JP2013095558A - シート取出方法及びシート取出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】積み重ねられた多数枚のシート群から最上層のシートを確実に１枚ずつ吸着して分離することができるシート取出方法及びシート取出装置を提供する。
【解決手段】多数枚のシートが積み重ねられたシート群１００の最上層に位置するシート１０１から順に１枚ずつ取り出すシート取出方法であって、シート１０１上面を複数個の吸着体１，２で吸着し、その状態を保ちながら吸着体１，２の一部又は全部の配置間隔を短縮することにより最上層のシート１０１を撓ませて該シート１０１の一部を次層のシート１０２から浮かせた後、吸着体１，２の全部を上方へ引き上げる。
【選択図】図３

Description

本発明は、シート取出方法及びシート取出装置に関し、特に、１枚ずつ取り出すのが困難なシートの取出に好適なシート取出方法及びシート取出装置に関する。

太陽電池は、通常、太陽電池セルを複数組み合わせると共に表面をガラスで覆って形成された太陽電池モジュールの形態で製造される。これは、太陽電池セル一枚当りの出力が通常数Ｗ程度と小さいため、多数枚のセルを接続させてまとまった電力を得るようにするためであり、又、屋外の環境でも安定した出力が得られるように、太陽電池セルを保護する必要があるからである。

この太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セル同士を結線した上で、エチレンビニルアセテートシート等の軟質シートで封止して製造される。即ち、まず、インターコネクタを用いて隣接する太陽電池セル同士を接続して配列セルを形成する。そして、太陽電池モジュール用の強化ガラスの上に、太陽電池セルを封止する樹脂製の軟質シート、太陽電池セルを接続した配列セル、軟質シート、及び、バックフィルムを、この順に積層すると共に、電力取り出し用の端子線を取り付けて全体を封止する。封止を完了させた後、電力取り出し用端子線に端子ボックスを取り付けると共に全体にフレームを取り付けて太陽電池モジュールが完成する。完成した太陽電池モジュールは、ソーラーシュミレータを用いて出力特性検査を行なった後出荷される。

上述した太陽電池モジュールの製造工程に必要な、太陽電池モジュール用の強化ガラス上への軟質シートの載置作業は、従来、次のようにして行なわれていた。

積み重ねられた軟質シート群の上方に等間隔に設けられた真空吸着パッドを用いて最上層のシートの全面を一度に吸着して上に持ち上げることにより、軟質シートを一枚ずつ分離し、一旦位置決め調整テーブルへ搬送する。その後、位置決め調整テーブルで軟質シートの位置決めをし、等間隔に並べた上記とは別の真空吸着パッドでシート全面を一度に吸着した後太陽電池モジュール用の強化ガラス上に移載していた。

このような積み重ねられた軟質シートを上層のものから一枚ずつ分離する技術としては、シートを撓ませて分離する技術がこれまでにも提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ところが、従来の軟質シートを分離する技術では、積み重ねられた軟質シート間に存在する接着性や、シート分離時等に発生する静電気により、積み重ねられた軟質シート群から最上層のシートを１枚だけ吸着して分離するのが困難であった。又、分離したシートが１枚であるか否かの確認も困難であった。さらに、余分に吸着した軟質シートが空中で分離して、積み重ねられた軟質シートの上に落下した場合、この落下した軟質シートの姿勢が、積み重ねられた軟質シートのそれと一致しないため、その後に行うシートの分離作業が困難になり、量産には不向きである等の問題もあった。

このような問題を解決するためになされた発明として、シートへの吸着手段と横からの挟持手段を有するシート搬送装置の発明がある（特許文献２参照）。

しかし、この発明においてもなお、軟質シートが残り数枚になると、静電気の発生などが原因で、軟質シートとこれを受ける底板とが張り付き、吸着した最上層のシートを持ち上げた際に底板も一緒に持ち上がってしまう場合があり、これが原因で底板が落下し破損する懸念があった。なお、その対策として、イオンブローや除電といった手段も考えられるが、実際には底板の張り付きの防止に効果的ではなかった。

また、上述のような懸念を解消し得る他の方法として、上部ハンドと下部ハンドを備えた把持ハンドを用いる方法がある（特許文献３参照）。この方法は、複数の吸着体を下面に備えた下部ハンドを下死点からの上昇に従って下に凸になるよう徐々に撓ませることで、下部ハンドに吸着された最上層のシートを同様に撓ませ、上死点に至る間に当該シートを完全に分離する方法である。

しかしこの方法は、シートを撓ませる手段に分離する最上層のシートの重量を利用しており、重量の小さい薄膜軟質シートの分離に使用してもごく小さな撓みしか生じないことから、薄膜軟質シートの分離には適さない。

近年、コストの見直しから封止材である軟質シートのさらなる薄膜化が検討されているが、薄膜化がさらに進めば、上述の張り付きの問題はさらに顕著になり、又シートの重量を利用する上記の方法も一層適さなくなると考えられる。

特開平１０−２０３６６０号公報 特開２００６−２１８５６号公報 特開２０１０−３０７１１号公報

そこでこの発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、積み重ねられた多数枚のシート群から最上層のシートを確実に１枚ずつ吸着して分離することができ、取り出しが進行してシートの枚数が残り少なくなっても、シート群を受ける底板の持ち上げを防止し、延いては底板の落下事故の発生を無くすことのできるシート取出方法及びシート取出装置を提供することを目的としている。

上記した目的を達成するため、本発明に係るシート取出方法は、多数枚のシートが積み重ねられたシート群の最上層に位置するシートから順に１枚ずつ取り出すシート取出方法であって、前記シートの上面を複数個の吸着体で吸着し、その状態を保ちながら前記吸着体の一部又は全部の配置間隔を短縮することにより最上層のシートを撓ませて該シートの一部を次層のシートから浮かせた後、前記吸着体の全部を上方へ引き上げることを特徴とする。

この特定事項により、たとえシート同士が静電気により引っ付いた状態にあっても、最上層に位置するシートを確実に１枚ずつ吸着して分離することができる。

本発明に係る他のシート取出方法は、多数枚のシートが積み重ねられたシート群の最上層に位置するシートから順に１枚ずつ取り出すシート取出方法であって、複数個の吸着体のうち少なくとも一つの吸着体を前記シート上面の縁部に向けた状態で、前記複数の吸着体を前記シート上面に下降させ、該下降の下死点において前記複数の吸着体を前記シート上面に吸着させた後、該下死点において、前記シート上面の縁部に吸着させた前記吸着体をこれに隣接する他の吸着体に接近させることにより、これら両吸着体間において前記シートに撓みを生じさせ、その後、前記吸着体の全部を上昇させることを特徴とする。

この特定事項により、撓みを生じさせる対象領域が、シート同士の接触面積が小さいシートの縁部とされるため、シートに撓みを生じさせる際に吸着体がシートから受ける剥離抵抗及び摺動抵抗を低減することができ、最上層のシートに損傷を与えることなく撓ませて該シートを次層のシートから分離することができる。

本発明に係るさらに他のシート取出方法は、隅部を有する多数枚のシートが積み重ねられたシート群の最上層に位置するシートから順に１枚ずつ取り出すシート取出方法であって、複数個の吸着体のうち少なくとも一つの吸着体を前記シート上面の隅部に向けた状態で前記複数の吸着体を前記シート上面に下降させ、該下降の下死点において前記複数の吸着体を前記シート上面に吸着させた後、該下死点において、前記シート上面の隅部に吸着させた前記吸着体をこれに隣接する他の吸着体に接近させることによりこれら両吸着体間において前記シートに撓みを生じさせ、その後、前記吸着体の全部を上昇させることを特徴とするものである。

この特定事項により、撓みを生じさせる対象領域が、シート同士の接触面積がシートの縁部よりさらに小さいシートの隅部とされるため、シートに撓みを生じさせる際に吸着体がシートから受ける剥離抵抗及び摺動抵抗をより低減することができ、最上層のシートに損傷を与えることなく撓ませて該シートを次層のシートから分離することができる。

本発明に係るシート取出装置は、多数枚のシートが積み重ねられたシート群の最上層に位置するシートから順に１枚ずつ取り出すシート取出装置であって、前記シートの上面に吸着する吸着体を複数個備えるとともに、該吸着体のうち少なくとも１個の吸着体が、これと隣接する他の吸着体に対して接離可能な移動吸着体とされた吸着手段と、前記吸着手段を前記シートの上面から上昇及び該上面に向けて下降させる昇降手段と、前記吸着体が前記昇降の下死点において前記シートの上面に吸着した状態で、前記移動吸着体と前記隣接する他の吸着体とを接近させて、これら両吸着体間において前記シートに撓みを生じさせる撓み付与手段と、を備えたことを特徴とするものである。

この特定事項により、たとえシート同士が静電気により引っ付いた状態にあっても、最上層に位置するシートを確実に１枚だけ吸着して分離することができる。

本発明によれば、積み重ねられた多数枚のシート群から最上層のシートを確実に１枚ずつ吸着して分離することができ、取り出しが進行してシートの枚数が残り少なくなっても、シート群を受ける底板の持ち上げを防止し、延いては底板の落下事故の発生を無くすことができる。

本発明に係るシート取出方法の一実施の形態を示し、（ａ）は、吸着体を下降させる直前の状態を示す概略斜視図、（ｂ）は概略正面図である。なお、これらの図は、本発明に係るシート取出装置の一実施の形態を示すものでもある。 図１に示す工程の次工程を示し、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略正面図である。 図２に示す工程の次工程を示し、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略正面図である。 図３に示す工程の次工程を示し、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略正面図である。 本発明に係るシート取出方法の他の実施の形態を示す概略斜視図である。 本発明に係るシート取出方法における吸着体の移動方向の他の例を示す概略正面図である。

以下に、本発明の一実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。図１（ａ）は、本実施の形態に係るシート取出方法において、吸着体を下降させる直前の状態を示す概略斜視図、同図（ｂ）は同概略正面図である。なお、図１は、本発明に係るシート取出装置の一実施の形態を示すものでもある。図２は、図１に示す工程の次工程を示し、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略正面図、図３は、図２に示す工程の次工程を示し、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略正面図、図４は、図３に示す工程の次工程を示し、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は概略正面図である。

まず、シート取出装置について説明し、その後にシート取出方法について説明する。
−シート取出装置−
シート取出装置１０は、図１（ａ）に示すように、底板２００の上に積み重ねられた多数枚のシート１０１からなるシート群１００の最上層に位置するシート１０１から１枚ずつ取り出す装置である。このシート取出装置１０は、図示しない昇降手段により昇降され、シート１０１の上面に吸着される吸着手段としての複数個の吸着体１を備えている。

シート群１００を構成するシート１０１は、例えば、長方形状の樹脂製の軟質シートであり、具体例としては、平坦なアイオノマー樹脂（商品名 ハイミラン、デュポン社製）製のシートが挙げられる。なお、シート１０１の形状は、図示例のような矩形状のものに限るものではなく、他の多角形でもよく、また、円形や楕円形等、隅部を有しない形状のものであってもよい。

上記のシート群１００は、例えば、合成樹脂製の底板２００上に載置されている。

上記吸着体１は、シート１０１の上面に吸着する真空吸着ブロック１ａと、この真空吸着ブロック１ａの上面中央に接続された吸引パイプ１ｂとを備えたものである。真空吸着ブロック１ａは、シート１０１の上面と当接する面（吸着面）が、多数個の吸引孔を備えたパンチング板、或いはメッシュ板から形成されており、吸着時にシート１０１を内部に吸い込まないように図られている。図示例では、吸着面は方形状とされているが、他の多角形状でも、或いは円形状や楕円形状であってもよい。一方、吸引パイプ１ｂは、真空吸着ブロック１ａを吊下支持し得る剛性を有した中空のパイプであり、この吸引パイプ１ｂの他端部は、図示しない真空ポンプに接続されており、この真空ポンプにより吸引パイプ１ｂを介して真空吸着ブロック１ａ内が真空に引かれる。

このようになる吸着体１は、本実施の形態にあっては、合計９個が、シート群１００の直上において、シート１０１よりも面積の小さい範囲内に３行３列の格子状に配設されている（なお、ここではシート１０１の長辺に沿う方向を行、短辺に沿う方向を列としている）。これら９個の吸着体１のうち、シート１０１の一方の短辺領域１０１ｃに沿う１列目の３個の吸着体が移動吸着体２とされている。これら移動吸着体２は、これらと隣接する２列目の吸着体１に対して接離可能に設けられている。したがって、１列目に位置する移動吸着体２が２列目に位置する吸着体１側に接近することにより、両者の間隔が短縮されることとなる。移動吸着体２の移動手段としては、例えば、エアシリンダーや油圧シリンダー、或いはサーボモータ等、従来周知の各種のアクチュエータを適宜採択することができる。このような移動吸着体２の移動は、吸着体１がシート群１００に向かって下降し最上層のシート１０１の上面と接する下死点において行われ、これが本発明でいう撓み付与手段に相当する。移動吸着体２の移動距離は、吸着したシート１０１に、図３に示すような撓み、つまり最上層のシート１０１を引き上げる際に次層のシート１０２が最上層のシート１０１から円滑に分離するに足るだけの撓みを付与し得る距離であればよく、シート１０１の厚みや材質、可撓性の高低等、シートの性状に応じて適宜設定される。

以上のようになる９個の吸着体１は、図示しない昇降手段により、シート群１００の最上層に位置するシート１０１の上面から上昇及び該上面に向けて下降される。昇降手段としては、前記の移動吸着体２の移動手段と同様、例えば、エアシリンダーや油圧シリンダー、或いはサーボモータ等、従来周知の各種のアクチュエータを適宜採択することができる。

なお、上記した実施の形態では、９個の吸着体１のうち１列目の３個を移動吸着体２として２列目の吸着体１に接離可能としたが、３列目の３個を移動吸着体２として２列目の吸着体１に接離可能としても、或いは、１行目の３個又は３行目の３個を移動吸着体２として２行目の吸着体１に接離可能としてもよい。さらには、１列目と２列目の６個を移動吸着体２として３列目の吸着体１に、又は２列目と３列目の６個を移動吸着体２として１列目の吸着体１に接離可能としても、或いは、１行目と２行目の６個を移動吸着体２として３行目の吸着体１に、又は２行目と３行目の６個を移動吸着体２として１行目の吸着体１に接離可能としてもよい。また、図５に示すように、１列目の３個の吸着体１のうち、シート１０１の隅部にそれぞれ位置する吸着体１の何れか一方又は両方を移動吸着体２とし、これを２行２列目に位置する吸着体１に対して接離可能としてもよい。さらに、図６に示すように、１列目の３個の移動吸着体２をシート１０１と平行に移動させるのではなく、２列目の吸着体１側に向かって斜め上方に移動可能としてもよい。またさらに、吸着体１の個数は上記したような９個に限るものではなく、２個以上であればよい。また、４個以上の場合、格子状に配することができるが、格子状である必要はない。

次に、シート取出方法について説明する。

−シート取出方法−
まず、図１に示すように、吸着体１のうち移動吸着体２をシート１０１上面の縁部である短辺領域１０１ｃに向けた状態で、すべての吸着体１（移動吸着体２を含む）をシート１０１上面に下降させる。

図２に示すように、すべての吸着体１を下降させ、真空吸着ブロック１ａの吸着面が最上層のシート１０１の上面と接する下死点に移動吸着体２を含めすべての吸着体１が達したら、図示しない真空ポンプを起動させて吸引パイプ１ｂを介し真空吸着ブロック１ａ内を真空に引き、吸着体１及び移動吸着体２をシート１０１上面に吸着させる。

次に、図３に示すように、上記下死点において、１列目に位置する移動吸着体２をこれに隣接する２列目の吸着体１に接近させて、これら両吸着体１、２間においてシート１０１に撓みを生じさせる。これにより、最上層のシート１０１の一部を次層シート１０２から浮かせることができる。

最後に、図４に示すように、上記下死点からシート１０１を吸着させた吸着体１及び移動吸着体２を上昇させる。この上昇の過程で、撓み部分に生じたシート１０１と次層シート１０２との隙間が次第に大きくなり、この隙間が最終的に両シート間の全域に拡がることで、シート１０１と次層シート１０２とが分離され、最上層のシート１０１だけをシート群１００から分離させることができる。

その後は、上記のようにして取り出したシート１０１を次工程に引き渡した後、上述した工程を繰り返すことで、積み重ねられた多数枚のシート群１００から最上層のシート１０１が確実に１枚ずつ吸着されて分離されることとなる。

１ 吸着体
２ 移動吸着体
１０ シート取出装置
１００ シート群
１０１ 最上層のシート

Claims (4)

1. 多数枚のシートが積み重ねられたシート群の最上層に位置するシートから順に１枚ずつ取り出すシート取出方法であって、
   前記シートの上面を複数個の吸着体で吸着し、その状態を保ちながら前記吸着体の一部又は全部の配置間隔を短縮することにより最上層のシートを撓ませて該シートの一部を次層のシートから浮かせた後、前記吸着体の全部を上方へ引き上げることを特徴とするシート取出方法。
2. 多数枚のシートが積み重ねられたシート群の最上層に位置するシートから順に１枚ずつ取り出すシート取出方法であって、
   複数個の吸着体のうち少なくとも一つの吸着体を前記シート上面の縁部に向けた状態で前記複数の吸着体を前記シート上面に下降させ、該下降の下死点において前記複数の吸着体を前記シート上面に吸着させた後、
   該下死点において、前記シート上面の縁部に吸着させた前記吸着体をこれに隣接する他の吸着体に接近させることによりこれら両吸着体間において前記シートに撓みを生じさせ、その後、前記吸着体の全部を上昇させることを特徴とするシート取出方法。
3. 隅部を有する多数枚のシートが積み重ねられたシート群の最上層に位置するシートから順に１枚ずつ取り出すシート取出方法であって、
   複数個の吸着体のうち少なくとも一つの吸着体を前記シート上面の隅部に向けた状態で前記複数の吸着体を前記シート上面に下降させ、該下降の下死点において前記複数の吸着体を前記シート上面に吸着させた後、
   該下死点において、前記シート上面の隅部に吸着させた前記吸着体をこれに隣接する他の吸着体に接近させることによりこれら両吸着体間において前記シートに撓みを生じさせ、その後、前記吸着体の全部を上昇させることを特徴とするシート取出方法。
4. 多数枚のシートが積み重ねられたシート群の最上層に位置するシートから順に１枚ずつ取り出すシート取出装置であって、
   前記シートの上面に吸着する吸着体を複数個備えるとともに、該吸着体のうち少なくとも１個の吸着体が、これと隣接する他の吸着体に対して接離可能な移動吸着体とされた吸着手段と、
   前記吸着手段を前記シートの上面から上昇及び該上面に向けて下降させる昇降手段と、
   前記吸着体が前記昇降の下死点において前記シートの上面に吸着した状態で、前記移動吸着体と前記隣接する他の吸着体とを接近させて、これら両吸着体間において前記シートに撓みを生じさせる撓み付与手段と、
   を備えたことを特徴とするシート取出装置。

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