JP2005531441A5

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Publication number: JP2005531441A5
Application number: JP2004518503A
Authority: JP
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2023-05-16

Claims

車体部分への粘着性フィルムの自動貼付のための方法であって、真空を適用できる吸引グリッパによってフィルムブランクが非粘着性の外面の２つの反対側端部に把持され、かつ張り渡されて保持され、張り渡されて保持される前記フィルムブランクが、接着されるべき前記車体部分の上方の位置に位置合わせされ、かつ前記車体部分に接着接合される方法において、
予成形の細長い塗料フィルムブランク（６）が、塗料フィルムの貼付のために次のａ）〜ｃ）により用意され、このようにして用意された前記塗料フィルムブランク（６）が、自動貼付のために次のｄ）〜ｇ）に従って移動されることを特徴とする方法：
ａ）各予成形の細長い塗料フィルムブランク（６）が、フィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）に含まれ、また前記塗料フィルムブランク（６）の外側及び下部に、粘着性であるが、容易に剥離可能な保護ストリップ（８、９）が設けられ、前記２つの保護ストリップ（８、９）の各々が、前記塗料フィルムブランク（６）の領域に配置される２つの端部において前記塗料フィルムブランク（６）の有用な長さ（Ｌ）を越えて突出する突出部（１０、１０’、１１、１１’）を有すること、
ｂ）前記フィルムブランク（６）の長手方向で測定した以下に「端部突出部」と称する一方の前記突出部（１１、１１’）の長さが、前記塗料フィルムブランク（６）の長手方向で測定した関連する端部吸引グリッパ（３１）の取付け幅（ｂ_２）にほぼ合わせられ、一方、対照的に、以下に「開始側突出部」と称する他の突出部（１０、１０’）の長さは、関連する開始側吸引グリッパ（３０）の取付け幅（ｂ_１）に同様にほぼ合わせられるが、前記開始側突出部（１０、１０’）の少なくとも前記下部保護ストリップ（９）は、前記取付け幅（ｂ_１）を越えて特定の把持長さ（ｌ）だけ長くされる引出ラグ（１２、１２’）を有すること、
ｃ）このようにして形成され、かつ前記塗料フィルムブランク（６）を含む前記フィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）が前記外側保護ストリップ（８）を伴って規定の位置に提供され、前記外側保護ストリップ（８）は、貼付ツール（２０、２０’、２０”）によって捕捉するために該貼付ツール（２０、２０’、２０”）が設けられるプログラム可能な工業用ロボットの動作領域でアクセス可能であること、
ｄ）前記フィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）が、前記貼付ツール（２０、２０’、２０”）に設けられる２つの吸引グリッパ（３０、３０’、３０”、３１、３１’、３１”）によって捕捉され、該吸引グリッパの吸引捕捉面（３２）が前記２つの突出部（１０、１０’、１１、１１’）の領域の前記外側保護ストリップ（８）の標準捕捉面（２１）に配置され、次に、張り渡されて保持される前記フィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）から捕捉されていた前記突出部（１０、１０’、１１、１１’）が、前記捕捉面（２１）から前記貼付ツール（２０、２０’、２０”）の後面（２３）の方向に斜めにかつ互いにほぼ鏡像型に突出するように、前記２つの吸引グリッパ（３０、３０’、３０”、３１、３１’、３１”）が捕捉面（２１）からそれぞれの特定の角度（α、α’）にわたって揺動されること、
ｅ）前記下部保護ストリップ（９）が、前記塗料フィルムブランク（６）の開始側端部から開始して引き出されて、前記開始側突出部（１０、１０’）によって案内され、前記下部保護ストリップが引出ラグ（１２、１２’）として使用されかつ把持ツール（５０、５０’、８０、８０’）によって把持され、前記把持ツールは前記貼付ツール（２０、２０’、２０”）内で移動し、このように前記塗料フィルムブランク（６）の接着面を露出させることができること、
ｆ）前記貼付ツール（２０、２０’、２０”）によって張り渡されて保持される前記フィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）が、接着されるべきまた規定の配向に確実にかつ非可撓に保持される前記車体部分（１）から正しい配向に位置合わせされると、前記塗料フィルムブランク（６）が、前記貼付ツール（２０、２０’、２０”）内で長手方向に移動できる可撓性ワイパ（９０、９１）によって、張り渡された分離位置から、接着されるべき前記車体部分（１）にワイプされること、
ｇ）次に、前記外側保護ストリップ（８）が、前記端部吸引グリッパ（３１、３１’、３１”）の引出運動によって、前記貼り付けられた塗料フィルムブランク（６）の外面から引き出されること。
前記捕捉されたフィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）の引張応力が前記２つの吸引グリッパ（３０、３０’、３０”、３１、３１’、３１”）の揺動運動によってせいぜい無視できる程度に変更されるように、前記揺動運動行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記吸引グリッパ（３０、３０’、３０”、３１、３１’、３１”）の揺動角度（α、α’）の大きさが、貼付工程中に、一方で前記フィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）と、他方で前記反対側吸引グリッパ（３０、３０’、３０”、３１、３１’、３１”）の捕捉面（２１）に配置される２つの区画縁（３３、３３’）の間の結合線との間に生じる最大角度（β）よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記塗料フィルム（６）の厚さに対応する支持フィルム（７）が、各々の場合に、前記突出部（１０、１１）の領域の前記２つの保護ストリップ（８、９）の間に挿入され、この結果、前記フィルム複合材（５、１５、１５’）が、ある中断部は別としてその全長にわたって３つの層で形成され、かつ均一な厚さ（Ｄ）を有することと、前記フィルム複合材（５、１５、１５’）が積層形態で提供されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記フィルム複合材（５、１５、１５’）が、少なくともほぼ水平位置に積層して提供されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記貼付工程の開始時に、前記下部保護ストリップ（９）が部分的にのみ引き出され、前記塗料フィルムブランク（６）の接着面が最初に部分的にのみ露出されることと、前記下部保護ストリップ（９）を引き出す工程の残り及び前記塗料フィルムブランク（６）の接着面の露出が、前記塗料フィルムブランク（６）を前記車体部分（１）にワイプする工程の進行に対応して実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記塗料フィルムブランク（６）が、単一方向にのみかつ１つのみのワイパ（９０、９１）で前記車体部分（１）上にワイプされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記ワイプ工程中に、ほぼ一定の間隔（Ａ）が、一方で進行する前記ワイパ（９０、９１）と、引き出される前記下部保護ストリップ（９）上の同様に進行する引出点との間に維持されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記下部保護ストリップ（９）を引き出す工程が、一方で前記下部保護ストリップ（９）を巻き付けて、前記ワイパの速度に適合する速度で移動される巻取装置の並進移動と、他方で前記巻取装置の巻き取り運動との重ね合わせによって実施され、前記巻取装置が、それ自体で、前記ワイパ（９０、９１）の速度に適合する速度で前記引出保護ストリップ（９）を同様に巻き付けることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記ワイプ工程の終了に向かって、前記端部吸引グリッパ（３１、３１’、３１”）が、接着される前記車体表面（１）に接近することを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記端部吸引グリッパ（３１、３１’、３１”）によって把持される前記フィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）の端部突出部（１１、１１’）が、前記ワイプ工程の終了に向かって摺動を継続することが許容されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記ワイプ工程が、１０〜５０Ｎ／ｃｍの線形圧力で実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記塗料フィルムブランク（６）が、１０〜２０ｍｍの厚さを有する硬質フェルトから構成されたワイパ（９１）によってワイプされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記完全に貼り付けられた塗料フィルムブランク（６）から前記外側保護ストリップ（８）を引き出すために、前記貼付ツール（２０、２０’、２０”）が、前記開始側吸引グリッパ（３０、３０’、３０”）の近傍に配置される揺動軸を中心に前記車体表面（１）から揺動して離されるか、及び／又は前記端部吸引グリッパ（３１、３１’、３１”）が、前記貼り付けられた塗料フィルムブランク（６）から前記外側保護ストリップ（８）を引き出すように、前記塗料フィルムブランク（６）の反対側端部の方向に移動されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
車体部分への粘着性フィルムの自動貼付のための装置であって、プログラム可能な工業用ロボットによって取り扱うことができ、かつ２つの吸引グリッパを有する貼付ツールを備え、前記吸引グリッパが互いに間隔を置いて配置され、かつ以下に前記貼付ツールの「動作面」と称する１つの平坦面において、前記吸引グリッパに空気又は真空を適用でき、請求項１に記載の方法を実施するために、１つのフィルムブランクを張り渡した状態で工業用ロボットによって取り扱うことができるように、前記吸引グリッパが非粘着性外面の２つの反対側端部において前記フィルムブランクを把持でき、かつ張り渡して保持できる装置において、
自動化のために設計されかつ個別ベースで製造されるフィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）に各々の場合に含まれる予成形の細長い塗料フィルムブランク（６）を貼り付けるために、前記貼付ツール（２０、２０’、２０”）に、次のａ）〜ｃ）が付与されることを特徴とする装置：
ａ）前記２つの吸引グリッパ（３０、３０’、３０”、３１、３１’、３１”）の各々が揺動できるように前記貼付ツール（２０、２０’、２０”）に配置され、また用意されていた前記塗料フィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）を移送するために前記吸引グリッパ（３０、３０’、３０”、３１、３１’、３１”）をそれらの吸引捕捉面（３２）と共に標準捕捉面（２１）、すなわち捕捉位置に揺動できるか、あるいは前記動作面（２２）と反対側にありかつ以下に「後面」（２３）と称する前記標準捕捉面（２１）から前記貼付ツール（２０、２０’、２０”）の平坦面の方向に前記吸引捕捉面（３２）が突出する、互いにほぼ鏡像型に位置する動作位置に揺動できるように、前記２つの吸引グリッパに揺動駆動部（３７、４０、４０’）が設けられること、
ｂ）平行に移動できる把持ツール（５０、５０’、８０、８０’）が、以下に「開始側吸引グリッパ」（３０、３０’、３０”）と称する前記吸引グリッパの１つに対し隣接して配置され、また一方で、前記把持ツール（５０、５０’、８０、８０’）が捕捉態勢にあるように前記開始側吸引グリッパ（３０、３０’、３０”）に沿って前記把持ツールを捕捉面（２１）に移動でき、他方で、前記捕捉面（２１）の下の開始位置から作業面（５３）に移動でき、さらに、前記作業面（５３）において、前記作業面（５３）に対し平行にかつ前記把持ツール（５０、５０’、８０、８０’）に対し平行に移動できること、
ｃ）さらに、ワイパ（９０、９１）が前記貼付ツール（２０、２０’、２０”）内に配置され、前記ワイパが前記捕捉面（２１）から移動して戻されていた待機位置から、前記ワイパが前記捕捉面（２１）に近接して配置される動作位置に、前記ワイパの動作縁部を移動でき、特定の力で押圧でき、また前記動作位置で直線にかつ前記捕捉面（２１）に対し平行に移動できること。
弾性的に装着される水平の積層プラットフォーム（９６）が、前記貼付ツール（２０、２０’、２０”）を取り扱う前記工業用ロボットの動作領域に配置され、また側面保持及びガイドウェブ（９７、９８）を有し、該ウェブの上で、前記フィルム複合材（５、１５、１５’）が少なくともほぼ水平位置で貼付ツール（２０、２０’、２０”）にスタック（９５）の形態で供給されることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
前記積層プラットフォーム（９６）が可変の高さに保持され、また前記スタック（９５）内の前記フィルム複合材（５、１５、１５’）の数に関わらず、前記スタック（９５）の上縁が常に一定の高さ位置にあるように、制御可能な高さ調整駆動部（１０５〜１０８）が前記積層プラットフォーム（９６）に設けられることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
前記捕捉されたフィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）内の引張応力が、吸引グリッパ（３０、３１）の揺動運動によってせいぜい無視できる程度に変更されるように、前記２つの吸引グリッパ（３０、３１）の揺動軸（３４）が、前記捕捉面（２１）に配置され、かつ前記塗料フィルムブランク（６）に対面する前記吸引グリッパ（３０、３１）の前記区画縁（３３、３３’）に近接して配置されることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
次のａ）〜（ｃ）を有することを特徴とする請求項１５に記載の装置：
ａ）前記開始側吸引グリッパ（３０”）の前記揺動軸受（３４”、３５”）がジャーナル軸受の形態であり、前記捕捉面（２１）に最も近い前記ジャーナル軸受（３５”）の輪郭それら自体が、前記貼付ツール（２０”）の前記捕捉面（２１）に対して前記貼付ツールの後面（２３）の方向にオフセットされるような程度に、前記ジャーナル軸受の中心点が前記貼付ツール（２０”）の前記捕捉面（２１）に対して前記貼付ツールの後面（２３）の方向にオフセットされること、
ｂ）前記端部吸引グリッパ（３１”）用の揺動軸受が、２つのロッカ（４５、４５’）を有する四棒リンク機構の形態であり、前記ロッカの各々が一方で前記端部吸引グリッパ（３１”）に関節接合され、また他方で前記貼付ツール（２０”）に関節接合され、前記端部吸引グリッパ（３１”）によって引き起こされる当該端部吸引グリッパの揺動運動のための移動する瞬間的な回転中心（４６、４６’）が、前記貼付ツール（２０”）の前記捕捉面（２１）に対する前記端部吸引グリッパのすべての位置において、前記ジャーナル軸受（３４”、３５”）に対し反対方向にオフセットされること、および
ｃ）前記ブランクに近接した前記端部吸引グリッパ（３１”）の前記区画縁（３３’）の揺動に起因する前記位置オフセット（間隔ｈ’）が、その大きさと方向に関して、前記開始側吸引グリッパ（３０”）の対応する前記位置オフセット（距離ｈ’）と同一のサイズであるように、前記端部吸引グリッパ（３１”）用の四棒リンク機構軸受が、前記ロッカ（４５、４５’）のヒンジ点と長さとの相互配置に関して設計されること。
前記吸引グリッパ（３０、３０’、３０”、３１、３１’、３１”）が、１０〜４５°の大きさのオーダのストッパ（３８、３９；３８’、３９’；４３、４４；４３’、４４’；４７、４８；４７’、４８’）によって予め決定できる固定揺動角度（α、α’）にわたって揺動できることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
前記把持ツール（５０、５０’、８０、８０’）が回転できるように装着され、かつ前記把持ツールが駆動されて回転できるように設計され、またストリップの形態でありかつ端部において前記把持ツール（５０、５０’、８０、８０’）によって把持される材料のためのコイルコアとして前記把持ツールを同時に使用できるように、前記把持ツールがその長手方向の範囲にわたってほぼ一定のほぼ丸い断面を有することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
前記把持ツールがロングノーズプライヤ（５０、５０’）の形態であり、該プライヤは前記貼付ツール内で移動でき、少なくとも捕捉態勢にある初期位置において前記捕捉面（２１）の上方に配置される上部ジョー部分（５１、５１’）を有し、また前記捕捉面（２１）の下に配置される下部ジョー部分（５２、５２’）を有し、前記下部ジョー部分（５２、５２’）のみが、前記ロングノーズプライヤ（５０、５０’）の開閉運動の方向に移動できることを特徴とする請求項１５あるいは２１に記載の装置。
前記下部ジョー部分（５２）が、完全に開口しかつ捕捉態勢にある前記ロングノーズプライヤ（５０）の初期位置において、前記捕捉面（２１）に対し直角にかつ前記貼付ツール（２０、２０’、２０”）から離れて突出するように、前記下部ジョー部分（５２）を前記ロングノーズプライヤ（５０）の開閉運動の方向に９０°にわたって揺動できることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
前記ロングノーズプライヤ（５０’）の開閉運動の方向において、前記上部ジョー部分（５１’）に向かって閉鎖方向に前記下部ジョー部分（５２’）をそれ自体に対し平行に移動でき、また開口方向に前記上部ジョー部分（５１’）から離れて移動できることと、前記ロングノーズプライヤ（５０’）全体を、側面からかつ前記フィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）の長手方向の範囲に対し横断方向に捕捉されるべき前記フィルム複合材の領域からまたその中に移動でき、前記把持ツール（５０’）を移動できる間隔（横断方向間隔Ｈ_ｑ）は、捕捉される前記フィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）の幅に少なくとも対応することを特徴とする請求項２２に記載の装置。
駆動されて回転でき同時に前記下部保護ストリップ（９）用のコイルコアとして使用される前記把持ツール（５０’）が、スピンドル（７１）に保持され、該スピンドルそれ自体は、回転できかつ駆動されて回転できるように装着されると共に直線運動駆動部（７７）に連結される中空シャフト（７０）内で軸方向に移動できるように装着され、前記把持ツール（５０’）の開閉運動は前記スピンドル（７０）の軸方向運動から導かれることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
駆動されて回転でき同時に前記下部保護ストリップ（９）用のコイルコアとして使用される前記把持ツール（８０、８０’）が、吸引ストリップの形態であり、該吸引ストリップは貼付ツール（２０、２０’、２０”）内で移動でき、該吸引ストリップに空気又は真空を制御して適用でき、該吸引ストリップはほぼ半円形又はＤ字形の断面を有し、平坦面上に吸引接触表面（８８、８８’）を有し、また前記接触面（８８、８８’）を、前記貼付ツール（２０、２０’、２０”）に保持される前記フィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）の開始側突出部（１２、１２’）に当接できることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
前記把持ツール（５０、５０’、８０、８０’）の前記捕捉面（５１”、８８、８８’）が、前記貼付ツール（２０、２０’、２０”）に保持される前記フィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）の開始側突出部（１２、１２’）に対し平行に捕捉する態勢にあるように、駆動されて回転でき同時に前記下部保護ストリップ（９）用のコイルコアとして使用される前記把持ツール（５０、５０’、８０、８０’）を回転位置に移動できることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
予め決定できる前記コイル（６８）の少なくともほぼ一定の円周速度を前記コイル（６８）の直径の増大に関わらず維持できるように、同時にコイルコアとして使用される前記把持ツール（５０、５０’、８０、８０’）の回転駆動部の回転速度を巻取工程中に制御できることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
前記ワイパ（９０、９１）及び前記把持ツール（５０、５０’、８０、８０’）が、動作位置で固定配置（間隔Ａ）して互いに結合されるか又は互いに連結され、また同一の速度で移動されることができることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
ワイプ工程の終了に向かって摺動の継続を可能にする方向に固定力を変更できるように、少なくとも前記端部吸引グリッパ（３１、３１’、３１”）のために、真空を適用できる期間中の真空の強さを別個に変更できることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
１０〜５０Ｎ／ｃｍの線形圧力で、前記ワイパ（９０、９１）を前記フィルムブランク（６）に及び／又は非可撓に保持される前記車体部分（１）に押圧できることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
前記ワイパ（９１）が、１０〜２０ｍｍの厚さを有する硬質フェルトから構成されることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
塗料フィルムブランクの外側及び下部の両方に、粘着性であるが、容易に剥離可能な保護ストリップが付与される、特定の車体部分に貼り付けるために意図される予成形の細長い塗料フィルム複合材において、
プログラム可能な工業用ロボットによって取り扱うことができる貼付ツール（２０、２０’、２０”）によって、前記塗料フィルムブランク（６）を前記フィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）に自動貼付するために、前記外側保護ストリップ（８）及び前記下部保護ストリップ（９）の両方の各々が、前記塗料フィルムブランク（６）の領域に配置される２つの端部において前記塗料フィルムブランク（６）を越えて突出し、以下に「端部突出部」と称する一方の突出部（１１、１１’）のフィルムブランク（６）の長手方向で測定した長さが、前記塗料フィルムブランク（６）の長手方向で測定した関連する端部吸引グリッパ（３１、３１’、３１”）の取付け幅（ｂ_２）にほぼ合わせられ、一方、対照的に、以下に「開始側突出部」と称する他方の突出部（１０、１０’）の長さは、関連する開始側吸引グリッパ（３０、３０’、３０”）の取付け幅（ｂ_１）に同様にほぼ合わせられるが、少なくとも前記下部保護ストリップ（９）は、保護ストリップ引出装置（把持ツール５０、５０’、８０、８０’）によって把持されるために、前記開始側突出部（１０、１０’）の前記取付け幅（ｂ_１）を越えて特定の把持長さ（ｌ）だけ長くされることを特徴とする塗料フィルム複合材。
前記フィルム複合材（５、１５、１５’、１６、１６’）が、ある中断部（１３）は別として、少なくとも前記外側保護ストリップ（８）の全長にわたって３つの層を有し、またこの範囲まで均一な厚さ（Ｄ）を有するように、前記塗料フィルム（６）の厚さに対応する支持フィルム（７）が、各々の場合に、前記保護ストリップ（８、９）の前記突出部（１０、１０’、１１、１１’）の領域の前記２つの保護ストリップ（８、９）の間に挿入されることを特徴とする請求項３３に記載の塗料フィルム複合材。
前記開始側突出部（１０）の領域において、前記外側保護ストリップ（８）が前記取付け幅（ｂ_１）を越えて把持長さ（ｌ）だけ長くされ、引出ラグ（１２）を形成するように、支持フィルム（７）を前記外側保護ストリップと前記長くされた下部保護ストリップ（９）との間に挿入して、前記長くされた下部保護ストリップに結合されること、および前記フィルム複合材（５）の長手方向に対して横断方向に走り、かつ前記把持長さ（ｌ）の周りの前記開始側突出部（１０）と前記引出ラグ（１２）との間の領域に配置される線に沿って、同一の点においてかつ前記フィルム複合材（５）の全幅にわたって前記外側保護ストリップ（８）及び前記支持フィルム（７）にスロットが付けられるが、一方、対照的に、前記下部保護ストリップ（９）はこの箇所においても連続的であることを特徴とする請求項３４に記載の塗料フィルム複合材。
前記支持フィルム（７）が前記塗料フィルム（６）と同一であるが、前記塗料フィルムブランク（６）の有用部分から中断部（１３）によって分離されることを特徴とする請求項３３に記載の塗料フィルム複合材。
前記塗料フィルムブランク（６）の接着面から前記下部保護ストリップ（９）を剥離することが、前記塗料フィルムブランク（６）を前記外側保護ストリップ（８）から剥離することよりも容易であるように、前記下部保護ストリップ（９）に非粘着性コーティングが付与されることを特徴とする請求項３３に記載の塗料フィルム複合材。