CN117241929A - 辊、膜施加装置和膜施加方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种辊,该辊包括:芯部分,该芯部分具有圆柱形形状;支撑部分,该支撑部分位于芯部分的中心轴线上并被配置为可旋转地支撑芯部分;泡沫主体,该泡沫主体覆盖芯部分的整个圆周并包括平坦的外周表面;操作部分,该操作部分被配置为操作泡沫主体;以及固定部分,该固定部分被配置为固定支撑部分和操作部分,其中外周表面的端部部分中的至少一个端部部分朝向中心轴线的方向弯曲。
Description
本公开涉及辊、膜施加装置和膜施加方法。
背景技术
在相关领域中,作为将被赋予颜色、图案等的装饰性膜粘附到目标对象诸如车辆的车顶部分的技术,已知JP 2020-196154 A中描述的膜施加装置和JP 3220260 U中描述的施加装置。
发明内容
这里,通过向膜施加载荷来将膜按压在粘附目标对象上的辊具有在规定轴向方向上延伸的圆柱形形状。在辊的旋转轴线方向上的长度短于膜的宽度的情况下,辊按压膜的一部分,并且随后,辊需要在轴向方向上移动并需要再次按压该膜的该部分。在这种情况下,膜的粘合层中的应变和变形缺陷发生在辊和膜彼此接触的端部部分处。由于应变和变形缺陷,在膜的表面中出现了被称为冲击线的外观问题,并且损害了在粘附之后的膜的美观外观方面的设计。
根据本发明的一方面的辊包括芯部分,该芯部分具有圆柱形形状;支撑部分,该支撑部分位于该芯部分的中心轴线上并被配置为可旋转地支撑该芯部分;泡沫主体,该泡沫主体覆盖该芯部分的整个圆周并包括平坦的外周表面;操作部分,该操作部分被配置为操作该泡沫主体;以及固定部分,该固定部分被配置为固定该支撑部分和该操作部分,并且该外周表面的端部部分中的至少一个端部部分朝向该中心轴线的方向弯曲。
在根据另一方面的辊中,该外周表面中的气泡可具有小于或等于1.5mm的直径。
在根据另一方面的辊中,通过使用Asker C硬度计测量的该泡沫主体的该外周表面的值大于或等于C7且小于或等于C20。
在根据另一方面的辊中,弯曲的该端部部分可具有大于或等于5mm的半径。
在根据另一方面的辊中,该固定部分可包括能够调整用于按压该泡沫主体的载荷的重物。
在根据另一方面的辊中,该重物可包括多个重物,并且该多个重物中的每个重物可设置在该支撑部分处或支撑部分附近。
根据本发明的一方面的膜施加装置是一种将膜粘附到目标对象的膜施加装置,该膜施加装置包括:辊,该辊被配置为将该膜粘附到该目标对象;以及控制单元,该控制单元被配置为控制该辊的移动,其中该辊包括:芯部分,该芯部分具有圆柱形形状;支撑部分,该支撑部分位于该芯部分的中心轴线上并被配置为可旋转地支撑该芯部分;泡沫主体,该泡沫主体覆盖该芯部分的整个圆周并包括平坦的外周表面;操作部分,该操作部分被配置为操作该泡沫主体;以及固定部分,该固定部分被配置为固定该支撑部分和该操作部分,该外周表面的端部部分中的至少一个端部部分朝向该中心轴线的方向弯曲,并且该控制单元对该辊执行六轴控制。
根据另一方面的膜施加装置还可包括传感器,该传感器被配置为感测用于按压该辊的载荷,并且该控制单元可基于来自该传感器的数据来向该辊施加载荷。
在根据另一方面的膜施加装置中,该载荷可大于0.4N/cm且小于1.8N/cm。
根据另一方面的膜施加装置,该目标对象可包括突出部分或凹陷部分,该膜施加装置可包括局部按压工具,该局部按压工具被配置为将该膜粘附到该突出部分或该凹陷部分的根部部分,并且该控制单元可独立地对该辊和该局部按压工具执行六轴控制。
在根据另一方面的膜施加装置中,通过使用Asker A硬度计测量的该局部按压工具的按压表面的值可大于或等于A20。
根据本发明的一方面的膜施加方法是一种通过使用辊来将膜粘附到目标对象的膜施加方法,该辊包括:芯部分,该芯部分具有圆柱形形状;支撑部分,该支撑部分位于该芯部分的中心轴线上并被配置为可旋转地支撑该芯部分;泡沫主体,该泡沫主体覆盖该芯部分的整个圆周并包括平坦的外周表面;操作部分,该操作部分被配置为操作该泡沫主体;以及固定部分,该固定部分被配置为固定该支撑部分和该操作部分,该外周表面的端部部分中的至少一个端部部分朝向该中心轴线的方向弯曲,并且该膜施加方法可包括:通过使用该辊来粘附该膜的一部分;将该辊移动到该泡沫主体的该外周表面位于该膜的该部分处的位置和该泡沫主体的该外周表面位于该膜的与该膜的该部分相邻的另一部分的位置;以及用该泡沫主体的该外周表面按压该膜的该部分和该膜的该另一部分。
在根据另一方面的膜施加方法中,用于按压该辊的载荷可设定到大于0.4N/cm且小于1.8N/cm的范围。
根据本公开的一方面的膜施加方法是一种通过使用辊和用于按压凹陷部分或突出部分的根部部分的局部按压工具来将膜粘附到包括该凹陷部分或该突出部分的目标对象的膜施加方法,该辊包括:芯部分,该芯部分具有圆柱形形状;支撑部分,该支撑部分位于该芯部分的中心轴线上并被配置为可旋转地支撑该芯部分;泡沫主体,该泡沫主体覆盖该芯部分的整个圆周并包括平坦的外周表面;操作部分,该操作部分被配置为操作该泡沫主体;以及固定部分,该固定部分被配置为固定该支撑部分和该操作部分,该外周表面的端部部分中的至少一个端部部分朝向该中心轴线的方向弯曲,并且该膜施加方法可包括:通过使用该辊来将该膜粘附到除该根部部分外的该目标对象;以及通过使用该局部按压工具来将该膜粘附到该根部部分。
根据本公开,即使当辊在轴向方向上移动并再次按压膜时,也防止了冲击线的出现,并且改善了在粘附之后的膜的美观外观方面的设计。
附图说明
图1A是示出根据本公开的实施方案的辊的前视图。
图1B是示出根据本公开的实施方案的辊的透视图。
图2A是示出根据本公开的实施方案的泡沫主体的前视图。
图2B是示出根据本公开的实施方案的泡沫主体的剖视图。
图3A是根据本公开的实施方案的膜施加方法(1)的说明性前视图。
图3B是根据本公开的实施方案的膜施加方法(1)的说明性透视图。
图4A是根据本公开的实施方案的膜施加方法(2)的说明性前视图。
图4B是根据本公开的实施方案的膜施加方法(2)的说明性透视图。
图5A是根据本公开的实施方案的膜施加方法(3)的说明性前视图。
图5B是根据本公开的实施方案的膜施加方法(3)的说明性透视图。
图6A是示出根据本公开的实施方案的包括能够进行调整的重物的辊的顶透视图。
图6B是示出根据本公开的实施方案的包括能够进行调整的重物的辊的底透视图。
图7A是示出本公开的实施方案的局部按压工具(1)的前视图。
图7B是示出本公开的实施方案的局部按压工具(1)的透视图。
图8A是示出本公开的实施方案的局部按压工具(2)的前视图。
图8B是示出本公开的实施方案的局部按压工具(2)的侧视图。
图9是根据本公开的实施方案的膜施加装置的说明图。
图10是根据本公开的实施方案的膜和该膜粘附到的目标对象的说明图。
图11是根据本公开的实施方案的可六轴控制的辊和局部按压工具的说明图。
图12是示出根据本公开的实施方案的可六轴控制的辊和局部按压工具的操作方向(1)的视图。
图13是示出根据本公开的实施方案的可六轴控制的辊和局部按压工具的操作方向(2)的视图。
图14是示出根据本公开的实施方案的可六轴控制的辊和局部按压工具的操作方向(3)的视图。
图15是示出根据本公开的实施方案的可六轴控制的辊和局部按压工具的操作方向(4)的视图。
图16A是示出根据本公开的实施方案的泡沫主体的倒圆的修改示例的视图。
图16B是示出根据本公开的实施方案的泡沫主体的倒圆的另一个修改示例的视图。
图16C是示出根据本公开的实施方案的泡沫主体的倒圆的又一个修改示例的视图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本公开的实施方案。需注意,在以下描述中,相同或等同的部件由相同的附图标记表示,并且这些部件的冗余描述将被省略。
将参考图1A、图1B、图2A和图2B来描述根据本公开的实施方案的辊的配置。图1A和图1B是示出根据本发明实施方案的辊的视图,图1A是前视图,并且图1B是透视图。辊100是将装饰性膜(下文简称为膜)粘附到目标对象的辊,并且也可被称为膜附着辊。
本公开的实施方案中使用的膜是背表面中包括粘合部分(粘合剂(例如,压敏粘合剂)施加到的部分)并被赋予颜色、图案等的装饰性膜。装饰性膜在例如粘附膜而不是进行涂漆的应用中用作涂漆替代膜。只要设计表面需要形成在粘附目标对象中,就可采用任何粘附目标对象。
在装饰车辆诸如汽车的外部的情况下,膜粘附到的目标对象是车顶部分(也称为车顶)、侧表面部分、柱部分、发动机罩部分、行李箱盖部分、后门部分等。车顶部分是基本上平坦的,并且包括从水平表面的平缓斜角的曲面。车顶部分可部分地具有不平形状。在本公开的实施方案中,将车顶部分中除不平形状外的部位称为基本上平坦的表面。另外,侧表面部分和柱部分各自包括具有陡峭斜角的细长突出曲面。
辊100包括:芯部分110,该芯部分具有圆柱形形状;支撑部分121、122,该支撑部分位于芯部分110的中心轴线AA'上并被配置为可旋转地支撑芯部分110;以及泡沫主体130,该泡沫主体覆盖芯部分110的整个圆周并包括平坦外周表面135;操作部分140,该操作部分被配置为操作泡沫主体130;以及固定部分150,该固定部分被配置为固定支撑部分121、122和操作部分140。外周表面135的端部部分131、132中的至少一个端部部分朝向中心轴线AA'的方向弯曲。这两个端部部分可朝向中心轴线AA'的方向弯曲。
芯部分110具有圆柱形形状。芯部分110可位于中心轴线AA'上。芯部分110可穿透泡沫主体130。另外,芯部分110可从泡沫主体130的端部部分131、132突出。
支撑部分121、122可旋转地支撑位于中心轴线AA'上的芯部分110。例如,支撑部分121、122各自在中心轴线AA'上设置有孔。芯部分110的两个端部装配到孔中,并且因此芯部分110变得可旋转。
泡沫主体130覆盖芯部分110的整个圆周。泡沫主体130的外周表面135是平坦的。外周表面135的端部部分131、132中的至少一个端部部分朝向中心轴线AA'的方向弯曲。这两个端部部分可朝向中心轴线AA'的方向弯曲。关于具有圆柱形形状的泡沫主体的尺寸,例如,外径(外侧的直径)约50mm,内径(内侧的直径)约10mm(对应于芯部分110的直径),并且在中心轴线AA'的方向上的长度约80mm。这里,在中心轴线AA'的方向上的长度没有特定限制,并且例如在包括下文所述的能够进行调整的重物的辊的情况下为110mm。另外,在目标对象不包括下文所述的筋的情况下,在中心轴线AA'的方向上的长度也可以是大致车辆宽度。
操作部分140操作泡沫主体130。在操作员用手抓住辊100以将膜粘附到目标对象的情况下,操作部分140用作手柄,并且促成将膜粘附到目标对象的工作步骤。另外,操作部分140也用作附接到下文所述的机器人臂的附接部分。
操作部分140可在六个轴向方向上操作辊100。另外,操作部分140也用作附接到下文所述的机器人臂的附接部分。
在膜粘附到的目标对象是汽车车辆的车顶部分的情况下,车顶部分不包括仅在车辆长度方向和车辆宽度方向上加宽的二维平坦表面,而是包括在车辆高度方向上具有小曲率的平缓三维曲面。在将膜粘附到包括曲面的这种车顶部分的情况下,首先,从在车辆高度方向上与车顶部分分离规定距离的位置拉动膜的周边,从在车辆高度方向上与车顶部分分离规定距离的位置使操作部分140下降,并且在泡沫主体130通过对膜和车顶部分施加规定载荷来将膜按压在车顶部分上的状态下,使操作部分140例如在车辆长度方向上移动,使得泡沫主体130旋转地移动。接下来,在车辆高度方向上操作操作部分140以将辊移动到与膜分离的位置,并且辊返回到对应于按压开始的位置,并且在车辆宽度方向(对应于中心轴线AA'的方向)上从该位置移动规定距离。然后,在车辆高度方向上使操作部分140下降,并且在通过向泡沫构件130施加规定载荷来执行按压的状态下,操作部分140再次在与紧接在前的按压和移动操作的方向平行的方向上移动,使得泡沫主体130旋转地移动。这种移动可在包括平缓三维曲面的车顶部分处重复进行。
固定部分150固定支撑部分121、122和操作部分140。
图2A和图2B是示出根据本公开的实施方案的泡沫主体的视图,图2A是泡沫主体130的前视图,并且图2B是从箭头方向观察的沿线BB'截取的泡沫主体130的剖视图。
泡沫主体的外周表面135是平坦的。这里,外周表面135可以是平滑的。外周表面135可被称为平滑表面表皮层。气泡136可存在于外周表面135上。气泡136的数量没有特定限制,并且可存在多个气泡136。气泡136优选地具有小于或等于1.5mm的直径。当直径超过1.5mm时,气泡136的形状可能转移到膜。另外,在不损害泡沫主体130的柔韧性的程度上,泡沫主体130的外周表面135也可设置有薄非发泡层。
由虚线指示的中空部分139足够大到使芯部分110穿透中空部分139。外周表面135的端部部分131朝向中空部分139弯曲。端部部分131的整个圆周例如被倒角并以5mm的半径(R)形成。形成手段没有特定限制,但是可使用诸如模制、机加工或抛光等手段。从量产性的角度来看,可使用抛光。根据这种倒角,泡沫主体130的端部表面(包括由中空部分139制成为中空的内部的端部表面)和外周表面135经由R为5mm的曲面连接。曲面的R可大于或等于5mm。取决于倒角的R,与端部表面的连接部分可以是不连续的,并且倒角可包括所有端部部分,并且倒角区域可直接地连接到芯部分110。需注意,当R小于5mm时,可能出现冲击线。
如图2B所示,覆盖中空部分139的整个圆周的泡沫主体130包括多个气泡,并且气泡中的许多气泡是独立的。例如,气泡137独立于气泡138。需注意,即使当一些气泡彼此连续时,也基本上没有问题。
泡沫主体130的原料是发泡性聚氨酯树脂。在原料是聚氨酯的情况下,对应于外周表面135的表面表皮层薄且软。在本公开中,辊100可被称为软辊。另外,泡沫主体130的原材料可以是丁腈橡胶(NBR)、硅酮、氯丁橡胶(CR)或乙丙橡胶(EPDM)。
通过使用Asker C硬度计测量的泡沫主体130的外周表面135的值可大于或等于C7且小于或等于C20。当该值小于C7时,在泡沫主体130(用作按压部分)通过向膜施加载荷来按压膜时,膜可能因泡沫主体130的粘性效应而粘附到辊100。当该值超过C20时,在膜粘附到目标对象时,可能出现冲击线。这里,Asker C硬度计是由JIS标准K 7312定义的硬度计。
将参考图3A至图5B描述根据本公开的实施方案的辊的操作和动作以及效果。这里,将描述膜施加方法,并且该膜施加方法包括在通过向辊施加载荷来执行按压的状态下旋转辊,并且粘附膜。辊的一部分被示出以解释施加到辊的载荷F和辊的移动M。
图3A和图3B是根据本公开的实施方案的膜施加方法(1)的说明图,图3A是辊的一部分的前视图,并且图3B是辊的该部分的透视图。
在粘附膜300之前,膜300的外周被拉动以防止膜300的外圆周与目标对象(这里是车辆的车顶部分)200接触,并且膜300的外圆周保持从目标对象200升起。膜300包括结合到目标对象200的粘合层310和被赋予颜色、图案等的膜表面层320。
如图3A所示,泡沫主体的外周表面135经由固定部分150和支撑部分121、122在与目标对象200垂直的方向上用载荷F进行按压。在该状态下,外周表面135旋转地移动,并且因此,目标对象200和粘合层310彼此结合,并且目标对象200通过膜表面层320被赋予颜色、图案等。这里,星号指示在泡沫主体的外周表面135下方的完成粘附的区域与在端部部分131下方的非粘附区域之间的边界。非粘附区域是指粘合层310未结合到目标对象200的区域,即粘合层310从目标对象200升起的区域。
图3B是从斜上方观察的通过辊来将膜的一部分结合到目标对象的透视图。轨迹线322虚拟地指示星号(泡沫主体的外周表面135和端部部分131之间的边界)移动所沿的轨迹。膜表面层320中未留下痕迹诸如轨迹线322,但是轨迹线322的一侧结合到目标对象200并且轨迹线322的另一侧未结合到目标对象200。因此,粘附区域与非粘附区域之间的边界因光的效应而在与轨迹线322的位置基本上相同的位置处暂时地看起来像线一样,并且边界不是冲击线。
类似地,轨迹线321虚拟地指示泡沫主体的外周表面135和另一端部132之间的边界移动所沿的轨迹。膜表面层320中未留下痕迹像轨迹线321,但是轨迹线321的一侧结合到目标对象200,并且轨迹线321的另一侧未结合到目标对象200。因此,轨迹线321是因光的效应而暂时地可见的线,并且不是冲击线。
图4A和图4B是根据本公开的实施方案的膜施加方法(2)的说明图,图4A是辊的一部分的前视图,并且图4B是辊的该部分的透视图。
如参考图3A和图3B所述,在通过辊粘附膜的部分之后,辊在M的方向上移动,并且通过辊再次粘附膜的该部分。D表示辊在M的方向上移动的距离。距离D可在外周表面135的M的方向上的长度的范围内。辊可移动到辊跨过粘附区域与非粘附区域之间的边界线的位置,并且该边界线位于与轨迹线322的位置基本上相同的位置处。这里,辊跨过边界线的位置是外周表面135可通过的位置。
这里,在辊与膜接触而不向膜300施加载荷的状态下执行或在辊与膜分离的状态下执行在M的方向上的移动之后的在辊的高度方向上的定位。另外,可执行使用水的附着,并且在使用水的附着中,用水润湿目标对象200的表面,并且随后,将膜300附着到目标对象200的表面。这种使用水的附着对于暂时附着和空气释放可能是必需的。在目标对象不包括下文所述的筋的情况下,膜可在车辆宽度方向上进行一次附着,并且然后,在适当时在车辆长度方向上进行附着。
图4B是从斜对角上方观察的通过旋转地移动辊两次来将膜的一部分结合到目标对象的视图。在图4B中,位于与图3B所示的轨迹线322的位置基本上相同的位置处的粘附区域和非粘附区域之间的边界线是不可见的。这是因为图3B所示的边界线的两侧结合到目标对象200。需注意,轨迹线321和轨迹线323是因光的效应而暂时地可见的线,并且不是如参考图3B所述的冲击线。
图5A和图5B是本公开的实施方案的膜施加方法(3)的说明图。图5A是粘附到目标对象200的膜300的前视图,并且图5B是粘附到目标对象200的膜300的透视图。如图可见,当通过根据本公开的实施方案的辊粘附膜时,在膜表面层320中未出现冲击线。
参考图3A至图5B,描述了通过辊在膜300的中心处开始粘附的示例。然而,在辊在图4A的M的方向上移动时在膜300的端部处开始膜300的粘附并且膜300从膜300的一端粘附到另一端的情况下,只要图3A的端部部分131在泡沫主体的外周表面中的整个圆周被倒角并形成,即使在端部部分132未倒角和形成时,也不出现冲击线。
图6A和图6B是示出根据本公开的实施方案的包括能够进行调整的重物的辊的视图,图6A是顶透视图,并且图6B是底透视图。图6A和图6B的辊与图1A和图1B的辊的不同之处在于,图6A和图6B的辊包括能够调整用于按压泡沫主体130的载荷的重物。具有相同功能的部件由相同的附图标记表示。
为了提供放置重物的空间,支撑部分121、122比图1A和图1B的支撑部分121、122更宽。在图6A和图6B中,在支撑部分121侧的重物161比在支撑部分122侧的重物162更大且更重。因此,在泡沫主体130中,在支撑部分121侧的载荷比支撑部分122侧的载荷更高。
通过使用这种能够进行调整的重物,例如即使当目标对象包括具有不同高度的倾斜面时,通过在泡沫构件130的支撑部分121侧定位得高于支撑位置122侧时旋转地移动泡沫构件130,也可以施加到下文所述的辊的适当范围的载荷将膜按压并粘附到目标对象。
通过使用这种能够进行载荷调整的重物,可凭实验确定用于粘附目标对象和膜的载荷的最佳值。另外,在粘附的批量生产阶段,辊100可具有适当重量。例如,也可将支撑部分121、122、操作部分140、固定部分150的重量调整为适当重量。由此,在操作员用手移动辊100的所谓用手附着的情况下,这使得能够预先调整重量。另外,在工作机器人操作辊100的操作部分140的情况下,无需载荷控制,并且可仅执行六轴坐标控制。
重物包括多个重物,诸如重物161、162,并且在调整之后的重物分别设置在支撑部分121、122附近或该支撑部分处,并且因此在目标对象包括曲面的情况下,通过使辊100沿曲面移动,可向泡沫主体130施加适当范围的载荷。这里,在支撑部分121、122附近或该支撑部分处可指在由支撑部分121、122支撑的芯部分110的轴线的延长部上的区域。
膜粘附到的目标对象可包括突出部分或凹陷部分。将参考图7A、图7B、图8A和图8B来描述被配置为将膜粘附到突出部分或凹陷部分的根部部分的局部按压工具。这里,突出部分或凹陷部分的根部部分是指将位于相对低的位置处的第一基本上平坦的表面与位于相对高的位置处的第二基本上平坦的表面连接的倾斜面与第一基本上平坦的表面之间的边界。具体地,突出部分的根部部分是指所有突出部分的周缘部分,并且凹陷部分的根部部分是指与凹陷部分的底部相对应的表面的周缘部分。
图7A和图7B是示出根据本公开的实施方案的局部按压工具(1)的视图,图7A是前视图,并且图7B是透视图。在膜粘附到的目标对象是汽车车辆的车顶部分的情况下,可以一定距离设置多排加强筋(突出筋或凹陷筋,在下文中简称为筋)以向具有大面积的车顶板赋予刚性。作为被配置为将膜粘附到筋的突出部分或凹陷部分的根部部分的局部按压工具的示例,将描述筋辊400。
筋辊400包括:芯部分410,该芯部分具有圆柱形形状;支撑部分420,该支撑部分位于芯部分410的中心轴线CC'上并被配置为旋转地支撑芯部分410;按压部分430,该按压部分覆盖芯部分410的整个圆周;操作部分440,该操作部分被配置为操作按压部分430;以及固定部分450,该固定部分被配置为固定支撑部分420和操作部分440。
按压部分430不包括对应于泡沫主体130的外周表面135的部分,而是包括两个端部部分431、432,这两个端部部分是硬的。在从前方(在旋转时按压部分430执行粘附的方向上)观察两个端部部分431、432时,两个梯形的长边彼此重叠,并且按压部分430的两个端部朝向中心轴CC'的方向弯曲。由于两个端部部分431、432的尖端端部在圆周方向上是尖的,如上所述,因此膜可粘附到筋的突出部分或凹陷部分的根部部分。这里,通过使用Asker A硬度计测量的按压部分430的按压表面的值优选地大于或等于A20。这里,Asker A硬度计是JIS K 6253-3中定义的硬度计。
与辊100的操作部分140一样,在操作员用手抓住筋辊400的情况下,操作部分440可用作手柄,并且操作部分440可用作附接到机器人臂的附接部分。
图8A和图8B是示出根据本公开的实施方案的局部按压工具(2)的视图,图8A是前视图,并且图8B是侧视图。作为被配置为将膜粘附到筋的突出部分或凹陷部分的根部部分的局部按压工具的示例,将描述刮板500。
刮板包括具有薄长方体抹刀形状的主体部分510、覆盖主体部分的下表面部的下布520和覆盖主体部分的上表面部分的上布530。主体部分510的下表面部分和上表面部分包括曲面,并且下表面部分的曲率小于上表面部分的曲率。因此,在筋的突出部分或凹陷部分的根部部分薄或深的情况下,下布520适合于粘附膜。
关于刮板500的原料,主体部分510使用木材,并且下布520和上布530使用毛毡布。这里,使用Asker A硬度计测量的下布520和上布530各自的按压表面的值优选地大于或等于A20。另外,具有A20的海绵片可用作下布520和上布530。
将参考图9至图15来描述在八个突出筋(前方四个和后方四个)附接到汽车车辆的车顶部分的情况下的膜施加方法。这里,将描述使用辊100(软辊)和局部按压工具400(筋辊)的六轴控制单元的情况。然而,在手动控制的情况下也可使用类似施加方法。
图9是根据本公开的实施方案的膜施加装置的说明图。机器人臂600作为可在六个轴向方向上控制软辊100和筋辊400的控制单元与可执行6轴控制的控制电路或控制程序协作进行操作。也就是说,根据本公开的实施方案的膜施加装置包括机器人臂600和软辊100和/或筋辊400。
机器人臂600具有附接到在其中安装汽车车辆的作业空间的上侧(Z轴)的附接部分620。另外,附接部分620可附接到设置在作业空间附近或该作业空间处的地面上的桌子上。在任何情况下,可参考附接部分620的位置来执行六轴控制。这里,六轴是指在与车辆高度方向相同的方向上的Z轴、Z轴的旋转轴线γ、与Z轴正交的X轴、X轴的旋转轴线α、与Z轴和X轴正交的Y轴以及Y轴的旋转轴线β。
在汽车车辆的车顶部分大的情况下,机器人臂600的附接部分620可移动,并且因此膜可粘附到大车顶部分。另外,可安装多个机器人臂600,并且可通过使用多个机器人臂来将膜粘附到大车顶部分。
机器人臂600的尖端端部可设置有双夹持器610作为端部执行器。双夹持器610固定(或夹紧)软辊100和筋辊400的操作部分。这使得能够在不改变软辊100和筋辊400的重量的情况下使旋转轴线中的每个旋转轴线倾斜。
在使用软辊100的情况下,可在六个轴向方向上控制机器人臂600,并且可调整机器人臂600的角度以将筋辊400移动到筋辊400不干扰软辊100的位置。另选地,双夹持器610可将筋辊400移动到筋辊400不干扰软辊100的位置。在使用筋辊400的情况下,类似地,可调整机器人臂600的角度,或者可移动双夹持器610。
在机器人臂600或双夹持器610的尖端端部部分中,被配置为感测载荷的传感器诸如压力传感器可设置在软辊100和筋辊400的操作部分固定于的部位中的每个部位处。提供被配置为感测软辊100和筋辊400上的载荷的传感器,并且基于来自已经感测到载荷的传感器的数据来执行反馈控制,并且因此机器人臂600可调整软辊100和筋辊400上的载荷。另外,传感器可以是被配置为感测除压力外的物理量(例如,载荷、应变、电阻、位移等)的传感器。这里,施加到辊的载荷具有与在辊的轴向方向上的每单位长度的载荷等同的值。
施加到软辊100的载荷的下限优选地大于0.4N/cm。这是因为当载荷小于下限时,膜可能不会适当地粘附到目标对象。另外,载荷的上限可小于1.8N/cm。这是因为可抑制冲击线等的产生。另外,载荷的上限更优选地小于或等于0.9N/cm。这是因为紧接粘附之后可进一步预期稳定冲击线抑制效果。
图10是根据本公开的实施方案的膜和该膜粘附到的目标对象的说明图。膜300放置在目标对象200(汽车车辆的车顶部分)上(在车辆高度方向上),并且膜300在车辆长度方向和车辆宽度方向上被拉动。目标对象200在前方设置有四个突出筋211、212、213、214并在后方设置有四个凹陷筋221、222、223、224。
图11是根据本公开的实施方案的可六轴控制的辊(软辊100)和局部按压工具(筋辊400)的说明图。参考图11,将描述目标对象200(车辆的车顶部分)中被软辊100和筋辊400按压的部位。
软辊100对车顶部分200的基本上平坦的表面(没有筋213、214的部分)200(a)和筋213、214的突出平坦表面200(b)、200(c)进行加压。突出平坦表面各自包括具有平缓曲率的基本上突出的曲面,或者各自具有包括具有平缓曲率的基本上突出的曲面和平坦表面的组合的大体上平缓的突出形状,并且突出平坦表面适合于被软辊100加压。
突出平坦表面200(b)、200(c)是指筋213、214除根部部分200(d)、200(e)、200(f)、200(g)外的部分。由于软辊100是可六轴控制的并是软的,并且在泡沫主体轻微凹入的状态下旋转,因此在施加载荷时,突出平坦表面200(b)、200(c)可旋转地移动。
另一方面,关于突出筋或凹陷筋的根部部分(在图11的情况下,突出筋的根部部分200(d)、200(e)、200(f)、200(g)),筋辊400按压根部部分200(d)、200(e)、200(f)、200(g)。软辊100和筋辊400可控制以在六个轴向(三个坐标轴和三个旋转轴线)方向上自由地执行粘附,并且软辊100和筋辊400可在按压车顶部分200的复杂曲面时移动。
这里,由于筋辊400是硬辊,因此在膜中不出现冲击线。然而,需注意,由于载荷施加在突出筋或凹陷筋的根部部分(在图11的情况下是200(d)、200(e)、200(f)、200(g))上,因此即使在这种周缘中产生冲击线,与基本上平坦的表面不同,对目标对象200的外观的影响也更小。
图12是示出根据本公开的实施方案的作为可六轴控制的辊的(软辊100)和局部按压工具(筋辊400)的操作方向(1)的视图。图12的箭头1至9指示软辊100的移动方向。这里,由于存在四个突出前筋和四个突出后筋,因此,首先,在通过软辊100向前筋与后筋之间的区域施加载荷(箭头1)时粘附膜。接着,通过软辊100在车顶部分的向外方向上向每个前筋的基本上平坦的表面施加载荷(箭头2至5)。另外,通过软辊100在车顶部分的向外方向上向每个后筋的基本上平坦的表面施加载荷(箭头6至9)。
图13是示出根据本公开的实施方案的作为可六轴控制的辊的(软辊100)和局部按压工具(筋辊400)的操作方向(2)的视图。图13的箭头10至25指示筋辊400的移动方向。首先,通过筋辊400在车顶部分的向外方向上向每个前筋的突出部分的根部部分施加载荷(箭头10至17)。因此,关于前筋部分,可将膜粘附到车顶部分而不留下气泡。接下来,通过筋辊400在车顶部分的向外方向上向每个后筋的突出部分的根部部分施加载荷(箭头18至25)。因此,关于后筋部分,可将膜粘附到车顶部分而不留下气泡。
图14是示出根据本公开的实施方案的作为可六轴控制的辊的(软辊100)和局部按压工具(筋辊400)的操作方向(3)的视图。图14的箭头26至35指示软辊100的移动方向。首先,通过软辊100在车顶部分的向外方向上向前筋之间的基本上平坦的表面施加载荷(箭头26至30)。因此,关于前筋之间的基本上平坦的表面,可将膜粘附到车顶部分而不留下气泡。接下来,通过软辊100在车顶部分的向外方向上向后筋之间的基本上平坦的表面施加载荷(箭头31至35)。因此,关于后筋之间的基本上平坦的表面,可将膜粘附到车顶部分而不留下气泡。
这里,在筋之间的宽度基本上等于如在(a)中那样的软辊的宽度的情况下,仅需要一个行程。另一方面,在筋之间的宽度大于如(b)中那样的软辊的宽度的情况下,需要大于或等于两个行程。通过使用软辊100,可防止在第一行程和第二行程期间或在后续行程期间出现冲击线。
图15是示出根据本公开的实施方案的作为可六轴控制的辊的(软辊100)和局部按压工具(筋辊400)的操作方向(4)的视图。图15的箭头36和37指示软辊100的移动方向。箭头38和39指示筋辊400的移动方向。首先,通过软辊100在车顶部分的向外方向上向每个前筋的前部部分的基本上平坦的表面施加载荷(箭头36)。因此,关于每个前筋的前部部分中的基本上平坦的表面,可将膜粘附到车顶部分而不留下气泡。另外,通过软辊100在车顶部分的向外方向上向每个后筋的后部部分的基本上平坦的表面施加载荷(箭头37)。因此,关于每个后筋的后部部分中的基本上平坦的表面,可将膜粘附到车顶部分而不留下气泡。随后,通过筋辊400向对应于车顶部分的两侧上的车顶模制件的部分施加载荷(箭头38和39)。
如上所述,当在车顶部分的向外方向上施加载荷时,软辊100和筋辊400移动,因此可在适当地执行膜的粘合层的空气释放的同时防止在膜中对应于车顶部分的平坦表面的部位处出现冲击线。另外,膜可可靠地粘附到其中冲击线不明显的筋的突出部分的根部部分和车顶模制部分。
上文所述的膜的施加的次序、方向等可在不偏离本公开的实施方案的精神的情况下内进行适当改变。例如,在筋之间的距离宽的情况下,首先,筋之间的区域被软辊压缩,并且随后,每个筋的根部被筋辊压缩。然而,在筋之间的距离窄的情况下,首先,每个筋的根部部分可被筋辊压缩,并且随后,筋之间的区域可被软辊压缩。
另外,在车顶部分200的每个筋是凹陷筋的情况下,载荷可由筋辊400仅施加到筋的凹陷部分的根部部分,并且载荷可由软辊100施加到除根部部分外的基本上平坦的部分。
图16A、图16B和图16C是示出根据本公开的实施方案的泡沫主体130的倒圆的修改示例的视图。图16A示出了R为5mm(R1)的情况。R的上限没有特定限制,并且R可大到足以使R到达芯部分110。图16C示出在R到达芯部分110的情况下的半径(R3)。当然,R可具有中间值。图16B示出了中间R(R2)的情况。另外,在外周表面135侧的R可比芯部分110的R大。
需注意,在上文所述的实施方案中,作为示例,将膜施加到的目标对象描述为车辆。然而,膜施加到的目标对象不限于车辆,并且可以是用于安装膜的任何目标对象。这种目标对象的示例可包括火车、飞机、家具和电器。
附图标记列表
100辊(软辊)
200目标对象
300膜
400筋辊
500刮板
Claims (14)
1.一种辊,包括:
芯部分,所述芯部分具有圆柱形形状;
支撑部分,所述支撑部分位于所述芯部分的中心轴线上并被配置为可旋转地支撑所述芯部分;
泡沫主体,所述泡沫主体覆盖所述芯部分的整个圆周并包括平坦的外周表面;
操作部分,所述操作部分被配置为操作所述泡沫主体;和
固定部分,所述固定部分被配置为固定所述支撑部分和所述操作部分,其中
所述外周表面的端部部分中的至少一个端部部分朝向所述中心轴线的方向弯曲。
2.根据权利要求1所述的辊,其中所述外周表面中的气泡具有小于或等于1.5mm的直径。
3.根据权利要求1所述的辊,其中通过使用Asker C硬度计测量的所述泡沫主体的所述外周表面的值大于或等于C7且小于或等于C20。
4.根据权利要求1所述的辊,其中弯曲的所述端部部分具有大于或等于5mm的半径。
5.根据权利要求1所述的辊,其中所述固定部分包括能够调整用于按压所述泡沫主体的载荷的重物。
6.根据权利要求5所述的辊,其中所述重物包括多个重物,并且所述多个重物中的每个重物设置在所述支撑部分处或所述支撑部分附近。
7.一种将膜粘附到目标对象的膜施加装置,所述膜施加装置包括:
辊,所述辊被配置为将所述膜粘附到所述目标对象;和
控制单元,所述控制单元被配置为控制所述辊的移动,其中所述辊包括:
芯部分,所述芯部分具有圆柱形形状;
支撑部分,所述支撑部分位于所述芯部分的中心轴线上并被配置为可旋转地支撑所述芯部分;
泡沫主体,所述泡沫主体覆盖所述芯部分的整个圆周并包括平坦的外周表面;
操作部分,所述操作部分被配置为操作所述泡沫主体;和
固定部分,所述固定部分被配置为固定所述支撑部分和所述操作部分,
所述外周表面的端部部分中的至少一个端部部分朝向所述中心轴线的方向弯曲,并且
所述控制单元对所述辊执行六轴控制。
8.根据权利要求7所述的膜施加装置,还包括传感器,所述传感器被配置为感测用于按压所述辊的载荷,其中
所述控制单元基于来自所述传感器的数据来向所述辊施加载荷。
9.根据权利要求8所述的膜施加装置,其中所述载荷大于0.4N/cm且小于1.8N/cm。
10.根据权利要求7所述的膜施加装置,其中
所述目标对象包括突出部分或凹陷部分,
所述膜施加装置包括局部按压工具,所述局部按压工具被配置为将所述膜粘附到所述突出部分或所述凹陷部分的根部部分,并且
所述控制单元独立地对所述辊和所述局部按压工具执行六轴控制。
11.根据权利要求10所述的膜施加装置,其中通过使用Asker A硬度计测量的所述局部按压工具的按压表面的值大于或等于A20。
12.一种通过使用辊来将膜粘附到目标对象的膜施加方法,
所述辊包括:
芯部分,所述芯部分具有圆柱形形状;
支撑部分,所述支撑部分位于所述芯部分的中心轴线上并被配置为可旋转地支撑所述芯部分;
泡沫主体,所述泡沫主体覆盖所述芯部分的整个圆周并包括平坦的外周表面;
操作部分,所述操作部分被配置为操作所述泡沫主体;和
固定部分,所述固定部分被配置为固定所述支撑部分和所述操作部分,
所述外周表面的端部部分中的至少一个端部部分朝向所述中心轴线的方向弯曲,所述膜施加方法包括:
通过使用所述辊来粘附所述膜的一部分;
将所述辊移动到所述泡沫主体的所述外周表面位于所述膜的所述部分处的位置和所述泡沫主体的所述外周表面位于所述膜的与所述膜的所述部分相邻的另一部分的位置;以及
用所述泡沫主体的所述外周表面按压所述膜的所述部分和所述膜的所述另一部分。
13.根据权利要求12所述的膜施加方法,其中将用于按压所述辊的载荷设定到大于0.4N/cm且小于1.8N/cm的范围。
14.一种通过使用辊和用于按压目标对象的凹陷部分或突出部分的根部部分的局部按压工具来将膜粘附到包括所述凹陷部分或所述突出部分的所述目标对象的膜施加方法,
所述辊包括:
芯部分,所述芯部分具有圆柱形形状;
支撑部分,所述支撑部分位于所述芯部分的中心轴线上并被配置为可旋转地支撑所述芯部分;
泡沫主体,所述泡沫主体覆盖所述芯部分的整个圆周并包括平坦的外周表面;
操作部分,所述操作部分被配置为操作所述泡沫主体;和
固定部分,所述固定部分被配置为固定所述支撑部分和所述操作部分,
所述外周表面的端部部分中的至少一个端部部分朝向所述中心轴线的方向弯曲,
所述膜施加方法包括:
通过使用所述辊来将所述膜粘附到除所述根部部分外的所述目标对象;以及
通过使用所述局部按压工具来将所述膜粘附到所述根部部分。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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