JP7575962B2 - Solar cell module manufacturing equipment and article manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、物品の製造装置に関し、特に太陽電池モジュールの製造装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for manufacturing an article, and in particular to an apparatus for manufacturing a solar cell module.
近年、製造工程の自動化に伴い、ロボット装置を使用して部品を自動で組み立て、物品を製造する物品の製造方法が開発されている。
例えば、特許文献1のロボット装置は、自動でベアリングにシャフトを挿入する組立装置である。特許文献1のロボット装置は、ロボットハンドにベアリングを把持させ、ベアリングをシャフトの軸方向に対して傾けて、ベアリングをシャフトに軸方向に押し付ける。そして、ベアリングの内周をシャフトの側面に押し付ける径方向に、ベアリングをシャフトに押し付けて、ベアリングがシャフトから受ける反力のうち、軸方向に直交する方向に延びる仮想線まわりの回転力に倣ってベアリングの姿勢を変更する。こうすることでベアリングにシャフトを取り付けることが可能となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the automation of manufacturing processes, methods of manufacturing articles have been developed in which parts are automatically assembled using a robot device to manufacture the article.
For example, the robot device of Patent Document 1 is an assembly device that automatically inserts a shaft into a bearing. The robot device of Patent Document 1 has a robot hand hold a bearing, tilts the bearing with respect to the axial direction of the shaft, and presses the bearing axially onto the shaft. Then, the bearing is pressed against the shaft in a radial direction that presses the inner periphery of the bearing against the side of the shaft, and changes the bearing's posture in accordance with the rotational force about an imaginary line extending in a direction perpendicular to the axial direction, which is one of the reaction forces that the bearing receives from the shaft. In this way, it is possible to attach the shaft to the bearing.
ところで、太陽電池モジュールを自動で組み立てる場合、太陽電池モジュールは部品点数が多いため、一台のロボット装置では、太陽電池パネルから太陽電池モジュールを組み立てるのに相当時間がかかるという問題がある。
そこで、本発明者らは、複数台のロボット装置を使用し、各ロボット装置に各太陽電池モジュールの製造工程ごとに作業を割り当てて、作業効率の向上を試みたところ、同一機能のロボット装置を複数台使用すると、全てのロボット装置において一定水準以上の性能が求められ、ロボット装置によっては必要以上の性能を持つこととなり、コストが嵩むという問題に直面した。
However, when assembling a solar cell module automatically, there is a problem that since a solar cell module has a large number of parts, it takes a considerable amount of time for one robot device to assemble the solar cell module from the solar cell panel.
Therefore, the inventors attempted to improve work efficiency by using multiple robotic devices and assigning tasks to each robotic device for each solar cell module manufacturing process. However, they faced the problem that using multiple robotic devices with the same functions requires all robotic devices to perform at a certain level or above, and some robotic devices end up having more performance than necessary, resulting in increased costs.
そこで、本発明は、従来に比べて低コスト化が可能な太陽電池モジュールの製造装置及び物品の製造装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a solar cell module manufacturing device and an article manufacturing device that can reduce costs compared to conventional methods.
上記の課題を解決するにあたって、本発明者らは、各製造工程を検討した結果、太陽電池パネル等の重量物を運搬する際に最も高い出力が求められ、この重量物以外の運搬の際にはそれほど出力が求められないことに注目し、鋭意検討した結果、本発明に至った。 In order to solve the above problems, the inventors considered each manufacturing process and noticed that the highest output is required when transporting heavy objects such as solar panels, but not so much output is required when transporting other objects. After extensive research, they arrived at the present invention.
すなわち、本発明の一つの様相は、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルよりも軽量なカバー部材を有し、第1締結部材によって前記太陽電池パネルに前記カバー部材が固定される太陽電池モジュールを製造する製造装置であって、ロボットハンドを有する複数のロボットと、平面視したときに前記複数のロボットのロボットハンドの可動域が重なる作業エリアと、外部から前記太陽電池パネルを搬入する搬入ラインと、前記太陽電池モジュールを外部に搬出する搬出ラインを有し、前記複数のロボットには、第1ロボットと、第2ロボットがあり、前記第1ロボットは、前記作業エリアを挟んで前記第2ロボットとは反対側に位置しており、前記第1ロボットのロボットハンドの可動域には、前記搬入ラインの一部と前記搬出ラインの一部が位置しており、前記第1ロボットによって前記太陽電池パネルを持ち上げて前記太陽電池パネルを前記搬入ラインから前記作業エリアに移動させ、前記第2ロボットによって前記カバー部材を持ち上げて前記太陽電池パネルの一部に前記カバー部材を重ね、前記第1ロボット又は前記第1ロボットとは異なるロボットによって前記カバー部材を前記太陽電池パネルに前記第1締結部材で固定して前記太陽電池モジュールを形成し、さらに前記第1ロボットによって前記太陽電池モジュールを持ち上げて前記太陽電池モジュールを前記搬出ラインに移動させる、太陽電池モジュールの製造装置である。 That is, one aspect of the present invention is a manufacturing apparatus for manufacturing a solar cell module having a solar cell panel and a cover member that is lighter than the solar cell panel, the cover member being fixed to the solar cell panel by a first fastening member, the manufacturing apparatus having a plurality of robots each having a robot hand, a work area in which the ranges of motion of the robot hands of the plurality of robots overlap when viewed in a plan view, a carry-in line for carrying in the solar cell panel from the outside, and a carry-out line for carrying out the solar cell module to the outside, the plurality of robots including a first robot and a second robot, the first robot being positioned on the opposite side of the work area from the second robot, A part of the carry-in line and a part of the carry-out line are located within the movable range of the hand, the solar cell panel is lifted by the first robot and moved from the carry-in line to the work area, the cover member is lifted by the second robot and placed on a part of the solar cell panel, the cover member is fixed to the solar cell panel with the first fastening member by the first robot or a robot different from the first robot to form the solar cell module, and the solar cell module is lifted by the first robot and moved to the carry-out line, in this solar cell module manufacturing device.
本様相によれば、カバー部材に比べて重量物たる太陽電池パネルの搬入ラインから作業エリアへの移動と、組み立て後の太陽電池モジュールの作業エリアから搬出ラインへの移動を第1ロボットによって行う。そのため、第2ロボットに第1ロボットよりもパワーの小さいロボットを使用でき、コストを低減できる。 According to this aspect, the first robot moves the solar cell panels, which are heavier than the cover members, from the carry-in line to the work area, and moves the assembled solar cell modules from the work area to the carry-out line. This allows the second robot to be a robot with less power than the first robot, reducing costs.
好ましい様相は、前記太陽電池モジュールは、前記太陽電池パネルを被設置面に対して取り付ける取付部材と、前記カバー部材とともに前記太陽電池パネルを挟んで保持するフレーム部材を有し、前記フレーム部材は、前記取付部材に対して第2締結部材によって固定されており、前記複数のロボットの中には、締結用ロボットがあり、前記締結用ロボットは、締結用撮影部を有し、前記作業エリア又は締結用ロボットとは異なる他のロボットのロボットハンドを撮影する作業用撮影部を有し、前記作業エリアで前記取付部材と前記フレーム部材を重ね、前記作業用撮影部による前記作業エリア又は前記他のロボットのロボットハンドの撮影画像と、前記締結用撮影部による前記作業エリアの撮影画像を用いて、前記作業エリアにおける前記フレーム部材と前記取付部材の位置を特定し、前記締結用ロボットが前記第2締結部材を前記フレーム部材と前記取付部材に挿入することである。 In a preferred aspect, the solar cell module has an attachment member for attaching the solar cell panel to the installation surface and a frame member for sandwiching and holding the solar cell panel together with the cover member, the frame member being fixed to the attachment member by a second fastening member, the plurality of robots include a fastening robot, the fastening robot has a fastening photography unit and a work photography unit for photographing the work area or a robot hand of another robot different from the fastening robot, the attachment member and the frame member are overlapped in the work area, and the positions of the frame member and the attachment member in the work area are identified using an image of the work area or the robot hand of the other robot photographed by the work photography unit and an image of the work area photographed by the fastening photography unit, and the fastening robot inserts the second fastening member into the frame member and the attachment member.
本様相によれば、作業用撮影部と締結用撮影部による撮影画像によって作業エリアにおけるフレーム部材と取付部材の位置を特定するので、より正確に第2締結部材をフレーム部材と取付部材に挿入できる。 According to this aspect, the positions of the frame member and the attachment member in the work area are identified using images captured by the work photography unit and the fastening photography unit, so the second fastening member can be inserted more accurately into the frame member and the attachment member.
より好ましい様相は、前記第1ロボットは、前記締結用ロボットを兼ねることである。 In a more preferred embodiment, the first robot also serves as the fastening robot.
本様相によれば、ロボットの数を減らすことができ、コストを低減できる。 This aspect allows the number of robots to be reduced, leading to lower costs.
好ましい様相は、前記太陽電池モジュールは、前記太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルを被設置面に対して取り付ける取付部材と、前記太陽電池パネルと前記取付部材を直接又は間接的に取り付ける取付部品を有し、前記複数のロボットの中には、前記取付部品を操作する取付部品用ロボットがあり、前記取付部品用ロボットは、部品用撮影部を有し、前記取付部品を一時的に配置する仮置エリアを有し、前記仮置エリアには、前記取付部品を載置する載置部と、前記載置部上の前記取付部品を撮影する仮置用撮影部があり、前記仮置用撮影部による前記取付部品の撮影画像と、前記部品用撮影部による前記取付部品の撮影画像を用いて、前記載置部における前記取付部品の位置を特定し、前記取付部品用ロボットが前記仮置エリアに配置された前記取付部品を持ち上げることである。 In a preferred aspect, the solar cell module has the solar cell panel, a mounting member for mounting the solar cell panel to a surface to be installed, and mounting parts for directly or indirectly mounting the solar cell panel and the mounting member, and among the multiple robots, there is a mounting part robot for operating the mounting parts, and the mounting part robot has a parts photographing unit and a temporary placement area for temporarily placing the mounting parts, and the temporary placement area has a placement unit for placing the mounting parts and a temporary placement photographing unit for photographing the mounting parts on the placement unit, and the position of the mounting parts in the placement unit is identified using the photographed images of the mounting parts by the temporary placement photographing unit and the photographed images of the mounting parts by the parts photographing unit, and the mounting part robot lifts up the mounting parts placed in the temporary placement area.
本様相によれば、仮置用撮影部と部品用撮影部による撮影画像によって載置部における取付部品の位置を特定するので、より正確に取付部品を持ち上げることができる。 According to this aspect, the position of the attachment part on the placement part is identified by the images captured by the temporary placement photography unit and the part photography unit, so the attachment part can be lifted more accurately.
より好ましい様相は、前記第2ロボットは、前記取付部品用ロボットを兼ねることである。 In a more preferred embodiment, the second robot also serves as the robot for mounting parts.
本様相によれば、ロボットの数を減らすことができ、コストを低減できる。 This aspect allows the number of robots to be reduced, leading to lower costs.
本発明の一つの様相は、主部品と、前記主部品よりも軽量な補助部品を有し、第1締結部材によって前記主部品に前記補助部品が固定される物品を製造する製造装置であって、ロボットハンドを有する複数のロボットと、平面視したときに前記複数のロボットのロボットハンドの可動域が重なる作業エリアと、外部から前記主部品を搬入する搬入ラインと、前記物品を外部に搬出する搬出ラインを有し、前記複数のロボットには、第1ロボットと、第2ロボットがあり、前記第1ロボットは、前記作業エリアを挟んで前記第2ロボットとは反対側に位置しており、前記第1ロボットのロボットハンドの可動域には、前記搬入ラインの一部と前記搬出ラインの一部が位置しており、前記第1ロボットによって前記主部品を持ち上げて前記搬入ラインから前記作業エリアに移動させ、前記第2ロボットによって前記補助部品を持ち上げて前記主部品の一部に前記補助部品を重ね、前記第1ロボットによって前記主部品に前記補助部品を前記第1締結部材で固定して前記物品を形成し、さらに前記第1ロボットによって前記物品を持ち上げて前記物品を前記搬出ラインに移動させる、物品の製造装置である。 One aspect of the present invention is a manufacturing device for manufacturing an article having a main part and an auxiliary part lighter than the main part, the auxiliary part being fixed to the main part by a first fastening member, the device having a plurality of robots with robot hands, a work area in which the ranges of motion of the robot hands of the plurality of robots overlap when viewed in a plan view, a carry-in line for carrying the main part from the outside, and a carry-out line for carrying the article to the outside, the plurality of robots including a first robot and a second robot, the first robot being located on the opposite side of the work area from the second robot, a part of the carry-in line and a part of the carry-out line being located within the range of motion of the robot hand of the first robot, the first robot lifting the main part and moving it from the carry-in line to the work area, the second robot lifting the auxiliary part and overlapping it on a part of the main part, the first robot fixing the auxiliary part to the main part with the first fastening member to form the article, and the first robot lifting the article and moving it to the carry-out line.
本様相によれば、補助部品に比べて重量物たる主部品の搬入ラインから作業エリアへの移動と、組み立て後の物品の作業エリアから搬出ラインへの移動を第1ロボットによって行う。そのため、第2ロボットに第1ロボットよりもパワーの小さいロボットを使用でき、コストを低減できる。 According to this aspect, the first robot moves the main parts, which are heavier than the auxiliary parts, from the carry-in line to the work area, and moves the assembled items from the work area to the carry-out line. This allows the second robot to be a robot with less power than the first robot, reducing costs.
本発明の太陽電池モジュールの製造装置及び物品の製造装置によれば、従来に比べて低コスト化が可能である。 The solar cell module manufacturing apparatus and article manufacturing apparatus of the present invention enable lower costs than conventional methods.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。 The following describes an embodiment of the present invention in detail.
本発明の第1実施形態の製造装置1は、図1のように、太陽電池モジュール100(物品)を製造するものであり、太陽電池パネル105(本体部材)に取付プレート106(板状部材)等を取り付けて太陽電池モジュール100を組み立てる組立装置である。
The manufacturing device 1 of the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, manufactures a solar cell module 100 (item), and is an assembly device that attaches a mounting plate 106 (plate-shaped member) to a solar cell panel 105 (main body member) to assemble the
製造装置1は、図1,図2のように、作業空間2内に、作業エリア3と、取付用仮置エリア5と、補助用仮置エリア6と、ハンド用仮置エリア7a,7bと、搬入エリア8と、搬出エリア9を備えている。
As shown in Figures 1 and 2, the manufacturing device 1 has a
作業エリア3は、太陽電池モジュール100を組み立てる作業領域である。
作業エリア3には、図1のように、作業台10と、作業用撮影部11が設けられており、図2の一点鎖線のように可動域R1~R3が作業台10に重なるように複数のロボット15~17が設けられている。
作業台10は、天面に作業面12があり、作業面12上で太陽電池パネル105等を組み立てる作業架台である。
The
As shown in Figure 1, the
The
作業用撮影部11は、作業台10の作業面12よりも上方に設けられたカメラ部であり、作業面12やロボット15~17の各ハンド部21を撮影する定点カメラ部である。
作業用撮影部11は、主部品101や補助部品102等の作業面12上への置き位置を補正する補正カメラでもある。
本実施形態の作業用撮影部11は、金属光沢による正反射を除去する偏光板を有し、偏光板を通して撮影可能となっている。そのため、主部品101や補助部品102の角度が変化しても安定的な撮像が可能であり、照明の映り込みも除去でき、安定した認識が可能である。
The
The
The working
ロボット15~17は、図3のように、多関節ロボットであり、アーム部20と、ハンド部21と、ロボット側照明部22と、ロボット側撮影部23(部品用撮影部)と、力覚センサー24を備えている。
アーム部20は、ベース部25と、アーム側連結部26と、ベース部25とアーム側連結部26を繋ぐ複数のリンク部27a~27fを備えている。
アーム部20は、隣接する各リンク部27a~27fが相対的に回転可能又は直線移動可能となっており、アーム側連結部26が所望の位置に移動可能となっている。
アーム側連結部26は、ハンド部21と連結可能な部位である。
As shown in FIG. 3, the
The
In the
The arm
ハンド部21は、アーム部20に着脱可能に取り付けられ、主部品101や補助部品102を持ち上げたり、締結要素120~122を操作したりするロボットハンドである。
ハンド部21には、コンプライアンスユニットが設けられており、アーム部20と各ハンド部30~33の位置調整を自動で行うことが可能となっている。
The
The
ハンド部21には、複数種類のハンド部30~33があり、それぞれ使用する用途が異なっている。
第1ハンド部30(第1ロボットハンド)は、主に主部品101を持ち上げる主部品用ハンド部である。
第1ハンド部30は、図4(a)のように、本体部40と、複数の第1吸着パッド部42と、ハンド側連結部43を備えている。
第1ハンド部30は、本体部40の基端部側にハンド側連結部43が設けられ、本体部40の先端部側に各第1吸着パッド部42が平面的に分布して設けられている。
第1吸着パッド部42は、内部を負圧にし、吸着対象物を吸着させることが可能な真空パッドである。
The
The first hand unit 30 (first robot hand) is a hand unit for the main component that mainly lifts the
As shown in FIG. 4A , the
The
The first
第2ハンド部31は、締結要素120~122を持ち上げ、締結要素120~122を締結操作する締結用ロボットハンド部である。
第2ハンド部31は、図4(b)のように、本体部50と、ねじ止め部52と、ハンド側連結部53を備えている。
第2ハンド部31は、本体部50の基端部にハンド側連結部53が設けられ、本体部50の先端部にねじ止め部52が設けられている。
ねじ止め部52は、真空吸引し、その吸引力により締結要素120~122の頭部220,225,230を吸着可能となっている。
また、ねじ止め部52は、吸着した締結要素120~122を任意のトルク及び任意の推力に制御して操作可能となっている。
The
As shown in FIG. 4B , the
The
The
Furthermore, the
第3ハンド部32(第2ロボットハンド,ガスケット用ロボットハンド)は、ガスケット部材115,116、緩衝部材117、及び締結受部材123,124を持ち上げる補助部品用ハンド部である。
第3ハンド部32は、図5(a)のように、基端側本体部60と、先端側本体部61と、シリンダー部62と、ハンド側連結部63と、第2吸着パッド部65を備えている。
第3ハンド部32は、基端側本体部60にハンド側連結部63が設けられ、先端側本体部61に各第2吸着パッド部65が設けられている。
第3ハンド部32は、シリンダー部62によって基端側本体部60と先端側本体部61が相対的に移動し、ハンド側連結部63に対して第2吸着パッド部65が相対的に移動可能となっている。
第2吸着パッド部65は、内部を負圧にし、吸着対象物を吸着させることが可能な真空パッドである。
The third hand unit 32 (second robot hand, gasket robot hand) is an auxiliary part hand unit that lifts up the
As shown in FIG. 5( a ), the
The
In the
The second
第4ハンド部33は、フレーム部材110,111及びカバー部材112を持ち上げる補助部品用ハンド部である。
第4ハンド部33は、図5(b)のように、基端側本体部70と、先端側本体部71と、シリンダー部72と、ハンド側連結部73と、マグネットグリッパー部75を備えている。
第4ハンド部33は、基端側本体部70にハンド側連結部73が設けられ、先端側本体部71にマグネットグリッパー部75が設けられている。
第4ハンド部33は、シリンダー部72によって基端側本体部70と先端側本体部71が相対的に移動し、ハンド側連結部73に対してマグネットグリッパー部75が相対的に移動可能となっている。
マグネットグリッパー部75は、永久磁石又は電磁石を内蔵し、磁力で吸着対象物を吸着することが可能となっている。
The
As shown in FIG. 5B , the
The
In the
The
ロボット側照明部22は、主部品101や補助部品102等の移動対象物又は締結要素120~122等の操作対象物を照らす部位である。
ロボット側照明部22は、中央に開口部を有したリング状の照明部である。
ロボット側撮影部23は、主部品101や補助部品102等の移動対象物又は締結要素120~122等の操作対象物を撮影するカメラ部である。
ロボット側撮影部23は、ロボット側照明部22の光照射方向において、ロボット側照明部22の開口部の投影面上に位置している。
力覚センサー24は、X軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向の各方向と各方向を中心に回転するモーメント力を同時に計測するセンサーである。
The robot
The robot
The robot-
The robot-
The
ロボット15~17には、図2のように、主部品用ロボット15(第1ロボット)と、補助部品用ロボット16,17(第2ロボット,ガスケット用ロボット,取付部品用ロボットハンド)がある。
主部品用ロボット15は、太陽電池パネル105や取付プレート106などの主部品101を運搬するロボットであり、補助部品用ロボット16,17に比べて高パワーとなっている。
主部品用ロボット15は、アーム部20のアーム側連結部26に第1ハンド部30と第2ハンド部31を選択的に連結可能となっている。
すなわち、主部品用ロボット15は、第1ハンド部30を取り付けたときには、主部品101を運搬する運搬用ロボットとなり、第2ハンド部31を取り付けたときには、締結要素120~122を操作する締結用ロボットとなる。
As shown in FIG. 2, the
The
The
In other words, when the
補助部品用ロボット16,17は、主部品101に比べて軽量な補助部品102を運搬する運搬用ロボットである。
補助部品用ロボット16は、アーム部20のアーム側連結部26が第3ハンド部32と連結可能となっており、第2吸着パッド部65によって補助部品102を吸引して運搬可能となっている。
The
In the
補助部品用ロボット17は、アーム部20のアーム側連結部26が第3ハンド部32及び第4ハンド部33と選択的に連結可能となっている。
すなわち、補助部品用ロボット17は、第3ハンド部32を取り付けたときには、第2吸着パッド部65によって補助部品102を吸引して運搬可能となり、第4ハンド部33を取り付けたときには、マグネットグリッパー部75によって磁力によって補助部品102を吸着して運搬可能となっている。
In the
In other words, when the
補助部品用ロボット16,17の間には、図1,図2のように補正用撮影部78が配されている。
補正用撮影部78は、補助部品用ロボット16,17が持ち上げた補助部品102の掴み位置を補正する補正カメラ部である。
Between the
The
取付用仮置エリア5は、図1のように、取付プレート106を一時的に配置する配置である。取付用仮置エリア5には、組み立て前の取付プレート106が所定の姿勢で配されている。
The
補助用仮置エリア6は、図1のように、補助部品102を一時的に配置する領域である。補助用仮置エリア6には、図6のように、補助用コンベア80と、仮置用撮影部81(仮置側撮影部)が設けられ、補助部品102を作業空間2の外部から作業空間2に搬入する領域である。
補助用コンベア80は、図6のように、ベルトコンベアであり、上面に補助部品102を一時的に仮置きする載置部82を有している。
The auxiliary
As shown in FIG. 6, the
仮置用撮影部81は、補助用コンベア80の載置部82よりも上方に設けられたカメラ部であり、載置部82上を撮影する定点カメラである。また、仮置用撮影部81は、補助部品102の取り位置を補正する補正カメラでもある。
本実施形態の仮置用撮影部81は、金属光沢による正反射を除去する偏光板を有し、偏光板を通して撮影可能となっている。そのため、補助部品102の角度が変化しても安定的な撮像が可能であり、照明の映り込みも除去でき、安定した認識が可能である。
The temporary
The temporary
ハンド用仮置エリア7aは、主部品用ロボット15のアーム部20と連結可能なハンド部30,31を一時的に配置する領域である。
ハンド用仮置エリア7bは、補助部品用ロボット17のアーム部20と連結可能なハンド部32,33を一時的に配置する領域である。
The hand
The hand
搬入エリア8は、作業空間2の内外に亘って搬入コンベア85が設けられた領域であり、太陽電池パネル105を作業空間2の外部から作業空間2に搬入する搬入ラインである。
搬出エリア9は、作業空間2の内外に亘って搬出コンベア90が設けられた領域であり、組立済みの太陽電池モジュール100を作業空間2から作業空間2の外部に搬出する搬出ラインである。
The carry-in
The
ここで、製造装置1の作業空間2内のレイアウトについて説明する。
Here, we will explain the layout of the
製造装置1は、図2のように、主部品用ロボット15が作業エリア3を挟んで補助部品用ロボット16,17と反対側に位置している。すなわち、製造装置1は、作業台10を基準として、主部品用ロボット15がハンド用仮置エリア7a側に設けられており、補助部品用ロボット16,17が補助用仮置エリア6側に設けられている。
補助部品用ロボット17は、補助部品用ロボット16とともに作業エリア3と補助用仮置エリア6の間にあって、補助部品用ロボット16よりもハンド用仮置エリア7b側に位置している。
2, in the manufacturing apparatus 1, the
The
ロボット15~17の可動域R1~R3は、図2のように、作業エリア3上で重なっている。
主部品用ロボット15の可動域R1には、作業エリア3と、取付用仮置エリア5と、ハンド用仮置エリア7aと、搬入エリア8の一部と、搬出エリア9の一部が位置している。
補助部品用ロボット16の可動域R2には、作業エリア3と、補助用仮置エリア6の一部と、搬出エリア9の一部が位置している。
補助部品用ロボット17の可動域R3には、作業エリア3と、補助用仮置エリア6の一部と、ハンド用仮置エリア7bが位置している。
The ranges of motion R1 to R3 of the
The movable range R1 of the
The working
The working
続いて、製造対象たる太陽電池モジュール100について説明する。
Next, we will explain the
太陽電池モジュール100は、図7,図8のように、主部品101と、補助部品102で構成されている。
主部品101は、太陽電池モジュール100の主要部品であり、太陽電池パネル105と、取付プレート106(取付部材)がある。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
The
太陽電池パネル105は、図8のように、一方の主面に受光面130を有した四角形状の板状パネルであり、受光面130を平面視したときに四辺132~135を備えている。
第一辺132は、図9のように太陽電池パネル105の傾斜方向の下方側に位置する辺であり、平面視したときに横方向に延びる横辺である。
第二辺133は、第一辺132と対向する対辺であり、図9のように太陽電池パネル105の傾斜方向の上方側に位置する辺であり、平面視したときに横方向に延びる横辺である。
As shown in FIG. 8, the
The
The
取付プレート106は、被設置面に太陽電池モジュール100を設置する際に被設置面に固定される板状部材であり、被設置面に対して太陽電池パネル105を傾斜した姿勢で取り付ける取付部材である。
取付プレート106は、図8,図10のように、本体部140と、第1隆起部141と、第2隆起部142を備えている。
The mounting
As shown in FIGS. 8 and 10 , the mounting
第1隆起部141は、図8のように、本体部140に対して隆起した部位である。
第1隆起部141は、隆起方向の先端面が取付面143となっており、取付面143に挿通孔145が形成されている。
挿通孔145は、取付面143の厚み方向に貫通した貫通孔であり、第1締結要素120の軸部221を挿通可能な挿通孔である。挿通孔145の開口径は、第1締結要素120の軸部221の外径よりも大きい。
第1隆起部141は、図10のように、裏面側に第1締結受部材123を収納可能な第1収納凹部146が形成されている。
第1収納凹部146は、本体部140に対して上方(第1隆起部141の隆起方向)に向かって窪んだ凹部である。
As shown in FIG. 8 , the first raised
The tip surface of the first raised
The
As shown in FIG. 10 , the first raised
The
第2隆起部142は、図8のように、本体部140に対して隆起した部位であり、隆起方向の先端面が取付面147となっており、取付面147に挿通孔148が形成されている。
挿通孔148は、取付面147の厚み方向に貫通した貫通孔であり、第2締結要素121の軸部226を挿通可能な挿通孔である。挿通孔148の開口径は、第2締結要素121の軸部226の外径よりも大きい。
第2隆起部142は、図10のように、裏面側に第2締結受部材124を収納可能な第2収納凹部150が形成されている。
第2収納凹部150は、本体部140に対して上方(第2隆起部142の隆起方向)に向かって窪んだ凹部であり、外側に向かって開放した凹溝である。
As shown in FIG. 8, the second raised
The
As shown in FIG. 10 , the second raised
The
補助部品102は、主部品101を補助する付属部品であり、太陽電池パネル105と取付プレート106を取り付ける取付部品である。
補助部品102には、図7,図8のように、主に、第1フレーム部材110と、第2フレーム部材111と、カバー部材112と、ガスケット部材115,116と、緩衝部材117と、締結要素120~122と、締結受部材123,124がある。
The
As shown in Figures 7 and 8, the
第1フレーム部材110は、図9のように、太陽電池パネル105の傾斜方向の端部を保護する保護フレームである。第1フレーム部材110は、金属製の強磁性体の部分を含む磁性体部品であり、磁力により吸引可能となっている。
第1フレーム部材110は、図11のように、受光側壁部160と、端面側壁部161と、裏面側壁部162と、張出固定部163を備えており、壁部160~162によって保持凹部165が形成されている。
受光側壁部160は、太陽電池パネル105の受光面130側を覆う壁部である。
端面側壁部161は、太陽電池パネル105の端面を覆う壁部であり、受光側壁部160と裏面側壁部162を接続する接続壁部である。
裏面側壁部162は、太陽電池パネル105の裏面131側を覆う壁部である。
裏面側壁部162は、受光側壁部160と間隔を空けて対向し、端面側壁部161から受光側壁部160と同一方向に延びている。
9, the
As shown in FIG. 11, the
The light-receiving
The end surface
The rear surface
The rear
張出固定部163は、取付プレート106の第1隆起部141の取付面143に対して固定される部位であり、端面側壁部161から裏面側壁部162とは反対方向に張り出した張出片である。
張出固定部163は、図11のように、挿通孔166を備えている。
挿通孔166は、張出固定部163の厚み方向に貫通した貫通孔であり、第1締結要素120の軸部221を挿通可能な挿通孔である。
挿通孔166の開口径は、第1締結要素120の軸部221の外径よりも大きい。
保持凹部165は、太陽電池パネル105の第一辺132(一辺)を含む端部を保持する凹部であり、壁部160,162の先端から端面側壁部161に向かって深さをもつ凹部である。
The protruding fixing
As shown in FIG. 11 , the protruding fixing
The
The opening diameter of the
The holding
第2フレーム部材111は、図9のように、カバー部材112とともに太陽電池パネル105の傾斜方向の上端部を保護する保護フレームである。
第2フレーム部材111は、金属製の強磁性体の部分を含む磁性体部品であり、磁力により吸引可能となっている。
第2フレーム部材111は、図12のように、裏面側壁部172と、張出固定部173と、接続壁部174を備えている。
裏面側壁部172は、太陽電池パネル105の裏面131側を覆う壁部であり、第2締結要素121と締結可能な軸穴175を備えている。
張出固定部173は、図9,図12のように、取付プレート106の第2隆起部142の取付面147に対して固定される部位であり、接続壁部174を介して裏面側壁部172と段差をもって連続し、反対方向に向かって張り出した張出片である。
張出固定部173は、図12のように、挿通孔176を備えている。
挿通孔176は、張出固定部173の厚み方向に貫通した貫通孔であり、第2締結要素121の軸部226を挿通可能な挿通孔である。挿通孔176の開口径は、第2締結要素121の軸部226の外径よりも大きい。
接続壁部174は、裏面側壁部172と張出固定部173のそれぞれに対して立設され、裏面側壁部172と張出固定部173を接続する壁部である。
As shown in FIG. 9, the
The
As shown in FIG. 12 , the
The rear surface
The protruding fixing
As shown in FIG. 12 , the protruding fixing
The
The connecting
カバー部材112は、第2フレーム部材111に取り付けられ、太陽電池パネル105を受光面130側から押さえる押さえ部材である。
カバー部材112は、金属製の強磁性体の部分を含む磁性体部品であり、磁力により吸引可能となっている。
カバー部材112は、図13のように、受光側壁部180と、端面側壁部181と、固定壁部182と、位置決め壁部183を備えている。
カバー部材112は、図9のように組み立てた状態において、第2フレーム部材111の裏面側壁部172とともに壁部180,181によって保持凹部185を形成している。
The
The
As shown in FIG. 13 , the
In the assembled state shown in FIG. 9, the
受光側壁部180は、図9のように、太陽電池パネル105の受光面130側を覆う壁部である。
端面側壁部181は、太陽電池パネル105の端面を覆う壁部であり、図13のように受光側壁部180と固定壁部182を段状に接続する接続壁部である。
固定壁部182は、第2フレーム部材111の裏面側壁部172に対して固定され、第2フレーム部材111の裏面側壁部172の上面を覆う壁部であり、挿通孔186を備えている。
挿通孔186は、固定壁部182の厚み方向に貫通した貫通孔であり、第3締結要素122の軸部231を挿通可能な挿通孔である。挿通孔186の開口径は、第3締結要素122の軸部231の外径よりも大きい。
位置決め壁部183は、第2フレーム部材111の裏面側壁部172の端面を覆う壁部であり、固定壁部182との角部によってカバー部材112の位置調整をする部位である。
保持凹部185は、太陽電池パネル105の第二辺133(対辺)を含む端部を保持する凹部である。
The light-receiving
The end surface
The fixed
The
The
The holding
ガスケット部材115,116は、図9のように断面形状が「コ」字状であって、図8のように辺132,133の延び方向に延びた長尺状の部材であり、弾性変形可能な弾性体で構成されている。
ガスケット部材115,116は、図9のように、受光側覆部200と、端面側覆部201と、裏面側覆部202を備えており、覆部200~202によって保護凹部205が形成されている。
The
As shown in FIG. 9, the
受光側覆部200は、太陽電池パネル105の受光面130側を覆う部位である。
端面側覆部201は、太陽電池パネル105の端面を覆う部位であり、受光側覆部200と裏面側覆部202を接続する接続部である。
裏面側覆部202は、太陽電池パネル105の裏面131側を覆う部位である。裏面側覆部202は、受光側覆部200と間隔を空けて対向し、端面側覆部201から受光側覆部200と同一方向に延びている。
保護凹部205は、太陽電池パネル105の第一辺132を含む端部又は第二辺133を含む端部を保護する凹部であり、覆部200,202の先端から端面側覆部201に向かって深さをもつ凹部である。
The light-receiving
The end surface
The back surface
The
第1締結要素120は、図9のように、第1締結受部材123と締結可能な締結部材であり、具体的には、ねじ等の一時締結要素である。
第1締結要素120は、頭部220と、軸部221を有し、軸部221が第1締結受部材123の軸穴240と係合及びその解除が可能となっている。
As shown in FIG. 9 , the
The
第2締結要素121(第2締結部材)は、図9のように、第2締結受部材124と締結可能な締結部材であり、具体的には、ねじ等の一時締結要素である。
第2締結要素121は、頭部225と、軸部226を有し、軸部226が第2締結受部材124の軸穴241と係合及びその解除が可能となっている。
As shown in FIG. 9 , the second fastening element 121 (second fastening member) is a fastening member that can be fastened to a second
The
第3締結要素122(第1締結部材)は、図9のように、第2フレーム部材111と締結可能な締結部材であり、具体的には、ねじ等の一時締結要素である。
第3締結要素122は、頭部230と、軸部231を有し、軸部231が第2フレーム部材111の軸穴175と係合及びその解除が可能となっている。
The third fastening element 122 (first fastening member) is a fastening member capable of being fastened to the
The
締結受部材123,124は、略四角形状の板状片であり、締結要素120,121と締結可能な軸穴240,241を備えている。
軸穴240,241は、厚み方向に深さをもった貫通孔又は有底穴であり、締結要素120,121の軸部221,226と係合可能となっている。
The
The shaft holes 240, 241 are through holes or blind holes having depth in the thickness direction, and are capable of engaging with the
ここで、太陽電池モジュール100の各部材の位置関係について説明する。
Here, we will explain the positional relationship of each component of the
太陽電池パネル105は、図9のように、第一辺132を含む端部が第1フレーム部材110の保持凹部165内に挿入されており、第1フレーム部材110との間には第1ガスケット部材115が介在している。同様に、太陽電池パネル105は、第二辺133を含む端部が第2フレーム部材111とカバー部材112によって構成される保持凹部185内に挿入されており、第2フレーム部材111及びカバー部材112との間には第2ガスケット部材116が介在している。
ガスケット部材115,116は、保護凹部205内に太陽電池パネル105の辺132,133を含む端部がそれぞれ配されている。
緩衝部材117は、太陽電池パネル105の裏面131に取り付けられ、太陽電池パネル105の裏面131と取付プレート106の間に位置しており、太陽電池パネル105を支持している。
9 , the
The
The cushioning
続いて、製造装置1によって太陽電池モジュール100を製造する製造方法について図14の各ロボット15~17の動作フローを参照しながら説明する。
なお、理解を容易にするために、主部品用ロボット15が第1ハンド部30を装着し、補助部品用ロボット16が第3ハンド部32を装着し、補助部品用ロボット17が第4ハンド部33を装着した状態を初期状態とする。
Next, a method for manufacturing the
For ease of understanding, the initial state is defined as the state in which the
まず、補助用仮置エリア6に設けられた仮置用撮影部81と補助部品用ロボット16のロボット側撮影部23によって補助用仮置エリア6を撮影し、補助用仮置エリア6の画像から締結受部材123,124の位置を特定する。そして、第3ハンド部32の第2吸着パッド部65によって補助用コンベア80の載置部82上の締結受部材123,124を吸着して持ち上げて補助用仮置エリア6から作業エリア3に配置する(ステップS2-1)。
First, the auxiliary
続いて、主部品用ロボット15の第1ハンド部30によって、取付用仮置エリア5に配置された取付プレート106を持ち上げて取付用仮置エリア5から作業エリア3に移動させ、図15(a)のように締結受部材123,124が取付プレート106の収納凹部146,150内に収まるように配置する(ステップS1-1)。
Next, the
このとき、主部品用ロボット15のロボット側撮影部23によって取付用仮置エリア5を撮影し、取付用仮置エリア5の画像から取付プレート106の位置を特定し、第1ハンド部30の第1吸着パッド部42によって取付プレート106を吸着して持ち上げて作業エリア3に移動させる。
また、作業用撮影部11とロボット側撮影部23によって撮影された作業面12の画像から作業エリア3における取付プレート106の置き位置を調整しながら取付プレート106を締結受部材123,124に被せる。
At this time, the robot
In addition, the mounting
続いて、補助部品用ロボット17の第4ハンド部33のマグネットグリッパー部75によって、補助用コンベア80の載置部82上のフレーム部材110,111を吸着して持ち上げて補助用仮置エリア6から作業エリア3に移動させ、フレーム部材110,111を取付プレート106の隆起部141,142上にそれぞれ配置する(ステップS3-1)。
Then, the
適宜タイミングにて、主部品用ロボット15のハンド部21を第1ハンド部30から第2ハンド部31に交換する(ステップS1-2)。
そして、ステップS3-1にてフレーム部材110,111を取付プレート106の隆起部141,142上に配置した後に、第2ハンド部31のねじ止め部52で第1締結要素120の頭部220を吸着し、図15(b)のように、第1締結要素120の軸部221を第1フレーム部材110の挿通孔166及び取付プレート106の挿通孔145を挿通させ、第1締結受部材123の軸穴240と係合させて固定する。同様に、第2ハンド部31のねじ止め部52で第2締結要素121の頭部225を吸着し、第2締結要素121の軸部226を第2フレーム部材111の挿通孔176及び取付プレート106の挿通孔148に挿通させ、第2締結受部材124の軸穴241と係合させて固定する(ステップS1-3)。
At an appropriate timing, the
Then, after the
このとき、力覚センサー24により、第1フレーム部材110の挿通孔166の位置を探りながら第1締結要素120の軸部221を挿通孔166に挿入する。同様に、力覚センサー24により、第2フレーム部材111の挿通孔176の位置を探りながら第2締結要素121の軸部226を挿通孔176に挿入する。
At this time, the
適宜タイミングにて、補助部品用ロボット17のハンド部21を第4ハンド部33から第3ハンド部32に交換する(ステップS3-2)。
そして、ステップS1-3にて締結要素120,121の軸部221,226を締結受部材123,124の軸穴240,241に締結させた後に、補助部品用ロボット16,17の第3ハンド部32,32によって、補助用コンベア80の載置部82上の緩衝部材117,117をそれぞれ持ち上げて補助用仮置エリア6から作業エリア3に移動させ、図16(a)のように、緩衝部材117,117を取付プレート106の本体部140上に配置する(ステップS2-2,ステップS3-3)。
At an appropriate timing, the
Then, in step S1-3, the
このとき、補助部品用ロボット16,17の第3ハンド部32,32によって、各緩衝部材117,117を同時に移動させてもよいし、別々に移動させてもよい。
At this time, the
適宜タイミングにて、主部品用ロボット15のハンド部21を第2ハンド部31から第1ハンド部30に交換する(ステップS1-4)。
At an appropriate timing, the
ステップS2-2及びステップS3-3にて緩衝部材117,117を取付プレート106の本体部140上に配置した後、主部品用ロボット15の第1ハンド部30によって、搬入エリア8の搬入コンベア85上の太陽電池パネル105を持ち上げて搬入エリア8から作業エリア3に移動させ(ステップS1-5)、さらに補助部品用ロボット16,17の第3ハンド部32,32によって、補助用コンベア80の載置部82上の第1ガスケット部材115,115をそれぞれ持ち上げて補助用仮置エリア6から作業エリア3に移動させる。そして、第1ガスケット部材115の保護凹部205に太陽電池パネル105の第一辺132を含む端部が収まるように第1ガスケット部材115を太陽電池パネル105に取り付ける(ステップS2-3,ステップS3-4)。
After placing the
このとき、図17のように、第1ガスケット部材115の受光側覆部200と裏面側覆部202を相対的に離反させ、保護凹部205の間隔を広げ、広がった保護凹部205に太陽電池パネル105の端部を挿入させる。
また、補助部品用ロボット16,17の第3ハンド部32,32によって、各第1ガスケット部材115,115を同時に移動させてもよいし、別々に移動させてもよい。
At this time, as shown in Figure 17, the light-receiving
Furthermore, the
そして、図16(b)のように、太陽電池パネル105の端部に第1ガスケット部材115,115が取り付けた状態で、主部品用ロボット15の第1ハンド部30によって太陽電池パネル105及び第1ガスケット部材115を第1フレーム部材110の保持凹部165内に挿入し、配置する(ステップS1-6)。
Then, as shown in FIG. 16(b), with the
このとき、図18のように、力覚センサー24により、第1ガスケット部材115の第1フレーム部材110からの反力(摩擦力)が小さくなり、太陽電池パネル105に加わる荷重が小さくなるように、太陽電池パネル105を傾けながら太陽電池パネル105の挿入方向を調整し、挿入する。
At this time, as shown in FIG. 18, the
続いて、補助部品用ロボット16,17の第3ハンド部32,32によって、補助用コンベア80の載置部82上の第2ガスケット部材116をそれぞれ持ち上げて補助用仮置エリア6から作業エリア3に移動させ、図19のように第2ガスケット部材116の保護凹部205に太陽電池パネル105の第二辺133を含む端部が収まるように第2ガスケット部材116を太陽電池パネル105に取り付ける(ステップS2-4,ステップS3-5)。
Next, the
このとき、ステップS2-3及びステップS3-4と同様、第2ガスケット部材116の受光側覆部200と裏面側覆部202を相対的に離反させ、保護凹部205の間隔を広げ、広がった保護凹部205に太陽電池パネル105の端部を挿入させる。
また、補助部品用ロボット16,17の第3ハンド部32,32によって、各第2ガスケット部材116,116を同時に移動させてもよいし、別々に移動させてもよい。
At this time, similar to steps S2-3 and S3-4, the light-receiving
Furthermore, the
適宜タイミングにて、補助部品用ロボット17のハンド部21を第3ハンド部32から第4ハンド部33に交換する(ステップS3-6)。
そして、ステップS2-4及びステップS3-5にて第2ガスケット部材116を太陽電池パネル105に取り付けた後に、補助部品用ロボット17の第4ハンド部33によって、補助用コンベア80の載置部82上のカバー部材112を持ち上げて補助用仮置エリア6から作業エリア3に移動させ、図19(b)のようにカバー部材112を第2ガスケット部材116上に重ねる(ステップS3-7)。
At an appropriate timing, the
Then, after the
また、適宜タイミングにて、主部品用ロボット15のハンド部21を第1ハンド部30から第2ハンド部31に交換する(ステップS1-7)。
そして、ステップS3-7にてカバー部材112を第2ガスケット部材116上に重ねた後に、第2ハンド部31のねじ止め部52で第3締結要素122の頭部230を吸着し、図19(b)のように第3締結要素122の軸部231をカバー部材112の挿通孔186に挿通させ、第2フレーム部材111の軸穴175と係合させて固定する(ステップS1-8)。
Furthermore, at an appropriate timing, the
Then, in step S3-7, the
このとき、力覚センサー24により、カバー部材112の挿通孔186の位置を探りながら第3締結要素122の軸部231を挿通孔186に挿入する。
At this time, the
その後、適宜タイミングにて、主部品用ロボット15のハンド部21を第2ハンド部31から第1ハンド部30に交換する(ステップS1-9)。
そして、ステップS1-8にて第3締結要素122で締結した後に、第1ハンド部30によって作業面12上に組み上がった太陽電池モジュール100を持ち上げて作業エリア3から搬出エリア9に移動させ、搬出コンベア90上に載置し、外部に搬出する(ステップS1-10)。
Thereafter, at an appropriate timing, the
Then, after fastening with the
本実施形態の製造装置1によれば、補助部品用ロボット16によって作業エリア3に締結受部材123,124を配置し、主部品用ロボット15によって締結受部材123,124が収納凹部146,150内に収まるように取付プレート106を配置する。そして、主部品用ロボット15によって第1締結要素120の軸部221を挿通孔145に通過させて締結受部材123の軸穴240に係合させる。すなわち、取付プレート106に収納凹部146,150を設け、収納凹部146,150に締結受部材123,124を収まるように配置するので、締結受部材123,124の存在によって取付プレート106が傾かず、収納凹部146,150の挿通孔145,148の姿勢が安定する。そのため、安定的に締結要素120,121の軸部221,226を締結受部材123,124の軸穴240,241に係合させることができる。その結果、ロボットハンドを使用しても容易に組み立てることができる。
According to the manufacturing device 1 of this embodiment, the
本実施形態の製造装置1によれば、ロボット側撮影部23によって撮影された第1フレーム部材110の撮影画像に基づいて第1フレーム部材110の位置を特定し、太陽電池パネル105の第一辺132を含む端部に第1ガスケット部材115を取り付けた状態で、主部品用ロボット15によって太陽電池パネル105及び第1ガスケット部材115を第1フレーム部材110の保持凹部165に挿入し、嵌合させる。すなわち、太陽電池パネル105に第1ガスケット部材115を取り付けた状態で太陽電池パネル105と第1ガスケット部材115を第1フレーム部材110の保持凹部165に挿入し嵌合させるため、太陽電池パネル105の端部がガスケット部材115によって保護され、傷がつきにくい。また、第1フレーム部材110の位置を撮影画像によって特定して太陽電池パネル105を保持凹部165内に挿入するため、第1ハンド部30によって太陽電池パネル105を保持凹部165に挿入しやすい。
According to the manufacturing device 1 of this embodiment, the position of the
本実施形態の製造装置1によれば、太陽電池パネル105及び第1ガスケット部材115を第1フレーム部材110の保持凹部165に挿入する際に、主部品用ロボット15は、太陽電池パネル105に加わる荷重又はモーメントに基づいて太陽電池パネル105に加わる荷重が小さくなるように太陽電池パネル105及び第1ガスケット部材115の挿入方向を調整する。そのため、太陽電池パネル105に過剰に力が加わりにくく、太陽電池パネル105が破損しにくい。
According to the manufacturing device 1 of this embodiment, when inserting the
本実施形態の製造装置1によれば、補助部品用ロボット16,17が第2ガスケット部材116の受光側覆部200と裏面側覆部202の間隔を広げて、受光側覆部200と裏面側覆部202の間に太陽電池パネル105を挿入し、太陽電池パネル105の第二辺133を含む端部に第2ガスケット部材116を取り付ける。そのため、太陽電池パネル105に第2ガスケット部材116に取り付けやすい。
According to the manufacturing device 1 of this embodiment, the
本実施形態の製造装置1によれば、主部品用ロボット15によって太陽電池パネル105を持ち上げて太陽電池パネル105を搬入エリア8から作業エリア3に移動させ、補助部品用ロボット17によってカバー部材112を持ち上げて太陽電池パネル105の一部にカバー部材112を重ね、主部品用ロボット15によってカバー部材112を太陽電池パネル105に第3締結要素122で固定して太陽電池モジュール100を組み立てる。そして、主部品用ロボット15によって太陽電池モジュール100を持ち上げて太陽電池モジュール100を搬出エリア9に移動させる。すなわち、重量物たる太陽電池パネル105の搬入エリア8から作業エリア3への移動と、組み立て後の太陽電池モジュール100の作業エリア3から搬出エリア9への移動を主部品用ロボット15によって行う。そのため、補助部品用ロボット16に主部品用ロボット15よりもパワーの小さいロボットを使用でき、コストを低減できる。
According to the manufacturing device 1 of this embodiment, the
本実施形態の製造装置1によれば、作業エリア3で取付プレート106と第2フレーム部材111を重ね、作業用撮影部11による作業エリア3の撮影画像と、主部品用ロボット15のロボット側撮影部23(締結用撮影部)による作業エリア3の撮影画像を用いて、作業エリア3における第2フレーム部材111と取付プレート106の位置を特定し、主部品用ロボット15が第2締結要素121を第2フレーム部材111と取付プレート106に挿入する。すなわち、二方向の撮影部11,23による撮影画像によって作業エリア3における第2フレーム部材111と取付プレート106の位置を特定するので、より正確に第2締結要素121を第2フレーム部材111と取付プレート106に挿入できる。
According to the manufacturing device 1 of this embodiment, the mounting
本実施形態の製造装置1によれば、仮置用撮影部81による補助用仮置エリア6の撮影画像と、ロボット側撮影部23による補助用仮置エリア6の撮影画像を用いて、補助用仮置エリア6における補助部品102の位置を特定し、補助部品用ロボット16,17が補助用仮置エリア6に配置された補助部品102を持ち上げる。そのため、二方向の撮影部23,81による撮影画像によって補助用仮置エリア6における補助部品102の位置を特定するので、より正確に補助部品102を持ち上げることができる。
According to the manufacturing device 1 of this embodiment, the position of the
上記した実施形態では、ロボット側撮影部23によって撮影された補助部品102の撮影画像に基づいて補助部品102の位置を特定していたが、本発明はこれに限定されるものではない。ロボット側撮影部23によって撮影された補助部品102の撮影画像と1:1で対応する情報に基づいて補助部品102の位置を特定してもよい。
In the above embodiment, the position of the
上記した実施形態では、主部品用ロボット15に第2ハンド部31を取り付け、締結要素120~122を操作していたが、本発明はこれに限定されるものではない。他のロボット16,17に第2ハンド部31を取り付け、締結要素120~122を操作してもよい。
In the above embodiment, the
上記した実施形態では、三台のロボット15~17で太陽電池モジュール100を組み立てていたが、本発明はこれに限定されるものではない。二台のロボットで太陽電池モジュール100を組み立ててもよいし、四台以上のロボットで太陽電池モジュール100を組み立ててもよい。
In the above embodiment, the
上記した実施形態では、補助用仮置エリア6の補助用コンベア80上に補助部品102が載置され、自動で補助部品102が作業空間2内に供給されるものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。補助用コンベア80の代わりに仮置き架台を設け、仮置き架台の載置部82上に補助部品102を載置してもよい。この場合、作業空間2内への補助部品102の供給は手動となる。
In the above embodiment, the
上記した実施形態では、作業用撮影部11による作業エリア3の撮影画像と、主部品用ロボット15のロボット側撮影部23による作業エリア3の撮影画像を用いて、作業エリア3における第2フレーム部材111と取付プレート106の位置を特定したが、本発明はこれに限定されるものではない。作業用撮影部11によるハンド部21の撮影画像と、主部品用ロボット15のロボット側撮影部23による作業エリア3の撮影画像を用いて、作業エリア3における第2フレーム部材111と取付プレート106の位置を特定してもよい。例えば、作業用撮影部11による第2ハンド部31とは異なる第3ハンド部32や第4ハンド部33の撮影画像と、主部品用ロボット15のロボット側撮影部23による作業エリア3の撮影画像を用いて、作業エリア3における第2フレーム部材111と取付プレート106の位置を特定してもよい。
In the above embodiment, the positions of the
上記した実施形態では、仮置用撮影部81による補助用仮置エリア6の撮影画像と、ロボット側撮影部23による補助用仮置エリア6の撮影画像のうち、両方の撮影画像を用いて、補助用仮置エリア6における補助部品102の位置を特定したが、本発明はこれに限定されるものではない。仮置用撮影部81による補助用仮置エリア6の撮影画像と、ロボット側撮影部23による補助用仮置エリア6の撮影画像のうち、一方の撮影画像を用いて、補助用仮置エリア6における補助部品102の位置を特定してもよい。
In the above embodiment, the position of the
上記した実施形態では、物品が太陽電池モジュール100の場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。物品は、有機ELモジュール等の他の物品でもよい。
In the above embodiment, the article is described as a
上記した実施形態は、本発明の技術的範囲に含まれる限り、各実施形態間で各構成部材を自由に置換や付加できる。 As long as the above-described embodiments fall within the technical scope of the present invention, the components may be freely substituted or added between the various embodiments.
1 製造装置
3 作業エリア
5 取付用仮置エリア(仮置エリア)
8 搬入エリア(搬入ライン)
9 搬出エリア(搬出ライン)
11 作業用撮影部
15 主部品用ロボット(締結用ロボット)
16,17 補助部品用ロボット(取付部品用ロボット,他のロボット)
23 ロボット側撮影部(締結用撮影部,部品用撮影部)
31 第2ハンド部
32 第3ハンド部
33 第4ハンド部
81 仮置用撮影部
82 載置部
100 太陽電池モジュール(物品)
101 主部品
102 補助部品(取付部品)
105 太陽電池パネル
106 取付プレート(取付部材)
111 第2フレーム部材(フレーム部材)
112 カバー部材
121 第2締結要素(第2締結部材)
122 第3締結要素(第1締結部材)
1
8. Loading area (loading line)
9. Carry-out area (carry-out line)
11
16, 17 Assistance robots (robots for mounting parts, other robots)
23 Robot side photographing unit (photographing unit for fastening, photographing unit for parts)
31
101
105
111 Second frame member (frame member)
112
122 third fastening element (first fastening member)
Claims (5)
ロボットハンドを有する複数のロボットと、平面視したときに前記複数のロボットのロボットハンドの可動域が重なる作業エリアと、外部から前記太陽電池パネルを搬入する搬入ラインと、前記太陽電池モジュールを外部に搬出する搬出ラインを有し、
前記複数のロボットには、第1ロボットと、第2ロボットがあり、
前記第1ロボットは、前記作業エリアを挟んで前記第2ロボットとは反対側に位置しており、
前記第1ロボットのロボットハンドの可動域には、前記搬入ラインの一部と前記搬出ラインの一部が位置しており、
前記第1ロボットによって前記太陽電池パネルを持ち上げて前記太陽電池パネルを前記搬入ラインから前記作業エリアに移動させ、前記第2ロボットによって前記カバー部材を持ち上げて前記太陽電池パネルの一部に前記カバー部材を重ね、前記第1ロボットによって前記カバー部材を前記フレーム部材に前記第1締結部材で固定して前記カバー部材と前記フレーム部材によって前記太陽電池パネルを挟んだ前記太陽電池モジュールを形成し、さらに前記第1ロボットによって前記太陽電池モジュールを持ち上げて前記太陽電池モジュールを前記搬出ラインに移動させる、太陽電池モジュールの製造装置。 A manufacturing apparatus for manufacturing a solar cell module, the solar cell module comprising: a solar cell panel ; a cover member that is lighter than the solar cell panel; and a frame member that sandwiches and holds the solar cell panel together with the cover member , the cover member being fixed to the frame member by a first fastening member,
a plurality of robots each having a robot hand; a work area in which the ranges of motion of the robot hands of the plurality of robots overlap when viewed in a plan view; a carry-in line for carrying in the solar cell panels from outside; and a carry-out line for carrying out the solar cell modules to the outside,
The plurality of robots includes a first robot and a second robot,
the first robot is located on an opposite side of the working area from the second robot,
a part of the carry-in line and a part of the carry-out line are located within a movable range of a robot hand of the first robot,
a first robot lifting the solar cell panel and moving the solar cell panel from the loading line to the work area, a second robot lifting the cover member and overlapping the cover member on a portion of the solar cell panel, a first robot fixing the cover member to the frame member with the first fastening member to form the solar cell module in which the solar cell panel is sandwiched between the cover member and the frame member , and a second robot lifting the solar cell module and moving the solar cell module to the unloading line.
ロボットハンドを有する複数のロボットと、平面視したときに前記複数のロボットのロボットハンドの可動域が重なる作業エリアと、外部から前記太陽電池パネルを搬入する搬入ラインと、前記太陽電池モジュールを外部に搬出する搬出ラインを有し、
前記複数のロボットには、第1ロボットと、第2ロボットがあり、
前記第1ロボットは、前記作業エリアを挟んで前記第2ロボットとは反対側に位置しており、
前記第1ロボットのロボットハンドの可動域には、前記搬入ラインの一部と前記搬出ラインの一部が位置しており、
前記第1ロボットによって前記太陽電池パネルを持ち上げて前記太陽電池パネルを前記搬入ラインから前記作業エリアに移動させ、前記第2ロボットによって前記カバー部材を持ち上げて前記太陽電池パネルの一部に前記カバー部材を重ね、前記第1ロボット又は前記第1ロボットとは異なるロボットによって前記カバー部材を前記フレーム部材に前記第1締結部材で固定して前記カバー部材と前記フレーム部材によって前記太陽電池パネルを挟んだ前記太陽電池モジュールを形成し、さらに前記第1ロボットによって前記太陽電池モジュールを持ち上げて前記太陽電池モジュールを前記搬出ラインに移動させるものであり、
前記太陽電池モジュールは、前記太陽電池パネルを被設置面に対して取り付ける取付部材と、前記カバー部材とともに前記太陽電池パネルを挟んで保持するフレーム部材を有し、
前記フレーム部材は、前記取付部材に対して第2締結部材によって固定されており、
前記複数のロボットの中には、締結用ロボットがあり、
前記締結用ロボットは、締結用撮影部を有し、
前記作業エリア又は前記締結用ロボットとは異なる他のロボットのロボットハンドを撮影する作業用撮影部を有し、
前記作業エリアで前記取付部材と前記フレーム部材を重ね、前記作業用撮影部による前記作業エリア又は前記他のロボットのロボットハンドの撮影画像と、前記締結用撮影部による前記作業エリアの撮影画像を用いて、前記作業エリアにおける前記フレーム部材と前記取付部材の位置を特定し、前記締結用ロボットが前記第2締結部材を前記フレーム部材と前記取付部材に挿入するものであり、
前記第1ロボットは、前記締結用ロボットを兼ねる、太陽電池モジュールの製造装置。 A manufacturing apparatus for manufacturing a solar cell module, the solar cell module comprising: a solar cell panel; a cover member that is lighter than the solar cell panel; and a frame member that sandwiches and holds the solar cell panel together with the cover member, the cover member being fixed to the frame member by a first fastening member,
a plurality of robots each having a robot hand; a work area in which the ranges of motion of the robot hands of the plurality of robots overlap when viewed in a plan view; a carry-in line for carrying in the solar cell panels from outside; and a carry-out line for carrying out the solar cell modules to the outside,
The plurality of robots includes a first robot and a second robot,
the first robot is located on an opposite side of the working area from the second robot,
a part of the carry-in line and a part of the carry-out line are located within a movable range of a robot hand of the first robot,
the first robot lifts up the solar cell panel and moves it from the carry-in line to the work area, the second robot lifts up the cover member and overlaps the cover member on a portion of the solar cell panel, the first robot or a robot different from the first robot fixes the cover member to the frame member with the first fastening member to form the solar cell module in which the solar cell panel is sandwiched between the cover member and the frame member, and further the first robot lifts up the solar cell module and moves it to the carry-out line,
the solar cell module includes an attachment member for attaching the solar cell panel to an installation surface, and a frame member for sandwiching and holding the solar cell panel together with the cover member,
The frame member is fixed to the mounting member by a second fastening member,
Among the plurality of robots is a fastening robot,
The fastening robot has a fastening photography unit,
a work photography unit that photographs the work area or a robot hand of a robot other than the fastening robot,
the mounting member and the frame member are overlapped in the work area, and positions of the frame member and the mounting member in the work area are identified using an image of the work area or the robot hand of the other robot captured by the work photography unit and an image of the work area captured by the fastening photography unit, and the fastening robot inserts the second fastening member into the frame member and the mounting member ,
The first robot also serves as the fastening robot, in the solar cell module manufacturing apparatus.
前記複数のロボットの中には、前記取付部品を操作する取付部品用ロボットがあり、
前記取付部品用ロボットは、部品用撮影部を有し、
前記取付部品を一時的に配置する仮置エリアを有し、
前記仮置エリアには、前記取付部品を載置する載置部と、前記載置部上の前記取付部品を撮影する仮置用撮影部があり、
前記仮置用撮影部による前記取付部品の撮影画像と、前記部品用撮影部による前記取付部品の撮影画像のうち、一方の撮影画像又は両方の撮影画像を用いて、前記載置部における前記取付部品の位置を特定し、前記取付部品用ロボットが前記仮置エリアに配置された前記取付部品を持ち上げる、請求項1又は2に記載の太陽電池モジュールの製造装置。 The solar cell module includes the solar cell panel, a mounting member for mounting the solar cell panel to an installation surface, and a mounting part for directly or indirectly mounting the solar cell panel and the mounting member,
Among the plurality of robots, there is an attachment part robot that operates the attachment part,
The attachment part robot has a part photographing unit,
a temporary storage area for temporarily arranging the attachment parts;
The temporary placement area includes a placement section on which the attachment parts are placed and a temporary placement photographing section that photographs the attachment parts on the placement section,
3. The solar cell module manufacturing apparatus of claim 1, wherein the position of the attachment part in the mounting section is identified using one or both of the images of the attachment part taken by the temporary placement photography section and the images of the attachment part taken by the part photography section, and the attachment part robot lifts up the attachment part placed in the temporary placement area.
ロボットハンドを有する複数のロボットと、平面視したときに前記複数のロボットのロボットハンドの可動域が重なる作業エリアと、外部から前記主部品を搬入する搬入ラインと、前記物品を外部に搬出する搬出ラインを有し、
前記複数のロボットには、第1ロボットと、第2ロボットがあり、
前記第1ロボットは、前記作業エリアを挟んで前記第2ロボットとは反対側に位置しており、
前記第1ロボットのロボットハンドの可動域には、前記搬入ラインの一部と前記搬出ラインの一部が位置しており、
前記第1ロボットによって前記主部品を持ち上げて前記搬入ラインから前記作業エリアに移動させ、前記第2ロボットによって前記補助部品を持ち上げて前記主部品の一部に前記補助部品を重ね、前記第1ロボットによって前記主部品に前記補助部品を前記第1締結部材で固定して前記物品を形成し、さらに前記第1ロボットによって前記物品を持ち上げて前記物品を前記搬出ラインに移動させる、物品の製造装置。 A manufacturing apparatus for manufacturing an article having a main component and an auxiliary component lighter than the main component, the auxiliary component being fixed to the main component by a first fastening member,
a plurality of robots each having a robot hand; a work area in which the ranges of motion of the robot hands of the plurality of robots overlap when viewed in a plan view; a carry-in line for carrying in the main parts from outside; and a carry-out line for carrying out the items to the outside;
The plurality of robots includes a first robot and a second robot,
the first robot is located on an opposite side of the working area from the second robot,
a part of the carry-in line and a part of the carry-out line are located within a movable range of a robot hand of the first robot,
an apparatus for manufacturing an article, the apparatus comprising: a first robot lifting the main part and moving it from the loading line to the work area; a second robot lifting the auxiliary part and overlapping the auxiliary part on a portion of the main part; a first robot fixing the auxiliary part to the main part with the first fastening member to form the article; and a first robot lifting the article and moving it to the unloading line.
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009269110A (en) | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Olympus Corp | Assembly equipment |
| JP2011110628A (en) | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Idec Corp | Robot control system and robot control method |
| JP2014003073A (en) | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Kaneka Corp | Snow stud, solar cell module, and laying structure of solar cell module |
| JP2016179530A (en) | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 東芝ライテック株式会社 | Production system |
| CN107538208A (en) | 2016-06-23 | 2018-01-05 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | A kind of the turn of the screw manipulator and screwing device |
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-
2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009269110A (en) | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Olympus Corp | Assembly equipment |
| JP2011110628A (en) | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Idec Corp | Robot control system and robot control method |
| JP2014003073A (en) | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Kaneka Corp | Snow stud, solar cell module, and laying structure of solar cell module |
| JP2016179530A (en) | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 東芝ライテック株式会社 | Production system |
| CN107538208A (en) | 2016-06-23 | 2018-01-05 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | A kind of the turn of the screw manipulator and screwing device |
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