JP3150375U - 太陽電池パネル用のコネクタ取外し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池パネルのケーブル側コネクタと、検査装置側のコネクタとの取外し部分を自動化できる太陽電池パネル用のコネクタ取外し装置を提供する。【解決手段】コネクタ取外し装置１００は、検査装置側コネクタ８３を固定する第１コネクタクランプ部と、昇降しながらケーブル側コネクタ３３を固定する第２コネクタクランプ部５０と、第１コネクタクランプ部５０の進退部６０と、を有し、検査装置側コネクタ８３を第１コネクタクランプ部５０で固定した状態で第２コネクタクランプ部５０を昇降させてケーブル側コネクタ３３を固定し、その後第１コネクタクランプ部５０の進退部６０により、検査装置側コネクタ８３が固定された第１コネクタクランプ部５０をケーブル側コネクタ３３を取外す方向に移動させながら、検査装置側コネクタ８３からケーブル側コネクタ３３を取外す。【選択図】図３

Description

本考案は太陽電池パネルの検査・測定の際に、太陽電池パネルのケーブル側コネクタと、検査装置側のコネクタとを自動的に取外しする装置に関する。

図１０は、一般的な太陽電池パネルの構成を示す図で、（ａ）は、太陽電池パネルの内部の太陽電池セルが分かるように記載した平面図で、（ｂ）はその断面図である。

図１０（ａ）の平面図に示す様に、太陽電池パネル２００は角型の太陽電池セル２８がリード線２９により複数個直列に接続されたストリング２５を形成し、さらにそのストリングを複数列リード線２９により接続した構成となっている。

また太陽電池パネル２００の断面構造は、図１０（ｂ）に示す様に、上側に配置された裏面材２２と下側に配置された透明カバーガラス２１の間に、充填材２３、２４を介して複数列のストリング２５をサンドイッチにした構成を有する。

裏面材２２は例えばポリエチレン樹脂などの材料が使用される。充填材２３、２４には例えばＥＶＡ樹脂（ポリエチレンビニルアセテート樹脂）などが使用される。ストリング２５は、上記のように電極２６、２７の間に、太陽電池セル２８をリード線２９を介して接続した構成である。

このような太陽電池パネル２００は、上記のように構成部材を積層しラミネート装置などにより、真空の加熱状態下で圧力を加え、ＥＶＡを架橋反応させてラミネート加工して得られる。

また太陽電池パネル２００としては、一般に薄膜式と呼ばれる太陽電池を対象とすることができる。

この薄膜式の代表的な構造例では、下側に配置された透明カバーガラスには、予め透明電極、半導体、裏面電極からなる発電素子が蒸着してある。そして、このような薄膜型太陽電池パネルを、透明カバーガラスを下向きに配置し、ガラス上の太陽電池素子の上に充填材を被せ、更に、充填材の上に裏面材を被せた構造で、同じようにラミネート加工することにより得られる。

このような薄膜式の太陽電池パネル２００は、結晶系セルが蒸着された発電素子に変わるだけで、基本的な封止構造は前記した結晶系セルの場合と同じである。

図１１は、太陽電池パネル２００の外観を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は横方向から見た図である。図１０に示すリード線２９は、全ての太陽電池セル２８を接続し、電極２６及び２７から裏面材２２に設けられたジャンクションボックス３１内に導入され、ここからケーブル３２、３２となって引き出される。各ケーブル３２の先端にはケーブル側コネクタ３３、３３が取り付けられる。太陽電池パネル２００が発電した電気は、これらのコネクタ３３、３３から取り出されることになる。通常、ケーブル３２、３２は、他の機器類に接続できるように、かなり長くなっている。

このように製造された太陽電池パネル２００は、その製造工程において設計上の発電能力があるか、あるいは、太陽電池パネルを構成する太陽電池セル２８に欠陥がないか、等の各種の検査・測定がされる。発電能力の検査・測定としては、太陽電池パネルに所定の強さの光を照射してケーブル３２、３２間に発生する電圧・電流を測定する方法がある（たとえば、特許文献１）。また、欠陥の検査としては、太陽電池パネル２００に順方向の電流を流し、各太陽電池セル２８を発光させ、発光しない部分を解析することで欠陥の検査をする方法がある（たとえば、特許文献２）。

特開２００７−８８４１９ ＷＯ／２００６−０５９６１５

このような検査や測定をする場合は、ケーブル３２、３２の先端に接続されたケーブル側コネクタ３３、３３を、各種検査用の検査装置側のコネクタに接続することになる。このコネクタの接続および取り外しは、従来、人手により行われてきた。太陽電池パネルの検査・測定では、このコネクタの接続と取外しを自動化できれば、検査、測定の全体を自動化することができる。しかしながら、現状では、コネクタの接続および取り外しの部分だけ人手で行っており、検査や測定の自動化ができず、太陽電池パネルの製造コストを押し上げる原因となっていた。
一方上記のケーブル側コネクタと検査装置側コネクタとは、接続は容易であるが取外しする場合には、かなりの力が必要で人手では困難なものもある。このようなケーブル側コネクタの取外し作業を人手で行うと生産効率を低下させる原因になっていた。

本考案は、このような事実に鑑みたもので、太陽電池パネルの検査・測定をする場合、太陽電池パネルのケーブル側コネクタと、検査装置側のコネクタとの接続および取り外し部分のうち取り外し部分を自動化できる太陽電池パネル用のコネクタ取外し装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本考案の太陽電池パネル用のコネクタ取外し装置の一つの形態は、太陽電池パネルから電気的出力を取り出すケーブルの先端に接続されたケーブル側コネクタと、太陽電池パネルの検査装置側コネクタを接続した状態から太陽電池パネルのケーブル側コネクタの取外し装置であって、前記検査装置側コネクタを固定する第１コネクタクランプ部と、昇降しながら前記ケーブル側コネクタを固定する第２コネクタクランプ部と、前記第１コネクタクランプ部の進退部と、を有し、検査装置側コネクタを前記第１コネクタクランプ部で固定した状態で前記第２コネクタクランプ部を昇降させてケーブル側コネクタを固定し、その後前記第１コネクタクランプ部の進退部により、検査装置側コネクタクの第１コネクタクランプ部を前記ケーブル側コネクタを取外しする方向に移動させながら、検査装置側コネクタからケーブル側コネクタを取外しすることを特徴としている。

上記の形態の太陽電池パネル用のコネクタ取外し装置を以下のような構成とすることもできる。
前記ケーブル側コネクタを固定する第２コネクタクランプ部を昇降させてケーブル側コネクタを固定する際に、前記検査装置側コネクタを固定する第１コネクタクランプ部も昇降する機構を有する構成とすることもできる。
前記第１コネクタクランプ部の進退部は、前記検査装置側コネクタに前記ケーブル側コネクタを接続させる場合と ケーブル側コネクタを固定する第２コネクタクランプ部を昇降させる場合と、ケーブル側コネクタを取外しを完了する場合とで各々の進退位置を有する構成とすることもできる。

太陽電池パネルから電気的な出力を取り出すためのケーブルには、その先端にケーブル側コネクタが取り付けられている。この太陽電池パネルを検査装置の所定の位置に載置する。検査装置には検査装置側コネクタが所定の位置に固定配置されている。検査装置に搬入された太陽電池パネルのケーブル側コネクタを検査装置側のコネクタと接続し測定を行う。測定が完了したら本考案のコネクタ取外し装置によりケーブル側コネクタを自動で取外しする。ケーブル側コネクタと検査装置側コネクタとはかなり堅く接続されており、取外しするためには６００〜１０００Ｎ程度の力が必要であり人手では取外しが難しいが、本考案の取外し装置により容易に取外しすることができる。

本考案のコネクタ取外し装置には、前記ケーブル側コネクタを固定する第２コネクタクランプ部を昇降させてケーブル側コネクタを固定する際に、前記検査装置側コネクタを固定する第１コネクタクランプ部も昇降する機構を有しているので、第２コネクタクランプ部の構成を一方のクランプ部材のみを昇降させればよいので構成が容易になる。またケーブル側コネクタの取外しを円滑に行うことができる。

本考案のコネクタ取外し装置には、前記第１コネクタクランプ部の進退部は、前記検査装置側コネクタに前記ケーブル側コネクタを接続させる場合と ケーブル側コネクタを固定する第２コネクタクランプ部を昇降させる場合と、ケーブル側コネクタの取外しを完了する場合とで各々の進退位置を有しているので、ケーブル側コネクタを検査装置側コネクタに接続させる場合に、作業スペースが十分あるので容易に接続させることができる。

実施形態のコネクタ取外し装置を検査装置に取付けした状態を説明する図である。 実施形態のコネクタ取外し装置の構成を示す平面図である。 実施形態のコネクタ取外し装置の構成を示す正面図である。（図１のＸ方向から見た正面図。） 実施形態のコネクタ取外し装置の構成を示す側面図である。（図３の右側面図。） 実施形態のコネクタ取外し装置によりケーブル側コネクタを取外しする動作を説明する図で、第１番目の状態を説明する図である。 実施形態のコネクタ取外し装置によりケーブル側コネクタを取外しする動作を説明する図で、第２番目の状態を説明する図である。 実施形態のコネクタ取外し装置によりケーブル側コネクタを取外しする動作を説明する図で、第３番目の状態を説明する図である。 実施形態のコネクタ取外し装置によりケーブル側コネクタを取外しする動作を説明する図で、第４番目の状態を説明する図である。 実施形態のコネクタ取外し装置によりケーブル側コネクタを取外しする動作を説明する図で、第５番目の状態を説明する図である。 一般的な太陽電池パネルの構成を示す図で、（ａ）は、太陽電池の内部の太陽電池セルが分かるように記載した平面図で、（ｂ）はその断面図である。 太陽電池パネルの外観を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は横方向から見た図である。

以下、本考案の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本考案のコネクタ取外し装置を検査装置Ｄに取付けした状態を示す図面である。本考案のコネクタ取外し装置は、図中の１００の部分である。８２は、検査装置側のケーブルあり、８３は検査装置側のコネクタである。本考案のコネクタ取外し装置は、検査装置Ｄのテーブル上に以下のように取付けされている。本考案のコネクタ取外し装置は、支柱７０に取付けされている。さらに支柱７０は、検査装置Ｄの被測定物である太陽電池パネルが搬送される方向の端部に設けられたレール状部材７１上に設けられている。支柱７０は、レール状部材７１上を図中の矢印方向に移動可能である。またレール状部材７１も図中の矢印方向に移動可能である。このようにコネクタ取外し装置は、検査装置に搬入される太陽電池パネルの大きさや太陽電池パネルからケーブルが引き出されるジャンクションボックス３１の位置などに応じて位置を変更することが可能な構成になっている。支柱７０およびレール状部材７１の位置変更は、図示はしないが、ハンドルなどにより人手による手段でも良いしアクチュエータにより自動的に位置変更をしても良い。

図２、３、４により、本考案の太陽電池パネル用のコネクタ取外し装置の構成を説明する。図２は、実施形態における本考案の太陽電池パネル用のコネクタ取外し装置の構成を示す平面図である。図３は、本考案のコネクタ取外し装置を図１のＸ方向から見た正面図である。図４は、本考案のコネクタ取外し装置の図３の右側面図である。本考案の太陽電池パネル用のコネクタ取外し装置１００は、前記検査装置側コネクタを固定する第１コネクタクランプ部４０と、昇降しながら前記ケーブル側コネクタを固定する第２コネクタクランプ部５０と、前記第１コネクタクランプ部４０の進退部６０から構成されている。

前記検査装置側コネクタを固定する第１コネクタクランプ部４０は、検査装置側コネクタの正極用と負極用を上側クランプ部材４１と下側クランプ部材４２で上下方向から挟み固定する。上側クランプ部材４１と下側クランプ部材４２には、検査装置側コネクタ８３をセットして固定できるよう半円形またはＶ字状の溝Ｍが夫々２箇所形成されている。下側クランプ部材４２の溝に検査装置側コネクタ８３を配置し、上側クランプ部材４１を上方からセットしてボルト等にて固定する。また第１コネクタクランプ部４０は、ボトムプレート４５とトッププレート４６により支持されたガイドバー４４、４４に沿って昇降できる構成となっている。またボトムプレート４５の左端にはアダプター４３が取付けされている。

第２コネクタクランプ部５０は、上側クランプ部材５１と下側クランプ部材５２と昇降用のアクチュエータ５４からなる。上側クランプ部材５１と下側クランプ部材５２は、第１コネクタクランプ部４０の上側クランプ部材４１と下側クランプ部材４２と同じようにケーブル側コネクタ３３をセットできるような半円形またはＶ字状の溝Ｎが夫々２箇所形成されている。上側クランプ部材５１は、トッププレート５６に固定されている。トッププレート５６は、コネクタ取外し装置のベースプレート１０１に取付けされたサイドプレート５５、５５に取付けされている。下側クランプ部材５２は、ボトムプレート５３に取付けされている。ベースプレート１０１には昇降用のアクチュエータ５４とガイドバー５７、５７が取付けされている。ガイドバー５７，５７の他の端はトッププレート５６にて支持されている。アクチュエータ５４としては、エアーシリンダを使用することができる。アクチュエータ５４のロッド５８とボトムプレート５３は、アダプター５９を介して接続されている。ボトムプレート５３に取付けされた下側クランプ部材５２は、アクチュエータ５４によりガイドバー５７、５７にガイドされて昇降する。
本実施形態では、アクチュエータ５４が上昇して上側クランプ部材５１と下側クランプ部材５２との間にケーブル側コネクタを固定する構成としている。逆に下側クランプ部材５２を固定し上側クランプ部材５１をアクチュエータにより下降させてケーブル側コネクタを固定する構成としてもよい。

前記第１コネクタクランプ部の進退部６０は、ベースブレート１０１上に配置されたガイドレール６１、ガイド部材６２および進退用のアクチュエータ６３からなる。このガイド部材６２の上に検査装置側コネクタの第１コネクタクランプ部４０が設けられている。ガイド部材６２上にボトムプレート４５が取り付けされている。ボトムプレートの左端にアダプター４３が取付けされている。アクチュエータ６３は、ベースプレートの左端のプレート６５に取付けされている。アクチュエータ６３としては、本実施形態では、エアーシリンダを使用している。アクチュエータ６３のロッド６４がアダプター４３と接続されている。ガイド部材６２上の第１コネクタクランプ部４０は、アクチュエータによりガイドレールに沿って進退する構成となっている。尚アクチュエータ６３は、第１コネクタクランプ部が進退する場合の位置決め停止位置が３箇所必要なことから、本実施態の図２、図３及び図４ではシリンダを２個接続した構成のものを使用している。またアクチュエータ６３としては、電気モーターとエンコーダーを組み合わせて使用することもできる。また中間停止位置確認用のセンサと中間停止位置用のエアー回路を設ければ１つのシリンダでもよい。

第１コネクタクランプ部４０のガイドバー４４、４４による昇降機構は、ケーブル側コネクタをクランプする第２コネクタクランプ部５０を上記のように下側クランプ部材５２のみを昇降させるのではなく、下側クランプ部材５２と上側クランプ部材５１を上下から均等に移動させ固定できるような構成とした場合は不要となる。

次に、本考案のコネクタ取外し装置の作用を説明する。
図１１に示すように、検査装置の測定位置に移動されてきた太陽電池パネル２００は、所定の位置に達する前の工程で、ジャンクションボックス３１が取付けされ、ケーブル３２が、ジャンクションボックスから引き出されている。そのケーブル３２の先端には、ケーブル側コネクタ３３が取付けされている。

検査装置Ｄに太陽電池パネルが搬入され所定の位置に位置決めされると、図２のコネクタ取外し装置１００の第１コネクタクランプ部に固定されている検査装置側コネクタ８３にケーブル側コネクタ３３を人手により接続する。その後検査装置にて太陽電池パネルの検査・測定が行われる。この後検査装置側コネクタ８３とケーブル側コネクタ３３を取外しする。この取外し作業を本考案のコネクタ取外し装置により自動で行う。

コネクタ取外し装置の動作を図５、６、７、８，９により説明する。ケーブル側コネクタの取外しは、図５から図９の順番で行う。

（１）図５は、初期状態であり人手によりケーブル側コネクタ３３を検査装置側コネクタ８３に接続した状態を示している。この状態では、進退部６０のアクチュエータは、前進位置（シリンダロッド６４が一番伸びた状態）となっている。従って作業者が、太陽電池パネルのケーブル側コネクタを検査装置側コネクタに接続する際に障害物等が無く容易に接続ができる。
（２）図６は、（１）の後に検査装置Ｄにて太陽電池パネルの検査・測定が完了した後に検査装置側コネクタからケーブル側コネクタを取外しするために進退部６０のアクチュエータを作動させ中間位置に移動させた状態である。この時ケーブル側コネクタは、第２コネクタクランプ部の上側クランプ部材５１と下側クランプ部材５２の間の空間位置に移動される。
（３）図７は、（２）の後に第２コネクタクランプ部のアクチュエータ５４により下側クランプ部材５２を上昇させ上側クランプ部材５１と下側クランプ部材５２の間にケーブル側コネクタを挟み固定する。この時検査装置側コネクタは、第１コネクタクランプ部にて固定されているので、ガイドバー４４、４４により上昇する。
（４）図８は、（３）の後に進退部６０のアクチュエータを作動させ後退位置（シリンダロッド６４が一番縮んだ状態）に移動させる。この時ケーブル側コネクタは、第２コネクタクランプ部の上側クランプ部材５１と下側クランプ部材５２の間に固定され、検査装置側コネクタも上側クランプ部材４１と下側クランプ部材４２の間に固定されているので、ケーブル側コネクタは検査装置側コネクタから取外しされる。
（５）図９は、（４）の後に第２コネクタクランプ部５０のアクチュエータ５４を作動させ下側クランプ部材５２を下降させる。これによりケーブル側コネクタは本考案のコネクタ取外し装置から切り離される。
（６）検査・測定が終了した太陽電池パネルのケーブル側コネクタがコネクタ取外し装置から切り離された後、太陽電池パネルは検査装置から搬出される。
（７）進退部６０のアクチュエータを作動させ前進位置（シリンダロッド６４が一番伸びた状態）とする。これによりコネクタ取外し装置は図５の状態に戻る。
（８）新しい太陽電池パネルが検査装置に搬入される。
（９）検査装置に搬入された新しい太陽電池パネルのケーブル側コネクタを検査装置側コネクタに人手により接続する。
(１０)（１）から（９）を繰り返す。

本考案のコネクタ取外し装置の動作は上記の通りであり、検査装置側コネクタへのケーブル側コネクタの接続は人手で行うが、太陽電池パネルの検査・測定が終了した場合のケーブル側コネクタの取外しは自動で行うことができる。従って太陽電池パネルの生産性を向上させることができる。

３１ ジャンクションボックス
３２ ケーブル
３３ ケーブル側コネクタ
４０ 第１コネクタクランプ部
４１ 上側クランプ部材
４２ 下側クランプ部材
４３ アダプター
４４ ガイドバー
４５ ボトムプレート
４６ トッププレート
５０ 第２コネクタクランプ部
５１ 上側クランプ部材
５２ 下側クランプ部材
５３ ボトムプレート
５４ アクチュエータ
５５ サイドプレート
５６ トッププレート
５７ ガイドバー
５８ ロッド
５９ アダプター
６０ 進退部
６１ ガイドレール
６２ ガイド部材
６３ アクチュエータ
６４ ロッド
６５ プレート
７０ 支柱
７１ レール状部材
８２ 検査装置側ケーブル
８３ 検査装置側コネクタ
１００ コネクタ取外し装置
１０１ ベースプレート
２００ 太陽電池パネル
Ｄ 検査装置
Ｍ 溝
Ｎ 溝

Claims (3)

1. 太陽電池パネルから電気的出力を取り出すケーブルの先端に接続されたケーブル側コネクタと、太陽電池パネルの検査装置側コネクタを接続した状態から太陽電池パネルのケーブル側コネクタの取外し装置であって、
   前記検査装置側コネクタを固定する第１コネクタクランプ部と、
   昇降しながら前記ケーブル側コネクタを固定する第２コネクタクランプ部と、
   前記第１コネクタクランプ部の進退部と、
   を有し、
   検査装置側コネクタを前記第１コネクタクランプ部で固定した状態で前記第２コネクタクランプ部を昇降させてケーブル側コネクタを固定し、その後前記第１コネクタクランプ部の進退部により、検査装置側コネクタクの第１コネクタクランプ部を前記ケーブル側コネクタを取外しする方向に移動させながら、検査装置側コネクタからケーブル側コネクタを取外しすることを特徴とする太陽電池パネル用のコネクタ取外し装置。
2. 前記ケーブル側コネクタを固定する第２コネクタクランプ部を昇降させてケーブル側コネクタを固定する際に、前記検査装置側コネクタを固定する第１コネクタクランプ部も昇降する機構を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル用のコネクタ取外し装置。
3. 前記第１コネクタクランプ部の進退部は、前記検査装置側コネクタに前記ケーブル側コネクタを接続させる場合と ケーブル側コネクタを固定する第２コネクタクランプ部を昇降させる場合と、ケーブル側コネクタを取外しを完了する場合とで各々の進退位置を有する請求項１または請求項２に記載の太陽電池パネル用のコネクタ取外し装置。

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