JP2006111376A - テープ貼付けユニット及びテープ貼付け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粘着テープを効率良く貼付できるテープ貼付けユニット及びテープ貼付け装置を提供することを目的とする。
【解決手段】粘着テープを引き出し可能にテープロール３９を保持する保持部３８と、回転自在かつ上下移動可能に設けられ、テープを外周面の吸引エリアで吸引保持し、被貼付物表面に押圧して貼付する貼付けローラ４０と、貼付けローラ４０が上昇した際に前進してテープを被貼付物に押圧する押付けローラ５５と、上昇した貼付けローラ４０と押付けローラ５５との間に張られているテープを切断刃により切断するカッターとを具備することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、テープ貼付けユニット及びテープ貼付け装置に関するものである。

プリント基板への部品実装にあたっては、プリント基板をハンダ槽に浸漬する前に、ハンダに浸したくない部分にマスキングテープを貼付することが行われる。マスキングテープは、片面に粘着層が設けられた粘着テープの１種であり、プリント基板をハンダ槽内に浸漬後、最終的にはプリント基板から剥がされるものである。
従来、マスキングテープの貼付作業は、熟練者による手作業によって行われていた。

しかしながら、手作業によるマスキングテープの貼付は効率が悪いという課題がある。

そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、マスキングテープ等の粘着テープを効率良く貼付できるテープ貼付けユニット及びテープ貼付け装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、本発明は、粘着テープを引き出し可能にテープロールを回転自在に保持する保持部と、支持フレームに回転自在、かつ被貼付物にテープを貼り付ける貼付位置と該貼付位置よりも上方の位置との間に亘って移動可能に設けられ、前記テープロールから引き出されたテープを外周面の吸引エリアで吸引保持し、貼付位置でテープを被貼付物表面に押圧して貼付する貼付けローラと、該貼付けローラを前記貼付位置と上方位置との間に亘って移動させる移動機構と、前記貼付けローラが上昇した際に貼付けローラによって押圧されていた位置まで前進してテープを被貼付物に押圧する押付けローラと、該押付けローラを進退動させる第１の進退動機構と、前記上昇した貼付けローラと前記押付けローラとの間に張られているテープを切断刃により切断するカッターと、前記切断刃を進退動させる第２の進退動機構とを具備することを特徴とする。これによれば、効率良く確実にテープを被貼付物に貼り付けることができる。
また、前記貼付けローラの吸引エリアは、貼付けローラが被貼付物に対して相対的に貼付け方向に移動する際の、該移動方向に向く側の半周分に亘って設けられていることを特徴とする。これによれば、貼付けローラの、テープが沿う部分のみで強力にテープを吸引保持できる。
また、前記貼付けローラはローラ軸上に回転自在に設けられ、該ローラ軸が支持フレームに回転不能かつ上下動自在に支持され、前記貼付けローラには全周に亘って吸引用の貫通穴が設けられ、前記ローラ軸に、前記貼付けローラの半周分に亘って吸引力を生じさせるべく対応する貫通穴からエアを吸引する吸引部が設けられていることを特徴とする。
また、前記切断刃によって切断された後のテープフリー端部側を前記貼付けローラの外周面側に押圧する押さえ部が設けられていることを特徴とする。これによれば、確実に貼付けローラにテープを沿わせることができる。
また、前記移動機構による貼付けローラの移動と前記第１の進退動機構による押付けローラの進退動とが連動することを特徴とする。
また、前記保持部と前記貼付けローラとの間に配設され、テープローラから引き出されたテープを両側から挟み、貼付けローラとの間のテープの弛みを防止する規制ローラと押さえローラとを有することを特徴とする。

また、本発明のテープ貼付け装置は、前記テープ貼付けユニットがロボット装置の移動アームに取り付けられ、該移動アームとともにテープ貼付けユニットが移動することにより、支持テーブル上に位置決めして配置された被貼付物にテープを貼付可能に設けられたことを特徴とする。
また、吸引エリアにテープが吸引保持された貼付けローラを貼付位置まで下降した状態で、ロボット装置の移動アームを移動させて貼付けローラを被貼付物の貼付部分に当接させ、ロボット装置によりテープ貼付けユニットを貼付け方向に移動させてテープを被貼付物上に貼り付け、次いで前記移動機構および第１の進退動機構により貼付けローラを上昇させるとともに前記押付けローラを前進させてテープを被貼付物上に押圧し、次いで第２の進退動機構を駆動してカッターの切断刃を前進させてテープを切断する制御部を具備することを特徴とする。
また、前記制御部は、テープ貼付け開始時、テープ貼付けユニットを若干前進させて後、該前進距離よりも若干長い距離後退させてテープの端部を確実に被貼付物に貼付し、次いでテープ貼付ユニットを前進させて必要長さのテープを被貼付物に貼付するよう前記ロボット装置を制御することを特徴とする。
また、前記制御部は、テープ切断後、さらにテープ貼付ユニットを前進させて、切断したテープを前記押付けローラによりさらに被貼付物に押し付けるように前記ロボット装置を制御することを特徴とする。
また、前記支持テーブルは、支持台と複数のピンを有し、支持台上に立設された複数のピンによって被貼付物を支持することを特徴とする。これによれば、被貼付物の凸部をピンとピンとの間の空間に逃がして、被貼付物の表面を容易に水平にすることができる。
また、前記ピンは、支持台に対して脱着可能に設けられ、ピンの支持台上での立設位置を変更可能であることを特徴とする。これによれば、様々な形の被貼付物に対応することができる。

本発明によれば、効率良く被貼付物に粘着テープを貼り付けることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明によるテープ貼付け装置１０の一実施形態の正面図である。このテープ貼付け装置１０は、背景技術で述べたようにプリント基板（被貼付物）にマスキングテープ（粘着テープ）を貼り付けるときに使用する装置である。
テープ貼付け装置１０は、支持テーブル１３、テープ貼付けユニット１１及びロボット装置１２を有する。
支持テーブル１３は、被貼付物である板状のプリント基板６３を支持する役目をなす。
テープ貼付けユニット１１は、マスキングテープ６４を保持しながら、支持テーブル１３によって支持されているプリント基板６３にマスキングテープを押しつけて、これを短冊状に貼り付ける役目をなす。
ロボット装置１２は、支持テーブル１３及びテープ貼付けユニット１１をそれぞれ移動可能に保持している。

まず、ロボット装置１２について説明する。
ロボット装置１２は、基台１４、支柱部１５、梁部１６、Ｙ移動部１７、移動アーム１８及びＸ移動部１９を有する。
２本の支柱部１５、１５は、互いに平行に基台１４に固定されて立設している。そして、梁部１６が２本の支柱部１５、１５を連結するように水平に掛け渡されている。
Ｙ移動部１７は梁部１６に支持されて、梁部１６に沿ってＹ方向に移動可能に設けられている。移動アーム１８はＹ移動部１７に支持されて、Ｚ方向に移動可能であると共に軸線を中心としてθ方向に回転可能となっている。この移動アーム１８の下部にテープ貼付けユニット１１が連結されて支持される。

Ｘ移動部１９は、基台１４に対してＸ方向（紙面に垂直な方向：Ｙ方向に直交する水平方向）に移動可能に設けられている。そして支持テーブル１３は、Ｘ移動部１９上に載置、固定されてＸ移動部１９と共にＸ方向に移動可能となっている。
上記構成によれば、テープ貼付けユニット１１がＺ方向に移動することで、支持テーブルによって支持されているプリント基板と、テープ貼付けユニット１１は、接離可能となる。また、テープ貼付けユニット１１が移動アーム１８の移動によってＹ方向に移動し、支持テーブル１３がＸ移動部１９の移動によってＸ方向に移動することで、テープ貼付けユニット１１とプリント基板６３との互いの位置関係をＸＹ方向に自由に変更可能となっている。さらに、テープ貼付けユニット１１は、移動アーム１８のθ方向の回動によってその向きを変更可能となっている。
Ｙ移動部１７のＹ方向への移動機構、移動アーム１８の上下動機構及び軸線を中心として回転する機構、Ｘ移動部１９のＸ方向への移動機構は、共に公知の機構を採用しうるので、特には説明しない。
尚、これらの移動は、あらかじめプログラミングされた手順に従って、自動的に移動可能に制御される。

次に図２及び図３により支持テーブル１３について説明する。支持テーブル１３は、支持台１３ａと複数のピン２４からなる。
平面形状四角形の板状に形成された支持台１３ａには、図３に示されるように複数の貫通する挿入穴２０が碁盤の目のように（マトリックス状に）規則正しく並んで設けられている。そして、挿入穴２０にピン２４が挿入されて、支持台１３ａ上にピン２４が立設される（図２参照）。つまり、ピン２４は、大径部と小径部とからなり、大径部の外径が挿入穴２０の内径よりも大きく、小径部の外径が挿入穴２０の内径より若干小さく形成されており、小径部が挿入穴２０内に挿入されることで、大径部が挿入穴２０から突出して支持台１３ａ上に固定される。こうして、複数のピン２４は、支持台１３ａに対して脱着可能に立設され、挿入穴２０それぞれに対してピン２４を挿入して固定した際には、複数のピン２０の平坦な上面は同一面上に位置する。

また、支持台１３ａの１つの角部を挟んだ２辺側には、２本のレール部２１、２１が辺にそれぞれ沿って配設されている（図３参照）。
そして、２個のホルダー２２、２２はそれぞれ、レール部２１、２１にガイドされながらレール部２１に沿って移動可能となっている。このホルダー２２は、板状の押さえ部材２３を有し、押さえ部材２３は支点２３ａを中心に回動自在となっている。

支持テーブル１３によってプリント基板６３を支持させるには、まず複数の挿入穴２０から幾つかを選択し、支持台１３ａの所定の位置に複数のピン２４を立設させる。そして、その複数のピン２４でプリント基板が水平に支持されるように、複数のピン２４上に掛け渡してプリント基板を載置する。それから、押さえ部材２３とピン２４との間でプリント基板を挟み込むように、２個の押さえ部材２３、２３を支点２３ａを中心に回動させる。押さえ部材２３、２３をレール部２１、２１に直交する位置まで回動させると、押さえ部材２３、２３の一端側がプリント基板の上面上まで回動し、ピン２４との間でプリント基板を挟み込み可能となるのである。
このとき、プリント基板は、その表面（マスキングテープを貼付したい部分を有する面）が上方を向くように支持テーブル１３上に固定する。

ところで、プリント基板の裏面には既にプリント基板から突出するように部品等が実装されて、高さの異なる凸部が複数、形成されており、通常の平坦な台上では裏面の凸部が影響して表面を水平状態に保持できない。そこで、間隔をあけて立設されている複数のピン２４によってプリント基板を支持させることにより、ピン２４同士の間の空間に、部品等によって形成される凸部を挿入して逃がすことができる。こうして、支持テーブル１３によってプリント基板は、その表面を水平にして固定される。
また、ピン２４は、碁盤の目のように配設された挿入穴２０を介して、支持台に対して脱着可能となっているので、プリント基板６３の大きさ、凸部の位置等に応じて複数のピン２４の位置を変更でき、様々な形状のプリント基板に対応することができる。

さらに、このピンを２個並列に並べて一体化したものを、プリント基板６３の支持テーブル１３上での位置決め用ピン２４ａとすることができる（図２参照）。このピン２４ａの上面には、上方に突出する突出部（図示せず）が設けられており、プリント基板６３に設けられた位置決め用の貫通穴にこの突出部を挿入することで、プリント基板を簡単に位置決めすることができる。これによれば２個の挿入穴２０、２０によって、ピン２４ａが跨る形に固定され、ピン２４ａ自体の回転を防止することができる。

次にテープ貼付けユニット１１について説明する。
図４、図７に示されるようにテープ貼付けユニット１１は、取付フレーム２５と、板状の一対の支持フレーム２６ａ、２６ｂを有し、支持フレーム２６ａは取付フレーム２５の下部から下方向へ伸びるように取付フレーム２５に固定され、支持フレーム２６ｂは、支持フレーム２６ａに対して所要間隔をあけて互いに平行となるように、適宜複数本のスペーサピン（図示せず）を介して支持フレーム２６ａに固定されている。
一対の支持フレーム２６ａ、２６ｂの下端部側にはそれぞれ車輪５１が設けられ、テープ貼付けユニット１１は２個の車輪５１によって、プリント基板上をスムーズに走行可能となっている。
取付フレーム２５の上部側には、上面で開口する挿入穴２５ａが設けられており（図４参照）、さらに取付フレーム２５の上部には、本体軸シリンダ２７が固定されている。本体軸シリンダ２７には貫通する軸穴２７ａが配設され、軸穴２７ａは、取付フレーム２５の挿入穴２５ａと連通している。

挿入穴２５ａ内に配設されている圧縮コイルバネ２８は、軸穴２７ａ内へと突出しており、軸穴２７ａ内に挿入される本体軸２９が上方から圧縮コイルバネ２８に当接している。また、本体軸シリンダ２７には、その軸線に対して直交する方向に貫通する係止穴２７ｂが設けられている。この係止穴２７ｂは上下方向に径の大きい長穴となっている（図７参照）。
これに対して本体軸２９には、その軸線に対して直交する方向に嵌入穴２９ａが設けられており、ピン体３０がこの係止穴２７ｂと嵌入穴２９ａに同時に挿入されて、本体軸２９と本体軸シリンダ２７を同時に貫通している。
テープ貼付けユニット１１は、本体軸２９がロボット装置１２の移動アーム１８下端部に適宜取付機構（図示せず）を介して着脱可能に取り付けられる。テープ貼付けユニット１１は圧縮コイルバネ２８により下方に付勢され、常時はピン体３０が係止穴２７ｂの上縁に当接する位置で停止している。テープ貼付けユニット１１は、圧縮コイルバネ２８の付勢力に抗して、ピン体３０が長穴状の係止穴２７ｂ内を移動可能な距離だけ上下動可能となっている。

ところで、マスキングテープは片面に粘着層が設けられた粘着テープの１種であり、帯状に形成されて、粘着層を内側にして円筒状の巻芯に巻き回されたテープロール３９の状態から、必要に応じて引き出されて使用される。

テープ貼付けユニット１１は、テープロール３９を回転可能に保持する保持部３８を有する。
具体的に保持部３８について説明する。
図８に示されるように１枚の支持フレーム２６ａには、板状のローラ用フレーム３１が、支持フレーム２６ａに沿いながら支持フレーム２６ａから上方に張り出すようにして支持フレーム２６ａに固定されている。ローラ用フレーム３１には、ローラ用フレーム３１に直交する方向に突出するリール軸３２が固定されている。リール軸３２のローラ用フレーム３１側には、フランジ軸受３３がリール軸３２に対して回転可能に外嵌されている。さらにフランジ軸受３３には円盤状の第１リールフランジ３４が外嵌され、固定されている。この第１リールフランジ３４には、図５に示されるように、その外周に沿って複数の貫通穴３４ａが等間隔あけて設けられている。

ローラ用フレーム３１には、反射型フォトセンサ６５ａが固定されており、ローラ用フレーム３１の貫通穴３１ａを介して第１リールフランジ３４の貫通穴３４ａの有無を検知する。貫通穴３１ａが順次検知されることにより、マスキングテープがテープロールから順調に繰り出されて、テープ貼付けユニット１１によるマスキングテープの貼付が良好に行われているかを検出することができる。
ローラ用フレーム３１には、さらに反射型フォトセンサ６５ｂが固定されており、ローラ用フレーム３１の貫通穴３１ｂを介して、保持部に保持されているテープロール３９のニアエンドを検出する。つまり、反射型フォトセンサ６５ｂによってテープロール３９の有無を検知し、所定の径以下になったテープロールの外周を検出するように設けられている。

一方、図８に示されるように、リール軸３２の先端側には、フランジ軸受３５がリール軸３２に対して回転可能に外嵌される。このフランジ軸受け３５には円盤状の第２リールフランジ３６が外嵌され、固定されている。そして、フランジ軸受３５を第２リールフランジ３６ごとリール軸３２に固定するため、ボルト型の押さえ部材３７がフランジ軸受３６の外側からリール軸受３２に嵌入される。
また、第１、第２リールフランジ３４、３６にはそれぞれ、外周面が全周に亙って切り欠かれて切欠部３４ｂ、３６ｂが形成されている。
上記構成からなる保持部３８によってテープロール３９を保持させるには、第１、第２リールフランジ３４、３６それぞれの切欠部３４ｂ、３６ｂに巻芯の内周縁側を嵌め込むようにして、巻芯を第１、第２リールフランジによって挟み込む。これによりテープロール３９は、マスキングテープが引き出し可能なように、回転自在に保持部によって保持される。

テープロール３９から引き出されたマスキングテープは、テープ貼付けユニット１１の移動に伴って転動する貼付けローラによって、プリント基板の所定部分に押し付けられ、切断部５３によって切断されて、所定の長さの短冊状にプリント基板に貼り付けられる。
まず、切断部５３について説明する。
図４、図１０及び図１１に示されるように、切断部５３は、橇型に形成されたブロック状の移動フレーム５４を有し、移動フレーム５４の先端には押付けローラ５５が、移動フレーム５４の幅方向にわたって回転可能に支持されている。さらに、移動フレーム５４には、２本のスライド軸４７ａ、４７ｂが移動フレーム５４の幅方向に貫通して固定されている。スライド軸４７ａ、４７ｂの両端側は移動フレーム５４から突出している。これらの移動フレーム５４における位置は、スライド軸４７ｂが後端側で、スライド軸４７ａがスライド軸４７ｂと押付けローラ５５との間に固定されている。

そして、移動フレーム５４は、一対の支持フレーム２６ａ、２６ｂの下端部側の間に挟まれて配設され、スライド軸４７ａ、４７ｂの各々の両端部が支持フレーム２６ａ、２６ｂに設けられた貫通穴５０内に挿入されている（図１４参照）。（このとき、移動フレーム５４は、押付けローラ５５をテープ貼付けユニット１１の走行方向前部側、スライド軸４７ｂを後部側にした姿勢で配置されている。）
貫通穴５０は、テープ貼付けユニット１１の前後方向（前側が下がる斜めの姿勢）に伸びる長穴に形成されており、スライド軸４７ａ、４７ｂの両端側が貫通穴５０内を摺動し前後に移動できる範囲で、移動フレーム５４が前後に移動可能となっている。また、移動フレーム５４の後端部には、第1エアシリンダ６７のロッド６７ａが連結されており、移動フレーム５４の前後移動は、ロッド６７ａの突出入によってなされる。こうして、移動フレーム５４の先端に設けられた押付けローラ５５を進退動させる第１の進退動機構が構成される。

図１０、１１に示されるように、移動フレーム５４上には、先端に切断刃５６ａを有するカッター５６が固定されていて、カッター５６は移動フレーム５４と共に前後移動する。
また、カッター５６の切断刃５６ａは、第２の進退動機構により進退動する。具体的には、切断刃５６ａは、押付けローラ５５の上方に位置し、移動フレーム５４上に固定された第２エアシリンダ６８のロッド６８ａの先端に固定され、ロッド６８ａが突出入することによって、マスキングテープを切断可能となっている。待機状態のときは（図１０、１３参照）、切断刃５６ａは後退していて、その先端は押付けローラ５５付近の押付けローラ５５よりも前方に突出していない位置にある。この状態から切断刃５６ａが突出することで、その先端は押付けローラ５５よりも前方へと移動する（図１１、１２参照）。

次に、貼付けローラ４０について説明する。
図５に示されるように貼付けローラ４０は、テープ貼付けユニット１１の下端部側であって、走行方向の前部側に位置して一対の支持フレーム２６ａ、２６ｂ間に回転自在に支持されていて、テープロール３９から引き出されたマスキングテープが掛け渡され、これを案内しながらプリント基板６３側に押し付けて貼り付ける役目をなす。
貼付けローラ４０は、円筒状に形成され、内周面から外周面へと貫通する複数の貫通穴４０ａが全周に亙って間隔をあけて設けられている（図７参照）。具体的には、貼付けローラ４０は、ステンレス等の金属からなる円筒状の芯部に、ゴム等の弾性部材からなる筒部を外嵌し、両者を一体化して形成される。すなわち、貼付けローラ４０の外周はゴム等の弾性部材からなる。

そして、貼付けローラ４０は、一対の支持フレーム２６ａ、２６ｂの間で固定支持されているローラ軸４１に摺動可能に外嵌することにより、回転自在に支持される。
また、ローラ軸４１には、貼付けローラ４０外周にマスキングテープを沿わせて保持するための吸引部が設けられている。吸引部は、貼付けローラ４０の半周分に亘って吸引力を生じさせるべく対応する貫通穴４０ａからエアを吸引するように設けられている。吸引部について詳しく説明すると、ローラ軸４１内には、図９に示されるように流路４３が設けられている。流路４３の一端部は、ローラ軸４１の一端部側で開口（接続開口部４４）し、流路４３の他端部は、ローラ軸４１の外周面で半周に亙って開口（吸引開口部４５）している。接続開口部４４には真空装置（図示せず）が接続されており、吸引開口部４５及び貼付けローラ４０の貫通穴４０ａを介して、貼付けローラ４０の外方からエアを吸引可能となっている。

このローラ軸４１は貼付けローラ４０と共に、支持フレーム２６ａ、２６ｂに対して上下移動可能となっている。上下移動の移動機構について図１２、図１３を用いて具体的に説明する。
ローラ軸４１は、両端部側がそれぞれ縮径されており、その縮径部の外周面の互いの反対側の２箇所で面が切断されて、平坦面が形成されている。これに対して一対の支持フレーム２６ａ、２６ｂには、斜め（上部側が前方に傾いている）に上下に伸びる長穴４６が貫通して設けられている。ローラ軸４１は、その両端側の前記平坦面が長穴４６内壁に接するように、縮径部が長穴４６内に挿入されていて、ローラ軸４１は、長穴４６に沿って摺動することで回転することなく矢印Ａ方向に昇降移動可能となっている。このとき、ローラ軸４１は、吸引開口部４５がテープ貼付けユニット１１の斜め下方の前方側で開口する姿勢となっていて、貼付けローラ４０は常に、接触面（マスキングテープを貼付する際にプリント基板との間でマスキングテープを挟んで押圧する部分）を含んだ前方側の外周の半周分（図１３の点線Ｄに沿う部分。例えば、貼付けローラ４０の中心から下ろした垂線から、角度ほぼ１０度後退した位置から、前方から上方側に向けた１８０度分であるとよい。）に亙る範囲でのみ、貫通穴４０ａを介した真空装置による吸引がなされる。この構成により、貼付けローラ４０は、外周面のうち、接触面を含む前側半周分のみでマスキングテープを吸引して外周面に沿わせ、保持することができる。

ローラ軸４１の両端部側で同様の構成が用いられるので、図１３により片側で説明すると、支持フレーム２６ａの外側には支持フレーム２６ａに沿って、くの字型の揺動アーム４２が支点４２ａを中心に揺動可能に配設されている。揺動アーム４２の一端部４２ｂ側は二又状に形成されていて、この二又部内に前述のスライド軸４７ａの端部が係合している。

揺動アーム４２の他端部４２ｃ側は、ピン４８を介してリンク部材４９の他端部４９ｃ側に回動自在に連結されている。このリンク部材４９の一端部４９ａ側は、ローラ軸４１の端部側に回動自在に連結されている。
上記構成によれば、第１エアシリンダ６７のロッド６７ａの突出により、スライド軸４７ａが前側下方へ移動し、これにより揺動アーム４２の一端部４２ｂが下方へと押し下げられ、逆に他端部４２ｃ側が上昇する。これに連動して、リンク部材４９が持ち上げられ、貼付けローラ４０は長穴４６にガイドされつつローラ軸４１と共に上昇する（図１２参照）。
この状態から、第１エアシリンダ６７のロッド６７ａを縮退させると、スライド軸４７ａが後側上方へ移動し、揺動アーム４２の一端部４２ｂ側が持ち上げられて、他端部４２ｃ側が下降する（図１３参照）。これに連動して、リンク部材４９が押し下げられて、貼付けローラ４０は長穴４６にガイドされつつローラ軸４１と共に下降する（貼付けローラ４０は貼付位置にくる。）。これにより、貼付けローラ４０は、マスキングテープを貼り付ける際の位置である貼付位置と該貼付位置よりも上方の位置との間に亘って移動可能となる。
また、上記構成により、貼付けローラ４０が上昇した際には（移動フレーム５４が前進する）、押付けローラ５５が前方へと移動し、貼付けローラ４０が下降した際には、押付けローラ５５が後退することとなる。このように、貼付けローラ４０の昇降移動と連動して、押付けローラ５５が前後に進退動する。

また、図４、５に示されるように、テープロール３９の保持部３８と貼付けローラ４０との間には、マスキングテープ６４を挟み込んで転動しながら案内する２本のローラ（押さえローラ５７と規制ローラ５８）が、それぞれ一対の支持フレーム２６ａ、２６ｂの間で回転可能に支持されている。
押さえローラ５７は、規制ローラ５８の上方に位置し、引張コイルバネ（図示せず）によって常時規制ローラ５８側に引っ張られて規制ローラ５８に押圧されている。押さえローラ５７は、その外周面が幅方向に凹凸となる波型に形成されており、マスキングテープとの接触面を減らして、マスキングテープの、粘着層による押さえローラ５７への巻き付きを防止している。
テープロール３９から一旦引き出されたマスキングテープ６９が、テープロール３９から貼付けローラ４０の間で、転動する押さえローラ５７と規制ローラ５８との間で挟み込まれることにより、マスキングテープがテープロール３９側へと押し戻されて撓んだり、さらに貼り付いて絡まることを防止できる。

また、カッター５６でマスキングテープを切断した後、テープロールから引き出されているマスキングテープ６４の先端部側を貼付けローラ４０外周面に速やかに吸引保持させるため、マスキングテープを貼付けローラ４０側へ押し付けて案内するテープ押さえ部５９が設けられている（図５、１４参照）。テープ押さえ部５９は、シリコンゴム等からなる板状の押さえ部６０を有し、この押さえ部６０によってマスキングテープを幅方向に押さえて貼付けローラ４０側へ案内する。

押さえ部６０は、板状のレバー５２の下部に、押さえ固定部６１により先端側が貼付けローラ４０の下部外周面方向に向けて突出するように固定されている。
レバー５２の他端部５２ａ側には、ローラ軸４１の一端部側の外径よりも大きい内径の貫通穴（図示せず）が形成されている。この貫通穴にローラ軸４１の一端部側が挿入されることにより、レバー５２はローラ軸４１によって揺動自在に支持されている。レバー５２は、自重のバランスにより、図１４において時計回転方向に揺動する。
また、支持フレーム２６ｂには、ピン６６が突設されており、レバー５２の一端部５２ｂ側がこのピン６６の上部に係止されて、レバー５２の時計回転方向への揺動が規制される。

上記構成からなるテープ押さえ部５９によれば、貼付けローラ４０が下降した位置にあるときは、押さえ部６０の先端は貼付けローラ４０に接近した位置にある（図５参照）。この状態から貼付けローラ４０が上昇するに従って、押さえ部６０はその自重によって徐々に貼付けローラ４０に沿いながらその下方に回りこむようになる（図１４参照）。これにより、切断された後のマスキングテープの先端側（テープフリー端部側）は押さえ部６０に押されて案内され、貼付けローラ４０の外周に沿うようになる。押さえ部６０によって貼付けローラ側へ案内されたマスキングテープは、速やかに貼付けローラに吸引されてその外周に沿って密着する。

また、図１４に示されるようにマスキングテープを貼付けロール４０の上部側に押さえ付けて沿わせるため、シリコンゴムからなる押さえ板６２が設けられている。板固定部６２ａに固定された押さえ板６２は、支点軸６２ｂを中心に回動可能に支持フレーム２６に支持され、その先端が自重により常時貼付けローラ４０の上部に上方から当接して、回転が規制されている。マスキングテープを押さえ板６２の先端と貼付けローラ４０との間を通過させることで、マスキングテープは、押さえ板６２に押されて、貼付けローラ４０に沿うようになる。
この押さえ板６２は、マスキングテープの先端側（テープフリー端部側）を貼付けローラ４０の吸引エリアに確実に押し付けて吸引力を及ぼさせるために設けてある。すなわち、貼付けローラ４０の吸引エリアは、その略半周分にわたって設けられているが、押さえ板６２は、半周分の始端側を確実に覆うようにマスキングテープを貼付けローラ４０の外周面に押圧する。
また、上記押さえ部６０は、上記吸引エリアの終端部を十分に覆うようにマスキングテープの最先端側を貼付けローラ４０の外周面に押圧するのである。こうして、マスキングテープが確実に貼付けローラ４０外周面に吸引保持される。

また、ローラ軸４１の流路４３内の圧力を検知する圧力センサ（図示せず）が設けられている。通常の使用状態では、貼付けローラ４０の複数の貫通穴４０ａが全て閉塞されることはないが、マスキングテープが誤って１周以上貼付けローラ４０に巻き付いてしまうと、貫通穴４０ａが全て閉塞されてしまう。この違いによる流路４３内の圧力差を圧力センサ（図示せず）が検知することで、マスキングテープの貼付けローラ４０への巻きつきを検出し、これによる誤動作を防止できる。

上記構成からなるテープ貼付け装置１０の動作について説明する。
プリント基板６３へのマスキングテープ貼付作業の準備として、まず、マスキングテープをテープ貼付けユニット１１に装着する。
具体的には、テープロール３９を前述のように保持部３８に保持させ、マスキングテープを引き出す。そして、引き出したマスキングテープを、図４に示されるように押さえローラ５７と規制ローラ５８との間で挟み込ませてこの間を通過させ、さらに押さえ板６２と貼付けローラ４０の間、及び押さえ部６０と貼付けローラ４０との間を通過させる。そして、マスキングテープの先端部側を貼付けローラ４０の前側に掛け渡す。このとき、マスキングテープの粘着層が外側に露出するように、マスキングテープを貼付けローラ４０に沿わせるのである。

一方、プリント基板６３は、前述の方法によって支持テーブル１３上に載置し、位置決めして固定する。
テープ貼付け装置１０のメインスイッチをオンにすると、真空装置が作動し、貫通穴４０ａを介して吸引がなされ、マスキングテープが貼付けローラ４０の接触面を含む前側で吸引されて貼付けローラ４０に貼りつく。以後、真空装置は、メインスイッチをオフにするまで作動している。

それから、プリント基板６３上の、マスキングテープを短冊状に貼付したい部分（貼付部分、図３参照）６３ｂの始端部６３ａの上方に、テープ貼付けユニット１１が位置するように、ロボット装置１２によってプリント基板６３と、待機状態にあるテープ貼付けユニット１１とをそれぞれＸ、Ｙ方向に移動させる。さらに、テープ貼付けユニット１１の前後方向が、貼付部分６３ｂの伸びる向きに一致し、テープ貼付けユニット１１の前側が貼付け方向（矢印Ｂ方向）に向くように、移動アーム１８をθ方向に回動させる。
尚、テープ貼付けユニット１１の待機状態とは、ロボット装置によるＺ方向の移動により、テープ貼付けユニット１１が支持テーブル１３に固定されたプリント基板６３から離れた上方に位置し、第１エアシリンダ６７のロッド６７ａが突出して第２エアシリンダ６８のロッド６８ａが縮退している状態である。すなわち、貼付けローラ４０は上昇した位置にあり、押付けローラ５５はカッター５６と共に前方へと移動した状態で、カッター５６の切断刃５６ａは移動フレーム５４上で後退した位置にある。

テープ貼付けユニット１１とプリント基板６３の位置合わせ工程が終了したら、第１エアシリンダ６７のロッド６７ａを縮退させて、貼付けローラ４０を下降させると共に押付けローラ５５を後退させる。
この状態で、ロボット装置１２によるＺ方向の移動により、２個の車輪５１、５１がプリント基板６３に当接し、貼付けローラ４０がマスキングテープを介してプリント基板６３を押圧するように、テープ貼付けユニット１１を下降させる。このとき、テープ貼付けユニット１１は、圧縮コイルバネ２８を介して移動アーム１８に連結されているので、車輪５１や貼付けローラ４０が弾性を有してプリント基板６３に当接し、プリント基板６３の凹凸や傾斜を吸収して、貼付け工程によるプリント基板６３の割れ等が防止できる。

この状態で、テープ貼付けユニット１１を前進させることにより、２個の車輪５１及び貼付けローラ４０が転動し、テープロール３９からマスキングテープが繰り出されながら、貼付けローラ４０によってマスキングテープが押圧されて、テープ貼付けユニット１１が前進した距離の長さ分、マスキングテープがその先端部側から徐々に連続してプリント基板に貼り付けられていく。このとき、マスキングテープは、貼付けローラ４０の前方側に掛け渡されているので、テープ貼付けユニット１１の前方への進行により、マスキングテープは良好にテープロール３９から繰り出されていく。
尚、テープ貼付けユニット１１の前進、後退移動は、プリント基板に対する相対的な移動であるので、テープ貼付けユニット１１のＹ方向への移動によっても、支持テーブル１３のＸ方向への移動によってもどちらでもできる。

上記マスキングテープの貼付けの開始にあたっては、まず、テープ貼付けユニット１１を若干（適当な距離、数ｍｍ程度が良い）前進させた後、前進させた距離よりも若干長い距離後退させる。こうして、テープロールから引き出されているマスキングテープの先端部側をプリント基板に押付け、さらに先端部の前後を貼付けローラ４０が行き来することで、先端部をプリント基板側に確実に押し付けて貼り付けることができる。
その後、テープ貼付けユニット１１を必要長さ連続して前進させることで、プリント基板上の貼付部分６３ｂに、連続的にマスキングテープ６４を貼り付けて行く（図１３参照）。

こうして、貼付部分６３ｂ上にマスキングテープ６４が貼付されたら、第１エアシリンダ６７のロッド６７ａを突出させて、貼付けローラ４０を上昇させると共に、押付けローラ５５を前方へと移動させる。これにより、押付けローラ５５は、その直前に貼付けローラ４０のあった位置、或いはその付近まで移動して、マスキングテープを介してプリント基板を押圧する。
この状態でテープ貼付けユニット１１を若干（適当な距離、数ｍｍ程度がよい）前進させることにより、押付けローラ５５が転動しながらマスキングテープを押圧するので、貼付けローラ４０と押付けローラ５５との間で、マスキングテープが弛みのないピンと張った緊張状態で掛け渡される。そこで、第２エアシリンダ６８のロッド６８ａを駆動しカッターの切断刃５６ａを突出させて（図１２参照）、貼付けローラ４０と押付けローラ５５との間でマスキングテープ６４を切断する。尚、切断後は、速やかに切断刃５６ａを後退させる。

マスキングテープの切断により、それまでマスキングテープに当接して押上げられていた押さえ部６０が、貼付けローラ４０の下方へと回り込み、切断されたマスキングテープの先端部側（テープフリー端部側）を貼付けローラ４０側へと押し付けて案内する。このとき、真空装置によって貼付けローラ４０内部から吸引力が作用しているので、マスキングテープの先端部側は、速やかに貼付けローラ４０の外周面に沿って密着することとなる。

この後、さらにテープ貼付けユニット１１が若干（適当な距離、数ｍｍ程度が良い）前進する。これにより、プリント基板に貼りつけられた短冊状のマスキングテープの終端部（カッターによる切断端部）上を越えて押付けローラ５５が前進し、押付けローラ５５によって終端部をプリント基板側に押し付けて確実にマスキングテープを貼付することができる。
こうして、プリント基板の所定部分に、短冊状にマスキングテープを貼り付けることができたら、再びロボット装置によりテープ貼付けユニット１１を上昇させ、前述の待機状態として次の貼付け動作に備える。このとき、マスキングテープの先端部側は、貼付けローラ４０に吸引保持されている状態なので、速やかに次の貼付け動作に移行できる。つまり、貼付けローラが下降するだけで、マスキングテープをプリント基板との間に挟み込んで押圧することができる。

上記テープ貼付け装置１０の一連の動作は、制御部によって制御される。つまり、制御部は、支持テーブル１３におけるマスキングテープを貼り付ける位置、貼り付ける長さ等の異なる複数のプログラムを有し、使用者によって選択されたプログラムに従って、ロボット装置１２、第１エアシリンダ６７、第２エアシリンダ６８等の動作を制御する。これにより、大きさ、貼付け位置、貼り付け長さ等の異なる様々なプリント基板に対して、自動的にマスキングテープを貼り付けることが可能となる。

この実施形態では以下のような効果を得ることができる。
ロボット装置１２によってテープ貼付けユニット１１と支持テーブル１３が移動可能となっているので、熟練者に頼ることなく自動的にマスキングテープをプリント基板に貼りつけることができ、効率的である。
また、テープ貼付けユニット１１と支持テーブル１３は、一方が他方に対して相対的にＸ、Ｙ方向へ移動可能となっているので、プリント基板の支持テーブル１３上での位置を変えることなく、プリント基板のどの位置でもマスキングテープを貼りつけることができる。
また、貼付けローラ４０は、マスキングテープを常に吸引保持しているので、連続的に貼付け作業を行うことができる。
また、貼付けローラ４０は、必要な部分のみでマスキングテープを吸引保持しているので、小さい真空装置によって効果的にマスキングテープを吸引することができる。その上、貼付けローラ４０の後側でマスキングテープが吸引されて、貼付けローラ４０にマスキングテープが絡みつくことによる誤動作を防止できる。

以上、本発明につき好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論である。例えば、次のように変更してもよい。
ロボット装置１２は、支持テーブル１３を一定位置で固定して保持するのに対し、移動アーム１８がＸ方向、Ｙ方向へ移動するものであってもよい。さらに、支持テーブル１３がθ移動するものであってもよい。ロボット装置１２は、テープ貼付けユニット１１と支持テーブル１３とを保持し、一方を他方に対して相対的にＸ、Ｙ及びθ方向へ移動させるものであれば、どちらを移動させてもよい。θ方向への移動は無くてもよい。
また、マスキングテープの幅の異なるテープロールを各々保持した複数個のテープ貼付けユニット１１を並列に並べて固定したものをロボット装置の移動アーム１８に連結し、複数個のテープ貼付けユニット１１のうちの１つが選択されて、その貼付けローラ４０によって貼付け作業が行われるようにしてもよい。これによれば、テープロールを取り換えることなく、連続して、幅の異なるマスキングテープを貼りつける作業を行うことができる。

また、実施形態としてプリント基板にマスキングテープを貼り付ける際に用いるテープ貼付け装置を挙げて説明したが、本発明によるテープ貼付け装置は、マスキングテープに限定されず、例えばセロハンテープ等の広い範囲の粘着テープに対して有効であり、また被貼付物としては板状のプリント基板に限らず、例えば円柱状もの等あらゆる物に対して有効である。被貼付物が円柱状の場合は、θ方向に回転可能なアーム型の支持部によって被貼付物が保持されるように構成するとよい。

テープ貼付け装置の全体構成を示す正面図である。 支持テーブルの構成を示す断面図である。 支持テーブルの構成を示す上面図である。 テープ貼付けユニットの構成を説明する右側面図である。 テープ貼付けユニットの構成を説明する左側面図である。 テープ貼付けユニットの構成の概略を説明する左側面図である。 テープ貼付けユニットの下部側の構成を説明する正面図である。 テープ貼付けユニットの構成を説明する正面図である。 貼付けローラの吸引機構を説明する断面図である。 カッターの構成を示す断面図である。 カッターの動作を示す断面図である。 貼付けローラ及びカッターの動作を説明する概略図である。 貼付けローラ及びカッターの動作を説明する概略図である。 テープ貼付けユニットの構成の概略を説明する右側面図である。

符号の説明

１０ テープ貼付け装置
１１ テープ貼付けユニット
１２ ロボット装置
１３ 支持テーブル
３８ 保持部
３９ テープロール
４０ 貼付けローラ
５６ カッター
６３ プリント基板
６４ マスキングテープ

Claims (12)

1. 粘着テープを引き出し可能にテープロールを回転自在に保持する保持部と、
   支持フレームに回転自在、かつ被貼付物にテープを貼り付ける貼付位置と該貼付位置よりも上方の位置との間に亘って移動可能に設けられ、前記テープロールから引き出されたテープを外周面の吸引エリアで吸引保持し、貼付位置でテープを被貼付物表面に押圧して貼付する貼付けローラと、
   該貼付けローラを前記貼付位置と上方位置との間に亘って移動させる移動機構と、
   前記貼付けローラが上昇した際に貼付けローラによって押圧されていた位置まで前進してテープを被貼付物に押圧する押付けローラと、
   該押付けローラを進退動させる第１の進退動機構と、
   前記上昇した貼付けローラと前記押付けローラとの間に張られているテープを切断刃により切断するカッターと、
   前記切断刃を進退動させる第２の進退動機構とを具備することを特徴とするテープ貼付けユニット。
2. 前記貼付けローラの吸引エリアは、貼付けローラが被貼付物に対して相対的に貼付け方向に移動する際の、該移動方向に向く側の半周分に亘って設けられていることを特徴とする請求項１記載のテープ貼付けユニット。
3. 前記貼付けローラはローラ軸上に回転自在に設けられ、該ローラ軸が支持フレームに回転不能かつ上下動自在に支持され、前記貼付けローラには全周に亘って吸引用の貫通穴が設けられ、前記ローラ軸に、前記貼付けローラの半周分に亘って吸引力を生じさせるべく対応する貫通穴からエアを吸引する吸引部が設けられていることを特徴とする請求項２記載のテープ貼付けユニット。
4. 前記切断刃によって切断された後のテープフリー端部側を前記貼付けローラの外周面側に押圧する押さえ部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項記載のテープ貼付けユニット。
5. 前記移動機構による貼付けローラの移動と前記第１の進退動機構による押付けローラの進退動とが連動することを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項記載のテープ貼付けユニット。
6. 前記保持部と前記貼付けローラとの間に配設され、テープローラから引き出されたテープを両側から挟み、貼付けローラとの間のテープの弛みを防止する規制ローラと押さえローラとを有することを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項記載のテープ貼付けユニット。
7. 請求項１〜６いずれか１項記載のテープ貼付けユニットがロボット装置の移動アームに取り付けられ、該移動アームとともにテープ貼付けユニットが移動することにより、支持テーブル上に位置決めして配置された被貼付物にテープを貼付可能に設けられたことを特徴とするテープ貼付け装置。
8. 吸引エリアにテープが吸引保持された貼付けローラを貼付位置まで下降した状態で、ロボット装置の移動アームを移動させて貼付けローラを被貼付物の貼付部分に当接させ、ロボット装置によりテープ貼付けユニットを貼付け方向に移動させてテープを被貼付物上に貼り付け、次いで前記移動機構および第１の進退動機構により貼付けローラを上昇させるとともに前記押付けローラを前進させてテープを被貼付物上に押圧し、次いで第２の進退動機構を駆動してカッターの切断刃を前進させてテープを切断する制御部を具備することを特徴とする請求項７記載のテープ貼付け装置。
9. 前記制御部は、テープ貼付け開始時、テープ貼付けユニットを若干前進させて後、該前進距離よりも若干長い距離後退させてテープの端部を確実に被貼付物に貼付し、次いでテープ貼付ユニットを前進させて必要長さのテープを被貼付物に貼付するよう前記ロボット装置を制御することを特徴とする請求項８記載のテープ貼付け装置。
10. 前記制御部は、テープ切断後、さらにテープ貼付ユニットを前進させて、切断したテープを前記押付けローラによりさらに被貼付物に押し付けるように前記ロボット装置を制御することを特徴とする請求項８または９記載のテープ貼付け装置。
11. 前記支持テーブルは、支持台と複数のピンを有し、支持台上に立設された複数のピンによって被貼付物を支持することを特徴とする請求項７〜１０のうちのいずれか一項記載のテープ貼付け装置。
12. 前記ピンは、支持台に対して脱着可能に設けられ、ピンの支持台上での立設位置を変更可能であることを特徴とする請求項１１記載のテープ貼付け装置。

Images