JPH09509013A - 太陽電池を相互接続するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 導電性のリボンによって太陽電池を相互に接続するための方法及び装置が提供される。この方法及び装置は、（ａ）電池装填ステーションから、電池ハンダ付けステーションへ、電池受け取りステーションを介して、電池を供給するための手段と、（ｂ）１又はそれ以上の導電性のリボンを１又はそれ以上の供給ロールから上記ハンダ付けステーションにある電池に供給し、上記１又はそれ以上のリボンが、上記ハンダ付けステーションにある電池の上に位置すると共に、その後上記受け取りステーションに受け取られる電池の下に位置することができるようにする手段と、（ｃ）上記リボンの切断及びハンダ付けを行って、上記１又はそれ以上のリボンの別個の部分を形成し、これら別個の部分の各々が、第１の電池の１つの接点にハンダ付けされた先導端と、第２の電池の第２の接点にハンダ付けされた追従端とを有するようにする、別個の手段とを使用することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】 太陽電池を相互接続するための方法及び装置 本発明は、太陽光電池すなわち太陽電池を相互接続する技術に関し、より詳細 には、複数の太陽電池を可撓性を有する導電体リボンによって相互接続するため の新規な方法及び装置に関する。 発明の背景 太陽光電池の製造は、シート又はウエーハの形態の半導体基板を準備する工程 を含み、そのような半導体基板は、その一方の表面（通常、「前方面」と呼ばれ ている）に隣接した、浅いｐ−ｎ接合を有している。太陽光線に対して透明なす なわち透過性を有するそれぞれの前方面に、反射防止膜（「ＡＲ」膜）を有する ことのできる、上述の基板は、一般に、「太陽電池ブランク（素材）」又は「太 陽電池基板」と呼ばれている。シリコン太陽電池の場合には、上記ＡＲ膜は、通 常、窒化ケイ素、あるいは、ケイ素又はチタンの酸化物から形成される。 例示であって特に限定するものではないが、代表的な太陽電池ブランクは、Ｅ ＦＧ成長され、ｐ形の導電性を有する、矩形状の多結晶シリコン基板の形態を取 ることができ、そのような多結晶シリコン基板は、０．０１２から０．０１８イ ンチの厚みを有すると共に、その前方面から約０．５ミクロンに位置するｐ−ｎ 接合を有しており、約８００オングストロームの厚みの窒化ケイ素コーティング が、その前方面を覆っている。実質的に等価な他の太陽電池ブランクも知られて おり、例えば、単結晶シリコン基板、及び、成型多結晶シリコン基板を挙げるこ とができる。 太陽電池ブランクは、半導体基板の前方面及び後方面の両方に電気接点（「電 極」と呼ばれることもある）を形成し、そのような半導体基板が太陽光線に露呈 された時に、電池から電流を回収することができるようにすることによって、太 陽電池として完成される。そのような電気接点は一般に、アルミニウム、銀、ニ ッケル、あるいは、他の幾つかの導電性の金属又は金属合金から形成される。一 般的な構造においては、シリコン太陽電池には、アルミニウムから形成される後 方接点と、銀から形成される前方接点とが与えられる。 電池の前方面の接点は、一般に、グリッドすなわち格子の形態であって、細い フィンガから成る列と、これらフィンガと交差する少なくとも１つの母線（「バ ス・バー」と呼ばれることもある）とを備えている。上記フィンガ並びに母線の 幅及び数は、太陽光線に露呈される前方面の面積が極力大きくなるように、選択 される。前方のグリッド接点は、２つの平行な母線を有することが多い。ＡＲコ ーティングは、前方接点によって覆われていない電池の前方面の領域の上に存在 して、そのような領域に接合されている。前方接点、及び、ＡＲコーティングが 形成される態様に応じて、ＡＲコーティングは、前方接点のかなりの部分を覆う こともできる。 後方接点は、太陽電池ブランクの後方面の全体を覆うことができるが、そのよ うなブランクの縁部に接近し且つその手前で終端となるように形成されることが 多い。コスト及び他の理由から、後方接点にはアルミニウムが好ましい。しかし ながら、そのような接点に対する接続導線のハンダ付けを容易にするために、ア ルミニウムコーティングに複数の開口を形成して、銀のハンダ付けパッドでその ような開口を充填し、隣接するアルミニウム層が若干重なるようにするのが有用 であることが分かっている。上記銀のパッドは、その下の基板とオーム接合すな わちオーミック・コンタクトを形成し、また、上記アルミニウム接点と電極抵抗 の小さい接続部を形成する。銀のパッドは、後方接点に対してハンダ付けされた 接続部を形成するための場所として用いられる。上記銀のハンダ付けパッドは、 上記後方接点と一体の部分として考えられる。そのような接点の構造は、米国特 許出願シリアルＮｏ．０７／５６１，１０１（出願日：１９９０年９月１日、発 明者：Ｆｒａｎｋ Ｂｏｔｔａｒｉ ｅｔ ａｌ．、発明の名称：”Ｍｅｔｈｏ ｄ ｏｆ Ａｐｐｌｙｉｎｇ Ｍｅｔａｌｌｉｚｅｄ Ｃｏｎｔａｃｔｓ Ｔｏ Ａ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌ”）に基づく、ＰＣＴ国際公開Ｎｏ．ＷＯ−９２／ ０２９５２に開示されている。アルミニウムコーティングが開口を有し、これら 開口が銀のハンダ付けパッドで充填されている、類似しているが別の後方接点の 構造においては、銀のハンダ付けパッドの縁部に重なるアルミニウムを備えてい る。この構造は、アルミニウムコーティングを形成する前に、銀のハンダ付けパ ッドを形成することにより、得られる。 上述の銀のハンダ付けパッドを必要とすることなく、銅又は銅合金の導線をア ルミニウム接点に接合することも可能である。しかしながら、そのような場合に は、アルミニウム接点は通常、１又はそれ以上の金属層で覆われており、そのよ うな金属層は、米国特許第４４５１９６９号（発行日：１９８４年６月５日、発 明者：Ａ． Ｒ． Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ、発明の名称：”Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌｓ”）に記載されているような 、ニッケル層、銅層及び錫層の如き、ハンダで濡れる金属層を含む。 グリッド形状の接点、及び、ＡＲコーティングをどのように前方面に形成する かは、本発明にとって重要なことではない。そのような接点及びコーティングは 、種々の方法で形成することができ、米国特許第４４５１９６９号、４６０９５ ６５号、４７５１１９１号、５０１００４０号、５０７４９２０号、英国特許第 ２２１５１２９号、及び、ＰＣＴ国際出願のＷＯ−８９／１２３２１（発行日： １９８９年１２月１４日）に例示されている。 前方のグリッド接点及びＡＲコーティングがどのように形成されるかには関係 無く、前方接点の少なくとも一部は、ＡＲコーティングで覆われず、そのような 接点に対するハンダ付け接続を行えるようにする。本発明の目的のために、前方 接点の母線の少なくとも選択された部分は、電池間の相互接続を容易にするため のハンダを除くどのような材料によっても覆われないのが好ましい。 太陽光電池（例えば、シリコン太陽電池）は一般に、その寸法が小さく、例え ば、その一辺が２−４インチであり、その結果、その電気出力も小さい。従って 、産業的に実施する際には、複数の電池を相互接続して、それに相当する大きな 電気出力を有する、物理的に集積されたモジュールを形成し、次に、幾つかのそ のようなモジュールを組み合わせて相互に接続し、「ソーラーパネル」と呼ばれ ることもある、マルチモジュール・アレイを形成する。幾つかのマルチモジュー ル・アレイ又はパネルを互いに接続して、より大きなアレイ又はパネルを形成す ることができる。 製造及び組み立ての便利性、コスト調整、並びに、電池の使用寿命を延ばすた めの個々の電池及び相互接続部の物理的な保護を含む種々の理由から、実際には 、 積層された構造の形態でモジュールを提供するのが一般的である。そのような積 層されたモジュールは、前方及び後方の保護シートを備え、少なくとも上記前方 シートは、透明なガラス、又は、太陽光線に対して透明な（透過性を有する）適 宜なプラスチック材料から形成され、また、上記後方シートは、上記前方シート と同じ材料又は異なる材料から形成される。２又はそれ以上のストリング（一列 状又はテープ状の連続体状）の太陽電池が、透明なポリマー材料と共に、上記前 方及び後方のシートの間に設けられ、上記透明なポリマー材料は、太陽電池を包 むと共に、上記前方及び後方のシートに接合されて、積層されたサンドイッチ状 のモジュールを形成する。そのような積層されたサンドイッチ状のモジュールは 、脆いシリコン電池を機械的に支持するとと共に、これら電池を環境的な劣化か ら保護する。米国特許第４２３９５５５、第４６９２５５７、及び、第５１１０ ３６９号は、種々の太陽電池モジュールの構造を開示している。 周知の実施方法においては、導線を用いて複数の電池を電気的に相互接続して ストリング状（一列状）にし、そのストリングの電池を列状に配列すると共に、 電気的に直列に接続し、次に、２又はそれ以上のストリングを相互接続して、モ ジュールを形成する。該モジュールの中の複数のストリングを平行に又は直列に 接続する。あるいは、幾つかのストリングを平行に接続し、残りのストリングを 直列に接続する。また、１つのアレイの中の２又はそれ以上のモジュールを、各 々のモジュール又はマルチモジュール・アレイから期待できる電圧及び電流出力 に応じて、直列又は並列に接続することができる。 周知の実施方法においては、１つのストリングの中の複数の電池を相互接続す るための導線として、予め錫メッキされた平坦な銅リボンのストリングの形態で あるのが好ましい、銅線を用い、各々のリボンを、例えば、米国特許第５０７４ ９２０に記載されているハンダペーストのような、適宜なハンダペーストによっ て、特定のセルノード前方接点又は後方接点にハンダ付けする。上記ハンダペー ストは、周囲温度において、好ましくは、別個の小さな斑点として、上記接点に 付与される。その後、各々の電池を別の電池に接続し、あるいは、予め錫メッキ された銅リボンを電池の接点に沿って配置して、その接点の上のハンダの斑点に 係合させ、次に、好ましくは、ホットエアに露呈することにより、溶融剤を滴ら せるに丁度十分なように、上記リボン、電池及びハンダの斑点を加熱し、これに より、上記ハンダの斑点の金属成分により、上記銅リボンを隣接する太陽電池の 接点に融着させる。 発明の目的及び概要 本発明の基本的な目的は、可撓性の導線によって、太陽電池を相互接続するた めの、新規で改善された方法及び装置を提供することである。 別の目的は、ハンダ材料で予め被覆された電気接点を有する太陽電池を相互接 続するための新規な方法及び装置を提供することである。 更に別の目的は、ワイヤ又はリボンの形態の可撓性の導電体すなわち導体によ って、該導体に過度の応力を与えることなく、太陽電池を、効率的に且つ信頼性 をもって、相互に接続してストリングを形成し、これにより、導体、又は、相互 接続された電池に対する接続部の早期の破壊を防止するための、新規な方法及び 装置を提供することである。 より特定の目的は、可撓性の導電体によって、隣接する太陽電池を相互接続す るための方法及び装置を提供することであり、この装置及び方法は、相互接続さ れた電池の間の導体をかしめるための手段を備えるという特徴を有している。 別の目的は、可撓性の導電体を、太陽電池の前方及び後方の接点に対して同時 にハンダ付けするための、方法及び装置を提供することである。 別の目的は、光電池を可撓性の導電体で相互接続する際に、加熱空気のジェッ トすなわち噴流を用いて、上記導電体を太陽電池にハンダ付けし、その後、空気 冷却を行う、方法を提供することである。 別の目的は、前方及び後方の接点を有する太陽電池を相互接続するための方法 及び装置を提供することであり、（ａ）電池を電池ハンダ付けステーションへ電 池受け取りステーションを介して供給する手段と、（ｂ）１又はそれ以上の導体 を１又はそれ以上の供給ロールから上記ハンダ付けステーションの電池へ供給し 、上記１又はそれ以上の導体が、上記ハンダ付けステーションの電池の上に位置 し、その後上記受け取りステーションに受け取られる電池の下に位置することが できるようにする手段と、（ｃ）上記導体の切断及びハンダ付けを行い、上記１ 又はそれ以上の導体の別個の部分を形成し、各々の別個の部分が、第１の電池の 前方 及び後方の接点の一方にハンダ付けされた先導端と、上記第１の電池に隣接する 第２の電池の別の接点にハンダ付けされた追従端とを有するようにする、別個の 手段とを備えることを特徴としている。 上述の目的、及び、以下の詳細な説明の項により明らかになる別の目的は、前 方面及び後方面にそれぞれ接合された前方接点及び後方接点を有する、半導体基 板と、上記前方及び後方の接点の選択された整合される領域の上のハンダコーテ ィングとを各々有している、複数の太陽電池をストリング状（換言すれば、一列 状）に相互接続する方法を提供することにより、達成され、この方法の好ましい 形態は、以下の工程を備えている。 （ａ） 上記電池の中の第１の電池の前記前方及び後方の接点の中の選択され た一方の接点が下方を向き、また、同じ電池の他方の接点が上方を向くように、 前記第１の電池を電池受け取りステーションに供給する工程。 （ｂ） 前記第１の電池を、前記電池受け取りステーションから、該受け取り ステーションの下流側に位置する電池ハンダ付けステーションへ前進させる、工 程。 （ｃ） 細長い導電性のリボンを、前記受け取りステーションの下流側に位置 するその供給ロールから、上記受け取りステーションを通して、ハンダ付けステ ーションへ分配し、上記リボンが、上記第１の電池の上記他方の接点のハンダ被 覆された領域の上に位置し且つ該領域に係合され、また、上記ハンダ付けステー ションから上記受け取りステーションを通って後方に伸長するようにする、工程 。 （ｄ） 上記ハンダ付けステーションの上記第１の電池に対して相対的に運動 しないように、上記リボンを解放可能に保持する、工程。 （ｅ） 上記リボンを上記受け取りステーションの直ぐ上流側で切断して、上 記第１の電池の上記他方の接点の上に位置する先導端と、上記受け取りステーシ ョンを通って伸長する追従端とを有する、リボンの第１の切断部分を形成し、従 って、上記供給ロールの周囲の上記リボンが、上記受け取りステーションの上流 側に位置する新しい先導端を有するようにする、工程。 （ｆ） 上記リボンの第１の切断部分の上記先導端を、上記第１の電池の上記 他方の接点にハンダ付けする、工程。 （ｇ） 第２の電池を上記受け取りステーションに供給し、その際に、上記第 ２の電池が、リボンの上記第１の切断部分の追従端の上に位置して該追従端に係 合するように、また、上記第２の電池が、上記第１の電池と同じ向きになるよう にする、工程。 （ｈ） 上記第１の電池を、上記ハンダ付けステーションから出るように前進 させ、これと同時に、上記第２の電池を上記ハンダ付けステーションへ前進させ る、工程。 （ｉ） 上記供給ロールの周囲の上記リボンの上記新しい先導端を、上記受け 取りステーションを通して、上記ハンダ付けステーションへ前進させ、上記ロー ルからのリボンが、上記第２の電池の上方を向いた接点のハンダ被覆された領域 の上に位置し且つ該領域に係合され、また、上記ハンダ付けステーションから上 記受け取りステーションを通って後方に伸長するようにする、工程。 （ｊ） 上記ハンダ付けステーションの上記第２の電池に対して相対的に運動 しないように、上記ロールからの上記リボンの新しい先導端を解放可能に保持す る、工程。 （ｋ） 上記ロールからの上記リボンを上記受け取りステーションの直ぐ上流 側で切断して、上記第２の電池の上方を向いた接点の上に位置する先導端と、上 記受け取りステーションを通って伸長する追従端とを有する、リボンの第２の切 断部分を形成し、上記ロールの周囲のリボンが、更に別の新しい先導端を有する ようにする、工程。 （ｌ） 上記リボンの第２の切断部分の先導端を、上記第２の電池の上記上方 を向いた接点にハンダ付けし、また、上記リボンの第１の切断部分の追従端を、 上記第２の電池の他方の接点にハンダ付けする、工程。 （ｍ） 上記工程の中の選択された工程を順に繰り返して、追加の電池を順次 上記受け取りステーションに送り出し、その後そのような追加の電池が、上記リ ボンの複数の切断部分によって、ストリング状に相互に接続されるようにし、上 記リボンの各々の切断部分が、１つの電池の上記前方及び後方の接点の中の一方 にハンダ付けされた一端部と、隣接する電池の反対側の接点にハンダ付けされた 他端部とを有するようにする、工程。 上記工程（ｅ）の直後、あるいは、上記工程（ｆ）に従ってハンダ付けが行わ れる前、又は、そのようなハンダ付けが行われている間に、新しい電池を上記受 け取りステーションに供給する工程を含む上記工程（ｇ）を実行することができ ることを理解する必要がある。また、後に説明する好ましい実施例においては、 ２つのリボンを用いて、各対の電池が相互接続される。 上述の方法は、電気的に直列に相互接続された複数の電池をもたらす。隣接す る電池の間に小さなギャップを設け、温度変化の結果としてモジュールが膨張又 は収縮した時に、電池がそのようなモジュールの中で移動できるようにするのが 好ましい。 選択に応じて、本発明は、隣接する電池の間のリボンをかしめて、リボンにオ フセットすなわち段部を形成する工程を含むのが好ましく、そのような段部は、 隣接する電池の間のギャップが熱により収縮した時に、あるいは、電池がその一 部を構成するモジュールが、該モジュールの撓みを生じさせる力を受けた時に、 リボンの応力を解放する。 本方法特徴をなす幾つかの工程は、例えば、単数又は複数のリボン、及び、電 池を手動操作により前進させて位置決めすることにより、手で実行することがで きるが、本発明の特定の利点は、本方法を機械によって自動的に実行することが できることである。従って、本発明は、後に説明する機械を提供することも含む 。 本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面と共に検討されるべき本発明の以下 の詳細な説明の項に記載されており、あるいは、そのような記載から自明である 。 図 面 図面全体を通じて、同様の参照符号を用いて、同様の要素を示している。図面 は、単なる例示であることも理解する必要がある。構成要素の機構及び制御手段 は、（１）多くの実験を必要とせずに、当業者が製造することができ、また、（ ２）種々の形態を取り得るので、概略的に図示してある。また、図示及び説明の 便宜上、及び、図示及び説明を容易且つ明瞭にするために、装置の構成要素は、 等スケールで示すものではなく、また、各構成要素の相対的な寸法比に従って正 確に示すものではない。 図１は、本発明に従って相互接続することのできる１つの太陽電池の前方側部 を示す平面図であって、便宜上、反射防止膜は省略してある。 図２は、図１と同じ太陽電池の後方側部の平面図である。 図３は、図１の線３−３に沿って取った横断面図であって、前方接点の母線を 被覆する追加のハンダペースト、並びに、後方接点のハンダパッドを示している 。 図４は、本発明を具体化する好ましい形態の機械の概略的な平面図である。 図５は、図４の機械の概略的な側面図である。 図６は、図４及び図５に示す機械用の好ましい形態の電池搬送テーブルの一部 を拡大して示す平面図である。 図７は、図６の線７−７に沿って取った搬送テーブルの横断面図である。 図８は、切断する必要のある導電性リボンに対する頂部及び底部のカッターの 関係を拡大して示す概略的な立面図である。 図９は、ホットエアハンダ付けヘッドの一部の側面図である。 図１０は、ハンダ付けステーションに位置するリボンクランプ機構を拡大して 詳細に示す底面図である。 図１１は、図４乃至図１０の機械の制御装置を示す概略的なダイアグラムであ る。 図１２は、本発明に従って導電体をかしめる状態を示しており、リボンは実線 で明瞭に示されている。 好ましい実施例の詳細な説明 以下に説明する本発明の好ましい実施例は、ハンダ接続された可撓性の導電体 のストリップによって、太陽電池を効率的に且つ信頼性をもって相互接続して、 種々の長さのストリングすなわち列にするための方法及び装置を提供する。上記 導電体は、各電池の間でかしめられ、隣接する電池の間に、信頼性のある長寿命 の機械的及び電気的な接続部を良好に確保する。本発明の目的のために、各々の 電池の前方及び後方の接点を選択されたハンダペースト材料で予め被覆する必要 があることも理解する必要がある。また、図１乃至図３は、本発明がそれを相互 接続するように特に設計されたタイプの太陽電池を示しているが、本発明の用途 は、図１乃至図３に示すように正確に構成された電池に限定されるものではない ことを理解する必要がある。そうではなく、電池の前方及び後方の接点が、後に 説明する態様での導電性リボンのハンダ接合を許容するように設計されたパター ンで整合された、ハンダ被覆された領域を有する限り、他の太陽電池を本発明を 用いて相互接続することができる。 図１乃至図３を参照すると、これら３つの図面に示す電池Ｃは、ＥＦＧ成長さ れた多結晶シリコン基板を備えており、この基板は、Ｐ形ドープされた矩形状の シリコンシートすなわちウエーハ２の形態を有しており、該シリコンシートすな わちウエーハは、その前方面５に隣接する浅いＰ−Ｎ接合３（図３）を有するよ うに、処理されている。電池Ｃは、また、その前方側部に、銀の前方接点４を有 しており、この前方接点は、幅が狭く細長い平行なフィンガ６、及び、これらフ ィンガ６を相互接続する２つの母線８から成るアレイすなわち列から構成された 、グリッドすなわち格子の形態を有するのが好ましい。また、薄く透明な窒化ケ イ素のＡＲコーティング（反射防止膜）１０（図３）が、グリッド電極４が占有 していない上記基板の前方面の部分を覆っている。電池２の後方側部は、背後接 点すなわち後方接点１２（図２）を有しており、この後方接点は、アルミニウム 金属から形成されていて、矩形状の電池の外縁部の手前で終端となり、上記基板 の周部と同一平面上にある電池基板の両側に沿って伸長する、被覆されていない 縁部分１４（図２）と、２列の銀金属のハンダ付けパッド１６とを有しており、 該ハンダ付けパッドは、後方接点に形成された開口を充填し、その下の太陽電池 基板に融着されている。パッド１６は、接点１２の開口の周部の周囲の後方接点 に重なっている。パッド１６は、後方接点の一体部品であると考えることができ る。図２は、８つのハンダ付けパッドを示しているが、そのようなハンダ付けパ ッドの数及び間隔は、変えることができ、本発明にとって重要な要素ではないこ とを理解する必要がある。上述のタイプの太陽電池は、良く知られており、例え ば、上述のＰＣＴ国際公開Ｎｏ．ＷＯ９２／０２９５２に開示されている。 前方接点の母線、及び、後部接点すなわち後方接点の銀のハンダ付けパッドは 、 符号１８、２０（図３）で示されるハンダペーストでそれぞれ被覆され、その後 、乾燥されて接着性コーティングを形成している。上記ハンダペーストは、ハン ダ付けパッド１６に直接沿って、上記母線に塗布される。種々のハンダペースト を用いることができるが、錫が約９６％で銀が約４％の成分から錫が約９８％で 銀が約２％の成分との間の成分を有するハンダペーストを用いるのが好ましく、 その理由は、そのようなハンダペーストは、商業的に容易に入手可能であり、ま た、商業的に入手可能なペースト廃棄装置を用いて、小さな斑点として容易に分 配することができ、更に、優れた接合強度をもたらすことが知られているからで ある。例えば、そのような商業的に入手可能な１つのハンダペーストは、マルチ コア社（Ｍｕｌｔｉｃｏｒｅ Ｃｏｒｐ．：ニューヨーク州Ｗｅｓｔｂｕｒｙ） によって製造されている、「錫９６％／銀４％のＸｅｒｓｉｎ ２００５」であ って、このハンダペーストは、”Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｃｅｌｌｓ Ｗｉ ｔｈ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ（改善された熱 安定性を有する光電池）”と題する、１９９１年１２月２４日に発行された、Ｒ ．Ｃ．Ｇｏｎｓｉｏｒａｗｓｋｉ ｅｔ ａｌ．の米国特許第５，０７４，９２ ０号に記載されている。上記特定のペーストは、予め合金化されたハンダ粉末、 及び、合成フラックスの安定な混合物であり、周囲温度すなわち２５°Ｃで分配 することができるという利点を有している。ハンダは、種々の手段によって塗布 することができるが、本件出願と同時に係属している米国特許出願シリアルＮｏ ．０８／１９１６２２（出願日：１９９４年２月４日、発明者：ＤＡｖｉｄ Ｓ ．Ｈａｖｅｙ ｅｔ ａｌ．、発明の名称：”Ｍａｃｈｉｎｅ ａｎｄ Ｍｅｔ ｈｏｄ Ｆｏｒ Ａｐｐｌｙｉｎｇ Ｓｏｌｄｅｒ Ｐａｓｔｅ Ｔｏ Ｅｌｅ ｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ（はんだペーストを電子装置に加える装置及び 方法）”、代理人ドケットＮｏ．ＭＴＡ−９３）に記載され且つ図示されている のと同様なハンダペースト分配機械によって、塗布するのが好ましい。そうする ことが必要である限りにおいて、上記米国特許出願シリアルＮｏ．０８／１９１ ６２２によってもたらされる情報を参考として本明細書に組み込まれる。 本発明を実施する際に使用される可撓性の導電体は、平坦なワイヤすなわち平 坦なリボンの形態を有している。そのようなリボンは、銅又は銅合金から形成さ れる。上記リボンは、極軟銅合金ＣＤＡ１０１から形成され、その両側の溶融錫 コーティングの厚みは、約２０ミクロンであり、鉛は含んでいないことが好まし い。リボンの厚み及び幅は、変えることができるが、リボンは、実質的に平坦で なければならない。処理条件及びハンダ付け条件に確実に耐え得るような厚みを 有する、比較的薄いリボンを用いるのが好ましい。本発明の目的のために、リボ ンは、前方及び後方の接点に塗布される斑点を覆うに十分な大きさの幅を有する のが好ましい。従って、約４インチ×４インチの方形であり、接点１２の両側の 未被覆マージン１４が、約０．０６０インチの幅を有しており、母線８が、約０ ．０４０インチの幅を有しており、銀のハンダ付けパッド１６が、矩形であり且 つ図２で見た場合に約０．１５０インチ×０．１５０インチの寸法を有している 、図１乃至図３に示す電池の場合には、約０．００４インチの厚み、及び、約０ ．０６０インチの幅を有しており、キャンバすなわち反りが、２４フィートの長 さに関して０．２５０インチを超えない、ＣＤＡ１０１銅合金のリボンを用いる のが好ましい。「キャンバ」と言う用語は、その長さに沿うリボンの直線度を意 味している。 図４乃至図１０を参照すると、本発明はまた、コンベア機構を備えるのが好ま しい機械の提供を含み、上記コンベア機構は、剛性のすなわち堅固な平坦な細長 いテーブル３０の形態を有しており、このテーブルは、隆起した部分によって複 数の電池収容ポケットすなわちネスト３２（図６）に再分割されており、上記隆 起した部分は、上記テーブルの上面３１の上方で伸長している一体の隆起部３４ の形態を有している。便宜上、隆起部３４、及び、テーブル３０及びネスト３２ の他の詳細部は、図６及び図７にだけ示してある。テーブル３０は、アルミニウ ム又はステンレス鋼の如き金属から形成されるのが好ましい。 隆起部３４は、電池を相互接続するために使用されるリボンをかしめる際に使 用される、アンビルの役割も果たす。図７に示すように、隆起部３４は、比較的 高い中央部分３４Ａと、比較的低い端部分３４Ｂとを有しており、これら部分は 総て、上面３１の平面よりも上方に突出している。部分３４Ｂの上縁部は、後に 説明するリボンのかしめ作業を容易にするために、丸くなっている。低い端部分 ３４Ｂは、後に説明する穴３６Ａ乃至３６Ｄに整合されている。各々のネスト３ ２には、比較的大きく均一に隔置された穴３６Ａ−Ｄ（図６）の２つの平行な列 と、比較的小さく均一に隔置された穴の２つの平行な列とが設けられており、こ れら比較的小さい穴は、穴３６Ａ−Ｄに整合されると共に、管状のスタンドオフ 部材（換言すれば、支え部材）３７が充填されている。穴３６Ａ−Ｄは、ハンダ ペーストが被覆されている電池の領域に整合するように、隔置されている。上記 スタンドオフ部材３７は、熱伝導率が比較的低い材料、例えば、バイトン（Ｖｉ ｔｏｎ）すなわちシリコーンゴムから形成される。管状部材３７は、テーブル３ ０に固定されて、約１／１６インチだけテーブルの頂面３１の上方に突出し、電 池をテーブル３０から隔置した関係で支持する機能を果たし、これにより、テー ブルが、電池に対するヒートシンクとして作用するのを防止している。後に詳細 に説明するように、中空のスタンドオフ部材３７も、可撓性の導電体をネスト３ ２の中の適所に保持するサクション（吸引力）を与える手段としても機能する。 穴３６Ａ−Ｃは、円形であって同じ寸法であり、一方、穴３６Ｄは、カギ穴状で あって、穴３６Ａ−Ｃに隣接し且つ穴３６Ａ−Ｃと同じ曲率半径を有する、円形 の湾曲部分と、隆起部３４に隣接し且つ後に説明するナイフブレードを収容する 寸法を有している、大きな部分３９とを有している。 電池整合ガイド３８、４０（図６及び図７）が、各々のネスト３２に関連して 設けられている（図示の便宜上、ガイド３８、４０は、図４及び図５から省いて ある）。ガイド３８は、テーブル３０の下面３１に固定された平坦なプレートで あり、その内側面４１は、上記テーブルの長手方向の軸線に対して平行に伸長し ている。ガイド４０は、横方向に伸長する通路を有する平坦なプレートを有して おり、上記通路の中には、緩衝部材４２が設けられている。この緩衝部材は、ガ イド４０の中のバネ（図示せず）によって偏倚されており、通常は、ガイド３８ から離れる方向に後退して、その内方端面が、プレート４０の内側面と一致する ようになされている。部材４２が、そのバネ偏倚力に抗して、ガイド３８に向か って内方へ押圧されると、その内方端面は、ネスト３２の中に位置している電池 に係合して、該電池をガイド３８の内側面４１に向かって動かし、これにより、 該電池をネストの中で整合させ、従って、その２列の銀ハンダ付けパッド及び母 線は、２列の穴３６Ａ−Ｄ及び隆起部３４の端部分３４Ｂに整合する。 各々の緩衝部材４２は、追従するプッシャ部材４３Ａ（図４及び図５）によっ て作動され、上記プッシャ部材は、テーブル３０の一側部で後に説明する電池収 容ステーションに位置している。プッシャ部材４３Ａは、空圧アクチュエータ４ ３Ｂ（図４及び図１１）の作動シャフトに取り付けられ、該作動シャフトの運動 によって作動される。上記空圧アクチュエータは、後に説明するシャーシ４５に 固定された（図示しない手段によって）シリンダを有している。プッシャ４３Ａ は、通常は後退しているが、アクチュエータ４３Ｂによって、その経路の中にあ るいずれかの緩衝部材に係合するに十分な距離だけ、テーブル３０に向かって動 くことができ、上記緩衝部材を対応するガイド３８に向けて限定された距離（例 えば、０．０６０インチ）だけ動かし、これにより、間にある電池を対応するガ イド３８に圧接させる。プッシャ部材４３Ａは、追従型であって、部材４２のバ ネ偏倚力に打ち勝つに十分な力で、緩衝部材４２を押すが、間にある電池がガイ ド３８に係合すると、アクチュエータ４３Ｂがプッシャ部材をガイド３８に向け て更に押圧しても、緩衝部材が停止することを許容する。アクチュエータ４３Ｂ の作動は、電気作動型の空気弁２０２Ａを介して作用する、予めプログラム可能 な電子制御装置２００によって制御される。 空気弁２０２Ａ、及び、後に特定する何等かの他の空気弁は、エアコンプレッ サ１２５（図１１）から、アクチュエータ４３Ｂ及び後に説明する他のアクチュ エータに、圧縮空気（例えば、約８０ｐｓｉ）を供給するように接続されており 、一方、後に特定する他の空気弁は、真空ポンプ１２７（図１１）に対する吸引 用の空気流を制御する。 本発明を実施する好ましい態様によれば、電池Ｃは、ネスト３２の中に設けら れると、その母線８及びその２列のハンダ付けパッド１６が２列の穴３６Ａ−Ｄ に正確に整合するように、配列される。また、本発明の好ましい実施例によれば 、電池は、その前方グリッドがテーブル３０の方を向くように下を向き、母線８ が、スタンドオフ３７の上方にあり該スタンドオフに係合している、ネスト３２ の中の導電性リボンの上に位置して該導電性リボンに係合するように、ネスト３ ２に供給されて該ネストの中に配置される。 テーブル３０は、符号４６で概略的に示される適宜な駆動機構によって、その 長手方向の軸線に沿って往復動するように、支持シャーシ４５（図４及び図５） の上に設けられている。上記駆動機構は、種々の形態を取ることができるが、可 逆的直流サーボモータ（図示せず）によって駆動される、ネジ駆動機構であるの が好ましい。駆動機構４６は、テーブルの長手方向の軸線に沿って測定した場合 の各々の電池ネスト３２の長さに等しい所定の増分だけ、テーブル３０を軸方向 において左側から右側（図４及び図５で見た場合）へ動かし、また、上記テーブ ルを後に説明する２つの端部位置の一方から他方へ迅速に動かす。後に説明する ように、テーブル３０は、電池収容ステーション（電池がネスト３２の中にもた らされる所定の箇所）から、ハンダ付けステーション（導電性リボンが電池にハ ンダ付けされる所定の箇所）まで、電池を搬送し、次に、上記ハンダ付けステー ションから、その結果生ずる相互接続された電池のストリング（列）を取り出し て、マルチセル光電池モジュールを形成するための、収集ステーションまで、電 池を搬送する。テーブル３０の第１の端部位置（「テーブル後退位置」）は、最 初のインライン・ネスト３２が、ハンダ付けステーションに位置する時の位置で ある。第２の端部位置は、最後のインライン・ネスト３２が、ハンダ付けステー ションから収集ステーションへ取り出される時の位置である。収集ステーション に位置する各々のネスト３２に関して、穴３６Ａが最も接近し、また、穴３６Ｄ が、ハンダ付けステーションから最も離れている。 シャーシ４２に固定されているサポート手段（図示せず）によって、テーブル ３０の上方に設けられているのは、２つの回転シャフト４７Ａ、４７Ｂ（図４） であって、これら回転シャフトは、平坦なリボン５０Ａ，５０Ｂの形態の可撓性 を有する導電体（例えば、銅リボン）から成る２つのロール４８Ａ、４８Ｂを支 持している。シャフト４７Ａ、４８Ｂは、符号５２Ａ、５２Ｂで概略的に示す、 張力応答性の電動モータから成るリボン供給駆動機構に接続されており、これら リボン供給駆動機構は、上記シャフトを反時計方向（図５で見て）に回転させて 、上記２つのロールを回転させ、これにより、後に説明するように、リボンを送 り出すようになされている。駆動機構５２Ａ、５２Ｂの励起は、制御装置２００ （図１１）によって制御される。モータ駆動機構５２Ａ、５２Ｂは、ダンサ機構 （図示せず）を備えており、これらダンサ機構は、リボン５０Ａ、５０Ｂの張力 すなわちテンションを感知して、モータ駆動機構の作動を変調するモータ制御信 号を発生し、これにより、上記駆動機構は、後に説明するリボン分配機構６０に よって、リボンがハンダ付けステーションに供給される際に、そのようなリボン に作用するテンションを実質的に一定に維持する。 リボン５０Ａ、５０Ｂの前方端は、リボン分配機構６０によって担持されてお り、上記リボン分配機構は、キャリッジ６１と、一対の中空フィンガ５８Ａ、５ ８Ｂとを備えており、これら一対の中空フィンガは、互いに一体に接続されてい て、上記キャリッジに対して枢動可能に取り付けられている。キャリッジ６１は 、テーブル３０の長手方向の軸線の上方で該長手方向の軸線に対して平行に伸長 する経路（図５に両方向の矢印で示されている）に沿って往復動するように、（ シャーシ４５に接続された図示しないキャリッジサポート手段によって）摺動可 能に支持されている。キャリッジ６１は、符号６２で概略的に示す、選択的に作 動可能なリボンディスペンサ駆動機構に接続されており、該リボンディスペンサ 駆動機構は、シャーシ４５によって担持された、適宜な静止型サポート手段（図 示せず）に取り付けられている。駆動機構６２は、種々の形態を取ることができ る。駆動機構は、電動モータ（図示せず）を備えるのが好ましく、該電動モータ は、第１の後退位置（図４及び図５）と第２の伸長位置との間で、キャリッジ６ １をテーブル３０の長手方向に動かし、また、上記キャリッジを後に説明する第 ３の中間位置へ戻すようになされている。駆動機構６２の電動モータの作動は、 制御装置２００によって制御される（図１１参照）。 フィンガ５８Ａ、５８Ｂは、キャリッジ６１に枢動可能に取り付けられていて 、テーブル３０の長手方向の軸線に対して直角に伸長し、また、図５の紙面の平 面に対して平行に伸長する平面に対して直交する、水平軸線６４上で枢動可能で ある。軸線６４上でのフィンガ５８Ａ、５８Ｂの枢軸運動は、キャリッジ６１に 選択された空圧シリンダであるのが好ましい、ディスペンサ枢動アクチュエータ 手段６３によって制御され、上記空圧シリンダは、枢動接続部（図示せず）を介 して上記フィンガに機械的に接続された作動シャフト（図示せず）を有しており 、これにより、上記シリンダの作動シャフトの往復運動が、フィンガを枢動させ 、 これらフィンガの前方の自由端を、第１の上昇位置（図５）から第２の下降位置 へ、あるいはその反対に、弧状に動かす。アクチュエータ機構６３の作動は、電 気作動型の空気弁２０２Ｂによって制御される。 分配機構６０は、フィンガ５８Ａ、５８Ｂがそれぞれの上昇位置（図５）にあ る時には、そのようなフィンガの前方端が、テーブル３０上でこれらフィンガの 直ぐ下に位置するダミー電池すなわち太陽電池Ｃの上側部から比較的大きい所定 距離（例えば、０．７５インチ）だけ隔置されるが、フィンガがそれぞれの第２ の下降位置にある時には、そのようなフィンガの前方端が、同じ電池の上側部か ら比較的小さい距離（例えば、０．０６０インチ）だけ隔置されるように、取り 付けられている。 駆動機構６２及びアクチュエータ６３は協働して、分配フィンガ５８Ａ、５８ Ｂを、第１の後退位置（図４及び図５）と後に説明する第２の伸長位置との間で 、テーブル３０の長手方向において前後に動かし、また、図５に双頭の矢印で示 すように、フィンガ５８Ａ、５８Ｂを、水平軸線６４上で、それぞれの上昇位置 からそれぞれの下降位置まで、あるいはその反対に、動かす。より詳細に説明す ると、後により詳細に説明するように、制御装置２００は、駆動機構６２及びア クチュエータ６３を作動して、後退位置（図５）にあるキャリッジ６１から始ま り、それぞれの上昇位置（図５）にあるフィンガ５８Ａ、５８Ｂまでを、以下の シーケンスすなわち順序に従う分配機構６０の運動を行わせるように、プログラ ムされている。すなわち、（１）キャリッジ６１は、その第１の後退位置からそ の第２の伸長位置へ移動し、次に停止して、フィンガ５８Ａ、５８Ｂの前方端を それぞれの上昇位置に位置させる。（２）フィンガ５８Ａ、５８Ｂの前方端が下 降して、テーブル３０に接近するそれぞれの第２の下降位置に移動する。（３） キャリッジ６１が、その第１の後退位置の、短い距離（例えば、１インチ）だけ 前方にある、中間位置へ戻り、後に説明するリボンの切断を許容するに十分長い 時間だけ、そこに留まる。（４）キャリッジは、その第１の後退位置まで更に後 退する。（５）フィンガ５８Ａ、５８Ｂの前方端が上昇して、それぞれの元の位 置すなわちオリジナル位置へ戻る（以上、図４及び図５参照）。キャリッジ６１ がその第２の伸長位置にある時には、フィンガ５８Ａ、５８Ｂは、これらフィン ガの 前方端がそれぞれの上昇位置から下がる前及び下がった後の両方において、後に 説明する電池ハンダ付けステーションに位置するネスト３２の上方で伸長する。 図４及び図５を更に参照すると、遠隔制御されるリボンクランプ手段６６Ａ、 ６６Ｂが、フィンガ５８Ａ、５８Ｂのそれぞれの前方端に取り付けられていて、 これら前方端によって支持されている。詳細に図示されてはいないが、クランプ 手段６６Ａ、６６Ｂは、リボン５０Ａ、５０Ｂをフィンガ５８Ａ、５８Ｂにそれ ぞれ解放可能にクランプするようになされている。クランプ手段６６Ａ、６６Ｂ は、種々の形態を取ることができるが、フィンガに取り付けられた２つの空圧ア クチュエータを備えるのが好ましく、これら空圧アクチュエータは、それぞれの 作動シャフトの外方端に取り付けられた圧力発生部材（図示せず）を有しており 、上記作動シャフトは、フィンガ５８Ａ、５８Ｂの上方壁の適宜な穴（図示せず ）を通って、そのようなフィンガの内部空間の中に摺動可能に伸長している。ク ランプ手段６６Ａ、６６Ｂは、それぞれの圧力発生部材を、フィンガに対して相 対的に動かして、リボンクランプ位置に対して出し入れするようになされており 、上記リボンをクランプする作用は、リボンを押圧してこれらリボンをフィンガ の下方壁に緊密に係合させる手順を含んでいる。クランプ手段６６Ａ、６６Ｂの 空気シリンダの作動は、電気作動型の空気弁２０２Ｃによって制御される。電気 作動型の空気弁は、制御装置２００からの電気制御信号に応じて、クランプ手段 をクランプ状態から非クランプ状態へ、あるいはその反対に、動かす。後に説明 するように、クランプ手段６６Ａ、６６Ｂは、以下のように作動する。（１）ク ランプ手段は、キャリッジ６１及びリボン分配機構６０のフィンガ５８Ａ、５８ Ｂが、それぞれの後退位置（図４及び図５）にある時に、また、それぞれの伸長 位置から前方へ動いている間に、リボンをフィンガにクランプする。（２）クラ ンプ手段は、伸長したフィンガの前方端が下降してテーブル３０に接近する際に 、リボンをフィンガにクランプし続ける。（３）クランプ手段は、伸長したフィ ンガがそれぞれの下方位置へ移動した直後で、且つ、駆動機構６２がキャリッジ ６１をその元の後退位置へ戻し始める前に、上記リボンを解放する。（４）クラ ンプ手段は、キャリッジ６１がその第１の後退位置に到達した後で、且つ、上記 フィンガが枢動してそれぞれの元の上昇位置へ戻る前又は戻った後（戻った後が 好 ましい）に、それぞれのリボンクランプ状態へ復帰する。 テーブル３０に対する電池の供給は、種々の方法で行うことができる。従って 、例えば、図４及び図５に示す機械が、例えば、米国特許出願シリアルＮｏ．０ ８／１９１６２２（出願日：１９９０年２月４日、発明者：Ｄａｖｉｔ Ｓ．Ｈ ａｒｖｅｙ ｅｔ ａｌ．発明の名称：”Ｍａｃｈｉｎｅ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏ ｄ Ｆｏｒ Ａｐｐｌｙｉｎｇ Ｓｏｌｄｅｒ Ｐａｓｔｅ Ｔｏ Ｅｌｅｃｔ ｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ（はんだペーストを電子装置に加える装置及び方法 ）”、代理人ドケットＮｏ．：ＭＴＡ−９３）に開示されているタイプのハンダ 塗布機械に隣接して設けられている場合には、搬送機構（図示せず）を用いて、 ハンダ被覆された電池を上記ハンダ塗布機械から直接ネスト３２へ搬送すること ができ、その際に、各々のネストは、本明細書において「受け取りステーション 」と呼ぶ位置に位置している。 別の方法として、電池装填プラットフォーム７０（図４）をシャーシ４５に固 定して、電池装填ステーションを形成する。装填プラットフォーム７０は、上記 電池受け取りステーションに隣接してテーブル３０の一側部に設けられ、本発明 に従って相互接続するためにテーブル３０に供給すべき電池を受け取り保持する ように機能する。電池は、手でプラットフォーム７０に供給することができ、あ るいは、電池供給機構（図示せず）によって自動的に供給することができる。上 記電池供給機構は、上述の米国特許出願シリアルＮｏ．０８／１９１６２２に記 載されているタイプのハンダ塗布機械から排出された電池を搬送するようになさ れている。 テーブル３０及びプラットフォーム７０に関連して、運動可能な電池ピックア ップ位置決めアセンブリ（図４及び図５）が設けられており、このアセンブリは 、シャーシ４５及びテーブル３０に対して相対的に、水平方向及び垂直方向に運 動することができるように取り付けられている。より詳細に説明すると、アセン ブリ７４には、ダブテール板（蟻板）すなわちダブテール棒７５の形態の垂直ス ライドが設けられており、該垂直スライドは、スライドサポート７６の対応する 形状の溝によって、摺動可能に収容されており、一方、上記スライドサポートは 、シャーシ４５に固定されたサポート手段（図示せず）によって、水平方向に往 復 運動するように、支持されている。スライドサポート７６に対するアセンブリ７ ４の垂直方向の運動は、垂直駆動機構７８（図５）によって制御され、一方、ス ライドサポート従ってアセンブリ７４の水平方向の運動は、第２の駆動手段７９ （図４）によって制御され、該第２の駆動手段は、シャーシに接合されると共に 、スライドサポート７６に接続されている。駆動機構７８は、スライドサポート ７６に取り付けられた空気シリンダ（図示せず）を備えるのが好ましく、該空気 シリンダは、アセンブリ７４を動かすように接続された作動シャフトを有してお り、これにより、空気シリンダの作動は、アセンブリ７４を、スライドサポート に対して相対的に垂直方向に、機械が休止している時に当該アセンブリが位置す る第１の上昇位置（図５）と後に説明するように当該アセンブリが電池をピック アップするあるいは置くことのできる第２の下降位置との間で動かす。駆動機構 ７９は、空気シリンダを備えるのが好ましく、この空気シリンダは、テーブル３ ０の平面に対して平行に伸長し且つ該テーブルの長手方向の軸線に対して直角な 水平軸線に沿って、アセンブリ７４を両方向に動かすようになされており、これ により、選択的な駆動機構７９は、上記アセンブリを、プラットフォーム７０の 上方の電池ピックアップ位置（図４）、あるいは、テーブル３０の直ぐ上方の電 池解放（配置）位置に位置させることができる。アセンブリ７４によって電池が その上に解放（配置）されるテーブル３０の部分が占める領域は、上述の「電池 受け取りステーション」を形成する。駆動機構７８、７９として使用される空気 アダプタの作動は、電気作動型の空気弁２０２Ｄ、２０２Ｅによって制御され、 一方、これら空気弁は、制御装置２００からの電気信号によって制御される。 電池ピックアップ位置決めアセンブリ７４は、垂下する２又はそれ以上の平行 な中空チューブ８２（図５）を備えており、これら中空チューブは、それぞれの 底端部に吸引カップ８４を有している。チューブ８２は、その上面に沿って隔置 された位置に電池を吸引把持して、後に説明する搬送運動を容易にするようにな されている。アセンブリ７４の内部は、空気マニホールド室７４Ａ（図１１）を 形成するようになされており、チューブ８２は、上記マニホールド室に接続され ている。一方、上記マニホールド室は、適宜なホースライン（図示せず）によっ て、適宜な電気作動型の流量調整空気弁２０２Ｆを介して、真空ポンプ１２７ （図１１）に接続されており、従って、命令に応じた負圧すなわちサクションを チューブ８２を介して電池に与え、該電池を吸引カップ８４にしっかりと保持す ることができる。 上方切断機構及びかしめ装置が、テーブル３０の上方に設けられており、上記 上方切断機構は、電池ピックアップ位置決めアセンブリがテーブル３０の上方に 位置した時に該電池ピックアップ位置決めアセンブリが占める位置の上流側に位 置しており、また、上記かしめ装置は、そのような位置の下流側に位置している 。上述の機構は、互いに関して完全に独立し、また、電池ピックアップ位置決め アセンブリとも完全に独立するように、取り付け且つ配列することができる。そ うではなく、図示のように、カッター／クリンパ・キャリッジ８６が、テーブル ３０の上方に位置しており、適宜なサポート手段（図示せず）によって、シャー シに運動可能に取り付けられている。キャリッジ８６は、図４に示すように、テ ーブル３０の長手方向に伸長しており、上方切断機構及びかしめ機構を支持する 、２つの垂下部分８７、８８を有している。カッター／クリンパ・キャリッジ８ ６の垂直方向の運動は、作動手段９２によって行われ、該作動手段は、シャーシ ４５に固定された空気シリンダ、及び、キャリッジ８６に取り付けられた作動シ ャフト（ピストンロッド）を有する、空圧アクチュエータを構成するのが好まし い。作動手段９２の作動は、電気作動型の空気弁２０２Ｇによって制御される。 上方切断機構は、種々の形態を取ることができるが、キャリッジの垂下部分８ ７に取り付けられて該垂下部分から垂下する、一対の上方カッターブレード９０ Ａ、９０Ｂ（図８）を備えるのが好ましい。ブレード９０Ａ、９０Ｂは、リボン ５０Ａ、５０Ｂよりも若干幅が広い。キャリッジ８６の垂直方向の運動により、 カッターブレードは、上昇した第１の非切断位置（図５）とカッターブレードが テーブルの上のリボンに係合する下降した第２の切断位置との間で運動する。 また、本機械の一部を構成するのは、下方（底部）切断機構１００、１０２（ 図５、図８）であり、該下方切断機構は、上方切断機構と協働するように、シャ ーシ４５の下方に設けられている。下方切断機構は、種々の形態を取ることがで きるが、一対の切断ブレード１００（図８）と、ブレード１００が取り付けられ ている作動手段１０２とを備えるのが好ましく、上記作動手段１０２は、テー ブル３０に対して相対的に、ブレード１００を垂直方向に往復動させるようにな されている。下方カッターブレード１００は、ノッチ１０３を有しており、これ らノッチは、リボン５０Ａ、５０Ｂの幅よりも大きいが、上方カッターブレード ９０の幅よりも小さい幅を有している。下方（底部）カッター作動手段１０２は 、空圧アクチュエータを構成し、該空圧アクチュエータは、シャーシ４５に関し て固定されたシリンダを有しており、上記ブレード１００は、上記空気シリンダ の作動シャフトに取り付けられていて該作動シャフトと共に運動可能である。下 方カッター作動手段１０２の作動は、制御装置２００からの信号によって作動さ れる、電気作動型の空気弁２０２Ｈによって制御される。下方切断機構は、ブレ ード１００が上方及び下方にそれぞれ伸長する際に、これらブレード１００がテ ーブル３０の穴３６Ｄを貫通して、上方カッターブレード９０に重なってこれら ブレードに摺動可能に係合し、これにより、運動経路を通って伸長するリボンに 剪断作用を与えるようになされている。ノッチ１０３は、リボン５０Ａ、５０Ｂ を収容するように整合されている。ノッチは、切断作用の間に、リボンがテーブ ル３０の側方へ移動するのを阻止する役割を果たす。 次に、図６及び図８を参照すると、上方及び下方の切断機構は、ネストが受け 取りステーションに位置している時に、２つの上方カッターブレード９０及び２ つの下方カッターブレード１００が整合して、テーブル３０の各々のネスト３２ の２つのキーホール３６Ｄの拡大部分３９を貫通するように整合されており、こ れにより、上記ブレードが切断作用を行うように伸長すると、ブレード１００は 、テーブル３０の上面３１（図６）と同一平面上に位置するか、あるいは、該上 面よりも若干上方に伸長するように、十分に上方へ移動することができ、下方へ 移動するブレード９０と重なるようになる。このように、ブレード９０、１００ の互いに向かう方向への運動は、キーホール３６Ｄの上方で該キーホールを横断 するリボン５０Ａ、５０Ｂの切断を生じさせる。 かしめ装置は、種々の形態を取ることができる。かしめ装置は、一対のかしめ ブレード９４Ａ、９４Ｂ（図５、図７）を備えるのが好ましく、これらかしめブ レードは、シャフトへの運動経路を通って伸長するリボンに係合してこれらリボ ンをかしめるようになされている。ブレード９４の底縁部は、図１２に示すよう に、また、図７の斜線部で示すように、丸くなっている。ブレード９４は、キャ リッジの垂下部分８８に回転可能に取り付けられた水平シャフト１０３に取り付 けられ、該水平シャフトから半径方向に伸長している。シャフト１０３は、作動 駆動手段によって両方向に回転するように接続されており、上記作動駆動手段は 、空圧アクチュエータ９６（図５）を含むのが好ましく、該空圧アクチュエータ は、キャリッジ８６に取り付けられたシリンダと、破線１０５で概略的に示す適 宜なクランク型のリンク機構によってシャフト１０３に接続された作動ロッドと を有している。アクチュエータ９６の作動は、電気作動型の空気調整弁２０２１ （図１１）によって制御される。アクチュエータ９６及びリンク機構１０５は、 第１の位置から第２の位置まで、シャフト１０３を回転させるようになされてお り、上記第１の位置においては、ブレード９４Ａ、９４Ｂが、テーブル３０（図 ５）から鋭角をなして離れ、上記第２の位置においては、上記ブレードが、垂直 （６時）の位置まで下方（図５で見て反時計方向）へ回転する。キャリッジ８６ の下方への運動、及び、シャフト１０３の反時計方向の運動が協働して、ハンダ 付けステーションに位置している電池受け取りネスト３２の隆起部３４に直ぐ隣 接してその上流側にあるリボンに、ブレード９４Ａ、９４Ｂを係合させ、上記リ ボンの係合位置を曲げて、図１２に概略的に示すように、隆起部３４の輪郭及び テーブル３０の隣接する頂面３１に合致させる。その際に、リボンは依然として スタンドオフ３７の上方にあり、従って、リボンを負圧によって押さえつけるこ とができる。 駆動手段４６は、シャーシ４５に対して相対的に、テーブルを段階的に動かす ようになされており、上記テーブルは、駆動手段が段階的に動く度毎に、１つの ネスト３２の軸方向の長さを割り出す。テーブル３０の割り出し運動は、電池を 電池受け取りステーションから電池ハンダ付けステーションに下流側に搬送し、 該電池ハンダ付けステーションは、上記受け取りステーションに直ぐ隣接する領 域を構成し、該領域は、ハンダ付けヘッド１２０（図４、図５）と、電池上昇機 構１５０、１５２、１５４と、電池冷却手段１６０、１６２Ａ、１６２Ｂとが存 在している特徴を有している。ハンダ付けヘッド１２０は、かしめ機構の下流側 で、テーブル３０の直ぐ上方に位置し且つ該テーブルに整合しており、適宜な手 段（図示せず）によって、シャーシ４５に取り付けられ、第１の上昇位置（図５ ）から第２の下降位置へ、空圧アクチュエータ１２１によって、垂直方向に往復 運動するようになされている。アクチュエータ１２１の作動は、電気作動型の空 気弁２０２Ｊによって制御される。 電池ハンダ付けヘッド１２０は、ホットエア加熱を用いて、ハンダ付けを行う 。従って、上記電池ハンダ付けヘッドは、（１）ホットエア用のマニホールドの 機能を果たすチャンバ１２２（図９）を備えている。チャンバ１２２の中の空気 は、１又はそれ以上の電気ヒータ要素（ここでは図示しないが、図１１に符号１ ２３で概略的に示されている）によって加熱される。上記ヒータ要素は、ハンダ 付けプロセスを行うためにハンダペーストを軟化させるために必要な温度に少な くとも等しい温度まで、好ましくは、そのような温度を超す温度まで、上記空気 を加熱することができる。ハンダ付けヘッド１２０はまた、平行な８つの中空の 入れ子式チューブユニット１２４を備えており、これらチューブユニットは、マ ニホールドチャンバ１２２から垂下して該マニホールドチャンバに連通している 。チューブユニット１２４は、ハンダ付けステーションの電池のハンダ被覆され た８つの銀ハンダ付けパッド１６に整合され、これにより、ヒータ要素によって 加熱されたホットエアを上記８つのハンダ付けパッドへ導く。ハンダ付けヘッド のマニホールドチャンバ１２２は、ポートを有しており、該ポートには、可撓性 の空気供給導管１２６（図９）が接続されており、該空気供給導管は、電気的に 制御される空気流量調整弁２０２Ｋによって、符号１２５（図１１）で概略的に 示すコンプレッサ（又は、エアーブロア）に接続されており、該コンプレッサは 、マニホールドチャンバ１２２を介してチューブユニット１２４に空気を送り込 む。 各々のチューブユニット１２４は、絶縁材料から形成された、２つの入れ子式 チューブ１２５Ａ、１２５Ｂ（図９）を備えており、最下方のチューブの下端に は、比較的細い割りリング1３４の形態の狭い延長部が設けられており、上記割 りリングは、耐熱性を有しており電池又はリボンにハンダ接合されない材料から 形成されている。リング１３４は、モリブデンから形成されるのが好ましく、各 々のリングは、６時の位置に設けられる平坦部分１３５を有しており、該平坦部 分は、その経路にあるリボンと適正に接触することを確保する。必要であれば、 各々のチューブユニット１２４は、コイルバネ（図示せず）を有することができ 、該コイルバネは、両方のチューブ１２５Ａ、１２５Ｂに作用して、チューブ１ ２５Ｂをチューブ１２５Ａに対して相対的に伸長した位置へ押し下げる。しかし ながら、そのようなバネを用いない場合でも、重力がチューブ１２５Ｂをチュー ブ１２５Ａに対して相対的に伸長した位置へ動かす傾向がある。チューブ１２５ Ａ、１２５Ｂ及びリング１３４は、真鍮又は銅の如き、熱伝導性の金属から形成 されるのが好ましい。リング１３４は、ハンダ付けステーションの電池の上にあ るリボン５０Ａ、５０Ｂに係合し、これにより、チューブユニットの下方端とリ ボンとの間に垂直方向のギャップを形成し、従って、チューブユニットから排出 されたホットエアあは、ハンダ付けステーションの電池の上方で阻害されること なく流れることができる。 チューブユニット１２４は、電池ハンダ付け機構がアクチュエータ１２１によ ってその第２の下降位置へ下げられると、リング1３４が電池ハンダ付けステー ションの搬送テーブルの上に位置する電池の上にあるリボン５８Ａ、５８Ｂの部 分に係合するように、配列されている。これに関連して、隣接するチューブユニ ット１２４の間の間隔は、隣接する銀ハンダ付けパッド１６の間の間隔と同じで あり、また、２列のチューブユニット１２４の間の間隔は、２つの母線８の間の 間隔（また、２列の銀ハンダ付けパッド１６の間の間隔）と同じであることに注 意する必要がある。 ハンダ付けヘッドが、その上昇位置にある時には、チューブユニット１２４は 、ハンダ付けステーションのネスト３２よりも約１−１／２インチ上方にある。 そのような上昇位置においては、ハンダ付けヘッド１２０は、リボン５０Ａ、５ ０Ｂがそこに供給されている際に、また、切断及びかしめ作業の間に、ハンダ付 けステーションの電池を予熱するように作動するのが好ましく、これにより、電 池の上のハンダを溶かして、導電性リボン４８Ａ、４８Ｂを電池接点に融着する ために必要な時間を低減することができる。上記予熱作業は、また、ハンダ接合 を行う工程の間に、ハンダ付け側にだけ熱が加わった場合に生ずるような、電池 のサーマルショックすなわち熱衝撃を防止する。しかしながら、生産性が低下す る危険性が許容されるのであれば、リボンを電池にハンダ付けするためにハンダ 付 けヘッドを下げる時にだけ、チューブユニット１２４からホットエアを排出する のが経済的である。 リボンクランプ機構１４０、１４２は、図５に示すように、ハンダ付けステー ションの下流側の端部に位置している。ハンダ付けステーションのリボンクラン プ機構は、種々の形態を取ることができる。リボンクランプ機構は、運動可能な 圧力付与クランプ部材１４０（図５）を備えるのが好ましく、該クランプ部材は 、一対のアーム１４０Ａ、１４０Ｂ（図１０）と、アクチュエータ１４２とを備 えるのが好ましく、上記一対のアームは、テーブルの上方を長手方向に伸長し、 リボンに圧力を与えるための圧力パッドすなわち足部１４１をそれぞれの自由端 に有しており、また、上記アクチュエータは、空圧シリンダ１４２の形態を有し ており、上昇した休止位置（図５）と後述する下降したリボンクランプ位置との 間で、部材１４０を動かす。シリンダ１４２は、シャーシ４５に対して固定され ている。アクチュエータ１４２の作動は、電気作動型の空気弁２０２Ｌ（図１１ ）によって制御される。クランプ部材１４０は、通常は、装填ステーションの電 池に対して、上昇した上昇位置にある。部材１４０が、空圧シリンダ１４２の作 用により下降すると、その圧力パッド１４１は、ハンダ付けステーションの電池 の上方で伸長する２つのリボンに係合し、そのようなリボンを電池に向けて下方 に押圧する。図５及び図１０に示すように、アーム１４０Ａ、１４０Ｂは、圧力 パッド１４１が第１及び第２のチューブユニット１２４Ａ、１２４Ｂ（すなわち 、かしめ機構９４、９６から最も離れて位置しているチューブユニット）の間に 位置するような、形状を有している。従って、圧力付与部材１４０の通常の作用 運動は、ハンダ付けヘッドの垂直方向の運動を阻害せず、また、ハンダ付けヘッ ドの垂直方向の運動も、圧力付与部材の通常の作用運動を阻害しない。 電池ハンダ付けヘッドに関連して設けられているのは、電池上昇機構１５０、 １５２、１５４であって、これら電池上昇機構は、搬送テーブル３０の下方に位 置している。電池上昇機構は、プラットフォーム１５０を備えており、該プラッ トフォームには、２列の直立する入れ子式のペデスタル１５２、１５３すなわち 受台が接合されており、上記ペデスタルは、下方の管状部品１５３の中に入れ子 式に嵌合する中実円筒状の上方の部品１５２を備えている。各々の列には、４つ のペデスタルが設けられている。上方部品１５２は、管状の下方部品１５３の中 に設けられたバネ手段（図示せず）によって、伸長位置（図５）へ偏倚されてい る。少なくとも上方部品１５２は、下方部品１５３もそうであるのが好ましいが 、熱伝導率が低いエラストマ材料から形成される（例えば、シリコーンゴムから 成型されるペデスタル）。ペデスタル１５２、１５３の寸法及び間隔は、プラッ トフォーム１５０が上昇した時に、各々のペデスタルがテーブル３０の穴３６Ａ −Ｄの異なる１つを通って伸長するように、決定される。各々の上方部品１５２ の外径（外側直径：ｏ．ｄ．）は、該部品とプラットフォーム１５０の運動によ って該部品がその中に挿入される穴３６Ａ−Ｄとの間に、ギャップが存在するよ うな寸法である。ペデスタルは、電池のハンダ被覆された領域に整合して、装填 ステーションの電池の下にあるリボンと係合し、上記リボン及び電池をネットか ら上方へ離れるように上昇させるようになされている。そのようにすると、ペデ スタルは、ハンダ付けヘッドのチューブ１２５Ｂ及び割りリング１３４によって 結果的に各々の電池に与えられる負荷をバランスさせる役割を果たす。 電池上昇プラットフォーム１５０は、空圧プラットフォーム上下駆動手段１５ ４に接続されており、該空圧プラットフォーム上下駆動手段１５４によって上下 させられる。該駆動手段は、シャーシ４５に固定されたシリンダと、プラットフ ォーム１５０に取り付けられて該プラットフォームを支持する作動シャフトとを 有する、空圧アクチュエータを含むのが好ましい。駆動手段１５４は、プラット フォームを上昇させる時には、上記ペデスタルが、ハンダ付けヘッドの下方のネ ストの電池をテーブル３０から短い距離（例えば、０．０３０−０．０６０イン チ）だけ上方に持ち上げ、これにより、空気が上昇した電池の下を流れることが できるように、配列されている。アクチュエータ１５４の作動は、電気制御され る空気弁２０２Ｍによって制御される。 図４及び図５に示す装置に関連して、冷却空気マニホールド１６０の形態の電 池冷却機構も設けられている。冷却空気マニホールドは、ハンダ付けヘッド１２ ０に取り付けられ、該ハンダ付けヘッドと共に、上昇及び下降する。電池冷却機 構の一部を形成しているのも、冷却空気分配アセンブリであって、このアセンブ リは、マニホールド１６０に取り付けられて該マニホールドと共に運動可能であ り、また、一対のパイプ１６２Ａ、１６２Ｂを備えており、これらパイプは、ホ ットエアマニホールド１２２の下方で、２列のチューブユニット１２４に沿って 、テーブル３０の長手方向に伸長している。パイプ１６２Ａ、１６２Ｂは、ハン ダ付けステーションの電池の対応する側縁部の間の距離よりも、更に大きく互い に離れているのが好ましい。冷却空気マニホールド１６０は、適宜な導管手段（ 図示せず）によって、電気作動型の制御弁２０２Ｎを介して、コンプレッサ（又 はブロア）１２５（図１１）に接続されている。各々のパイプ１６２Ａ、１６２ Ｂは、複数の空気排出ノズル１６３を有しており、これら空気排出ノズルは、冷 却空気を下方且つ内方に排出するように、設けられており、これにより、上述の 電池上昇機構によってハンダ付けステーションに持ち上げられている電池の上を 空気が流れることができる。電池冷却手段１６０、１６２は、ホットエアハンダ 付けヘッド１２０と連動して、弁２０２Ｎによって作動され、ハンダ付けヘッド によって融解されたハンダを固化し、これにより、リボン５８Ａ、５８Ｂとハン ダ付けステーションにある電池との間に、強固なハンダ接合を生じさせる。 後に説明するように、電池がリボンにハンダ付けされた後に、テーブル３０の 割り出しが行われ、これにより、ハンダ付けされた電池は、ハンダ付けステーシ ョンから下流側へ移動し、リボン５０Ａ、５０Ｂの部分にハンダ付けすべき後続 する電池のための余裕すなわちスペースを与えることを理解する必要がある。ハ ンダ付けステーションの下流側に位置する領域は、収集ステーションと考えるこ とができ、該収集ステーションにおいては、本発明に従ってストリング状（列状 ）に互いに結合された電池をテーブル３０から取り除き、１又はそれ以上のスト リングの電池を含むモジュールの構造に使用する。 本機械はまた、２つの真空プリナム１７０、１７２を備えており、これら真空 プリナムは、シャーシ４５に固定されると共に、テーブル３０の隣接する側面に 実質的に気密に摺動係合する。テーブルは、各々のネスト３２に関連して、図６ の破線で概略的に示す複数の内部通路を有しており、これら内部通路の内方端は 、スタンドオフ部材３７の底端部に接続されており、これにより、スタンドオフ 部材の内部空間に負圧を与えることができる。内部通路１７４の外方端は、プリ ナム１７０、１７２のポート（図示せず）と実質的に気密に摺動係合している。 プリナム１７０、１７２は、プリナム１７０が、受け取りステーションにある ネストの通路１７４の外方端に摺動的に気密に真空接続し、これと同時に、プリ ナム１７２が、ハンダ付けステーションにあるネストの通路１７４の外方端と摺 動的に真空接続するように設けられている。これにより、受け取りステーション のスタンドオフ部材３７の上に位置する銅リボン５０Ａ、５０Ｂに対して、吸引 力を与えることができ、次に、ハンダ付けステーションの同じ銅リボンにも吸引 力を与えることができるように、配列されている。プリナム１７０、１７２は、 導管手段（図示せず）によって、それぞれ適宜な電気作動型の空気流量調整弁手 段２０２０、２０２Ｐを介して、真空ポンプ１２７に接続されている（図１１） 。 本機械は更に、冷却空気マニホールドすなわちプリナム１８０を備えており、 この冷却空気マニホールドは、２列のペデスタルの間で、ペデスタルプラットフ ォーム１５０の上側部に取り付けられていて、プラットフォームが上昇した時に 、テーブル３０の下側部に係合してその間に緊密なシールを形成するようになさ れている。テーブル３０は、図６に符号１８４で概略的に示す、複数の傾斜した 内部通路を有している。上記通路１８４の上方端は、穴３６Ａ−Ｄと交差してお り、一方、その下方端は、テーブル３０の底面の開口１８５の中で終端となって いる。プリナム１８０は、その頂端部に細長い開口（図６に破線１８７で輪郭を 示す）を有しており、該細長い開口は、ハンダ付けステーションのネスト３２の ２列の底部開口１８５を包囲するような寸法を有している。ペデスタルプラット フォーム１８０が上昇してテーブル３０に封止的に係合すると、プリナム１８０ から通路１８４の中に冷却空気を供給することができる。上記プリナムは、導管 手段（図示せず）によって、制御装置２００によって制御される空気調整弁２０ ２Ｑを介して、ブロア１２５に接続されている。弁２０２Ｑが開くと、冷却空気 がプリナム１８０の中に供給され、そのような空気は、プリナムの排出ポート１ ８７から、開口１８５及び通路１８４（図６）を通って、穴３６Ａ−Ｄの中に流 れ、そのような空気の一部は、上方に流れて、ペデスタル１５２、１５３によっ て支持された電池を冷却する助けをする。 図４及び図５に概略的に示す機械の作動モードすなわち運転モードを制御する 制御装置を示している、図１１には、電気信号の接続部が実線で示されており、 また、空圧導管が破線で示されている。図１１の制御装置の心臓部は、プログラ ム可能なコントローラ２００であって、このコントローラは、種々の形態を取る ことができるが、後に説明する運転モードを与える適宜なソフトウエアによって プログラムされる、ディジタルコンピュータであるのが好ましい。 以下に説明する本機械の運転モードは、本発明の方法の好ましい形態を例示す るものである。 説明の便宜上、機械は、その最初の休止状態すなわち休止位置にあると仮定す る。すなわち、機械が作動されてその作動サイクルを開始する前に、ダミー電池 が占める最初のインライン・ネストを除いて、総てのネスト３２は空である。上 記ダミー電池は、その前方及び後方の接点の上にハンダペーストを有していない 太陽電池であるのが好ましい。そうではなく、電池ではないブランク、例えば、 その寸法が電池Ｃと実質的に同じであるＥＦＧ成長された矩形状のシリコン基板 をダミー電池として用いることができる。また、上述のように、ハンダペースト でその両側部が予め被覆されている最初の電池Ｃをプラットフォーム７０の上に 置き、その前方グリッド接点を下に向けた後に、テーブル３０をその後退位置に する。この後退位置においては、ダミー電池を収容する最初のインライン・ネス ト３２が、ハンダ付けステーションに位置している。同時に、リボン分配機構６ ０が、その第１の（後退した）位置（図４及び図５）にあり、アクチュエータ６ ３は、フィンガ５８Ａ、５８Ｂの前方端を上昇位置（図５）に保持するように設 定され、また、クランプ６６Ａ、６６Ｂは、リボン５０Ａ、５０Ｂを上記フィン ガにクランプさせるように設定される。また、電池ピックアップ位置決めアセン ブリ７４は、その上昇位置にあって、テーブル３０から水平方向に移動されて、 電池受け取りプラットフォーム７０の直ぐ上方に位置しており、コンプレッサ１ ２５及び真空ポンプ１２７は作動しており、弁２０２０、２０２Ｐは、プリナム １７０、１７２に吸引力を与えるように設定されており、空気弁２０２Ｆは、マ ニホールド７４Ａ及びチューブ８２に負圧を与えないように設定されており、弁 ２０２Ｊは、ホットエアハンダ付けヘッド１２０がテーブル３０の上方の上昇位 置に位置するように、設定されており、弁２０２Ｍは、電池上昇プラットフォー ム１５０がその「ダウン」位置すなわち下方位置に位置するように、設定されて おり、弁２０２Ｌは、クランプ部材１４０が上昇した非クランプ位置に位置する ように設定されており、弁２０２Ｇ、２０２Ｈは、カッター／クリンパ・キャリ ッジ８６及び下方の切断手段１００、１０２がそれそれの上昇位置及び下降位置 にあるように設定されており、弁２０２１は、かしめブレード９４Ａ、９４Ｂが それぞれの傾斜した非かしめ位置に位置するように設定されている。そのような 状態は総て図４及び図５に示されている。また、弁２０２Ｋは、ホットエアがハ ンダ付けヘッドのチューブユニット１２４によって排出されるように設定され、 また、弁２０２Ｎ、２０２Ｑは、電池冷却空気パイプ１６２Ａ、１６２Ｂによっ て冷却空気が全く排出されないように、また、冷却空気がプリナム１８０から穴 ３６Ａ−Ｄの中へ全く注入されないように設定されている。 本機械の作動は、「サイクルスタート」スイッチ（図示せず）を作動させるこ とにより、開始され、該スイッチは、コントローラ２００を作動させ、このコン トローラは、その機械制御プログラムを実行する。 コントローラ２００は、直ちに、リボン供給モータ５２Ａ、５２Ｂを励起して リボンディスペンサ駆動装置６２を作動させ、これにより、ディスペンサ６０に よってリボン５０Ａ、５０Ｂをハンダ付けステーションのダミー電池の上方で前 方へ前進させる。これに関連して、リボンディスペンサ・キャリッジ６１がその 後退位置にある時には、フィンガ５８Ａ、５８Ｂの前方端は、後に説明するリボ ン切断機構の切断平面から約１．０−１．５インチ上流側に位置しており、また 、リボン５０Ａ、５０Ｂは、約０．７５インチだけ、フィンガ５８Ａ、５８Ｂの 先端を越えて前方に突出していることに注意する必要がある。駆動装置６２の作 用によるキャリッジ６１の前方への運動範囲は、リボンの前方端縁部が、ハンダ 付けステーションのダミー電池の下流側の縁部の約０．２５インチ手前にある時 に、上記フィンガが停止するように決定されている。コントローラ２００は、駆 動機構６２を停止させ、その伸長位置にあるフィンガをダミー電池の上方に置く 。リボンがダミー電池の上方に位置すると直ぐに、アクチュエータ６３が作動さ れ、リボンの前方端が、ハンダ付けステーションのリボンクランプ部材１４０の 足部１４１が上記フィンガの前方端に係合するようになる位置の下流側のダミー 電池 に係合するに十分なだけ、フィンガ５８Ａ、５８Ｂの前方端を下方に枢動させる 。 リボンがダミー電池の上方で前方に伸長すると、直ちに、コントローラ２００ が弁２０２Ｌを作動させ、これにより、部材１４０の圧力パッド１４１が、第１ 及び第２（図５において、右から左へ数えて）のホットエアチューブユニット１ ２４Ａ、１２４Ｂ（図１０参照）の間に位置する点でリボン５０Ａ、５０Ｂに係 合し、上記リボンをダミー電池にクランプさせるに十分なように、リボン対電池 のクランプアクチュエータ１４２が、部材１４０を十分に下降させる。 圧力足部１４１がリボン５０Ａ、５０Ｂに係合すると、直ちに、コントローラ ２００は駆動装置６２を再度作動させて、キャリッジ６１をハンダ付けステーシ ョンからその完全に後退した位置の手前の中間位置まで戻す。しかしながら、こ の作動が生ずる前に、コントローラは、弁２０２Ｃを作動させて、クランプ６６ Ａ、６６Ｂを解除する。その結果、キャリッジ６１がその中間位置に戻るので、 フィンガ５８Ａ、５８Ｂは、リボン５０Ａ、５０Ｂに対してそれぞれ相対的に摺 動する。その理由は、リボンは、ハンダ付けステーションのクランプ部材１４０ の作用による運動に抗して、保持されるからである。 キャリッジ６１がその中間位置（フィンガ５８Ａ、５８Ｂの前方端は依然とし て下降位置にある）に到達すると、リボン５０Ａ、５０Ｂは、受け取りステーシ ョンに位置する次のインラインの（第２の）ネスト３２の長手方向においてその 上方で、且つ、上記ネストの上流側の隆起部３４の上方で、ダミー電池から後方 に伸長する。プリナム１７０を介して与えられる負圧は、リボンを下方に引っ張 り、これらリボンを、受け取りステーションに位置する次のインラインの（第２ の）ネスト３２のスタンドオフ部材３７に係合した状態に保持する。 次に、コントローラ２００は、弁２０２Ｇ、２０２Ｈを介して作用して、カッ ター／クリンパ・キャリッジのアクチュエータ９２、及び、下方カッターのアク チュエータ１０２を同時に作動させ、カッターブレード９０、１００を動かす。 これらカッターブレードは協働して、受け取りステーションのネスト３２の上流 側の端部の上の隆起部３４の直ぐ下流側のリボンを切断し、これにより、約０． ７５インチだけフィンガから前方に突出する、フィンガによって支持されたリボ ンの新しい先導端を形成する。リボンが切断された直後に、弁２０２Ｈが作動さ れ、下方カッターは、そのオリジナル位置へ下がる。次に、弁２０２１が作動さ れて、クリンパ装置（かしめ装置）のアクチュエータ９６によって、クリンパブ レード（かしめブレード）９４Ａ、９４Ｂを迅速に往復動させ、これにより、ク リンパブレードは、下方（図５で見て反時計方向）に回転して、ハンダ付けステ ーションのネスト３２の隆起部３４の直ぐ上流側のリボン５０Ａ、５０Ｂに係合 する。これにより、リボンは、図１２に示すように、上記隆起部３４の周囲でか しめられ、その後、上記クリンパブレードは、それぞれの傾斜したオリジナル位 置へ上方に回転して戻る。かしめられたリボンは、ブレード９４Ａ、９４Ｂがそ れぞれの傾斜したオリジナル位置へ戻った後に、それぞれのかしめられた状態に 留まる。クリンパ機構の作動と実質的に同時に、また、好ましくは、クリンパ機 構の作動の直後に、コントローラ２００は、（ａ）弁２０２Ｃを作動させて、ク ランプ６６Ａ、６６Ｂにより、リボン５０Ａ、５０Ｂの新しい先導端（すなわち 、ロール４８Ａ、４８Ｂ上のリボンの端部）をフィンガ５８Ａ、５８Ｂにクラン プさせ、また、（ｂ）駆動機構６２により、キャリッジ６１をその第１の後退位 置へ戻す。また、キャリッジ６１のその中間位置からその後退した第１の位置へ の復帰運動と実質的に同時に、コントローラ２００は、弁２０２Ｂを作動させ、 アクチュエータ６３により、上記フィンガをそれぞれの上昇したオリジナル位置 へ戻す。次に、コントローラ２００は、アクチュエータ９２により、カッター／ クリンパ・キャリッジ８６をその上昇した休止位置へ戻す。 コントローラ２００は、電池ピックアップ位置決めアクチュエータ７８、７９ 用の制御弁２０２Ｄ、２０２Ｅ、並びに、真空弁２０２Ｆを作動させて、以下の 作動を順に生じさせる。すなわち、（ａ）電池ピックアップ位置決めアセンブリ ７４が、下方に動いて、プラットフォーム７０上の第１の電池Ｃに接触し、（ｂ ）アセンブリ７４が、上記電池を負圧によってプラットフォーム７０の上方へ拾 い上げ、（ｃ）アセンブリ７４が、水平方向に移動して、上記電池をテーブル３ ０の直ぐ上方に位置させ、（ｄ）アセンブリ７４が、新しい電池を下降させ、受 け取りステーションにあるネスト３２（すなわち、第２のインライン・ネスト） を通って伸長するリボン５０Ａ、５０Ｂの切断部分の上方でこれら切断部分に係 合させ、（ｅ）アセンブリ７４が、上記電池を解放して、該電池をテーブル３０ に よって支持させ、（ｆ）アセンブリ７４が、テーブル３０から離れる方向に上昇 して、プラットフォーム７０の上方に戻る。 次に、クランプ部材１４０が、ダミー電池から離れる方向に上昇し、駆動装置 ４６が作動され、（１）ダミー電池をハンダ付けステーションから出し、（２） ハンダ付けステーションの上記第１の電池Ｃをハンダ付けヘッド１２０の直ぐ下 方に置き、（３）次の（第３の）ネスト３２を受け取りステーションに置くため に十分なように、テーブル３０を前進させる（すなわち、テーブルを図４におい て、左から右へ動かす）。この時点において、切断機構９０、９２及び１００、 １０２によって以前に切断された２つのリボン５０Ａ、５０Ｂは、ハンダ付けス テーションの第１の電池Ｃの下に位置する、それぞれの追従端と、この時点にお いてハンダ付けステーションの下流側に位置しているダミー電池の上に位置する が該ダミー電池に取り付けられていない、それぞれの先導端とを有している。 その後、コントローラは、モータ５２Ａ、５２Ｂ及びリボンディスペンサ駆動 装置６２の作動から始まる、上述の幾つかの工程を機械に繰り返させ、これによ り、ディスペンサ６０によって、リボン５０Ａ、５０Ｂをハンダ付けステーショ ンの第１の電池Ｃの上方で前方へ前進させる。上記リボンが第１の電池Ｃの上方 に位置すると、直ちに、アクチュエータ６３が作動され、ハンダ付けステーショ ンのリボンクランプ部材１４０の足部１４１がそれらに係合することになる箇所 の下流側で、上記リボン５０Ａ、５０Ｂの前方端が、上記第１の電池Ｃに係合す るに十分なだけ、上記フィンガ５８Ａ、５８Ｂの前方端を下方に枢動させる。こ の時点において、上記リボンの先端は、上記第１の電池Ｃの先縁部（下流側の縁 部）の約０．２５インチだけ手前にある。その後直ちに、アクチュエータ１４２ が作動されて、第１及び第２のホットエアチューブユニット１２４Ａ、１２４Ｂ （図１０）の間のスペースの直ぐ下方の点において、上記圧力パッド１４１が、 リボン５０Ａ、５０Ｂに係合して、上記リボンを新しい電池にクランプさせるに 十分なように、部材１４０を下降させる。 圧力足部１４１がリボン５０Ａ、５０Ｂに係合すると、直ちに、駆動装置６２ が再度作動され、これにより、ディスペンサキャリッジ６１は、ハンダ付けステ ーションから出て、その第１の（完全に後退した）位置の手前のその中間位置へ 戻る。しかしながら、この作動が生ずる前に、クランプ６６Ａ、６６Ｂが解除さ れ、その結果、キャリッジ６１が後退したそのオリジナル位置に向かって後方へ 戻る際に、リボンが、ハンダ付けステーションのクランプ部材１４０の作用によ る運動に抵抗して保持されているので、フィンガ５８Ａ、５８Ｂは、リボン５０ Ａ、５０Ｂに対して相対的に摺動することになる。ディスペンサキャリッジ６１ は、その中間位置で停止し、この時点においては、リボン５８Ａ、５８Ｂは、ハ ンダ付けステーションの新しい電池Ｃから後方に伸長して、受け取りステーショ ンに位置する次のインライン・ネスト３２（すなわち、第３のネスト）を横断し 、プリナム１７０によって弁２０２０を介して上記次のインライン・ネストに与 えられる負圧が、上記次のインライン・ネスト（第３のネスト）３２の中空のス タンドオフ３７に接した状態でリボンを保持する。 アクチュエータ９２、１０２は、上述のように作動されて、カッターブレード ９０、１００によって、受け取りステーションに位置する第３のネスト３２の上 流側の端部の隆起部３４の直ぐ下流側で、リボンを切断する。その直後に、下方 カッターが、そのオリジナル位置まで下降し、また、クリンパ装置のアクチュエ ータ９６が、上述のように再度作動されて、ハンダ付けステーションのネスト３ ２の上流側の端部の隆起部３４の直ぐ上流側で、クリンパブレード９４Ａ、９４ Ｂをリボンに係合させ、図１２に示すように、リボンを上記隆起部の周囲でかし める。次に、上記クリンパブレードは回転して、その傾斜したオリジナル位置に 戻る。 クリンパ機構の作動と実質的に同時に、また、好ましくは、その作動の直後に 、コントローラ２００は、弁２０２Ｃを作動させ、クランプ６６Ａ、６６Ｂによ って、リボン５０Ａ、５０Ｂの新しい先導端（すなわち、ロール４８Ａ、４８Ｂ のリボンの端部）をフィンガ５８Ａ、５８Ｂに係合させ、また、駆動装置６２を 作動させて、キャリッジ６１をその後退した第１の位置へ戻す。また、キャリッ ジ６１の上記復帰運動と実質的に同時に、コントローラ２００は、弁２０２Ｂを 作動させ、アクチュエータ６３によって、フィンガを枢動させて、それぞれの上 昇したオリジナル位置へ戻す。次に、コントローラ２００は、アダプタ９２によ って、カッター／クリンパ・キャリッジ８６をその上昇した休止位置へ戻す。 キャリッジ８６が上昇している際に、あるいは、その直後に、コントローラ２ ００は、（ａ）弁２０２Ｍを作動させて、アクチュエータ１５４により、第１の 電池Ｃを上方に持ち上げて、テーブル２０から約０．６０インチ隔置させ、また 、（ｂ）弁２０２Ｊを作動させて、入れ子式のチューブ１２４の底端部のリング 部材が電池の上にあるリボンに係合するに十分なだけ、アクチュエータ１２１に より、ハンダ付けヘッド１２０を下降させる。必ずしもそうする必要はないが、 コントローラ２００は、また、リング部材１３４が第１の電池Ｃの上のリボンに 係合すると直ちに、弁２０２Ｌを作動させて、アクチュエータ１４２により、ク ランプ部材１４０をクランプ位置から上昇させるのが好ましい。コントローラ２ ００は、ハンダ被覆された電池の上のハンダペーストが融解するに十分な長さ（ 例えば、約２−３秒間）にわたって、アクチュエータ１２１によって、ハンダ付 けヘッドをその「下方」の加熱位置に保持する（すなわち、ホットエアが、チュ ーブ１２４から流れ出す）。次に、コントローラは、（ａ）弁２０２Ｋを作動さ せて、チューブ１２４へのホットエアの流れを遮断し、（ｂ）弁２０２Ｎ、２０ ２Ｑを作動させて、冷却空気（例えば、約２５°Ｃの）をパイプ１６２Ａ、１６ ２Ｂから通路１８４を通して、穴３６Ａ−Ｄに流し、これにより、ハンダ付けス テーションの第１の電池を冷却する。弁２０２Ｎ及び２０２Ｑは、作動されてか ら約３秒後に、冷却空気の流れを止める。 コントローラ２００は、弁２０２Ｊを作動させて、アクチュエータ１２１によ り、ハンダ付けヘッドを上昇させてその上昇したオリジナル位置へ戻し、また、 弁２０２Ｍを作動させて、アクチュエータ１５４により、プラットフォーム１５ ０を下降させてその「下方」のオリジナル位置へ戻し、これにより、電池Ｃをテ ーブル３０の上に戻す。上述のように、ハンダ付けヘッドが上昇し、また、プラ ットフォーム１５０が下降した後に、コントローラ２００は、弁２０２Ｋを再度 作動させて、ホットエアをチューブ1２４から排出させる。この作用は、新しい 電池Ｃがハンダ付けステーションまで前進するまで、遅延させることができる。 その後機械は、電池ピックアップ位置決めアクチュエータ７８、７９用の弁２ ０２Ｄ、２０２Ｅ、並びに、真空弁２０２Ｆの作動から始まる、上述の一連の工 程を順次繰り返して、電池ピックアップ及びプラットフォームアセンブリにより 、 上述の工程（ａ）乃至（ｆ）を実行し、これにより、第２の新しい電池Ｃが、受 け取りステーションに位置する第３のネスト３２の中に置かれる。次に、テーブ ル３０の割り出しを行って、上記第３の電池をハンダ付けステーションへ移動さ せ、その後、機械は、リボンに関する、分配作業、切断作業、かしめ作業、及び 、ハンダ付け作業を上述のように繰り返す。 各々の電池Ｃは、該電池がハンダ付けステーションへ前進すると直ちに、ハン ダ付けヘッドがまだその上昇位置にある場合でも、上記ハンダ付けヘッドによる 予熱作用を受ける。ハンダ付けヘッドが、ハンダ付け位置へ下降すると、チュー ブ１２４から排出されるホットエアは、新しい電池の下のリボンの追従端、及び 、新しい電池の上のリボンの先導端をハンダ付けするために必要とされる、上記 電池の上面及び下面上のハンダペーストの融解を行うのに十分なように、新しい 電池、リボン、及び、ハンダペーストを加熱するのに適している。電池は、ハン ダ付けヘッドがまだその上昇位置にある間に、該ハンダ付けヘッドによって、予 熱作用を受けているので、ハンダ付けヘッドをほんの短い時間（例えば、約３秒 間）にわたって上記電池に係合させるだけで、ハンダを融解して該ハンダでリボ ンを濡らすことができる。上記ハンダは、パイプ１６２Ａ、１６２Ｂ、及び、通 路１８４によって供給される冷却空気によって、迅速に再度固化する。 本発明の好ましい実施例においては、テーブル３０は、テーブル３０は、２０ のネスト３４を有しており、２０番目のネストの長手方向に伸長するリボン（す なわち、１９番目のネストの中の１８番目の電池の上側部にハンダ付けされたリ ボンの部分）が、切断されてかしめられた後に、コントローラは直ちに、機械の 運転サイクルを終了して、直ちに、駆動装置４６を迅速に動かし、ハンダ付けヘ ッドの下流側のテーブル３０全体が、１９番目のネストを通る相互接続された電 池のストリングの第２のものをテーブル３０から取り除くことができる領域（「 収集ステーション」）へ移動する。この時点において、コントローラ２００によ って、テーブルの運動は停止され、機械は、不作動となり、これにより、オペレ ータは、時間を制限されることなく、相互接続された１８の電池から成るストリ ングをテーブル３０から取り出すことができる。ダミー電池は、ストリング形成 作業において再度使用するために、第１のネストの中に保持される。電池のス トリングがテーブル３０から取り除かれた後に、オペレータは、コントローラ２ ００の作動を再開させる。これにより、コンベア駆動装置４６は、直ちに、その 後退した（開始時の）オリジナル位置へ迅速に戻り、上述のシーケンス工程に従 って他のグループの電池を一緒にストリングにする準備が整う。上記開始位置に おいては、ダミー電池は、再び、ハンダ付けステーションに位置する。新しい運 転サイクルの開始は、オペレータが、上述の「開始サイクル」スイッチを作動さ せた時に、生ずる。 上述の装置は、多数の利点を提供する。一例として、本装置は、長さが等しく 、電池の所定の領域に正確に付与される、可撓性の導電体のストリップ（例えば 、リボン５０Ａ、５０Ｂ）によって、太陽光電池を相互接続することを容易にす る。また、上記電池は、隣接する電池の間の所定寸法のギャップと共にストリン グに形成される。他の利点は、導電体は、破断、応力、又は、疲労を生じないよ うな態様で、供給ロールから前進され、尚且つ、導電体を電池に平坦に接触させ て、導電体を電池に容易にハンダ付けすることができることである。 応力解放クリンプをリボンに設けることは、相互接続された電池から成るスト リングの完全性に関して、効果的であり、粗い縁部を有する多結晶電池を用いる 場合に、特に重要である。歪みを効果的に解放するために、各々のクリンプの中 央部分とリボンが折り曲げられて２つの接続された電池に平坦に整合する２つの 点との間に十分な距離を形成することが好ましい。 別の利点は、電池に過度の機械的な圧力を与えない手段によって、導電体スト リップをハンダ付けし、これにより、電池の損傷を防止することができることで ある。他の重要な利点は、電池に過剰な機械的歪みを与えることなく、ハンダを 融解させることができる、ホットエアによって、ハンダ付けが行われることであ る。また、本方法は、ハンダ被覆された電池を予熱する工程を効果的に用いて、 ホットエアによるハンダ付け工程を加速し、サーマルショック及び不均一性を防 止あるいは低減する。 ハンダ付けステーションの電池のハンダ被覆された領域に対する、ホットエア 供給チューブ１２４、及び、ペデスタル１５２、１５３の正確な位置は、前方及 び後方の電池接点にリボンを信頼性をもってハンダ付けすることを確実にする。 導電体を電池の上方に位置するように搬送する本方法及び手段も利点を有する 。導電体が電池の上方に位置するように位置決めする間に、あるいは、ハンダ付 け作業を行っている間に、どのような機械的な力も電池に与えないことは、重要 であり、その理由は、ＥＦＧ成長された多結晶基板から形成される場合には、０ ．０１２乃至０．０１８インチの厚みを一般的に有する、シリコン電池は、極め て脆く、従って壊れ易いからである。 複数の導電性のストリップが、太陽電池の両側の複数の箇所に、同時にハンダ 付けされるという事実によって、製造上の重要な利点が、本発明によってもたら される。従って、他の利点は、本発明は、可撓性の導電体を、太陽電池の前方及 び／又は後方の接点の複数の箇所に対して、同時にハンダ付けするための、新規 で信頼性のある装置及び方法を提供することである。 別の利点は、金属から形成され、従って、熱伝導性が高い、剛性の搬送テーブ ルすなわちコンベアテーブル３０を用いることができるという事実から生ずる。 その理由は、スタンドオフ部材３７が、電池をテーブルと直接接触しない状態に 保持し、従って、テーブルが、質量の大きなヒートシンクとして作用するのを防 止するからである。ハンダの冷却が行われている時には、上昇した電池の下に位 置する導電体を、電池のハンダ被覆された領域に接触させ、テーブル３０とは接 触しないように維持する、電池上昇手段を用いることにより、ハンダ付けプロセ スは、更に向上する。 別の大きな利点は、本装置は、比較的簡単に構成され、従って、その作動に信 頼性があることである。本発明は、例えば、上述の米国特許出願シリアルＮｏ． ０８／１９１，６２２号に開示されるタイプの機械である、ハンダペースト塗布 機械から、電池供給プラットフォーム７０に、あるいは、テーブル３０のネスト ３２に直接、予めハンダ付けされた電池を自動的に供給するための手段と共に用 いることができるようにすることができるので、本発明は更に利点を有する。 本発明の別の重要な利点は、種々の方法で変更することができることである。 従って、各々の電池の表面のハンダ付け箇所の数を変えることができる。また、 例えば、上述の装置及び方法を、２つの別個のハンダ付けヘッドを用いるように 変更し、一方のヘッドで、導電体ストリップを前方接点にハンダ付けし、また、 他方のヘッドで、同じ導電体ストリップを後方接点にハンダ付けすることができ る。そのような変更例においては、前方及び後方の接点に対するハンダ付けは、 同時に行うか、あるいは、一方のハンダ付け後に他方のハンダ付けを行うことが できる。後者の場合には、ストリップを最初に前方接点に接合するか、あるいは 、後方接点に最初に接合するかは、重要なことではない。 また、本装置には、（ａ）可撓性の導電体５０Ａ、５０Ｂの供給源が消尽した こと、又は、電池をテーブル３０のネストへ搬送することができないこと、若し くは、２つの導電性のストリップの一方又は他方が適正に位置していない場合を 決定する、センサ手段（図示せず）を設け、そのようなセンサからの出力信号を 用いて、機械の運転を停止させることができる。同様のセンサを用いて、機械の 他の作動要素（例えば、電池ピックアップ位置決めアセンブリ、及び、切断手段 、かしめ手段、又は、ホットエア加熱手段）が所定の機能を果たさない場合に、 機械の運転を防止することができる。また、駆動装置又はアクチュエータとして の、電動モータ及び適正なリンク機構の如き、種々の通常の要素を、例えば、電 池ピックアップ位置決めアセンブリ７４、リボンディスペンサ６０、ハンダ付け ヘッド１２０、切断及びかしめ機構などの種々の作動アセンブリの代わりに用い ることにより、本発明を変更することができる。 勿論、本方法は、上述の機械の総ての特徴を有する機械を用いることなく、実 施することができる。従って、例えば、電池ピックアップ位置決めアセンブリ７ ４及びプラットフォーム７０を省くことができ、また、受け取りステーションに 位置する各々のネストに、手で電池を供給することができる。 また、本発明の原理から逸脱することなく、上述の本方法及び本装置の種々の 工程の幾つかの順序を変更することができる。従って、例えば、キャリッジ６１ が、ハンダ付けステーションから引っ込められた時には、リボンカッターを作動 させる前あるいはその後に、クランプ６６Ａ、６６Ｂをリボンクランプ位置へ復 帰させることができる。また、リボンクランプ部材１４０は通常、リボンがハン ダ付けヘッドのリング１３４によって係合されると直ちに、そのリボンクランプ 位置から解放されるが、リボンクランプ部材は、上記リングがリボンに係合する 前に、解放するか、あるいは、ハンダ付けヘッドがその上昇した休止位置へ戻っ た後に、非クランプ位置へ動かすことができる。 クリンプ手段すなわちかしめ手段９４、９６を省くことができるが、そのよう な手段を用いることが好ましく、その理由は、リボンを図示のようにかしめた場 合に、最善の結果を得ることができるからであることを理解する必要がある。ま た、かしめ手段の形態は、該かしめ手段が、歪みを除く目的に適したオフセット クリンプをリボンに形成することができる限り、変形することができる。勿論、 各々の電池にハンダ付けされる導電性リボンの数を変えることができ、従って、 前方及び後方の接点は、２つの導電性リボンではなく、１つだけの導電性リボン を有することができる。 本発明の別の変形例は、ハンダコーティングを電池接点にではなく、リボンに 付与することを含む。また、ハンダ付けステーションの電池のハンダの斑点を加 熱して再流動化させるための他の何等かの加熱手段を採用することにより、ハン ダ付けヘッドを変更することができる。更に別の自明の変更は、電池の後方接点 がテーブル３０に向かって下方を向くように、電池をネスト３２の中に設けるこ とである。 本発明の他の利点及び変更例は、当業者には自明であろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゴンシロラウスキー，ロナルド・シー アメリカ合衆国マサチューセッツ州01923, ダンヴァース，ブラッドリー・ロード 18 (72)発明者 ハーヴェイ，デービット・エス アメリカ合衆国マサチューセッツ州01450, グロトン，ホイリー・ロード 228 (72)発明者 ビリングス，リチャード・オー アメリカ合衆国マサチューセッツ州01876, チュークスベリー，クローフォード・ドラ イブ 10 (72)発明者 ホルムズ，カール・ケネス アメリカ合衆国ニューハンプシャー州 03827，ケンジントン，バートレット・ロ ード ３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 実質的に平坦な対向する第１及び第２の面を有する基板と、これら第１ 及び第２の面にそれぞれ接合された第１及び第２の接点と、前記第１及び第２の 接点の整合された領域の中の選択された領域に設けられるハンダ被覆とを各々有 する、太陽電池をストリング状に相互に接続する方法であって、 （ａ） 前記第１の接点が下方を向くように、第１の電池を受け取りステーシ ョンに供給する工程と、 （ｂ） 前記第１の電池を、前記受け取りステーションから、該電池受け取り ステーションの下流側に位置するハンダ付けステーションへ前進させる工程と、 （ｃ） 少なくとも１つの細長い導電性のリボンの先導端を、前記受け取りス テーションの上流側に位置する前記リボンのロールから、前記受け取りステーシ ョンを介して前記ハンダ付けステーションへ前進させ、その際に、前記リボンが 、前記第１の電池の前記第２の接点のハンダ被覆された領域の上に位置すると共 に、該領域に係合されるようにし、また、前記受け取りステーションを通って前 記ハンダ付けステーションから後方へ伸長するようにする工程と、 （ｄ） 前記ハンダ付けステーションの前記第１の電池に対して相対的に運動 しないように、前記リボンの前記先導端を解放可能に保持する工程と、 （ｅ） 前記受け取りステーションの直ぐ上流側で前記リボンを切断して、リ ボンの切断部分が、前記受け取りステーションを通って伸長する追従端を有し、 また、前記ロールの周囲のリボンが、新しい先導端を有するようにする工程と、 （ｆ） 前記切断部分の前記先導端を前記第１の電池の前記第２の接点にハン ダ付けする工程と、 （ｇ） 同様な第２の電池を、前記装填ステーションから、前記受け取りステ ーションへ供給し、その際に、前記第２の電池の前記第１の接点が下方を向いて 、前記リボンの切断部分の追従端に係合するようにする工程と、 （ｈ） 前記第１の電池を前記ハンダ付けステーションから下流側に出し、同 時に、前記第２の電池を前記ハンダ付けステーションへ前進させる工程と、 （ｉ） 前記ロールからの前記リボンの新しい先導端を、前記受け取りステー ションを通して、前記ハンダ付けステーションへ前進させ、その際に、前記新し い先導端が、前記第２の電池の前記第２の接点のハンダ被覆された領域の上に位 置すると共に、該領域に係合されるようにし、また、前記新しい先導端が、前記 ハンダ付けステーションから前記受け取りステーションを通って後方に伸長する ようにする工程と、 （ｊ） 前記第２の電池に対して相対的に運動しないように、前記リボンの前 記新しい先導端を解放可能に保持する工程と、 （ｋ） 前記リボンを前記受け取りステーションの直ぐ上流側で切断して、前 記受け取りステーションを通って伸長する追従端を有するリボンの別の切断部分 を形成すると共に、前記ロールの周囲のリボンが、別の新しい先導端を有するよ うにする工程と、 （ｌ） 前記リボンの別の切断部分の先導端を、前記第２の電池の前記第２の 接点にハンダ付けし、また、前記第１の切断部分の追従端を、前記第２の電池の 前記第１の接点にハンダ付けする工程と、 （ｍ） 前記工程（ｇ）から始まる工程を順次繰り返して、複数の電池を電気 的に直列に前記リボンで相互に接続する工程とを備えることを特徴とする、太陽 電池をストリング状に相互接続する方法。 ２． 請求項１の太陽電池をストリング状に相互接続する方法において、新し い電池が前記受け取りステーションへ前進される前に、前記リボンの切断部分を 、前記ハンダ付けステーションの直ぐ上流側の点においてかしめる工程を更に備 えることを特徴とする、太陽電池をストリング状に相互接続する方法。 ３． 請求項２の太陽電池をストリング状に相互接続する方法において、前記 切断する工程及び前記かしめる工程が、前記工程（ｇ）の前に実行されることを 特徴とする、太陽電池をストリング状に相互接続する方法。 ４． 請求項１の太陽電池をストリング状に相互接続する方法において、前記 ハンダ付けが、前記ハンダ付けステーションのリボン及び電池を加熱する、ホッ トエアによって実行されることを特徴とする、太陽電池をストリング状に相互接 続する方法。 ５． 請求項４の太陽電池をストリング状に相互接続する方法において、前記 ホットエアによる加熱の次に、冷たい空気流を前記ハンダ付けステーションの電 池に導くことを特徴とする、太陽電池をストリング状に相互接続する方法。 ６． 請求項１の太陽電池をストリング状に相互接続する方法において、前記 電池は、１つの電池を収容する寸法を各々有する一連のネストを有するコンベア によって、前記受け取りステーションから、前記ハンダ付けステーションへ搬送 され、次に、前記ハンダ付けステーションの下流側に搬送されることを特徴とす る、太陽電池をストリング状に相互接続する方法。 ７． 請求項６の太陽電池をストリング状に相互接続する方法において、前記 ハンダ付けステーションにおいて、各々の電池を前記コンベアから持ち上げて、 前記電池に対する熱伝達を促進する工程を更に備えることを特徴とする、太陽電 池をストリング状に相互接続する方法。 ８． 請求項６の太陽電池をストリング状に相互接続する方法において、電池 は、前記コンベアの運動経路の一方の側に位置する装填ステーションから、前記 受け取りステーションへ供給されることを特徴とする、太陽電池をストリング状 に相互接続する方法。 ９． 請求項８の太陽電池をストリング状に相互接続する方法において、電池 は、負圧を用いて電池を装填ステーションから上方に持ち上げて該電池を前記受 け取りステーションに搬送する、電池フィーダ機構によって、前記装填ステーシ ョンから前記受け取りステーションへ供給されることを特徴とする、太陽電池を ストリング状に相互接続する方法。 １０． 請求項１の太陽電池をストリング状に相互接続する方法において、前記 リボンは、機械的なリボンフィーダによって、前記ロールから送り出されて、前 記ハンダ付けステーションへ搬送され、前記リボンフィーダが、前記受け取りス テーションの上流側の後退した第１の位置と該リボンフィーダが前記ハンダ付け ステーションの中へ伸長する第２の位置との間で、往復運動することを特徴とす る、太陽電池をストリング状に相互接続する方法。 １１． 請求項１の太陽電池をストリング状に相互接続する方法において、前記 第１及び第２の接点は各々、その整合された第１の一連の領域の各々に設けられ る、ハンダ被覆と、その整合された第２の一連の領域に設けられる、ハンダ被覆 とを有しており、更に、２つの導電性のリボンが、前記第１の接点の前記第１及 び第２の一連の整合された領域にハンダ付けされ、また、別の２つのリボンが、 前記第２の接点の前記第１及び第２の一連の整合された領域にハンダ付けされて いることを特徴とする、太陽電池をストリング状に相互接続する方法。 １２． 実質的に平坦な対向する第１及び第２の面を有する基板と、前記第１及 び第２の面にそれぞれ接合された第１及び第２の接点と、各々の接点の選択され た領域に設けられるハンダ被覆とを各々有する、太陽光電池を、予め錫メッキさ れた可撓性の導体を用いて、ストリング状に相互に接続するための装置であって 、 （ａ） 相互接続すべき電池を受け取って一時的に保持するための、太陽電池 装填ステーションと、 （ｂ） 前記装填ステーションからの電池を第１の受け取りステーションにお いて受け取り、前記電池を、前記受け取りステーションから、一時に１つづつ、 ある選択された軸線に沿って順に、前記受け取りステーションの下流側に位置す るハンダ付けステーションへ前進させるための、コンベア手段と、 （ｃ） 前記装填ステーションから、電池を一時に１つづつ、前記受け取りス テーションにおける前記コンベア手段に供給するための、電池フィーダ手段と、 （ｄ） 前記コンベア手段を間欠的に動かして、該コンベア手段に支持されて いる電池を、前記受け取りステーションから前記ハンダ付けステーションへ段階 的に前進させ、次に、前記収集ステーションへ前進させるための、駆動手段と、 （ｅ） 予め錫メッキされた金属リボンの形態の細長い導体の供給ロールを保 持するための、供給支持手段と、 （ｆ） 前記受け取りステーションの上流側に位置する第１の位置と前記ハン ダ付けステーションに位置する電池の上方の第２の位置との間で、前記軸線に対 して平行に往復運動するように取り付けられた、リボンフィーダ手段であって、 当該フィーダ手段が前記第１の位置から前記第２の位置へ移動する際には、前記 リボンの先導端を解放可能に保持し、当該リボンフィーダ手段が前記第１の位置 へ戻る際には、前記リボンを解放して当該フィーダ手段と前記リボンとの間の相 対的な運動を許容する、第１のクランプ手段を有しており、これにより、当該フ ィーダ手段が前記第２の位置から前記第１の位置へ戻る際に、前記リボンの先導 端が前記ハンダ付けステーションに拘束されている場合には、前記リボンが、分 配されて、前記コンベア手段の上方で前記ハンダ付けステーションから前記受け 取りステーションを通って当該フィーダ手段へ戻るように伸長するようにする、 リボンフィーダ手段と、 （ｇ） 前記リボンの先導端を前記ハンダ付けステーションに位置する電池に 解放可能に押し付けるための、第２のクランプ手段と、 （ｈ） 前記ハンダ付けステーションに設けられていて、前記リボンの先導端 を前記第１の接点にハンダ付けし、また、同時に、別のリボンの追従端を前記第 ２の接点にハンダ付けするための、ハンダ付け手段と、 （ｉ） 前記リボンを、前記受け取りステーションの直ぐ上流側で切断するた めの、カッター手段と、 （ｊ） 前記各手段を順次繰り返し作動させ、（１）前記ロールからのリボン の先導端を前記リボンフィーダ手段によって前進させて、前記ハンダ付けステー ションの第１の電池の上方に位置させると共に、前記受け取りステーションを通 して伸長させる工程と、（２）前記第１の電池に対して相対的に運動しないよう に、前記リボンの先導端を保持して、リボンキャリアを前記ハンダ付けステーシ ョンから戻し、これにより、前記リボンの露出された部分が、前記ハンダ付けス テーションから前記受け取りステーションを通って伸長するようにする工程と、 （３）前記リボンを切断し、前記ハンダ付けステーションの前記第１の電池を通 り、前記受け取りステーションを通って後方に伸長する、リボンの切断部分を形 成する工程と、（４）前記リボンの切断部分の先導端を前記ハンダ付けステーシ ョンの前記第１の電池にハンダ付けする工程と、（５）第２の電池を前記受け取 りステーションへ供給して、前記リボンの切断部分の追従端の上方に位置させる 工程と、（６）前記コンベア手段により、前記第１の電池を前記ハンダ付けステ ーションから出るように動かし、また、前記第２の電池を前記ハンダ付けステー ションへ動かす工程と、（７）リボンの新しい先導端を前進させて、該先導端を 前記ハンダ付けステーションの第２の電池の上に位置させる工程から始まるプロ セスを繰り返して、１つのリボンの追従端を、前記第２の電池の第１の接点にハ ンダ付けし、また、別のリボンの先導端を前記第２の電池の第２の接点にハンダ 付けする工程とを、実行することを特徴とする、太陽光電池をストリング状に相 互接続するための装置。 １３． 請求項１２の太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置にお いて、前記ハンダ付け手段は、前記ハンダ付けステーションのリボン及び電池に ホットエアを導くことにより、ハンダ付けを行うようになされていることを特徴 とする、太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置。 １４． 請求項１２の太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置にお いて、前記ハンダ付けステーションの電池を前記コンベア手段から持ち上げて前 記コンベア手段と接触しないようにし、前記電池を、ある有限の時間にわたって 、その持ち上げられた位置すなわち上昇位置に保持するための手段と、前記ハン ダ付けステーションの前記電池が上昇位置にある間に、該電池を冷却するための 手段とを更に備えることを特徴とする、太陽光電池をストリング状に相互接続す るための装置。 １５． 請求項１３の太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置にお いて、前記コンベア手段は、貫通する穴を有しており、更に、これら穴を通って 運動することができ、前記ハンダ付けステーションの電池を前記コンベアから持 ち上げるための手段を更に備えることを特徴とする、太陽光電池をストリング状 に相互接続するための装置。 １６． 請求項１２の太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置にお いて、前記リボンを前記受け取りステーションの電池の直ぐ上流側でかしめるた めのかしめ手段を更に備えることを特徴とする、太陽光電池をストリング状に相 互接続するための装置。 １７． 請求項１６の太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置にお いて、前記かしめ手段は、前記切断手段と実質的に同時に作動されることを特徴 とする、太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置。 １８． 請求項１２の太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置にお いて、前記コンベア手段は、各々が単一の電池を収容するようになされている個 々のネストを備えていることを特徴とする、太陽光電池をストリング状に相互接 続するための装置。 １９． 請求項１２の太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置にお いて、前記ハンダ付け手段は、前記コンベア手段の平面に対して直交して伸長す る経路に沿って運動可能であり、更に、前記ハンダ付け手段を、前記ハンダ付け ステーションに位置する電池に接近させたり離したりするための手段を備えるこ とを特徴とする、太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置。 ２０． 請求項１２の太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置にお いて、前記カッター手段は、前記コンベア手段の平面に対して直角に伸長する経 路に沿って運動可能であって、これにより、前記切断手段を前記リボンに係合さ せたり該リボンから離したりするための、カッターブレード手段を備えているこ とを特徴とする、太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置。 ２１． 請求項２０の太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置にお いて、前記カッター手段は、前記コンベアの上方及び下方にそれぞれ設けられて いて、互いに重なり合う関係になるように運動可能であって、これにより、その 間に伸長するリボンを切断するための、上方及び下方のカッター部材を備えてい ることを特徴とする、太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置。 ２２． 請求項２１の太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置にお いて、前記コンベア手段は、前記上方及び下方のカッター部材が互いに重なり合 う関係になるように移動する際に、これらカッター部材の少なくとも一方を受け 入れるように位置決めされた、開口を備えることを特徴とする、太陽光電池をス トリング状に相互接続するための装置。 ２３． 請求項２０の太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置にお いて、前記リボンを前記ハンダ付けステーションの直ぐ上流側でかしめるための かしめ手段を更に備えることを特徴とする、太陽光電池をストリング状に相互接 続するための装置。 ２４． 請求項１２の太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置にお いて、前記リボンフィーダ手段が、前記第１の位置から前記第２の位置へ移動す ると同時に、前記リボンのロールを回転させるための、モータ付き手段を更に備 えることを特徴とする、太陽光電池をストリング状に相互接続するための装置。 ２５． 電池を相互に接続するための装置であって、 （１） 第１の電池受け取りステーションから第２の電池ハンダ付けステーシ ョンへ、第１の軸線に沿って、電池を搬送するための、コンベア手段と、 （２） 装填ステーションから前記受け取りステーションにおける前記コンベ ア手段に電池を供給し、そのように供給された各々の電池が、前記コンベア手段 の上に置かれて、その前方又は後方の接点が、前記コンベア手段に係合し、また 、前記前方及び後方の接点の他方が、前記コンベア手段の反対側を向くようにす るための、電池フィーダ手段と、 （３） 前記コンベア手段を命令に応じて段階的に動かして、該コンベア手段 に支持されている電池を、前記受け取りステーションから前記ハンダ付けステー ションへ前進させ、次に、前記ハンダ付けステーションから、前記受け取りステ ーション及びハンダ付けステーションの下流側に位置する収集ステーションへ前 進させるための、駆動手段と、 （４） リボンの形態の細長い可撓性の導電体の供給ロールを保持するための 、手段と、 （５） 前記受け取りステーションの上流側に位置する第１の位置と前記ハン ダ付けステーションに位置する電池が占める領域の上方の第２の位置との間で、 前記軸線に対して平行に往復運動するように取り付けられた、リボンフィーダ手 段であって、当該フィーダ手段が前記第１の位置から前記第２の位置へ移動する 際には、前記リボンの先導端を解放可能に保持し、当該リボンフィーダ手段が前 記第１の位置へ戻る際には、前記リボンを解放して当該フィーダ手段と前記リボ ンとの間の相対的な運動を許容する、第１のクランプ手段を有しており、これに より、前記フィーダ手段が前記第２の位置から前記第１の位置へ戻った後に、前 記リボンが、前記受け取りステーションを通って前記ハンダ付けステーションか ら後方へ伸長するようにするための、リボンフィーダ手段と、 （６） 前記リボンの先導端を前記装填ステーションに位置する電池に解放可 能に押し付けるための、第２のクランプ手段と、 （７） 前記リボンを前記受け取り位置の直ぐ上流側で切断するための、手段 と、 （８） 前記リボンの先導端を、前記ハンダ付けステーションの電池の上方を 向いた接点にハンダ付けし、同時に、同じ電池の他方の接点を、その電池の下方 に位置する別のリボンの追従端にハンダ付けするための、ハンダ付け手段と、 （９） 上述の手段を順次繰り返して作動させ、（ａ）前記ロールからのリボ ンの先導端を前進させて、該先導端が、前記ハンダ付けステーションの第１の電 池の上方に位置し、また、前記受け取りステーションを通って伸長するようにす る工程と、（ｂ）前記ロールからのリボンの先導端を、前記ハンダ付けステーシ ョンの電池に対して相対的に運動しないように保持する工程と、（ｃ）前記リボ ンを切断して、前記ハンダ付けステーションの電池を通り、前記受け取りステー ションを通って後方へ伸長する、リボンの第１の切断部分を形成する工程と、（ ｄ）リボンの前記切断部分の先導端を、前記ハンダ付けステーションの電池の上 方を向いた接点にハンダ付けする工程と、（ｅ）第２の電池を前記受け取りステ ーションに供給して、該第２の電池が、前記受け取りステーションにあるリボン の第１の切断部分の追従端の上方に位置するようにする工程と、（ｆ）前記コン ベアを動かして、前記第１の電池を前記ハンダ付けステーションから出し、また 、第２の電池を前記受け取りステーションから前記ハンダ付けステーションへ動 かす工程と、（ｇ）リボンの新しい先導端を前進させて、該先導端が前記ハンダ 付けステーションの新しい電池の上方に位置させる工程から始まるプロセスを繰 り返し、これにより、１つのリボンの長さの追従端が、前記第２の電池の下方を 向いた接点にハンダ付けされ、また、別のリボンの長さの先導端が、第２の電池 の上方を向いた接点にハンダ付けされるようにする工程とが行われるようにする 、手段とを備えることを特徴とする、電池を相互に接続するための装置。 ２６． 請求項２５の電池を相互に接続するための装置であって、実質的に平坦 な対向する第１及び第２の面と、これら面にそれぞれ接合された第１及び第２の 接点と、前記第１及び第２の接点の選択され且つ整合された領域に設けられるハ ンダペースト被覆とを有する、太陽電池を相互接続するための装置が、更に、ハ ンダ付けの間に、リボンの前記選択された領域に接触するリボンの第１の切断部 分の追従端を前記第１の面の前記選択された領域に接触した状態に保持するため の、第１の手段と、ハンダ付けの間に、リボンの第２の切断部分の先導端を前記 第２の面の選択された領域に接触した状態に保持するための、第２の手段とを備 えることを特徴とする、電池を相互に接続するための装置。 ２７． 請求項２６の電池を相互に接続するための装置において、前記第１の手 段は、リボンの前記第１の切断部分の前記追従端と係合したり離れたりするよう に運動可能な、ペデスタル手段を備えることを特徴とする、電池を相互に接続す るための装置。 ２８．請求項２６の電池を相互に接続するための装置において、前記第２の手段 が、ホットエアハンダ付け機構の一部を構成することを特徴とする、電池を相互 に接続するための装置。 ２９． （１）複数のフィンガに交差する２つの母線を含む、グリッド型の前方 接点と、（２）後方接点と、（３）各々の母線の少なくとも選択された領域及び 前記後方接点の選択された領域に被覆されている、ハンダ材料とを各々有してお り、前記後方接点の選択された領域が、前記母線の選択された領域に整合されて いる、相互に隣接する一連の太陽電池を、２つの可撓性の導電体で相互に接続す るための方法であって、（１）前記２つの可撓性の導電体をその供給ロールから 前進させて、該導電体を、第１の電池の前方及び後方の接点の一方のハンダ被覆 された領域に重なる関係に位置決めする工程と、（２）前記導電体を切断して、 ２つの別個の導電体部分を形成し、これら導電体部分が各々、前記第１の電池の 前記一方の接点に重なる先導端と、前記第１の電池から離れる方向に伸長する追 従端とを有するようにする工程と、（３）前記導電体部分の先導端を前記第１の 電池の前記一方の接点にハンダ付けする工程と、（４）第２の電池を、前記２つ の導電体部分の追従端の上方に位置決めし、これにより、前記第２の電池の前方 及び後方の接点の他方のハンダ被覆を、前記追従端に係合させ、従って、これら 追従端が、その後、前記第２の電池の前記他方の接点にハンダ付けされる時に、 前記第１及び第２の電池が、電気的に直列に互いに接続されるようにする工程と を備えることを特徴とする、相互に隣接する一連の太陽電池を２つの可撓性の導 電体で相互に接続するための方法。 ３０． 請求項２９の２つの可撓性の導電体で隣接する一連の太陽電池を相互接 続するための方法において、前記ハンダ付けが、前記電池にホットエアを導くこ とにより行われることを特徴とする、２つの可撓性の導電体で隣接する一連の太 陽電池を相互接続するための方法。 ３１． 請求項２９の２つの可撓性の導電体で隣接する一連の太陽電池を相互接 続するための方法において、前記導電体は、ハンダ付けが行われる際に、物理的 な手段によって、選択された領域に接して保持されることを特徴とする、２つの 可撓性の導電体で隣接する一連の太陽電池を相互接続するための方法。 ３２． 請求項３１の２つの可撓性の導電体で隣接する一連の太陽電池を相互接 続するための方法において、前記ハンダ付けが、前記電池にホットエアを導くこ とにより行われ、また、前記物理的な手段が、前記電池の一方の側部にホットエ アを導くための手段を備えることを特徴とする、２つの可撓性の導電体で隣接す る一連の太陽電池を相互接続するための方法。 ３３． 請求項２９の２つの可撓性の導電体で隣接する一連の太陽電池を相互接 続するための方法において、前記電池は、運動可能なコンベアの上に設けられ、 また、前記電池は、前記ハンダ付け工程（ｃ）の間に、前記コンベアから持ち上 げられることを特徴とする、２つの可撓性の導電体で隣接する一連の太陽電池を 相互接続するための方法。 ３４． 請求項３３の２つの可撓性の導電体で隣接する一連の太陽電池を相互接 続するための方法において、前記ハンダ付け工程（ｃ）の間に、前記第２の電池 が、前記導電性のリボンの追従端を前記第２の電池に接した状態で保持するため の手段によって、前記コンベアから持ち上げられることを特徴とする、２つの可 撓性の導電体で隣接する一連の太陽電池を相互接続するための方法。