照）、ユニットフレーム９０との間に電動シリンダを駆動手段とするパネル傾斜装置１２が前後両側に設けられている。揺動フレーム１１は、そのパネル傾斜装置１２によって図２に示すような傾斜姿勢になり、内側に保持された太陽光パネル１０が傾斜架台３００へ向けて送り出し可能な状態になる。

また、作業部３には、パネル傾斜装置１２と同様に、機体の前後両側の揺動フレーム１１とユニットフレーム９０との間にパネル移動装置１３が組み付けられている。パネル移動装置１３は、パネル搭載スペース８内に水平な姿勢の太陽光パネルを上下方向に６枚搭載し、順番に揺動フレーム１１の高さへと移動させるものである。そして、揺動フレーム１１には、送り出し位置まで上昇した太陽光パネルを保持して、傾斜架台３００へ送り出すためのパネル送り装置１４が設けられている。パネル送り装置１４は、図２に示すように傾斜した太陽光パネル１０の上側端部を把持し、その太陽光パネルを吊った状態で傾斜架台３００へと送るものである。また、作業部３には、送り出し位置まで上昇した太陽光パネルをパネル移動装置１３から受け取り、傾斜架台３００への移動を案内する案内装置１５などが設けられている。そこで次に、作業部３に構成されたパネル傾斜装置１２、パネル移動装置１３、パネル送り装置１４及び案内装置１５などについて更に詳しく説明する。

ここで、図３は、パネル傾斜装置１２を示した簡略図である。パネル傾斜装置１２は、コの字形の揺動フレーム１１のうち機体の前後に位置する２箇所の横梁部材１１１（図１参照）に対して同じように構成されている。揺動フレーム１１は、一対の横梁部材１１１に縦梁部材１１２の両端部が固定されてコの字形になっている。その横梁部材１１１には、コの字の端部側に支柱２１が直交して固定され、支柱２１の下端部がユニットフレーム９０に対して軸着されている。更に、横梁部材１１１とユニットフレーム９０との間には傾斜用アクチュエータ２２が連結されている。傾斜用アクチュエータ２２は、シリンダ２２１に対してロッド２２２が伸縮作動する電動シリンダである。図示するように斜めに配置され、シリンダ２２１側端部がユニットフレーム９０に対して軸着され、ロッド２２２側端部が揺動フレーム１１に対して支柱２１とは反対側端部に軸着されている。

パネル傾斜装置１２は、傾斜用アクチュエータ２２の収縮作動により揺動フレーム１１が実線で示すように水平姿勢になり、傾斜用アクチュエータ２２の伸長作動により揺動フレーム１１が一点鎖線で示すように傾斜姿勢になる。支柱２１の下端部が支点となって揺動するため、傾斜姿勢の揺動フレーム１１は、その下側端部がユニットフレーム９０よりも傾斜架台３００側に突き出し、傾斜梁３０２と重なる位置まで移動するようになっている。

次に、図４は、パネル移動装置１３を示した簡略図であり、前後方向から示した（パネル搭載スペース８の外側からＸ軸方向に見た）図（Ａ）と、横方向（Ｙ軸方向）から示した図（Ｂ）である。パネル移動装置１３は、パネル傾斜装置１２と同じく横梁部材１１１の下方２箇所に設けられ、パネル搭載スペース８の前部と後部とに対称的に構成されている。そのパネル移動装置１３は、平行な２本の回転軸２５，２６が上下に設けられ、それぞれ両端部に固定されたギア２７を介して無端チェーン２８が上下方向に掛けられている。

左右の無端チェーン２８の間にはパネル移動用モータ２９が固定され、その出力軸にカップリング３０を介して鉛直方向に伝達軸３１が連結されている。その伝達軸３１と、直交する回転軸２５とは、ウォームギアによって回転の伝達が行われるようになっている。すなわち、伝達軸３１にはウォーム３２が固定され、回転軸２５にはウォームホイール３３が固定されている。従って、パネル移動用モータ２９の駆動により、回転軸２５に回転が伝達され左右両側の無端チェーン２８に同期した回転が与えられるようになっている。

左右の無端チェーン２８には、Ｌ字形をしたプレートのパネル受け３４が等間隔で６個固定されている。よって、パネル受け３４は、パネル搭載スペース８側にあって無端チェーン２８の鉛直部分（ギヤ２７による曲線部分以外）に位置している場合には、図４（Ｂ）の実線で示すように水平に張り出している。こうした複数のパネル受け３４がパネル搭載スペース８内の４箇所に設けられ、図１の矢印Ｙ１方向から挿入される太陽光パネルに対し、その幅方向両端部を支える上下６段のスロットとして機能するものとなっている。また、パネル受け３４の手前には、水平プレートが６段に固定されたガイド部材３５がユニットフレーム９０に固定されている（図１参照）。

パネル移動装置１３では、機体前後に配置された２個のパネル移動用モータ２９を同時に制御することにより、４本の無端チェーン２８の回転が一致し、同一高さに位置する４箇所のパネル受け３４の移動が合わせられる。そこで、図４（Ｂ）に示す矢印の方向にパネル受け３４が上昇することにより、一点鎖線で示す送り出し位置に太陽光パネル１０が配置される。その送り出し位置には、パネル受け３４から太陽光パネル１０を受け取って傾斜架台３００への移動を案内する案内装置１５が設けられている（図１参照）。図５は、その案内装置１５を示した平面の簡略図であり、非案内状態（Ａ）と案内状態（Ｂ）とが示されている。

図１に示すように、揺動フレーム１１の横梁部材１１１には、パネルガイドプレート３６が鉛直に固定され、その上部には上限ラインレール３７が固定されている。パネルガイドプレート３６は、送り出し位置まで上昇した太陽光パネル１０を幅方向（Ｘ軸方向）の両側から挟み込む位置に配置され、上限ラインレール３７は、パネル搭載スペース８内を上昇する太陽光パネル１０の上限位置を特定するものである。パネルガイドプレート３６は、パネル受け３４と干渉しないように２箇所に切欠き部が形成され、その切欠き部以外の部分にはガイドローラ３８が通るための貫通孔が６箇所に形成されている。

案内装置１５は、上限ラインレール３７によって位置決めされた太陽光パネル１０に対し、ガイドローラ３８がパネルガイドプレート３６を通って図５（Ａ）から（Ｂ）の状態になるよう構成されている。よって、送り出し位置まで上昇した太陽光パネル１０は、幅方向両端部が、ガイドプレート３６によって挟まれ、下側からはガイドローラ３８によって支えられるようになっている。ガイドローラ３８は、パネルガイドプレート３６に沿った長ブラケット３９に取り付けられている。また、その長ブラケット３９はＸ軸スライダ４０に固定され、図５に示すように（Ａ）（Ｂ）間の移動が可能になっている。

案内装置１５は、こうしたＸ軸スライダ４０を駆動させる案内用アクチュエータ４１が設けられている。案内用アクチュエータ４１は電動シリンダであり、ロッド４１１がＹ軸方向に伸縮作動するよう固定されている。ロッド４１１の先端にはリード板４２が固定されている。リード板４２には２箇所に湾曲したリード孔４２１が形成され、各々のリード孔４２１内にはＸ軸スライダ４０に固定されたローラ４３が入っている。従って、案内用アクチュエータ４１が駆動してリード板４２がＹ軸方向に移動することにより、リード孔４２１内をローラ４３が相対的に移動し、Ｘ軸スライダ４０及びガイドローラ３８がＸ軸方向に移動するようになっている。

次に、図５（Ｂ）に示す状態でガイドローラ３８上に載せられた太陽光パネル１０は、図１の矢印Ｙ１方向に押されてパネル送り装置１４によって保持されるようになっている。図６は、パネル送り装置１４に太陽光パネル１０をＹ１方向に押すパネルプッシュ装置１６を示した簡略図であり、平面図（Ａ）とＹ軸方向から見た図（Ｂ）である。パネルプッシュ装置１６は、図１に示すように横梁部材１１１の先端部分に設けられている。パネルプッシュ装置１６は、横梁部材１１１にプッシュ用アクチュエータ４５が固定されている。プッシュ用アクチュエータ４５は電動シリンダであり、ロッドがＹ軸方向に伸縮作動するようになっている。

プッシュ用アクチュエータ４５には円筒形状のリードパイプ４６が固定され、その内部をロッドが伸縮するようになっている。リードパイプ４６には、直線部分と旋回部分とを有するリード孔４６１が形成されている。そして、ロッドに直交して固定されたピン４５５がリード孔４６１内に位置し、リードパイプ４６には、その外周を摺動可能なスライドブロック４７が嵌め合わされている。スライドブロック４７はピン４５５に固定され、プッシュ用アクチュエータ４５の伸縮作動によってリード孔４６１内をピン４５５が直線移動及び旋回移動するのに従い、スライドブロック４７も直線移動及び旋回移動を行うようになっている。そうしたスライドブロック４７にプッシャ４８が取り付けられている。

パネルプッシュ装置１６は、プッシャ４８が旋回することにより、太陽光パネル１０の送り出しに干渉しないように実線で示す位置に退避し、また太陽光パネル１０の押し付けが可能なように、一点鎖線で示す位置に移動するようになっている。こうしたパネルプッシュ装置１６に対して、反対側すなわち揺動フレーム１１の縦梁部材１１２側にはパネル送り装置１４が設けられている。そこで、図７は、パネル送り装置１４の機構を示した簡略図であり、図８は、図７のＡ−Ａ矢視断面図である。

パネル送り装置１４には、１本のアームバー５０に対して２本の平行リンク５１及び４本のクロスリンク５２がピン結合され、アームバー５０及び平行リンク５１にそれぞれピン移動孔が形成された平行クランク１４０が左右２か所に構成されている。そして、アームバー５０と平行リンク５１とはクランプ用バネ４９によって連結され、常に実線で示す接近状態になるように付勢力が作用している。こうした平行クランク１４０は送り出しバー５３に設けられ、２つの平行クランク１４０に共通するアームバー５０には、送り出しバー５３に支点を有する手動レバー５４が両端部にピン結合されている。

２箇所の平行クランク１４０の間には、送り出しバー５３に対してクランプレバー５５が揺動自在に取り付けられている。クランプレバー５５は、Ｘ軸に平行な支持ピン５５１によって中間部分が軸着されたものであり、下端部分がストッパ用バネ５６によって付勢されている。そのため、通常時のクランプレバー５５は、一点鎖線で示すように傾斜姿勢であり、その上端部分が離間状態のアームバー５０を下から支えている。そして、パネルプッシュ装置１６によって太陽光パネル１０が矢印で示すＹ１方向から押し当てられることにより、クランプレバー５５がストッパ用バネ５６の付勢力に抗して起立するようになっている。すなわち、クランプレバー５５によるアームバー５０の支えは外されることになる。

パネル送り装置１４は、太陽光パネル１０の縁部を上下方向から挟み込む把持ブロック５７，５８が設けられている（図１参照）。この把持ブロック５７，５８は、アームバー５０や平行リンク５１とＹ軸方向に見た場合に重なる位置配置された平行クランクであり、平行クランク１４０のクロスリンク５２及びピン部材を共通にして構成されている。従って、アームバー５０と平行リンク５１との接近状態によって太陽光パネル１０が把持ブロック５７，５８によって把持され、アームバー５０と平行リンク５１との離間状態によって太陽光パネル１０が把持ブロック５７，５８から解放されるようになっている。

更に、パネル送り装置１４は、こうして把持した太陽光パネルを傾斜架台３００へ移動させることが可能な構成を有している。先ず、送り出しバー５３にはＸ軸方向両端部の上面に一対のガイドローラ５９が設けられ、下面の中間寄りに一対のガイドローラ６０が設けられている。ガイドローラ５９は、上限ラインレール３７上を転動するものであり、ガイドローラ６０は、傾斜架台３００の傾斜梁３０２をガイドレールとして転動するものである。傾斜梁３０２はＣ形鋼によって構成されているため、その中にガイドローラ６０が入り込み、傾斜梁３０２に沿って下降する太陽光パネルのＸ軸方向のずれが防止できるようになっている。

次に、把持ブロック５７，５８の把持によって太陽光パネルと一体になる送り出しバー５３には、ウインチ１７（図１参照）が連結されている。図９は、ウインチ１７の構造を示した簡略図である。ウインチ１７は、ドラム６１にギヤ６２，６３を介して駆動モータ６４が連結され、ドラム６１には、ポリエステル製の一定幅の平ベルト６５が、そのベルト幅で巻回されている。ウインチ１７は、送り出しバー５３の両端部に設けられ、そうした左右一対のウインチ１７の平ベルト６５が送り出しバー５３に連結されている。従って、同期するウインチ１７の巻出しにより、太陽光パネルが姿勢を保って傾斜下方へと送り出されるようになっている。

本実施形態のパネル施工機１は、太陽光パネル１０を傾斜架台３００へと送り出す作業部３が以上のように構成され、更にその下には作業部３を傾斜架台３００に対して位置決めする調整部４が構成されている。調整部４は、作業部３に対するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向を調整するほか、Ｙ軸を中心とした揺動角（θ１）及びＺ軸を中心とした揺動角（θ２）の調整も可能なものであり、各調整機構が層状に構成されている。そこで、下層側の機構から順に説明する。

図１０は、Ｘ軸調整機構を示した簡略図である。Ｘ軸調整機構は、走行部２上にベースフレーム６６が固定され、その上にローラ６７１を備えたＸ軸フレーム６７が搭載されている。Ｘ軸フレーム６７は、ローラ６７１によってＸ軸方向に移動自在であるが、更に不図示の補助ローラがベースフレーム６６に対してＹ軸方向やＺ軸方向から当たり、同方向へずれが生じないように構成されている。また、ベースフレーム６６とＸ軸フレーム６７との間には台形ネジ機構が構成されている。すなわち、ハンドル６８１の付いたネジ軸６８がベースフレーム６６に対し、軸受を介してＸ軸方向に取り付けられ、そのネジ軸６８が貫通するナット６９がＸ軸フレーム６７側に固定されている。よって、ネジ軸６８の回転によりＸ軸方向に移動するナット６９を介してＸ軸フレーム６７のＸ軸方向の位置調整が行われるようになっている。

そうしたＸ軸フレーム６７上には、Ｙ軸を中心とした揺動角（θ１）調整機構が構成されている。図１１は、θ１調整機構を示した簡略図である。Ｘ軸フレーム６７の上にはＹ軸方向の揺動軸７０１を支点にしてθ１フレーム７０が搭載され、Ｘ軸方向両端が上下して傾斜するように構成されている。θ１フレーム７０のＸ軸方向両側には台形ネジ機構が構成されている。すなわち、上下の軸受によってＺ軸方向に２本のネジ軸７１が設けられ、それぞれにボール７２１を保持したナット７２が螺合している。θ１フレーム７０にはＸ軸方向両端部には凹部が形成され、そこにナット７２のボール７２１が入り込んでいる。

一対のネジ軸７１は、一方が右ネジであり他方が左ネジであるため、両方のネジ軸７１に同方向の回転が与えられることにより一対のナット７２が上下逆方向に移動し、θ１フレーム７０に所定の傾きが生じるようになっている。そこで、ハンドル７４１が付いたシャフト７４がＸ軸フレーム６７に対して軸受を介してＸ軸方向に水平に取り付けられている。そして、そのシャフト７４と、シャフト７４に直交するギヤ軸７５とに固定された傘歯車７６同士が噛み合い、シャフト７４の回転がギヤ軸７５に伝達されるようになっている。ギヤ軸７５には他のギヤ軸７５との間にギヤを介して駆動チェーン７７が掛け渡され、更に、２組あるギヤ軸７５とネジ軸７８との間にギヤを介して従動チェーン７９が掛け渡されている。

よって、シャフト７４に回転が与えられると、その回転が傘歯車７６を介してギヤ軸７５に伝達され、更に駆動チェーン７７及び従動チェーン７９を介して一対のネジ軸７１に回転が与えられる。そして、ナット７２，７３が上下逆方向に移動することにより、θ１フレーム７０が所定の角度に傾けられる。また、こうしたθ１フレーム７０の上には作業部３の高さ調整を行う高さ調整機構が構成されている。図１２及び図１３は、そうした高さ調整機構を示した簡略図であり、図１２はＹ軸方向から見た側面図であり、図１３は平面図である。

高さ調整機構は、θ１フレーム７０とＺ軸フレーム８０との間にあって、リンク機構と台形ネジ機構とが組み合わされたものであり、図１３に示すように４箇所に同じ構成の昇降部８１が設けられている。昇降部８１には、Ｚ軸フレーム８０の下面に軸受を介してネジ軸８２がＸ軸方向に配置され、そのネジ軸８２にはナット８３が螺合している。ナット８３とθ１フレーム７０との間に長尺の駆動側リンク８４がピン結合され、その駆動側リンク８４とＺ軸フレーム８０との間に短尺の従動側リンク８５がピン結合されている。こうした駆動側リンク８４及び従動側リンク８５により、ナット８３の直線運動（Ｘ軸方向の運動）を、Ｚ軸フレーム８０側連結ピンの直交する直線運動（Ｚ軸方向の運動）に変換するスコット・ラッセルリンク機構が構成されている。

Ｘ軸方向の直線運動は、図１３に示すように、Ｚ軸フレーム８０にはＸ軸方向に延びたシャフト８６が軸受を介して設けられ、そのシャフト８６に取り付けられたハンドル８６１からの回転によって、４箇所ある昇降部８１のネジ軸８２に同時に回転が伝達されるようになっている。すなわち、Ｚ軸フレーム８０のＸ軸方向外側には、シャフト８６に固定されたギヤと、４本のネジ軸８２に固定されたギヤとの間にチェーン８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄが掛けられている。

よって、ハンドル８６１を回すことでシャフト８６に回転が与えられ、チェーン８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄを介して４箇所のネジ軸８２が回転するようになっている。４箇所の昇降部８１では、こうしたネジ軸８２の回転と、その回転に伴うナット８３の直線運動とは同期し、同じタイミングによる駆動側リンク８４と従動側リンク８５との運動により、Ｚ軸フレーム８０側連結ピンがＺ軸方向に移動することで、Ｚ軸フレーム８０がθ１フレーム７０に対してほぼ平行な状態で昇降することになる。

次に、図１４は、上下方向のＺ軸を中心とした揺動角（θ２）調整機構を示した簡略図である。θ２調整機構は、作業部３から送り出される太陽光パネルが傾斜梁３０２に沿って真っすぐ下降するように向きを合わせるものである。そこで、θ２テーブル８８の長辺側（パネル搭載スペース８の解放側）の側面に位置決めバー８８１（図１参照）が設けられ、それが一つのパネル列３１０にある２本の架台柱３０１に当てられるようになっている。その際、位置決めバー８８１が架台柱３０１の位置に倣うように、Ｚ軸フレーム８０上のθ２テーブル８８が、テーブルベアリング８９を介して回転自在に搭載されている。

よって、Ｘ軸方向に２本ある架台柱３０１に位置決めバー８８１を当てることで、テーブルベアリング８９の回転により自ずとθ２テーブル８８が傾斜架台３００に倣うことになる。そして、こうしたθ２調整機構の上には、Ｙ軸方向の位置調整を行うＹ軸調整機構が設けられている。図１５は、Ｙ軸調整機構を示した簡略平面図である。Ｙ軸調整機構は、θ２テーブル８８と作業部３が搭載されたユニットフレーム９０（図１参照）との間に台形ネジ機構が構成されている。台形ネジ機構は２箇所に設けられ、両方のネジ軸９１に固定されたギヤ９２にチェーン９３が掛け渡されている。また、ネジ軸９１と直交する方向にハンドル９６１が付いたシャフト９６が軸受を介して支持されており、そのシャフト９６と一方のネジ軸９１とに固定された傘歯車９７同士が噛み合っている。そのため、ハンドル９６１の操作により、傘歯車９７やチェーン９３を介して両方のネジ軸９１に同期した回転が与えられるようになっている。

ネジ軸９１にはナット９５が螺合し、Ｙ軸方向に配置された各ネジ軸９１に対して平行なガイドレール９３が各々に設けられ、そのガイドレール９３にはガイドブロック９４が摺動自在に組み付けられている。このＹ軸調整機構は、ナット９５及びガイドレール９３の組と、ネジ軸９１及びガイドブロック９４の組とがＹ軸方向に相対的に移動するものであり、前者が下方のθ２テーブル８８に取り付けられ、後者が作業部３側のユニットフレーム９０に取り付けられている。よって、ハンドル９６１を回せば、ナット９５に対してネジ軸９１がＹ軸方向に移動し、ガイドレール９３に対してガイドブロック９４が摺動するようになっている。

次に、図１６は、パネル施工機１の制御構成を簡略的に示したブロック図である。パネル施工機１は、走行装置２の走行を操作するため機体後方側（図１右側）に設けられた走行操作部２０３のほか、反対の機体前方側には作業部３を操作するための作業操作部２０４が設けられ、各操作部２０３，２０４からの操作信号に基づいて走行装置２や作業部３の各駆動手段の駆動を制御するための制御装置２０５が設けられている。制御装置２０５の制御方式としては、例えば、ＰＬＣ（Programable Logic Controller）によるシーケンス制御が採用される。

制御装置２０５には、作業部３を構成する各電動アクチュエータなどの作動を検出する各センサ２０６（センサは複数存在する）のほか、電源スイッチ２０７や緊急停止のための非常用ボタン２０８などが接続されている。パネル施工機１は、走行操作部２０３や作業操作部２０４による直接行う操作のほか、離れた位置から行う遠隔操作が可能なものである。すなわち、制御装置２０５には通信装置２０９が接続され、携帯装置２１０との間で操作のための通信が可能になっている。本実施形態では、例えば携帯端末２１０としてタブレットを使用し、通信装置２０９はデータ通信をBluetooth（登録商標）の規格で動作するようにする。そして、パネル施工機１には遠隔操作状態を表示するためのシグナルタワー２１１が設けられ、制御装置２０５に接続されている。

続いて、上記パネル施工機１を使用した太陽光パネル８の施工方法について説明する。パネル施工機１は、パネル搬入場所でパネル搭載スペース８内に最大６枚の太陽光パネルが搭載される。図１に示す状態のパネル施工機１に対して、パネル受け３４によって構成されている６段のスロット部分に矢印Ｙ１方向から挿入される。パネル受け３４手前のガイド部材３５にはストッパがあり、挿入された太陽光パネルはＹ１逆向きの移動が制限される。そこで、作業者による走行操作部２０３の操作により、走行装置２のクローラが駆動し、図２に示すように傾斜架台３００上方の作業路５１０まで移動する。そして、停止したパネル施工機１に対し、調整部４の操作によって作業部３の位置決めが行われる。

パネル施工機１は、傾斜架台３００のパネル列３１０に合わせて停止し、傾斜梁３０２に沿って太陽光パネルが正しく下降するようにした位置決め調整が行われる。すなわち、ユニットフレーム９０に設けられたカギ９８（図１参照）が架台柱３０１に引っ掛けられるようにして調整が行われる。先ずＸ軸方向には、図１０に示すネジ軸６８がハンドル６８１によって回され、ナット６９を介してＸ軸フレーム６７がＸ軸方向に移動する。よって、ハンドル６８１の回転方向及び回転量によってＸ軸フレーム６７上の作業部３についてＸ軸方向の位置調整が行われる。

次に、図１１に示すシャフト７４がハンドル７４１によって回されると、その回転が傘歯車７６を介して駆動チェーン７７及び従動チェーン７９に伝達され、２本のネジ軸７１が回転する。２本のネジ軸７１は逆向きに同期して回転し、左右一対のナット７２が上下逆方向に移動して、ボール７２１を介して上下に押されたθ１フレーム７０が傾く。よって、ハンドル７４１の回転方向及び回転量によりθ１フレーム７０上の作業部３についてＸ軸の角度が調整される。

次に、図１３に示すシャフト８６がハンドル８６１によって回されると、その回転がチェーン８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄを介して各々伝達され、４箇所ある昇降部８１のネジ軸８２が回転する。これにより、ナット８３のＸ軸方向の直線運動が駆動側リンク８４及び従動側リンク８５を介してＺ軸方向の直線運動に変換され、Ｚ軸フレーム８０がほぼ水平な状態で上下動する。よって、ハンドル８６１の回転方向及び回転量によってＺ軸フレーム８０上の作業部３について高さ調整が行われる。

そして次に、図１４に示すθ２テーブル８８がテーブルベアリング８９によって回転することにより、２本ある架台柱３０１に対して位置決めバー８８１が当てられ、太陽光パネルの送り出し方向が傾斜梁３０２に合わせられる。更に、図１５に示す一対のネジ軸９１がハンドル９６１によって回されると、不動側のナット９５に対してネジ軸９１がＹ軸方向に移動し、同じくガイドレール９３に対してガイドブロック９４が摺動する。よって、ハンドル９６１の回転方向及び回転量によってユニットフレーム９０上の作業部３についてＹ軸方向の位置が調整される。

以上のような調整部４の位置調整によって太陽光パネルの送り出しが可能になる。調整部３による送り出しは、作業者が作業路５１０でパネル施工機１の作業操作部２０４から直接操作することができる他、携帯端末２１０を使用して傾斜架台３００の下側から遠隔操作することもできる。携帯端末２１０を使用する場合、作業者は、作業位置までパネル施工機１を走行させ、そこで前述した調整部４に対する調整作業を行った後、傾斜架台３００の下方側（太陽光パネルの取付位置）に移動し、その場で作業部３の操作を行い、送り出された太陽光パネルを傾斜梁３０２に取り付ける。すなわち、作業者一人で一連の作業を行うことができる。

そこで、作業部３による送り出し作業は、先ず図４に示すパネル送り用モータ２９の駆動により無端チェーン２８に回転が与えられ、最上位の太陽光パネル１０が図４（Ｂ）の一点鎖線で示すように、上限ラインレール３７（図１参照）に当たる上限位置まで持ち上げられる。そこで、図５に示す案内用アクチュエータ４１の収縮作動により、ガイドローラ３８がパネルガイドプレート３６を突き抜け、図５（Ｂ）に示す位置に配置される。そこで、パネル送り用モータ２９を僅かに逆回転させることにより、太陽光パネル１０が下降してガイドローラ３８に載り、揺動フレーム１１側に移し替えられた状態になる。

その揺動フレーム１１では、図６に示すプッシュ用アクチュエータ４５の駆動によりプッシャ４８が旋回しながらＹ１方向に移動し、太陽光パネル１０が同方向に押される。太陽光パネル１０は、プッシャ４８によってＹ１逆向きの移動が制限されるほか、図７及び図８に示すパネル送り装置１４のクランプレバー５５に押し当てられる。よって、クランプレバー５５がストッパ用バネ５６の付勢力に抗して起立し、支えの外れたアームバー５０がクランプ用バネ４９によってと平行リンク５１と互いに接近し、同じく接近する把持ブロック５７，５８によって太陽光パネル１０が把持される。これにより、太陽光パネル１０がパネル送り装置１４によって保持され、ウインチ１７による送り出しが可能になる。

次に、図３に示す傾斜用アクチュエータ２２の駆動により揺動フレーム１１が傾斜姿勢になり、太陽光パネルも傾斜架台３００側に向けて前傾姿勢になる。このとき、揺動フレーム１１及び太陽光パネルの角度は傾斜梁３０２の傾きに合わせられる。そして、図６に示すプッシャ４８によるストッパ解除の後、ウインチ１７の巻出しにより、平ベルト６５に吊られた状態の太陽光パネルが傾斜梁３０２上を滑るようにして下降し、取付位置へと配置される。

その際、揺動フレーム１１では、パネルガイドプレート３６に挟まれた太陽光パネルがガイドローラ３８上を移動し、送り出しバー５３のガイドローラ５９が上限ラインレール３７上を転動して太陽光パネルの送り出しが案内される。一方、傾斜架台３００では、送り出しバー５３のガイドローラ６０がＣ形鋼である傾斜梁３０２内に入ることにより太陽光パネルの送り出しが案内される。また、傾斜した揺動フレーム１１は、図３に示すように先端が傾斜架台３００に被さるように位置するため、ガイドローラ５９の上限ラインレール３７上の転動と、ガイドローラ６０の傾斜梁３０２内の転動とが一部で重複し、パネル施工機１から傾斜架台３００へと送り出しがスムーズに行われる。

そして、太陽光パネルは、ウインチ１７からの平ベルト６５の巻出しにより徐々に下降し、所定位置で停止して取り付け位置に配置される。そこで、太陽光パネルは作業者によって傾斜梁３０２に固定される。また、取り付け位置まで太陽光パネルが送られると、作業者によって図７に示す手動レバー５４が実線で示す位置に戻される。よって、太陽光パネルは、把持ブロック５７，５８から解放されて送り出しバー５３から切り離される。そして、ウインチ１７の巻き戻しにより平ベルト６５が巻き取られ、送り出しバー５３が上昇して揺動フレーム１１内に戻される。

その後、図３に示す傾斜用アクチュエータ２２の収縮作動により揺動フレーム１１が水平状態に戻され、図５に示す案内用アクチュエータ４１の収縮作動により、ガイドローラ３８が図５（Ａ）の状態に戻される。そして、再び図４に示すパネル送り用モータ２９の駆動により次の太陽光パネル１０について同じように送り出しが行われる。パネル列３１０について６枚の太陽光パネルの取り付けが終われば、パネル施工機１はパネル搬入場所へと戻され、パネル搭載スペース８内に６枚の太陽光パネルが搭載され、作業場所への移動、調整部４の調整作業、太陽光パネルの送り出し作業及び取り付け作業が繰り返される。

よって、本実施形態のパネル施工機１によれば、６枚の太陽光パネル１０を搭載して作業位置へと移動し、傾斜架台３００に対して角度調整した太陽光パネル１０を送り出して所定位置に配置することができる。すなわち、一度に複数枚の太陽光パネルを運搬することができ、別の作業機に移し替えることなくそのまま傾斜架台３００に対して太陽光パネルを効率よく配置させることができる。しかもパネル施工機１は、傾斜架台３００の上方から太陽光パネルを送り出すようにしたものであり、従来例のように傾斜架台にまで入り込んでパネル施工機自体を位置決めする必要がない点で作業者が容易に作業を進めることができる。また、調整部４のハンドル操作によって傾斜架台３００に対する作業部３の位置決めを容易に行うことができる。

パネル施工機１は、そのパネル移動装置１３が無端チェーン２７のパネル受け３４に太陽光パネル１０を搭載して上昇させる構成であるため、パネル移動装置１３の重心位置がパネル１０の上昇に応じて上がってしまうことがなく作業時の安定を図ることができる。また、パネル移動装置１３は太陽光パネル１０を上昇させるだけであり、送り出し位置まで上昇した太陽光パネル１０は揺動フレーム１１に移し替えられて傾斜するため、この点でも大きな重心移動がなく作業時のパネル施工機１の安定を図ることができる。ただ、こうした構成はパネル施工機１のより高い安定を求めたものであり、作業時の安定が確保できるものであればこれに限定されることなく、例えばパネル移動装置１３を傾かせた状態で太陽光パネルを上昇させるようにしたものであってもよい。

パネル施工機１は、パネルガイドプレート３６からガイドローラ３８が突き出すことによって、太陽光パネル１０が揺動フレーム１１に対して容易に移し替えられ、傾斜架台３００への送り出し状態にすることができる。また、そのガイドローラ３８やパネルガイドプレート３６は、傾斜架台３００へ送り出す太陽光パネルの移動をスムーズにし、移動姿勢を安定させることができる。また、揺動フレーム１１へ移し替えられた太陽光パネル１０は、パネルプッシュ装置１６によってクランプレバー５５に押し当てられるだけでパネル送り装置１４に把持されるようになっている。また、パネル送り装置１４から太陽光パネル１０を解放する場合は、作業者が手動レバー５４を倒すだけで容易に把持を解除することができる。

傾斜梁３０２に沿って太陽光パネル１０を下降させるウインチ１７は、平ベルト６５がそのベルト幅で巻回されたものであるため、巻出し及び巻き戻しによって平ベルト６５がドラム６１に対して幅方向にずれてしまうことがない。よって、駆動を同期させる左右一対のウインチ１７は、双方の平ベルト６５の送り出し量が一致し、太陽光パネルの送り出しを正しい姿勢で行うことができる。また、パネル施工機１は、作業者が直接操作するほか、通信装置２０９を搭載して携帯端末２１０によって遠隔操作を行うこともできる。よって、傾斜架台３００のようにパネル施工機１の停止位置と、太陽光パネル１０の取り付け位置が離れているような場合でも、作業者は取り付け位置からパネル施工機１を操作することで、一人でも効率よく作業を行うことができる。

以上、本発明の部品回収装置の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、作業部３及び調整部４の具体的な構成は、パネル移動装置１３やパネル送り装置１４、台形ネジによる調整機構などに限定されるわけではなく、同様の作用効果を奏するものであれば異なる構造のものであってもよい。

１…パネル施工機 ２…走行装置 ３…作業部 ４…調整部 ８…パネル搭載スペース １０…太陽光パネル １１…揺動フレーム １２…パネル傾斜装置 １３…パネル移動装置 １４…パネル送り装置 １５…案内装置 １６…パネルプッシュ装置 ２０５…制御装置 ２１０…携帯端末 ３００…傾斜架台 ３０２…傾斜梁

Claims (8)

1. 搭載した複数の太陽光パネルを運搬する走行装置と、
   搭載した複数の太陽光パネルを送り出し位置に順番に配置させるパネル移動装置と、
   前記送り出し位置において太陽光パネルが傾斜姿勢になるようにするパネル傾斜装置と、
   前記送り出し位置にある太陽光パネルを保持して傾斜した下方側へ送り出すパネル送り装置とを有することを特徴とするパネル施工機。
2. 前記パネル移動装置は、上下方向に回転するパネル用チェーンが太陽光パネルの幅寸法に応じた間隔で対になって配置され、そのパネル用チェーンに対して太陽光パネルの端部を支持する複数のパネル受けが所定の間隔で取り付けられたものであることを特徴とする請求項１に記載のパネル施工機。
3. 前記送り出し位置に設けられ、前記パネル移動装置により前記送り出し位置に移動した太陽光パネルを受け取る案内装置を有し、
   前記案内装置は、送り出し方向に直交する太陽光パネルの幅方向端部を支持する複数のローラが、駆動機構によって太陽光パネルを幅方向からガイドするパネルガイドプレートから突き出るようにしたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパネル施工機。
4. 前記パネル送り装置は、
   平行に配置されたリンク部材同士がクランプ用バネによって連結された平行クランクと、
   前記平行リンクのリンク部材に連結された把持ブロックと、
   前記平行クランクを支持する支持部材に対して揺動可能に取り付けられ、前記リンク部材に係合し、前記リンク部材同士の間隔を広く維持するストッパ部材とを有し、
   前記ストッパ部材は、ストッパ用バネの弾性力によって前記リンク部材に対する係合姿勢が維持され、太陽光パネルの押し当てによって係合姿勢が解除されるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のパネル施工機。
5. 前記送り出し位置において前記パネル傾斜装置により傾斜した太陽光パネルの下方側に設けられ、前記ストッパ部材に対して太陽光パネルを押し当てるための押し当て手段を備え、その押し当て手段が駆動機構を介して取り付けられたパネルプッシュ装置を有するものであることを特徴とする請求項４に記載のパネル施工機。
6. 前記パネル送り装置は、モータにより回転するドラムに平ベルトがそのベルト幅で巻かれたウインチを備え、前記送り出し位置で保持した太陽光パネルが前記平ベルトによって吊り状態になるようにしたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載のパネル施工機。
7. 前記パネル移動装置、前記パネル傾斜装置および前記パネル送り装置には各駆動部分を作動させる駆動用モータが設けられ、前記駆動用モータの駆動を制御する制御装置と、前記駆動用モータを遠隔操作する携帯端末と、前記携帯端末と前記制御装置との信号のやり取りを行う通信装置とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のパネル施工機。
8. 前記パネル移動装置、前記パネル傾斜装置および前記パネル送り装置を搭載するユニットテーブルと前記走行装置との間に、前記ユニットテーブルの平面上での位置決めを行う平面位置調整機構と、前記ユニットテーブルの高さ方向の位置決めを行う高さ調整機構と、前記ユニットテーブルの幅方向の傾きを調整する傾き調整機構とを有するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のパネル施工機。
   
   

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