CN113543960A - 胶带粘贴装置及胶带粘贴方法 - Google Patents

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tape
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link mechanism
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热田直行
岩出卓
稲垣润
竹上敏史
只野耕太朗
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Tokyo Institute of Technology NUC
Toray Engineering Co Ltd
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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够提高胶带相对于被粘贴面的粘贴性能的胶带粘贴装置，所述胶带粘贴装置是具有一边按压胶带1一边将其粘贴在被粘贴面2a上的ATL头20的ATL装置10，ATL头20具备将胶带1按压在被粘贴面2a上的按压部30和使按压部30的按压位置以及/或者按压姿势模仿被粘贴面2a的形状而动作的并联连杆机构40。

Description

胶带粘贴装置及胶带粘贴方法
技术领域
本发明涉及胶带粘贴装置及胶带粘贴方法，更详细地，涉及将胶带粘贴在被粘贴面上来制造纤维增强塑料(FRP)成形品等时所使用的胶带粘贴装置、使用该装置的胶带粘贴方法。
背景技术
通过将预先含浸了树脂的碳纤维等纤维束成形为胶带状的材料(也称为预胶带、UD胶带等)贴在被粘贴面上，制造期望形状的纤维增强塑料(FRP:Fiber ReinforcedPlastics)成形品的方法被众所周知。
这些制法有ATL(Auto Tape Layup)、ATW(Auto Tape Welding)、AFP(Auto FiberPlacement)等各种称呼，但这些并不是严格区分的。在本说明书中，将一边按压胶带一边将其粘贴在被粘贴面上的制法总称为ATL，将该装置(胶带粘贴装置)称为ATL装置。
图7是显示下述专利文献1中公开的ATL装置的一个实例的立体图。
ATL装置101包括多关节机器人102、安装在多关节机器人102的臂端的ATL头103、将预先切断的胶带1供给到ATL头103的胶带供给单元104、载置具有被粘贴面2a的工件2的工作台105而构成。
ATL头103包括保持输送胶带1的进纸器106、加热胶带1以及/或者被粘贴面2a的加热单元107、以及将胶带1夹持在工件2的被粘贴面2a之间一边按压一边将胶带1粘贴在被粘贴面2a上的按压辊108而构成。
例如，工件2是热塑性树脂的射出成型品，在工件2的表面上粘贴例如含浸有相同热塑性树脂的胶带1，从而工件2被加固。
发明所要解决的技术问题
被粘贴了胶带1的工件2具有各种形状(三维形状)。因此，在ATL装置101中，为了使按压辊108相对于胶带1的按压状态保持恒定，最好是控制ATL头103的姿势(倾斜)，使得按压辊108从相对于工件2的被粘贴面2a正交的方向(法线方向)通过胶带1按压被粘贴面2a。
例如，ATL头103对于工件2的姿势控制是使用基于工件2的三维设计数据的坐标数据等进行的。然而，工件2作为三维形状的成型品，相对于设计上的形状·尺寸，具有形状误差的情形较多。
另外，多关节机器人102的动作轨迹是指定终点，使其从某个点向其他点移动的点间移动的轨迹，因此设置于多关节机器人102臂端的ATL头103的按压辊108的动作轨迹与工件2的被粘贴面2a的形状之间有时会产生误差。
像这样，在工件2具有形状误差的情况下等，在以往的ATL头103的姿势控制中，有时会产生按压辊108对被粘贴面2a的按压不充分的地方，从而使按压状态产生偏差，因此存在难以使按压辊108相对于被粘贴面2a的按压状态保持恒定的问题。
专利文献
专利文献1：特开2018-149730号公报
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的，目的在于提供一种即使在工件具有形状误差的情况下等，也能够使按压部相对于被粘贴面的按压状态保持恒定，能够提高胶带相对于被粘贴面的粘贴性能的胶带粘贴装置以及胶带粘贴方法。
为了实现上述目的，本发明涉及的胶带粘贴装置(1)，其特征在于，所述胶带粘贴装置(1)具备在按压胶带的同时将其粘贴到被粘贴面上的粘贴头，所述粘贴头具备：
将所述胶带按压到所述被粘贴面上的按压部，以及
使按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状而进行动作的并联连杆机构。
根据上述胶带粘贴装置(1)，由于所述粘贴头具备所述并联连杆机构，所以能够动作使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状。因此，即使在作为粘贴对象物的工件具有形状误差的情况下，也能够使所述按压部相对于所述被粘贴面的按压状态保持恒定，能够提高胶带相对于所述被粘贴面的粘贴性能。
另外，本发明涉及的胶带粘贴装置(2)，其特征在于，在上述胶带粘贴装置(1)中，
所述并联连杆机构具备：
基座部和安装有所述按压部的端部，以及在所述基座部和所述端部之间并列设置的多个连杆部；
这些各连杆部具备在两端的自由接头和在这些自由接头之间设置的致动器；
所述并联连杆机构通过用所述致动器分别控制所述多个连杆部的各自的长度，使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状而动作。
根据上述胶带粘贴装置(2)，通过用所述致动器分别独立控制构成所述并联连杆机构的所述多个连杆部的各自长度，可以精度良好地使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状而动作。另外，由于所述致动器是调整其长度的、即所谓直动式，所以还可以实现所述并联连杆机构的省空间化，能够不增大体积而实现自由度高的粘贴头。
另外，本发明涉及的胶带粘贴装置(3)，其特征在于，在上述胶带粘贴装置(2)中，所述按压部具备：
按压所述胶带的按压辊和以支承该按压辊的状态，安装在所述端部的辊支承部；
所述粘贴头还具备：
输送所述胶带的输送单元和加热所述胶带以及/或者所述被粘贴面的加热单元中的至少任意一个；
所述输送单元和所述加热单元中的至少任意一个以一体的方式安装在所述辊支承部。
根据上述胶带粘贴装置(3)，藉由所述辊支承部将所述按压辊安装在所述并联连杆机构的所述端部，并且所述输送单元和所述加热单元中的至少任意一个以一体的方式安装在所述辊支承部。由此，在使所述按压辊和所述输送单元以及所述加热单元中的至少任意一个一体化的状态下，能够使所述按压辊模仿所述被粘贴面的形状移动，能够在所述按压部进行按压动作的同时，在一定的状态下通过所述输送单元进行所述胶带的输送动作、通过所述加热单进行所述胶带以及/或者所述被粘贴面的加热动作。
另外，本发明涉及的胶带粘贴装置(4)，其特征在于，在上述胶带粘贴装置(1)中，所述粘贴头还具备：
以可转动的方式安装在所述按压部上、能够调整所述胶带相对于所述被粘贴面的的送入角度的转动部件，以及
安装在所述并联连杆机构上、以使其可以进行转动动作的方式吊持所述转动部件的转动动作单元。
根据上述胶带粘贴装置(4)，在所述转动动作单元吊持所述转动部件的状态下，使所述转动部件转动，从而能够调整使得所述胶带相对于所述被粘贴面以一定的角度送入。因此，可以省略或者减少通过并联连杆机构的动作进行控制处理以调整所述胶带的送入角度。另外，即使所述转动部件是在所述胶带的被送入的方向上伸出很大的部件，由于所述转动部件被所述转动动作单元吊持，所以能够减轻所述粘贴头的重量的偏倚，从而能够提高重量平衡。进而，由于所述转动部件转动时产生的力矩由所述转动动作单元负担，所以能够大幅减少所述并联连杆机构负担的力矩。由此，能够提高通过所述并联连杆机构使所述按压部模仿所述被粘贴面的形状而动作的控制的响应性，能够进一步提高胶带相对于所述被粘贴面的粘贴性能。
另外，本发明涉及的胶带粘贴装置(5)，其特征在于，在上述胶带粘贴装置(4)中，所述并联连杆机构具备：
基座部和安装有所述按压部的端部，以及在所述基座部和所述端部之间并列设置的多个连杆部；
这些各连杆部具备在两端的自由接头以及在这些自由接头之间设置的致动器；
在所述端部上配设有所述转动动作单元，
所述并联连杆机构通过用所述致动器分别控制所述多个连杆部的各自长度，使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状而动作。
根据上述胶带粘贴装置(5)，通过用所述致动器分别独立控制构成所述并联连杆机构的所述多个连杆部的各自长度，能够精度良好地使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状而动作。另外，由于所述致动器是调整其长度的所谓直动式，所以还可以实现所述并联连杆机构的省空间化，能够不增大体积地实现自由度高的粘贴头。另外，由于在所述端部配设有所述转动动作单元，所以能够不破坏所述并联连杆机构的重量平衡，能够维持所述并联连杆机构的高的动作精度。
另外，本发明涉及的胶带粘贴装置(6)，其特征在于，在上述胶带粘贴装置(5)中，
所述转动动作单元具备：
朝向所述基座部的、设置在所述端部的直动单元和，
在被所述直动单元直动的直动部件和所述转动部件之间，以两端可转动方式安装的连杆臂，
所述直动单元的所述直动部件的直线动作藉由所述连杆臂变换为所述转动部件的转动动作而构成。
根据上述胶带粘贴装置(6)，由于所述转动动作单元是由所述直动单元和所述连杆臂构成的，所以能够在不妨碍所述并联连杆机构的动作的情况下，将所述转动动作单元配置在所述端部上的有限空间中，所述转动动作单元可以采用不增大体积的紧凑结构。另外，由于通过所述直动单元的所述直动部件的直线动作是藉由所述连杆臂变换为所述转动部件的转动动作的，所以能够根据所述直动部件的直线动作使所述转动部件响应性良好地进行转动动作，能够精度高地调整与所述被粘贴面的形状相对应的所述胶带的送入角度。
另外，本发明涉及的胶带粘贴装置(7)，其特征在于，在上述胶带粘贴装置(5)或(6)中，
所述按压部具备：
按压所述胶带的按压辊以及
以支承该按压辊的状态安装在所述端部的辊支承部；
所述粘贴头还具备：
输送所述胶带的输送单元和加热所述胶带以及/或者所述被粘贴面的加热单元中的至少任意一个；
所述输送单元以及所述加热单元中的至少任意一个安装在所述转动部件上；
所述按压辊以及所述转动部件以所述按压辊的旋转中心和所述转动部件的转动中心一致的方式配置。
根据上述胶带粘贴装置(7)，即使在所述转动部件上安装有所述输送单元以及所述加热单元中至少任意一个的状态下，由于所述转动部件被所述转动动作单元吊持，因此能够减轻上述粘贴头的重量的偏倚，能够提高重量平衡，能够提高通过所述并联连杆机构、使所述按压部模仿所述被粘贴面的形状进行动作的控制的响应性。
另外，所述按压辊以及所述转动部件以所述按压辊的旋转中心和所述转动部件的转动中心一致的方式配置，因此，能够使其顺从所述被粘贴面的形状、提高将所述胶带的送入角度调整为规定角度的动作精度。
另外，本发明涉及的胶带粘贴装置(8)，其特征在于，在上述胶带粘贴装置(2)、(3)、(5)～(7)的任意一个中，所述致动器是由气压驱动的气压缸。
根据上述胶带粘贴装置(8)，由于所述致动器是气压缸，所以与其他形式汽缸(例如油压汽缸或电动汽缸等)相比，是容易吸收或缓和将所述按压部按压在所述被粘贴面时的力的结构，即发挥所谓的顺从性(柔量)特性(具有被动的光滑性、柔软性的按压动作)的构成。因此，即使在所述被粘贴面具有形状误差的情况下，也能够提高吸收其形状误差的效果，能够更平滑地进行使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面形状的动作。
另外，本发明涉及的胶带粘贴装置(9)，其特征在于，在上述胶带粘贴装置(8)中，所述气压缸具备供给空气的汽缸部和根据所述汽缸部内的压力进退的杆部、检测汽缸内部压力的压力检测部以及检测所述杆部的位移的位移检测部；
所述气压缸控制所述压力检测部检测的所述汽缸部内的压力以及/或者所述位移检测部检测的所述杆部的位移，以使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状。
根据上述胶带粘贴装置(9)，能够提高所述多个连杆部的各自长度控制的响应性，能够提高所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状的动作的响应性。
另外，本发明涉及的胶带粘贴装置(10)，其特征在于，在上述胶带粘贴装置(2)、(3)、(5)～(9)的任意一个中，所述并联连杆机构的所述基座部安装在台架结构体上。
根据上述胶带粘贴装置(10)，由于所述并联连杆机构的所述基座部安装在台架结构体上，所以通过所述台架结构体，能够稳定地进行所述粘贴头的直线运动的控制(例如，在XYZ轴方向的运动控制)，通过组合该直线运动的稳定控制和所述并联连杆机构的控制，可以容易地实现正确地控制动作，使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状。
另外，本发明涉及的胶带粘贴装置(11)，其特征在于，在上述胶带粘贴装置(10)中，
所述台架结构体具备：
用于使具有所述粘贴面的工件向X轴方向移动的X轴直动机构和，
在该X轴直动机构的上方沿Y轴方向架设的Y轴直动机构和，
被该Y轴直动机构支承、具备能够在Z轴方向移动的粘贴头安装部的Z轴直动机构；
在所述X轴直动机构上搭载有以可以在偏航(θz)方向上转动的方式支承所述工件的Xθz轴台；
所述粘贴头安装在所述粘贴头安装部上，
所述并联连杆机构以使所述按压部至少可以在滚动(θy)方向及俯仰(θx)方向上转动的方式构成。
根据上述胶带粘贴装置(11)，所述台架结构体具备XYZ轴方向的各直动机构，在所述X轴直动机构上搭载可以在偏航(θz)方向转动的所述Xθz轴台，所述并联连杆机构使所述按压部至少可以在滚动(θy)方向以及俯仰(θx)方向上转动而构成，所以能够简化所述并联连杆机构的结构。
另外，本发明涉及的胶带粘贴装置(12)，其特征在于，在上述胶带粘贴装置(2)、(3)、(5)～(9)的任意一个中，所述并联连杆机构的所述基座部安装在多关节机器人上。
根据上述胶带粘贴装置(12)，由于所述并联连杆机构的上述基座部安装在多关节机器人上，所以通过所述粘贴头的所述并联连杆接机构，能够补充所述多关节机器人的定位精度，能够提高所述胶带相对于所述被粘贴面的粘贴性能。
另外，本发明涉及的胶带粘贴方法(1)，是使用上述胶带粘贴装置(1)～(12)中的任意一种，在所述被粘贴面上粘贴所述胶带的胶带粘贴方法，其特征在于，
使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状来控制所述并联连杆机构，同时将所述胶带粘贴在所述被粘贴面上。
根据上述胶带粘贴方法(1)，控制所述并联连杆接机构使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状，同时将上述胶带粘贴在上述被粘贴面上。因此，即使在作为粘贴对象物的工件具有形状误差的情况下，也能够使所述按压部相对于所述被粘贴面的按压状态保持恒定，能够提高胶带相对于所述被粘贴面的粘贴性能。
另外，本发明涉及的胶带粘贴方法(2)，是使用上述胶带粘贴装置(4)～(7)中的任意一种，在所述被粘贴面上粘贴所述胶带的胶带粘贴方法，其特征在于，
通过所述转动动作单元使所述转动部件转动，使所述胶带相对于所述被粘贴面的送入角度为规定的角度，
使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状来控制所述并联连杆机构，同时将所述胶带粘贴在所述被粘贴面上。
根据上述胶带粘贴方法(2)，通过利用所述转动动作单元使所述转动部件转动，能够使所述胶带相对于所述被粘贴面以规定的角度被送入。另外，通过所述并联连杆机构的控制，即使作为粘贴对象物的工件具有形状误差的情况下，也能够使所述按压部相对于所述被粘贴面的按压状态保持恒定。并且，通过使所述转动动作单元和所述并联连杆机构相关联并进行控制，能够提高使所述按压部模仿所述被粘贴面的形状进行动作的控制的响应性，能够进一步提高胶带相对于所述被粘贴面的的粘贴性能。
附图说明
图1是表示本发明实施方式(1)涉及的ATL装置中的ATL头的构成实例的示意图。
图2是表示实施方式(1)涉及的ATL装置的具体构成实例的整体立体图。
图3是实施方式(1)涉及的ATL装置的ATL头周边的放大立体图。
图4是表示实施方式(1)涉及的ATL装置的机器人控制部和ATL头控制部所进行的粘贴处理动作的一个实例的流程图。
图5是表示实施方式(2)涉及的ATL装置中的ATL头的构成实例的示意图。
图6是表示实施方式(2)涉及的ATL装置的机器人控制部和ATL头控制部所进行的粘贴处理动作的一个实例的流程图。
图7是表示以往的ATL装置的一个实例的立体图。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明涉及的胶带粘贴装置以及胶带粘贴方法的实施方式。
图1是显示实施方式(1)涉及的ATL装置的ATL头的构成实例的示意图。ATL装置是本发明涉及的胶带粘贴装置的一个实例，ATL头是粘贴头的一个实例。
ATL装置10是用来将胶带1粘贴到工件2上以制造由胶带1加固的成型品的装置，具备用以在按压胶带1的同时将胶带1粘贴到工件2被粘贴面2a上的ATL头20。
ATL头20安装在操作机器人70上。操作机器人70可以由通用工业机器人，例如，台架结构体(也称为正交坐标形机构)构成，也可以由多关节机器人(也称为串联多关节机构)构成。操作机器人70优选具备至少在XYZ轴方向上能够平移ATL头20的机构(3自由度)。操作机器人70的动作控制由机器人控制部70a实施。在机器人控制部70a中存储有工件2被粘贴面2a的三维坐标数据、基于这些三维坐标数据等来控制各部的动作的程序等，这些程序用以控制ATL头20的位置及姿势。机器人控制部70a也可以使用通用的计算机装置构成。
工件2例如是具有三维形状的成型品，既可以是热塑性树脂或热硬化性树脂等树脂制的成型品，也可以是金属制的成型品等。
胶带1例如是预先使纤维束的至少一部分含浸树脂而做成胶带状的胶带，可以使用含浸了热塑性树脂的材料(也称为UD胶带)、含浸热硬化性树脂的材料(也称为预浸处理胶带)等。另外，胶带1可以包括碳纤维，也可以在树脂胶带中混入多数短纤维。可以根据工件2的材质等适当选择胶带1的种类。另外，胶带1也可以是多个胶带并列配置的形式。
ATL头20具备将胶带1按压在工件2被粘贴面2a的按压部30、使按压部30的按压位置以及/或者按压姿势模仿被粘贴面2a的形状而动作的并联连杆机构40。
按压部30具备按压胶带1的按压辊31和在以可旋转的方式支承按压辊31的状态下安装在并联连杆机构40的端部42上的辊支承部32。按压辊31可以根据胶带1的特性或者工件2的材质等由树脂制辊、弹性辊或金属辊等构成。按压辊31的尺寸(直径、宽度)可以根据所使用的胶带1的种类或者尺寸、工件2的种类或者形状适当选择。另外，在其他构成实例中，也可以代替按压辊31而使用按压鞋等按压部件
并联连杆机构40具备安装在操作机器人70上的基座部41和安装有按压部30的端部42以及并列设置在基座部41和端部42之间的多个连杆部43。
这些各连杆部43具备两端有万向接头或者如球形接头等的自由接头44、45，以及设置在这些自由接头44、45之间的作为致动器的气压缸46。并联连杆机构40通过气压缸46分别控制多个连杆部43的各自长度，改变端部42的位置(平移)、姿势(旋转)，从而使按压辊31的按压位置以及/或者按压姿势模仿被粘贴面2a的形状进行动作而构成。
只要并联连杆机构40能够使按压辊31的按压位置以及/或者按压姿势按照被粘贴面2a的形状而动作，则连杆部43的数量没有特别限定，通常可以由3个～6个连杆部43构成。如果连杆部43的数量较少，则可以简化并联连杆机构40的构成。另一方面，如果连杆部43的数量增加，则安装在端部42上的部件的支撑力增加，可以采用不受伴随并联连杆机构40的动作所产生的力矩的影响的结构。
另外，考虑操作机器人70的动作功能(自由度)，也可以采用设定并联连杆机构40的自由度的构成，在这种情况下，优选采用使按压辊31至少可以在滚动方向、以及在俯仰方向转动的并联连杆机构40。此外，与操作机器人70的动作功能无关，并联连杆机构40也可以适用6自由度机构，即在6方向(平移3方向、旋转3方向)运动的机构。
气压缸46具备供给空气的汽缸部46a、根据汽缸部46a内的压力进退的杆部46b、检测汽缸部46a内的压力的压力传感器(压力检测部)46c、检测杆部46b的位移的位移传感器(位移检测部)46d。气压缸46优选由复动式汽缸构成，但不限于此。
汽缸部46a经由压力传感器46c与伺服阀46e连接。伺服阀46e调整空气向汽缸部46a内的流入量和排气量，控制汽缸部46a的两室的差压。伺服阀46e与压缩机等输出压缩空气的气压供给部46f连接。
位移传感器46d只要能够测量杆部46b的位移量即可，例如可以是从磁性的位移量检测杆部46b的位移量的磁性式线性编码器，也可以是光学式的线性编码器等，还可以是电位器等。
由压力传感器46c检测到的压力信号和由位移传感器46d检测到的位移信号分别输出到ATL头控制部46g。在ATL头控制部46g中，除了存储有工件2的被粘贴面2a的三维坐标数据之外，还存储有基于这些三维坐标数据、压力信号、位移信号等控制ATL头20各部的动作的程序等。
ATL头控制部46g例如使用从各气压缸46的压力传感器46c、位移传感器46d导入的检测信号作为控制参数，控制各气压缸46的伺服阀46e的动作，进行控制各气压缸46的汽缸部46a内的压力以及/或者杆部46b的位移的处理，使得按压辊31的按压位置以及/或者按压姿势按照被粘贴面2a的形状。
例如，ATL头控制部46g的构成还可以是基于从各气压缸46的压力传感器46c、位移传感器46d导入的检测信号，计算与工件2的形状误差相当的指标(压力的过高、不足部分或者位移的过多、不足部分)，基于计算出的指标，控制各气压缸46的伺服阀46e的动作(加压动作或者减压动作)。
另外，ATL头控制部46g计算为了实现端部42的目标位置及姿势(即，相对于基于工件2的三维坐标数据的动作轨迹，从正交方向(法线方向)通过按压辊31按压被粘贴面2a的端部42的位置及姿势)的各气压缸46的杆部46b的长度(位移)。然后，ATL头控制部46g将这些计算值作为各气压缸46的杆部46b的长度的目标值进行储存，将这些存储的目标值与粘贴动作时的各气压缸46的位移传感器46d的输出值进行比较，可以进行反馈控制以达到目标值。目标值还可以设定为加入了工件2的形状误差的各气压缸46的杆部46b的长度。
另外，ATL头控制部46g还可以沿着根据加上了工件2的形状误差的三维坐标数据所指定的动作轨迹，使之从法线方向按压被粘贴面2a而移动按压辊31来控制各气压缸46。
通过上述ATL头控制部46g所实行的并联连杆机构40的控制，在按压辊31与胶带1之间不会有间隙形成，按压辊31实现了从与工件2的被粘贴面2a正交的方向(法线方向)(图1所示的A方向)藉由胶带1按压被粘贴面2a的动作。另外，ATL头控制部46g可以使用通用计算机构成。
另外，在本构成实例中，致动器是由利用气压驱动的气压缸46构成，但是能够适用于本发明的致动器不限于气压缸46。例如，还可以由油压汽缸或者电动汽缸等直动式致动器构成。
另外，ATL头20还具备输送胶带1的进纸器(输送单元)50、加热从进纸器50送出到按压辊31的胶带1以及被粘贴面2a中的至少任意一个的加热单元60。进纸器50和加热单元60安装在固定于辊支承部32的安装引导器61上。另外，加热单元60不是必须要件，在不需要对胶带1等进行加热处理的情况下，ATL头20也可以是不设置加热单元60的构成。另外，还可以是在安装引导器61上设置加热单元60的安装/拆卸部(未图示)，加热单元60以可以安装/拆卸的方式安装在安装引导器61上的构成。进纸器50以及加热单元60的动作由ATL头控制部46g控制。
加热单元60优选能够非接触加热胶带1、被粘贴面2a的加热方式，例如可以由红外线灯、激光、IR灯等辐射光源构成，也可以由热风喷嘴等热风源构成，或者还可以由这些组合构成。
进纸器50例如可以是具有一组输送带对51，利用未图示的电动机的动力使输送带对51旋转驱动，从而输送胶带1的构成。另外，还可以是在进纸器50内设置加热器，将输送带对51预先加热到规定温度的构成。由此，可以在胶带1到达粘贴点(图1所示的B点)之前，预先加热胶带1。
另外，进纸器50可以搭载有从线轴卷出胶带1的卷出机构(未图示)，也可以供给预先裁断为规定长度的胶带1。另外，还可以是从与ATL头20分开设置的卷出机构(未图示)卷出胶带1，沿着输送路径将胶带1供给到进纸器50的构成。
图2是显示实施方式(1)涉及的ATL装置的具体构成实例的整体立体图。另外，图3是图2所示的ATL装置的ATL头周边的放大立体图。另外，对与图1所示的ATL装置10的各构成部件具有相同功能的构成部件赋予相同符号，省略其说明。
在图2、3所示的ATL装置10中，安装了ATL头20的操作机器人70由台架结构体(正交坐标形机构)71构成。
图2、3所示的ATL头20的基本结构与图1所示的ATL头20大致相同，但在图2、3所示的ATL头20中，并联连杆机构40由4个连杆部43构成。另外，在以下的说明中，将工件2移动的方向作为X轴方向，将该方向与水平面正交的方向作为Y轴方向、将与X轴以及Y轴方向双方正交的方向作为Z轴方向进行说明。
台架结构体71具备X轴直动机构72、在X轴直动机构72的上方架设在Y轴方向上的Y轴直动机构74以及被Y轴直动机构74支承的、能够在Z轴方向移动的Z轴直动机构75，其中所述X轴直动机构72具备能够将工件2向X轴方向移动，且在偏航(θz)方向(绕Z轴转)上以可转动的方式支承工件2的Xθz轴台73。
X轴直动机构72包括X轴引导部72a、以可滑动的方式安装在X轴引导部72a上的X轴滑动台72b、以及以可以在偏航(θz)方向上转动的方式设置在X轴滑动台72b上的Xθz轴台73而构成。工件2载置在Xθz轴台73上。
Y轴直动机构74包括门型的Y轴引导部74a和可滑动地安装在Y轴引导部74a上的Y轴滑块74b而构成。
Z轴直动机构75包括安装在Y轴滑块74b上的Z轴引导部75a、可滑动地安装在Z轴引导部75a上的Z轴滑块75b、以及安装在Z轴滑块75b上的Z轴支架75c而构成。ATL头安装部76安装在Z轴支架75c的下端部，ATL头安装部76上安装有ATL头20。
接着，就ATL装置10在工件2上粘贴胶带1的动作进行说明。
关于使用ATL装置10粘贴胶带1的动作，通过X轴直动机构72实现工件2在X轴方向平移运动，通过Xθz轴台73，实现工件2在Z轴(偏航(θz)方向)上的旋转运动。另外，通过Y轴直动机构74，实现ATL头20在Y轴方向平移运动，通过Z轴直动机构75，实现ATL头20在Z轴方向平移运动。然后，通过ATL头20的并联连杆机构40，实现按压辊31的至少在Y轴(滚动(θy)方向)的旋转运动及在X轴(俯仰(θx)方向)的旋转运动。
图4是显示实施方式(1)涉及的ATL装置10的机器人控制部70a与ATL头控制部46g所进行的粘贴处理动作的一个实例的流程图。
首先，在步骤S1，机器人控制部70a使台架结构体71的X轴直动机构72动作，使载置有工件2的Xθz轴台73在X轴方向移动，进行控制使工件2位于Y轴直动机构74的Y轴引导部74a正下方，进入步骤S2的处理。
接着，在步骤S2，机器人控制部70a使台架结构体71的Y轴直动机构74以及Z轴直动机构75动作，进行控制将ATL头20移动到胶带1的粘贴开始位置上方，进入步骤S3的处理。
在步骤S3，ATL头控制部46g使并联连杆机构40动作，进行控制将按压辊31配置为朝向与粘贴开始位置的被粘贴面2a正交的方向(法线方向)的状态，进入步骤S4的处理。
接着，在步骤S4，ATL头控制部46g使ATL头20的各部动作，进行开始粘贴胶带1的控制处理。即，ATL头控制部46g使进纸器50动作，在按压辊31和被粘贴面2a之间输送胶带1。另外，ATL头控制部46g使并联连杆机构40动作(如果需要，也可以通过机器人控制部70a使台架结构体71也动作)，开始控制，使按压辊31从与被粘贴面2a正交的方向按压胶带1。进而，ATL头控制部46g开始加热单元60的加热处理，开始胶带1以及/或者被粘贴面2a的加热，随后，进入步骤S5的处理。
在步骤S5，ATL头控制部46g通过ATL头20的并联连杆机构40，进行按压辊31的按压位置以及按压姿势的动作控制。另外，机器人控制部70a进行台架结构体71的动作(Y轴直动机构74、Z轴直动机构75或Xθz轴台73的旋转)的控制。通过ATL头控制部46g和机器人控制部70a，进行控制，沿着工件2上的胶带1的粘贴路径将胶带1粘贴到被粘贴面2a上(仿效粘贴控制)。此时，以按压辊31的按压位置以及/或者按压姿势按照工件2的被粘贴面2a的形状(即，按法线方向按压)的方式控制并联连杆机构40的动作。另外，ATL头控制部46g还控制进纸器50的动作以输送胶带1。
在下一步骤S6，ATL头控制部46g判断ATL头20的按压辊31是否到达了胶带1的粘贴结束位置，如果判断为没有到达粘贴结束位置，则继续步骤S5的处理，另一方面如果判断为到达了粘贴结束位置，则进行步骤S7的处理。
在步骤S7，ATL头控制部46g进行胶带1的粘贴结束处理。即，ATL头控制部46g进行控制，通过设置在进纸器50上的切断部切断胶带1、停止加热单元60的加热动作、以及解除按压辊31的按压动作，完成1条(1条线)的胶带1的粘贴。
在下一步骤S8，判断胶带1对工件2的被粘贴面2a的粘贴是否全部完成，若判断为未全部完成，则返回步骤S1，进行在工件2的被粘贴面2a上依次排列粘贴胶带1的控制，另一方面如果判断为已经全部完成，则结束随后的处理。
另外，在上述的动作例中，ATL头20的动作被控制为使得胶带1依次排列粘贴在工件2的被粘贴面2a上，但向被粘贴面2a粘贴胶带1的形态不限于此。例如，在其他动作例中，可以根据成型品的品质规格等，将相邻的胶带1的一部分以重叠的状态粘贴，也可以将相邻的胶带1以彼此不重叠的状态粘贴(设置指定间隙的状态)。
如上所述，成型品的品质上有规定胶带之间的重叠或间隙等的粘贴状态的情形。例如，在按压辊31不能在被粘贴面2a的法线方向按压，按压辊31的粘贴轨道偏离的情况下，有胶带1之间的重叠或间隙不稳定，从而损害成型品的品质的可能性。
但是，根据本实施方式(1)涉及的ATL装置10，通过ATL头20的并联连杆机构40实现的向被粘贴面2a的模仿粘贴动作，能够可靠地将按压辊31按压在被粘贴面2a的法线方向上。因此，即使以相邻的胶带1的一部分重叠的状态进行粘贴，或者不使相邻的胶带1彼此重叠，即，以设置一定的间隙的状态进行粘贴的情况下，都能够进行胶带1之间的重叠程度、间隙一定的稳定粘贴，能够提高粘贴有胶带1的成型品的品质。
另外，由于胶带1例如是碳纤维等纤维的集合体，所以如果胶带1的截面形状崩塌，则有可能对成型品的品质产生不良影响。例如，在不能沿着法线方向按压按压辊31的情况下，会产生按压辊31的轴向力，从而胶带1的按压辊接触面附近的纤维错位，破坏胶带1的截面形状。
但是，根据ATL装置10，通过ATL头20的并联连杆机构40对被粘贴面2a的模仿粘贴控制，能够在被粘贴面2a的法线方向上可靠地按压按压辊31，因此不会有因为按压辊31使胶带1的截面形状崩塌的可能性，从而可以提高成型品的品质。
如上所述，根据实施方式(1)涉及的ATL装置10，由于ATL头20具有并联连杆机构40，因此在粘贴动作时能够使按压辊31的按压位置以及/或者按压姿势模仿被粘贴面2a的形状，换言之能够从被粘贴面2a的法线方向进行按压动作。因此，即使在工件2具有形状误差的情况下，也能够使按压辊31相对于被粘贴面2a的按压状态保持恒定，提高胶带1相对于被粘贴面2a的粘贴性能。另外，按压辊31的按压方向不限于被粘贴面2a的法线方向。
另外，根据ATL装置10，通过利用气压缸46分别独立控制构成并联连杆机构40的多个连杆部43的各自长度，能够使按压辊31的按压位置以及/或者按压姿势按照被粘贴面2a的形状而精度良好地动作。另外，由于调节长度的致动器是采用气压缸46，所以还可以实现并联连杆机构40的省空间化，能够不增加体积地实现自由度高的ATL头20。
另外，根据ATL装置10，由于致动器是采用气压缸46，所以与其他的汽缸形式(例如油压汽缸或电动汽缸等)相比，是将按压部30按压到被粘贴面2a时的力容易被吸收或缓和的构成，即发挥所谓的顺从特性(具有被动的光滑性、柔软性的按压动作)。因此，即使在被粘贴面2a具有形状误差的情况下，也能够提高吸收其形状误差的效果，能够更平滑地进行使按压辊31的按压位置以及/或者按压姿势按照被粘贴面2a的形状的动作。
另外，根据ATL装置10，ATL头控制部46g能够提高构成多个连杆部43的气压缸46的各自长度控制的响应性，能够提高按压辊31的按压位置以及/或者按压姿势模仿被粘贴面2a的形状的动作的响应性。
此外，根据ATL装置10，按压辊31藉由辊支承部32安装在并联连杆机构40的端部42上，并且，进纸器50和加热单元60藉由安装引导件61安装在辊支承部32上。通过该结构，能够使按压辊31、进纸器50及加热单元60在一体化的状态下，模仿被粘贴面2a的形状移动，能够在一定的状态下，与通过按压辊31的按压动作一并，进行通过进纸器50的胶带1的输送动作、通过加热单元60的胶带1以及/或者被粘贴面2a的加热动作。
另外，根据ATL装置10，并联连杆机构40的基座部41安装在台架结构体71上，因此通过台架结构体71，能够稳定地进行ATL头20的在XYZ轴方向的运动控制。并且，通过组合这些直线运动的稳定控制和并联连杆机构40的控制，能够容易地实现正确的控制的动作，以使ATL头20的按压辊31的按压位置以及/或者按压姿势按照被粘贴面2a的形状。另外，通过与台架结构体71组合，可以扩展ATL头20的工作空间。
另外，ATL头20安装在台架结构体71上的情况与安装在多关节机器人上的情况相比，可以获得以下优点。即，能够提高ATL头20的刚性，能够提高ATL头20的按压力，进而，能够使ATL装置10的空间量(换言之，包含装置整体的动作范围的占有体积)变小。
另外，根据ATL装置10，台架结构体71具备XYZ轴方向的各直动机构和在偏航(θz)方向转动的Xθz轴台73，并联连杆机构40由4个连杆部43构成，所以能够简化并联连杆机构40的构成。
图5是表示实施方式(2)涉及的ATL装置中的ATL头的构成实例的示意图。但对与图1～图3所示实施方式(1)所涉及的ATL装置10具有相同功能的构成部件赋予相同符号，在此省略其说明。
实施方式(2)涉及的ATL装置10A具备ATL头20A，ATL头20A安装在操作机器人70上。
ATL头20A具备向工件2的被粘贴面2a按压胶带1的按压部30、使按压部30的按压位置以及/或者按压姿势模仿被粘贴面2a的形状而动作的并联连杆机构40A。
ATL头20A还具备以可转动的方式安装在按压部30上、并可以调整胶带1相对于被粘贴面2a的送入角度的转动部件62以及安装在并联连杆机构40A上的、以可以进行转动动作的方式吊持转动部件62的转动动作部80。转动动作部80是转动动作单元的一个实例。
实施方式(2)涉及ATL装置10A与实施方式(1)涉及的ATL装置10构成的主要不同是设置在ATL头20A上的转动部件62和转动动作部80。
并联连杆机构40A包括基座部41、安装有按压部30的端部42、在基座部41和端部42之间并列设置的多个连杆部43。这些各连杆部43具备两端有自由接头44、45和设置在这些自由接头44和45之间的气压缸46，转动动作部80配设在并联连杆机构40A的端部42上。
按压部30具备按压胶带1的按压辊31和以支承按压辊31的状态、安装在端部42上的辊支承部32。
并联连杆机构40A通过气压缸46分别控制多个连杆部43的各自长度，改变端部42的位置(平移)或姿势(旋转)，使按压辊31的按压位置以及/或者按压姿势能够按照被粘贴面2a的形状而动作。并联连杆机构40A例如可以包括四个连杆部43而构成，但连杆部43的数量不限于此。
转动部件62以按压辊31的旋转中心和转动部件62的转动中心C一致的方式配设。转动部件62可以以可转动的方式安装在按压辊31的旋转轴部31a上，也可以以可转动的方式安装在辊支承部32上。
另外，在转动部件62上设置有用于与转动动作部80连接的转动接头63，以及安装有进纸器50和加热单元60。另外，加热单元60不是必须要素，在不需要对胶带1等进行加热处理的情况下，也可以采取不在ATL头20A中设置加热单元60的构成。进纸器50以及加热单元60的动作由ATL头控制部46h控制。另外，在其他构成实例中，按压辊31的旋转中心与转动部件62的转动中心C也可以不一致。
转动动作部80具备在端部42上朝向基座部41而立设的气压缸81、通过气压缸81沿上下方向直动的直动部件82、在直动部件82和转动部件62之间，两端藉由转动接头83、63以可转动的方式安装的连杆臂84。转动动作部80的构成为将通过气压缸81的直动部件82的直线动作藉由连杆臂84变换为转动部件62的在俯仰(θx)方向的转动动作。
气压缸81具备供给空气的汽缸部81a、根据汽缸部81a内的压力进退的杆部81b、检测汽缸部81a内的压力的压力传感器81c、检测杆部81b的位移的位移传感器81d。气压缸81配设在从端部42的中央部附近，朝向与胶带1的被送来的一侧的相反一侧的斜上方。
汽缸部81a藉由压力传感器81c与伺服阀81e连接。伺服阀81e调整汽缸部81a内的空气流入量和排气量，控制汽缸部81a的两室间的差压。伺服阀81e与输出压缩机等的压缩空气的气压供给部81f连接。
位移传感器81d只要能够测量杆部81b的位移量即可，例如，可以是磁式或光学式的线性编码器，也可以是电位计等。由压力传感器81c检测到的压力信号和由位移传感器81d检测到的位移信号分别输出到ATL头控制部46h。
ATL头控制部46h进行并联连杆机构40A的各气压缸46的驱动控制的同时进行转动动作部80的气压缸81的驱动控制等。
ATL头控制部46h中除了储存有工件2的被粘贴面2a的三维坐标数据之外，还储存有基于这些三维坐标数据、各气压缸46的压力信号和位移信号、气压缸81的压力信号和位移信号等，控制ATL头20A的各部(并联连杆机构40A、转动动作部80、进纸器50、加热单元60等)的动作的程序等。
ATL头控制部46h例如使用从并联连杆机构40A的各气压缸46的压力传感器46c、位移传感器46d读取的检测信号作为控制参数，控制各气压缸46的伺服阀46e的动作，进行控制每个气压缸46的汽缸部46a内的压力以及/或者杆部46b的位移的处理。通过所涉及的控制处理，使端部42的位置(平移)或姿势(旋转)变化，使按压辊31的按压位置以及/或者按压姿势按照被粘贴面2a的形状而驱动控制。
另外，ATL头控制部46h还可以是基于从并联连杆机构40A的各气压缸46的压力传感器46c、位移传感器46d读取的检测信号，计算与工件2的形状误差相当的指标(压力的超过、不足部分或位移的超过、不足部分)，基于计算出的指标来控制各气压缸46的伺服阀46e的动作(加压动作或减压动作)的构成。
另外，ATL头控制部46h计算为实现作为目标的端部42的位置及姿势(即，相对于基于工件2的三维坐标数据的动作轨迹，从正交方向(法线方向)，用以通过按压辊31按压被粘贴面2a的端部42的位置及姿势)的各气压缸46的杆部46b的长度(位移)。然后，ATL头控制部46h将这些计算值存储为各气压缸46的杆部46b的长度的目标值，将这些存储的目标值与粘贴动作时的各气压缸46的位移传感器46d的输出值进行比较，进行反馈控制以达到目标值。在目标值中，也可以设定加入了工件2的形状误差的各气压缸46的杆部46b的长度。
另外，ATL头控制部46h也可以进行各气压缸46的控制，以使按压辊31沿着根据加上了工件2的形状误差的三维坐标数据所指定的动作轨迹，从法线方向按压被粘贴面2a。
另外，ATL头控制部46h与并连连杆机构40A的动作控制连动，进行转动动作部80以及转动部件62的动作控制。
例如，ATL头控制部46h将从转动动作部80的气压缸81的压力传感器81c、位移传感器81d读取的检测信号作为控制参数，控制气压缸81的伺服阀81e的动作，进行控制气压缸81的汽缸部81a内的压力以及/或者杆部81b的位移的处理。
通过所涉及的控制处理，安装在气压缸81的杆部81b上的直动部件82沿上下方向直线移动，并且转动部件62藉由连杆臂84在俯仰(θx)方向转动，转动部件62移动到胶带1相对于粘贴点B的被粘贴面2a的送入角度达到规定角度的位置。
另外，ATL头控制部46h在使并联连杆机构40A的端部42的姿势向俯仰方向转动(倾斜)时，驱动转动动作部80的气压缸81，在藉由连杆臂84吊持的状态下，进行控制使转动部件62在与端部42相同的俯仰方向上转动。
通过所涉及的控制，转动动作部80承担在使安装有进纸器50和加热单元60的转动部件62沿俯仰方向转动时产生的力矩，可以大幅减少并联连杆机构40A的端部42负担的力矩，并且能够提高并联连杆机构40A的动作的响应性。
通过上述ATL头控制部46h所实施的并联连杆机构40A和转动动作部80的控制，在按压辊31和胶带1之间无间隙形成，并且在胶带1相对于被粘贴面2a的送入角度保持恒定的状态下，按压辊31实现了从与工件2的被粘贴面2a正交的方向(法线方向)(图5所示的A方向)藉由胶带1按压被粘贴面2a的动作。另外，ATL头控制部46h也可以使用通用计算机构成。另外，按压辊31的按压方向不限于被粘贴面2a的法线方向。
另外，在本构成例中，构成转动动作部80的直动单元是由利用气压驱动的汽压缸81构成的，但能够适用于本发明的直动单元不限于汽压缸81。例如，也可以由油压汽缸或电动汽缸等直动单元构成。
另外，在实施方式(2)涉及的ATL装置10A中，安装有ATL头20A的操作机器人70由图2所示的台架结构体(正交坐标形机构)71构成。如上所述，台架结构体71具备X轴直动机构72、Y轴直动机构74和Z轴直动机构75。
接着，说明ATL装置10A在工件2上粘贴胶带1的动作。
关于使用ATL装置10A的胶带1的粘贴动作，通过X轴直动机构72实现工件2在X轴方向的平移运动，通过Xθz轴台73，实现工件2的Z轴(偏航(θz)方向)旋转运动。另外，通过Y轴直动机构74，实现ATL头20A的Y轴方向平移运动，通过Z轴直动机构75，实现ATL头20A的Z轴方向平移运动。
然后，通过ATL头20A的并联连杆机构40A，可以实现按压辊31的至少在Y轴(滚动(θy)方向)的旋转运动，以及在X轴(俯仰(θx)方向)的旋转运动。另外，通过ATL头20A的转动动作部80，可以实现转动部件62在X轴(俯仰(θx)方向)的旋转运动。
图6是显示实施方式(2)涉及的ATL装置10A的机器人控制部70a和ATL头控制部46h所进行的粘贴处理动作的一个实例的流程图。另外，对与图4所示的流程图相同内容的处理步骤赋予同一步骤编号。
首先，在步骤S1，机器人控制部70a使台架结构体71的X轴直动机构72动作，使载置有工件2的Xθz轴台73沿X轴方向移动，进行控制使工件2位于Y轴直动机构74的Y轴引导部74a正下方，进行步骤S2的处理。
接着，在步骤S2，机器人控制部70a使台架结构71的Y轴直动机构74及Z轴直动机构75动作，进行控制，使ATL头20A移动到胶带1的粘贴开始位置上方，进行步骤S13的处理。
在步骤S13，ATL头控制部46h使并联连杆机构40A动作，进行控制，将按压辊31配置为相对于粘贴开始位置的被粘贴面2a的规定的按压状态，进行步骤S14的处理。所述规定的按压状态例如是从与被粘贴面2a正交的方向(法线方向)按压的状态。
在步骤S14，ATL头控制部46h使转动动作部80(气压缸81、直动部件82以及连杆臂84)动作，使胶带1相对于被粘贴面2a的送入角度成为规定的角度，来进行使转动部件62沿俯仰方向转动的位置控制，进行步骤S15的处理。另外，步骤S13和步骤S14的处理也可以同时并行实施。
接着，在步骤S15，ATL头控制部46h使ATL头20A的各部(并联连杆机构40A、气压缸81、进纸器50及加热单元60等)协同动作，进行开始胶带1的粘贴控制的处理。
即，ATL头控制部46h使进纸器50动作，在按压辊31和被粘贴面2a之间输送胶带1，并且开始加热单元60的加热处理，开始胶带1以及/或者被粘贴面2a的加热。
另外，ATL头控制部46h使并联连杆机构40A动作(如果需要，也可以通过机器人控制部70a使台架结构体71动作)，开始使按压辊31相对于被粘贴面2a从规定的方向(例如正交的方向)按压胶带1的控制。
进而，ATL头控制部46h驱动气压缸81，使从进纸器50朝向被粘贴面2a送出的胶带1的角度相对于粘贴点B的被粘贴面2a成为规定的角度，开始使转动部件62在俯仰(θx)方向转动的控制，然后进行步骤S16处理。同时并行进行通过ATL头控制部46h的并联连杆机构40A、气压缸81、进纸器50以及加热单元60等的控制。
在步骤S16，ATL头控制部46h使通过ATL头20A的并联连杆机构40A的按压辊31的按压位置及按压姿势的动作控制，以及通过气压缸81的转动部件62的向俯仰(θx)方向的转动动作控制协作进行。另外，机器人控制部70a进行台架结构体71的动作(Y轴直动机构74、Z轴直动机构75或者Xθz轴台73的旋转)的控制，进行沿着工件2上的胶带1的粘贴路径将胶带1粘贴在被粘贴面2a上的控制(仿效粘贴控制)。此时，并联连杆机构40A以按压辊31的按压位置以及/或者按压姿势按照工件2的被粘贴面2a的形状(例如，向法线方向按压)的方式动作。另外，为了使胶带1的送入角度相对于粘贴点B的被粘贴面2a成为规定的角度，转动部件62通过转动动作部80向俯仰(θx)方向转动，。
在下一步骤S6，ATL头控制部46h判断ATL头20A的按压辊31是否到达了胶带1的粘贴结束位置，若判断为未到达粘贴结束位置，则继续步骤S16的仿效粘贴控制处理，另一方面如果判断为到达了粘贴结束位置，则进入步骤S 7的处理。
在步骤S7，ATL头控制部46h进行结束粘贴胶带1的处理。即，ATL头控制部46h进行通过设置在进纸器50上的切断部切断胶带1的控制、停止加热单元60的加热动作的控制以及解除通过按压辊31的按压动作的控制，完成1条(1条线)的胶带1的粘贴。
在下一步骤S8，判断对工件2的被粘贴面2a的胶带1的粘贴是否全部完成，若判断为未全部完成，则返回步骤S1，进行在工件2的被粘贴面2a上依次排列粘贴胶带1的控制，另一方面如果判断为全部完成了，则结束随后处理。
另外，在上述的动作例中，ATL头20A的动作被控制为使得胶带1依次排列粘贴在工件2的被粘贴面2a上，但向被粘贴面2a粘贴胶带1的形态不限于此。在其他动作例中，根据成型品的品质规格等，既可以将相邻的胶带1的一部分以重叠的状态粘贴，也可以将相邻的胶带1彼此以不重叠的状态粘贴(设置了规定的间隙的状态)。
根据实施方式(2)所涉及的ATL装置10A，由于ATL头20A具有并联连杆机构40A，因此能够获得与实施方式(1)所涉及的ATL装置10相同的效果。并且通过在转动动作部80吊持转动部件62的状态下使转动部件62转动，能够调整成以一定的角度将胶带1送入被粘贴面2a。因此，可以省略或者减少通过并联连杆机构40A的动作来调整胶带1的送入角度的控制处理，并且可以简化并联连杆机构40A的控制处理。
另外，即使进纸器50和加热单元60安装在转动部件62上，重物向横向大幅伸出的状态下，由于转动部件62由转动动作部80吊持，所以能够减轻ATL头20A的重量的偏倚，可以实现重量平衡的提高。进而，由于是转动动作部80负担使转动部件62在俯仰方向转动时产生的力矩的结构，所以能够大幅减少并联连杆机构40A的各连杆部43负担的力矩。由此，能够提高通过并联连杆机构40A使按压部30模仿被粘贴面2a的形状而动作的控制的响应性，能够进一步提高胶带1相对于被粘贴面2a的粘贴性能。
另外，根据ATL装置10A，由于转动动作部80配设在端部42上，所以能够不损坏并联连杆机构40A的重量平衡，能够维持并联连杆机构40A的高的动作精度。
另外，根据ATL装置10A，由于转动动作部80包括气压缸81和连杆臂84而构成，所以不妨碍并联连杆机构40A的动作，能够将转动动作部80配置在端部42上的有限空间，可以采用不增加转动操作单元80的体积的紧凑结构。另外，由于气压缸81的直动部件82的直线动作藉由连杆臂84变换为转动部件62的转动动作，所以可以根据直动部件82的直线动作，响应性良好地使转动部件62进行转动动作，能够精度良好地进行与被粘贴面2a的形状相对应的胶带1的送入角度的调整。
另外，根据ATL装置10A，由于按压辊31以及转动部件62以按压辊31的旋转中心与转动部件62的转动中心C一致的方式配置，所以能够提高顺从被粘贴面2a的形状，使胶带1的送入角度调整到规定角度的动作精度。
以上详细说明了本发明的实施方式，但是上述说明在任何方面都只是本发明的示例。在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改良、变更或结构的组合。
例如，在上述实施方式(1)、(2)中，ATL头20、20A安装在台架结构体71的Z轴直动机构75上，但在其他实施方式中，ATL头20、20A也可以安装在多关节机器人的臂端部。在多关节机器人中，各关节部(接合部)的运动误差容易蓄积，而并联连杆机构40、40A由于各接合部的运动误差难以蓄积，所以能够补充多关节机器人的定位精度，提高胶带1相对于被粘贴面2a的粘贴性能。另外，通过与多关节机器人组合，可以扩展ATL头20、20A的工作空间。
另外，在上述实施方式(1)、(2)中，说明了作为并联连杆机构40、40A的连杆部43，使用诸如气压缸46等的直动式(伸缩型)的致动器的情况，但在其他实施方式中也可以由在连杆部43中使用旋转型致动器的并联连杆机构构成。
【产业上的利用可能性】
本发明可以适用于将胶带粘贴在被粘贴面，制造具有三维形状的成型品的情形等、要求提高胶带相对于被粘贴面的粘贴性能的任何领域。
【符号的说明】
1 胶带
2 工件
2a 被粘贴面
10、10A ATL装置(胶带粘贴装置)
20、20A ATL头(粘贴头)
30 按压部
31 按压辊
31a 旋转轴部
32 辊支承部
40、40A 并联连杆机构
41 基座部
42 端部
43 连杆部
44、45 自由接头
46 气压缸(致动器)
46a 汽缸部
46b 杆部
46c 压力传感器(压力检测部)
46d 位移传感器(位移检测部)
46e 伺服阀
46f 空气供给部
46g、46h ATL头控制部
50 进纸器(输送单元)
60 加热单元
61 安装引导部
62 转动部件
63 转动接头
70 操作机器人
70a 机器人控制部
71 台架结构体
72 X轴直动机构
72a X轴引导部
72b X轴滑动台
73 Xθz轴台
74 Y轴直动机构
74a Y轴引导部
74b Y轴滑块
75 Z轴直动机构
75a Z轴引导部
75b Z轴滑块
75c Z轴支架
76 ATL头安装部(粘贴头安装部)
80 转动动作部(转动动作单元)
81 气压缸(直动装置)
81a 汽缸部
81b 杆部
81c 压力传感器
81d 位移传感器
81e 伺服阀
81f 空气供给部
82 直动部件
83 旋转接头
84 连杆臂
A 法向
B 粘贴点
C 转动中心

Claims (14)

1.一种胶带粘贴装置，其特征在于，所述胶带粘贴装置具备在按压胶带的同时将其粘贴到被粘贴面的粘贴头，所述粘贴头具备将所述胶带按压到所述被粘贴面的按压部和使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状而动作的并联连杆机构。
2.根据权利要求1所述的胶带粘贴装置，其特征在于，所述并联连杆机构具备基座部和安装有所述按压部的端部，以及在所述基座部和所述端部之间并列设置的多个连杆部；
这些各连杆部具备在两端的自由接头和在所述这些自由接头之间设置的致动器；
所述并联连杆机构通过用所述致动器分别控制所述多个连杆部的各自的长度，使所述按压部的按压位置以及/或者压姿势模仿所述被粘贴面的形状而动作。
3.根据权利要求2所述的胶带粘贴装置，其特征在于，所述按压部具备按压所述胶带的按压辊和以支承所述按压辊的状态安装在所述端部的辊支承部；
所述粘贴头还具备输送所述胶带的输送单元和加热所述胶带以及/或者所述被粘贴面的加热单元中的至少任意一个；
所述输送单元和所述加热单元中的至少任意一个以一体的方式安装在所述辊支承部。
4.根据权利要求1所述的胶带粘贴装置，其特征在于，所述粘贴头还具备以可以转动的方式安装在所述按压部上、能够调整所述胶带相对于所述被粘贴面的送入角度的转动部件，以及安装在所述并联连杆机构上、以可以进行转动动作的方式吊持所述转动部件的转动动作单元。
5.根据权利要求4所述的胶带粘贴装置，其特征在于，所述并联连杆机构具备基座部和安装有所述按压部的端部，以及在所述基座部和所述端部之间并列设置的多个连杆部；
这些各连杆部具备在两端的自由接头和在所述这些自由接头之间设置的致动器；
在所述并联连杆机构的所述端部上设置所述转动动作单元；
所述并联连杆机构通过用所述致动器分别控制所述多个连杆部的各自的长度，使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状而动作。
6.根据权利要求5所述的胶带粘贴装置，其特征在于，所述转动动作单元具备朝向所述基座部的、设置在所述端部的直动单元和在由所述直动单元直动的直动部件和所述转动部件之间，以两端可以转动的方式安装的连杆臂；
所述直动单元的所述直动部件的直线动作，藉由所述连杆臂变换为所述转动部件的转动动作。
7.根据权利要求5或者权利要求6所述的胶带粘贴装置，其特征在于，所述按压部具备按压所述胶带的按压辊和以支承所述按压辊的状态、安装在所述端部的辊支承部；
所述粘贴头还具备输送所述胶带的输送单元和加热所述胶带以及/或者所述被粘贴面的加热单元中的至少任意一个；
所述输送单元以及所述加热单元中的至少任意一个安装在所述转动部件上；
所述按压辊以及所述转动部件以所述按压辊的旋转中心与所述转动部件的转动中心一致的方式配置。
8.根据权利要求2、3、5～7中任意一项所述的胶带粘贴装置，其特征在于，所述致动器是由气压驱动的气压缸。
9.根据权利要求8所述的胶带粘贴装置，其特征在于，所述气压缸具备供给空气的汽缸部和根据所述汽缸部内的压力进退的杆部、检测汽缸内部压力的压力检测部以及检测所述杆部的位移的位移检测部；
所述气压缸使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状，来控制所述压力检测部检测出的所述汽缸部内的压力、以及/或者所述位移检测部检测的所述杆部的位移。
10.根据权利要求2、3、5～9中任一项所述的胶带粘贴装置，其特征在于，所述并联连杆机构的所述基座部安装在台架结构体上。
11.根据权利要求10所述的胶带粘贴装置，其特征在于，所述台架结构体具备使具有所述粘贴面的工件向X轴方向移动的X轴直动机构、
在所述X轴直动机构的上方沿Y轴方向架设的Y轴直动机构、以及Z轴直动机构，所述Z轴直动机构被所述Y轴直动机构支承，具备能够向Z轴方向移动的粘贴头安装部；
在所述X轴直动机构上，搭载有以可以在偏航(θz)方向上转动的方式支承所述工件的Xθz轴台；
所述粘贴头安装在所述粘贴头安装部上，
所述并联连杆机构以使所述按压部至少在滚动(θy)方向以及俯仰(θx)方向上可以转动的方式构成。
12.根据权利要求2、3、5～9中任一项所述的胶带粘贴装置，其特征在于，所述并联连杆机构的所述基座部安装在多关节机器人上。
13.一种胶带粘贴方法，是使用权利要求1～12中任一项所述的胶带粘贴装置，在所述被粘贴面上粘贴所述胶带的胶带粘贴方法，其特征在于，
使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状来控制所述并联连杆机构，同时将所述胶带粘贴在所述被粘贴面上。
14.一种胶带粘贴方法，是使用权利要求4～7中任一项所述的胶带粘贴装置，在所述被粘贴面上粘贴所述胶带的胶带粘贴方法，其特征在于，
通过所述转动动作单元使所述转动部件转动，从而使所述胶带相对于所述被粘贴面的送入角度成为规定的角度；
使所述按压部的按压位置以及/或者按压姿势模仿所述被粘贴面的形状来控制所述并联连杆机构，同时将所述胶带粘贴在所述被粘贴面上。
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