JP2023149534A - テープ貼付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正確な押圧姿勢でテープを押圧し、テープに皺、擦れを生じさせずに被貼付面へ貼り付けることができるテープ貼付装置を提供する。【解決手段】被貼付面２ａ上にテープ１を所定の貼付方向に貼り付けるテープ貼付装置１０であり、押圧部３０と、エンド部４０と、パラレルリンク機構５０と、を有する貼付ヘッド２０を備え、押圧部３０は、テープ１を被貼付面２ａとの間に挟持、押圧しつつテープ１を被貼付面２ａに貼り付けるものであり、エンド部４０は、押圧部３０を保持するものであり、パラレルリンク機構５０は、エンド部４０を変位させ、押圧部３０の押圧位置及び／又は押圧姿勢を被貼付面２ａの形状に倣うように動作するものであり、パラレルリンク機構５０の動作を制御する制御部５４ｇと、押圧部３０の傾きを測定する傾斜センサ７０と、をさらに備え、制御部５４ｇは、パラレルリンク機構５０の動作の制御に傾斜センサ７０による押圧部３０の傾きの測定結果も反映させる。【選択図】図２

Description

本発明はテープ貼付装置、及びテープ貼付方法に関し、より詳細には、テープを被貼付面に貼り付けることにより、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）成形品などを製造する際に用いられるテープ貼付装置、及びテープ貼付方法に関する。

予め樹脂が含浸された炭素繊維等の繊維束をテープ状に成形したもの（プリプレグテープ、ＵＤテープなどとも呼ぶ）を被貼付面に貼付けてゆくことで、所望の形状をした繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）成形品を製造する方法が知られている。

これらの製法は、ＡＴＬ（Ａｕｔｏ Ｔａｐｅ Ｌａｙｕｐ）、ＡＴＷ（Ａｕｔｏ Ｔａｐｅ Ｗｅｌｄｉｎｇ）、ＡＦＰ（Ａｕｔｏ Ｆｉｂｅｒ Ｐｌａｃｅｍｅｎｔ）など種々の称呼があるが、これらは厳密に区別されているものでない。本明細書に於いては、テープを押圧しながら被貼付面に貼付けていく製法を総称してＡＴＬと呼び、その装置（テープ貼付装置）をＡＴＬ装置と呼ぶこととする。

従来のＡＴＬ装置の一例が下記の特許文献１に開示されている。

特許文献１記載のＡＴＬ装置は、多関節ロボットのアーム先端にＡＴＬヘッドが取り付けられている。前記ＡＴＬヘッドは、テープを保持搬送するフィーダー、テープ及び／又はワークの被貼付面を加熱するヒータ、及びテープを被貼付面に貼り付ける押圧ローラを含んで構成されている。

前記ワークは、例えば、熱可塑性樹脂の射出成型品であって、様々な形状（３次元形状）を有しており、設計上の形状、寸法に対して形状誤差を有していることが多い。

そのため、特許文献１に開示されたような前記多関節ロボットによる前記ＡＴＬヘッドの姿勢制御では、前記押圧ローラによる前記ワークの被貼付面への押圧が不十分な箇所が生じたりして、押圧状態にばらつきが生じることがあり、前記被貼付面に対する押圧ローラの押圧状態を一定に保つことが難しいという課題があった。

係る課題を解決するために本出願人らは、下記の特許文献２に開示されたＡＴＬ装置を提案した。特許文献２記載のＡＴＬ装置は、ＡＴＬヘッドが、押圧部と、パラレルリンク機構とを備えた構成となっている。

特許文献２記載のＡＴＬ装置によれば、前記パラレルリンク機構の動作制御により、ワークの被貼付面にテープを押し付ける前記押圧部の押圧位置及び／又は押圧姿勢を前記被貼付面の形状に倣うように動作させることが可能となり、前記ワークが幾らかの形状誤差を有している場合であっても、前記被貼付面に対する前記押圧部の押圧状態を一定に保つことが可能となり、前記テープの貼付性能を高めることが可能となった。

特開２０１８－１４９７３０号公報 特開２０２０－１４７０３５号公報

しかし、上記のパラレルリンク機構を備えたＡＴＬ装置において仮にパラレルリンク機構が計算通りに動作したとしても、パラレルリンク機構を構成する自在継手などの機械部品のガタや剛性不足などにより計算上の押圧姿勢と実際の押圧姿勢が異なる可能性がある。このまま被貼付面に当接させた場合、押圧部と被貼付面とは計算上の当接箇所以外の位置で当接し、その結果、押圧部によるテープの押圧力および押圧方向に誤差が生じ、テープを正確に貼り付けることができず、テープの皺、擦れが生じてしまうおそれがあった。

本願発明は、上記問題点を鑑み、正確な押圧姿勢でテープを押圧し、テープに皺、擦れを生じさせずにテープを被貼付面へ貼り付けることができるテープ貼付装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明のテープ貼付装置は、被貼付面上にテープを所定の貼付方向に貼り付けるテープ貼付装置であり、押圧部と、エンド部と、パラレルリンク機構と、ベース部と、を有する貼付ヘッドを備え、前記押圧部は、前記テープを前記被貼付面との間に挟持、押圧しつつ前記テープを前記被貼付面に貼り付けるものであり、前記エンド部は、前記押圧部を保持するものであり、前記パラレルリンク機構は、前記エンド部を変位させ、前記押圧部の押圧位置及び／又は押圧姿勢を前記被貼付面の形状に倣うように動作するものであり、前記ベース部は、前記パラレルリンク機構の前記エンド部側とは反対側を保持するものであり、前記パラレルリンク機構の動作を制御する制御部と、前記押圧部の傾きを測定する傾斜センサと、をさらに備え、前記制御部は、前記パラレルリンク機構の動作の制御に前記傾斜センサによる前記押圧部の傾きの測定結果も反映させることを特徴としている。

本発明のテープ貼付装置では、パラレルリンク機構の動作の制御に傾斜センサによる押圧部の傾きの測定結果も反映させることにより、正確な押圧姿勢でテープを押圧することができる。

また、前記傾斜センサは、前記エンド部に設けられると良い。

押圧部はエンド部に固定されているため、こうすることにより、押圧部に直接傾斜センサを取り付けなくても、押圧部の傾きを測定することができる。

本発明のテープ貼付装置により、正確な押圧姿勢でテープを押圧し、テープに皺、擦れを生じさせずにテープを被貼付面へ貼り付けることができる。

本発明の一実施形態におけるテープ貼付装置を説明する図である。 本実施形態のテープ貼付装置における被貼付面に対するＡＴＬヘッドの姿勢調節過程を説明する図である。 ＡＴＬヘッドの姿勢調節工程を説明するフロー図である。 本発明の他の実施形態におけるＡＴＬヘッドの姿勢調節過程を説明する図である。

本発明の一実施形態におけるテープ貼付装置について、図１を参照して説明する。図１（ａ）は正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡＡ矢視図である。

ＡＴＬ装置１０は、本発明に係るテープ貼付装置の一例であり、ＡＴＬヘッド２０は、貼付ヘッドの一例である。なお、以下の説明では、テープ１の貼付方向をＹ軸方向、これと水平面で直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明する。

ＡＴＬ装置１０は、ワーク２の被貼付面２ａ上にテープ１を所定の貼付方向（Ｙ軸方向）に貼り付けることにより、テープ１で補強された成型品を製造するための装置であり、ＡＴＬヘッド２０を含んで構成されている。

テープ１は、例えば、繊維束の少なくとも一部に予め樹脂を含浸させてテープ状にしたものであり、熱可塑性の樹脂が含浸されたもの（ＵＤテープとも呼ばれる）や、熱硬化性の樹脂が含浸されたもの（プリプレグテープとも呼ばれる）などが適用され得る。テープ１は、炭素繊維を含むものでもよいし、樹脂テープに多数の短い繊維が混ぜ込まれたものでもよい。テープ１は、ワーク２の材質などに応じて、その種類が適宜選択され得る。また、テープ１は、複数のテープが並列に配置された形態のものであってもよい。

ワーク２は、例えば、３次元形状を有する成型品であり、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂などの樹脂製の成型品であってもよいし、金属製の成型品などであってもよい。

ＡＴＬヘッド２０は、ハンドリングロボット８０に取り付けられている。ハンドリングロボット８０は、汎用産業用ロボット、例えば、ガントリ構造体（直交座標形機構ともいう）で構成してもよいし、多関節ロボット（シリアル多関節機構ともいう）で構成してもよい。ハンドリングロボット８０は、ＡＴＬヘッド２０を少なくともＸＹＺ軸方向に並進運動可能な機構（３自由度）を備えているものが好ましい。ハンドリングロボット８０の動作制御は、ロボット制御部８０ａにより実行される。

ＡＴＬヘッド２０は、押圧部３０と、エンド部４０と、パラレルリンク機構５０と、ベース部６０とを含んで構成されている。

押圧部３０は、図示しないフィーダーによって搬送されたテープ１をワーク２の被貼付面２ａとの間に挟持、押圧しつつテープ１を被貼付面２ａに貼り付けるものである。

エンド部４０は、押圧部３０を保持する平板であり、エンド部４０のパラレルリンク機構５０が取り付けられた面とは反対側の面に押圧部３０が取り付けられている。また、本実施形態では、エンド部４０には、押圧部３０の傾きを測定する傾斜センサ７０がさらに取り付けられている。

パラレルリンク機構５０は、エンド部４０を変位させ、押圧部３０の押圧位置及び／又は押圧姿勢を被貼付面２ａに倣うように動作するものである。

ベース部６０は、パラレルリンク機構５０のエンド部４０側とは反対側を保持するものであり、ベース部６０にハンドリングロボット８０が取り付けられている。

押圧部３０は、テープ１を押圧するローラ３１を有し、さらにローラ３１を回転軸３１ａ周りに回転可能に支持するローラ支持部３２を備えている。ローラ支持部３２は、ローラ３１の長手（回転軸３１ａ）方向両側に配設されている。

ローラ３１は、テープ１の特性、又はワーク２の材質などに応じて、樹脂製ローラ、弾性ローラ、又は金属性ローラなどで構成され得る。ローラ３１のサイズ（直径、幅）は、使用するテープ１の種類やサイズ、ワーク２の種類や形状に応じて適宜選択され得る。なお、別の構成例では、ローラ３１に代えて、押圧シュー等の押圧部材が用いられてもよい。

パラレルリンク機構５０は、ベース部６０とエンド部４０との間に並列に設けられる複数のリンク部５１を備えている。これら各リンク部５１は、両端に自在継手５２、５３と、これら自在継手５２、５３の間に設けられるアクチュエータとしてのエアシリンダ５４とを含んで構成されている。リンク部５１の本数は特に限定されない。例えば、リンク部５１は４本で構成されてもよいし、３本～６本で構成されてもよい。

エアシリンダ５４は、例えば、シリンダ部５４ａと、シリンダ部５４ａ内の圧力に応じて進退するロッド部５４ｂと、シリンダ部５４ａ内の圧力を検出する圧力センサ５４ｃと、ロッド部５４ｂの変位を検出する変位センサ５４ｄとを備えている。

シリンダ部５４ａは、圧力センサ５４ｃを介してサーボバルブ５４ｅに接続されている。サーボバルブ５４ｅは、シリンダ部５４ａ内への空気の流入量や排気量を調整し、シリンダ部５４ａの両室の差圧を制御する。サーボバルブ５４ｅは、コンプレッサなどの圧縮した空気を出力する空気圧供給部５４ｆに接続されている。圧力センサ５４ｃで検出された圧力信号と、変位センサ５４ｄで検出された変位信号とは、それぞれＡＴＬヘッド制御部５４ｇに出力される。

ＡＴＬヘッド制御部５４ｇには、ワーク２の被貼付面２ａの３次元座標データの他、これら３次元座標データ、圧力信号、変位信号などに基づいてＡＴＬヘッド２０各部の動作を制御するプログラムなどが記憶されている。ＡＴＬヘッド制御部５４ｇは、汎用のコンピューター装置で構成されてもよい。また、ＡＴＬヘッド制御部５４ｇとロボット制御部８０ａとが１つの制御部で構成されてもよい。

パラレルリンク機構５０は、複数のリンク部５１の各々の長さをエアシリンダ５４でそれぞれ制御することにより、エンド部４０の位置（並進）及び／又は姿勢（回転）を変化させて、ローラ３１の押圧位置及び／又は押圧姿勢を被貼付面２ａの形状に倣うように動作させる機能を備えている。

なお、パラレルリンク機構５０には、エンド部４０を変位させることにより、ローラ３１を少なくともロール（θｙ）方向、及びピッチ（θｘ）方向に回動可能な自由度を有するものを採用することが好ましい。また、パラレルリンク機構５０の自由度は、ハンドリングロボット８０の動作機能（自由度）を考慮して設定してもよい。また、ハンドリングロボット８０の動作機能に関わらずに、パラレルリンク機構５０が、６自由度機構、すなわち、６方向（並進３方向、回転３方向）に運動させる機構を備えてもよい。

ＡＴＬヘッド制御部５４ｇは、各エアシリンダ５４の圧力センサ５４ｃや変位センサ５４ｄから取り込んだ検出信号を用いて、各エアシリンダ５４のサーボバルブ５４ｅの動作（加圧動作又は減圧動作）を制御する。そして、ＡＴＬヘッド制御部５４ｇは、サーボバルブ５４ｅの動作制御により、各エアシリンダ５４のシリンダ部５４ａ内の圧力及び／又はロッド部５４ｂの変位を制御して、ローラ３１の押圧位置及び／又は押圧姿勢が被貼付面２ａの形状に倣うようにエンド部４０の変位を制御する処理を実行する。

ＡＴＬヘッド制御部５４ｇは、エンド部４０の変位制御において、望ましいコンプライアンス特性を得る観点からインピーダンス制御を行うように構成されていることが好ましい。前記インピーダンス制御では、エンド部４０に慣性、粘性、剛性からなる機械的インピーダンスを仮想的に実現させるようアクチュエータ推力が制御される。例えば、前記インピーダンス制御では、目標インピーダンスである慣性、粘性、剛性のパラメータが設定される。そして、エンド部４０の位置及び姿勢の目標値に対するエンド部４０の変位を計測し、エンド部４０の変位とエンド部４０が外部へ与える力との関係が所定の関係（インピーダンス制御則）を満たすようにパラレルリンク機構５０の動作を制御する。

また、ＡＴＬヘッド制御部５４ｇは、エンド部４０の変位を制御する際に、目標とするエンド部４０の位置及び姿勢を実現するための各エアシリンダ５４のロッド部５４ｂの長さ（変位）を計算する。そして、これら計算値が各エアシリンダ５４のロッド部５４ｂの長さの目標値として記憶される。ＡＴＬヘッド制御部５４ｇは、これら記憶された目標値と、貼付動作時における各エアシリンダ５４の変位センサ５４ｄの出力値とを比較して、目標値になるようにフィードバック制御が行ってもよい。なお、前記目標値には、ワーク２の形状誤差が加味された、各エアシリンダ５４のロッド部５４ｂの長さが設定されてもよい。また、目標とするエンド部４０の位置及び姿勢は、ワーク２の３次元座標データに基づく動作軌跡に対し、直交する方向（法線方向）からローラ３１で被貼付面２ａを押圧するためのエンド部４０の位置及び姿勢である。

傾斜センサ７０は、測定対象の傾き（本実施形態では、θｘ方向、θｙ方向）を測定するための公知の傾斜センサであり、ブラケット７１を介してエンド部４０に固定されている。この傾斜センサ７０はＡＴＬヘッド制御部５４ｇと電気的に接続されており、傾斜センサ７０による測定結果はＡＴＬヘッド制御部５４ｇへ出力される。

また、傾斜センサ７０がエンド部４０に固定されていることにより、傾斜センサ７０はエンド部４０そのものの傾きを直接計測するほかに、エンド部４０に固定されている押圧部３０の傾きも間接的に測定する。押圧部３０、エンド部４０、および傾斜センサ７０は一体的に変位するため、押圧部３０に直接傾斜センサ７０を取り付けなくても、傾斜センサ７０がエンド部４０に固定されていれば傾斜センサ７０は押圧部３０の傾きを推定することができ、傾斜センサ７０の配置の自由度が高まる。

ここで、押圧部３０のローラ３１における押圧位置は計算上一箇所に定まっており、本実施形態ではローラ３１においてエンド部４０から最も遠い位置とされている。この位置において、ローラ３１が１つの平坦面に接する状態である場合には、エンド部４０はその平坦面と平行になる。その状態においてパラレルリンク機構５０がエンド部４０をエンド部４０の厚さ方向（図１（ａ）におけるＺ軸方向）に変位させるように動作することにより、ローラ３１はその平坦面を法線方向に押圧する。なお、ローラ３１のエンド部４０から最も遠い位置であり、当接面を法線方向に押圧できる位置を本説明ではＴｏｏｌ－Ｃｅｎｔｅｒ－Ｐｏｉｎｔ（ＴＣＰ）と呼ぶ。なお、本説明では、図１（ａ）に示すようにエンド部４０が水平となって水平面を押圧部３０が法線方向に押圧する状態におけるエンド部４０および押圧部の傾き（傾斜センサ７０による測定値）を（θｘ，θｙ）＝（０，０）とする。

次に、本実施形態のテープ貼付装置における被貼付面に対するＡＴＬヘッドの姿勢調節過程を図２を用いて説明する。図２（ａ）は姿勢調節未完の状態を示し、図２（ｂ）は姿勢調節完了後の状態を示す。なお、このＡＴＬヘッドの姿勢調節は、主にテープの貼付開始時に行われ、ＡＴＬヘッドの姿勢調節が行われた後、押圧部が被貼付面に接し、図示しないフィーダーからテープが押圧部に向けて搬送される。

ワーク２へテープ１を貼り付けるにあたり、まず、ＡＴＬヘッド２０およびパラレルリンク機構５０が動作し、押圧部３０のローラ３１をワーク２の被貼付面２ａに接近させる。

このとき、上記の通りＡＴＬ装置１にはワーク２の３次元座標データが入力されており、この３次元座標データから計算される被貼付面２ａの位置情報に基づいて、押圧部３０が移動する。

ここで、図２（ａ）において鎖線で示すのは３次元座標データから計算される被貼付面２ａの傾きに合わせた計算上の押圧部３０ａおよびエンド部４０ａの姿勢であり、そのときの傾き（傾斜センサ７０による測定値）が（θｘ，θｙ）＝（θｘ１，θｙ１）であるとする。

これに対して、パラレルリンク機構５０では、押圧部３０およびエンド部４０の傾きが（θｘ１，θｙ１）となるための各エアシリンダ５４のロッド部５４ｂの変位が計算され、ＡＴＬヘッド制御部５４ｇが変位センサ５４ｄの出力値を確認しながら実際にロッド部５４ｂが変位する。

一方、仮に各エアシリンダ５４のロッド部５４ｂが計算値通りに変位したとしても、自在継手５２、５３におけるガタなどが原因で、図２（ａ）に実線で示す押圧部３０、エンド部４０が示す通り、あるべき押圧姿勢と実際の押圧姿勢が異なる可能性がある。このまま被貼付面２ａに当接させた場合、ローラ３１と被貼付面２ａとはＴＣＰ以外の位置で当接し、また、エンド部４０と被貼付面２ａとは平行ではなくなる。この状態においてパラレルリンク機構５０がエンド部４０をエンド部４０の厚さ方向に変位させるように動作すると、ローラ３１による被貼付面２ａの押圧方向は被貼付面２ａの法線方向に対して若干の傾きを有することとなる。

これに対し、本実施形態では、押圧部３０が被貼付面２ａへ当接する直前まで移動するように実際にロッド部５４ｂが変位した後、傾斜センサ７０がエンド部４０および押圧部３０の傾きを実測し、その測定結果をパラレルリンク機構５０の動作の制御に反映させている。

具体的には、図２（ａ）のようにあるべき押圧姿勢と実際の押圧姿勢が異なっていた場合、傾斜センサ７０による測定値は（θｘ１，θｙ１）とならず異なった値となり、それが（θｘ２，θｙ２）であったとする。そして、この傾斜センサ７０による測定値がＡＴＬヘッド制御部５４ｇへ出力された結果、計算上の傾き（θｘ１，θｙ１）と異なると判断された場合には、実際のエンド部４０および押圧部３０の傾き（θｘ２，θｙ２）が（θｘ１，θｙ１）となるよう、ＡＴＬヘッド制御部５４ｇが各エアシリンダ５４を動作させる。そして、都度傾斜センサ７０が傾きを測定し、ＡＴＬヘッド制御部５４ｇへ測定結果を出力する。

そして、傾斜センサ７０による測定結果からエンド部４０および押圧部３０の傾きが（θｘ１，θｙ１）となったことを確認した後、各エアシリンダ５４が動作してエンド部４０および押圧部３０を重力下方向に移動させることにより、エンド部４０および押圧部３０の傾きを維持しつつ、図２（ｂ）に示すように押圧部３０を被貼付面２ａに当接させる。

こうすることにより、被貼付面２ａとエンド部４０が平行である状態が形成でき、ローラ３１はＴＣＰにおいて被貼付面２ａと当接する。そして、図２（ｂ）に矢印で示す通りパラレルリンク機構５０がエンド部４０をエンド部４０の厚さ方向に変位させるように動作することにより、ローラ３１は被貼付面２ａをその法線方向に押圧する。このようにローラ３１が被貼付面２ａをその法線方向に押圧する状態が形成された後、図示しないフィーダーからローラ３１に向かってテープ１が搬送される。

上記の通り、パラレルリンク機構５０の動作の制御に傾斜センサ７０による押圧部３０の傾きの測定結果も反映させることにより、被貼付面２ａに対する押圧部３０による押圧方向が安定し、その結果、テープ１に皺、擦れを生じさせずにテープ１を被貼付面２ａへ貼り付けることができる。

図３は、テープの貼付開始時のＡＴＬヘッドの姿勢調節工程を説明するフロー図である。

まず、ＡＴＬヘッド２０の押圧部３０がワーク２の被貼付面２ａに近接させる前に、被貼付面２ａの３次元座標データをもとに、テープ１の貼付開始時においてとるべき押圧部３０の姿勢をＡＴＬヘッド制御部５４ｇが算出する（ステップＳ１）。具体的には、押圧部３０の姿勢がそのとるべき姿勢となるためのパラレルリンク機構５０の各エアシリンダ５４がとるべき動作を算出する。

次に、上記ステップＳ１による算出結果の通りパラレルリンク機構５０が動作し、押圧部３０が被貼付面２ａの近傍まで移動する（ステップＳ２）。

次に、傾斜センサ７０が上記ステップＳ２の完了直後の押圧部３０の傾きを実測する（ステップＳ３）。

次に、パラレルリンク機構５０の各エアシリンダ５４が動作し、押圧部３０の傾きを補正する（ステップＳ４）。ここで、本工程はステップＳ３における実測値とステップＳ１で算出された押圧部３０の傾きとの差分を１回だけ採り、パラレルリンク機構５０による補正動作が１回のみ行われても良く、また、ステップＳ３における実測値とステップＳ１で算出された押圧部３０の傾きとが一致するまでステップＳ３とステップＳ４とが繰り返し行われても良い。また、仮にステップＳ３における実測値がステップＳ１で算出された押圧部３０の傾きと一致していれば、本工程はスキップされる。

最後に、押圧部３０の傾きが維持されつつ押圧部３０のローラ３１が被貼付面２ａに当接し、その後テープ１がローラ３１に向かって搬送され、被貼付面２ａへのテープ１の貼付が開始する（ステップＳ５）。

次に、本発明の他の実施形態におけるＡＴＬヘッドの姿勢調節過程を図４を用いて説明する。

この実施形態では、まず、被貼付面２ａの３次元座標データをもとに、テープ１の貼付開始時においてとるべき押圧部３０の姿勢をＡＴＬヘッド制御部５４ｇが算出し、この算出結果の通りパラレルリンク機構５０が動作し、押圧部３０が被貼付面２ａの近傍まで移動する。そして、図４（ａ）に示すように被貼付面２ａに当接する直前の状態における押圧部３０およびエンド部４０の傾きを傾斜センサ７０により実測する。ここまでは、先の実施形態と同様である。

一方、この実施形態では、押圧部３０およびエンド部４０の傾き（θｘ２，θｙ２）を実測した後、仮にこの実測値が計算上の押圧部３０ａおよびエンド部４０ａの傾き（θｘ１，θｙ１）と異なっていた場合であっても、先の実施形態とは異なり傾きの補正は実施されず、この傾き（θｘ２，θｙ２）のままで図４（ｂ）に示すように押圧部３０を被貼付面２ａへ当接させる。そして、この状態のまま押圧部３０により被貼付面２ａをその法線方向に押圧できるパラレルリンク機構５０の動作条件をＡＴＬヘッド制御部５４ｇが算出し、その算出結果をもとに押圧部３０に被貼付面２ａを押圧させる。すなわち、図４（ｂ）に矢印で示す押圧方向とベース部４０との間の角度（図４（ｂ）に示す角度α）が垂直ではないものの、押圧方向と被貼付面２ａが垂直となる押圧条件を傾斜センサ７０による実測値をもとにＡＴＬヘッド制御部５４ｇが算出し、各エアシリンダ５４に実行させる。これにより、あるべき姿勢へ押圧部３０およびエンド部４０を補正せずとも、押圧部３０により被貼付面２ａをその法線方向に押圧することができる。

一方、この実施形態のように押圧部３０がローラ３１から構成されている場合、このローラ３１と被貼付面２ａとの当接箇所はＹ軸方向にのびる線状となる。この場合、傾き（θｘ２，θｙ２）のままでローラ３１を被貼付面２ａへ当接させるとＹ軸方向においてローラ３１の一部しか被貼付面２ａと当接しない可能性がある。これを回避するために、エンド部４０とロール３１との間にゴニオステージなどθｙ方向にロール３１を首振りさせる機構を設けると良い。

以上のテープ貼付装置により、正確な押圧姿勢でテープを押圧し、テープに皺、擦れを生じさせずに被貼付面へ貼り付けることが可能である。

ここで、本発明のテープ貼付装置は、以上で説明した形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。たとえば、上記の説明では傾斜センサによる押圧部の姿勢制御はテープの貼付開始時に行われているが、テープを被貼付面に貼り付けている間も傾斜センサによる姿勢の制御を継続しても良い。

また、上記の説明では傾斜センサによる押圧部の姿勢制御はテープの貼付開始時に押圧部が被貼付面に当接する直前の状態にて行われているが、被貼付面に押圧部を当接させてから行われても良い。

また、本発明の傾斜センサによりエンド部と押圧部の姿勢が規制された状態が必ずしもエンド部と被貼付面が平行となった状態である必要はない。仮に平行となっていなくても、被貼付面とエンド部の位置関係が一定の傾きとなるように規制され、その状態において押圧部を介して一定の方向へ押圧する制御を行うことにより、被貼付面に対する押圧方向を一定にすることができる。

１ テープ
２ ワーク
２ａ 被貼付面
１０ ＡＴＬ装置
２０ ＡＴＬヘッド
３０ 押圧部
３０ａ 押圧部
３１ ローラ
３１ａ 回転軸
３２ ローラ支持部
４０ エンド部
４０ａ エンド部
５０ パラレルリンク機構
５１ リンク部
５２ 自在継手
５３ 自在継手
５４ エアシリンダ
５４ａ シリンダ部
５４ｂ ロッド部
５４ｃ 圧力センサ
５４ｄ 変位センサ
５４ｅ サーボバルブ
５４ｆ 空気圧供給部
５４ｇ ＡＴＬヘッド制御部
６０ ベース部
７０ 傾斜センサ
７１ ブラケット
８０ ハンドリングロボット

Claims (2)

1. 被貼付面上にテープを所定の貼付方向に貼り付けるテープ貼付装置であり、
   押圧部と、エンド部と、パラレルリンク機構と、ベース部と、
   を有する貼付ヘッドを備え、
   前記押圧部は、前記テープを前記被貼付面との間に挟持、押圧しつつ前記テープを前記被貼付面に貼り付けるものであり、
   前記エンド部は、前記押圧部を保持するものであり、
   前記パラレルリンク機構は、前記エンド部を変位させ、前記押圧部の押圧位置及び／又は押圧姿勢を前記被貼付面の形状に倣うように動作するものであり、
   前記ベース部は、前記パラレルリンク機構の前記エンド部側とは反対側を保持するものであり、
   前記パラレルリンク機構の動作を制御する制御部と、
   前記押圧部の傾きを測定する傾斜センサと、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記パラレルリンク機構の動作の制御に前記傾斜センサによる前記押圧部の傾きの測定結果も反映させることを特徴とする、テープ貼付装置。
2. 前記傾斜センサは、前記エンド部に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のテープ貼付装置。

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