JP3548361B2 - 軟弱部材の貼り付け装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡ウレタン等の軟弱部材と、その軟弱部材の一方の面に設けられた粘着部材と、この粘着部材の粘着面を覆うカバーシールとから構成される軟弱部材テープを、カバーシールのみを残して切断するための軟弱部材テープの切断装置、及び切断された軟弱部材を所望の位置に貼り付ける軟弱部材の貼り付け装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、カメラの基本的な構造として、図９に示すようにその内部に光が入り込まないよう光線に対する密閉構造が必須とされている。また、ＬＢＰ（レーザビームプリンタ）等は、トナーと呼ばれる微粒子のインクを使って、用紙等に書き込むための装置であるが、これらの装置においても、トナーの漏れがないよう密閉構造が必須である。そのため、これらのカメラ、ＬＢＰ等の装置においては、密閉構造を達成するために、構造物と構造物とのスキマを無くすような対策をとっている。
【０００３】
その方法としては、たとえば部品の精度を上げる方法もあるが、部品精度を上げるのにも限界があり、摺動する部分には対応出来ない。そこで、密閉構造を達成するため例えば発砲ウレタン等の所謂「シール材」を一方の構造物に貼り付けてもう一方の構造物で押しつぶすようにすることで「スキマ」を無くするようにしている。また、「シール材」の構造は、図１０に示すように発泡ウレタン等からなるシール材本体２３１と、このシール材の一方の面に貼り付けられた両面テープ２３２と、この両面テープ２３２の粘着面を覆うカバーシール２３３からなる三層構造になっている。また「シール材」は、構造物の形状に合わせた形にする必要がある。
【０００４】
その様々な形状に加工する方法としては、図１１に示すように、刃を持った型を用いてプレスによる抜き加工を行なうのが最も一般的である。
【０００５】
「シール材」の抜き加工は一般的には抜き落とし加工とハーフ抜き加工とがある。図１２に示す抜き落とし加工は発泡ウレタン２３１、両面テープ２３２、カバーシール２３３を完全に切り落とす方法であるが、抜き落とし加工したシール材を構造物に貼り付ける際、シール材１個毎にカバーシール２３３をはぎ取る必要がある。そのため、ひとつひとつのシール材のカバーシールをはぎ取るのに大変な手間がかかる。
【０００６】
そこで、以下に説明するハーフ抜き加工を用いる場合が多い。
【０００７】
ハーフ抜き加工とは、発泡ウレタンと両面テープは完全に切断し、カバーシールは切断しないようにしたものである。
【０００８】
図１３はその加工時の断面図で、カバーシール２３３の厚みは１４０μｍでそのうちの２５μｍ×２＝５０μｍはコーティング材２３４であるから、カバーシール２３３の実質的な厚みは１４０−５０＝９０μｍである。カバーシール２３３がある程度強度を保つためには９０／３＝３０μｍが必要最低限の厚みである。したがって刃を持った型２５５ａがカバーシールの厚み方向に対して±１５μｍ以内の精度で停止することが必要である。また、抜き加工の際の抜き加工力は、一般的には１ｔｏｎ（１０００ｋｇ）程度必要とされている。
【０００９】
抜き加工力を発生させるため、エアシリンダ、油圧シリンダ等、様々な方法が考えられるが、いずれにしても、シール材を支持する台は、１ｔｏｎ程度の荷重を機械的に受ける構造になっていなければならないため、機械的な剛性が高いものでなければならない。
【００１０】
このように、機械的な剛性が高く、且つ型の切り込み深さを微調整することができる切断装置としては、図１１に示すようなものが考えられる。
【００１１】
図１１に示す切断装置は、抜き加工力を発生させるシリンダ２５１と、そのシリンダが取り付くステイ２５２と、シール材２３０を抜き加工する型２５５と、型２５５が取り付くダイセット上板２５８ａと、ダイセット上板とシリンダとを連結する連結部材２５３と、ダイセット上板２５８ａを上下方向に平行に移動するためのガイドポスト２５８ｂとを備えている。この装置では、シリンダによりダイセット上板２５８ａに取り付いた型を下降させ抜き加工する際、図１３のように発泡材２３１と両面テープ２３２は切断し、カバーシール２３３は切断しないといういわゆるハーフ抜き加工を行なうため、シリンダの下降端をストッパのネジで調整することができる様になされている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
既に述べたように、切断型２５５ａの下降量の調整精度は±１５μｍが必要である。しかしながら、上記の従来の装置のネジによる調整方法では、下降量を±１５μｍ程度に調整するのは非常に難しい。
【００１３】
たとえば、直径が１０ｍｍのネジの場合、ピッチが１．５ｍｍであるから、１５μｍの調整量に対応するネジの回転角度をＸ°とすると、
１．５ｍｍ／３６０°＝０．０１５ｍｍ／Ｘ
という式が成り立つ。
【００１４】
この式から計算すると、Ｘ＝３．６°となり、切断型２５５ａの下降量を±１５μｍの精度に調整するためには、ネジの回転角度を、±３．６°の精度で合わせなければならないことが分かる。このような微小な角度でネジを調整することは非常に困難であり、また、たとえこの精度に合わせ込むことができたとしても、刃の磨耗等により切れ味の変化が起こるため、そのたびに微調整が必要となり、調整時間中ラインが停止してしまうこととなる。
【００１５】
また、従来より、レーザービームプリンタ、複写機等のトナーカートリッジでは、カートリッジ本体と蓋部との製造誤差により生ずる隙間を封止するためにモルトプレーンを用いているが、トナーカートリッジからのトナーもれを確実に防止するためには、モルトプレーンをカートリッジ本体の所定の位置に正確に位置決めして貼り付ける必要がある。
【００１６】
このような正確な位置決めを必要とするモルトプレーンの貼り付け作業は、従来、主に人手により行われていた。具体的には、両面テープ付きのモルトプレーンをカバーシールに貼り付け、ビク型の切断加工機により製品形状に切断し、それを作業者がピンセットでつまみ、ワークの貼り付け面に密着するように目視で確認しながら貼り付けを行っていた。このような方法においては、モルトプレーンが軟弱であるためにつかみにくく、且つ目視で位置決めしながらの貼り付けになるとう理由から、モルトプレーンの位置決め精度が正確でなく、また手間もかかるという問題点があった。
【００１７】
このような問題点を解決するために、モルトプレーンの自動貼り付け装置が提案されている。図１４は、従来のモルトプレーンの自動貼り付け装置を示した図である。
【００１８】
図１４において、モルトプレーンとその表面に塗布された粘着剤とこの粘着剤を覆うカバーテープＷ１とからなるモルトプレーンテープＷ０は、まず、切断装置３４８により定形のモルトプレーンＷ２に打ち抜き切断される。切断装置３４８は、モルトプレーンＷ０を打ち抜くための打ち抜き機３５０と、モルトプレーンテープＷ０を矢印Ａ方向に搬送するとともに、打ち抜かれたモルトプレーンＷ２から周囲の端切れ部分Ｗ３とカバーテープＷ１を分離するための搬送装置３７０とから概略構成されている。打ち抜き機３５０は、打ち抜き機本体３５５と、打ち抜き機本体３５５に上下方向沿って設けられたガイド軸３５４と、ガイド軸３５４に沿って上下方向にスライドするプレート３５２と、プレート３５２の下面に取り付けられたトムソン刃３５３と、プレート３５２を上下動させるシリンダ３５１とから構成されており、シリンダ３５１のピストンロッドが押し出し動作されることにより、トムソン刃３５３が下方に移動し、モルトプレーンＷ２の打ち抜き切断を行う。打ち抜き切断された直後のモルトプレーンテープＷ０は、図１４を上方から見た図１５に示すように、打ち抜かれた部分Ｗ２とその周囲の端切れ部分Ｗ３とがまだ一体となっている。搬送装置３７０は、モルトプレーンテープを折り返すためのエッジ部３７２と、端切れ部分Ｗ３を搬送するための駆動ローラ３７４，３７５と、アイドルローラ３７３とから概略構成されている。
【００１９】
一方、切断されて端切れ部分Ｗ３と分離されたモルトプレーンＷ２は、搬送ハンド３３０により搬送されて、貼り付け対象物Ｗ４に貼り付けられる。搬送ハンド３３０は、ロボットアーム３３１に取り付けられたハンド本体３３２と、ハンド本体３３２の下部に取り付けられた吸着ベース３３３と、吸着ベース３３３の面取り部３３３ａとの間でモルトプレーンＷ２を把持するためのフィンガー３３４と、フィンガー３３４を支持軸３３５の回りに反時計回転方向に回動させる駆動源となるシリンダ３３６とから概略構成されている。吸着ベース３３３の下端部には、複数の吸引穴３３３ｂが形成されており、吸着ベース３３３の内部及びハンド本体３３２の内部に形成された空気通路３３７を介して吸着ベース３３３内の空気を吸い出し、吸引穴３３３ｂから外部の空気を吸引することにより、モルトプレーンＷ２が吸着ベース３３３に吸着される。また、フィンガー３３４は、シリンダ３３６が動作していない状態においては、バネ３３８により時計回転方向に付勢されて開いた状態となっている。
【００２０】
このように構成される自動貼り付け装置の動作について説明する。
【００２１】
まず、切断機３５０により切断されたモルトプレーンテープＷ０は、搬送装置３７０に引かれて矢印Ａ方向に搬送される。このとき、切断されたモルトプレーンＷ２の端部を近接センサ３５８で検出し、近接センサ３５８から近接信号が出力された点でモルトプレーンテープＷ０の搬送を停止させる。次に、搬送ハンド３３０をロボットアーム３３１により切断されたモルトプレーンＷ２の直上方まで移動させ、矢印Ｂで示すようにモルトプレーンＷ２の上面に接するまで降下させる。次に、吸着ベース３３３の吸引穴３３３ｂから空気を吸引するとともに、シリンダ３３６を押し出し動作させてフィンガー３３４を反時計回転方向に回動させ、吸着ベース３３３の面取り部３３３ａとの間でモルトプレーンＷ２を把持する。これにより、モルトプレーンＷ２は搬送ハンド３３０に吸着保持される。
【００２２】
この状態で、搬送装置３７０をさらに動作させてモルトプレーンテープを搬送することにより、切断されたモルトプレーンＷ２を図中二点鎖線で示す位置まで押し出す。また、モルトプレーンＷ２の動きに連動して搬送ハンド３３０を矢印Ｃ方向に動かし、モルトプレーンＷ２が搬送ハンド３３０から外れないようにする。この様にして、モルトプレーンＷ２が１個分離され、分離されたモルトプレーンＷ２は、搬送ハンド３３０により、貼り付け対象物Ｗ４の位置まで搬送され、貼り付け対象物Ｗ４上に貼り付けられる。
【００２３】
上記のようにして、モルトプレーンＷ２が貼り付け対象物に貼り付けられるわけであるが、このような従来の自動貼り付け装置では以下のような問題点があった。
【００２４】
モルトプレーンは発泡材であるため、その打ち抜き加工面に凹凸があり、近接センサ３５８で位置を検出しようとした場合その位置決め精度が低く、その位置誤差により搬送ハンド３３０との相対位置がずれる。これにより、モルトプレーンＷ２の貼り付け対象物Ｗ４への貼り付け位置がずれる。
【００２５】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、切断刃の切り込み深さを容易に調整することができる軟弱部材テープの切断装置を提供することである。
【００２６】
また、本発明の他の目的は、軟弱部材の貼り付け対象物への貼り付け位置をより正確に制御することができる軟弱部材の貼り付け装置を提供することである。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる軟弱部材の貼り付け装置は、軟弱部材と該軟弱部材の表面に塗布された粘着剤と該粘着剤を覆うカバーシールとから構成された軟弱部材テープを打ち抜き加工する打ち抜き手段と、該打ち抜き手段により打抜かれた軟弱部材を残して不必要な軟弱部材を剥離させる剥離手段と、剥離手段により前記カバーシール上に残された軟弱部材の位置を計測するための位置計測手段と、前記位置計測手段により計測された位置情報に基づいて前記軟弱部材を所望の位置に搬送して貼り付ける搬送手段とを具備し、前記搬送手段は、前記位置計測手段により前記軟弱部材の位置を計測する前に該軟弱部材を前記カバーシール上から取り除き、前記位置計測手段は、前記カバーシール上に残された前記打ち抜き手段による打ち抜き痕跡から前記軟弱部材の位置を計測することを特徴としている。
【００３５】
また、この発明に係わる軟弱部材の貼り付け装置において、前記位置計測手段は、前記打ち抜き痕跡をテレビカメラにより撮像してその画像を画像処理することにより前記軟弱部材の位置を計測することを特徴としている。
【００３６】
また、この発明に係わる軟弱部材の貼り付け装置において、前記搬送手段は、真空吸着により前記軟弱部材を吸着して搬送することを特徴としている。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係わる軟弱部材テープの切断装置の構成を示す図である。この装置は、図１３に示すような軟弱部材テープのハーフ抜き加工、即ち軟弱部材テープをカバーシールのみ残して切断するための装置である。
【００３９】
図１において、１は抜き加工力を発生させるシリンダ、２はシリンダ１が取り付けられるステイ、５は軟弱部材テープとしてのシール材３０を抜き加工する切断刃を有する型、８ａは型５が取り付けられるダイセット上板８ａ、３はダイセット上板８ａとシリンダ１とを連結する連結部、８ｂはダイセット上板８ａを上下方向に平行に移動させるためのガイドポスト、８ｃは型５による切断荷重を受けるためのダイセット下板、５０はシール材３０を支持するための支持台である。
【００４０】
支持台５０は、図１、支持台５０を上方から見た平面図である図２、及び図１のＤ−Ｄ断面図である図３に示すように、シール材３０を支持する受け板９を備え、その下面には傾斜がつけられている。１１は受け板９を微動昇降するための作動板で、この作動板１１の上面にも傾斜がつけられている。作動板１１は下方から受け板９を支える。また、ダイセット下板８ｂには、受け板９を下方に付勢して作動板１１上に押さえつけるための板ばね１２が設けられている。圧力コイルバネ１３はマイクロメータ７の先端と作動板１１との密着をよくするためのバネである。作動板１１は、マイクロメータ７の軸芯方向に進退した分だけ移動する。１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、ダイセット上板の下降位置を規定するためのストッパである。また、１４は作動板１１を固定するための固定ネジである。
【００４１】
次に、このように構成される切断装置のハーフ抜き加工の調整について説明する。
【００４２】
まず、作動板１１の固定ネジ１４をゆるめる。
【００４３】
次に、シリンダ１によりダイセット上板８ａに取り付けられている型５を上昇させておく。マイクロメータ７の先端を退方向へ限界まで移動させると圧縮コイルバネ１３により作動板１１は図１で右方向に移動する。受け板９は板ばね１２により下方に付勢されているため作動板１１と密着しながら作動板１１の移動量と傾斜に対応した分だけ下降する（受け板９の下降端位置）。
【００４４】
次に、シール材３０を受け板９の上に置く。
【００４５】
シリンダ１によりダイセット上板８ａに取り付けられている型５を下降させる。このとき支柱ストッパ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄにダイセット上板８ａが突き当たり停止する。マイクロメータ７を回転させてその先端を進方向に移動させると作動板１１は図１では左方向へ移動し、その移動量と傾斜に対応した分だけ受け板９が上昇し、シール材３０のハーフ抜き加工の具合を確認する。受け板９が適正な高さに設定されたら作動板１１を固定ネジ１４によりダイセット下板３に固定する。
【００４６】
このとき、図４に示すように受け板９及び作動板１１の傾斜角度をθとしたとき、例えばＴａｎθ＝２５／１０００とすると、θ＝１．４３２１°となる。そして、抜き加工力（Ｆ）＝１０００ｋｇとすると、ｆ１（傾斜方向の分力）＝１０００×ＳＩＮ（１．４３２１°）≒２５ｋｇ、ｆ２（水平方向の分力）＝２５×ＣＯＳ（１．４３２１°）≒２５ｋｇとなる。したがって１０００ｋｇの荷重を、作動板１１の動き方向では約２５ｋｇという小さな力で受けることができるため、作動板１１の移動機構には剛性を考慮した特別な設計の必要がない。
【００４７】
また、Ｔａｎθ＝２５／１０００とすれば、受け板を±１５μｍの精度で高さ調整する場合、作動板１１の移動量は、±６００μｍ＝±０．６ｍｍの精度で調整すればよいこととなり、この精度はマイクロメータを使用すれば容易に調整可能な値である。
【００４８】
従って、この第１の実施形態によれば、ハーフ抜き加工を行なう場合の切り込み深さの調整を容易に行なうことができる。
【００４９】
（第２の実施形態）
この第２の実施形態では、装置の基本構成は第１の実施形態と同様であるので、同一機能部分には同一符号を付して、その説明を省略する。なお、付加された機能としては、カバーシールの厚みを計測する機能と、そのデータに基づいて刃の切り込み量を決定する機能である。
【００５０】
図５は、第２の実施形態における支持台５０’の構成を示す図である。
【００５１】
図５において、４５はカバーシールの厚みを計測するセンサ、４４は作動板１１と移動体４３を連結するジョイント、４１はステッピングモータ、４２はボールネジであり、移動体４３はステッピングモータ４１の回転に応じて移動する。センサ４５の出力信号は、制御装置４９に入力され、制御装置４９は、この信号に基づいてステッピングモータ４１を回転させ、受け板９の高さを調整する。
【００５２】
このような構成の第２の実施形態の装置では、センサ４５によりカバーシールの表面の高さを検出し、この高さが、型５で切り込んだときにカバーシールの厚みが少なくとも３０μｍ以上残るような高さとなるように調節する。
【００５３】
このように、この第２の実施形態によれば、型の切り込み深さが自動的に調整されるので、切り込み深さの調整作業がより簡素化される。
【００５４】
（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態の軟弱部材の貼り付け装置の構成を示した図である。
【００５５】
図６において、貼り付け装置は、軟弱部材としてのモルトプレーンとその表面に設けられた粘着剤とこの粘着剤を覆うカバーテープＷ１とからなるモルトプレーンテープＷ０を打ち抜き切断するための切断装置１０と、切断装置１１０で切断されたモルトプレーンＷ２の位置を計測するための位置計測装置１９０とモルトプレーンＷ２を切断装置１１０から貼り付け対象物Ｗ４まで搬送するための搬送ハンド１７０とを備えている。
【００５６】
上記の構成のうちまず切断装置１１０の構成について説明する。切断装置１１０は、モルトプレーンテープＷ０を打ち抜くための打ち抜き機１１２と、カバーテープＷ１を引くことにより、モルトプレーンテープＷ０を矢印Ａ方向に搬送するとともに、打ち抜かれたモルトプレーンＷ２からカバーテープＷ１を分離するための搬送装置１２０と、図１５の様に打ち抜かれたモルトプレーンＷ２を周囲の端切れ部分Ｗ３から分離するための分離装置１３０とから概略構成されている。
【００５７】
打ち抜き機１１２は、打ち抜き機本体１１３と、打ち抜き機本体１１３に上下方向に沿って設けられたガイド軸１１４と、ガイド軸１１４に沿って上下方向にスライドするプレート１１５と、プレート１１５の下面に取り付けられたトムソン刃１１６と、プレート１１５を上下動させるシリンダ１１７とから構成されており、シリンダ１１７のピストンロッドが押し出し動作されることにより、トムソン刃１１６が下方に移動し、モルトプレーンＷ２の打ち抜き切断を行う。打ち抜き切断された直後のモルトプレーンテープＷ０は、上方から見た図 に示すように、打ち抜かれた部分Ｗ２とその周囲の端切れ部分Ｗ３とがまだ一体となっている。搬送装置１２０は、カバーテープＷ１を折り返すためのエッジ部１２１と、カバーテープＷ１を搬送するための駆動ローラ１２２，１２３と、アイドルローラ１２４とから概略構成されている。
【００５８】
また、分離装置１３０は、打ち抜かれたモルトプレーンＷ２を上方から押さえつけるための押さえ機構１３２と、図中二点鎖線で示すようにたるんだ端切れ部分Ｗ３を上方に引き上げて端切れ部分Ｗ３をモルトプレーンＷ２から分離するための引き上げ機構１４０とから構成されている。押さえ機構１３２は、モルトプレーンＷ２を上方から押さえつける押さえ爪１３３と、この押さえ爪１３３を上下動させるためのシリンダ１３４とを備えている。また、引き上げ機構１４０は、端切れ部分Ｗ３を把持するための一対の把持爪１４１と、この把持爪１４１を水平方向に移動可能にガイドするガイド部材１４２と、一対の把持爪１４１をガイド部材１４２に沿って水平方向に開閉させるための不図示の駆動機構と、把持爪１４１をガイド部材１４２とともに上下方向に移動させるためのシリンダ１４３とを備えている。
【００５９】
把持爪１４１は、モルトプレーンテープＷ０が矢印Ｅ方向に移動しているときには、図６に示すように開いており、モルトプレーンテープＷ０の移動が停止すると、二点鎖線で示すようにたるんだモルトプレーンの端切れ部分Ｗ３を把持する。そして、この状態でシリンダ１４３のピストンロッド１４４が上昇することにより、把持爪１４１が端切れ部分Ｗ３を図中実線で示す位置まで引き上げ、端切れ部分Ｗ３をモルトプレーンＷ２から分離する。また、分離されたモルトプレーンＷ２は、カバーテープＷ１とともに矢印Ｅ方向に搬送され、近接センサー２５に近接した位置で停止する。
【００６０】
一方、カバーテープＷ１上に支持されたモルトプレーンＷ２は、搬送ハンド１７０により搬送されて、貼り付け対象物Ｗ４まで搬送される。搬送ハンド１７０は、ロボットアーム１７１に取り付けられたハンド本体１７２と、ハンド本体１７２の下部に取り付けられた吸着ベース１７３と、吸着ベース１７３の面取り部１７３ａとの間でモルトプレーンＷ２を把持するためのフィンガー１７４と、フィンガー１７４を支持軸１７５の回りに反時計回転方向に回動させる駆動源となるシリンダ１７６とから概略構成されている。
【００６１】
吸着ベース１７３の下端部には、複数の吸引穴１７３ｂが形成されており、吸着ベース１７３の内部及びハンド本体１７２の内部に形成された空気通路１７７を介して吸着ベース１７３内の空気を吸い出し、吸引穴１７３ｂから外部の空気を吸引することにより、モルトプレーンＷ２が吸着ベース１７３に吸着される。また、フィンガー１７４は、シリンダ１７６が動作していない状態においては、バネ１７８により時計回転方向に付勢されて開いた状態となっている。
【００６２】
また、フィンガー１７４と対象な位置にフィンガー１８０が配置されており、シリンダー１７９により把持することができる。
【００６３】
上記のようなモルトプレーンＷ２の切断動作と分離動作を数回繰り返すと、先頭のモルトプレーンＷ２が近接センサー１２５の位置まで到達する。
【００６４】
ここで、貼り付け対象物Ｗ４にモルトプレーンＷ２を貼り付ける際に画像処理装置により位置計測して正確に貼り付ける方法について説明する。
【００６５】
近接センサー２５の位置まで到達したモルトプレーンＷ２を上方に配置された画像処理装置１９０により位置計測してその位置情報が制御装置１９２に入力される。制御装置１９２は、画像処理装置１９０から出力されるモルトプレーンＷ２の位置情報に基づいて、搬送ハンド１７０がモルトプレーンＷ２を把持したときの搬送ハンド１７０とモルトプレーンＷ２の相対位置を算出する。そして、制御装置１９２は、この算出された相対位置に基づいて、ロボットアーム１７１をＸ，Ｙ，θ方向に移動させ、貼り付け対象物Ｗ４に対して正確な位置にモルトプレーンＷ２を貼り付ける。
【００６６】
（第４の実施形態）
この第４の実施形態は、モルトプレーンＷ２の像をを直接画像処理せずに位置計測するものであり、装置の構成は第３の実施形態と同様である。。
【００６７】
近接センサー１２５の位置まで到達したモルトプレーンＷ２を搬送ハンド１７０により吸着把持し画像処理装置１９０の視野外の位置で停止する。
【００６８】
切断装置１１０のところでは、モルトプレーンテープＷ０をトムソン刃で打ち抜く説明をしたが、実際はモルトプレーンテープＷ０をすべて打ち抜くのでは無く、図８に示すようにモルトプレーンの部分は切断するが、カバーテープＷ１は切断しないといういわゆる「ハーフ抜き」と呼ばれる動作を行なう。
【００６９】
ところが、モルトプレーン部分を完全に切るためにはカバーテープＷ１を数１０μｍ程度（カバーテープの厚さは約１００μｍ）切り込む必要がある。そのため、トムソン刃の形状（モルトプレーンＷ２の形状）と同様な刃跡がカバーテープＷ１につくことになる。
【００７０】
この刃跡Ｗ１ａはたとえば図７のように点線の集合であったり直線と直線の交点が不完全であったりする。そこで、点線を直線に修正あるいは、直線を延長させ、交点を完成させ、トムソン刃の形状（モルトプレーンＷ２の形状）と同様な形状を形成させその矩形を画像処理装置１９０により位置計測を行う。その位置情報に基づいて、制御装置１９２は、搬送ハンド１７０がモルトプレーンＷ２を把持したときの搬送ハンド１７０とモルトプレーンＷ２の相対位置を算出する。そして、制御装置１９２は、この算出された相対位置に基づいて、ロボットアーム１７１をＸ，Ｙ，θ方向に移動させ、貼り付け対象物Ｗ４に対して正確な位置にモルトプレーンＷ２を貼り付ける。
【００７１】
モルトプレーンは発泡ウレタンであるため、トムソン刃での切断面に凹凸があり稜線が非常に不明確で、さらに厚み方向においても凹凸があるため、モルトプレーンを直接画像処理するとその位置が正確に測定できない場合がある。その点、この第４の実施形態のように抜き加工時の刃のカバーテープＷ１上の痕跡を画像処理すれば、画像処理の信頼性を向上することができ、そのデータを搬送ハンドにフィードバックすることにより、軟弱部材を貼り付け対象物に対して正確に貼り付けることができる。
【００７２】
以上説明したように、上記の第３及び第４の実施形態によれば、切断されたモルトプレーンの位置を計測することにより、モルとプレーンを貼り付け対象物に対して正確な位置に貼り付けることができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、軟弱部材を切断するときの切断刃の切り込み量の調整を容易に行なうことができる。
【００７４】
また、軟弱部材を画像処理装置により位置計測を行い、そのデータを搬送ハンドにフィードバックすることにより、軟弱部材を貼り付け対象物に対して正確に貼り付けることができる。
【００７５】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の軟弱部材シールの切断装置の構成を示す側面図である。。
【図２】支持台を上方から見た平面図である。
【図３】図１のＤ−Ｄ断面図である。
【図４】受け板と作動板の傾斜角度を示す図である。
【図５】第２の実施形態の支持台の構造を示す図である。
【図６】第３の実施形態の軟弱部材の貼り付け装置の構成を示す図である。
【図７】カバーシール上の打ち抜き痕跡を示す図である。
【図８】ハーフ抜き加工の様子を示す図である。
【図９】密閉構造物を示す図である。
【図１０】シール材の構成を示す図である。
【図１１】従来の切断装置の構成を示す図である。
【図１２】抜き落とし加工の様子を示す図である。
【図１３】ハーフ抜き加工の様子を示す図である。
【図１４】従来の軟弱部材の貼り付け装置の構成を示す図である。
【図１５】軟弱部材が切断された様子を示す図である。
【符号の説明】
１ シリンダ
２ ステイ
３ 連結部材
４ 連結部材
５ 型
７ マイクロメータ
８ａ ダイセット上板
８ｂ ガイドポスト
８ｃ ダイセット下板
９ 受け板
１０ 圧縮バネ
１１ 作動板
１２ 板バネ
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ 支柱ストッパ
１４ 固定ネジ
３１ 発泡ウレタン
３２ 両面テープ
３３ カバーシール
４１ ステッピングモータ
４２ ボールネジ
４３ 移動体
４４ ジョイント
４５ センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡ウレタン等の軟弱部材と、その軟弱部材の一方の面に設けられた粘着部材と、この粘着部材の粘着面を覆うカバーシールとから構成される軟弱部材テープを、カバーシールのみを残して切断するための軟弱部材テープの切断装置、及び切断された軟弱部材を所望の位置に貼り付ける軟弱部材の貼り付け装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、カメラの基本的な構造として、図９に示すようにその内部に光が入り込まないよう光線に対する密閉構造が必須とされている。また、ＬＢＰ（レーザビームプリンタ）等は、トナーと呼ばれる微粒子のインクを使って、用紙等に書き込むための装置であるが、これらの装置においても、トナーの漏れがないよう密閉構造が必須である。そのため、これらのカメラ、ＬＢＰ等の装置においては、密閉構造を達成するために、構造物と構造物とのスキマを無くすような対策をとっている。
【０００３】
その方法としては、たとえば部品の精度を上げる方法もあるが、部品精度を上げるのにも限界があり、摺動する部分には対応出来ない。そこで、密閉構造を達成するため例えば発砲ウレタン等の所謂「シール材」を一方の構造物に貼り付けてもう一方の構造物で押しつぶすようにすることで「スキマ」を無くするようにしている。また、「シール材」の構造は、図１０に示すように発泡ウレタン等からなるシール材本体２３１と、このシール材の一方の面に貼り付けられた両面テープ２３２と、この両面テープ２３２の粘着面を覆うカバーシール２３３からなる三層構造になっている。また「シール材」は、構造物の形状に合わせた形にする必要がある。
【０００４】
その様々な形状に加工する方法としては、図１１に示すように、刃を持った型を用いてプレスによる抜き加工を行なうのが最も一般的である。
【０００５】
「シール材」の抜き加工は一般的には抜き落とし加工とハーフ抜き加工とがある。図１２に示す抜き落とし加工は発泡ウレタン２３１、両面テープ２３２、カバーシール２３３を完全に切り落とす方法であるが、抜き落とし加工したシール材を構造物に貼り付ける際、シール材１個毎にカバーシール２３３をはぎ取る必要がある。そのため、ひとつひとつのシール材のカバーシールをはぎ取るのに大変な手間がかかる。
【０００６】
そこで、以下に説明するハーフ抜き加工を用いる場合が多い。
【０００７】
ハーフ抜き加工とは、発泡ウレタンと両面テープは完全に切断し、カバーシールは切断しないようにしたものである。
【０００８】
図１３はその加工時の断面図で、カバーシール２３３の厚みは１４０μｍでそのうちの２５μｍ×２＝５０μｍはコーティング材２３４であるから、カバーシール２３３の実質的な厚みは１４０−５０＝９０μｍである。カバーシール２３３がある程度強度を保つためには９０／３＝３０μｍが必要最低限の厚みである。したがって刃を持った型２５５ａがカバーシールの厚み方向に対して±１５μｍ以内の精度で停止することが必要である。また、抜き加工の際の抜き加工力は、一般的には１ｔｏｎ（１０００ｋｇ）程度必要とされている。
【０００９】
抜き加工力を発生させるため、エアシリンダ、油圧シリンダ等、様々な方法が考えられるが、いずれにしても、シール材を支持する台は、１ｔｏｎ程度の荷重を機械的に受ける構造になっていなければならないため、機械的な剛性が高いものでなければならない。
【００１０】
このように、機械的な剛性が高く、且つ型の切り込み深さを微調整することができる切断装置としては、図１１に示すようなものが考えられる。
【００１１】
図１１に示す切断装置は、抜き加工力を発生させるシリンダ２５１と、そのシリンダが取り付くステイ２５２と、シール材２３０を抜き加工する型２５５と、型２５５が取り付くダイセット上板２５８ａと、ダイセット上板とシリンダとを連結する連結部材２５３と、ダイセット上板２５８ａを上下方向に平行に移動するためのガイドポスト２５８ｂとを備えている。この装置では、シリンダによりダイセット上板２５８ａに取り付いた型を下降させ抜き加工する際、図１３のように発泡材２３１と両面テープ２３２は切断し、カバーシール２３３は切断しないといういわゆるハーフ抜き加工を行なうため、シリンダの下降端をストッパのネジで調整することができる様になされている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
既に述べたように、切断型２５５ａの下降量の調整精度は±１５μｍが必要である。しかしながら、上記の従来の装置のネジによる調整方法では、下降量を±１５μｍ程度に調整するのは非常に難しい。
【００１３】
たとえば、直径が１０ｍｍのネジの場合、ピッチが１．５ｍｍであるから、１５μｍの調整量に対応するネジの回転角度をＸ°とすると、
１．５ｍｍ／３６０°＝０．０１５ｍｍ／Ｘ
という式が成り立つ。
【００１４】
この式から計算すると、Ｘ＝３．６°となり、切断型２５５ａの下降量を±１５μｍの精度に調整するためには、ネジの回転角度を、±３．６°の精度で合わせなければならないことが分かる。このような微小な角度でネジを調整することは非常に困難であり、また、たとえこの精度に合わせ込むことができたとしても、刃の磨耗等により切れ味の変化が起こるため、そのたびに微調整が必要となり、調整時間中ラインが停止してしまうこととなる。
【００１５】
また、従来より、レーザービームプリンタ、複写機等のトナーカートリッジでは、カートリッジ本体と蓋部との製造誤差により生ずる隙間を封止するためにモルトプレーンを用いているが、トナーカートリッジからのトナーもれを確実に防止するためには、モルトプレーンをカートリッジ本体の所定の位置に正確に位置決めして貼り付ける必要がある。
【００１６】
このような正確な位置決めを必要とするモルトプレーンの貼り付け作業は、従来、主に人手により行われていた。具体的には、両面テープ付きのモルトプレーンをカバーシールに貼り付け、ビク型の切断加工機により製品形状に切断し、それを作業者がピンセットでつまみ、ワークの貼り付け面に密着するように目視で確認しながら貼り付けを行っていた。このような方法においては、モルトプレーンが軟弱であるためにつかみにくく、且つ目視で位置決めしながらの貼り付けになるとう理由から、モルトプレーンの位置決め精度が正確でなく、また手間もかかるという問題点があった。
【００１７】
このような問題点を解決するために、モルトプレーンの自動貼り付け装置が提案されている。図１４は、従来のモルトプレーンの自動貼り付け装置を示した図である。
【００１８】
図１４において、モルトプレーンとその表面に塗布された粘着剤とこの粘着剤を覆うカバーテープＷ１とからなるモルトプレーンテープＷ０は、まず、切断装置３４８により定形のモルトプレーンＷ２に打ち抜き切断される。切断装置３４８は、モルトプレーンＷ０を打ち抜くための打ち抜き機３５０と、モルトプレーンテープＷ０を矢印Ａ方向に搬送するとともに、打ち抜かれたモルトプレーンＷ２から周囲の端切れ部分Ｗ３とカバーテープＷ１を分離するための搬送装置３７０とから概略構成されている。打ち抜き機３５０は、打ち抜き機本体３５５と、打ち抜き機本体３５５に上下方向沿って設けられたガイド軸３５４と、ガイド軸３５４に沿って上下方向にスライドするプレート３５２と、プレート３５２の下面に取り付けられたトムソン刃３５３と、プレート３５２を上下動させるシリンダ３５１とから構成されており、シリンダ３５１のピストンロッドが押し出し動作されることにより、トムソン刃３５３が下方に移動し、モルトプレーンＷ２の打ち抜き切断を行う。打ち抜き切断された直後のモルトプレーンテープＷ０は、図１４を上方から見た図１５に示すように、打ち抜かれた部分Ｗ２とその周囲の端切れ部分Ｗ３とがまだ一体となっている。搬送装置３７０は、モルトプレーンテープを折り返すためのエッジ部３７２と、端切れ部分Ｗ３を搬送するための駆動ローラ３７４，３７５と、アイドルローラ３７３とから概略構成されている。
【００１９】
一方、切断されて端切れ部分Ｗ３と分離されたモルトプレーンＷ２は、搬送ハンド３３０により搬送されて、貼り付け対象物Ｗ４に貼り付けられる。搬送ハンド３３０は、ロボットアーム３３１に取り付けられたハンド本体３３２と、ハンド本体３３２の下部に取り付けられた吸着ベース３３３と、吸着ベース３３３の面取り部３３３ａとの間でモルトプレーンＷ２を把持するためのフィンガー３３４と、フィンガー３３４を支持軸３３５の回りに反時計回転方向に回動させる駆動源となるシリンダ３３６とから概略構成されている。吸着ベース３３３の下端部には、複数の吸引穴３３３ｂが形成されており、吸着ベース３３３の内部及びハンド本体３３２の内部に形成された空気通路３３７を介して吸着ベース３３３内の空気を吸い出し、吸引穴３３３ｂから外部の空気を吸引することにより、モルトプレーンＷ２が吸着ベース３３３に吸着される。また、フィンガー３３４は、シリンダ３３６が動作していない状態においては、バネ３３８により時計回転方向に付勢されて開いた状態となっている。
【００２０】
このように構成される自動貼り付け装置の動作について説明する。
【００２１】
まず、切断機３５０により切断されたモルトプレーンテープＷ０は、搬送装置３７０に引かれて矢印Ａ方向に搬送される。このとき、切断されたモルトプレーンＷ２の端部を近接センサ３５８で検出し、近接センサ３５８から近接信号が出力された点でモルトプレーンテープＷ０の搬送を停止させる。次に、搬送ハンド３３０をロボットアーム３３１により切断されたモルトプレーンＷ２の直上方まで移動させ、矢印Ｂで示すようにモルトプレーンＷ２の上面に接するまで降下させる。次に、吸着ベース３３３の吸引穴３３３ｂから空気を吸引するとともに、シリンダ３３６を押し出し動作させてフィンガー３３４を反時計回転方向に回動させ、吸着ベース３３３の面取り部３３３ａとの間でモルトプレーンＷ２を把持する。これにより、モルトプレーンＷ２は搬送ハンド３３０に吸着保持される。
【００２２】
この状態で、搬送装置３７０をさらに動作させてモルトプレーンテープを搬送することにより、切断されたモルトプレーンＷ２を図中二点鎖線で示す位置まで押し出す。また、モルトプレーンＷ２の動きに連動して搬送ハンド３３０を矢印Ｃ方向に動かし、モルトプレーンＷ２が搬送ハンド３３０から外れないようにする。この様にして、モルトプレーンＷ２が１個分離され、分離されたモルトプレーンＷ２は、搬送ハンド３３０により、貼り付け対象物Ｗ４の位置まで搬送され、貼り付け対象物Ｗ４上に貼り付けられる。
【００２３】
上記のようにして、モルトプレーンＷ２が貼り付け対象物に貼り付けられるわけであるが、このような従来の自動貼り付け装置では以下のような問題点があった。
【００２４】
モルトプレーンは発泡材であるため、その打ち抜き加工面に凹凸があり、近接センサ３５８で位置を検出しようとした場合その位置決め精度が低く、その位置誤差により搬送ハンド３３０との相対位置がずれる。これにより、モルトプレーンＷ２の貼り付け対象物Ｗ４への貼り付け位置がずれる。
【００２５】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、切断刃の切り込み深さを容易に調整することができる軟弱部材テープの切断装置を提供することである。
【００２６】
また、本発明の他の目的は、軟弱部材の貼り付け対象物への貼り付け位置をより正確に制御することができる軟弱部材の貼り付け装置を提供することである。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる軟弱部材の貼り付け装置は、軟弱部材と該軟弱部材の表面に塗布された粘着剤と該粘着剤を覆うカバーシールとから構成された軟弱部材テープを打ち抜き加工する打ち抜き手段と、該打ち抜き手段により打抜かれた軟弱部材を残して不必要な軟弱部材を剥離させる剥離手段と、剥離手段により前記カバーシール上に残された軟弱部材の位置を計測するための位置計測手段と、前記位置計測手段により計測された位置情報に基づいて前記軟弱部材を所望の位置に搬送して貼り付ける搬送手段とを具備し、前記搬送手段は、前記位置計測手段により前記軟弱部材の位置を計測する前に該軟弱部材を前記カバーシール上から取り除き、前記位置計測手段は、前記カバーシール上に残された前記打ち抜き手段による打ち抜き痕跡から前記軟弱部材の位置を計測することを特徴としている。
【００３５】
また、この発明に係わる軟弱部材の貼り付け装置において、前記位置計測手段は、前記打ち抜き痕跡をテレビカメラにより撮像してその画像を画像処理することにより前記軟弱部材の位置を計測することを特徴としている。
【００３６】
また、この発明に係わる軟弱部材の貼り付け装置において、前記搬送手段は、真空吸着により前記軟弱部材を吸着して搬送することを特徴としている。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係わる軟弱部材テープの切断装置の構成を示す図である。この装置は、図１３に示すような軟弱部材テープのハーフ抜き加工、即ち軟弱部材テープをカバーシールのみ残して切断するための装置である。
【００３９】
図１において、１は抜き加工力を発生させるシリンダ、２はシリンダ１が取り付けられるステイ、５は軟弱部材テープとしてのシール材３０を抜き加工する切断刃を有する型、８ａは型５が取り付けられるダイセット上板８ａ、３はダイセット上板８ａとシリンダ１とを連結する連結部、８ｂはダイセット上板８ａを上下方向に平行に移動させるためのガイドポスト、８ｃは型５による切断荷重を受けるためのダイセット下板、５０はシール材３０を支持するための支持台である。
【００４０】
支持台５０は、図１、支持台５０を上方から見た平面図である図２、及び図１のＤ−Ｄ断面図である図３に示すように、シール材３０を支持する受け板９を備え、その下面には傾斜がつけられている。１１は受け板９を微動昇降するための作動板で、この作動板１１の上面にも傾斜がつけられている。作動板１１は下方から受け板９を支える。また、ダイセット下板８ｂには、受け板９を下方に付勢して作動板１１上に押さえつけるための板ばね１２が設けられている。圧力コイルバネ１３はマイクロメータ７の先端と作動板１１との密着をよくするためのバネである。作動板１１は、マイクロメータ７の軸芯方向に進退した分だけ移動する。１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、ダイセット上板の下降位置を規定するためのストッパである。また、１４は作動板１１を固定するための固定ネジである。
【００４１】
次に、このように構成される切断装置のハーフ抜き加工の調整について説明する。
【００４２】
まず、作動板１１の固定ネジ１４をゆるめる。
【００４３】
次に、シリンダ１によりダイセット上板８ａに取り付けられている型５を上昇させておく。マイクロメータ７の先端を退方向へ限界まで移動させると圧縮コイルバネ１３により作動板１１は図１で右方向に移動する。受け板９は板ばね１２により下方に付勢されているため作動板１１と密着しながら作動板１１の移動量と傾斜に対応した分だけ下降する（受け板９の下降端位置）。
【００４４】
次に、シール材３０を受け板９の上に置く。
【００４５】
シリンダ１によりダイセット上板８ａに取り付けられている型５を下降させる。このとき支柱ストッパ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄにダイセット上板８ａが突き当たり停止する。マイクロメータ７を回転させてその先端を進方向に移動させると作動板１１は図１では左方向へ移動し、その移動量と傾斜に対応した分だけ受け板９が上昇し、シール材３０のハーフ抜き加工の具合を確認する。受け板９が適正な高さに設定されたら作動板１１を固定ネジ１４によりダイセット下板３に固定する。
【００４６】
このとき、図４に示すように受け板９及び作動板１１の傾斜角度をθとしたとき、例えばＴａｎθ＝２５／１０００とすると、θ＝１．４３２１°となる。そして、抜き加工力（Ｆ）＝１０００ｋｇとすると、ｆ１（傾斜方向の分力）＝１０００×ＳＩＮ（１．４３２１°）≒２５ｋｇ、ｆ２（水平方向の分力）＝２５×ＣＯＳ（１．４３２１°）≒２５ｋｇとなる。したがって１０００ｋｇの荷重を、作動板１１の動き方向では約２５ｋｇという小さな力で受けることができるため、作動板１１の移動機構には剛性を考慮した特別な設計の必要がない。
【００４７】
また、Ｔａｎθ＝２５／１０００とすれば、受け板を±１５μｍの精度で高さ調整する場合、作動板１１の移動量は、±６００μｍ＝±０．６ｍｍの精度で調整すればよいこととなり、この精度はマイクロメータを使用すれば容易に調整可能な値である。
【００４８】
従って、この第１の実施形態によれば、ハーフ抜き加工を行なう場合の切り込み深さの調整を容易に行なうことができる。
【００４９】
（第２の実施形態）
この第２の実施形態では、装置の基本構成は第１の実施形態と同様であるので、同一機能部分には同一符号を付して、その説明を省略する。なお、付加された機能としては、カバーシールの厚みを計測する機能と、そのデータに基づいて刃の切り込み量を決定する機能である。
【００５０】
図５は、第２の実施形態における支持台５０’の構成を示す図である。
【００５１】
図５において、４５はカバーシールの厚みを計測するセンサ、４４は作動板１１と移動体４３を連結するジョイント、４１はステッピングモータ、４２はボールネジであり、移動体４３はステッピングモータ４１の回転に応じて移動する。センサ４５の出力信号は、制御装置４９に入力され、制御装置４９は、この信号に基づいてステッピングモータ４１を回転させ、受け板９の高さを調整する。
【００５２】
このような構成の第２の実施形態の装置では、センサ４５によりカバーシールの表面の高さを検出し、この高さが、型５で切り込んだときにカバーシールの厚みが少なくとも３０μｍ以上残るような高さとなるように調節する。
【００５３】
このように、この第２の実施形態によれば、型の切り込み深さが自動的に調整されるので、切り込み深さの調整作業がより簡素化される。
【００５４】
（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態の軟弱部材の貼り付け装置の構成を示した図である。
【００５５】
図６において、貼り付け装置は、軟弱部材としてのモルトプレーンとその表面に設けられた粘着剤とこの粘着剤を覆うカバーテープＷ１とからなるモルトプレーンテープＷ０を打ち抜き切断するための切断装置１０と、切断装置１１０で切断されたモルトプレーンＷ２の位置を計測するための位置計測装置１９０とモルトプレーンＷ２を切断装置１１０から貼り付け対象物Ｗ４まで搬送するための搬送ハンド１７０とを備えている。
【００５６】
上記の構成のうちまず切断装置１１０の構成について説明する。切断装置１１０は、モルトプレーンテープＷ０を打ち抜くための打ち抜き機１１２と、カバーテープＷ１を引くことにより、モルトプレーンテープＷ０を矢印Ａ方向に搬送するとともに、打ち抜かれたモルトプレーンＷ２からカバーテープＷ１を分離するための搬送装置１２０と、図１５の様に打ち抜かれたモルトプレーンＷ２を周囲の端切れ部分Ｗ３から分離するための分離装置１３０とから概略構成されている。
【００５７】
打ち抜き機１１２は、打ち抜き機本体１１３と、打ち抜き機本体１１３に上下方向に沿って設けられたガイド軸１１４と、ガイド軸１１４に沿って上下方向にスライドするプレート１１５と、プレート１１５の下面に取り付けられたトムソン刃１１６と、プレート１１５を上下動させるシリンダ１１７とから構成されており、シリンダ１１７のピストンロッドが押し出し動作されることにより、トムソン刃１１６が下方に移動し、モルトプレーンＷ２の打ち抜き切断を行う。打ち抜き切断された直後のモルトプレーンテープＷ０は、上方から見た図 に示すように、打ち抜かれた部分Ｗ２とその周囲の端切れ部分Ｗ３とがまだ一体となっている。搬送装置１２０は、カバーテープＷ１を折り返すためのエッジ部１２１と、カバーテープＷ１を搬送するための駆動ローラ１２２，１２３と、アイドルローラ１２４とから概略構成されている。
【００５８】
また、分離装置１３０は、打ち抜かれたモルトプレーンＷ２を上方から押さえつけるための押さえ機構１３２と、図中二点鎖線で示すようにたるんだ端切れ部分Ｗ３を上方に引き上げて端切れ部分Ｗ３をモルトプレーンＷ２から分離するための引き上げ機構１４０とから構成されている。押さえ機構１３２は、モルトプレーンＷ２を上方から押さえつける押さえ爪１３３と、この押さえ爪１３３を上下動させるためのシリンダ１３４とを備えている。また、引き上げ機構１４０は、端切れ部分Ｗ３を把持するための一対の把持爪１４１と、この把持爪１４１を水平方向に移動可能にガイドするガイド部材１４２と、一対の把持爪１４１をガイド部材１４２に沿って水平方向に開閉させるための不図示の駆動機構と、把持爪１４１をガイド部材１４２とともに上下方向に移動させるためのシリンダ１４３とを備えている。
【００５９】
把持爪１４１は、モルトプレーンテープＷ０が矢印Ｅ方向に移動しているときには、図６に示すように開いており、モルトプレーンテープＷ０の移動が停止すると、二点鎖線で示すようにたるんだモルトプレーンの端切れ部分Ｗ３を把持する。そして、この状態でシリンダ１４３のピストンロッド１４４が上昇することにより、把持爪１４１が端切れ部分Ｗ３を図中実線で示す位置まで引き上げ、端切れ部分Ｗ３をモルトプレーンＷ２から分離する。また、分離されたモルトプレーンＷ２は、カバーテープＷ１とともに矢印Ｅ方向に搬送され、近接センサー２５に近接した位置で停止する。
【００６０】
一方、カバーテープＷ１上に支持されたモルトプレーンＷ２は、搬送ハンド１７０により搬送されて、貼り付け対象物Ｗ４まで搬送される。搬送ハンド１７０は、ロボットアーム１７１に取り付けられたハンド本体１７２と、ハンド本体１７２の下部に取り付けられた吸着ベース１７３と、吸着ベース１７３の面取り部１７３ａとの間でモルトプレーンＷ２を把持するためのフィンガー１７４と、フィンガー１７４を支持軸１７５の回りに反時計回転方向に回動させる駆動源となるシリンダ１７６とから概略構成されている。
【００６１】
吸着ベース１７３の下端部には、複数の吸引穴１７３ｂが形成されており、吸着ベース１７３の内部及びハンド本体１７２の内部に形成された空気通路１７７を介して吸着ベース１７３内の空気を吸い出し、吸引穴１７３ｂから外部の空気を吸引することにより、モルトプレーンＷ２が吸着ベース１７３に吸着される。また、フィンガー１７４は、シリンダ１７６が動作していない状態においては、バネ１７８により時計回転方向に付勢されて開いた状態となっている。
【００６２】
また、フィンガー１７４と対象な位置にフィンガー１８０が配置されており、シリンダー１７９により把持することができる。
【００６３】
上記のようなモルトプレーンＷ２の切断動作と分離動作を数回繰り返すと、先頭のモルトプレーンＷ２が近接センサー１２５の位置まで到達する。
【００６４】
ここで、貼り付け対象物Ｗ４にモルトプレーンＷ２を貼り付ける際に画像処理装置により位置計測して正確に貼り付ける方法について説明する。
【００６５】
近接センサー２５の位置まで到達したモルトプレーンＷ２を上方に配置された画像処理装置１９０により位置計測してその位置情報が制御装置１９２に入力される。制御装置１９２は、画像処理装置１９０から出力されるモルトプレーンＷ２の位置情報に基づいて、搬送ハンド１７０がモルトプレーンＷ２を把持したときの搬送ハンド１７０とモルトプレーンＷ２の相対位置を算出する。そして、制御装置１９２は、この算出された相対位置に基づいて、ロボットアーム１７１をＸ，Ｙ，θ方向に移動させ、貼り付け対象物Ｗ４に対して正確な位置にモルトプレーンＷ２を貼り付ける。
【００６６】
（第４の実施形態）
この第４の実施形態は、モルトプレーンＷ２の像をを直接画像処理せずに位置計測するものであり、装置の構成は第３の実施形態と同様である。。
【００６７】
近接センサー１２５の位置まで到達したモルトプレーンＷ２を搬送ハンド１７０により吸着把持し画像処理装置１９０の視野外の位置で停止する。
【００６８】
切断装置１１０のところでは、モルトプレーンテープＷ０をトムソン刃で打ち抜く説明をしたが、実際はモルトプレーンテープＷ０をすべて打ち抜くのでは無く、図８に示すようにモルトプレーンの部分は切断するが、カバーテープＷ１は切断しないといういわゆる「ハーフ抜き」と呼ばれる動作を行なう。
【００６９】
ところが、モルトプレーン部分を完全に切るためにはカバーテープＷ１を数１０μｍ程度（カバーテープの厚さは約１００μｍ）切り込む必要がある。そのため、トムソン刃の形状（モルトプレーンＷ２の形状）と同様な刃跡がカバーテープＷ１につくことになる。
【００７０】
この刃跡Ｗ１ａはたとえば図７のように点線の集合であったり直線と直線の交点が不完全であったりする。そこで、点線を直線に修正あるいは、直線を延長させ、交点を完成させ、トムソン刃の形状（モルトプレーンＷ２の形状）と同様な形状を形成させその矩形を画像処理装置１９０により位置計測を行う。その位置情報に基づいて、制御装置１９２は、搬送ハンド１７０がモルトプレーンＷ２を把持したときの搬送ハンド１７０とモルトプレーンＷ２の相対位置を算出する。そして、制御装置１９２は、この算出された相対位置に基づいて、ロボットアーム１７１をＸ，Ｙ，θ方向に移動させ、貼り付け対象物Ｗ４に対して正確な位置にモルトプレーンＷ２を貼り付ける。
【００７１】
モルトプレーンは発泡ウレタンであるため、トムソン刃での切断面に凹凸があり稜線が非常に不明確で、さらに厚み方向においても凹凸があるため、モルトプレーンを直接画像処理するとその位置が正確に測定できない場合がある。その点、この第４の実施形態のように抜き加工時の刃のカバーテープＷ１上の痕跡を画像処理すれば、画像処理の信頼性を向上することができ、そのデータを搬送ハンドにフィードバックすることにより、軟弱部材を貼り付け対象物に対して正確に貼り付けることができる。
【００７２】
以上説明したように、上記の第３及び第４の実施形態によれば、切断されたモルトプレーンの位置を計測することにより、モルとプレーンを貼り付け対象物に対して正確な位置に貼り付けることができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、軟弱部材を切断するときの切断刃の切り込み量の調整を容易に行なうことができる。
【００７４】
また、軟弱部材を画像処理装置により位置計測を行い、そのデータを搬送ハンドにフィードバックすることにより、軟弱部材を貼り付け対象物に対して正確に貼り付けることができる。
【００７５】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の軟弱部材シールの切断装置の構成を示す側面図である。。
【図２】支持台を上方から見た平面図である。
【図３】図１のＤ−Ｄ断面図である。
【図４】受け板と作動板の傾斜角度を示す図である。
【図５】第２の実施形態の支持台の構造を示す図である。
【図６】第３の実施形態の軟弱部材の貼り付け装置の構成を示す図である。
【図７】カバーシール上の打ち抜き痕跡を示す図である。
【図８】ハーフ抜き加工の様子を示す図である。
【図９】密閉構造物を示す図である。
【図１０】シール材の構成を示す図である。
【図１１】従来の切断装置の構成を示す図である。
【図１２】抜き落とし加工の様子を示す図である。
【図１３】ハーフ抜き加工の様子を示す図である。
【図１４】従来の軟弱部材の貼り付け装置の構成を示す図である。
【図１５】軟弱部材が切断された様子を示す図である。
【符号の説明】
１ シリンダ
２ ステイ
３ 連結部材
４ 連結部材
５ 型
７ マイクロメータ
８ａ ダイセット上板
８ｂ ガイドポスト
８ｃ ダイセット下板
９ 受け板
１０ 圧縮バネ
１１ 作動板
１２ 板バネ
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ 支柱ストッパ
１４ 固定ネジ
３１ 発泡ウレタン
３２ 両面テープ
３３ カバーシール
４１ ステッピングモータ
４２ ボールネジ
４３ 移動体
４４ ジョイント
４５ センサ
Claims (3)
- 軟弱部材と該軟弱部材の表面に塗布された粘着剤と該粘着剤を覆うカバーシールとから構成された軟弱部材テープを打ち抜き加工する打ち抜き手段と、
該打ち抜き手段により打抜かれた軟弱部材を残して不必要な軟弱部材を剥離させる剥離手段と、
剥離手段により前記カバーシール上に残された軟弱部材の位置を計測するための位置計測手段と、
前記位置計測手段により計測された位置情報に基づいて前記軟弱部材を所望の位置に搬送して貼り付ける搬送手段とを具備し、
前記搬送手段は、前記位置計測手段により前記軟弱部材の位置を計測する前に該軟弱部材を前記カバーシール上から取り除き、前記位置計測手段は、前記カバーシール上に残された前記打ち抜き手段による打ち抜き痕跡から前記軟弱部材の位置を計測することを特徴とする軟弱部材の貼り付け装置。 - 前記位置計測手段は、前記打ち抜き痕跡をテレビカメラにより撮像してその画像を画像処理することにより前記軟弱部材の位置を計測することを特徴とする請求項１に記載の軟弱部材の貼り付け装置。
- 前記搬送手段は、真空吸着により前記軟弱部材を吸着して搬送することを特徴とする請求項１に記載の軟弱部材の貼り付け装置。
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| JP34631096A JP3548361B2 (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 軟弱部材の貼り付け装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34631096A JP3548361B2 (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 軟弱部材の貼り付け装置 |
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|---|---|
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-
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