JP2007530336A - 自己接着性保護フィルムを車体に自動的に貼り付けるためのシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、自己接着性保護フィルムを車体に自動的に貼り付けるための独国特許出願公開第１９８０９５１５Ａ１号明細書によるシステムに関する。本発明の目的は、生産性を向上させつつ投資費用を低減するように前記システムを改良することである。前記目的は、サイクル時間内にフィルムをすべての車体部分（２、３、４）に同時に貼り付けることができるように、それぞれのフィルム（２４）を共同して取り扱って貼り付けるために、一方の貼付ステーション（１０）が、対向する固定された産業用ロボット（１２、１３、１４）の内の２対（１３ａ、ｂと１４ａ、ｂ）を備え、一方、他方の貼付ステーション（９）が、対向する固定された産業用ロボット（１２、１３、１４）の内の１対（１２ａ、ｂ）を備える２つの別個の貼付ステーション（９、１０）を提供することによって達成される。１対のロボットのそれぞれの１つのロボットは、１組の工具の部分として供給ロール（２２、２２、２２）用の取付具及び切断装置を含み、一方、前記１対のロボットの反対側の貼付ロボットは吸引装置を支持する。要求された正確な輪郭に従って、引っ張られたフィルムを穿孔するために、そのフィルムは、固定された穿孔工具（６０）に沿って移動される。複数の供給ロール（２２、２２’、２２”）用のマガジン（２１、２１’、２１”）はロボットの近傍に配置され、貼付ロボット（１２ａ、１３ａ、１４ａ）は、必要に応じて供給ロールを前記マガジン（２１、２１’、２１”）から自動的に移送させる。供給ロールは比較的小さく、また約１００〜２００回の貼付工程に必要なフィルムを含む。各供給ロール（２２、２２’、２２”）には、硬質厚紙又はプラスチックから作製された使い捨て可能な巻芯（２３）が設けられる。

Description

本発明は、開示されているように、例えば、以下の文で略して特許文献１と記載されている独国特許出願公開第１９８０９５１５Ａ１号明細書から明らかであるように、請求項１の前段に記載の自己接着性保護フィルムを車体に自動的に貼り付けるためのシステムに関する。

車体は、主に、従来のセダンタイプの３つの車体水平部分、すなわちボンネット、ルーフ及び後部パネルであり、新車を製造現場から自動車販売業者に輸送するために、適切な自己接着性保護フィルムを前記車体水平部分全体に貼り付けることによって、前記車体水平部分が保護されるようにする。輸送保護フィルムを貼り付けるための特許文献１により開示されているシステムは、複数の作業ステーションを備える小さい製造ラインを本質的に示している。このシステムにおいて、組み立ての完了した、フィルムを貼り付けるべき車両は車両自体の車輪で支えられており、貼付システムの種々のステーションを通って順次搬送され、保護フィルムを貼り付けている間、車両は一時停止する。

本発明を正確に理解できるようにするためには、特許文献１により開示されている貼付システムの運転モードを正確に理解する必要があり、このために、初めに、このシステムについてより詳細に説明する。

特許文献１による貼付システムの第１の作業ステーションでは、保護フィルムの供給ロールは、ロール軸線が輸送方向に対して横方向に配置された状態でコンベヤラインの上方の中央に固定配置され、したがって、フィルムは供給ロールから輸送方向に引き出される。この場合、上述の３つの車体部分の各々のために、別個の供給ロールがそれぞれ設けられ、軸方向で測定された前記供給ロールの幅は、車体の長手方向で測定された関連する車体部分の長さに一致する。３つの供給ロールの各々は、異なる高さに配置されるので、必要に応じて、フィルムを３つのロールの各々から引き出すことができる。供給ロールは、少なくとも１つの作業シフトに必要なフィルムを含む程度に十分な大きさにその都度寸法決めされる。

既知の貼付システムでは、供給ロールの各々の側における引き出し方向において、その都度、２つの吸引装置によって、適切なフィルムが固定保持されて、ある距離に水平に引っ張られ、このフィルムが供給ロールから未だ切断されない。このフィルムの接着面は下方を向いている。ミシン目は、第１の作業ロボットの加熱された切断工具によって、引っ張られているこのフィルムの非接着表面の規定位置に正確な輪郭で形成される。その後に、これらのミシン目に沿って、不要な保護フィルムの領域を除去できる。供給ロールと全く同様に、フィルムを引っ張る３対の固定吸引装置の各々は、垂直方向において、ミシン目を描く作業ロボットが、上下に引っ張られた２つのフィルムの間にある作業ロボットの作業工具に妨害されることなく届くことができるような垂直距離に互いに配置される。

それぞれの供給ロールとは反対側の前方吸引装置の各々の側に平行に、移動させることができる切断ナイフを有する切断バーがその都度配置され、この切断バーによって、別の加工処理のために引き出されてミシン目が既に設けられているフィルムを供給部から切断できる。さらに、フィルムを引っ張る吸引装置の各々の端部には、すなわちそれぞれ左右両方には、機械的に開閉させることができる機械的フィルム挟みが配置され、この機械的フィルム挟みは、それらのフィルム挟み先端部によって、フィルムの周囲の表面及び裏面の側縁に到達する。これらのフィルム挟みは、例えば、他の作業ロボットの吸引装置への移送中にフィルムを一時的に保持するか、あるいは欠陥又はしわを生じさせることなく、フィルム引き出しステーションの吸引装置によって、フィルムを再び持ち上げることができるように、引き出し動作後にフィルムを横方向に引っ張る。

引っ張って保持されてミシン目が設けられているフィルムは、別の加工処理のために第１の貼付ロボットによって持ち上げられ、前記ロボットの作業アームの手首には、吸引装置が設けられる。この第１のロボットは、車両の搬送ラインの横方向の側に設置され、またフィルム引き出しステーションと貼付ステーションとの間で長手方向に移動できる。貼付ロボットへのフィルム移送中に、最初に、引き出された側にある前方吸引装置の２つのフィルム挟みが閉じて、引っ張られたフィルムの側縁の前端を確実に保持し、またそのフィルムを横方向に引っ張り、同時に、引き出された側にある吸引装置が、フィルムの保持を解除して、引き出された側に配置されかつフィルムを持ち上げる上述の貼付ロボットの吸引装置のための空間を形成するために、少なくとも配置幅だけ横方向に移動する。次に、ロールに近接するフィルム引き出しステーションの後方吸引装置が通気され、この結果、穿孔されたフィルムは、供給ロールと貼付ロボットの吸引装置との間でのみ依然として引っ張られている。その次に、貼付ロボットが、所定の長さのフィルムを供給ロールから水平に引き出し、その後、第２の貼付ロボットの吸引装置が、引き出されているフィルムの後端に、すなわち上述の切断バーの側に配置され、前記ロボットが、車両搬送ラインの反対側に配置されて、引き出されたフィルムの後端を持ち上げる。その次に、引き出された側にある前方吸引装置も、切断バーのすぐ側の前方吸引装置の作業位置に再び移動され、また引き出された側にある両方の吸引装置が作動される。このようにして、引き出されたフィルムは、最初に、フィルム引き出しステーションの２つの固定吸引装置によって、また対向する２つの貼付ロボットの吸引装置によって保持される。次に、貼付ロボットによって保持されたフィルムは、ナイフバーによって、引っ張って固定されたフィルムから分離され、また２つの貼付ロボットは、それらによって保持されたフィルムを貼付ステーションに移動させ、互いに同期して協働する運動によって、当初長手方向に引っ張られていたフィルムを車両の搬送方向に対して横方向に旋回させる。貼付ロボットによって持ち上げられたフィルムのこの方向付けにおいて、前記フィルムを、関連する車体部分の上方に整列させ、垂直に近づけて貼り付けることができる。

上述したように、ほとんどの場合、３つの車体水平部分は、それらの全体に貼り付けられる保護フィルムを有しなければならないので、概説した手順を３回繰り返さなければならず、すなわち、適切なフィルムを車両の３つの車体部分の各々にそれぞれ貼り付けなければならない。３回行うべきこれらの貼付手順は、対向する同一の対の貼付ロボットによって、ある時間差で順々と行われることであり、これにより、比較的長いサイクル時間が生じるであろう。したがって、サイクル時間を短縮するために、特許文献１による貼付システムは、対向する２対の貼付ロボットを提案しており、この貼付ロボットは、ほぼ同時に動作するが、それでもなお、それぞれのフィルムは、空間上の理由によりまた取り扱い上の理由により、２対のロボットによって、フィルム引き出しステーションから時間差をおいて引き出さなければならない。次に、第３の車体部分には、貼付が同時に行われた車体の初めの２つの部分に対して遅れて、２対のロボットの内の１つによって行われる貼付を施さなければならない。原理的には、対向する３対の貼付ロボットを貼付システムに設けることも可能であるので、３つのすべての車体部分に同時に貼付を施すことが可能である。しかし、このことは、第３の１対のロボット用の別の貼付ステーションと、それに関連する別個のフィルム引き出しステーションとがあることを前提としている。このために必要な空間及び投資費用は、生産性の向上とは許容関係にないことが明らかであり、このために、特許文献１では、２対のロボットのみが貼付システムに設けられる。

したがって、保護フィルムを貼り付けるための特許文献１により開示されているシステムは、合計で５つの産業用ロボットを有し、コンピュータ制御の下で、加工処理すべき車両の搬送方向に対して平行に、前記５つの産業用ロボットのすべてを第７のロボット軸として一定の範囲に移動させることができるようにする必要がある。保護フィルム貼付のサイクル時間は、時間オフセットで行うべき２つの貼付手順に必要な時間によって決定され、これらの貼付手順の各々は、穿孔されたフィルムを、フィルム引き出しステーションから引き出すステップと、このフィルムを横方向に再配向するステップと、このフィルムを、それに関連する車体部分に整列させて、そのフィルムを実際に貼り付けるステップとを含む。２片のフィルムを同時に加工処理する場合、それに必要な時間に関して、取り扱い上の理由により、フィルム引き出しステーションによる２片のフィルムの「引き出し」を時間差をおいてしか行うことができないことも考慮する必要がある。したがって、貼付システムに対して比較的高い投資をしたにもかかわらず、生産性は特には高くない。

このことは、重い供給ロールが、非常に高い位置に固定されて取付けられるので、従来の産業用車両を使用して、前記重い供給ロールを、フィルム引き出しステーションに持ち上げることができないということにもなる。代わりに、貼付システムにおけるロール交換のために、別個のブリッジクレーンシステムを設けなければならず、このことにより、投資費用が増大する。付随的に、非常に重い供給ロールを水平に輸送又は保管してはならないが、この理由は、非常に重い供給ロールが、結果として、加工処理中に妨害しかつ保護機能を局部的に損なうであろう平坦な個所を生じさせることがあるからである。代わりに、重い供給ロールは、鋼から成る別個の巻芯を含む必要があり、これにより、供給ロールを取り扱うことができ、輸送中にまた保管中に、鋼から成る別個の輸送フレームに保持できる。比較的高価な巻芯及び輸送フレームは、供給ロールが消耗された後に再利用するために、フィルム製造業者に送り返さなければならず、このことは、高価な運搬作業を伴う。

独国特許出願公開第１９８０９５１５Ａ１号明細書

本発明の目的は、投資費用を低減し、それと同時に生産性が向上するように、一般的なタイプの貼付システムを改良することである。

本発明によれば、この目的は、請求項１の特徴によって達成される。本発明による解決方法は、主に、貼付システムのシステムレイアウトとして知られているもの、すなわち、システム全体を指す特徴に関連している。典型的な実施形態について詳細に説明する前に、初めに、以下の文で、投資費用及び営業費の低減に関して、次に、生産性の向上に関して、本発明について簡単に評価する。

投資費用の大部分を節減するには、供給ロールを対のロボット毎のロボットツールに組み込むことである。結果として、固定された中央フィルム引き出しステーションからのフィルムの引き出し及び慎重な旋回が回避され、また輸送方向への貼付ロボットの移動が不要になる。貼付ロボットの移動装置を省略した結果として、これらの貼付ロボットが、非常に極めて安価になるが、この理由は、移動装置が大きい部品で高精度に製作されなければならず、製造するには非常に高価になるからである。さらに、供給ロールは非常に小さく、地面に近接してマガジンに設置でき、発送コンテナを従来の産業用車両、例えばフォークスタッカで取り扱うことができ、また個々の供給ロールを手動で容易に取り扱うことができる。ロールマガジン及び貼付工具の構造が適切であることを前提として、貼付ロボットによって、ロール交換を自動的に行うことができる。小さい供給ロールには、使い捨て可能な安価な巻芯を設けることができ、またそれらの巻芯の重量は小さいので、前記小さい供給ロールを容易に水平に輸送及び格納できる。この点で、高価な空の物品を監視して返却するために営業費に負担をかける運搬作業が不要である。供給ロールは工具に組み込まれるので、フィルム引き出しステーションに負荷を与えて、重い供給ロールを頭上の高い位置に配置するために従来技術で必要であった高負荷用の同様に非常に高価なブリッジクレーンシステムも省略される。全体として、本発明による貼付システムの投資費用及び営業費は、基本となる従来技術におけるよりもかなり低減される。

さらに、新たな貼付システムにより、従来技術と比較して、より高い生産性が可能になるが、このことは、別の１対の貼付ロボットを使用することによって達成される。３対の貼付ロボットを使用するので、加工処理すべき３つのすべての車体部分に同時にフィルムを貼り付けることができ、これにより、従来技術と比較して、サイクル時間が著しく低減される。この場合、移動可能な３対の貼付ロボットは、頭上に配置される別のフィルム引き出しステーションの費用を負担するだけで使用される。供給ロールは分散して配置されるので、新たな複数のフィルムをロールから同時に引き出すことができ、このことは、サイクル時間に関して有益な効果を有する。本発明によって、固定された合計で６つの産業用ロボットを容易に使用することが可能になるにもかかわらず、合計で５つの産業用ロボットを有する独国特許出願公開第１９８０９５１５Ａ１号明細書に示されているシステムが、比較のために使用されたとしても、それでもなお、従来技術と比較して投資費用が大きくなることはない。固定された１つの追加の産業用ロボットに要する投資費用は、従来技術で必要とされる他のシステム構成要素を省略することによって節減される額よりもはるかに低いことになる。本発明による貼付システムのサイクル時間は、同時に進行する貼付手順によって決定されるだけでなく、サイクル時間内に、具体的には複数のフィルムを貼り付ける前に、同様に貼付ロボットによって行われる複数のフィルムへのミシン目の付与を確実に認めなければならない。したがって穿孔及び貼付は、２つの手順の持続時間によって決定されるサイクル時間内に、ある時間差で行われる。この関連において、本発明によって提案されている動作手段で、引っ張られた複数のフィルムを穿孔することが、フィルムの貼付時間の一部のみで済むことを認識する必要がある。したがって、穿孔及び貼付がある時間差で行われるにもかかわらず、それでもなお、１つのサイクル時間内に２つの貼付手順を有する従来技術と比較して、サイクル時間の短縮が達成される。

本発明の好ましい改良形態は、従属請求項により理解できる。その他に、図面に示した典型的な実施形態を用いて、本発明についてさらに以下に説明する。

例示した典型的な実施形態は、自己接着性保護フィルムを車体１のルーフ２、ボンネット３及び後部パネル４に自動的に貼り付けるためのシステムを示している。システムは、連続して配置された複数の作業ステーション、具体的には、ロボットが備えられた２つの貼付ステーション９と１０と、手作業ステーション１１とを備える。加工処理すべき車体は、作業現場の床に配置された水平コンベヤ８によって作業ステーションを通して搬送される。前記コンベヤは、いくつかの仕事を行うために、作業ステーション毎のそれぞれの規定した作業位置に車体を静止させる。水平コンベヤの一方の側と他方の側とに、貼付ロボット、すなわち、車体の加工処理中にその都度フィルム２４を共同して取り扱って貼り付けるための産業用ロボット１２ａ、ｂと１３ａ、ｂと１４ａ、ｂが、それぞれ対をなしてまた互いに左右対称に配置される。貼付ロボットについて、さらに以下により詳細に説明する。貼付システムには、供給ロールも規定位置に保持され、この規定位置から、貼付ロボットによって、複数の保護フィルムを特定の長さに引き出すことができ、また切断できる。また、システムに設けられている適切な穿孔装置を使用して、引っ張って保持されたフィルムの輪郭を正確にして、ミシン目を描くことができる。これらの装置についても、さらに以下により詳細に説明する。

本発明によれば、投資費用が低減し、それと同時に生産性が向上することに関連して、システムの２つの別個の貼付ステーション９、１０と、以下に説明する別の特徴とが提供される。互いに反対側に配置されまた協働する合計で３対の貼付ロボットが、２つの貼付ステーションに設けられるということは、保護すべき車体の３つのすべての領域に同時にフィルムを貼り付けることができることを意味する。分布に従って、一方の貼付ステーション９には、その都度フィルムを共同して取り扱って貼り付けるために互いに反対側に配置された１対（１２ａ、ｂ）の産業用ロボットが付与され、また他方のステーション１０には、その都度フィルムを共同して取り扱って貼り付けるために互いに反対側に配置された２対（１３ａ、ｂと１４ａ、ｂ）の産業用ロボットが付与される。

１対の貼付ロボット１２ａ、ｂのみを有する貼付ステーション９は、車体１のルーフ領域２を加工処理するために設けられ、一方、貼付ステーション１０には、ボンネット領域３と後部パネル領域４とにそれぞれ対応してその都度フィルム２４を貼り付けるための対向する２対の貼付ロボット１３ａ、ｂ；１４ａ、ｂが設けられる。ルーフ領域は、最大のフィルム、したがって、ロボット１２ａ、ｂの作業アーム１６又は手首１７の最大の貼付工具１８、１９を必要とし、このことは、言い換えれば、フィルム２４を取り扱って貼り付ける場合に最大の空間を必要とする。このために、ルーフ用の２つの貼付ロボット１２ａ、ｂは、作業ステーション９でルーフ自体に配置されることが有利である。これに対して、保護すべき他の２つの車体領域、すなわちボンネット３及び後部パネル４は、実質的により小さい数片のフィルムを必要とし、したがって、ロボットは、より小さいロボットツール１８’、１９’と１８”、１９”をそれぞれ必要とし、また移動余裕が少なくて済む。さらに、これらの車体領域は、車体で互いに離間して配置されているので、２対の貼付ロボットは、作業時に互いに干渉することはない。このために、ボンネットと後部パネルとを加工処理するための２対のロボット１３ａ、ｂと１４ａ、ｂは、共通の貼付ステーション、すなわちステーション１０に配置される。

各貼付ロボット１２ａ、ｂ；１３ａ、ｂ；１４ａ、ｂの土台部位１５は、それぞれの貼付ステーション９、１０に固定されるように、すなわち、水平搬送装置８の搬送方向に対して不動に費用効果的に配置される。具体的には、各貼付ロボットは、関連する車体部分２、３又は４の位置の側に配置され、この位置は、車体が静止状態にあるときにロボットが加工処理しなければならず、またこの車体部分が担う位置である。搬送方向への、すなわち貼付システムの長手方向へのロボットの移動は、本発明によるシステム設計には不要である。

固定されたロボットを使用する方法は、車体１の上方に配置された、すなわち、概略図に見られるように、ロール軸線が搬送方向に対して平行に整列された状態で水平搬送装置８の側に横方向に保持された供給ロール２２、２２’、２２”によって主になされる。ここで、重要なことは、使用中の、すなわち水平コンベヤの搬送方向に対する種々の供給ロールが、複数の個所に、具体的には、関連する貼付ロボット１２ａ、１３ａ、１４ａの個所にそれぞれ配置されることである。供給ロール２２、２２’、２２”の幅Ｂ、Ｂ’、Ｂ”は、フィルムを貼り付けるべき関連するそれぞれの車体部分のボディ、すなわちルーフ２、ボンネット３又は後部パネル４の長手方向で測定された長さＬ、Ｌ’、Ｌ”に一致する。フィルム供給部はロボットに近接して横方向に配置されているので、ロボットは、フィルム引き出しステーションでフィルムを引き出すために、システムの端部に対称的に配置されたフィルム引き出しステーションに長手方向に移動する必要がない。その他の点において、ロボットは、新たなフィルムをその都度同時に引き出すことができる。このことは従来技術では不可能であった。

貼付システムの可能な一形態では、保護フィルムの非接着面が下方を向くように、例えば、関連する切断装置にある供給ロールをそれぞれの１対の貼付ロボットの上方に固定配置し得る。このような場合、両方の貼付ロボットのロボットツールは、実質的に、フィルム幅に一致する吸引装置のみを備える。貼付手順では、供給ロールの反対側に配置されたロボットが、適切なフィルムを供給ロールから引き出し、見える側が下方を向いたフィルムを適切な吸引装置が把持する。次に、供給ロールと同一側に配置されたロボットが、フィルムの下側においても、当初から依然としてフィルム供給部に接続しているフィルムの他方の端部を持ち上げる。最後に、フィルムがフィルム供給部から切断される。前記フィルム片を車体に貼り付けようとする前に、保護フィルムの接着面が下方を向くようにフィルムを横方向水平軸線を中心に１８０°旋回させなければならない。

原理的に可能なシステムのこのような形態は、当然、独国特許出願公開第１９８０９５１５Ａ１号明細書により開示されている貼付システムよりも生産的でありまた費用効果的であるにもかかわらず、それでもなお、最適な費用とはいえないのだが、この理由は、作業シフトを完了するのに必要な量をカバーしまた相当の高さで取付けられる重い供給ロールを依然として設けなければならないからである。供給ロールは横方向に配置されているので、高い耐荷重能力を有する高価なブリッジクレーンシステムは絶対必要ではなく、代わりに、ロールを従来のフォークリフトトラックで持ち上げて横方向に取付けてもよく、このために、前記フォークリフトトラックには、ロールを取り扱うための特定の機器を設ける必要がある。さらに、鋼から成る安定した複雑な巻芯と、重い供給ロールのための輸送場所及び保管場所とを設けなければならず、また監視中に、フィルムが空の状態になったら、巻芯をフィルム製造業者に返却しなければならず、すなわち、多くの運搬作業が必要になる。

この費用を回避するために、例示した典型的な実施形態において、目下使用されている供給ロール２２、２２’及び２２”は小さく、またロボット対のそれぞれの貼付ロボット１２ａ、１３ａ、１４ａの内の１つの関連するロボットツール１８、１８’、１８”にそれぞれ直接配置される。ロボットの作業アーム１６の手首１７に配置されたロボットツールには、引き出されたフィルムに対してブレーキ３１によって固定することができる供給ロール用のホルダ３０と、切断装置４１とが配置される。１対のロボットのそれぞれ反対側の貼付ロボット１２ｂ；１３ｂ；１４ｂは、実質的に、ロボットツール１９、１９’、１９”としての吸引装置５０を含む。

当然、重量の関係から、比較的小さな供給ロールのみを貼付工具に配置できる。１つの供給ロール２２、２２’、２２”のそれぞれは、約１００〜２００回の貼付手順に必要なフィルムを含むことが好ましい。それにもかかわらず、貼付ロボットの長く続く自動動作を可能にするために、供給ロールが設けられた各貼付ロボットの作業アーム１６を届かせることができる作業空間内には、多数の供給ロール２２、２２’、２２”用のマガジン２１、２１’、２１”が配置される。これらのロールマガジンには、供給ロールを貼付ロボットのロボットツール１８、１８’、１８”に自動的に移送させることができるように、前記供給ロールが取付けられまた保持される。付随的に、各供給ロールには、硬質厚紙又はプラスチックのような安価な材料から作製された巻芯２３が設けられ、この巻芯は、使い捨て可能な巻芯として使用でき、いくつかの状況下では、使用後に、少なくとも損傷した場合に廃棄できる。再利用するために、フィルム製造業者に向けてきれいな巻芯の戻し輸送を行うことができ、これにより、廃棄費用が節減される。例えば、フィルム製造業者に向けて空の巻芯を戻し輸送するには、フィルム製造業者に属する空車で帰る配送車に随時積載し得る。このために、きれいな巻芯のみの収集が必要であるだけで、高価で嵩張る部品の循環を監視する必要はない。

図３には、フィルムの自由端をロボット１２ｂの貼付工具１９の吸引装置５０に移送し始める段階にある１対のロボット１２ａ、ｂの２つの貼付工具１８と１９が示されており、この作業段階は図２ａにも示されている。ロボット１３ｂと１４ｂの貼付工具１８’と１９’及び１８”と１９”のそれぞれは完全に同様に構成され、それらの貼付工具は、供給ロール２２’と２２”のそれぞれの幅Ｂ’とＢ”に一致するロボットツールの動作幅のみが実際に異なる。貼付工具に収容された供給ロール２２の巻芯は、工具内の軸方向反対側の２つのロールホルダ３０に取付けられる。ロールホルダは、供給ロールの軸方向に移動できるようにキャリッジ４６で案内され、また前記ロールホルダには、適切な変位駆動装置と固定装置とが設けられるが、変位駆動装置及び固定装置は図示していない。ロールホルダには、供給ロールの巻芯２３に軸方向に導入しまたそこから引き抜くことができる差し込み式ジャーナルがそれぞれ回転可能に取付けられ、各差し込み式ジャーナルが、導入時に回転しないように固定すべく、各差し込み式ジャーナルを巻芯で固定することが可能であり、この結果、巻芯と差し込み式ジャーナルとの間の相対回転が不可能になる。差し込み式ジャーナルの間に収容された供給ロールは、回転できるように差し込み式ジャーナルを介して貼付工具内に取付けられる。差し込み式ジャーナルの少なくとも１つには、例えば、ジャーナル側においてはブレーキディスクの形状の及びフレーム側においてはブレーキキャリパの形状の固定装置３１が設けられ、これにより、供給ロールから引き出されているフィルムを引っ張って固定できる。

ロール交換を行うために、最初に、使用済みの供給ロールの空の巻芯２３は、適切な収集容器内に捨てられる。このために、他の方法で確実にクランプされるロールホルダの２つのキャリッジ４６は、キャリッジガイドから解放され、また差し込み式ジャーナルは、巻芯から解放され、次に、キャリッジを互いに離すことができ、差し込み式ジャーナルは、巻芯から軸方向に引き抜かれて、そこから解放される。ロールホルダのこの「展開」状態において、新たな供給ロールをロールマガジン２１から持ち上げることもできる。このことに関する前提条件は、供給ロールが、規定位置に、例えば、形状に一致する保持チャネルに固定されまた取付けられるように設けられ、この結果、巻芯の端部が軸方向に自由にアクセス可能であり、さらに、フィルムの１片をロールから引き出さなければならず、また水平に自由に配置しなければならないという条件である。供給ロールをロールマガジンから持ち上げるために、軸方向に引き抜かれた２つの差し込み式ジャーナルが、巻芯の一方の側及び他方の側に位置し、さもなければ、巻芯と正確に同軸に位置するように、「展開」ロールホルダを有する貼付工具が、持ち上げるべき供給ロールの上方から下降される。次に、ロールホルダを共に移動させることができ、また差し込み式ジャーナルを巻芯に軸方向に入れ込むことができる。引き出されて配置されたフィルムの自由端は、吸引装置３５によって持ち上げられる。キャリッジ４６がガイドに確実にクランプされ、また差し込み式ジャーナルが巻芯に固定された後に、別の加工処理を行うために、新たな供給ロールが準備される。

偏向ローラ３２は、供給ロールの周囲にもたれかかり、また揺動アーム３３に回転可能に装着され、この結果、直径が小さくなる供給ロールを追随させることが可能である。次に、振り子式の揺動アームは、圧力ばね３４によって供給ロールの方向に付勢されるので、偏向ローラは、一定の力で供給ロールの周囲に常に置かれる。偏向ローラによって、フィルムが供給ロールの周囲から引き出される個所が２つのロールの共通の接触線の個所に固定され、この結果、必要に応じて、中断することなくフィルムを供給ロールから引き出すことができる。

工具１８内には、供給ロールの幅にわたって延在しかつそれに対して平行に整列される吸引装置３５が配置され、その吸引装置の下面は、供給ロールから引き出されたフィルム延在部のフィルムの非接着表面に接触し、またこの面は通気性である。吸引装置は、フィルムをしっかりと保持するために、必要に応じて吸引装置に適用される真空を有することができるか、さもなければ、真空を解放するために、再び通気される。吸引装置は、供給ロールに対して横方向に向けられたキャリッジガイド３７で変位させることができるキャリッジ３６に固定される。キャリッジは、ストッパ４５によって決定された通常位置に向かって、リターンスプリング４４により付勢されるが、この通常位置から、図３に示したように、キャリッジを解放できる。

吸引装置には、２つの反対側端部において、小さい間隙３８がそれぞれ設けられ、吸引装置の通常位置では、横方向フィルム挟み３９が前記間隙にそれぞれ収容される。対向する２つのフィルム挟みの各々は、互いに垂直に左右対称に移動させることができかつ適切な移動駆動装置が設けられている１対のピン状のジョー歯４０からそれぞれ成るフィルム挟み先端部を有する。閉鎖時に、フィルムが弛んで垂れ下がらないようにするために、フィルムに張力を付与して横方向に確実に保持すべく、対向するフィルム挟みを横方向に、すなわち、描写面に対して直角に左右対称に好都合に引き離すことができる。

フィルム挟み３９は、図３にまた図２ａに示したフィルムの自由端の移送段階において、具体的には、貼付工具１８のロール面の吸引装置３５が通気されて、フィルムの自由端が解放される前に作動状態になる。吸引装置３５が通気された後、フィルムの端部は、依然として保持され、また２つのフィルム挟みによってのみ横方向に引っ張られる。フィルムのこの端部を持ち上げるために、反対側の貼付工具１９の吸引装置５０は、ロール面の貼付工具１８に一時的に接触し、この過程において、リターンスプリング４４の力に抗して、非作動の吸引装置３５を供給ロールの方向に押す。吸引装置３５が元々占めている空間に、貫入した吸引装置５０が位置すると、吸引装置（５０）は、それに適用された真空を有し、したがって、フィルムの自由端を持ち上げ、フィルム挟み３９が開いてフィルムを解放する。次に、吸引装置５０をまた貼付工具１９を水平移動させて、この段階でブレーキ３１を解除することによって解放される供給ロールから離すことによって、特定のフィルム２４を供給ロールから引き出すことができる。その次に、供給ロールは、ブレーキによって再び固定され、さらに、元の通常位置に戻された吸引装置３５は、それに適用された真空を有する。したがって、引き出されたフィルムは、対向する２つの貼付工具１８と１９の吸引装置３５と５０の間で確実に保持される。次に、このようにして引っ張って保持されまた取り扱うことができるようになったフィルムは、図４に関連してさらに以下に説明するように、穿孔され、その次に車体に貼り付けられる。

長方形の境界縁を有する長方形のフィルム２４を使用することによって、境界縁が一般に曲線を描いている車体領域全体にフィルムを貼り付けることが意図される。例えば、後部窓の領域のルーフの縁部全体にフィルムを貼り付けることによって、さらに損傷が防止されるが、このことは、ドアの又はフロントガラスの領域においては望まれない。すなわち、フィルムを貼り付ける前に、いくつかのミシン目が、特に、フィルムの縁部領域に描かれ、フィルムを貼り付けた後に、前記ミシン目に沿って、不要な突出部を引き剥がすことができる。このために、既に繰り返し記載されている穿孔装置が貼付システムに設けられる。例えば、電話又は衛星アンテナのような突出する付属部品の領域に、本質的に枠の線を穿孔することも好都合である。

引っ張って保持されたフィルム２４のミシン目が正確な輪郭で描かれている図４に示した装置は、架台と同様のホルダ２０によって固定保持される穿孔工具６０を備える。対向する２つの貼付ロボットにより共同して引っ張って保持されたフィルムは、フィルムと穿孔装置の穿孔ホイール６４との相互接触により、所望のミシン目の輪郭に従って穿孔装置を通過して移動される。固定保持された穿孔工具６０には、引っ張られたフィルム２４の平面に対して直角に配置された旋回軸線６１を中心に旋回できるように取付けられる穿孔ホイール６４が配置され、また例示した典型的な実施形態において、制御されるステッピングモータ６２と、フランジ取付けされた減速ギヤボックス６３とによって形成される旋回駆動装置が設けられる。旋回駆動装置は、別の運動軸として、関連する１対の貼付ロボットのプログラム可能な制御装置に組み込まれる。

例示した典型的な実施形態では、垂直の旋回軸線６１と下方を向いている１列の穿孔歯６５とを有する穿孔工具６０が配置される。したがって、穿孔中に、頂部に位置する非接着面から自己接着性保護フィルムを穿孔できるように、引っ張られたフィルム２４は、水平姿勢で穿孔工具の下に沿って、すなわち、所望のミシン目の輪郭に従って移動される。共同して保持され、必要に応じて１対のロボットによって取り扱われるフィルム２４の穿孔中に、穿孔ホイール６４の平面は、現在の穿孔個所において、所望のミシン目の輪郭に対して接線方向に常に向けられる。可能な限り最小の力で、引っ張られた保護フィルムを穿孔できるようにするために、穿孔ホイール６４の穿孔歯６５は、尖っているだけでなく、保護フィルムを構成するプラスチックフィルムの溶融温度よりも高く加熱される。穿孔のために、穿孔ホイールが、引っ張られたフィルム上を転動し、加熱された穿孔歯が、大きな力を作用させることなく特定の深さまでフィルムを貫通する。穿孔歯を加熱するために、回転中にリング歯を誘導加熱する加熱インダクタ６６は、穿孔ホイールが取付けられるフォークに嵌合される。

穿孔されたフィルム２４の貼付手順は、図２ｂ〜図２ｄの複数の段階で示されている。図２ｂによれば、フィルム２４は、関連する車体部分、この場合ルーフ２の上方で正確な位置に向けられ、また水平姿勢でルーフの上方からゆっくりと下降させられる。この過程において、保護フィルムの接着性の裏面は、図２ｃから理解できるように、最初に、僅かにアーチ状になっているルーフに中央で接触する。フィルムをさらにゆっくりと下降させた結果、接触領域は、中央から縁部に向かって徐々に拡大し、このことは、気泡を生じさせることなく貼り付けるために重要である。フィルムを端部に向かって下降させると、フィルムの側縁は、図２ｄに示したように下方に旋回され、この結果、ルーフのさらに急に丸くなっている側面領域においても気泡を生じさせることなく、フィルムが配置される。他の車体部分への、具体的にはボンネット３及び後部パネル４への数片のフィルムの貼付は、完全に同様に行われる。

フィルム２４が車体に貼り付けられた後にのみ、フィルムが供給ロールから分離される。このために、梁状の切断装置４１は、ロール側の貼付工具１８に組み込まれ、また供給ロールの全幅Ｂにわたって延在する。前記梁において、切断ナイフ４２を支持するキャリッジ４３は、前記切断ナイフが移動できるように案内される。通常、切断ナイフは切断装置の溝に入り込んでおり、キャリッジ４３は切断装置の一方の側で待機する。フィルムを切断するために、切断ナイフが溝から出現して、切断装置の幅の範囲にわたって反対側まで移動され、貼り付けられたフィルムがフィルム供給部から分離される。

また、走行方向の前方に位置する保護フィルムの縁部は、輸送中に、フィルムで保護された車両によるスリップストリームを受け、またフィルムの周囲の強い気流により、いくつかの状況下では車体から剥がれてしまうことがある。このリスクを回避し、一方、車両が自動車販売業者に供給された場合に残渣を残すことなく本体表面から容易に剥離できるように確実に意図される自己接着性保護フィルムの比較的低い接着力も維持するために、保護フィルムの前縁は、それらの全体に、より高い接着力を有する自己接着性テープが貼り付けられることによって固定される。既知であるように、必要なときに、これらの縁部を固定するテープを再び本体表面から容易に引っ張って剥がすことができるが、この理由は、それらのテープの幅が小さいからであり、特に、テープが、ある程度の力で、保護フィルムに接着しているからである。さらに、これらの縁部を固定するテープの貼付を自動的に行うことができるようにするために、幅狭の自己接着性縁部固定テープを貼り付けるための装置５１が、吸引装置５０を有するロボットツール１９’、１９”に組み込まれる。前記ロボットを使用することによって、車体１の移動方向の前方に位置するフィルムの縁部をルーフ領域２及びボンネット領域３の全体に自動的に貼り付けることができる。

貼付システムの作業ステーション１１の下流では、ある量の作業が手動で行われる。さらに、自動的に行われる作業は監視され、必要に応じて、少なくとも、より細かく再作業が行われる。手作業の大部分は、ミシン目の部分か、不要であるか又は望ましくない縁部領域を引き剥がすことである。その上、弛んで貼り付いているフィルムをフィルムスキージでプレスすることは、少なくとも、いくつかの車体領域において、手動で行われる。さらに、凹状の個所の場合、例えばボンネット領域の場合、貼り付けられたフィルムはこのボンネット領域で切り裂かれ、結果として形成された切断縁が車体上にプレスされ、また残存している当初保護されていなかった細長い表面領域は、接着性テープを貼付する。この作業も手動で行われることが好都合である。

本発明による貼付システムの典型的な実施形態の概略図である。 平面ＩＩ−ＩＩから見た、図１によるシステムの第１の貼付ステーションの作業段階の立面図である。 平面ＩＩ−ＩＩから見た、図１によるシステムの第１の貼付ステーションの作業段階の立面図である。 平面ＩＩ−ＩＩから見た、図１によるシステムの第１の貼付ステーションの作業段階の立面図である。 平面ＩＩ−ＩＩから見た、図１によるシステムの第１の貼付ステーションの作業段階の立面図である。 図２ａのＩＩＩの、具体的には、互いに反対側に配置された貼付ロボットの相互作用する２つの貼付工具の個々の拡大詳細図である。 図１のＩＶの、具体的には、穿孔工具及びその取付け部の個々の拡大詳細立面図である。 安価な材料から成る使い捨て可能な巻芯を有する小さい供給ロールの個々の斜視図である。

Claims (12)

1. 自己接着性保護フィルムを車体の特定の部分に自動的に貼り付けるためのシステムであって、
   −前記システムに連続して配置される複数の作業ステーションを有し、
   −前記作業ステーションを通して加工処理すべき前記車体の部分を搬送する水平搬送装置であって、ある量の作業を行うために前記作業ステーション毎のそれぞれの規定作業位置に前記車体を静止させることができる水平搬送装置を有し、
   −前記車体の加工処理中にその都度フィルムを共同して取り扱って貼り付けるために水平搬送装置の一方の側及び他方の側で互いに左右対称に配置された以下で略して「貼付ロボット」と称される少なくとも１対の産業用ロボットを前記作業ステーションの少なくとも１つに有し、このように装備された作業ステーションは以下で略して「貼付ステーション」と称され、
   −その都度供給ロールを規定して保持するための、及び貼付ロボットによって、数片の保護フィルムを供給ロールから引き出すための装置を有し、かつ前記供給ロールから引き出された前記フィルムを切断するための装置を有し、
   −さらに、引っ張って保持されたフィルムの特定のミシン目を正確な輪郭で描くための装置を有するシステムにおいて、
   −２つの別個の貼付ステーション（９、１０）が前記システムに設けられ、前記一方の貼付ステーション（１０）には２対（１３ａ、ｂと１４ａ、ｂ）の、前記他方の貼付ステーション（９）には１対（１２ａ、ｂ）の、その都度フィルム（２４）を共同して取り扱って貼り付けるために互いに反対側に配置された産業用ロボット（１２ａ、ｂ；１３ａ、ｂ；１４ａ、ｂ）を備え、
   −各貼付ロボット（１２ａ、ｂ；１３ａ、ｂ；１４ａ、ｂ）の土台部位（１５）は、
   前記貼付ロボット（１２ａ、ｂ；１３ａ、ｂ；１４ａ、ｂ）が加工処理しなければならない前記関連する車体部分（２、３、４）であって、前記車体（１）が静止状態にあるときに前記関連する車体部分（２、３、４）があると想定される位置の側の前記それぞれの貼付ステーション（９、１０）において固定位置に配置、すなわち、前記水平搬送装置（８）の搬送方向に対して固定され、
   −使用中でありまた前記貼付システムに配置される前記供給ロール（２２、２２’、２２”）が、概略図に見られるように、ロール軸線を前記搬送方向に対して平行に向けた状態で前記水平搬送装置（８）の側に横方向に配置され、使用中の、すなわち前記水平搬送装置（８）の前記搬送方向に関連する前記供給ロール（２２、２２’、２２”）が、複数の個所に、具体的には、前記それぞれ関連する貼付ロボット（１２ａ、１３ａ、１４ａ）の個所に配置され、
   −引っ張って保持されたフィルムのミシン目を正確な輪郭で描くための前記装置が、固定保持される穿孔工具（６０）を備え、該穿孔工具に沿って、前記所望のミシン目の輪郭に従って、前記対向する２つの貼付ロボット（１２ａ、ｂ；１３ａ、ｂ；１４ａ、ｂ）により共同して引っ張って保持された前記フィルム（２４）を移動させることができることを特徴とするシステム。
2. 使用中の前記供給ロール（２２、２２’、２２”）が、関連する切断装置（４１）を含んで、関連する１対のロボットの前記２つの貼付ロボット（１２ａ、ｂ；１３ａ、ｂ；１４ａ、ｂ）の前記一方の貼付ロボット（１２ａ；１３ａ；１４ａ）の前記貼付工具（１８、１８’、１８”）内にその都度配置されることと、前記１対のロボット（１２ａ、ｂ；１３ａ、ｂ；１４ａ、ｂ）の前記反対側の貼付ロボット（１２ｂ；１３ｂ；１４ｂ）が、対応する貼付工具（１９、１９’、１９”）の重要な構成部分としての吸引装置（５０）を含むことを特徴とする請求項１に記載の貼付システム。
3. 供給ロール（２２、２２’、２２”）が設けられた各貼付ロボット（１２ａ；１３ａ；１４ａ）の作業アーム（１６）を届かせることができる作業現場内に、複数の供給ロール（２２、２２’、２２”）用のマガジン（２１、２１’、２１”）が配置され、前記供給ロール（２２、２２’、２２”）を、前記貼付ロボット（１２ａ；１３ａ；１４ａ）の前記ロボットツール（１８、１８’、１８”）に自動的に移送させることができるように前記供給ロールが前記マガジンに取付けられることを特徴とする請求項２に記載の貼付システム。
4. 供給ロール（２２、２２’、２２”）のそれぞれが、約１００〜２００回の貼付手順に必要なフィルムを含むことを特徴とする請求項２に記載の貼付システム。
5. 各供給ロール（２２、２２’、２２”）に、硬質厚紙又はプラスチックのような安価な材料から作製された巻芯（２３）が設けられることを特徴とする請求項２に記載の貼付システム。
6. 使用中の前記供給ロール（２２、２２’、２２”）を、引き出されているフィルムに対して固定（３１）できることを特徴とする請求項２に記載の貼付システム。
7. 前記供給ロール（２２、２２’、２２”）の幅（Ｂ、Ｂ’、Ｂ”）が、フィルムを貼り付けるべき前記それぞれ関連する車体部分（２、３、４）の前記車体の長手方向で測定された長さ（Ｌ、Ｌ’、Ｌ”）に一致することを特徴とする請求項１に記載の貼付システム。
8. 固定保持された前記穿孔工具（６０）に設けられた前記穿孔ホイール（６４）が、前記引っ張られたフィルム（２４）の平面に対して直角の旋回軸線（６１）を中心に旋回できるように取付けられ、また前記１対の貼付ロボット（１２ａ、ｂ；１３ａ、ｂ；１４ａ、ｂ）のプログラム可能な制御システムに別の運動軸として組み込まれかつ現在の穿孔個所において所望のミシン目の輪郭に対して接線方向に前記穿孔ホイール（６４）の平面に常に整列する旋回駆動装置（６２、６３）が、前記穿孔工具に設けられることを特徴とする請求項１に記載の貼付システム。
9. 垂直に向けられた前記旋回軸線（６１）と下方を向いている１列の穿孔歯（６５）とを有する固定保持されまた回転するように取付けられた前記穿孔工具（６０）が配置され、前記穿孔工具の下に沿って、前記所望のミシン目の前記輪郭に従って、前記対向する１対の貼付ロボット（１２ａ、ｂ；１３ａ、ｂ；１４ａ、ｂ）によって共同して保持されて取り扱われている前記フィルム（２４）を水平姿勢で移動させることができることを特徴とする請求項８に記載の貼付システム。
10. 前記貼付ステーション（９）に、前記車体（１）のルーフ領域（２）に対応するフィルム（２４）を貼り付けるための対向する１対の貼付ロボット（１２ａ、ｂ）のみが設けられることを特徴とする請求項１に記載の貼付システム。
11. 前記貼付ステーション（１０）に、ボンネット領域（３）及び後部パネル領域（４）にそれぞれ対応するフィルム（２４）をその都度貼り付けるための対向する２対の貼付ロボット（１３ａ、ｂ；１４ａ、ｂ）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の貼付システム。
12. 幅狭の自己接着性縁部固定テープを貼り付けるための装置（５１）が、前記吸引装置（５０）を有する前記貼付ロボット（１３ａ、ｂ；１４ａ、ｂ）の前記ロボットツール（１９’、１９”）に組み込まれ、前記テープにより、前記車体（１）の移動方向の前方に位置するフィルムの縁部を前記ルーフ領域（２）及び前記ボンネット領域（３）の全体に貼り付けることが可能であることを特徴とする請求項１に記載の貼付システム。

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