加工装置
【課題】薄板状のワークを自動的に立ち上げ、組立工数または組立時間などの増大を抑制すること。
【解決手段】折り曲げ位置においてワークの表面にエッジ部３２が接するよう本体に取り付けられたエンドブロック１２と、本体に対し、基材の表面に沿ってかつワークの折り曲げ方向に沿って移動可能にかつ折り曲げ方向を含む平面内において回動可能に支持された爪部材６１と、ワークの表面に吸着可能であってかつ吸着した状態でワークを基材の表面から離す方向に移動可能なように配置された吸着パッド７１と、を備え、爪部材６１は、吸着パッドがワークの表面に吸着しかつワークを基材の表面から離す方向に移動することによってワークの先端部を基材の表面から浮かせた状態で、当該爪部材の移動にともなってワークの裏面に入り込み、当該爪部材がエンドブロック１２に当接することによって回転してワークを起こして折り曲げるように構成されている。
【解決手段】折り曲げ位置においてワークの表面にエッジ部３２が接するよう本体に取り付けられたエンドブロック１２と、本体に対し、基材の表面に沿ってかつワークの折り曲げ方向に沿って移動可能にかつ折り曲げ方向を含む平面内において回動可能に支持された爪部材６１と、ワークの表面に吸着可能であってかつ吸着した状態でワークを基材の表面から離す方向に移動可能なように配置された吸着パッド７１と、を備え、爪部材６１は、吸着パッドがワークの表面に吸着しかつワークを基材の表面から離す方向に移動することによってワークの先端部を基材の表面から浮かせた状態で、当該爪部材の移動にともなってワークの裏面に入り込み、当該爪部材がエンドブロック１２に当接することによって回転してワークを起こして折り曲げるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の表面に配置された薄板状のワークを起こして折り曲げる加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年において、住宅の屋根などに太陽電池パネルを設置し、クリーンな太陽エネルギを直接に電力に変換する住宅用太陽光発電システムが注目されている。
【０００３】
太陽電池パネルは、例えば、単結晶シリコンや多結晶シリコンからなる複数の太陽電池セルをＥＶＡ樹脂などの透明接着層を介してガラス板などに貼り付けるとともに、太陽電池セルの裏面側にＰＥＴ樹脂やＰＶＦの間にアルミニウムをサンドイッチしたバックフィルム（裏面防湿層）が貼り付けて構成される（特許文献１）。
【０００４】
太陽電池パネルには、発電された電力を取り出すために、２本または複数本の銅箔などからなる薄い帯状のブスバー（電極線）が、バックフィルムの電極挿通孔を経て外部に引き出される。ブスバーは、太陽電池本体の製造工程中において、その裏側の表面に沿って寝た状態で設けられるが、端子ボックスの端子に接続するために、ほぼ直角の状態に折り曲げて起こす必要がある。太陽電池本体の表面に対してほぼ直角に起立した状態のブスバーに、端子ボックスを被せ、ブスバーの先端部を端子の端子穴に挿入し、必要に応じて折り曲げる（特許文献２）。
【０００５】
従来において、太陽電池セルの表面に沿って寝た状態のブスバーを起こして立ち上がった状態とするための作業は手作業で行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３０２５９５号
【特許文献２】特開２００５−２３６２０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上に述べたように、従来において、太陽電池セルの表面に沿って寝た状態のブスバーを立ち上がった状態とするための作業は手作業で行われており、自動化は行われていなかった。
【０００８】
そのため、太陽電池パネルの組立工数が増大してコスト的な問題または組立工程における所要時間の増大などの問題があった。
【０００９】
特に、太陽電池パネルの高性能化によって、１つの太陽電池本体に多数のブスバーが設けられることがあり、その場合には、それら多数のブスバーを立ち上がった状態とするために多くの時間を要することとなっていた。
【００１０】
また、手作業であるために品質のばらつきが生じる可能性があり、この点においても改善の余地があった。
【００１１】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、太陽電池本体などの基材の表面に配置されたブスバーのような薄板状のワークを自動的に立ち上げ、組立工数または組立時間などの増大を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る装置は、基材の表面に配置された薄板状のワークを起こして折り曲げる加工装置であって、本体と、折り曲げ位置において前記ワークの表面にエッジ部が接するよう前記本体に取り付けられたエンドブロックと、前記本体に対し、前記基材の表面に沿ってかつ前記ワークの折り曲げ方向に沿って移動可能にかつ前記折り曲げ方向を含む平面内において回動可能に支持された爪部材と、基材の表面に配置された状態の前記ワークの表面に吸着可能であってかつ前記吸着した状態で前記ワークを前記基材の表面から離す方向に移動可能なように配置された吸着パッドと、を備え、前記爪部材は、前記吸着パッドが前記ワークの表面に吸着しかつ前記ワークを前記基材の表面から離す方向に移動することによって前記ワークの先端部を前記基材の表面から浮かせた状態で、当該爪部材の前記移動にともなって前記ワークの裏面に入り込み、当該爪部材が前記エンドブロックに当接することによって回転して前記ワークを起こして折り曲げるように構成されている。
【００１３】
好ましくは、前記本体には、前記基材の表面に沿ってかつ前記ワークの折り曲げ方向に沿って移動可能な移動ブロックが設けられ、前記爪部材は、前記移動ブロックに対して回動可能に支持される。
【００１４】
また、前記移動ブロックには、カム面が設けられており、前記吸着パッドは、前記移動ブロックが移動したときに前記カム面の変化に応じて移動可能に設けられている。
【００１５】
また、前記吸着パッドは、前記本体に取り付けられた調整シリンダによって移動可能に設けられる。
【００１６】
また、前記爪部材は、前記基材の表面に摺接する底面と、前記ワークの裏面に入り込んで摺接する面であって前記底面における前記エンドブロックに近い側において前記底面に対し鋭角で交わるワーク起こし面とを有し、前記ワーク起こし面から所定の距離だけ離れた回動軸を中心に回動可能に支持される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、太陽電池本体などの基材の表面に配置されたブスバーのような薄板状のワークを自動的に立ち上げ、組立工数または組立時間などの増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態の加工装置の正面図である。
【図２】加工装置の左側面図である。
【図３】加工装置の背面図である。
【図４】加工装置の平面図である。
【図５】加工装置によるブスバーの立ち上げ加工の過程を示す図である。
【図６】加工装置によるブスバーの立ち上げ加工の過程を示す図である。
【図７】加工装置によるブスバーの立ち上げ加工の過程を示すタイミング図である。
【図８】太陽電池本体の裏側の表面から見た様子を示す図である。
【図９】ブスバーの状態を示す側面図である。
【図１０】第２の実施形態の加工装置を示す正面図である。
【図１１】第２の実施形態の加工装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態では、太陽電池本体の表面に配置されたブスバーを起こして折り曲げる加工装置について説明する。
【００２０】
図８には太陽電池本体ＴＤの裏側の表面に設けられた２本のブスバーＢＢが示されている。
【００２１】
太陽電池本体ＴＤは、正面視および背面視が長方形の薄板状のものである。太陽電池本体ＴＤの表側の表面は太陽光の受光面であり、裏側の表面Ｈ２には発電された電力を取り出すための複数のブスバーＢＢが取り付けられている。
【００２２】
ブスバーＢＢは、銅などの金属からなり、幅が５ｍｍ程度、厚さが０．１ｍｍ程度の薄い帯状の電極線である。ブスバーＢＢは、折り曲げが可能であり、また半田付けが可能である。
【００２３】
ブスバーＢＢは、太陽電池本体ＴＤの製造工程中において、その裏側の表面Ｈ２に沿って寝た状態で設けられる。図示しない端子ボックスの端子に接続するために、本実施形態の加工装置１によってほぼ直角の状態に折り曲げて起立される。
【００２４】
図９にはブスバーＢＢの側面形状の例が示されている。
【００２５】
図９（Ａ）では、ブスバーＢＢＯは、太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２に沿って寝た初期の状態である。
【００２６】
図９（Ｂ）では、ブスバーＢＢ１は、太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２に対して垂直に起立した状態である。
【００２７】
図９（Ｃ）では、ブスバーＢＢ２は、太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２に対して垂直よりも小さい角度で斜めに起立した状態である。
【００２８】
図９（Ｄ）では、ブスバーＢＢ３は、太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２に対して垂直に起立し、先端部において斜めに折れて曲がっている状態である。
【００２９】
ブスバーＢＢは、これら以外に、緩い円弧を描いた形状、くの字形に曲がった形状など、他の種々の形状とすることが可能である。
【００３０】
なお、図において、ブスバーＢＢはその全体が太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２に露出した状態となっているが、実際には、ブスバーＢＢの一部が、太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２を形成するバックフィルムの内部に入り込んでいる。
【００３１】
また、ブスバーＢＢには、その保護などのために、表面Ｈ２に露出した部分の根元の近辺において、それぞれのブスバーＢＢごとにまたは複数のブスバーＢＢに渡って、合成樹脂などからなるフィルム材が張り付けられることがある。
【００３２】
図９（Ｂ）〜（Ｄ）のように起立した状態のブスバーＢＢに、例えば、端子ボックスを被せ、ブスバーＢＢを曲線状に曲げながらその先端部を端子の端子穴に挿入する。そして、端子と端子に挿入したブスバーＢＢの先端部とを半田付けにより接続して固定する。端子ボックスは、例えば太陽電池本体ＴＤの裏側の表面Ｈ２に接着される。このようにして太陽電池パネルＴＰが完成する。
【００３３】
本実施形態においては、図９（Ａ）に示す状態のブスバーＢＢに対し、まず、折り曲げ位置（折り曲げ予定位置）において、ブスバーＢＢの上にエンドブロックのエッジ部が載るように配置する。次に、ブスバーＢＢの先端部を吸着パッドで吸着した状態で、吸着パッドを若干上方へ引き揚げる。これによって、ブスバーＢＢの先端部を太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２から少し浮かせる。
【００３４】
そして、浮かせたブスバーＢＢの先端部の隙間に爪部材を挿入し、さらに爪部材をエンドブロックの方に向かって移動させ、ブスバーＢＢを起こしていく。ブスバーＢＢは、エンドブロックのエッジ部において折り曲げられていく。
【００３５】
爪部材は、その移動にしたがって、最初に爪部材の先端部がエンドブロックのエッジ部に近い位置に当接するが、当接によって爪部材の先端部のそれ以上の移動が妨げられるので、その後、爪部材は回動軸を中心に回動する。
【００３６】
なお、爪部材は、回動軸によって回動可能に支持され、かつ、自由状態では初期の姿勢が維持されるようにバネ部材などによって回動方向原位置に向かって付勢されている。
【００３７】
ブスバーＢＢは、爪部材の回動によってさらに折り曲げられ、最後に、爪部材の表面（ワーク起こし面）とエンドブロックとにより挟まれてプレスされ、図９（Ｂ）〜（Ｄ）のような形状に形成される。
【００３８】
なお、吸着パッドは、爪部材がブスバーＢＢの先端部の隙間に挿入された直後に、吸着を解除し、上方に移動して退避する。
【００３９】
次に説明する第１の実施形態の加工装置１は、このような一連の動作を、１つの流体圧シリンダによる移動駆動とカム機構とによって実現する。
〔第１の実施形態〕
図１〜図４には加工装置１の外形が示されている。
【００４０】
図１〜図４において、加工装置１は、本体１１、エンドブロック１２、空気圧シリンダ１３、移動ブロック１４、爪装置１５、および吸着装置１６などを備える。
【００４１】
本体１１は、加工装置１の全体を支持する構造体であり、金属または合成樹脂などによるフレーム材、ブロック材、および板材などが、ボルトなどにより一体的に連結されることによって構成される。
【００４２】
図に示す例では、本体１１は、鉛直方向に配置された基板２１，２２、これら基板２１，２２の上端面に当接して水平方向に配置された連結板２３などからなる。基板２１と基板２２とは、互いに直角の角度を有して配置されている。
【００４３】
これら、基板２１，２２および連結板２３は、いずれも鉄鋼などの金属材料からなる板状のものであり、ボルトによって互いに一体に連結されている。
【００４４】
連結板２３は、移動装置１７に連結されて固定される。移動装置１７によって、加工装置１は、太陽電池本体ＴＤが配置された三次元空間において任意の位置に移動され位置決めされる。そのような移動装置１７として、種々の構造、方式、形状の装置を用いることができる。例えば、多関節ロボット、または複数のＸＹテーブルを組み合わせたＸＹＺ位置決め装置などを移動装置１７として用いることができる。
【００４５】
エンドブロック１２は、ブスバーＢＢの折り曲げ位置においてブスバーＢＢの表面にエッジ部３２が接するように配置されている。
【００４６】
すなわち、エンドブロック１２は、基板２１の下端部に取り付けられたブロック２４に取り付けられている。エンドブロック１２の前側面３１は垂直な平面であり、前側面３１と水平な底面との境界にある辺部が、エッジ部３２となっている。
【００４７】
なお、図には示されていないが、エッジ部３２の両側にブスバーＢＢを案内するためのガイド部材を設けてもよい。ガイド部材を設けることによって、ブスバーＢＢをより正確に折り曲げることができる。
【００４８】
空気圧シリンダ１３は、２つの給排ポートＰＴ１，ＰＴ２に圧縮空気を交互に供給することにより、ピストンおよびピストンロッド４１が伸縮する複動型の作動シリンダである。空気圧シリンダ１３には、ピストンロッド４１の両側にガイドロッド４２，４２が設けられており、ピストンロッド４１およびガイドロッド４２，４２の先端部に先端ブロック４３が取り付けられている。
【００４９】
空気圧シリンダ１３は、基板２２の表面にボルトによって固定されており、ピストンロッド４１が往復直線駆動することによって、先端ブロック４３が図１の左右方向に移動駆動される。
【００５０】
移動ブロック１４は、鉄鋼などの材料からなる板状のものであり、先端ブロック４３にボルトなどで取り付けられている。したがって、空気圧シリンダ１３によって先端ブロック４３が移動すると、移動ブロック１４は先端ブロック４３と一体に移動する。
【００５１】
移動ブロック１４には、その上端面にカム面５１が設けられており、後述するように、カム面５１の変化に応じて吸着パッド７１が上下移動する。カム面５１は、最も低い水平面５１ａ、傾斜面５１ｂ、および最も高い水平面５１ｃの３つの平面が連続して構成される。
【００５２】
爪装置１５は、爪部材６１、回動軸６２、ベアリングユニット６３、および回動原位置調整装置６４などを有する。
【００５３】
爪部材６１は、図１に示すように、正面視で平行台形の幾何学上の底辺に矩形状のものが接続された形状である。つまり、爪部材６１は、太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２に摺接する底面６１ａ、および、ブスバーＢＢの裏面に入り込んで摺接する面であって底面６１ａにおけるエンドブロック１２に近い側において底面６１ａに対し鋭角（この例では４５度）で交わるワーク起こし面６１ｂを有する。底面６１ａとワーク起こし面６１ｂとの交わる稜線が先端部６１ｃである。
【００５４】
回動軸６２は、移動ブロック１４に取り付けられたベアリングユニット６３によって回転可能に支持されている。回動軸６２は、ベアリングユニット６３および移動ブロック１４を貫通し、その両側端に突出している。回動軸６２の一方の端部に爪部材６１が固定され、他方の端部に回動原位置調整装置６４が設けられる。
【００５５】
つまり、爪部材６１は、回動軸６２によって回動可能に支持されており、回動軸６２から所定の距離だけ離れた位置にワーク起こし面６１ｂが存在するような配置となっている。
【００５６】
回動原位置調整装置６４は、回動軸６２の回動角度を調整して規制するものである。つまり、回動軸６２と一体に回転するように固定された回動原位置調整装置６４には、移動ブロック１４に取り付けられた調整板６５にネジ込まれた調整ネジ６６の先端が当接し（図２、図４参照）、これによって爪部材６１の原位置が規定される。爪部材６１の原位置は、調整ネジ６６によって調整することができる。
【００５７】
また、ベアリングユニット６３と回動原位置調整装置６４との間において、回動軸６２の外周面にはコイルバネ６７が装着される。コイルバネ６７は、圧縮された状態において、その両端部がベアリングユニット６３および回動原位置調整装置６４に係止され、これにより、自由状態において回動原位置調整装置６４が調整ネジ６６の先端に当接するように付勢されている。
【００５８】
したがって、爪部材６１は、図１に示す原位置に対して、右方向への回転は可能であるが左方向への回転は不能となっており、かつ、左方向に付勢されて自由状態において原位置に復帰するようになっている。
【００５９】
このようにして、爪部材６１は、本体１１に対し、太陽電池本体ＴＤの表面に沿ってかつブスバーＢＢの折り曲げ方向に沿って移動可能であり、かつ、折り曲げ方向を含む平面内において回動可能なように回転軸６２によって支持された状態である。
【００６０】
したがって、移動ブロック１４が移動すると、爪部材６１の底面６１ａが、太陽電池本体ＴＤの表面に沿って移動する。爪部材６１が移動したときに、ワーク起こし面６１ｂがブスバーＢＢの裏面に入り込み、その移動にともなってブスバーＢＢを起こしていく。
【００６１】
吸着装置１６は、吸着パッド７１、支持板７２、倣い装置７３、および支持ガイド７４などを備える。
【００６２】
吸着パッド７１は、先端（下端）に合成ゴム材料などからなるパッドを備え、負圧によってブスバーＢＢの表面に吸着する。上端部に負圧を供給するためのチューブ接続口が設けられ、そこに接続されたチューブは、真空ポンプなどの図示しない負圧供給装置に接続される。
【００６３】
支持板７２は、金属材料などからなる帯状の板材を正面視で略コ字形に折り曲げたものであり、下端部に吸着パッド７１が取り付けられ、上端部に倣い装置７３が取り付けられる。
【００６４】
倣い装置７３は、調整シリンダ７３１、ブラケット７３２、およびローラ７３３などを備える。
【００６５】
調整シリンダ７３１は、吸着パッド７１を上下方向に若干移動させるためのものであり、常時はロットが収縮しているが、下端部に設けられたポートに圧縮空気を供給することによりロッドが伸長移動する単動型のものである。複動型のものでもよい。調整シリンダ７３１のストロークは、例えば数ミリメートル程度である。
【００６６】
調整シリンダ７３１は、そのロッドの先端部が支持板７２の上端部に取り付けられ、シリンダチューブの外周にブラケット７３２が取り付けられる。
【００６７】
ブラケット７３２は、帯状の板材を側面視で略Ｌ字形に折り曲げたものであり、上に述べたように上面はシリンダチューブの外周に取り付けられ、側面の下端部にローラ７３３が取り付けられる。
【００６８】
ローラ７３３は、移動ブロック１４の上端面に設けられたカム面５１に当接して回転する。ローラ７３３として、例えばカムフォロアが用いられる。移動ブロック１４の移動にしたがってカム面５１の高さが変化し、それに応じてローラ７３３が上下移動する。ローラ７３３が上下移動すると、ブラケット７３２、調整シリンダ７３１、および支持板７２が一体的に上下移動する。
。支持ガイド７４は、基板２１に取り付けられた２つの支持ブロック７４１，７４１、支持ブロック７４１，７４１によって支持された鉛直方向に延びるガイドロッド７４２、および、ガイドロッド７４２に沿って摺動可能な摺動ブロック７４３などを有する。
【００６９】
摺動ブロック７４３には支持板７２に取り付けられており、これにより、支持板７２は上下方向にのみ移動可能に支持される。
【００７０】
したがって、空気圧シリンダ１３の駆動による移動ブロック１４の水平方向の移動にともなって、カム面５１の高さの変化に応じて吸着パッド７１が上下移動する。
【００７１】
吸着パッド７１がブスバーＢＢを吸着する際には、ローラ７３３は水平面５１ａ上にあり、爪部材６１がブスバーＢＢに接近すると、ローラ７３３は傾斜面５１ｂに沿って上昇し、これにともなって吸着パッド７１が上昇して退避を開始する。爪部材６１がエンドブロック１２に到達する時点において、ローラ７３３は水平面５１ｃに達し、吸着パッド７１は最も高い位置に退避する。
【００７２】
次に、図５〜図７を参照して、加工装置１による加工動作を説明する。
【００７３】
図５および図６には、加工装置１によるブスバーＢＢの立ち上げ加工の過程が示されている。図７には、ブスバーＢＢの立ち上げ加工の過程における各部の動作状態が示されている。以下の説明において、時刻ｔ０〜ｔ９については図７を参照すればよい。
【００７４】
加工装置１は、搬送中の太陽電池本体ＴＤに対し、退避した位置において待機しているが、太陽電池本体ＴＤが搬送されてきて加工ステーションに位置決めされると、加工装置１は移動装置１７によって移動され、時刻ｔ０において太陽電池本体ＴＤに対して所定の位置に位置決めされる。
【００７５】
つまり、太陽電池本体ＴＤに対し、エンドブロック１２のエッジ部３２が、ブスバーＢＢの折り曲げ位置に位置決めされる。
【００７６】
図５（Ａ）には、時刻ｔ０における爪装置１５の初期状態が示されている。
【００７７】
図５（Ａ）に示すように、吸着パッド７１は、ブスバーＢＢの先端部の表面に接触しており、時刻ｔ１において負圧が供給されると、吸着パッド７１がブスバーＢＢの先端部の表面に吸着する。なお、この状態では、調整シリンダ７３１のポートに圧縮空気が供給されてロッドが伸長しており、吸着パッド７１は下端位置にある。
【００７８】
図５（Ｂ）に示すように、時刻ｔ２において調整シリンダ７３１への圧縮空気の供給が遮断され、調整シリンダ７３１のロッドが収縮して上端に移動する。これによって吸着パッド７１が若干持ち上げられて中間位置となる。
【００７９】
これにともなって、時刻ｔ３において、ブスバーＢＢの先端部が持ち上げられて太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２から少し浮き上がる。時刻ｔ３の近辺において空気圧シリンダ１３が前進駆動され、これによって爪部材６１が前進移動し、爪部材６１の先端部６１ｃがブスバーＢＢの裏側に入り込む。
【００８０】
図５（Ｃ）に示すように、爪部材６１のさらなる移動にともなって、ブスバーＢＢがワーク起こし面６１ｂによって徐々に起こされる（時刻ｔ４の近辺）。このとき、ブスバーＢＢは、エンドブロック１２のエッジ部３２において折り曲げられる。吸着パッド７１は、爪部材６１の先端部６１ｃがブスバーＢＢの裏側に入り込んだ後の適当なタイミング（時刻ｔ３の後）において負圧の供給が遮断されて離脱状態となる。そして、ローラ７３３が傾斜面５１ｂに沿って上昇することによって、吸着パッド７１は上方に移動して退避する。
【００８１】
図６（Ｄ）に示すように、時刻ｔ５において、爪部材６１の先端部６１ｃがエンドブロック１２に当接した状態となってそれ以上の前進移動が妨げられ、爪部材６１は回動軸６２を中心に回動し始める。
【００８２】
図６（Ｅ）に示すように、爪部材６１の回動によって、ブスバーＢＢは爪部材６１のワーク起こし面６１ｂによってさらに折り曲げられる。時刻ｔ６において、爪部材６１がほぼ４５度回動することにより、ワーク起こし面６１ｂがほぼ垂直な状態となり、ワーク起こし面６１ｂとエンドブロック１２の前側面３１とによってブスバーＢＢがプレスされる。その結果、ブスバーＢＢは、エッジ部３２を折り曲げ位置として、ほぼ直角に折り曲げられる。
【００８３】
図７において、時刻ｔ７において空気圧シリンダ１３が後退駆動され、爪部材６１が元の位置に向かって後退移動し、時刻ｔ８において元の位置に戻る。
【００８４】
そして、時刻ｔ９において、加工装置１は移動装置１７によって移動され、太陽電池本体ＴＤの搬送に支障のない位置に退避する。
【００８５】
折り曲げ加工が終わった太陽電池本体ＴＤは、加工ステーションから搬出され、次の新しい太陽電池本体ＴＤが搬入される。以降、上に述べた加工装置１の動作が繰り返される。
【００８６】
このように、本実施形態の加工装置１では、吸着パッド７１がブスバーＢＢの表面に吸着しかつブスバーＢＢを太陽電池パネルＴＰの表面から離す方向に移動することによって、ブスバーＢＢの先端部を太陽電池パネルＴＰの表面から浮かせる。この状態で、爪部材６１が前進移動し、その先端部６１ｃがブスバーＢＢの裏面に入り込む。これによりワーク起こし面６１ｂがブスバーＢＢを起こし始める。
【００８７】
そして、爪部材６１の先端部６１ｃがエンドブロック１２に直接的または間接的に当接することにより、コイルバネ６７の付勢力に抗して爪部材６１が回転し、ブスバーＢＢをさらに起こして折り曲げる。
【００８８】
本実施形態の加工装置１によると、太陽電池本体ＴＤなどの基材の表面に配置されたブスバーＢＢのような薄板状のワークを自動的に立ち上げることができる。したがって、太陽電池パネルＴＰなどの組立工数または組立時間などの増大を抑制することができる。また、太陽電池パネルＴＰなどの生産における歩留りの向上と品質の安定にも寄与することができる。
【００８９】
また、吸着パッド７１によってブスバーＢＢを太陽電池パネルＴＰの表面から浮かせ、その状態で爪部材６１がブスバーＢＢの裏面に入り込むので、動作が確実である。
【００９０】
爪部材６１が回転してワーク起こし面６１ｂがブスバーＢＢをエンドブロック１２の前側面３１に押しつけてプレスするので、簡単な構成にも係わらず、ブスバーＢＢを直角または任意の角度に起立させることができる。また、エンドブロック１２の前側面３１および爪部材６１のワーク起こし面６１ｂの形状を設定しておくことにより、ブスバーＢＢを所定の形状に形成することが可能である。
【００９１】
上に述べた実施形態では、吸着パッド７１を調整シリンダ７３１によって微少距離だけ上下移動させた。これによると、ブスバーＢＢを太陽電池本体ＴＤの表面から浮かせる動作の独立性が高くなるので、各部の動作タイミングの調整が容易であり、動作が確実である。
【００９２】
しかし、調整シリンダ７３１を省略し、カム面５１の形状を設定することによって吸着パッド７１を微少距離だけ上下移動させてもよい。その場合には、例えば、爪部材６１の先端部６１ｃがブスバーＢＢの先端に到達する前に吸着パッド７１が上方へ移動するよう、カム面５１を形成すればよい。
【００９３】
上に述べた実施形態の加工装置１では、爪部材６１が１つのみ設けられ、１つのブスバーＢＢのみを折り曲げ加工する例を示したが、２つまたはそれ以上の個数の爪部材６１を設けて複数のブスバーＢＢを同時に折り曲げ加工してもよい。また、複数の爪部材６１に代えて、１つの長い爪部材を設け、複数のブスバーＢＢを同時に折り曲げ加工してもよい。その場合に、吸着パッド７１をブスバーＢＢの個数に合わせて設けておけばよい。
【００９４】
また、上に述べた実施形態の加工装置１では、吸着パッド７１によってブスバーＢＢを吸着して調整シリンダ７３１で太陽電池本体ＴＤから浮かせる際に、太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２に対して吸着パッド７１が垂直方向に移動した。しかし、厳密には、吸着パッド７１は、エッジ部３２を中心とした円弧を描くように移動するのが好ましいが、移動距離が極僅かであるので、実際上は問題ない。しかし、移動距離がある程度大きくなる場合、またはブスバーＢＢの折り曲げ距離が短い場合には、ブスバーＢＢの折り曲げ軌跡に沿って吸着パッド７１が円弧を描いて移動するか、または直線移動であっても斜め方向に移動するようにするのが好ましい。
【００９５】
次に、そのような爪部材および吸着パッドの変形例を第２の実施形態として説明する。
〔第２の実施形態〕
図１０および図１１には第２の実施形態の加工装置１Ｂが示されている。第２の実施形態の加工装置１Ｂにおいて、第１の実施形態の加工装置１と同様の機能を有する部分については説明を省略しまたは簡略化する。
【００９６】
図１０および図１１において、加工装置１Ｂは、４つのブスバーＢＢを同時に折り曲げるため、４つの吸着パッド７１Ｂ、および水平方向に長い１つの爪部材６１Ｂが設けられている。
【００９７】
つまり、吸着装置１６Ｂは、４つの吸着パッド７１Ｂが、所定の間隔をあけて、支持板７２Ｂに一列に並んで配置される。支持板７２Ｂは、鉛直方向に対して僅かに傾斜した姿勢のリニアガイド７２１によって斜め上下方向に移動可能に支持されており、リニアガイド７３１と平行に配置された調整シリンダ７３１Ｂによって斜め上下方向に移動駆動される。
【００９８】
調整シリンダ７３１Ｂによる上端位置および下端位置は、調整シリンダ７３１Ｂの側面に設けられた調整ネジ７３４によってそれぞれ調整可能である。
【００９９】
リニアガイド７２１および調整シリンダ７３１Ｂの軸方向は、吸着パッド７１Ｂで吸着されたブスバーＢＢを折り曲げたときの先端部の移動軌跡に近い方向である。
【０１００】
ブスバーＢＢが吸着パッド７１Ｂで吸着された状態で、調整シリンダ７３１Ｂが上昇移動すると、吸着パッド７１Ｂの先端部はブスバーＢＢを折り曲げた場合の先端部の軌跡にほぼ沿って上昇する。
【０１０１】
調整シリンダ７３１Ｂそれ自体は、支持ガイド７４Ｂによって鉛直方向に沿って移動可能に支持され、かつ、倣い装置７３Ｂによって上下方向の高さが可変される。
【０１０２】
つまり、支持ガイド７４Ｂは、基板２１Ｂに取り付けられたガイドレール７４２Ｂ、およびガイドレール７４２Ｂに沿って摺動可能な摺動ブロック７４３Ｂを備える。調整シリンダ７３１Ｂは、部材７４４，７４５を介して摺動ブロック７４３Ｂに取り付けられ、これらは一体的に移動する。
【０１０３】
部材７４４には、ブラケット７３２Ｂを介してローラ７３３Ｂが取り付けられ、ローラ７３３Ｂが、移動ブロック１４Ｂに設けられたカム面５１Ｂに沿って転動する。
【０１０４】
したがって、移動ブロック１４Ｂが図示しない空気圧シリンダで水平方向に移動駆動されると、カム面５１Ｂの高さの変化に応じてローラ７３３Ｂの高さ位置が変化し、吸着装置１６Ｂの吸着面の高さ位置が変化する。
【０１０５】
爪装置１５Ｂは、爪部材６１Ｂ、回動軸６２Ｂ、回動原位置調整装置６４Ｂ、および支持部６５などを有する。
【０１０６】
支持部６５は、２本のロッド６５１，６５２およびそれらによって支持された２つの側板６５３，６５４を有する。
【０１０７】
爪部材６１Ｂは、２つの側板６５３，６５４にそれぞれ設けられた回動軸６２Ｂによって回動可能に支持される。爪部材６１Ｂは、太陽電池本体ＴＤに配置された４つのブスバーＢＢを充分にカバーする長さを有する。爪部材６１Ｂの先端部６１Ｂｃは、４つのブスバーＢＢの裏面に同時に入り込むことが可能であり、ワーク起こし面６１Ｂｂによって４つのブスバーＢＢを同時に起こしていくことが可能である。
【０１０８】
また、４つのブスバーＢＢの折り曲げ位置に対応するように、長い１つのエンドブロック１２Ｂが設けられている。
【０１０９】
回動原位置調整装置６４Ｂは、爪部材６１Ｂの原位置を規定するために、一方の回動軸６２Ｂの外側に設けられている。側板６５３と回動原位置調整装置６４Ｂとの間において、回動軸６２Ｂにはコイルバネ６７Ｂが装着され、自由状態において回動原位置調整装置６４が調整ネジ６６Ｂの先端に当接するように付勢されている。これにより、爪部材６１Ｂは、自由状態において、図１０および図１１に示す原位置に復帰するようになっている。
【０１１０】
第２の実施形態の加工装置１Ｂにおいては、太陽電池本体ＴＤなどの基材の表面に配置された４つのブスバーＢＢを同時に自動的に立ち上げることができる。したがって、太陽電池パネルＴＰなどの組立工数または組立時間などの増大をより一層抑制することができる。
【０１１１】
上に述べた実施形態において、エンドブロック１２は、ブスバーＢＢの曲げ型に対応する部分のみを交換可能に取り付けるようにしてもよい。
【０１１２】
上に述べた実施形態において、ワークとして帯状のブスバーＢＢを例として説明したが、他の形状のワークでもよい。互いに大きさの異なる複数のワークが設けられていてもよい。カム面５１，５１Ｂの形状は上に述べた以外に種々変更することができる。
【０１１３】
その他、本体１１、エンドブロック１２、空気圧シリンダ１３、移動ブロック１４、爪装置１５、吸着装置１６、または加工装置１の各部または全体の構成、構造、形状、材質、個数、配置などは、本発明の主旨に沿って適宜変更することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 加工装置
１１ 本体
１２ エンドブロック
１３ 空気圧シリンダ
１４ 移動ブロック
１５ 爪装置
１６ 吸着装置
３１ 前側面
３２ エッジ部
５１ カム面
６１ 爪部材
６１ａ 底面
６１ｂ ワーク起こし面
６２ 回動軸
７１ 吸着パッド
７３１ 調整シリンダ
７３３ ローラ
ＢＢ ブスバー（ワーク）
ＴＤ 太陽電池本体（基材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の表面に配置された薄板状のワークを起こして折り曲げる加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年において、住宅の屋根などに太陽電池パネルを設置し、クリーンな太陽エネルギを直接に電力に変換する住宅用太陽光発電システムが注目されている。
【０００３】
太陽電池パネルは、例えば、単結晶シリコンや多結晶シリコンからなる複数の太陽電池セルをＥＶＡ樹脂などの透明接着層を介してガラス板などに貼り付けるとともに、太陽電池セルの裏面側にＰＥＴ樹脂やＰＶＦの間にアルミニウムをサンドイッチしたバックフィルム（裏面防湿層）が貼り付けて構成される（特許文献１）。
【０００４】
太陽電池パネルには、発電された電力を取り出すために、２本または複数本の銅箔などからなる薄い帯状のブスバー（電極線）が、バックフィルムの電極挿通孔を経て外部に引き出される。ブスバーは、太陽電池本体の製造工程中において、その裏側の表面に沿って寝た状態で設けられるが、端子ボックスの端子に接続するために、ほぼ直角の状態に折り曲げて起こす必要がある。太陽電池本体の表面に対してほぼ直角に起立した状態のブスバーに、端子ボックスを被せ、ブスバーの先端部を端子の端子穴に挿入し、必要に応じて折り曲げる（特許文献２）。
【０００５】
従来において、太陽電池セルの表面に沿って寝た状態のブスバーを起こして立ち上がった状態とするための作業は手作業で行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３０２５９５号
【特許文献２】特開２００５−２３６２０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上に述べたように、従来において、太陽電池セルの表面に沿って寝た状態のブスバーを立ち上がった状態とするための作業は手作業で行われており、自動化は行われていなかった。
【０００８】
そのため、太陽電池パネルの組立工数が増大してコスト的な問題または組立工程における所要時間の増大などの問題があった。
【０００９】
特に、太陽電池パネルの高性能化によって、１つの太陽電池本体に多数のブスバーが設けられることがあり、その場合には、それら多数のブスバーを立ち上がった状態とするために多くの時間を要することとなっていた。
【００１０】
また、手作業であるために品質のばらつきが生じる可能性があり、この点においても改善の余地があった。
【００１１】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、太陽電池本体などの基材の表面に配置されたブスバーのような薄板状のワークを自動的に立ち上げ、組立工数または組立時間などの増大を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る装置は、基材の表面に配置された薄板状のワークを起こして折り曲げる加工装置であって、本体と、折り曲げ位置において前記ワークの表面にエッジ部が接するよう前記本体に取り付けられたエンドブロックと、前記本体に対し、前記基材の表面に沿ってかつ前記ワークの折り曲げ方向に沿って移動可能にかつ前記折り曲げ方向を含む平面内において回動可能に支持された爪部材と、基材の表面に配置された状態の前記ワークの表面に吸着可能であってかつ前記吸着した状態で前記ワークを前記基材の表面から離す方向に移動可能なように配置された吸着パッドと、を備え、前記爪部材は、前記吸着パッドが前記ワークの表面に吸着しかつ前記ワークを前記基材の表面から離す方向に移動することによって前記ワークの先端部を前記基材の表面から浮かせた状態で、当該爪部材の前記移動にともなって前記ワークの裏面に入り込み、当該爪部材が前記エンドブロックに当接することによって回転して前記ワークを起こして折り曲げるように構成されている。
【００１３】
好ましくは、前記本体には、前記基材の表面に沿ってかつ前記ワークの折り曲げ方向に沿って移動可能な移動ブロックが設けられ、前記爪部材は、前記移動ブロックに対して回動可能に支持される。
【００１４】
また、前記移動ブロックには、カム面が設けられており、前記吸着パッドは、前記移動ブロックが移動したときに前記カム面の変化に応じて移動可能に設けられている。
【００１５】
また、前記吸着パッドは、前記本体に取り付けられた調整シリンダによって移動可能に設けられる。
【００１６】
また、前記爪部材は、前記基材の表面に摺接する底面と、前記ワークの裏面に入り込んで摺接する面であって前記底面における前記エンドブロックに近い側において前記底面に対し鋭角で交わるワーク起こし面とを有し、前記ワーク起こし面から所定の距離だけ離れた回動軸を中心に回動可能に支持される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、太陽電池本体などの基材の表面に配置されたブスバーのような薄板状のワークを自動的に立ち上げ、組立工数または組立時間などの増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態の加工装置の正面図である。
【図２】加工装置の左側面図である。
【図３】加工装置の背面図である。
【図４】加工装置の平面図である。
【図５】加工装置によるブスバーの立ち上げ加工の過程を示す図である。
【図６】加工装置によるブスバーの立ち上げ加工の過程を示す図である。
【図７】加工装置によるブスバーの立ち上げ加工の過程を示すタイミング図である。
【図８】太陽電池本体の裏側の表面から見た様子を示す図である。
【図９】ブスバーの状態を示す側面図である。
【図１０】第２の実施形態の加工装置を示す正面図である。
【図１１】第２の実施形態の加工装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態では、太陽電池本体の表面に配置されたブスバーを起こして折り曲げる加工装置について説明する。
【００２０】
図８には太陽電池本体ＴＤの裏側の表面に設けられた２本のブスバーＢＢが示されている。
【００２１】
太陽電池本体ＴＤは、正面視および背面視が長方形の薄板状のものである。太陽電池本体ＴＤの表側の表面は太陽光の受光面であり、裏側の表面Ｈ２には発電された電力を取り出すための複数のブスバーＢＢが取り付けられている。
【００２２】
ブスバーＢＢは、銅などの金属からなり、幅が５ｍｍ程度、厚さが０．１ｍｍ程度の薄い帯状の電極線である。ブスバーＢＢは、折り曲げが可能であり、また半田付けが可能である。
【００２３】
ブスバーＢＢは、太陽電池本体ＴＤの製造工程中において、その裏側の表面Ｈ２に沿って寝た状態で設けられる。図示しない端子ボックスの端子に接続するために、本実施形態の加工装置１によってほぼ直角の状態に折り曲げて起立される。
【００２４】
図９にはブスバーＢＢの側面形状の例が示されている。
【００２５】
図９（Ａ）では、ブスバーＢＢＯは、太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２に沿って寝た初期の状態である。
【００２６】
図９（Ｂ）では、ブスバーＢＢ１は、太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２に対して垂直に起立した状態である。
【００２７】
図９（Ｃ）では、ブスバーＢＢ２は、太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２に対して垂直よりも小さい角度で斜めに起立した状態である。
【００２８】
図９（Ｄ）では、ブスバーＢＢ３は、太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２に対して垂直に起立し、先端部において斜めに折れて曲がっている状態である。
【００２９】
ブスバーＢＢは、これら以外に、緩い円弧を描いた形状、くの字形に曲がった形状など、他の種々の形状とすることが可能である。
【００３０】
なお、図において、ブスバーＢＢはその全体が太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２に露出した状態となっているが、実際には、ブスバーＢＢの一部が、太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２を形成するバックフィルムの内部に入り込んでいる。
【００３１】
また、ブスバーＢＢには、その保護などのために、表面Ｈ２に露出した部分の根元の近辺において、それぞれのブスバーＢＢごとにまたは複数のブスバーＢＢに渡って、合成樹脂などからなるフィルム材が張り付けられることがある。
【００３２】
図９（Ｂ）〜（Ｄ）のように起立した状態のブスバーＢＢに、例えば、端子ボックスを被せ、ブスバーＢＢを曲線状に曲げながらその先端部を端子の端子穴に挿入する。そして、端子と端子に挿入したブスバーＢＢの先端部とを半田付けにより接続して固定する。端子ボックスは、例えば太陽電池本体ＴＤの裏側の表面Ｈ２に接着される。このようにして太陽電池パネルＴＰが完成する。
【００３３】
本実施形態においては、図９（Ａ）に示す状態のブスバーＢＢに対し、まず、折り曲げ位置（折り曲げ予定位置）において、ブスバーＢＢの上にエンドブロックのエッジ部が載るように配置する。次に、ブスバーＢＢの先端部を吸着パッドで吸着した状態で、吸着パッドを若干上方へ引き揚げる。これによって、ブスバーＢＢの先端部を太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２から少し浮かせる。
【００３４】
そして、浮かせたブスバーＢＢの先端部の隙間に爪部材を挿入し、さらに爪部材をエンドブロックの方に向かって移動させ、ブスバーＢＢを起こしていく。ブスバーＢＢは、エンドブロックのエッジ部において折り曲げられていく。
【００３５】
爪部材は、その移動にしたがって、最初に爪部材の先端部がエンドブロックのエッジ部に近い位置に当接するが、当接によって爪部材の先端部のそれ以上の移動が妨げられるので、その後、爪部材は回動軸を中心に回動する。
【００３６】
なお、爪部材は、回動軸によって回動可能に支持され、かつ、自由状態では初期の姿勢が維持されるようにバネ部材などによって回動方向原位置に向かって付勢されている。
【００３７】
ブスバーＢＢは、爪部材の回動によってさらに折り曲げられ、最後に、爪部材の表面（ワーク起こし面）とエンドブロックとにより挟まれてプレスされ、図９（Ｂ）〜（Ｄ）のような形状に形成される。
【００３８】
なお、吸着パッドは、爪部材がブスバーＢＢの先端部の隙間に挿入された直後に、吸着を解除し、上方に移動して退避する。
【００３９】
次に説明する第１の実施形態の加工装置１は、このような一連の動作を、１つの流体圧シリンダによる移動駆動とカム機構とによって実現する。
〔第１の実施形態〕
図１〜図４には加工装置１の外形が示されている。
【００４０】
図１〜図４において、加工装置１は、本体１１、エンドブロック１２、空気圧シリンダ１３、移動ブロック１４、爪装置１５、および吸着装置１６などを備える。
【００４１】
本体１１は、加工装置１の全体を支持する構造体であり、金属または合成樹脂などによるフレーム材、ブロック材、および板材などが、ボルトなどにより一体的に連結されることによって構成される。
【００４２】
図に示す例では、本体１１は、鉛直方向に配置された基板２１，２２、これら基板２１，２２の上端面に当接して水平方向に配置された連結板２３などからなる。基板２１と基板２２とは、互いに直角の角度を有して配置されている。
【００４３】
これら、基板２１，２２および連結板２３は、いずれも鉄鋼などの金属材料からなる板状のものであり、ボルトによって互いに一体に連結されている。
【００４４】
連結板２３は、移動装置１７に連結されて固定される。移動装置１７によって、加工装置１は、太陽電池本体ＴＤが配置された三次元空間において任意の位置に移動され位置決めされる。そのような移動装置１７として、種々の構造、方式、形状の装置を用いることができる。例えば、多関節ロボット、または複数のＸＹテーブルを組み合わせたＸＹＺ位置決め装置などを移動装置１７として用いることができる。
【００４５】
エンドブロック１２は、ブスバーＢＢの折り曲げ位置においてブスバーＢＢの表面にエッジ部３２が接するように配置されている。
【００４６】
すなわち、エンドブロック１２は、基板２１の下端部に取り付けられたブロック２４に取り付けられている。エンドブロック１２の前側面３１は垂直な平面であり、前側面３１と水平な底面との境界にある辺部が、エッジ部３２となっている。
【００４７】
なお、図には示されていないが、エッジ部３２の両側にブスバーＢＢを案内するためのガイド部材を設けてもよい。ガイド部材を設けることによって、ブスバーＢＢをより正確に折り曲げることができる。
【００４８】
空気圧シリンダ１３は、２つの給排ポートＰＴ１，ＰＴ２に圧縮空気を交互に供給することにより、ピストンおよびピストンロッド４１が伸縮する複動型の作動シリンダである。空気圧シリンダ１３には、ピストンロッド４１の両側にガイドロッド４２，４２が設けられており、ピストンロッド４１およびガイドロッド４２，４２の先端部に先端ブロック４３が取り付けられている。
【００４９】
空気圧シリンダ１３は、基板２２の表面にボルトによって固定されており、ピストンロッド４１が往復直線駆動することによって、先端ブロック４３が図１の左右方向に移動駆動される。
【００５０】
移動ブロック１４は、鉄鋼などの材料からなる板状のものであり、先端ブロック４３にボルトなどで取り付けられている。したがって、空気圧シリンダ１３によって先端ブロック４３が移動すると、移動ブロック１４は先端ブロック４３と一体に移動する。
【００５１】
移動ブロック１４には、その上端面にカム面５１が設けられており、後述するように、カム面５１の変化に応じて吸着パッド７１が上下移動する。カム面５１は、最も低い水平面５１ａ、傾斜面５１ｂ、および最も高い水平面５１ｃの３つの平面が連続して構成される。
【００５２】
爪装置１５は、爪部材６１、回動軸６２、ベアリングユニット６３、および回動原位置調整装置６４などを有する。
【００５３】
爪部材６１は、図１に示すように、正面視で平行台形の幾何学上の底辺に矩形状のものが接続された形状である。つまり、爪部材６１は、太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２に摺接する底面６１ａ、および、ブスバーＢＢの裏面に入り込んで摺接する面であって底面６１ａにおけるエンドブロック１２に近い側において底面６１ａに対し鋭角（この例では４５度）で交わるワーク起こし面６１ｂを有する。底面６１ａとワーク起こし面６１ｂとの交わる稜線が先端部６１ｃである。
【００５４】
回動軸６２は、移動ブロック１４に取り付けられたベアリングユニット６３によって回転可能に支持されている。回動軸６２は、ベアリングユニット６３および移動ブロック１４を貫通し、その両側端に突出している。回動軸６２の一方の端部に爪部材６１が固定され、他方の端部に回動原位置調整装置６４が設けられる。
【００５５】
つまり、爪部材６１は、回動軸６２によって回動可能に支持されており、回動軸６２から所定の距離だけ離れた位置にワーク起こし面６１ｂが存在するような配置となっている。
【００５６】
回動原位置調整装置６４は、回動軸６２の回動角度を調整して規制するものである。つまり、回動軸６２と一体に回転するように固定された回動原位置調整装置６４には、移動ブロック１４に取り付けられた調整板６５にネジ込まれた調整ネジ６６の先端が当接し（図２、図４参照）、これによって爪部材６１の原位置が規定される。爪部材６１の原位置は、調整ネジ６６によって調整することができる。
【００５７】
また、ベアリングユニット６３と回動原位置調整装置６４との間において、回動軸６２の外周面にはコイルバネ６７が装着される。コイルバネ６７は、圧縮された状態において、その両端部がベアリングユニット６３および回動原位置調整装置６４に係止され、これにより、自由状態において回動原位置調整装置６４が調整ネジ６６の先端に当接するように付勢されている。
【００５８】
したがって、爪部材６１は、図１に示す原位置に対して、右方向への回転は可能であるが左方向への回転は不能となっており、かつ、左方向に付勢されて自由状態において原位置に復帰するようになっている。
【００５９】
このようにして、爪部材６１は、本体１１に対し、太陽電池本体ＴＤの表面に沿ってかつブスバーＢＢの折り曲げ方向に沿って移動可能であり、かつ、折り曲げ方向を含む平面内において回動可能なように回転軸６２によって支持された状態である。
【００６０】
したがって、移動ブロック１４が移動すると、爪部材６１の底面６１ａが、太陽電池本体ＴＤの表面に沿って移動する。爪部材６１が移動したときに、ワーク起こし面６１ｂがブスバーＢＢの裏面に入り込み、その移動にともなってブスバーＢＢを起こしていく。
【００６１】
吸着装置１６は、吸着パッド７１、支持板７２、倣い装置７３、および支持ガイド７４などを備える。
【００６２】
吸着パッド７１は、先端（下端）に合成ゴム材料などからなるパッドを備え、負圧によってブスバーＢＢの表面に吸着する。上端部に負圧を供給するためのチューブ接続口が設けられ、そこに接続されたチューブは、真空ポンプなどの図示しない負圧供給装置に接続される。
【００６３】
支持板７２は、金属材料などからなる帯状の板材を正面視で略コ字形に折り曲げたものであり、下端部に吸着パッド７１が取り付けられ、上端部に倣い装置７３が取り付けられる。
【００６４】
倣い装置７３は、調整シリンダ７３１、ブラケット７３２、およびローラ７３３などを備える。
【００６５】
調整シリンダ７３１は、吸着パッド７１を上下方向に若干移動させるためのものであり、常時はロットが収縮しているが、下端部に設けられたポートに圧縮空気を供給することによりロッドが伸長移動する単動型のものである。複動型のものでもよい。調整シリンダ７３１のストロークは、例えば数ミリメートル程度である。
【００６６】
調整シリンダ７３１は、そのロッドの先端部が支持板７２の上端部に取り付けられ、シリンダチューブの外周にブラケット７３２が取り付けられる。
【００６７】
ブラケット７３２は、帯状の板材を側面視で略Ｌ字形に折り曲げたものであり、上に述べたように上面はシリンダチューブの外周に取り付けられ、側面の下端部にローラ７３３が取り付けられる。
【００６８】
ローラ７３３は、移動ブロック１４の上端面に設けられたカム面５１に当接して回転する。ローラ７３３として、例えばカムフォロアが用いられる。移動ブロック１４の移動にしたがってカム面５１の高さが変化し、それに応じてローラ７３３が上下移動する。ローラ７３３が上下移動すると、ブラケット７３２、調整シリンダ７３１、および支持板７２が一体的に上下移動する。
。支持ガイド７４は、基板２１に取り付けられた２つの支持ブロック７４１，７４１、支持ブロック７４１，７４１によって支持された鉛直方向に延びるガイドロッド７４２、および、ガイドロッド７４２に沿って摺動可能な摺動ブロック７４３などを有する。
【００６９】
摺動ブロック７４３には支持板７２に取り付けられており、これにより、支持板７２は上下方向にのみ移動可能に支持される。
【００７０】
したがって、空気圧シリンダ１３の駆動による移動ブロック１４の水平方向の移動にともなって、カム面５１の高さの変化に応じて吸着パッド７１が上下移動する。
【００７１】
吸着パッド７１がブスバーＢＢを吸着する際には、ローラ７３３は水平面５１ａ上にあり、爪部材６１がブスバーＢＢに接近すると、ローラ７３３は傾斜面５１ｂに沿って上昇し、これにともなって吸着パッド７１が上昇して退避を開始する。爪部材６１がエンドブロック１２に到達する時点において、ローラ７３３は水平面５１ｃに達し、吸着パッド７１は最も高い位置に退避する。
【００７２】
次に、図５〜図７を参照して、加工装置１による加工動作を説明する。
【００７３】
図５および図６には、加工装置１によるブスバーＢＢの立ち上げ加工の過程が示されている。図７には、ブスバーＢＢの立ち上げ加工の過程における各部の動作状態が示されている。以下の説明において、時刻ｔ０〜ｔ９については図７を参照すればよい。
【００７４】
加工装置１は、搬送中の太陽電池本体ＴＤに対し、退避した位置において待機しているが、太陽電池本体ＴＤが搬送されてきて加工ステーションに位置決めされると、加工装置１は移動装置１７によって移動され、時刻ｔ０において太陽電池本体ＴＤに対して所定の位置に位置決めされる。
【００７５】
つまり、太陽電池本体ＴＤに対し、エンドブロック１２のエッジ部３２が、ブスバーＢＢの折り曲げ位置に位置決めされる。
【００７６】
図５（Ａ）には、時刻ｔ０における爪装置１５の初期状態が示されている。
【００７７】
図５（Ａ）に示すように、吸着パッド７１は、ブスバーＢＢの先端部の表面に接触しており、時刻ｔ１において負圧が供給されると、吸着パッド７１がブスバーＢＢの先端部の表面に吸着する。なお、この状態では、調整シリンダ７３１のポートに圧縮空気が供給されてロッドが伸長しており、吸着パッド７１は下端位置にある。
【００７８】
図５（Ｂ）に示すように、時刻ｔ２において調整シリンダ７３１への圧縮空気の供給が遮断され、調整シリンダ７３１のロッドが収縮して上端に移動する。これによって吸着パッド７１が若干持ち上げられて中間位置となる。
【００７９】
これにともなって、時刻ｔ３において、ブスバーＢＢの先端部が持ち上げられて太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２から少し浮き上がる。時刻ｔ３の近辺において空気圧シリンダ１３が前進駆動され、これによって爪部材６１が前進移動し、爪部材６１の先端部６１ｃがブスバーＢＢの裏側に入り込む。
【００８０】
図５（Ｃ）に示すように、爪部材６１のさらなる移動にともなって、ブスバーＢＢがワーク起こし面６１ｂによって徐々に起こされる（時刻ｔ４の近辺）。このとき、ブスバーＢＢは、エンドブロック１２のエッジ部３２において折り曲げられる。吸着パッド７１は、爪部材６１の先端部６１ｃがブスバーＢＢの裏側に入り込んだ後の適当なタイミング（時刻ｔ３の後）において負圧の供給が遮断されて離脱状態となる。そして、ローラ７３３が傾斜面５１ｂに沿って上昇することによって、吸着パッド７１は上方に移動して退避する。
【００８１】
図６（Ｄ）に示すように、時刻ｔ５において、爪部材６１の先端部６１ｃがエンドブロック１２に当接した状態となってそれ以上の前進移動が妨げられ、爪部材６１は回動軸６２を中心に回動し始める。
【００８２】
図６（Ｅ）に示すように、爪部材６１の回動によって、ブスバーＢＢは爪部材６１のワーク起こし面６１ｂによってさらに折り曲げられる。時刻ｔ６において、爪部材６１がほぼ４５度回動することにより、ワーク起こし面６１ｂがほぼ垂直な状態となり、ワーク起こし面６１ｂとエンドブロック１２の前側面３１とによってブスバーＢＢがプレスされる。その結果、ブスバーＢＢは、エッジ部３２を折り曲げ位置として、ほぼ直角に折り曲げられる。
【００８３】
図７において、時刻ｔ７において空気圧シリンダ１３が後退駆動され、爪部材６１が元の位置に向かって後退移動し、時刻ｔ８において元の位置に戻る。
【００８４】
そして、時刻ｔ９において、加工装置１は移動装置１７によって移動され、太陽電池本体ＴＤの搬送に支障のない位置に退避する。
【００８５】
折り曲げ加工が終わった太陽電池本体ＴＤは、加工ステーションから搬出され、次の新しい太陽電池本体ＴＤが搬入される。以降、上に述べた加工装置１の動作が繰り返される。
【００８６】
このように、本実施形態の加工装置１では、吸着パッド７１がブスバーＢＢの表面に吸着しかつブスバーＢＢを太陽電池パネルＴＰの表面から離す方向に移動することによって、ブスバーＢＢの先端部を太陽電池パネルＴＰの表面から浮かせる。この状態で、爪部材６１が前進移動し、その先端部６１ｃがブスバーＢＢの裏面に入り込む。これによりワーク起こし面６１ｂがブスバーＢＢを起こし始める。
【００８７】
そして、爪部材６１の先端部６１ｃがエンドブロック１２に直接的または間接的に当接することにより、コイルバネ６７の付勢力に抗して爪部材６１が回転し、ブスバーＢＢをさらに起こして折り曲げる。
【００８８】
本実施形態の加工装置１によると、太陽電池本体ＴＤなどの基材の表面に配置されたブスバーＢＢのような薄板状のワークを自動的に立ち上げることができる。したがって、太陽電池パネルＴＰなどの組立工数または組立時間などの増大を抑制することができる。また、太陽電池パネルＴＰなどの生産における歩留りの向上と品質の安定にも寄与することができる。
【００８９】
また、吸着パッド７１によってブスバーＢＢを太陽電池パネルＴＰの表面から浮かせ、その状態で爪部材６１がブスバーＢＢの裏面に入り込むので、動作が確実である。
【００９０】
爪部材６１が回転してワーク起こし面６１ｂがブスバーＢＢをエンドブロック１２の前側面３１に押しつけてプレスするので、簡単な構成にも係わらず、ブスバーＢＢを直角または任意の角度に起立させることができる。また、エンドブロック１２の前側面３１および爪部材６１のワーク起こし面６１ｂの形状を設定しておくことにより、ブスバーＢＢを所定の形状に形成することが可能である。
【００９１】
上に述べた実施形態では、吸着パッド７１を調整シリンダ７３１によって微少距離だけ上下移動させた。これによると、ブスバーＢＢを太陽電池本体ＴＤの表面から浮かせる動作の独立性が高くなるので、各部の動作タイミングの調整が容易であり、動作が確実である。
【００９２】
しかし、調整シリンダ７３１を省略し、カム面５１の形状を設定することによって吸着パッド７１を微少距離だけ上下移動させてもよい。その場合には、例えば、爪部材６１の先端部６１ｃがブスバーＢＢの先端に到達する前に吸着パッド７１が上方へ移動するよう、カム面５１を形成すればよい。
【００９３】
上に述べた実施形態の加工装置１では、爪部材６１が１つのみ設けられ、１つのブスバーＢＢのみを折り曲げ加工する例を示したが、２つまたはそれ以上の個数の爪部材６１を設けて複数のブスバーＢＢを同時に折り曲げ加工してもよい。また、複数の爪部材６１に代えて、１つの長い爪部材を設け、複数のブスバーＢＢを同時に折り曲げ加工してもよい。その場合に、吸着パッド７１をブスバーＢＢの個数に合わせて設けておけばよい。
【００９４】
また、上に述べた実施形態の加工装置１では、吸着パッド７１によってブスバーＢＢを吸着して調整シリンダ７３１で太陽電池本体ＴＤから浮かせる際に、太陽電池本体ＴＤの表面Ｈ２に対して吸着パッド７１が垂直方向に移動した。しかし、厳密には、吸着パッド７１は、エッジ部３２を中心とした円弧を描くように移動するのが好ましいが、移動距離が極僅かであるので、実際上は問題ない。しかし、移動距離がある程度大きくなる場合、またはブスバーＢＢの折り曲げ距離が短い場合には、ブスバーＢＢの折り曲げ軌跡に沿って吸着パッド７１が円弧を描いて移動するか、または直線移動であっても斜め方向に移動するようにするのが好ましい。
【００９５】
次に、そのような爪部材および吸着パッドの変形例を第２の実施形態として説明する。
〔第２の実施形態〕
図１０および図１１には第２の実施形態の加工装置１Ｂが示されている。第２の実施形態の加工装置１Ｂにおいて、第１の実施形態の加工装置１と同様の機能を有する部分については説明を省略しまたは簡略化する。
【００９６】
図１０および図１１において、加工装置１Ｂは、４つのブスバーＢＢを同時に折り曲げるため、４つの吸着パッド７１Ｂ、および水平方向に長い１つの爪部材６１Ｂが設けられている。
【００９７】
つまり、吸着装置１６Ｂは、４つの吸着パッド７１Ｂが、所定の間隔をあけて、支持板７２Ｂに一列に並んで配置される。支持板７２Ｂは、鉛直方向に対して僅かに傾斜した姿勢のリニアガイド７２１によって斜め上下方向に移動可能に支持されており、リニアガイド７３１と平行に配置された調整シリンダ７３１Ｂによって斜め上下方向に移動駆動される。
【００９８】
調整シリンダ７３１Ｂによる上端位置および下端位置は、調整シリンダ７３１Ｂの側面に設けられた調整ネジ７３４によってそれぞれ調整可能である。
【００９９】
リニアガイド７２１および調整シリンダ７３１Ｂの軸方向は、吸着パッド７１Ｂで吸着されたブスバーＢＢを折り曲げたときの先端部の移動軌跡に近い方向である。
【０１００】
ブスバーＢＢが吸着パッド７１Ｂで吸着された状態で、調整シリンダ７３１Ｂが上昇移動すると、吸着パッド７１Ｂの先端部はブスバーＢＢを折り曲げた場合の先端部の軌跡にほぼ沿って上昇する。
【０１０１】
調整シリンダ７３１Ｂそれ自体は、支持ガイド７４Ｂによって鉛直方向に沿って移動可能に支持され、かつ、倣い装置７３Ｂによって上下方向の高さが可変される。
【０１０２】
つまり、支持ガイド７４Ｂは、基板２１Ｂに取り付けられたガイドレール７４２Ｂ、およびガイドレール７４２Ｂに沿って摺動可能な摺動ブロック７４３Ｂを備える。調整シリンダ７３１Ｂは、部材７４４，７４５を介して摺動ブロック７４３Ｂに取り付けられ、これらは一体的に移動する。
【０１０３】
部材７４４には、ブラケット７３２Ｂを介してローラ７３３Ｂが取り付けられ、ローラ７３３Ｂが、移動ブロック１４Ｂに設けられたカム面５１Ｂに沿って転動する。
【０１０４】
したがって、移動ブロック１４Ｂが図示しない空気圧シリンダで水平方向に移動駆動されると、カム面５１Ｂの高さの変化に応じてローラ７３３Ｂの高さ位置が変化し、吸着装置１６Ｂの吸着面の高さ位置が変化する。
【０１０５】
爪装置１５Ｂは、爪部材６１Ｂ、回動軸６２Ｂ、回動原位置調整装置６４Ｂ、および支持部６５などを有する。
【０１０６】
支持部６５は、２本のロッド６５１，６５２およびそれらによって支持された２つの側板６５３，６５４を有する。
【０１０７】
爪部材６１Ｂは、２つの側板６５３，６５４にそれぞれ設けられた回動軸６２Ｂによって回動可能に支持される。爪部材６１Ｂは、太陽電池本体ＴＤに配置された４つのブスバーＢＢを充分にカバーする長さを有する。爪部材６１Ｂの先端部６１Ｂｃは、４つのブスバーＢＢの裏面に同時に入り込むことが可能であり、ワーク起こし面６１Ｂｂによって４つのブスバーＢＢを同時に起こしていくことが可能である。
【０１０８】
また、４つのブスバーＢＢの折り曲げ位置に対応するように、長い１つのエンドブロック１２Ｂが設けられている。
【０１０９】
回動原位置調整装置６４Ｂは、爪部材６１Ｂの原位置を規定するために、一方の回動軸６２Ｂの外側に設けられている。側板６５３と回動原位置調整装置６４Ｂとの間において、回動軸６２Ｂにはコイルバネ６７Ｂが装着され、自由状態において回動原位置調整装置６４が調整ネジ６６Ｂの先端に当接するように付勢されている。これにより、爪部材６１Ｂは、自由状態において、図１０および図１１に示す原位置に復帰するようになっている。
【０１１０】
第２の実施形態の加工装置１Ｂにおいては、太陽電池本体ＴＤなどの基材の表面に配置された４つのブスバーＢＢを同時に自動的に立ち上げることができる。したがって、太陽電池パネルＴＰなどの組立工数または組立時間などの増大をより一層抑制することができる。
【０１１１】
上に述べた実施形態において、エンドブロック１２は、ブスバーＢＢの曲げ型に対応する部分のみを交換可能に取り付けるようにしてもよい。
【０１１２】
上に述べた実施形態において、ワークとして帯状のブスバーＢＢを例として説明したが、他の形状のワークでもよい。互いに大きさの異なる複数のワークが設けられていてもよい。カム面５１，５１Ｂの形状は上に述べた以外に種々変更することができる。
【０１１３】
その他、本体１１、エンドブロック１２、空気圧シリンダ１３、移動ブロック１４、爪装置１５、吸着装置１６、または加工装置１の各部または全体の構成、構造、形状、材質、個数、配置などは、本発明の主旨に沿って適宜変更することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 加工装置
１１ 本体
１２ エンドブロック
１３ 空気圧シリンダ
１４ 移動ブロック
１５ 爪装置
１６ 吸着装置
３１ 前側面
３２ エッジ部
５１ カム面
６１ 爪部材
６１ａ 底面
６１ｂ ワーク起こし面
６２ 回動軸
７１ 吸着パッド
７３１ 調整シリンダ
７３３ ローラ
ＢＢ ブスバー（ワーク）
ＴＤ 太陽電池本体（基材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に配置された薄板状のワークを起こして折り曲げる加工装置であって、
本体と、
折り曲げ位置において前記ワークの表面にエッジ部が接するよう前記本体に取り付けられたエンドブロックと、
前記本体に対し、前記基材の表面に沿ってかつ前記ワークの折り曲げ方向に沿って移動可能にかつ前記折り曲げ方向を含む平面内において回動可能に支持された爪部材と、
基材の表面に配置された状態の前記ワークの表面に吸着可能であってかつ前記吸着した状態で前記ワークを前記基材の表面から離す方向に移動可能なように配置された吸着パッドと、
を備え、
前記爪部材は、前記吸着パッドが前記ワークの表面に吸着しかつ前記ワークを前記基材の表面から離す方向に移動することによって前記ワークの先端部を前記基材の表面から浮かせた状態で、当該爪部材の前記移動にともなって前記ワークの裏面に入り込み、当該爪部材が前記エンドブロックに当接することによって回転して前記ワークを起こして折り曲げるように構成されている、
ことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記本体には、前記基材の表面に沿ってかつ前記ワークの折り曲げ方向に沿って移動可能な移動ブロックが設けられ、
前記爪部材は、前記移動ブロックに対して回動可能に支持されている、
請求項１記載の加工装置。
【請求項３】
前記移動ブロックには、カム面が設けられており、
前記吸着パッドは、前記移動ブロックが移動したときに前記カム面の変化に応じて移動可能に設けられている、
請求項２記載の加工装置。
【請求項４】
前記吸着パッドは、前記本体に取り付けられた調整シリンダによって移動可能に設けられている、
請求項１または２記載の加工装置。
【請求項５】
前記爪部材は、
前記基材の表面に摺接する底面と、前記ワークの裏面に入り込んで摺接する面であって前記底面における前記エンドブロックに近い側において前記底面に対し鋭角で交わるワーク起こし面とを有し、
前記ワーク起こし面から所定の距離だけ離れた回動軸を中心に回動可能に支持されている、
請求項１ないし４のいずれかに記載の加工装置。
【請求項１】
基材の表面に配置された薄板状のワークを起こして折り曲げる加工装置であって、
本体と、
折り曲げ位置において前記ワークの表面にエッジ部が接するよう前記本体に取り付けられたエンドブロックと、
前記本体に対し、前記基材の表面に沿ってかつ前記ワークの折り曲げ方向に沿って移動可能にかつ前記折り曲げ方向を含む平面内において回動可能に支持された爪部材と、
基材の表面に配置された状態の前記ワークの表面に吸着可能であってかつ前記吸着した状態で前記ワークを前記基材の表面から離す方向に移動可能なように配置された吸着パッドと、
を備え、
前記爪部材は、前記吸着パッドが前記ワークの表面に吸着しかつ前記ワークを前記基材の表面から離す方向に移動することによって前記ワークの先端部を前記基材の表面から浮かせた状態で、当該爪部材の前記移動にともなって前記ワークの裏面に入り込み、当該爪部材が前記エンドブロックに当接することによって回転して前記ワークを起こして折り曲げるように構成されている、
ことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記本体には、前記基材の表面に沿ってかつ前記ワークの折り曲げ方向に沿って移動可能な移動ブロックが設けられ、
前記爪部材は、前記移動ブロックに対して回動可能に支持されている、
請求項１記載の加工装置。
【請求項３】
前記移動ブロックには、カム面が設けられており、
前記吸着パッドは、前記移動ブロックが移動したときに前記カム面の変化に応じて移動可能に設けられている、
請求項２記載の加工装置。
【請求項４】
前記吸着パッドは、前記本体に取り付けられた調整シリンダによって移動可能に設けられている、
請求項１または２記載の加工装置。
【請求項５】
前記爪部材は、
前記基材の表面に摺接する底面と、前記ワークの裏面に入り込んで摺接する面であって前記底面における前記エンドブロックに近い側において前記底面に対し鋭角で交わるワーク起こし面とを有し、
前記ワーク起こし面から所定の距離だけ離れた回動軸を中心に回動可能に支持されている、
請求項１ないし４のいずれかに記載の加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−５９９２５（Ｐ２０１２−５９９２５Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０１８３６（Ｐ２０１０−２０１８３６）
【出願日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【出願人】（０００２０４２４０）株式会社ＴＡＩＹＯ (63)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【出願人】（０００２０４２４０）株式会社ＴＡＩＹＯ (63)
【Ｆターム（参考）】
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