JP6588563B2

JP6588563B2 - タビング装置

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Publication number: JP6588563B2
Application number: JP2017547511A
Authority: JP
Inventors: ヨン・イク・パク; ボム・ス・キ; クァン・イル・ジョン
Original assignee: ゼウスカンパニーリミテッド
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2019-10-09
Anticipated expiration: 2037-02-20
Also published as: CN206236690U; WO2017155225A1; JP2018513553A; TWI643357B; KR20170106545A; TW201733152A

Description

本発明は、タビング装置に関し、さらに詳しくは、水平方向に移送される複数のセルを電気的に連結するようにセルの上下部に導線を供給し、セルの上部にジグを供給するタビング装置に関するものである。

人類は、石油、石炭、原子力、天然ガスなどから殆どのエネルギーを得ているが、このような化石及び原子力エネルギー源は遠くない未来に枯渇すると予測されている。よって、世界各国は新再生エネルギーの研究開発に拍車をかけており、その中で太陽光発電は日光が照らすどこでも電気を得ることができ、他の発電方式とは異なって公害が全くなく、より一層注目されている。

太陽光発電のためには、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換させる半導体素子が必要であり、これを太陽電池という。一般に単位太陽電池のみでは最大電圧が約０．５Ｖしか発生しないので、太陽電池を直列に連結して用いなければならない。このように単位太陽電池を連結してモジュール化したものを太陽電池モジュールという。

太陽電池モジュールの製造過程は、セルテスト（ｃｅｌｌｔｅｓｔ）工程、タビング（ｔａｂｂｉｎｇ）工程、レイアップ（ｌａｙ−ｕｐ）工程、ラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）工程及びモジュールテストであって、大きく５つの工程に分けることができる。

第１番目に、セルテスト工程では、多様な電気的性質を有するセルをテスト後に区別して類似の電気的性質を有するセル同士に分類し、第２番目に、タビング工程では、太陽電池を直列に連結するために太陽電池に導体リボンを接合する。

第３番目に、レイアップ工程では、タビング工程で製作された一列の太陽電池を再び横方向に配列して所望の模様を作った後、低鉄分強化ガラス、ＥＶＡ、バックシートなどを積層する。

第４番目に、ラミネーション工程では、積層された太陽電池モジュール資材を高温で真空圧着して、太陽電池モジュールが衝撃に耐えられるようにし、防水性を有するようにする。最後に、モジュールテスト工程では、完成した太陽電池モジュールが正常に作動するかをテストする。

一方、タビング工程は、前記工程のうち一番核心的な工程であって、リボンが中間で切れたり十分に接合されなければ、太陽電池モジュール全体を使えないので、タビング工程が太陽電池モジュールの品質を決定する。

タビング工程を概略的に見てみると、リボンリールから供給される２本のリボンが切断され、切断されたリボンがグリッパー（ｇｒｉｐｐｅｒ）により太陽電池に安着した後、太陽電池とリボンがソルダリング（ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）される。この時、太陽電池またはリボンにフラックス（ｆｌｕｘ）が塗布される。

最近では太陽電池セルが薄型化されている。太陽電池セルの薄型化により、太陽電池セルを移送させる時に圧着力により太陽電池セルが損傷することがある。また、太陽電池セルがソルダリングされる時に太陽電池セルが熱によって曲がることにより、太陽電池セルが損傷することがある。

従来の技術として、特許文献１には、タバーストリンガー及びタビングストリング方法が開示されている。タバーストリンガーは、リボンリールから供給されたリボンの上下左右ベンディングを補正して前記リボンを平坦に伸ばすリボンレベラーと、前記リボンレベラーにより平坦になったリボンを切断するリボン切断機と、前記リボン切断機により切断されたリボンの一端をつかむ第１グリッパーと、前記切断されたリボンをメインコンベヤーに移動させる第２グリッパーと、前記太陽電池または前記リボンにフラックスを塗布するフラックスコーティング部と、前記太陽電池と前記リボンを接合させるソルダリング部とを含む。前記フラックスコーティング部は、レールに結合された直線ロボット及び前記直線ロボットに結合された２つのフラックス噴射ノズルからなる。

特許文献２には、移送コンベヤーにより移送される太陽熱電池板の上面にリボンを接合させるタビング装置であって、レーザビームを発振するレーザ発振部と、前記レーザ発振部により発振されたレーザビームの大きさを調節するビームエキスパンダーと、レーザビームの分布を均一にするビーム均一分布機構からなるビーム調節部と、前記ビーム調節部を通過したレーザビームを前記太陽熱電池板の上面に照射するようにレーザビームの方向を調節する光学部と、前記光学部を通過したレーザビームを集光させて集光されたレーザビームを前記太陽熱電池板と前記リボンの相互接合部位に照射できるようにする対物レンズと、前記対物レンズの下側の前記移送コンベヤー上に備えられて前記移送コンベヤーで移送される前記太陽熱電池板の上面を均一に加圧する均一加圧部材とを含んで構成されることにより、太陽熱電池板の生産性を向上させることができる太陽熱電池板用レーザタビング装置が開示されている。

特許文献３には、太陽電池セル用タビング装置が開示されている。太陽電池セル用タビング装置は、太陽電池セルに形成された複数の電極ラインが電気的に連結されるようにする金属電極を前記太陽電池セルに接合する。太陽電池セル用タビング装置は、前記太陽電池セルの上部に前記金属電極が配置された状態で、前記太陽電池セルの少なくともいずれか一つの面に対して上下に移動可能に設けられ、前記太陽電池セルの方向への移動時に加熱した状態で前記太陽電池セルと前記金属電極が互いに当接するように加圧して前記金属電極を前記太陽電池セルに接合されるようにする接合ユニットを含む。

しかし、このような従来の太陽電池セル用タビング装置は、リボンやワイヤのような導線の供給時及び移載時に多くの時間が要されたり、このためにタビング工程の遅延が発生する問題がある。

韓国登録特許第１０−１０５８３９９号公報韓国登録特許第１０−１０９７０５２号公報韓国公開特許第１０−２０１３−００１１６７７号公報

本発明は、セルに導線及びジグの移載時間を短縮させると共に、タビング装置の歩留まり及び効率を向上できるタビング装置を提供する。

また、本発明は、導線のグリッピングを容易にすると共に、導線の移載性能を向上できるタビング装置を提供する。

また、本発明は、導線のグリッピングを容易にすると共に、導線の移動空間を最小化できるタビング装置を提供する。

また、本発明は、導線の供給を容易にし、切断を容易にすると共に、導線の供給性能を向上できるタビング装置を提供する。

また、本発明は、移送される最初のセル、中間のセル、最後のセルに該当する導線の長さを多様に調節できるタビング装置を提供する。

また、本発明は、セルの供給を容易にすると共に、セルの下部に導線の安着を容易にすることができるタビング装置を提供する。

本発明の一実施例によるタビング装置は、水平方向に移送される複数のセルを電気的に連結するようにセルの上下部に導線を供給し、セルの上部にジグを供給するタビング装置であって、前記導線を供給する導線供給部と、前記導線の先端をグリップして引き出す導線引出部と、前記引き出された導線の前端と後端をグリップする導線グリップ部と、前記グリップされた導線の後端を切断する導線切断部と、前記導線グリップ部を前記セルの上部に移送するグリッパー駆動部とを含む。

一実施例において、タビング装置は、前記ジグをグリップするジググリップ部をさらに含む。一実施例において、前記グリッパー駆動部は、前記導線グリップ部及び前記ジググリップ部を前記セルの上部に移送する。

一実施例において、前記ジググリップ部は、前記セルに前記導線を供給した状態で前記セルに前記ジグ及び前記導線を共に安着させるように前記ジグをグリップするジググリッパーを含む。

一実施例において、前記導線グリップ部は、前記導線供給部の下流に順に離隔して設けられて前記導線をグリップする第１乃至第３グリッパーを含む。

一実施例において、前記第１グリッパー及び前記第２グリッパーは、移送される最初のセルに供給される導線をグリップし、前記第１グリッパー及び前記第３グリッパーは、前記最初のセルの次に移送される１以上の中間のセルに供給される導線をグリップし、前記第２グリッパー及び前記第３グリッパーは、移送される最後のセルに供給される導線をグリップする。

一実施例において、前記導線グリップ部は、前記導線供給部の下流に前後方に移動するように設けられて前記導線をグリップする第４グリッパー及び第５グリッパーを含む。

一実施例において、前記第４グリッパー及び前方に移動した第５グリッパーは、移送される最初のセルに供給される導線をグリップし、前記第４グリッパー及び前記第５グリッパーは、前記最初のセルの次に移送される１以上の中間のセルに供給される導線をグリップし、前記第５グリッパー及び後方に移動した前記第４グリッパーは、移送される最後のセルに供給される導線をグリップする。

一実施例において、前記導線グリップ部は、左右方向への移動により導線をグリップするグリッパーを含む。一実施例において、前記導線供給部は、巻き取られた導線を解いて提供する供給ユニットからなっている。

一実施例において、前記導線切断部は、前記導線供給部から解かれた導線を切断する切断ユニットを含む。一実施例において、前記切断ユニットは、左右方向への移動により導線を切断するカッターを含む。

一実施例において、前記導線グリップ部は、前記導線供給部及び前記導線切断部の下流で前後方への移送により前記導線の切断の長さを調節する。

一実施例において、タビング装置は、前記導線供給部の側方に設けられ、前記セルに前記導線及び前記ジグが安着した状態で前記セルと前記導線を互いに接合させるようにソルダリング区間に前記セルを供給するセル供給部をさらに含む。

一実施例によれば、セルの上部に導線及びジグをグリッパー駆動部により移載して共に安着させることにより、セルに導線とジグの移載時間を短縮させることができる。よって、タビング装置の歩留まり及び効率を向上させることができる。

また、導線グリップ部が移送される最初のセル、中間のセル、最後のセルを順次グリップするように３つの支点に設けられた固定式グリッパーを含むので、導線のグリッピングを容易にすると共に、導線の移載性能を向上させることができる。

また、導線グリップ部が移送される最初のセル、中間のセル、最後のセルを順次グリップするように２つの支点に設けられた移動式グリッパーを含むので、導線のグリッピングを容易にすると共に、導線の移載性能を向上させることができる。

また、導線グリップ部が左右方向への移動により導線をグリップするグリッパーを含むので、導線のグリッピングを容易にすると共に、導線の移動空間を最小化することができる。

また、導線供給部から巻き取られた導線が解かれて導線切断部の左右方向への移動により切断されて供給されるので、導線の供給を容易にし、切断を容易にすると共に、導線の供給性能を向上させることができる。

また、導線供給部及び導線切断部の下流で導線引出部の前後方への移送により導線の切断の長さが調節されるので、移送される最初のセル、中間のセル、最後のセルに該当する導線の長さを多様に調節することができる。

また、セル供給部が導線供給部の側方（例えば、左側、右側、または、左右両側）に設けられたセル供給ユニットを備えるので、セルの供給を容易にすると共に、セルの下部に導線の安着を容易にすることができる。

本発明の一実施例によるタビング装置の導線グリップ部の一例を示すブロック図である。本発明の一実施例によるタビング装置の導線グリップ部の一例の動作状態を示すブロック図である。本発明の一実施例によるタビング装置の導線グリップ部の一例の動作状態を示すブロック図である。本発明の一実施例によるタビング装置の導線グリップ部の一例の動作状態を示すブロック図である。本発明の一実施例によるタビング装置の導線グリップ部の他の例を示すブロック図である。本発明の一実施例によるタビング装置の導線グリップ部の他の例の動作状態を示すブロック図である。本発明の一実施例によるタビング装置の導線グリップ部の他の例の動作状態を示すブロック図である。本発明の一実施例によるタビング装置の導線グリップ部の他の例の動作状態を示すブロック図である。本発明の一実施例によるタビング装置の導線グリップ部の他の例の動作状態を示すブロック図である。本発明の一実施例によるタビング装置の導線引出部を示すブロック図である。本発明の一実施例によるタビング装置を示すブロック図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の一実施例をさらに詳細に説明する。以下の説明において、前方は図１〜図９において右側方向を示し、後方は図１〜図９において左側方向を示す。左側は図１１における左側方向を示し、右側は図１１における右側方向を示す。上方は図１〜図９における上側を示し、下方は図１〜図９における下側を示す。水平方向は前方、後方、左側、右側を含む平面上の方向を示す。

図１〜図４に示すように、本実施例のタビング装置は、導線供給部１０、導線引出部２０、導線グリップ部３０、導線切断部４０及びグリッパー駆動部を含む。タビング装置は、水平方向に移送される太陽電池用複数のセルを電気的に連結するように太陽電池用セルの上下部に導線２を供給し、太陽電池用セルの上部にジグ３を供給する。

導線供給部１０は、導線２をセルに安着させるように供給する。導線供給部１０は、リールやローラに巻き取られた（ｗｉｎｄｉｎｇ）導線２を解いて（ｕｎｗｉｎｄｉｎｇ）導線２を提供する供給ユニットを含む。

導線引出部２０は、導線供給部１０から供給された導線２の先端をグリップして引き出す。導線引出部２０は、導線供給部１０及び導線切断部４０の下流で前後方への移送により導線２の切断の長さを調節する導線グリッパー２１を含む。

導線グリッパー２１は、図１０に示すように、導線供給部１０から供給される導線２をグリップするように固定グリッパー２１ａ及び移動グリッパー２１ｂを含む。固定グリッパー２１ａと移動グリッパー２１ｂの間に導線２が挿入された状態で、移動グリッパー２１ｂの左右方向への移動により導線２がグリップされて固定される。

また、導線グリッパー２１は、固定グリッパー２１ａと移動グリッパー２１ｂの間に導線２を挿入した状態で、導線２を切断する切断グリッパー２１ｃをさらに含むことができる。

グリッパーの駆動手段は、導線グリッパー２１の下部に設けられて移動グリッパー２１ｂに左右方向への移動のための駆動力を提供する。例えば、グリッパーの駆動手段は、油空圧シリンダまたは線形モータなどのアクチュエーターを含む。

グリッパーの前後方駆動手段は、導線グリッパー２１の下部に設けられて導線グリッパー２１に前後方への移動のための駆動力を提供する。例えば、グリッパーの前後方駆動手段は、油空圧シリンダまたは線形モータなどのアクチュエーターを含む。

導線グリップ部３０は、導線供給部１０から導線引出部２０により導線供給部１０の下流に引き出された導線２の前端及び後端をグリップしてセルの上下部に前記切断された導線２を移載する。

導線グリップ部３０は、導線供給部１０の下流に順に所定の距離だけ離隔された状態で設けられ、複数の導線２を順次グリップして移載する第１グリッパー３１、第２グリッパー３２及び第３グリッパー３３を含む。

図２に示すように、第１グリッパー３１及び第２グリッパー３２は下方に移動して、移送される最初のセルに供給される導線２をグリップする。図３に示すように、第１グリッパー３１及び第３グリッパー３３は下方に移動して、最初のセルの次に移送される１以上の中間のセルに供給される導線２をグリップする。図４に示すように、第２グリッパー３２と第３グリッパー３３は下方に移動して、移送される最後のセルに供給される導線２をグリップする。

第１グリッパー３１、第２グリッパー３２及び第３グリッパー３３は、導線引出部２０の導線グリッパー２１と同様に、固定グリッパーと移動グリッパーの間に導線を挿入した状態で、移動グリッパーの左右方向への移動により導線２をグリップしてセルの上下部に移載する。

導線切断部４０は、導線引出部２０により導線供給部１０から解いて導線２の切断の長さが調整された状態で、導線グリップ部３０によりグリップされた導線２の後端を切断する。

導線切断部４０は、導線供給部１０から解かれた導線２を切断する切断ユニットを含む。切断ユニットはカッターを含み、カッターの左右方向への移動により導線２を切断する。切断ユニットは、固定グリッパーと移動グリッパーの間に導線２を挿入して固定させた状態で、カッターを左右方向に移動させて導線２を切断する。

また、本実施例のタビング装置は、ジグ３をグリップするジググリップ部５０をさらに含む。

ジググリップ部５０は、セルに導線２を供給した状態で、セルの上部にジグ３を移載してセルに導線２及びジグ３を共に安着させるようにジグ３をグリップして供給するジググリッパーを含む。

グリッパー駆動部は、導線グリップ部３０及びジググリップ部５０をセルの上部に移送する。セルの上下部に導線２が安着した状態で、セルの上部にジグ３が移載され、セルに導線２及びジグ３が共に安着する。

グリッパー駆動部は、導線供給部１０及び導線切断部４０の下流で導線２及びジグ３を側方（例えば、左側、右側、または、左右両側）に移動させる油空圧シリンダまたは線形モータなどのような直線移送機構を含む。

また、図５〜図９に示すように、本実施例のタビング装置の他の導線グリップ部３０は、導線供給部１０の下流に前後方に移動するように設けられて導線２をグリップする第４グリッパー３４及び第５グリッパー３５を含むことができる。

図６に示すように、第４グリッパー３４が下降し、第５グリッパー３５は導線切断部４０の下流から後方に移動して下降する。その後、第４グリッパー３４及び第５グリッパー３５が移送される最初のセルに供給される導線２をグリップする。

図７に示すように、第４グリッパー３４及び第５グリッパー３５は、互いに隔離距離を維持した状態で下降して最初のセルの次に移送される１以上の中間のセルに供給される導線２をグリップする。

図８に示すように、第５グリッパー３５が下降し、第４グリッパー３４は導線切断部４０の下流から前方に移動して下降する。その後、第４グリッパー３４及び第５グリッパー３５が、移送される最後のセルに供給される導線２をグリップする。

また、最後のセルに供給される導線２は、図６に示す第４グリッパー３４及び第５グリッパー３５によりグリップされた状態で、導線引出部２０及び導線切断部４０により切断される。図９に示すように、導線２をグリップする第４グリッパー３４及び第５グリッパー３５は、導線引出部２０及び導線切断部４０の下流へ前方に移動して、導線２がセルに移載することができる。

また、第４グリッパー３４及び第５グリッパー３５は、導線引出部２０の導線グリッパー２１と同様に、固定グリッパーと移動グリッパーの間に導線が挿入された状態で、移動グリッパーの左右方向への移動により導線２をグリップしてセルの上下部に移載する。

また、本実施例のタビング装置は、図１１に示すように、導線供給部１０の側方（例えば、左側、右側、または左右両側）に設けられ、セルに導線２及びジグ３が安着した状態で互いに接合させるように、ソルダリング区間にセルを供給するセル投入部６０及びセル供給部７０をさらに含むことができる。

セル投入部６０は、一定の空間の容器に載置された複数枚のセルのうち１枚のセルをセル供給部７０に順次投入する。セル投入部６０は、ロボットアームやローダーなどのような伝達手段を含み、複数枚のセルを順次供給する。

セル供給部７０は、セルを順次供給するように移送するセル移送ユニットを含む。セル移送ユニットは、セルを順次供給するように移送駆動力を提供する駆動ローラと、駆動ローラの外周溝に結合されて駆動ローラの駆動力により移送される移送ベルトを含むことができる。

本実施例のタビング装置において、導線２が導線供給部１０から導線引出部２０により引き出される。導線供給部１０の左右両側のうち一方に設けられた導線グリップ部３０が導線供給部１０の下流に移動して導線２の両端をグリップする。導線２の両端が切断され、導線グリップ部３０により一方のセル供給部７０に移送してセルの上下部に導線２が安着する。

その後、導線２が導線供給部１０から導線引出部２０によって引き出される。導線供給部１０の左右両側のうち他方に設けられた導線グリップ部３０が導線供給部１０の下流に移動して導線２の両端をグリップする。導線２の両端が切断され、導線グリップ部３０により他方のセル供給部７０に移送してセルの上下部に導線２が安着する。

よって、本実施例のタビング装置は、導線供給部１０の左側及び右側に設けられたセル供給部７０に導線２を交互に移送して供給する。よって、タビング装置において導線２を左側及び右側のセルに連続的に供給して作業効率を向上させることができる。

以上で説明したとおり、一実施例によれば、セルの上部に導線及びジグをグリッパー駆動部により移載して共に安着させることにより、セルに導線及びジグの移載時間を短縮させることができる。よって、タビング装置の歩留まり及び効率を向上させることができる。

また、導線グリップ部が、移送される最初のセル、中間のセル、最後のセルを順次グリップするように３つの支点に設けられた固定式グリッパーを含むので、導線のグリッピングを容易にすると共に、導線の移載性能を向上させることができる。

また、導線グリップ部が、移送される最初のセル、中間のセル、最後のセルを順次グリップするように２つの支点に設けられた移動式グリッパーを含むので、導線のグリッピングを容易にすると共に、導線の移載性能を向上させることができる効果を提供する。

また、導線供給部及び導線切断部の下流で導線引出部の前後進の移送により導線の切断の長さが調節されるので、移送される最初のセル、中間のセル、最後のセルに該当する導線の長さを多様に調節することができる。

また、セル供給部が導線供給部の側方（例えば、左側、右側、または左右両側）に設けられたセル供給ユニットと、導線を傾斜してグリップする下部グリップユニットを含むので、セルの供給を容易にすると共に、セルの下部に導線の安着を容易にすることができる効果を提供する。

以上で説明した本発明は、その技術的思想または主な特徴から逸脱することなく、他の様々な形態で実施され得る。よって、前記実施例は、全ての点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈されてはならない。

１０導線供給部、２０導線引出部、３０導線グリップ部、４０導線切断部、
５０ジググリップ部、６０セル投入部、７０セル供給部

Claims

水平方向に移送される複数のセルを電気的に連結するようにセルの上下部に導線を供給し、セルの上部にジグを供給するタビング装置であって、
前記導線を供給する導線供給部と、
前記導線の先端をグリップして引き出す導線引出部と、
前記引き出された導線の前端と後端をグリップする導線グリップ部と、
前記グリップされた導線の後端を切断する導線切断部と、
前記導線グリップ部を前記セルの上部に移送するグリッパー駆動部と、を含み、
前記導線切断部は、前記導線供給部から解かれた導線を切断する切断ユニットを含み、
前記切断ユニットは、前記複数のセルが移送される水平方向に垂直な他の水平方向への移動により導線を切断するカッターを含む、
タビング装置。
前記ジグをグリップするジググリップ部をさらに含む、
請求項１に記載のタビング装置。
前記グリッパー駆動部は、前記導線グリップ部及び前記ジググリップ部を前記セルの上部に移送する、
請求項２に記載のタビング装置。
前記ジググリップ部は、前記セルに前記導線を供給した状態で前記セルに前記ジグ及び前記導線を共に安着させるように前記ジグをグリップして供給するジググリッパーを含む、
請求項２に記載のタビング装置。
前記導線グリップ部は、前記導線供給部の下流に順に離隔して設けられて前記導線をグリップする第１グリッパーと第２グリッパーと第３グリッパーを含む、
請求項１に記載のタビング装置。
前記第１グリッパー及び前記第２グリッパーは、移送される最初のセルに供給される導線をグリップし、
前記第１グリッパー及び前記第３グリッパーは、前記最初のセルの次に移送される１以上の中間のセルに供給される導線をグリップし、
前記第２グリッパー及び前記第３グリッパーは、移送される最後のセルに供給される導線をグリップする、
請求項５に記載のタビング装置。
前記導線グリップ部は、前記導線供給部の下流に前後方に移動するように設けられて前記導線をグリップする第４グリッパー及び第５グリッパーを含む、
請求項１に記載のタビング装置。
前記第４グリッパー及び前方に移動した第５グリッパーは、移送される最初のセルに供給される導線をグリップし、
前記第４グリッパー及び前記第５グリッパーは、前記最初のセルの次に移送される１以上の中間のセルに供給される導線をグリップし、
前記第５グリッパー及び後方に移動した前記第４グリッパーは、移送される最後のセルに供給される導線をグリップする、
請求項７に記載のタビング装置。
前記導線グリップ部は、前記複数のセルが移送される水平方向に垂直な他の水平方向への移動により導線をグリップするグリッパーを含む、
請求項１に記載のタビング装置。
前記導線供給部は、巻き取られた導線を解いて提供する供給ユニットを含む、
請求項１に記載のタビング装置。
前記導線引出部は、前記導線供給部及び前記導線切断部の下流で前後方への移送により前記導線の切断の長さを調節する、
請求項１に記載のタビング装置。
前記導線供給部の側方に設けられ、前記セルに前記導線及び前記ジグが安着した状態で前記セルと前記導線を互いに接合させるようにソルダリング区間に前記セルを供給するセル供給部をさらに含む、
請求項１に記載のタビング装置。