JP3859862B2 - 粘着テープの貼付方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種形状の被貼着部材に粘着テープを貼付するもので、特に湾曲した車両用窓ガラス等の板状体の表面に塗装、コーティング、薬液処理等を行う場合にマスキングテープ等の粘着テープを自動的に貼付する方法、および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、粘着性テープを被貼着部材に自動的に貼着する方法や、装置については数多くのものが知られており、特に、基板等のフラットな板状部材の表面にマスキングテープを貼着するものや、ビンや缶等の湾曲面にラベルを貼着するラベリングマシン等が数多く知られている。
【０００３】
びん等にラベルを貼り付けるラベリングマシンについては、例えば、特公昭５３−４３７９４号公報に記載されている通り、ラベルホルダからラベルを吸引する吸引ドラムと、ラベルを吸引してビン等の側面に押し付ける貼付けドラムからなる機構において、貼付けドラムと間隔を離して複数の吸引ドラムを配置し、吸引ドラムの貼付けドラム側でかつ貼付けドラムの進行方向位置にラベルを受ける受枠を設け、受枠内のラベルを貼付けドラム側面に押し付ける部材を設けたラベリングマシンが開示されている。
【０００４】
また、実開平５−６９０１４号公報には、プリント基板へのマスキングテープの貼り付け機として、ロール状のマスキングテープを回転可能に支持するテープ支持部と、テープ貼り付け方向に並べて配置されるとともに、個別に昇降可能であり、かつ繰り出されたマスキングテープをプリント基板に押し付け可能な２つのテープ押さえローラと、前記２つのテープ押さえローラの間に位置し、テープ支持部側のテープ押さえローラが上昇位置にあり他方のテープ押さえローラがマスキングテープを押さえた状態でテープ切断動作を行うカッタと、前記テープ支持部、２つのテープ押さえローラ、カッタの全体をテープ貼り付け方向に移動させる移動手段とを備えたマスキングテープ貼り付け機が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のマスキング及びテープ貼り機は連続的にテープを貼るものが主機能であったため、部分貼りが不得意である。またテープ供給装置、切断装置、及び貼付装置の機構が一体化され連続的に配置されているものが多く、テープの貼付姿勢が限られていた。
【０００６】
また、ラベリングマシンは部分貼りが主機能であるが、供給紙として剥離紙を伴うものに限定され、事前に必要な大きさや長さのラベルを貼着した供給紙を製作しておかなければならないという不具合があった。
【０００７】
例えば、特公昭５３−４３７９４号公報に記載されるものは、ビンや缶等の略円筒形状部分にラベルを貼り付けるものであり、ラベルを吸引ドラムに吸着させ、貼付ドラムに受け渡し、貼付ドラムで吸着されたラベルに糊付ドラムにより糊を塗布してビン等に貼り付けるといったラベルをドラムで受け渡し回数が多く、ラベルのドラムへの吸着手段が真空によるものであるため、構造、タイミング制御が複雑となり、湾曲した大サイズの板状体の表裏両面にテープを貼着させるといったケースに適用させるのが困難であるという問題点があった。
【０００８】
また、実開平５−６９０１４号公報で示されるものは、プリント基板等のフラット面上にマスキングテープを貼り付けるようにしたものであって、湾曲した板状体の表裏両面へのテープの貼付に適用させることは困難であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点の解決を図る、すなわち、簡易な構成にして被貼着部材の所望の位置に事前にカットしたテープ状のものを部分的に貼ることができ、剥離紙を伴なわず、必要な種々のサイズのテープを連続的に供給でき、貼付姿勢に制限を受けることなく、被貼着部材への貼付時に気泡や皺を発生させず、種々の所望の位置に粘着テープを貼着することを目的とするものである。
すなわち、本発明は、被貼着部材面に片面を粘着面とするカットした粘着テープを自動的に貼付する方法において、該粘着テープの粘着面と当接したときの粘着力の低減処理を施した搬送ベルト、ロータリー式の円板、メッシュからなるベルト、または固定した受け台のいずれかからなる支持体と、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ軸に移動および回動自在なロボットのハンドの先端に設けた貼付ローラーとを用い、粘着テープの粘着面と支持体との接着強度をＡとし、粘着テープの非粘着面と貼付ローラーとの接着強度をＢとし、粘着テープの粘着面と被貼着部材面との接着強度をＣとした時に各接着強度がＡ＜Ｂ＜Ｃとなるようにし、該支持体上に、剥離紙を伴わない該粘着テープの粘着面側を下向きにして載置し、該粘着テープの非粘着面側に粘着力を有する貼付ローラーを押しつけて粘着テープを貼付ローラーに移転密着させ、次いで、所定の位置に載置した被貼着部材面に対して貼付ローラーを押付けると共に転がしによって貼付ローラーに接着した該粘着テープを貼着させるようにし、被貼着部材が車両用窓ガラス板であり、粘着テープがガラス板の表面に塗装、コーテイング、薬液処理等を行う場合のマスキングテープであることを特徴とする粘着テープの貼付方法である。
あるいは、本発明は、複数枚の粘着テープを貼付ローラーの外周面に互いに重なり合うことのないように密着させ、保持し、吸着パッドにより固定状態のガラス板の所定位置まで移動し、ガラス板の表面側、裏面側に粘着テープを順次貼付することを特徴とする上述の粘着テープの貼付方法である。
あるいはまた、本発明は、ロボットのハンドの先端に撓み材を介して貼付ローラーを設けるか、撓みのない剛性部材の先端にコイルバネを介して貼付ローラーを設けたことを特徴とする上述の粘着テープの貼付方法に用いる貼付ローラーである。
あるいはまた、本発明は、貼付ローラーの表層部または全体層を表面が平滑なシリコーンゴム層からなるようにしたことを特徴とする上述の粘着テープの貼付方法に用いる貼付ローラーである。
あるいはまた、本発明は、ロール状に巻装した粘着テープの切断手段と、切断された粘着テープの粘着面を搬送ベルトに当接させて搬送するテープ供給手段と、搬送ベルト上に整列している切断された粘着テープの非粘着面側より押し付けて該粘着テープを移転密着させる粘着力を有する貼付ローラーと、貼付ローラーをＸ、Ｙ、Ｚ、θ軸に移動および回動自在とするロボットとからなることを特徴とする上述の粘着テープの貼付方法に用いる貼付装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、被貼着部材の複数の面、例えば板状体Ｇの表裏両面等の所望の箇所に粘着テープ２を貼着する方法、および装置１であって、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ軸に移動および回動自在なロボットのハンド５の先端に設けた貼付手段３０である粘着性材質からなる貼付ローラー３１を支持体上に載置した該粘着テープ２の上部面側の非粘着面側より押し付けながら転がして、粘着テープ２を貼付ローラー３１側に順次移転密着させ、次いで図示しない板状体搬送手段で所定位置に位置決めされた板状体Ｇの表裏面の複数カ所に、前記貼付ローラー３１の外周面に密着した粘着テープ２、２、・・を前記ロボットハンド５にて押し付け転がして貼着させるようにしたものである。
【００１１】
テープ供給手段１０は、図１に示すように、架台４上に設けられ、ホルダー３にて支持されたロール状の粘着テープ２’の先端より繰り出され、一定寸法に切断するカッター１１と、カッター１１により切断された粘着テープ２、２、・・を搬送する搬送ベルト１２からなり、テープ供給手段１０により一定寸法に切断した粘着テープ２、２、・・の粘着面を下面側にして粘着面と当接したときの粘着力の低減処理を施した搬送ベルト１２からなる支持体上に載置搬送する。
【００１２】
搬送ベルト１２はその表面に凹凸またはエンボス加工を施し、シリコーンコーティングを施したもので、粘着テープ２、２、・・の粘着面を下方にして搬送ベルト１２上に載置しても、粘着テープ２、２、・・は搬送ベルト１２からなる支持体には接着しにくい状態となっている。
【００１３】
搬送ベルト１２は図示しない搬送モーターによって駆動され、カッター１１で切断された粘着テープ２を被貼着部材である板状体Ｇと図示しないロボットの近傍まで搬送させるようにしたものである。
【００１４】
また、前記貼付手段３０は図示しないロボットのロボットハンド５の先端部に設けた板状のバネ３２を介して、回転自在な貼付ローラー３１を取り付けたもので、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θ軸に移動及び回動自在の前記ロボットハンド５により貼付ローラー３１は移動および回動が自在である。
【００１５】
該貼付ローラー３１はその表層部または全体層をシリコーンゴムをベースにした表面が平滑なゴムローラーで表面に粘着性を有する材質としたので、図４（イ）に示すように、搬送ベルト１２上に載置整列した粘着テープ２、２、・・の反糊面（非粘着面）側から貼付ローラー３１を転がすように押圧すると、粘着テープ２の反糊面と貼付ローラー３１のシリコーンゴム層の粘着力の差により図４（ロ）、（ハ）のように移転密着する。
【００１６】
つまり、粘着ローラー３１と粘着テープ２の反糊面との接着力Ｂを粘着テープ２の接着面と搬送ベルト１２間の接着力Ａより大となるようにすれば、粘着テープ２が搬送ベルト１２上から離れ、貼付ローラー３１側に移転移動することになる。
【００１７】
また、カッター１１により切断される粘着テープ２のサイズにもよるが、該貼付ローラー３１は、搬送ベルト１２上に整列した複数枚の粘着テープ２、２、・・の非粘着面側を、次々と貼付ローラー３１の外周面に互いに重なり合うことのないように密着させ、保持することができる。
【００１８】
さらに、前記貼付ローラー３１の支持部に設けた板状のバネ３２は、板状体Ｇの湾曲面への貼付に対しても板状のバネ３２の撓みにより湾曲面の変化に追従し、貼付ローラー３１の板状体Ｇへの押圧力が過度となることはなく、このため板状体Ｇに損傷を与えることがなく、適度な押圧力でもって搬送ベルト１２上からの粘着テープ２の取り出しと板状体Ｇの湾曲面への貼着ができる。
【００１９】
この板バネ３２により、既に記したように被貼着部材への極度の加圧が無くなり、また板バネ３２の緩衝機能により、ロボットのティーチング作業を正確に行う必要が無く、簡素化できる。
【００２０】
貼付ローラー３１の外周面に接着された粘着テープ２を板状体Ｇの所望の位置に貼着する場合は、粘着テープ２の接着面と被貼着体である板状体Ｇとの接着力Ｃを、粘着ローラー３１と粘着テープ２の反糊面との接着力Ｂより大となるようにし、図５（イ）に示すように、粘着ローラー３１の外周に接着された粘着テープ２の片端辺を板状体Ｇの所望の位置まで移動させ、粘着ローラー３１を転がしながら外周に接着された粘着テープ２を順次板状体Ｇに押圧していくと、図５（ロ）に示すように、粘着テープ２が貼付ローラー３１の外周面から離れ、さらに板状体Ｇの表面を転がすように押し付ければ、図５（ハ）に示すように粘着テープ２は板状体Ｇの表面に移転密着することになる。
【００２１】
つまり、
接着力Ａ・・・粘着テープ２の接着面（糊面）と搬送ベルト１２間の接着力
接着力Ｂ・・・粘着ローラー３１と粘着テープ２の反糊面との接着力
接着力Ｃ・・・粘着テープ２の接着面と被貼着体である板状体Ｇとの接着力
のとき、
接着力Ａ＜接着力Ｂ＜接着力Ｃ
の関係が成り立つようにしたものである。
【００２２】
さらに、図示しない搬送手段により板状体Ｇは搬入され、一対の固定支柱４３、４３の頂部に設け、高さを一定とする受け桿４２、４２上に板状体Ｇは支持される。
【００２３】
また、吸着手段２０は、前記固定支柱４３、４３の片側若しくは両側の少なくとも１カ所以上に吸着パッド２１の吸着面を上方に向け、吸着面が受け桿４２の高さ近傍となるように設けた。これにより、吸着パッド２１が板状体Ｇの下面を吸着し板状体Ｇを固定する。
【００２４】
前記テープ供給手段１０はロール状の粘着テープ２’をカッター１１で切断して搬送ベルト１２上に供給するようにしたが、予め一定寸法に切断済みの粘着テープを剥離紙に密着させロール状にしたものから剥離紙を剥がしながら搬送ベルト１２上に供給するようにしても良い。
【００２５】
支持体としては搬送ベルト１２の他にロータリー式の円板を粘着テープ２の取り出しタイミングに合わせて回転させるようにしたものでも良く、メッシュからなるベルトでも良い。さらには固定した受け台などを用いても良い。
【００２６】
ロボットは多関節型の多軸ロボットでも門形の直交ロボットでも良い。
粘着テープ２を搬送する搬送ベルト１２の方向は、図１のように板状体Ｇの搬送方向に直交する方向に限らず、搬送ベルト１２の先端付近がロボットハンド５の動作範囲内であればどのような位置、方向でも構わず、搬送面が水平でなく多少の傾斜状態であっても良い。
【００２７】
貼付ローラー３１の支持部に設けたバネ３２は板状で撓みのある板バネとしたが、変形後の復元力があるものであればいずれでも良く、例えば板状のバネに代えてコイル状の撓み金属管としても良く、あるいは撓みのない剛性部材の先端にコイルバネを介して貼付ローラー３１を設け、貼付ローラー３１の被貼着部材への押圧時にコイルバネを圧縮変形させ、その復元力により貼付ローラー３１を伸縮自在とするようにしたものでも良い。
【００２８】
本発明で使用する貼付ローラーは、接着制御させるメカニズム、駆動源、および接着剤の供給を全く必要とせず、表面を定期的に清掃する程度のメンテナンスで使用可能となるものである。
【００２９】
本発明で使用した粘着テープ２に代えて、水に濡らすと接着力が出る本来のガムテープを使用することもできる。この場合、図示しない手段で被貼着体のテープ貼着部分の表面を予め水で濡らしておくか、水を含んだ海綿体等に貼付ローラー３１に密着したガムテープを押し付け、湿らせる等すればよい。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明に係わる粘着テープの貼付方法および装置について、使用方法、動作を説明する。
【００３１】
一実施例として例えば、幅２０〜１００ｍｍで数百ｍの長さのロール状の粘着テープ２’を用意し、図１に示すように、該ロール状の粘着テープ２’をテープ供給手段１０のホルダー３にセットし、粘着テープ２’の先端を図示しない案内ロール間を通ってカッター１１へ導く。カッター１１は設定した長さ、例えば５０〜１００ｍｍの長さの所望の寸法に切断し、適当な間隔を設けて搬送ベルト１２上に複数枚排出させる。
【００３２】
該粘着テープ２は粘着面を下面側とし、表面に凹凸を有するシリコーンコーティングを施した搬送ベルト１２上で整列し、貼付手段３０の貼付ローラー３１により搬送ベルト１２の先端側から順次取り出されるのを待つ。
【００３３】
搬送ベルト１２は表面に凹凸を設け、シリコーンコーティングを施しているので粘着テープ２の糊面と当接させても接着しない状況にある。
いま、ロボットのハンド５の先端に例えば直径５０〜１５０φ、長さ６０〜２００ｍｍの貼付ローラー３１を取り付け、該貼付ローラー３１を搬送ベルト１２上に載置されている複数枚の粘着テープ２、２、・・の、最も搬送ベルトの先端側寄りの粘着テープの上部位置まで移動させる。
【００３４】
該貼付ローラー３１を搬送ベルト上で転がしながら、搬送ベルト１２上の粘着テープ２に押し付けると、粘着テープ２は搬送ベルト１２上から貼付ローラー３１側に移動し、順次４〜６枚の粘着テープ２、２、・・を同一の貼付ローラー３１の外周面に互いに重ならないように密着させる。
【００３５】
貼付ローラー３１は円筒形で外周をシリコーンゴム層としたので、弾力性があり柔らかい樹脂製の粘着テープの反糊面側からでも押圧によりくっ付き易い性質がある。
【００３６】
ここで、板状体Ｇは、図示しない位置決め手段によって予め位置決めされ、図示しない搬送手段によって搬送されると、図３に示すような粘着テープ貼付装置１の略中央部近傍に搬入され、板状体Ｇは受け桿４２、４２上に移載される。
【００３７】
受け桿４２、４２上に板状体Ｇを移載すると同時に固定支柱４３、４３の外側に設けた吸着手段２０の吸着パッド２１、２１が板状体Ｇの下面を吸着固定する。
【００３８】
図２に示すように、前記貼付ローラー３１を吸着パッド２１、２１により固定状態の板状体Ｇの所定の位置まで移動し、板状体Ｇの貼付位置に対して貼付ローラー３１を押し付けると共に転がしによって粘着テープ２を貼付ローラー３１から板状体Ｇ面上に移動貼付させる。同様にして板状体Ｇの表面側２〜３箇所、裏面側２〜４箇所に粘着テープ２、２、・・を順次貼付していく。
【００３９】
前記貼付ローラー３１の支持部とロボットハンド５間には板状のバネ３２を介して取り付けるようにしたので、貼付ローラー３１を搬送ベルト１２や板状体Ｇに強く押圧しても、該板状のバネ３２が撓むことにより、搬送ベルト１２や板状体Ｇに無理な力が加わりすぎると言うことがなく、また板状体Ｇが湾曲していても湾曲面に沿って貼付ローラー３１を正確に押圧しなくても湾曲面に対しやや接近させて押圧すれば、バネ３２の撓みにより貼付ローラー３１は湾曲面に密着できる。
【００４０】
板状体Ｇの表裏両面に所定数だけ粘着テープ２の貼付が完了すると、板状体Ｇを吸着固定している吸着パッド２１は釈放し、図示しない搬送手段で板状体Ｇは次工程に搬送される。
【００４１】
以上好適な実施例について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の応用が考えられるものである。
被貼着部材は板状体をはじめとした筒状体、立方体、直方体、変形形状の立体等各種形状を対象とする。
【００４２】
また板状体Ｇとはフラット、または湾曲したガラス板やパネル材、金属板、樹脂板等であり、ガラス板は強化ガラス板、半強化ガラス板、生板等の単板、あるいは複数枚の強化ガラス同士、あるいは強化ガラスと生板ガラスを組み合わせてＰＶＢやＥＶＡ等の中間膜または樹脂注入で接着した合わせガラス等が対象となる。
【００４３】
テープ供給手段１０により切断する粘着テープ２、２、・・はカッター１１により一定長さに切断するようにしたが、その切断長さを、図示しないコントローラーにより切断サイズを途中で変更し、規則性を持たせて混載して搬送するようにしても良い。この場合、貼付ローラー３１は切断時の規則性に合わせた情報等に基づき粘着テープ２、２、・・を順序よく受け取る必要がある。
【００４４】
このようにすれば、例えば長さが異なる２種類の粘着テープ２、２、・・を１枚の板状体Ｇの異なる部位に貼付しなければならないようなことが発生した場合に、２種類のサイズに切断された粘着テープ２、２、・・が規則性を持って順序よく切断、および搬送させれば、板状体Ｇの所望の位置に所望の長さの粘着テープ２、２、・・を貼付することができる。
【００４５】
【発明の効果】
簡易な構造にして、各種形状の物品、特に湾曲面を有する板状体であっても、その表裏両面の複数箇所の所望の位置に粘着テープの貼着が連続的に自動的にできる。
【００４６】
また、貼付手段の貼付ローラーとロボットハンド間を板バネで連結したので、板状体の湾曲面への貼付に対しても板バネの撓みにより湾曲面に追従し、貼付ローラーの板状体への押圧力が過度となることはないため、板状体に損傷を与えることがなく、適度な押圧力でもって粘着テープを湾曲面に対して貼着できる。
【００４７】
また、貼付ローラーに接着させた粘着テープを自由度の高いロボットで貼付するようにしたので、被貼着部材への貼付姿勢が限定されることがなく、粘着テープの部分貼りが可能となった。
【００４８】
さらに、貼付ローラーの外周に密着させた粘着テープをローラーの回転移動により少しづつ貼着していくので、気泡やシワが発生することなく、被貼着部材へ粘着テープを貼付することができる。
【００４９】
さらにまた、搬送ベルトを延長することにより、ロボット等のメカ稼働範囲外より安全に粘着テープの供給、および交換作業が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であって、供給された粘着テープを貼付手段の貼付ローラーに移動密着させる状態を説明する要部斜視図。
【図２】本発明の実施例であって、板状体に粘着テープを貼付させる状態を説明する部分斜視図。
【図３】本発明の貼付手段であって、板状体に粘着テープを貼付させる状態を説明する側面図。
【図４】本発明の貼付手段により、粘着テープを搬送ベルト上より貼付ロールに移動密着する過程を説明する部分概略側面図。
【図５】本発明の貼付手段により、粘着テープを貼付ロールの外周より板状体の表面に貼付する状態を説明する部分概略側面図。
【符号の説明】
Ｇ 板状体
１ 粘着テープ貼付装置
２ 粘着テープ
２’ ロール状粘着テープ
３ ホルダー
４ 架台
５ ロボットハンド
１０ テープ供給手段
１１ カッター
１２ 搬送ベルト
２０ 吸着手段
２１ 吸着パッド
３０ 貼付手段
３１ 貼付ローラー
３２ バネ
４２ 受け桿
４３ 固定支柱
【発明の属する技術分野】
本発明は各種形状の被貼着部材に粘着テープを貼付するもので、特に湾曲した車両用窓ガラス等の板状体の表面に塗装、コーティング、薬液処理等を行う場合にマスキングテープ等の粘着テープを自動的に貼付する方法、および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、粘着性テープを被貼着部材に自動的に貼着する方法や、装置については数多くのものが知られており、特に、基板等のフラットな板状部材の表面にマスキングテープを貼着するものや、ビンや缶等の湾曲面にラベルを貼着するラベリングマシン等が数多く知られている。
【０００３】
びん等にラベルを貼り付けるラベリングマシンについては、例えば、特公昭５３−４３７９４号公報に記載されている通り、ラベルホルダからラベルを吸引する吸引ドラムと、ラベルを吸引してビン等の側面に押し付ける貼付けドラムからなる機構において、貼付けドラムと間隔を離して複数の吸引ドラムを配置し、吸引ドラムの貼付けドラム側でかつ貼付けドラムの進行方向位置にラベルを受ける受枠を設け、受枠内のラベルを貼付けドラム側面に押し付ける部材を設けたラベリングマシンが開示されている。
【０００４】
また、実開平５−６９０１４号公報には、プリント基板へのマスキングテープの貼り付け機として、ロール状のマスキングテープを回転可能に支持するテープ支持部と、テープ貼り付け方向に並べて配置されるとともに、個別に昇降可能であり、かつ繰り出されたマスキングテープをプリント基板に押し付け可能な２つのテープ押さえローラと、前記２つのテープ押さえローラの間に位置し、テープ支持部側のテープ押さえローラが上昇位置にあり他方のテープ押さえローラがマスキングテープを押さえた状態でテープ切断動作を行うカッタと、前記テープ支持部、２つのテープ押さえローラ、カッタの全体をテープ貼り付け方向に移動させる移動手段とを備えたマスキングテープ貼り付け機が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のマスキング及びテープ貼り機は連続的にテープを貼るものが主機能であったため、部分貼りが不得意である。またテープ供給装置、切断装置、及び貼付装置の機構が一体化され連続的に配置されているものが多く、テープの貼付姿勢が限られていた。
【０００６】
また、ラベリングマシンは部分貼りが主機能であるが、供給紙として剥離紙を伴うものに限定され、事前に必要な大きさや長さのラベルを貼着した供給紙を製作しておかなければならないという不具合があった。
【０００７】
例えば、特公昭５３−４３７９４号公報に記載されるものは、ビンや缶等の略円筒形状部分にラベルを貼り付けるものであり、ラベルを吸引ドラムに吸着させ、貼付ドラムに受け渡し、貼付ドラムで吸着されたラベルに糊付ドラムにより糊を塗布してビン等に貼り付けるといったラベルをドラムで受け渡し回数が多く、ラベルのドラムへの吸着手段が真空によるものであるため、構造、タイミング制御が複雑となり、湾曲した大サイズの板状体の表裏両面にテープを貼着させるといったケースに適用させるのが困難であるという問題点があった。
【０００８】
また、実開平５−６９０１４号公報で示されるものは、プリント基板等のフラット面上にマスキングテープを貼り付けるようにしたものであって、湾曲した板状体の表裏両面へのテープの貼付に適用させることは困難であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点の解決を図る、すなわち、簡易な構成にして被貼着部材の所望の位置に事前にカットしたテープ状のものを部分的に貼ることができ、剥離紙を伴なわず、必要な種々のサイズのテープを連続的に供給でき、貼付姿勢に制限を受けることなく、被貼着部材への貼付時に気泡や皺を発生させず、種々の所望の位置に粘着テープを貼着することを目的とするものである。
すなわち、本発明は、被貼着部材面に片面を粘着面とするカットした粘着テープを自動的に貼付する方法において、該粘着テープの粘着面と当接したときの粘着力の低減処理を施した搬送ベルト、ロータリー式の円板、メッシュからなるベルト、または固定した受け台のいずれかからなる支持体と、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ軸に移動および回動自在なロボットのハンドの先端に設けた貼付ローラーとを用い、粘着テープの粘着面と支持体との接着強度をＡとし、粘着テープの非粘着面と貼付ローラーとの接着強度をＢとし、粘着テープの粘着面と被貼着部材面との接着強度をＣとした時に各接着強度がＡ＜Ｂ＜Ｃとなるようにし、該支持体上に、剥離紙を伴わない該粘着テープの粘着面側を下向きにして載置し、該粘着テープの非粘着面側に粘着力を有する貼付ローラーを押しつけて粘着テープを貼付ローラーに移転密着させ、次いで、所定の位置に載置した被貼着部材面に対して貼付ローラーを押付けると共に転がしによって貼付ローラーに接着した該粘着テープを貼着させるようにし、被貼着部材が車両用窓ガラス板であり、粘着テープがガラス板の表面に塗装、コーテイング、薬液処理等を行う場合のマスキングテープであることを特徴とする粘着テープの貼付方法である。
あるいは、本発明は、複数枚の粘着テープを貼付ローラーの外周面に互いに重なり合うことのないように密着させ、保持し、吸着パッドにより固定状態のガラス板の所定位置まで移動し、ガラス板の表面側、裏面側に粘着テープを順次貼付することを特徴とする上述の粘着テープの貼付方法である。
あるいはまた、本発明は、ロボットのハンドの先端に撓み材を介して貼付ローラーを設けるか、撓みのない剛性部材の先端にコイルバネを介して貼付ローラーを設けたことを特徴とする上述の粘着テープの貼付方法に用いる貼付ローラーである。
あるいはまた、本発明は、貼付ローラーの表層部または全体層を表面が平滑なシリコーンゴム層からなるようにしたことを特徴とする上述の粘着テープの貼付方法に用いる貼付ローラーである。
あるいはまた、本発明は、ロール状に巻装した粘着テープの切断手段と、切断された粘着テープの粘着面を搬送ベルトに当接させて搬送するテープ供給手段と、搬送ベルト上に整列している切断された粘着テープの非粘着面側より押し付けて該粘着テープを移転密着させる粘着力を有する貼付ローラーと、貼付ローラーをＸ、Ｙ、Ｚ、θ軸に移動および回動自在とするロボットとからなることを特徴とする上述の粘着テープの貼付方法に用いる貼付装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、被貼着部材の複数の面、例えば板状体Ｇの表裏両面等の所望の箇所に粘着テープ２を貼着する方法、および装置１であって、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ軸に移動および回動自在なロボットのハンド５の先端に設けた貼付手段３０である粘着性材質からなる貼付ローラー３１を支持体上に載置した該粘着テープ２の上部面側の非粘着面側より押し付けながら転がして、粘着テープ２を貼付ローラー３１側に順次移転密着させ、次いで図示しない板状体搬送手段で所定位置に位置決めされた板状体Ｇの表裏面の複数カ所に、前記貼付ローラー３１の外周面に密着した粘着テープ２、２、・・を前記ロボットハンド５にて押し付け転がして貼着させるようにしたものである。
【００１１】
テープ供給手段１０は、図１に示すように、架台４上に設けられ、ホルダー３にて支持されたロール状の粘着テープ２’の先端より繰り出され、一定寸法に切断するカッター１１と、カッター１１により切断された粘着テープ２、２、・・を搬送する搬送ベルト１２からなり、テープ供給手段１０により一定寸法に切断した粘着テープ２、２、・・の粘着面を下面側にして粘着面と当接したときの粘着力の低減処理を施した搬送ベルト１２からなる支持体上に載置搬送する。
【００１２】
搬送ベルト１２はその表面に凹凸またはエンボス加工を施し、シリコーンコーティングを施したもので、粘着テープ２、２、・・の粘着面を下方にして搬送ベルト１２上に載置しても、粘着テープ２、２、・・は搬送ベルト１２からなる支持体には接着しにくい状態となっている。
【００１３】
搬送ベルト１２は図示しない搬送モーターによって駆動され、カッター１１で切断された粘着テープ２を被貼着部材である板状体Ｇと図示しないロボットの近傍まで搬送させるようにしたものである。
【００１４】
また、前記貼付手段３０は図示しないロボットのロボットハンド５の先端部に設けた板状のバネ３２を介して、回転自在な貼付ローラー３１を取り付けたもので、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θ軸に移動及び回動自在の前記ロボットハンド５により貼付ローラー３１は移動および回動が自在である。
【００１５】
該貼付ローラー３１はその表層部または全体層をシリコーンゴムをベースにした表面が平滑なゴムローラーで表面に粘着性を有する材質としたので、図４（イ）に示すように、搬送ベルト１２上に載置整列した粘着テープ２、２、・・の反糊面（非粘着面）側から貼付ローラー３１を転がすように押圧すると、粘着テープ２の反糊面と貼付ローラー３１のシリコーンゴム層の粘着力の差により図４（ロ）、（ハ）のように移転密着する。
【００１６】
つまり、粘着ローラー３１と粘着テープ２の反糊面との接着力Ｂを粘着テープ２の接着面と搬送ベルト１２間の接着力Ａより大となるようにすれば、粘着テープ２が搬送ベルト１２上から離れ、貼付ローラー３１側に移転移動することになる。
【００１７】
また、カッター１１により切断される粘着テープ２のサイズにもよるが、該貼付ローラー３１は、搬送ベルト１２上に整列した複数枚の粘着テープ２、２、・・の非粘着面側を、次々と貼付ローラー３１の外周面に互いに重なり合うことのないように密着させ、保持することができる。
【００１８】
さらに、前記貼付ローラー３１の支持部に設けた板状のバネ３２は、板状体Ｇの湾曲面への貼付に対しても板状のバネ３２の撓みにより湾曲面の変化に追従し、貼付ローラー３１の板状体Ｇへの押圧力が過度となることはなく、このため板状体Ｇに損傷を与えることがなく、適度な押圧力でもって搬送ベルト１２上からの粘着テープ２の取り出しと板状体Ｇの湾曲面への貼着ができる。
【００１９】
この板バネ３２により、既に記したように被貼着部材への極度の加圧が無くなり、また板バネ３２の緩衝機能により、ロボットのティーチング作業を正確に行う必要が無く、簡素化できる。
【００２０】
貼付ローラー３１の外周面に接着された粘着テープ２を板状体Ｇの所望の位置に貼着する場合は、粘着テープ２の接着面と被貼着体である板状体Ｇとの接着力Ｃを、粘着ローラー３１と粘着テープ２の反糊面との接着力Ｂより大となるようにし、図５（イ）に示すように、粘着ローラー３１の外周に接着された粘着テープ２の片端辺を板状体Ｇの所望の位置まで移動させ、粘着ローラー３１を転がしながら外周に接着された粘着テープ２を順次板状体Ｇに押圧していくと、図５（ロ）に示すように、粘着テープ２が貼付ローラー３１の外周面から離れ、さらに板状体Ｇの表面を転がすように押し付ければ、図５（ハ）に示すように粘着テープ２は板状体Ｇの表面に移転密着することになる。
【００２１】
つまり、
接着力Ａ・・・粘着テープ２の接着面（糊面）と搬送ベルト１２間の接着力
接着力Ｂ・・・粘着ローラー３１と粘着テープ２の反糊面との接着力
接着力Ｃ・・・粘着テープ２の接着面と被貼着体である板状体Ｇとの接着力
のとき、
接着力Ａ＜接着力Ｂ＜接着力Ｃ
の関係が成り立つようにしたものである。
【００２２】
さらに、図示しない搬送手段により板状体Ｇは搬入され、一対の固定支柱４３、４３の頂部に設け、高さを一定とする受け桿４２、４２上に板状体Ｇは支持される。
【００２３】
また、吸着手段２０は、前記固定支柱４３、４３の片側若しくは両側の少なくとも１カ所以上に吸着パッド２１の吸着面を上方に向け、吸着面が受け桿４２の高さ近傍となるように設けた。これにより、吸着パッド２１が板状体Ｇの下面を吸着し板状体Ｇを固定する。
【００２４】
前記テープ供給手段１０はロール状の粘着テープ２’をカッター１１で切断して搬送ベルト１２上に供給するようにしたが、予め一定寸法に切断済みの粘着テープを剥離紙に密着させロール状にしたものから剥離紙を剥がしながら搬送ベルト１２上に供給するようにしても良い。
【００２５】
支持体としては搬送ベルト１２の他にロータリー式の円板を粘着テープ２の取り出しタイミングに合わせて回転させるようにしたものでも良く、メッシュからなるベルトでも良い。さらには固定した受け台などを用いても良い。
【００２６】
ロボットは多関節型の多軸ロボットでも門形の直交ロボットでも良い。
粘着テープ２を搬送する搬送ベルト１２の方向は、図１のように板状体Ｇの搬送方向に直交する方向に限らず、搬送ベルト１２の先端付近がロボットハンド５の動作範囲内であればどのような位置、方向でも構わず、搬送面が水平でなく多少の傾斜状態であっても良い。
【００２７】
貼付ローラー３１の支持部に設けたバネ３２は板状で撓みのある板バネとしたが、変形後の復元力があるものであればいずれでも良く、例えば板状のバネに代えてコイル状の撓み金属管としても良く、あるいは撓みのない剛性部材の先端にコイルバネを介して貼付ローラー３１を設け、貼付ローラー３１の被貼着部材への押圧時にコイルバネを圧縮変形させ、その復元力により貼付ローラー３１を伸縮自在とするようにしたものでも良い。
【００２８】
本発明で使用する貼付ローラーは、接着制御させるメカニズム、駆動源、および接着剤の供給を全く必要とせず、表面を定期的に清掃する程度のメンテナンスで使用可能となるものである。
【００２９】
本発明で使用した粘着テープ２に代えて、水に濡らすと接着力が出る本来のガムテープを使用することもできる。この場合、図示しない手段で被貼着体のテープ貼着部分の表面を予め水で濡らしておくか、水を含んだ海綿体等に貼付ローラー３１に密着したガムテープを押し付け、湿らせる等すればよい。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明に係わる粘着テープの貼付方法および装置について、使用方法、動作を説明する。
【００３１】
一実施例として例えば、幅２０〜１００ｍｍで数百ｍの長さのロール状の粘着テープ２’を用意し、図１に示すように、該ロール状の粘着テープ２’をテープ供給手段１０のホルダー３にセットし、粘着テープ２’の先端を図示しない案内ロール間を通ってカッター１１へ導く。カッター１１は設定した長さ、例えば５０〜１００ｍｍの長さの所望の寸法に切断し、適当な間隔を設けて搬送ベルト１２上に複数枚排出させる。
【００３２】
該粘着テープ２は粘着面を下面側とし、表面に凹凸を有するシリコーンコーティングを施した搬送ベルト１２上で整列し、貼付手段３０の貼付ローラー３１により搬送ベルト１２の先端側から順次取り出されるのを待つ。
【００３３】
搬送ベルト１２は表面に凹凸を設け、シリコーンコーティングを施しているので粘着テープ２の糊面と当接させても接着しない状況にある。
いま、ロボットのハンド５の先端に例えば直径５０〜１５０φ、長さ６０〜２００ｍｍの貼付ローラー３１を取り付け、該貼付ローラー３１を搬送ベルト１２上に載置されている複数枚の粘着テープ２、２、・・の、最も搬送ベルトの先端側寄りの粘着テープの上部位置まで移動させる。
【００３４】
該貼付ローラー３１を搬送ベルト上で転がしながら、搬送ベルト１２上の粘着テープ２に押し付けると、粘着テープ２は搬送ベルト１２上から貼付ローラー３１側に移動し、順次４〜６枚の粘着テープ２、２、・・を同一の貼付ローラー３１の外周面に互いに重ならないように密着させる。
【００３５】
貼付ローラー３１は円筒形で外周をシリコーンゴム層としたので、弾力性があり柔らかい樹脂製の粘着テープの反糊面側からでも押圧によりくっ付き易い性質がある。
【００３６】
ここで、板状体Ｇは、図示しない位置決め手段によって予め位置決めされ、図示しない搬送手段によって搬送されると、図３に示すような粘着テープ貼付装置１の略中央部近傍に搬入され、板状体Ｇは受け桿４２、４２上に移載される。
【００３７】
受け桿４２、４２上に板状体Ｇを移載すると同時に固定支柱４３、４３の外側に設けた吸着手段２０の吸着パッド２１、２１が板状体Ｇの下面を吸着固定する。
【００３８】
図２に示すように、前記貼付ローラー３１を吸着パッド２１、２１により固定状態の板状体Ｇの所定の位置まで移動し、板状体Ｇの貼付位置に対して貼付ローラー３１を押し付けると共に転がしによって粘着テープ２を貼付ローラー３１から板状体Ｇ面上に移動貼付させる。同様にして板状体Ｇの表面側２〜３箇所、裏面側２〜４箇所に粘着テープ２、２、・・を順次貼付していく。
【００３９】
前記貼付ローラー３１の支持部とロボットハンド５間には板状のバネ３２を介して取り付けるようにしたので、貼付ローラー３１を搬送ベルト１２や板状体Ｇに強く押圧しても、該板状のバネ３２が撓むことにより、搬送ベルト１２や板状体Ｇに無理な力が加わりすぎると言うことがなく、また板状体Ｇが湾曲していても湾曲面に沿って貼付ローラー３１を正確に押圧しなくても湾曲面に対しやや接近させて押圧すれば、バネ３２の撓みにより貼付ローラー３１は湾曲面に密着できる。
【００４０】
板状体Ｇの表裏両面に所定数だけ粘着テープ２の貼付が完了すると、板状体Ｇを吸着固定している吸着パッド２１は釈放し、図示しない搬送手段で板状体Ｇは次工程に搬送される。
【００４１】
以上好適な実施例について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の応用が考えられるものである。
被貼着部材は板状体をはじめとした筒状体、立方体、直方体、変形形状の立体等各種形状を対象とする。
【００４２】
また板状体Ｇとはフラット、または湾曲したガラス板やパネル材、金属板、樹脂板等であり、ガラス板は強化ガラス板、半強化ガラス板、生板等の単板、あるいは複数枚の強化ガラス同士、あるいは強化ガラスと生板ガラスを組み合わせてＰＶＢやＥＶＡ等の中間膜または樹脂注入で接着した合わせガラス等が対象となる。
【００４３】
テープ供給手段１０により切断する粘着テープ２、２、・・はカッター１１により一定長さに切断するようにしたが、その切断長さを、図示しないコントローラーにより切断サイズを途中で変更し、規則性を持たせて混載して搬送するようにしても良い。この場合、貼付ローラー３１は切断時の規則性に合わせた情報等に基づき粘着テープ２、２、・・を順序よく受け取る必要がある。
【００４４】
このようにすれば、例えば長さが異なる２種類の粘着テープ２、２、・・を１枚の板状体Ｇの異なる部位に貼付しなければならないようなことが発生した場合に、２種類のサイズに切断された粘着テープ２、２、・・が規則性を持って順序よく切断、および搬送させれば、板状体Ｇの所望の位置に所望の長さの粘着テープ２、２、・・を貼付することができる。
【００４５】
【発明の効果】
簡易な構造にして、各種形状の物品、特に湾曲面を有する板状体であっても、その表裏両面の複数箇所の所望の位置に粘着テープの貼着が連続的に自動的にできる。
【００４６】
また、貼付手段の貼付ローラーとロボットハンド間を板バネで連結したので、板状体の湾曲面への貼付に対しても板バネの撓みにより湾曲面に追従し、貼付ローラーの板状体への押圧力が過度となることはないため、板状体に損傷を与えることがなく、適度な押圧力でもって粘着テープを湾曲面に対して貼着できる。
【００４７】
また、貼付ローラーに接着させた粘着テープを自由度の高いロボットで貼付するようにしたので、被貼着部材への貼付姿勢が限定されることがなく、粘着テープの部分貼りが可能となった。
【００４８】
さらに、貼付ローラーの外周に密着させた粘着テープをローラーの回転移動により少しづつ貼着していくので、気泡やシワが発生することなく、被貼着部材へ粘着テープを貼付することができる。
【００４９】
さらにまた、搬送ベルトを延長することにより、ロボット等のメカ稼働範囲外より安全に粘着テープの供給、および交換作業が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であって、供給された粘着テープを貼付手段の貼付ローラーに移動密着させる状態を説明する要部斜視図。
【図２】本発明の実施例であって、板状体に粘着テープを貼付させる状態を説明する部分斜視図。
【図３】本発明の貼付手段であって、板状体に粘着テープを貼付させる状態を説明する側面図。
【図４】本発明の貼付手段により、粘着テープを搬送ベルト上より貼付ロールに移動密着する過程を説明する部分概略側面図。
【図５】本発明の貼付手段により、粘着テープを貼付ロールの外周より板状体の表面に貼付する状態を説明する部分概略側面図。
【符号の説明】
Ｇ 板状体
１ 粘着テープ貼付装置
２ 粘着テープ
２’ ロール状粘着テープ
３ ホルダー
４ 架台
５ ロボットハンド
１０ テープ供給手段
１１ カッター
１２ 搬送ベルト
２０ 吸着手段
２１ 吸着パッド
３０ 貼付手段
３１ 貼付ローラー
３２ バネ
４２ 受け桿
４３ 固定支柱
Claims (5)
- 被貼着部材面に片面を粘着面とするカットした粘着テープを自動的に貼付する方法において、該粘着テープの粘着面と当接したときの粘着力の低減処理を施した搬送ベルト、ロータリー式の円板、メッシュからなるベルト、または固定した受け台のいずれかからなる支持体と、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ軸に移動および回動自在なロボットのハンドの先端に設けた貼付ローラーとを用い、粘着テープの粘着面と支持体との接着強度をＡとし、粘着テープの非粘着面と貼付ローラーとの接着強度をＢとし、粘着テープの粘着面と被貼着部材面との接着強度をＣとした時に各接着強度がＡ＜Ｂ＜Ｃとなるようにし、該支持体上に、剥離紙を伴わない該粘着テープの粘着面側を下向きにして載置し、該粘着テープの非粘着面側に粘着力を有する貼付ローラーを押しつけて粘着テープを貼付ローラーに移転密着させ、次いで、所定の位置に載置した被貼着部材面に対して貼付ローラーを押付けると共に転がしによって貼付ローラーに接着した該粘着テープを貼着させるようにし、前記被貼着部材が車両用窓ガラス板であり、前記粘着テープがガラス板の表面に塗装、コーテイング、薬液処理等を行う場合のマスキングテープであることを特徴とする粘着テープの貼付方法。
- 複数枚の粘着テープを貼付ローラーの外周面に互いに重なり合うことのないように密着させ、保持し、吸着パッドにより固定状態のガラス板の所定位置まで移動し、ガラス板の表面側、裏面側に粘着テープを順次貼付することを特徴とする請求項１記載の粘着テープの貼付方法。
- ロボットのハンドの先端に撓み材を介して貼付ローラーを設けるか、撓みのない剛性部材の先端にコイルバネを介して貼付ローラーを設けたことを特徴とする請求項１記載の粘着テープの貼付方法に用いる貼付ローラー。
- 貼付ローラーの表層部または全体層を表面が平滑なシリコーンゴム層からなるようにしたことを特徴とする請求項１記載の粘着テープの貼付方法に用いる貼付ローラー。
- ロール状に巻装した粘着テープの切断手段と、切断された粘着テープの粘着面を搬送ベルトに当接させて搬送するテープ供給手段と、搬送ベルト上に整列している切断された粘着テープの非粘着面側より押し付けて該粘着テープを移転密着させる粘着力を有する貼付ローラーと、貼付ローラーをＸ、Ｙ、Ｚ、θ軸に移動および回動自在とするロボットとからなることを特徴とする請求項１記載の粘着テープの貼付方法に用いる貼付装置。
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