JP2022528501A - 光起電力アセンブリの加工方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、光起電力アセンブリの加工方法を開示しており、光起電力アセンブリの加工の分野に属している。当該方法は、直列溶接機で少なくとも２つの電池ストリングを同時に溶接し、所定の位置で接続リボンを溶接することと、少なくとも２つの電池ストリングにおけるセルに対してＥＬ検査と外観検査／ＰＬ検査を行い、セルの画像とセルの検査結果を取得することと、電池ストリングの先端部と末端部にバスバーを自動的に溶接することと、セルモジュールを順にフロントガラスに搭載し、疑わしいセルをマーキングすることと、セルモジュールに修理の必要があるセルが含まれる場合に、リワーク指令を出し、セルモジュールが搭載されているフロントガラスをリワークステーションへ搬送することと、積層ワークステーションにて隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接することと、ＥＬ検査と外観検査／ＰＬ検査を行うことと、を含むことで、従来の光起電力アセンブリの製造プロセスにおける人件コストが高いという問題を解決し、光起電力アセンブリの製造効率の向上や人件コストの低下の効果を果たす。【選択図】図１
Description
本発明に係る実施例は、光起電力アセンブリの加工の分野に関し、特に、光起電力アセンブリの加工方法に関する。
現在、エネルギー価格が高くなるにつれて、新エネルギーの開発・利用はエネルギー分野で検討を進める主な課題となっている。太陽エネルギーは、汚染なし、地域による制限なし、使い切れないといったメリットがあるため、太陽エネルギー発電は、新エネルギーの開発・利用の主な方向となり、現在、太陽電池による発電は、太陽エネルギーを使用する主な方式の一つである。
通常の光起電力アセンブリの直列溶接ワークステーションの直列溶接機では、直列溶接して１つの電池ストリングしか生産できず、効率が比較的に低く、１つの生産ラインでは、後工程・機器と合わせるように、複数の直列溶接機を購入する必要があり、また、直列溶接後に単独なレイアップ工程、ストリングを固定するためのテープ接着工程、バスバー及びリード線の溶接工程を必要とし、これらの工程は、いずれも別のデバイス又は作業者の作業が必要となる一方、多量な場所や資金・資源も占用している。また、直列溶接中に発生した不良や異常に対して、作業者はライン内で検査を行う必要があり、さもなければ、ロット不良又は深刻な不具合が発生したか否かをリアルタイムに判断できなくなり、実際の不良発生位置も把握できず、ライン内での作業者による抽出検査と手動マーキングだけに頼っているので、速度も効率も非常に低い。通常の光起電力アセンブリの場合、手動で裏面接着フィルムと裏面板材を敷設した後、外観とエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）検査を行うが、直列溶接時にマイクロクラックの問題が発生し、遅く見つかると、多量の不良品が生産されてしまい、多くの作業者によって修理する必要もあり、材料ロスにもつながる。
加工中に発生した不良や異常に対して、作業者はライン内で検査を行う必要があり、さもなければ、ロット不良又は深刻な不具合が発生したか否かをリアルタイムに判断できなくなり、実際の不良発生位置も把握できず、ライン内での作業者による抽出検査と手動マーキングだけに頼っているので、速度も効率も非常に低い。
光起電力アセンブリの加工方法であって、
直列溶接ワークステーションにて直列溶接機で少なくとも２つの電池ストリングを同時に溶接し、セルの溶接中に、所定の位置で少なくとも２つの電池ストリングを並列接続するための接続リボンを溶接することと、
直列溶接ワークステーションにて少なくとも２つの電池ストリングにおけるセルを検査し、セルの画像、及びセルの修理の要否を示すためのセルの検査結果を取得することであって、検査はＥＬ検査、外観検査を含むか、ＥＬ検査、ＰＬ検査、外観検査を含むことと、
修理の必要があるセルの情報をリワークステーションに送信することと、
少なくとも２つの電池ストリングの先端部と末端部にバスバーを自動的に溶接し、先端部のバスバーにリード線を溶接し、１つのセルモジュールを形成することであって、バスバーは少なくとも２つの電池ストリングの先端部と末端部を並列接続するために用いられることと、
セルモジュールを順にフロントガラスに搭載し、修理の必要があるセルをマーキングすることと、
セルモジュールに修理の必要があるセルを含むか否かを判別し、セルモジュールに修理の必要がある不良セルが含まれる場合に、リワーク工程の指令を出し、リワーク指令に従って、セルモジュールが搭載されているフロントガラスをリワークステーションへ搬送し、セルモジュールに修理の必要があるセルが含まれない場合に、セルモジュールが搭載されているフロントガラスを積層ワークステーションへ搬送することと、
積層ワークステーションにて隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接することと、
裏面接着フィルムと裏面板材を敷設することと、
ラミネートする前に、ＥＬ検査と外観検査を行うことと、を含む光起電力アセンブリの加工方法。
直列溶接ワークステーションにて直列溶接機で少なくとも２つの電池ストリングを同時に溶接し、セルの溶接中に、所定の位置で少なくとも２つの電池ストリングを並列接続するための接続リボンを溶接することと、
直列溶接ワークステーションにて少なくとも２つの電池ストリングにおけるセルを検査し、セルの画像、及びセルの修理の要否を示すためのセルの検査結果を取得することであって、検査はＥＬ検査、外観検査を含むか、ＥＬ検査、ＰＬ検査、外観検査を含むことと、
修理の必要があるセルの情報をリワークステーションに送信することと、
少なくとも２つの電池ストリングの先端部と末端部にバスバーを自動的に溶接し、先端部のバスバーにリード線を溶接し、１つのセルモジュールを形成することであって、バスバーは少なくとも２つの電池ストリングの先端部と末端部を並列接続するために用いられることと、
セルモジュールを順にフロントガラスに搭載し、修理の必要があるセルをマーキングすることと、
セルモジュールに修理の必要があるセルを含むか否かを判別し、セルモジュールに修理の必要がある不良セルが含まれる場合に、リワーク工程の指令を出し、リワーク指令に従って、セルモジュールが搭載されているフロントガラスをリワークステーションへ搬送し、セルモジュールに修理の必要があるセルが含まれない場合に、セルモジュールが搭載されているフロントガラスを積層ワークステーションへ搬送することと、
積層ワークステーションにて隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接することと、
裏面接着フィルムと裏面板材を敷設することと、
ラミネートする前に、ＥＬ検査と外観検査を行うことと、を含む光起電力アセンブリの加工方法。
任意に、少なくとも２つの電池ストリングに対する検査は、
電池ストリングの溶接中に、ｎ枚目のセルを溶接する時、各電池ストリングにおける前の（ｎ－１）枚のセルを検査することを含み、ｎは整数である。
電池ストリングの溶接中に、ｎ枚目のセルを溶接する時、各電池ストリングにおける前の（ｎ－１）枚のセルを検査することを含み、ｎは整数である。
任意に、少なくとも２つの電池ストリングに対する検査は、
電池ストリングの溶接中に、ｎ個目の接続リボンの溶接が完了すると、（ｎ－１）個目の接続リボンとｎ個目の接続リボンとの間のセル、及びｎ個目の接続リボンが位置するセルを検査すること、を含む。
電池ストリングの溶接中に、ｎ個目の接続リボンの溶接が完了すると、（ｎ－１）個目の接続リボンとｎ個目の接続リボンとの間のセル、及びｎ個目の接続リボンが位置するセルを検査すること、を含む。
任意に、修理の必要があるセルに対するマーキングは、
セルモジュールを順にフロントガラスに搭載した後で、修理の必要があるセルの裏面をマーキングすること、
あるいは、セルモジュールを順にフロントガラスに搭載する前に、修理の必要があるセルの裏面をマーキングすること、を含む。
セルモジュールを順にフロントガラスに搭載した後で、修理の必要があるセルの裏面をマーキングすること、
あるいは、セルモジュールを順にフロントガラスに搭載する前に、修理の必要があるセルの裏面をマーキングすること、を含む。
任意に、電池ストリングにおけるセルは、１セル、１／２セル、１／３セル、１／４セル、１／５セル、１／６セルのうちのいずれか１つである。
任意に、積層ワークステーションにて隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接することは、
積層ワークステーションにて末端部の作業者は、隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接すること、を含む。
積層ワークステーションにて末端部の作業者は、隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接すること、を含む。
任意に、当該方法は、ラミネート、トリミング、ＥＬ検査、フレーミング、ジャンクションボックス取付、ポッティング、発光効率テスト、最終検査、パッケージングをさらに含む。
任意に、電池ストリングのバスバーの溶接が完了した後、直列溶接ワークステーションにて少なくとも２つの電池ストリングにおけるセルに対してＥＬ検査を行い、ＥＬ通電されている２つの電極は両端のバスバーに対応して押さえられる。
任意に、リワークワークステーションへの修理の必要があるセルの画像の送信は、
ジョブショップでＭＥＳシステムを利用する場合、修理の必要があるセルの画像をＭＥＳシステムに送信し、ＭＥＳシステムによって修理の必要があるセルの画像をリワークワークステーションに送信することと、
ジョブショップでＭＥＳシステムを利用することなく、ホストによってセルの画像とセルの検査結果を格納する場合、修理の必要があるセルの画像を直列溶接ワークステーションとリワークワークステーションが共用するホストに格納し、ホストにいくつかの表示デバイスが接続され、そのうちの１つの表示デバイスはリワークワークステーションに設けられ、リワークワークステーションに設けられている表示デバイスはホストに格納されているセルの画像を直接表示することと、を含む。
ジョブショップでＭＥＳシステムを利用する場合、修理の必要があるセルの画像をＭＥＳシステムに送信し、ＭＥＳシステムによって修理の必要があるセルの画像をリワークワークステーションに送信することと、
ジョブショップでＭＥＳシステムを利用することなく、ホストによってセルの画像とセルの検査結果を格納する場合、修理の必要があるセルの画像を直列溶接ワークステーションとリワークワークステーションが共用するホストに格納し、ホストにいくつかの表示デバイスが接続され、そのうちの１つの表示デバイスはリワークワークステーションに設けられ、リワークワークステーションに設けられている表示デバイスはホストに格納されているセルの画像を直接表示することと、を含む。
任意に、セルモジュールが搭載されているフロントガラスをリワークステーションに搬送した後、当該方法は、
リワークワークステーションで対応するセルモジュールのセルの画像を呼び出して示すことと、
作業者によって、示されているセルの画像とセルの実体に基づいて、フロントガラスに搭載されているセルの修理の要否を判別することと、
作業者によって、フロントガラスに搭載されているセルを修理する必要があると判別した場合、フロントガラスに搭載されているセルを修理し、セルを修理した後、続いてセルモジュールが搭載されているフロントガラスを積層ワークステーションへ搬送することと、
作業者によって、フロントガラスに搭載されているセルを修理する必要がないと判別した場合、セルモジュールが搭載されているフロントガラスを直接積層ワークステーションへ搬送することと、をさらに含む。
リワークワークステーションで対応するセルモジュールのセルの画像を呼び出して示すことと、
作業者によって、示されているセルの画像とセルの実体に基づいて、フロントガラスに搭載されているセルの修理の要否を判別することと、
作業者によって、フロントガラスに搭載されているセルを修理する必要があると判別した場合、フロントガラスに搭載されているセルを修理し、セルを修理した後、続いてセルモジュールが搭載されているフロントガラスを積層ワークステーションへ搬送することと、
作業者によって、フロントガラスに搭載されているセルを修理する必要がないと判別した場合、セルモジュールが搭載されているフロントガラスを直接積層ワークステーションへ搬送することと、をさらに含む。
有益な効果
電池ストリングの直列溶接のプロセスに、ＥＬ検査、ＰＬ検査と外観検査を追加し、セルに不良が発生したか否かをライン内で自動的に判別し、不良頻度を設定しておき、設定値を超えると、リアルタイムに警報を出すことによって、生産状況をリアルタイムに把握し、多量の不良製品の発生を防止することができる。検査される情報は主に写真であり、画像と基準となるフェイル写真との比較によってマッチングし、知能ＡＩ技術と組み合わせれば、ライン内での高速かつ持続的な生産と判断を実現し、高速な製造とともに、フェイルリスクに対する知能的な認識・判断及び管理を実現し、ライン内での作業者に対する頼りから脱却ことができる。作業者がライン外で継続的にフェイル写真情報をメンテナンス、更新するによって、知能ＡＩの連続的なアップグレードが実現され、信頼性と正確率を向上させる。不良が発生したセルの画像をリワークステーションにフィードバックし、リワークステーションにて当該セルの画像を自動的に呼び出すことができることによって、修理関係者がセルに発生した異常を容易に確認でき、作業中におけるミスが避けられ、作業者の作業が簡素化されるとともに、作業者の修理速度も向上する。
電池ストリングの直列溶接のプロセスに、ＥＬ検査、ＰＬ検査と外観検査を追加し、セルに不良が発生したか否かをライン内で自動的に判別し、不良頻度を設定しておき、設定値を超えると、リアルタイムに警報を出すことによって、生産状況をリアルタイムに把握し、多量の不良製品の発生を防止することができる。検査される情報は主に写真であり、画像と基準となるフェイル写真との比較によってマッチングし、知能ＡＩ技術と組み合わせれば、ライン内での高速かつ持続的な生産と判断を実現し、高速な製造とともに、フェイルリスクに対する知能的な認識・判断及び管理を実現し、ライン内での作業者に対する頼りから脱却ことができる。作業者がライン外で継続的にフェイル写真情報をメンテナンス、更新するによって、知能ＡＩの連続的なアップグレードが実現され、信頼性と正確率を向上させる。不良が発生したセルの画像をリワークステーションにフィードバックし、リワークステーションにて当該セルの画像を自動的に呼び出すことができることによって、修理関係者がセルに発生した異常を容易に確認でき、作業中におけるミスが避けられ、作業者の作業が簡素化されるとともに、作業者の修理速度も向上する。
なお、複数の電池ストリングの同時溶接、及びブロック化されたアセンブリの製造工程によって、伝統的な光起電力アセンブリの製造プロセスにおける単一ストリングのレイアップ、アセンブリストリング間で固定のためのテープ接着、バスバーの溶接、リード線の溶接などの工程を統合して簡素化し、光起電力アセンブリの製造効率を向上させ、光起電力アセンブリの製造プロセスに発生した不良が制御されるうえで、エラー防止を実現してロットフェイルのリスクを回避し、光起電力アセンブリ製造全体を知能ＡＩ閉ループというレベルに向上させ、歩留まりを高くし、総合コストを削減することもできる。
以下、本発明の目的、技術手段とメリットをより理解しやすくするために、本発明の実施形態を、図面に即してさらに詳細的に説明する。
図１を参照し、図１は、本発明の一実施例による光起電力アセンブリの加工方法のフローチャートを示している。図１に示すように、当該光起電力アセンブリの加工方法は下記のステップを含んでもよい。
（ステップ１０１）直列溶接ワークステーションにて直列溶接機で少なくとも２つの電池ストリングを同時に溶接し、セルの溶接中に、所定の位置で接続リボンを溶接する。
接続リボンは少なくとも２つの電池ストリングを並列接続するために用いられ、例えば、接続リボンは３つの電池ストリングを並列接続するために用いられる。接続リボンの数と配列間隔は、光起電力アセンブリ製品への設計要求により決定され、特に制限されない。
少なくとも２つの電池ストリングを同時に溶接するための直列溶接機は、通常の直列溶接機と異なっており、通常の直列溶接を１回行うと、１つの電池ストリングしか生産できない。
任意に、直列溶接は、従来の光起電力アセンブリのタイプに合わせて、３つの電池ストリングを同時に生産できる。
電池ストリングはそれぞれ、リボンを介して接続されている複数枚のセルからなり、隣接するいずれか２つのセルはリボンを介して接続され、即ち、１本のリボンには２枚のセルが同時に接続され、リボンの半分は、一方のセルの上に位置し、リボンの別の半分は、他方のセルの下に位置する。
任意に、電池ストリングにおけるセルは、１セル、１／２セル、１／３セル、１／４セル、１／５セル、１／６セルのうちのいずれか１つである。
直列溶接機で３つの電池ストリングを同時に溶接することを例に、図２には、リボン２１の並ぶ方式を示しており、図３には、セル３１とリボン２１との溶接の模式図を示している。
セルの溶接中に、セルに接続リボンを溶接する必要がある場合、予め接続リボンを所定の位置に配置しておき、所定の位置で接続リボンを溶接する。所定の位置は予め決定されたものであり、例えば、各電池ストリングにおいて、セル３１は３枚おきに１本の接続リボン４１が溶接される必要があり、図４に示すように、１本の接続リボン４１で３つの電池ストリングを並列接続する。
（ステップ１０２）直列溶接ワークステーションにて少なくとも２つの電池ストリングにおけるセルを検査し、セルの画像、及びセルの検査結果を取得する。
セルの検査結果はセルの修理の要否を示すためのものである。
検査はＥＬ検査、外観検査を含むか、ＥＬ検査、ＰＬ検査、外観検査を含む。
任意に、直列溶接ワークステーションにて少なくとも２つの電池ストリングにおける一部又は全部のセルを検査する。
セルの溶接中に、各電池ストリングにおけるセルに対してＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、エレクトロルミネッセンス）検査と外観検査を行う必要がある。外観検査は、セルの表面に異物が付着しているか否かを検査し、また、セル間の距離が設計要求を満たすか否かを検査するために用いられる。ＥＬ検査と外観検査中に、セルを撮影する必要があり、セルごとにセルの画像を取得できる。
また、各電池ストリングにおけるセルに対してＰＬ（Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、フォトルミネッセンス）検査を行うことで、セルの内部に潜在している各種の欠陥、例えば、セル自体に存在するマイクロクラックや割れや破片を検出しもよい。
直列溶接ワークステーションにおけるＰＬ検査アセンブリによってＰＬ検査を行い、ＰＬアセンブリは、レーザーバンド走査型光源アセンブリと、赤外線カメラ検出アセンブリとを含み、それらの２つのアセンブリはセルの上側スペースに実装され、赤外線カメラの作動領域は対応するセルをカバーする。レーザーバンド走査型光源アセンブリの作動時に、赤外線カメラが露光をオンにし、レーザー走査型光源アセンブリの走査範囲内のセルにおける対応する位置にフォトルミネッセンスを発生させ、赤外光が発生し、赤外線カメラは連続的に撮影し、連続的な走査と連続的な撮影によって全体的な写真が形成される。検査プロセス全体は、非接触であることで、セルが損傷されるリスクがなく、直列溶接機によるセルのフィーディング又は直列溶接プロセスにおける各段階に応用できる。
ある場合において、電池ストリングの溶接中に、ｎ枚目のセルを溶接する時、各電池ストリングにおける前の（ｎ－１）枚のセルを検査し、各電池ストリングにおける前の（ｎ－１）枚のセルの画像を取得する。ｎは正整数である。
例えば、３つの電池ストリングを同時に溶接する時、電池ストリングごとに１５枚目のセルの溶接が完了すると、各電池ストリングにおける前の１４枚のセルを検査し、セルの画像を取得し、２９枚目のセルの溶接が完了すると、１４～２８枚目のセルを検査する。
別の場合において、電池ストリングの溶接中に、ｎ個目の接続リボンの溶接が完了すると、（ｎ－１）個目の接続リボンとｎ個目の接続リボンとの間のセル、及びｎ個目の接続リボンが位置するセルを検査する。ｎは正整数である。
例えば、電池ストリングの溶接中に、３つの電池ストリングを同時に溶接すると、電池ストリングごとに、セル３１は５枚おきに１本の接続リボンが溶接され、３個目の接続リボン５２の溶接が完了すると、２個目の接続リボン５１と３個目の接続リボン５２との間のセル、及び３個目の接続リボンが位置するセルを検査し、即ち、ブロック５０内に存在するすべてのセルを検査し、セルの画像を取得する。
任意に、直列溶接機で少なくとも２つの電池ストリングにおける一部又は全部のセルに対して、ＥＬ検査、外観検査を行い、あるいは、直列溶接機で少なくとも２つの電池ストリングにおける一部又は全部のセルに対して、ＥＬ検査、ＰＬ検査と外観検査を行う。
任意に、ＥＬ検査は、電池ストリングのバスバーの溶接が完了した後で実行され、ＥＬ通電されている２つの電極は、両端のバスバーに対応して押さえられることで、セルへの直接的な物理接触と圧力による損傷のリスクを避けることができる。
（ステップ１０３）修理の必要があるセルの画像をリワークワークステーションに送信する。
セルの検査結果を分析することによって、セルの修理の要否を決定できる。
ある場合において、ジョブショップでＭＥＳシステムを利用する場合、直列溶接ワークステーションにて修理の必要があるセルの画像をＭＥＳ（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）に送信し、ＭＥＳシステムによって修理の必要があるセルの画像をリワークワークステーションに送信する。
別の場合において、ジョブショップでＭＥＳシステムを利用することなく、直列溶接ワークステーションとリワークワークステーションはセルの画像とセルの検査結果が格納されているホストを共用する場合、当該ホストにいくつかの表示デバイスが同時に接続でき、そのうちの１つの表示デバイスはリワークワークステーションに設けられ、リワークワークステーションに設けられている表示デバイスは当該ホストに格納されているセルの画像とセルの検査結果を直接表示する。
（ステップ１０４）少なくとも２つの電池ストリングの先端部と末端部にバスバーを自動的に溶接し、１つのセルモジュールを形成する。
バスバーは少なくとも２つの電池ストリングの先端部と末端部を並列接続するために用いられる。直列溶接中に、直列溶接機から出た少なくとも２つの電池ストリングの先端部をバスバーで並列接続し、また、少なくとも２つの電池ストリングの末端部をバスバーで並列接続し、１つのセルモジュールを形成する。セルモジュールごとにデフォルトのセルモジュール番号がある。
ある場合において、リード線の溶接は直列溶接ワークステーションにて行い、直列溶接ワークステーションにおいて、少なくとも２つの電池ストリングの先端部と末端部をそれぞれバスバーで並列接続するとともに、先端部のバスバーにリード線を溶接する。
図６に示すように、直列溶接機から出た３つの電池ストリングの先端部をバスバー６１で並列接続し、３つの電池ストリングの末端部をバスバー６２で並列接続し、これらの３つの電池ストリングに先端部のバスバー、末端部のバスバーを溶接した後、１つのセルモジュールを形成する。その後、先端部のバスバー６１にリード線６３を溶接する。
末端部のバスバーの溶接はデバイスによって自動的に完成されることで、人件コストが低下する。
リード線の溶接は直列溶接ワークステーション以外にて行ってもよく、積層ワークステーションにてリード線を溶接してもよい、ことに注意されたい。
（ステップ１０５）セルモジュールを順にフロントガラスに搭載し、修理の必要があるセルをマーキングする。
フロントガラスはガラスフィーダーによってベルトに置かれる。
任意に、フロントガラスのフィーディング中に、デバイスによってフロントガラスにおける所定の位置に、バーコードをインクジェット印字又は彫刻したり、ＲＦＩＤタグを設けたり、バーコード付きのランカードを設けたりする。
バーコード／ＲＦＩＤタグはフロントガラスをマーキングするために用いられる。フロントガラスにおける所定の位置は、予め決定されたものであり、実際の状況に応じて調整できる。
フロントガラスがレイアップワークステーションに搬送された時、セルモジュールを順にフロントガラスに搭載する。修理の必要があるセルをマーキングする。
任意に、修理の必要があるセルの裏面をマーキングする。
修理の必要があるセルをマーキングすることによって、リワーク関係者は、セルを容易に検索、修理することができる。
修理の必要があるセルへのマーキングは、セルモジュールを順にフロントガラスに搭載した後で行っても、セルモジュールを順にフロントガラスに搭載する前に行ってもよい、ことに注意されたい。
任意に、フロントガラスとセルモジュールとを対応付けする。具体的には、フロントガラスにおけるバーコード／ＲＦＩＤタグと、セルモジュールにおけるセルモジュール番号とを対応付けし、フロントガラスとセルモジュールとの対応関係を取得する。
フロントガラスとセルモジュールとを対応付けした後、ジョブショップでＭＥＳシステムを利用する場合、フロントガラスとセルモジュールとを対応付けした対応関係をＭＥＳシステムにアップロードする。
ジョブショップでＭＥＳシステムを使用することなく、ホストによってセルの画像とセルの検査結果を格納する場合、フロントガラスとセルモジュールとを対応付けした対応関係をホストにアップロードする。
任意に、セルモジュールにバーコードがインクジェット印字されており、修理関係者は、セルモジュールにおけるバーコードによって、ＭＥＳシステム又はホストから対応するセルモジュールの情報を呼び出す。
レイアップワークステーションには不良品の保管エリアが設けられており、レイアップワークステーションでは、修理の必要があるセルを含むセルモジュールを優先的に不良品の保管エリアに置き、また、修理の必要があるセルを含まないセルモジュールを優先的にフロントガラスに搭載する、ことに注意されたい。
（ステップ１０６）セルモジュールに修理の必要があるセルを含むか否かを判別する。
任意に、作業者によって、セルモジュールに修理の必要があるセルを含むか否かを判別し、即ち、作業者によって、セルモジュールに修理マークが付いているセルを含むか否かを判別する。
任意に、ＭＥＳシステム又はホストは、セルモジュールのセルモジュール番号によって、セルモジュールに修理の必要があるセルを含むか否かを検査し、あるいは、ＭＥＳシステム又はホストは、フロントガラスのバーコード／ＲＦＩＤタグによって、セルモジュールに修理の必要があるセルを含むか否かを検査する。
セルモジュールに修理の必要があるセルが含まれる場合に、リワーク指令を出し、リワーク指令に従って、当該セルモジュールが搭載されているフロントガラスをリワークステーションへ搬送する。
修理の必要があるセルを含むセルモジュールが搭載されているフロントガラスはリワークステーションに搬送された後、リワークステーションに設けられているスキャナで、フロントガラスにおけるバーコードやＲＦＩＤタグ、又はフロントガラスに設けられているランカードにおけるバーコードをスキャンしてから、ＭＥＳシステム又はホストから対応するセルモジュールのセルの画像を呼び出す。
任意に、作業者によって、フロントガラスにおけるバーコード／ＲＦＩＤタグによって、ＭＥＳシステム又はホストから対応するセルモジュールのセルの画像を呼び出し、あるいは、レイアップワークステーションにおけるデバイスによって、フロントガラスにおけるバーコード／ＲＦＩＤタグによって、ＭＥＳシステム又はホストから対応するセルモジュールのセルの画像を自動的に呼び出し、例えば、リワークステーションに設けられているスキャナで、フロントガラスにおけるバーコードをスキャンしてから、フロントガラスにおけるバーコードによって、ＭＥＳシステム又はホストから対応するセルモジュールのセルの画像を呼び出す。
セルモジュールにおける対応するセルの画像を呼び出した後、セルモジュールにおける対応するセルの画像を示し、作業者によって、示されているセルの画像とセルの実体に基づいて、フロントガラスに搭載されているセルの修理の要否を判別する。
作業者によって、フロントガラスに搭載されているセルを修理する必要があると判別した場合、フロントガラスに搭載されているセルを修理し、セルを修理した後、続いてセルモジュールが搭載されているフロントガラスを搬送ベルトによって積層ワークステーションへ搬送する。
作業者によって、フロントガラスに搭載されているセルを修理する必要がないと判別した場合、セルモジュールが搭載されているフロントガラスを搬送ベルトによって直接積層ワークステーションへ搬送する。
セルモジュールに修理の必要があるセルが含まれない場合に、セルモジュールが搭載されているフロントガラスを搬送ベルトによって積層ワークステーションへ搬送する。
（ステップ１０７）積層ワークステーションにて隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接する。
ある場合において、直列溶接ワークステーションにてリード線を溶接すると、積層ワークステーションにて隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接すればよい。
別の場合において、直列溶接ワークステーションにてリード線を溶接しないと、積層ワークステーションにて隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接する以外、セルモジュールごとに、先端部のバスバーにリード線を溶接する必要もある。
図７に示すように、セルモジュール７１０の末端部のバスバー７１とセルモジュール７２０の末端部のバスバー７２とは互い溶接され、図７に示す黒いエリア７３は２つのセルモジュールの接続領域であり、また、セルモジュールごとに、先端部のバスバーにリード線６３が溶接されている。
隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接することで、隣接する２つのセルモジュールは直列接続される。
一般的な積層プロセスには２人の作業者が必要であり、セルモジュールの先端部にある作業者はリード線を引き出し、セルモジュールの末端部にある作業者はそれに合わせて平らに敷けばよいため、セルモジュールの末端部の作業者の作業量が少ない。本出願においては、積層ワークステーションにて隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを溶接し、バスバーの溶接を末端部へ変更し、セルモジュールの末端部にある作業者は直列接続した隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接する。そうすると、先端部と末端部の作業者の作業量をバランスよく調整し、作業時間は十分に生かされる。積層ワークステーションにてリード線を溶接すると、セルモジュールの先端部にある作業者は先端部のバスバーにリード線を溶接する必要もある。
（ステップ１０８）裏面接着フィルムと裏面板材を敷設する。
セルモジュールに裏面接着フィルムと裏面板材を敷設する。セルモジュールの先端部にある作業者は、リード線を裏面接着フィルムと裏面板材から引き出す。
（ステップ１０９）ラミネートする前に、ＥＬ検査と外観検査を行う。
ラミネートする前のＥＬ検査と外観検査は従来技術であるため、ここでは繰り返して説明しない。
ＥＬ検査と外観検査を完成した後、ラミネート、トリミング、ＥＬ検査、フレーミング、ジャンクションボックス取付、ポッティング、発光効率テスト、最終検査、パッケージングを行うことで、光起電力アセンブリが製造される。
本発明の実施例による光起電力アセンブリの加工方法によれば、電池ストリングの直列溶接のプロセスに、ライン内でのＥＬ／ＰＬ検査と外観検査を追加し、セルに不良が発生したか否かをライン内で自動的に判別し、不良が発生したセルをリワークステーションにフィードバックし、リワークステーションにてＭＥＳシステムからセルの画像を呼び出すことができることによって、修理関係者がセルに発生した異常を容易に確認でき、直列溶接中に発生したミスが後工程で見つけられ、多量の不合格の製品を生産してしまうことが避けられるとともに、セルの不良を含むセルの画像を示すことで、修理中における作業者の作業が簡素化され、作業者の修理速度も向上する。
なお、複数の電池ストリングの同時溶接、及びブロック化されたアセンブリの製造工程によって、伝統的な光起電力アセンブリの製造プロセスにおける単一ストリングのレイアップ工程、アセンブリストリング間で固定のためのテープ接着、バスバーの溶接、リード線の溶接などの工程を統合して簡素化し、光起電力アセンブリの製造効率を向上させ、光起電力アセンブリの製造プロセスに発生した不良が制御されるうえで、エラー防止を実現してロットフェイルのリスクを回避し、光起電力アセンブリ製造全体を知能ＡＩ閉ループというレベルに向上させることができ、製造の自動化レベルの向上を実現し、歩留まりを高くし、総合コストを削減することもできる。
電池ストリングにおけるセルに対する検査は、少なくとも２つの電池ストリングの先端部と末端部にバスバーを自動的に溶接した後で行ってもよく、即ち、当該光起電力アセンブリの加工方法は、直列溶接ワークステーションにて直列溶接機で少なくとも２つの電池ストリングを同時に溶接し、セルの溶接中に、所定の位置で接続リボンを溶接した後、少なくとも２つの電池ストリングの先端部と末端部にバスバーを自動的に溶接し、１つのセルモジュールを形成してから、電池ストリングにおけるすべてのセルを検査し、修理の必要があるセルの画像をリワークワークステーションに送信し、セルモジュールを順にフロントガラスに搭載し、修理の必要があるセルをマーキングし、その後、セルモジュールに修理の必要があるセルを含むか否かを判別し、セルモジュールに修理の必要があるセルを含むか否かによって、後ステップを実行し、即ち、前記ステップ１０６からステップ１０９を実行する、ことである、ことに注意されたい。
前記した本発明の実施例の番号は単に説明するためのものに過ぎず、実施例の優先度を示さない、ことに注意されたい。
以上に説明されたのは本発明の好ましい実施例に過ぎず、それによって本発明を制限することは意図しない。本発明の精神と原則の範囲内の修正、等価置換、改良などは、全て本発明で保護する範囲内に含まれるべきである。
例えば、図５を参照し、電池ストリングの溶接中に、３つの電池ストリングを同時に溶接すると、電池ストリングごとに、セル３１は５枚おきに１本の接続リボンが溶接され、３個目の接続リボン５２の溶接が完了すると、２個目の接続リボン５１と３個目の接続リボン５２との間のセル、及び３個目の接続リボンが位置するセルを検査し、即ち、ブロック５０内に存在するすべてのセルを検査し、セルの画像を取得する。
Claims (12)
- 光起電力アセンブリの加工方法であって、
直列溶接ワークステーションにて直列溶接機で少なくとも２つの電池ストリングを同時に溶接し、セルの溶接中に、所定の位置で前記少なくとも２つの電池ストリングを並列接続するための接続リボンを溶接することと、
直列溶接ワークステーションにて少なくとも２つの電池ストリングにおけるセルを検査し、セルの画像、及びセルの修理の要否を示すためのセルの検査結果を取得することであって、検査はＥＬ検査、外観検査を含むか、ＥＬ検査、ＰＬ検査、外観検査を含むことと、
修理の必要があるセルの画像をリワークワークステーションに送信することと、
少なくとも２つの電池ストリングの先端部と末端部にバスバーを自動的に溶接し、１つのセルモジュールを形成することであって、前記バスバーは少なくとも２つの電池ストリングの先端部と末端部を並列接続するために用いられることと、
セルモジュールを順にフロントガラスに搭載し、修理の必要があるセルをマーキングすることと、
セルモジュールに修理の必要があるセルを含むか否かを判別し、セルモジュールに修理の必要がある不良セルが含まれる場合に、リワーク工程の指令を出し、リワーク指令に従って、セルモジュールが搭載されているフロントガラスをリワークステーションへ搬送し、セルモジュールに修理の必要があるセルが含まれない場合に、セルモジュールが搭載されているフロントガラスを積層ワークステーションへ搬送することと、
積層ワークステーションにて隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接することと、
裏面接着フィルムと裏面板材を敷設することと、
ラミネートする前に、ＥＬ検査と外観検査を行うことと、を含むことを特徴とする光起電力アセンブリの加工方法。 - 少なくとも２つの電池ストリングの先端部と末端部にバスバーを自動的に溶接する時、先端部のバスバーにリード線を溶接すること、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 積層ワークステーションにて隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接する時、セルモジュールごとに、先端部のバスバーにリード線を溶接すること、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記少なくとも２つの電池ストリングに対する検査は、
電池ストリングの溶接中に、ｎ枚目のセルを溶接する時、各電池ストリングにおける前の（ｎ－１）枚のセルを検査することを含み、ｎは整数であることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 前記少なくとも２つの電池ストリングに対する検査は、
電池ストリングの溶接中に、ｎ個目の接続リボンの溶接が完了すると、（ｎ－１）個目の接続リボンとｎ個目の接続リボンとの間のセル、及びｎ個目の接続リボンが位置するセルを検査すること、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 前記修理の必要があるセルに対するマーキングは、
セルモジュールを順にフロントガラスに搭載した後で、修理の必要があるセルの裏面をマーキングすること、
あるいは、セルモジュールを順にフロントガラスに搭載する前に、修理の必要があるセルの裏面をマーキングすること、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 前記電池ストリングにおけるセルは、１セル、１／２セル、１／３セル、１／４セル、１／５セル、１／６セルのうちのいずれか１つである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記積層ワークステーションにて直列接続した隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接することは、
積層ワークステーションにて末端部の作業者は、直列接続した隣接する２つのセルモジュールの末端部のバスバーを互いに溶接すること、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - ラミネート、トリミング、ＥＬ検査、フレーミング、ジャンクションボックス取付、ポッティング、発光効率テスト、最終検査、パッケージングをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 電池ストリングのバスバーの溶接が完了した後、直列溶接ワークステーションにて少なくとも２つの電池ストリングにおけるセルに対してＥＬ検査を行い、ＥＬ通電されている２つの電極は両端のバスバーに対応して押さえられる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記リワークワークステーションへの修理の必要があるセルの画像の送信は、
ジョブショップでＭＥＳシステムを利用する場合、修理の必要があるセルの画像を前記ＭＥＳシステムに送信し、前記ＭＥＳシステムによって修理の必要があるセルの画像を前記リワークワークステーションに送信することと、
ジョブショップでＭＥＳシステムを利用することなく、ホストによってセルの画像とセルの検査結果を格納する場合、修理の必要があるセルの画像を直列溶接ワークステーションとリワークワークステーションが共用する前記ホストに格納し、前記ホストにいくつかの表示デバイスが接続され、そのうちの１つの表示デバイスは前記リワークワークステーションに設けられ、前記リワークワークステーションに設けられている表示デバイスはホストに格納されているセルの画像を直接表示することと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 前記セルモジュールが搭載されているフロントガラスをリワークステーションに搬送した後、前記方法は、
リワークワークステーションで対応するセルモジュールのセルの画像を呼び出して示すことと、
作業者によって、示されているセルの画像とセルの実体に基づいて、フロントガラスに搭載されているセルの修理の要否を判別することと、
作業者によって、フロントガラスに搭載されているセルを修理する必要があると判別した場合、フロントガラスに搭載されているセルを修理し、セルを修理した後、続いてセルモジュールが搭載されているフロントガラスを積層ワークステーションへ搬送することと、
作業者によって、フロントガラスに搭載されているセルを修理する必要がないと判別した場合、セルモジュールが搭載されているフロントガラスを直接積層ワークステーションへ搬送することと、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
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