JP4021248B2

JP4021248B2 - 部品剥離方法および装置

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Publication number: JP4021248B2
Application number: JP2002159819A
Authority: JP
Inventors: 敏之武藤; 洋一岡本; 憲一篠崎; 明弘渕上
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: JP2004001959A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リサイクルまたはリユースのために、被着体上に貼り付けられた発泡ウレタンやプラスチックフィルムなどの部品を剥離する部品剥離方法および部品剥離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被着体表面に貼り付けられたステッカやラベルを剥がしたり、または被着体表面に付着した汚れを除去したりするための剥離工具が知られている。このような剥離工具として、曲面等をなす被着体の面形状に倣うよう工夫されたものが提案されている。例えば、特許第３１０７７５１号には、ビンの直径に近似した平面凹状刃部が形成された剥離工具が、特公平７−１０８８号公報には、弾性を有する幅広の金属板の前端部が凹線状に形成された剥離工具がそれぞれ開示されている。
【０００３】
また、被着体表面に傷をつけないよう工夫された剥離工具も提案されている。例えば、特開平７−２３９５５３号公報には、ローレットに複数の爪状突起を形成し、１つの爪状突起を基板表面に当接することで別の最下点の突起を被着体に当てずにカバーフィルムのみを剥離するようにした剥離工具が、特開平９−１７３９９５号公報には、支持用の硬質板と汚れ除去用の軟質板とを備える剥離工具がそれぞれ開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、両面テープ等で貼られた部品を剥離爪（スクレーパ）を用いて剥がす場合、部品端部に剥離爪の一辺を突き当てるとともに、剥離爪を被着体に軽く押し付けながら被着体表面に沿って滑らせたり、または剥離爪で端部だけをめくり、そのめくり部をペンチ等で挟んで引っ張りながら部品の剥離作業を行うのが一般的である。
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術では、部品を剥がすことはできても、部品が剥がされた被着面上に粘着剤が残って、いわゆる糊残りが生じたり、また被着面上に粘着剤が引き伸ばされたような痕が残ったりして、被着体を再利用するには品質上問題がある。
【０００６】
糊残りの発生原因は、凝集力＜界面接着力のとき凝集破壊が起きて、この破壊によって寸断された残留粘着剤が生じるためである。すなわち、図１９に示すように、被着体１から部品２を剥がすときに、粘着剤３が伸びて糸を引くような曳糸性が見られ、糸曳きは瞬間的に部品２の粘着面側または被着体１の界面側に引き戻される。このとき被着体１の界面側だと糊残り４なる。また、図２０に示すように、糸曳き状態のまま剥離爪５を被着体１の表面に強制的に押し付けると、引き伸ばされたような糊残り６が起きる。剥離爪５の剥がしでは引き伸ばされたような糊残り６がよく見られる。
【０００７】
なお、部品剥離後に、ブラスト洗浄処理、溶剤洗浄処理、または超音波洗浄処理等を施せば糊残りは解消されるが、これらの処理では、被着体を傷つけたり、作業負荷増大または洗浄液による環境への影響が懸念される。
【０００８】
本発明の課題は、糊残りの発生を回避できる部品剥離方法および部品剥離装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは剥離爪を用いての剥離において、高速度カメラによる観察実験により引き伸ばされた状態の糊が被着体に擦りつけられている現象を観察した。一方、この観察によって、図１に示すような現象を発見した。すなわち、剥離爪を移動させて剥がすときの部品から剥離爪が受ける反力によって、剥離爪が自然に浮き上がり、剥離爪先端部と被着体との間に隙間が形成される場合があるが、その隙間によって上記糸曳きからの戻り現象がスムーズに行われる、つまり被着体に擦り付けられる前に糸曳き状態が引き戻されるチャンス（時間）が与えられるという効果である。
【００１０】
本発明は、上記現象に着目して、この現象を積極的に利用した点に特徴がある。具体的に説明すると、剥離爪で部品を剥がす際に、▲１▼部品に剥離爪が接触する接触位置を被着体の被着面から所定量の隙間を維持し、▲２▼前記接触位置から下後方に被着体と剥離爪が接触しない所定量以上の空間（糸曳き空間）を確保することであり、これによって品質のよい部品剥がしが実現できる。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、部品が貼り付けられた被着体に剥離爪を押し当て被着体表面上で前記剥離爪を移動させることにより、前記被着体から前記部品を剥がす部品剥離方法であって、前記剥離爪として、先端部底面に段差が形成された剥離爪を用い、前記剥離爪の先端部を前記被着体表面から所定量上方の位置で前記部品に接触させ、かつその接触位置下後方では前記被着体表面と前記剥離爪との間に所定量の隙間を確保しながら、前記剥離爪を移動させることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、部品が貼り付けられた被着体に剥離爪を押し当て被着体表面上で前記剥離爪を移動させることにより、前記被着体から前記部品を剥がす部品剥離方法であって、前記剥離爪として、前記部品に接触して反力を受け、先端部が前記被着体から離れる方向に弾性変形する剥離爪を用い、前記剥離爪の先端部を前記被着体表面から所定量上方の位置で前記部品に接触させ、かつその接触位置下後方では前記被着体表面と前記剥離爪との間に所定量の隙間を確保しながら、前記剥離爪を移動させることを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記被着体表面から前記所定量上方の位置までの距離は、前記部品を前記被着体表面に貼り付け固定した粘着剤層の厚さより小さいことを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２において、前記隙間は、数十μｍ〜約百μｍであることを特徴としている。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、先端に剥離爪を有し、部品が貼り付けられた被着体に押し当てられて被着体表面上を移動することにより、前記剥離爪によって前記被着体から前記部品を剥がす剥離ユニットであって、前記剥離爪には、前記被着体から前記部品を剥がすときに部品に接触する先端部底面に段差が形成され、前記被着体と前記部品の間に所定量の隙間が確保されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５において、前記隙間は、数十μｍ〜約百μｍであることを特徴としている。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、先端に剥離爪を有し、部品が貼り付けられた被着体に押し当てられて被着体表面上を移動することにより、前記剥離爪によって前記被着体から前記部品を剥がす剥離ユニットであって、前記剥離爪は弾性体で形成され、前記被着体から前記部品を剥がすときに該部品に接触して反力を受け、先端部が前記被着体から離れる方向に弾性変形して、前記被着体との間に隙間を形成することを特徴としている。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項５又は７において、前記剥離爪には、前記被着体への押し当て面に、被着体とのすべり性を良くするすべり部材が設けられていることを特徴としている。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、請求項５又は７において、前記剥離爪には、前記被着体への押し当て面に、球体またはコロからなる転がり機構が設けられていることを特徴としている。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、請求項５〜９のいずれか１項において、前記剥離爪には、前記部品との接触面側に、剥がした部品の剥離爪への粘着を防止する非粘着部材が設けられていることを特徴としている。
【００２３】
請求項１１に記載の発明は、請求項５〜１０のいずれか１項において、前記隙間を調節する隙間調節手段が設けられていることを特徴としている。
【００２４】
請求項１２に記載の発明は、請求項７において、前記被着体表面との前記隙間を調節する隙間調節手段が設けられ、前記隙間調節手段は、前記部品剥がれ時の反力による前記剥離爪先端部の弾性変形を考慮して、初期の隙間量を設定することを特徴としている。
【００２５】
請求項１３に記載の発明は、請求項５〜１１のいずれか１項において、前記部品の剥がし時に、前記剥離爪と協働して前記部品の一部を挟持する挟持手段を有することを特徴としている。
【００３２】
請求項１４に記載の発明は、部品が貼り付けられた被着体が載置された載置台と、先端に剥離爪を有する剥離ユニットと、前記剥離ユニットが取り付けられ、前記載置台上の被着体に前記剥離爪を押し付けながら剥離爪を被着体表面上で移動させるツール駆動手段と、を備えた部品剥離装置であって、前記剥離ユニットとして、請求項５〜１３のいずれか１項に記載の剥離ユニットを搭載したことを特徴としている。
【００３５】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４において、前記ツール駆動手段は、前記剥離爪の移動速度を変化させる機能を有することを特徴としている。
【００３６】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４において、前記載置台には、前記被着体を加熱する加熱手段が設けられていることを特徴としている。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００３９】
（実施の形態１）
［対象部品の構成］
本実施の形態においては、被着体およびその上に貼り付けられた部品として、例えば以下の２種類を対象にしている。
【００４０】
その第１は、図２に示すように、被着体１１上に部品１２が粘着剤１３によって貼り付けられたもので、被着体１１としてはＡＢＳ等の樹脂ケースが、部品１２および粘着剤１３としては、ラベルや片面粘着テープ（紙、ビニール、セロハン等の片面に粘着層を有するもの）がある。
【００４１】
また第２は、被着体１１上に部品１５が両面テープ１６によって貼り付けられたものであり、部品１５としては発泡ウレタンやＰＥＴフィルムなどがある。なお、両面テープ１６は、粘着層１６Ａ、基材１６Ｂおよび粘着層１６Ｃからなっている。
【００４２】
［装置構成］
本実施の形態は、部品を樹脂成形ケースから剥離する装置としての適用例である。本実施の形態における部品剥離装置を図４に示す。この部品剥離装置には、制御部２１が格納された基台本体２２の上に多関節ロボット２３が設置されている。
【００４３】
多関節ロボット２３は、水平面内で矢印Ａ方向に回動自在な水平回動部２４と、水平回転部２４上に設けられ垂直面内で矢印Ｂ方向に回動自在な垂直回動部２５と、垂直回動部２５の上部に固定され矢印Ｃ方向に伸縮自在な水平腕部２６と、水平腕部２６の先端に取り付けられた剥離爪ユニット２７とを備えている。制御部２１は動作プログラムを内蔵し、また教示位置データに基づいて、水平回動部２４、垂直回動部２５、水平腕部２６、剥離爪ユニット２７に制御信号を送り、各部の位置および速度を制御する。本実施の形態では、水平回動部２４、垂直回動部２５および水平腕部２６がツール駆動手段を構成している。また以降の説明では、矢印Ｃ方向のうち左向きを前方、右向きを後方とする。
【００４４】
基台本体２２の上には載置台２８が設けられ、この載置台２８の上に、図２または図３に示した対象部品が載置される。載置台２８の周囲には、図示してないがクランプ機構が設けられ、載置台２８上には対象部品が着脱可能に載置される。
【００４５】
剥離爪ユニット２７は、図５に示すように、水平腕部２６の先端に取り付けられるツール取付部３１と、ツール取付部３１に下側に前方へ傾斜して設けられたツール支持体３２と、ツール支持体３２の下端部に固定された剥離爪３３とを備えている。また、ツール支持体３２にはクランプ爪３４が矢印Ｄ方向に回動自在に取り付けられている。
【００４６】
また、図４に示すように、基台本体２２内には部品投入口２９を有する部品回収部３０が設けられている。この部品回収部３０は、被着体から剥がされた部品の一部または全体が、クランプ爪３４と剥離爪３３とに挟持された状態で部品投入口２９の上方まで搬送され、部品投入口２９から回収するためのものである。
【００４７】
多関節ロボット２３は、水平回動部２４、垂直回動部２５、水平腕部２６を駆動しながら、剥離爪ユニット２７の剥離爪３３が部品に接触する位置を被着体面から所定の隙間を維持して、所定の長さの空間を確保しながら被着体の部品貼付面に倣わせて部品を剥がす。このような多関節ロボット２３を用いると、図２や図３に示した被着体が多少傾斜して載置されても、また被着体の側面に部品が貼り付けられていても、被着体から部品を容易に剥がすことができ、被着体の姿勢に対する自由度が高くなる。また、剥離爪ユニット２７内にはエアシリンダ（図示省略）が設けられ、被着体上の部品を剥離爪３３で剥がすときには、剥離爪３３は前記エアシリンダによる押圧力を受けて、被着体表面を押さえ付けるようになっている。
【００４８】
また、多関節ロボット２３には、部品を剥がす時に剥離爪３３が部品から受ける反力に負けないように、剥離爪ユニット２７の位置（剥離爪３３と被着体１１との隙間）を一定にさせるための手段が設けられている。部品を剥がす時、剥離爪３３先端は、図６に示すように、部品１２（部品１５の場合もあるが、以降、部品１２として説明する）から上方向の反力ｆｚと接線方向の反力ｆｘを受ける。部品１２の剥がれやすさ、変形しやすさによるが、部品１２が発泡ウレタンテープの場合、上方向の反力ｆｚは５ｋｇｆ程度を適正値としている。本実施の形態では、剥離爪３３がエアシリンダで押圧されており、エアシリンダのストロークの範囲内で、押圧力安定化効果（押付力が過大になったり過小になるのを防止できる効果）が得られる。もちろん簡易的にバネ等の付勢力で剥離爪３３を押圧するよう構成しても、上記反力に負けないという最低限の機能は得られる。
【００４９】
さらに、載置台２８下側の基台本体２２内には、ハロゲンランプ等の被着体加熱部３５が搭載され、樹脂ケース等の被着体の裏面を加熱するようになっている。被着体加熱部３５も制御部２１により制御され、被着体表面が５０〜６０℃程度になるように調整される。このように、部品の表面（上面）からではなく裏面から加熱した方が粘着層に温度差ができ、界面側で剥がれやすくなる。
【００５０】
［剥離爪の構造］
剥離爪３３には、図７に示すように、移動方向に沿って前側（部品との接触面側）の底面に段差３３Ａが形成され、この段差３３Ａにより、剥離爪３３と被着体１１表面との間に隙間Ｇ１が形成され、さらに前方側に糸曳き空間Ｓ１が形成されている。また、剥離爪３３には、段差３３Ａよりも後方側に押し当て部３３Ｂが設けられ、この押し当て部３３Ｂは被着体１１へ押し当てられている。ここでは、剥離爪３３は硬質プラスチック（例えばベスペル）など単一の部材を加工して得たものである。
【００５１】
剥離爪３３には、移動方向に沿って前方側下端に剥離爪部ａが形成され、部品との接触は剥離爪部ａで行われる。剥離爪部ａの幅（紙面垂直方向の幅）は部品のどちらか一辺の幅以上あることが好ましいが、幅広部品に対しては部品の角から剥がして対応する。剥離爪部ａは断面に力を直接与えることができればよい。対象部品により反力を受けるが、剥離爪部ａの角度θ１を刃物のように鋭く薄くすると撓んで所定の隙間が得られにくい。本実施の形態では角度θ１は４５〜９０度程度のあまり鋭くない鋭角とした。また、剥離爪部ａは剥がし時の反力で変形したり、破損したりしないような硬さが要求される。本実施の形態では硬質プラスチックとしたが金属等の部材でも良い。
【００５２】
また、図９に示すように、剥離爪３３の前側表面（部品との接触面）３３Ｃおよび先端部底面３３Ｄには非粘着部材３７が設けられている。これにより、剥離爪３３の前側表面３３Ｃにおける粘着面の流れをスムーズにすることができる。部品は剥がれ時に上方向に向かうため、剥離爪３３の前側表面３３Ｃは剥がれた粘着剤が擦られるように触れる場所となる。剥がれた部品の粘着面が前側表面３３Ｃに貼りついたり、引っ掛かったりすると、反力が過大になるなどトラブルの原因となる。本実施の形態では、前側表面３３Ｃに離形材をコーティングした非粘着加工を施した。微視的に凹凸加工を施し、さらにテフロン（登録商標）系のコーティング材などを塗布した。なお、図９において、矢印Ｄは粘着剤の動きを示している。
【００５３】
押し当て部３３Ｂは被着体１１に直接押し当てられ、強く押し付けられる。この押し当て部３３Ｂは、基本的には部品１２が剥がれた後に被着体１１上を通過するので、押し当て部３３Ｂによって糸曳き中の糊を引き伸ばすことはない。押し当て部３３Ｂの少なくとも表面は、被着体１１に傷がつかないように、すべり性のよいテフロン（登録商標）系樹脂などのすべり部材３８からなる。または押し当て部３３Ｂの表面には、すべり部材３８が貼り付けられている。
【００５４】
隙間Ｇ１は数十μｍ〜約百μｍのオーダである。隙間Ｇ１は部品１２を固定している粘着層１３（または両面テープ１６）の幅より少し小さいことが好ましい。なお、厚さが０.１ｍｍ程度の両面テープ１６で貼られた部品１５を剥がす場合は、０.１ｍｍ以下である必要がある（両面テープ基材と粘着層は通常は剥がれないように強固に接合されているので、０.１ｍｍ以下で十分）。
【００５５】
図７において、段差３３Ａと押し当て部３３Ｂとの交点ｂから剥離爪部ａまでの距離Ｌ１は、糸曳きの逃がしとして確保する必要がある。糸曳きの長さ以上必要であるが通常数ミリもあれば十分である。糸曳きの長さは粘着剤の特性や、剥がす速度、温度によって変化する。
【００５６】
なお、本実施の形態では、剥離爪３３全体を一体的に形成したが、段差３３Ａの所で前後２つに分けて加工し、その後、一体化して形成してもよい。
【００５７】
［動作フロー］
上記構成において、制御部２１は予めプログラミングされていたフローに従い、各部に制御信号を出力して、以下のように動作させる。
(a) 剥離爪３３の先端（剥離爪部ａ）が、図１０（ａ）のように、部品１２の端部から少し離れた位置になるように位置決めし、矢印Ｅのように押し当て部３３Ｂを被着体１１上面に押し付ける。
(b)次に、図１０（ｂ）のように、剥離爪３３を被着体１１表面に沿って矢印Ｆのように平行移動させ、部品１２の剥がし動作を開始する。
(c)部品１２が長い場合は、図１０（ｃ）のように、剥離爪３３とクランプ爪３４で部品１２の端部を挟持し、この状態で剥離爪３３を矢印Ｇのように斜め上方へ移動させて、ピール剥離後回収する。
【００５８】
本実施の形態では、剥がした部品１２は部品回収部３３に回収されるが、次工程において作業者あるいは別装置で、剥がした部品１２を把持するようにして完全に除去しても良い。
【００５９】
［本実施の形態の効果］
本実施の形態によれば、被着体１１表面に剥離爪３３を押し当てて、部品１２の一側端部から他側に向かって被着面に倣うように剥離爪３３を移動させるだけで、適正な隙間Ｇ１と糸曳き空間Ｓ１とを確保することができる。また、隙間Ｇ１を確保することにより、確実に糸が部品１２の粘着層１３側に戻っていくようになった。よって、剥がれ時に発生する粘着剤の糸曳きを押しつぶすことなく、高品質に剥がすことができる。
【００６０】
表１に隙間と糊残りの官能検査における合否結果を示す。樹脂ケースに両面テープ（０.１ｍｍ厚程度）で発泡ウレタン部品を貼り付けて、長期間放置したときの評価結果である。発泡ウレタン部品は、通常、糊残りが多い部品である。ただし、設定した隙間について反力による剥離爪の浮きは補正していない。
【００６１】
【表１】

【００６２】
表１中、○は糊残り無しまたは小（斑点状）を、△は糊残り大を、×は引き伸ばし有りを、―は剥がし残しをそれぞれ示している。
【００６３】
上記結果より、隙間が小さすぎると、糸曳き部に作用してしまい、糊残りが起きる。一方、隙間が大きすぎると、乗り越えやすくなり、剥がし残しが多くなることが確認できた。
【００６４】
また、表１は隙間とツール移動速度との関係も示している。剥離爪３３の倣い動作の動作速度は粘着剤の種類、粘弾性特性によって変わってくる。粘着剤が弾性の特性があらわれる剥離速度以上となると、粘着剤が凝集破壊を起こしにくくなるので、糊残りしにくい。粘着剤の特性にもよるが本実施の形態では１０ｍｍ／ｓ以上に設定している。
【００６５】
なお、本実施の形態では、剥離爪３３が多関節ロボット２３に組み込まれた部品剥離装置として説明してきたが、本発明の剥離爪３３は工具として使用することも可能である。この場合は、図５において、剥離爪３３とツール支持体３２とを有し、ツール支持体３２に作業者が把持するための柄を取り付ければよい。そして、作業者は隙間確保のための位置を気にしなくても、柄を持ってある力以上に工具を被着体に押しつけて倣わせるだけで、部品剥離装置の場合と同様に、高品質の部品剥がしの作業が実現できる。
【００６６】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態では、図１１に示すように、剥離爪４０の底面にホルダ部材４１が固定され、このホルダ部材４１に複数個の球体（又はコロ）４２が回転自在に埋め込まれている。球体（又はコロ）４２の下部はホルダ４１の底面から一部露出している。球体（又はコロ）４２は、接地が安定するよう、少なくとも３個以上設けられ、かつ１列に並ばない配置とされている。
【００６７】
ホルダ部材４１と球体（又はコロ）４２が設けられているので、剥離爪４０の底面と被着体１１表面との間には隙間Ｇ２が形成されている。この隙間Ｇ２は、数十μｍ〜約百μｍのオーダである。また、剥離爪４０の前側表面４０Ａおよび先端部底面４０Ｂには非粘着部材３７が設けられている。
【００６８】
粘着剤の凝集力が弱い場合は、被着体１１上に点状の糊が残る場合があるが、本実施の形態では、球体（又はコロ）４２からなる転がり機構により、残った糊を転がって乗り越えるようになるため、残った糊を引き伸ばすことはない。
【００６９】
なお、押し当て部の幅を縦長にして、進行方向の接触面積を狭くしても近い効果が得られる。接触面積が小さくなると押し付け力が集中するため傷つきやすくなるが、被着体１１が硬い部材やマテリアルリサイクルのときには適している。
【００７０】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態では、図１２（ａ）に示すように、部品剥離を行っていない通常時には底面が被着体１１表面に密着する剥離爪５０が設けられている。部品剥がし時に剥離爪先端部と部品との接触部においては、図６で説明したように、剥離爪が斜め上方に持ち上がるような反力を受ける。そこで本実施の形態では、剥離爪５０を所定の弾性率を有する材質で形成し、部品剥離時には、図１２（ｂ）に示すように、剥離爪５０の先端部が上方に弾性変形して、剥離爪５０先端部と被着体１１表面との間に隙間Ｇ３が形成されるようにしている。また、剥離爪５０先端からの所定距離Ｌ２は、糸曳きの逃がしとして確保されている。なお、本実施の形態では、剥離爪５０の底面には段差は形成されていない。
【００７１】
剥離爪５０は、硬質プラスチック等の単一の部材でよい。本実施の形態では、反力２〜５ｋｇｆに対して隙間Ｇ３が０.０４〜０.０８ｍｍ程度となる特性を有するものを選んだ。また、剥離爪５０の先端部には非粘着加工、後方底面にはすべり部材をコーティングした。
【００７２】
本実施の形態によれば、上述の実施の形態と同様、被着体１１から部品１２を剥がしても、糊残りが生じるのを防ぐことができる。また、適正隙間量を得るためには安定した反力にする必要があるが、本実施の形態では、構造が簡単な剥離爪５０によって安定した反力を得ることが可能である。
【００７３】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態では、図１３に示すように、被着体１１表面ではなく部品１２の表面を押さえ付けながら部品１２を剥がすようにしている。すなわち、本実施の形態における剥離爪ユニット６０は、ツール取付部６１と、ツール取付部６１に下側に設けられた平板状のツール支持体６２と、剥離爪移動方向に沿ってツール支持体３２の底面前方側に固定された押し当て部６３と、剥離爪移動方向に沿ってツール支持体３２の底面後方側に固定された剥離爪６４とを備えている。この剥離ユニット６０は、図４に示した多関節ロボット２３の水平腕部２６先端に取り付けられる。
【００７４】
押し当て部６３は剥離爪移動方向に沿って剥離爪６４の上斜め前方に配置されているので、押し当て部６３底面と剥離爪６４底面との間には段差Ｄ４が生じ、またこの段差Ｄ４により、被着体１１表面と剥離爪６４との間には必要な隙間Ｇ４が形成されている（隙間Ｇ４＝部品厚Ｈ４−段差Ｄ４）。この隙間Ｇ４は数十μｍ〜約百μｍのオーダである。また、押し当て部６３と剥離爪６４との間には間隙部６６が形成されている。さらに、剥離爪６４の先端部から後方には被着体１１が配置されていないので、必要な糸曳き空間は確保されている。
【００７５】
上記構成において、制御部２１（図４参照）は予めプログラミングされていたフローに従い、各部に制御信号を出力して、以下のように動作させる。
(a) 剥離爪６４先端が部品１２端部から少し離れた位置になるように位置決めし、同時に押し当て部６３で部品１２上面を押さえ付ける。
(b)次に、剥離ユニット６０を部品１２表面に沿って矢印のように平行移動させ、部品１２の剥がし動作を開始する。
(c)剥がした部品１２を図示していないチャック機構で把持して回収する。
【００７６】
本実施の形態では、押し当て部６３は部品１２に押し当てられ、被着体１１に直接触れないので、被着体１１を傷つけることはない。また押し当て部１２によって糸曳き中の糊を引き伸ばすこともない。なお、押し当て部６３の底面は、部品１２に対して摩擦係数の小さい材質にするとすべり性が良くなる。
【００７７】
また、本実施の形態１〜３では、押し当て部が剥離爪本体に形成されているために、図１３のように被着体１１と部品１２のそれぞれの端面が一致している場合は部品を剥がすことが困難であるが、本実施の形態では、押し当て部材６３と剥離爪６４が別個に設けられた構成であるから、被着体１１と部品１２のそれぞれの端面が一致していても容易に部品を剥がすことができる。
【００７８】
本実施の形態は、ラベルやＰＥＴフィルムテープなど比較的厚さが一定で、部品表面が平坦で滑りやすい部品に適している。
【００７９】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態は、樹脂成形ケースから部品を剥がす装置としての適用例であり、図１４に示すように、隙間量調節部７０が設けられている。多部品を連続して剥がすなど部品によって最適隙間量が異なる場合に、隙間を調節する機能が求められる。また、図１５に示すように、剥がれ時の反力ｆｚによる剥離爪部先端の変形が原因で、適正隙間からズレが生じる場合がある。
【００８０】
本実施の形態では、図１４に示すように、ツール支持体７１の下部には押し当て部７２が設けられ、この押し当て部７２の側方にリニアスライダ７３を介して剥離爪７４が取り付けられ、押し当て部７２下部と剥離爪７４との間に隙間量調節部７０が介在されている。
【００８１】
隙間量調節部７０としては積層構造のピエゾアクチュエータを用いることができる。ピエゾに電圧を与え、厚さを変化させると、リニアスライダ７３等に沿って剥離爪７４が上下に移動する。
【００８２】
さらに別形態として、ピエゾアクチュエータの代わりにカム機構、リニアスライダの組合せを利用して構成しても良い。この場合、カムが回転すると剥離爪７４が上下にリニアスライダ７３に沿って押し出される。手動で変更することも可能である。
【００８３】
本実施の形態における制御部の構成を図１６に示す。制御部７５には、メモリ７６、データ入力部７７、操作・表示部７８、中央処理装置７９、隙間量調節信号出力部８０、ロボット制御部８１が設けられている。そして、データ入力部７７には力センサ８２が、隙間量調節信号出力部８０には隙間量調節部７０が、ロボット制御部８１には多関節ロボット２３がそれぞれ接続されている。力センサ８２は、剥離爪７４もしくはツール支持体７１に取り付けられている。
【００８４】
メモリ７６には、部品の種類、特に粘着テープ厚さに応じた適正な隙間量と、剥がし時の部品毎の反力による隙間の推定ズレ量とが予め記憶されている。部品毎の初期隙間は、まず粘着テープ厚さが設定され、反力に対応した推定ズレ量分だけ小さくなるように中央処理部７９で補正される。この補正された初期隙間値が隙間量調節信号出力部８０から出力される。
【００８５】
ここで、推定ズレ量の修正方法について説明する。力センサ８２により反力を測定して、入力されたデータ信号から中央演算部７９で反力を演算する。予め記憶されている推定ズレ量（補正値）を再修正するように隙間量調節信号を出力し、隙間が変更される。これにより、力センサ８２によって反力を精度よく測定でき、推定でしかなかった初期隙間量を再修正できるので更に精度が向上する。
【００８６】
本実施の形態の動作フローは、実施の形態１の場合とほとんど同じだが、(a)のフローの前に隙間量調整信号を出力し、初期の隙間Ｇ５’から最適な隙間Ｇ５への調節動作が行われる。
【００８７】
本実施の形態によれば、部品の種類によって隙間の最適値が異なっている場合でも、容易に最適値に設定することが可能となり、多種多様な部品に対応できるとともに、効率的に部品を剥がすことが可能となる。
【００８８】
また、弾性変形による最適値からの隙間量のズレを補正することができるので、より高品質に部品剥がしを行うことができる。
【００８９】
さらに、反力の違いにより補正値を変えることができるので、より多種多様な部品剥がしに対応でき効率がよい。
【００９０】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について説明する。本実施の形態は、樹脂成形ケースから部品を剥がす装置としての適用例であり、図１７に示すように、ギャップ量検出部９０が設けられている。このギャップ量検出部９０は、下部に剥離爪９１が取り付けられたツール支持体９２の近傍に配置されている。
【００９１】
本実施の形態では、剥離爪９１底面は被着体１１表面には接触しておらず、また剥離爪９１には押し当て部も形成されていない。剥離爪９１底面が被着体１１表面に接触していないので、必要な糸曳き空間は確保されている。
【００９２】
剥離爪９１先端部の角度θ２は４５〜９０度程度である。本実施の形態では、剥離爪９１の材質は剛性の高い金属、セラミックなどを採用している。また、ギャップ量検出部９０は反射型の変位レーザ計等で構成され、ギャップ量検出部９０と被着体１１表面との変位を計測する。その計測データは制御部へ送られる。
【００９３】
本実施の形態における制御部の構成を図１８に示す。制御部９３には、メモリ７６、データ入力部７７、操作・表示部７８、中央処理装置７９、隙間量調節信号出力部８０、ツール移動手段制御部９４が設けられている。そして、データ入力部７７にはギャップ量検出部９０が、隙間量調節信号出力部８０には隙間量調節部７０が、ツール移動手段制御部９４にはツール移動手段９５がそれぞれ接続されている。
【００９４】
上記構成において、剥離爪９１は、被着体１１の面形状に倣って一定の隙間Ｇ６を維持するように移動する。面形状は予めデータとして記憶されており、隙間分オフセットするように経路が生成される。このとき、ギャップ量検出部９０で検出した変位データから隙間Ｇ６の変動を演算する。そして、ツール移動制御手段から送出される（高さ方向の）制御信号によりミクロンオーダーで位置補正している。
【００９５】
本実施の形態によれば、一定の隙間Ｇ６を維持することにより、剥離爪９１を被着体１１表面に押し付けなくても、浮かせた状態で移動させることが可能になるので、被着体１１に傷がつきにくい。
【００９６】
また、部品を剥がす場合に、被着体１１表面は変形などにより変化するが、隙間量を正確に計測しながら、適性隙間量に補正することが可能になるので、より安定した剥がし作業を行うことができる。
【００９７】
なお、本実施の形態には、段差を有する剥離爪（実施の形態１）や弾性を有する剥離爪（実施の形態３）も適用可能である。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、剥離爪による剥がしが、所定の糸曳き空間を確保したまま、所定の隙間を維持して剥がしが進行するので、剥離爪によって粘着剤は糸曳き途中で分断したり引き伸ばされたりすることはなく、糸曳きが終了して粘着面に戻される機会を確実に増やすことができる。結果的に糊残りの少ない品質のよい剥離が可能となる。
【００９９】
請求項１，５に記載の発明によれば、被着体に押し付けるだけで被着体との間に所定の隙間が得られ、移動させても糸曳き空間を確保したまま隙間を維持することができる。
【０１００】
請求項２，７に記載の発明によれば、被着体に押し付けて移動させるだけ被着体との間に所定の隙間が得られ、また糸曳き空間も確保できる。
【０１０２】
請求項３に記載の発明によれば、粘着剤層の厚さに略等しくすることにより、剥離爪による剥がしにおいて、確実に糸曳き空間を確保できるとともに、乗り上げによる剥がしミスも発生しない。
【０１０３】
請求項４，６に記載の発明によれば、糊残りの少ない品質のよい剥離が可能となる。
【０１０４】
請求項８に記載の発明によれば、剥離爪と被着体との摩擦抵抗が小さくなり、剥離爪を倣い移動させるための装置の負荷、または作業者の負荷を軽減することができる。また、被着体を再使用するに当たって被着体表面を傷つけないで剥がすことができる。
【０１０５】
請求項９に記載の発明によれば、被着体との摩擦抵抗が小さくなるため、倣い移動させる負荷が軽減できる。特に被着体に押し付ける場合には、剥離によって少し糊が残っていても、糊を引き伸ばすことなく乗り越えることができるため、より高品質な剥がしができる。
【０１０６】
請求項１０に記載の発明によれば、非粘着部材を設けることにより、せん断方向の動き(すべり性)がよくなる。これにより粘着剤の流れが滑らかになるため、特に糸曳きが開放され粘着層側へ戻る作用がスムーズに行われるため、安定した剥がしができる。
【０１０７】
請求項１１に記載の発明によれば、部品種類によって隙間の最適値が異なる場合にも、容易に変更にすることが可能となる。よって、多種多様部品に対応でき、効率的な剥がしが可能となる。
【０１０８】
請求項１２に記載の発明によれば、弾性変形による最適値からのズレを補正することができるので、より高品質に剥がすことができる。また、反力の違いにより補正値を変えることができるので、より多種多様な剥がしに対応でき効率がよい。
【０１０９】
請求項１３に記載の発明によれば、部品の一部が剥がれれば、剥がれ部を挟持して、剥離ユニットを斜め上方へ移動させることにより、連続動作で剥離することができる。長尺部品や、倣い動作が難しい曲面剥離に対応できる。
【０１１０】
請求項１４に記載に発明によれば、剥離ユニット移動中も安定した保持力または押し付け力を得ることができるので、効率的に安定した剥離作業ができる。
【０１１２】
請求項１５に記載の発明によれば、粘着剤は粘性から弾性へ特性変化する剥離速度があるが、剥がし速度が安定するよう制御することにより、より糊残りの少ない剥がし品質が得られる。
【０１１３】
請求項１６に記載の発明によれば、貼り付け面側の温度が高くなると粘着剤と被着体との接着力が下がるため、糸曳き状態から開放されるときに界面よりも剥がれた面へ引き戻される確率が高くなり、より糊残りの少ない高品質な剥がしができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明した図である。
【図２】対象部品の構成を示した図である。
【図３】他の対象部品の構成を示した図である。
【図４】本発明の部品剥離装置の斜視図である。
【図５】剥離ユニットの構成図である。
【図６】剥離爪に加わる反力を説明した図である。
【図７】実施の形態１による剥離爪の構成図である。
【図８】図７に示した剥離爪の斜視図である。
【図９】剥離動作の説明図である。
【図１０】動作フローを示しており、（ａ）は剥がし動作直前の様子を、（ｂ）は剥がし動作中の様子を、（ｃ）はクランプ機構で挟持して剥がしている様子をそれぞれ示した図である。
【図１１】実施の形態２による剥離爪の構成図である。
【図１２】実施の形態３による剥離爪を示しており、（ａ）は剥がし動作を行っていないときの様子を、（ｂ）は剥がし動作中の様子をそれぞれ示した図である。
【図１３】実施の形態４による剥離爪ユニットの構成図である。
【図１４】実施の形態５による剥離爪ユニットの構成図である。
【図１５】剥がし動作中に加わる反力によって剥離爪が変位する様子を示した図である。
【図１６】実施の形態５における制御部の構成図である。
【図１７】実施の形態６による剥離爪ユニットの構成図である。
【図１８】実施の形態６における制御部の構成図である。
【図１９】剥がし時に糊残りが生じる現象を説明した図である。
【図２０】剥がし時に引き伸ばした状態の糊残りが生じる現象を説明した図である。
【符号の説明】
１１被着体
１２部品
１３粘着層（又は粘着剤）
１６両面テープ
２１制御部
２３多関節ロボット
２８載置台
３３，４０，５０，６４，７４，９１剥離爪
３４クランプ爪
３７非粘着部材
３８すべり部材
４２球体（又はコロ）
７０隙間量調節部
９０ギャップ量検出部

Claims

部品が貼り付けられた被着体に剥離爪を押し当て被着体表面上で前記剥離爪を移動させることにより、前記被着体から前記部品を剥がす部品剥離方法であって、
前記剥離爪として、先端部底面に段差が形成された剥離爪を用い、
前記剥離爪の先端部を前記被着体表面から所定量上方の位置で前記部品に接触させ、かつその接触位置下後方では前記被着体表面と前記剥離爪との間に所定量の隙間を確保しながら、前記剥離爪を移動させることを特徴とする部品剥離方法。
部品が貼り付けられた被着体に剥離爪を押し当て被着体表面上で前記剥離爪を移動させることにより、前記被着体から前記部品を剥がす部品剥離方法であって、
前記剥離爪として、前記部品に接触して反力を受け、先端部が前記被着体から離れる方向に弾性変形する剥離爪を用い、
前記剥離爪の先端部を前記被着体表面から所定量上方の位置で前記部品に接触させ、かつその接触位置下後方では前記被着体表面と前記剥離爪との間に所定量の隙間を確保しながら、前記剥離爪を移動させることを特徴とする部品剥離方法。
請求項１又は２に記載の部品剥離方法において、
前記被着体表面から前記所定量上方の位置までの距離は、前記部品を前記被着体表面に貼り付け固定した粘着剤層の厚さより小さいことを特徴とする部品剥離方法。
請求項１又は２に記載の部品剥離方法において、
前記隙間は、数十μｍ〜約百μｍであることを特徴とする部品剥離方法。
先端に剥離爪を有し、部品が貼り付けられた被着体に押し当てられて被着体表面上を移動することにより、前記剥離爪によって前記被着体から前記部品を剥がす剥離ユニットであって、
前記剥離爪には、前記被着体から前記部品を剥がすときに部品に接触する先端部底面に段差が形成され、前記被着体と前記部品の間に所定量の隙間が確保されていることを特徴とする剥離ユニット。
請求項５に記載の剥離ユニットにおいて、
前記隙間は、数十μｍ〜約百μｍであることを特徴とする剥離ユニット。
先端に剥離爪を有し、部品が貼り付けられた被着体に押し当てられて被着体表面上を移動することにより、前記剥離爪によって前記被着体から前記部品を剥がす剥離ユニットであって、
前記剥離爪は弾性体で形成され、前記被着体から前記部品を剥がすときに該部品に接触して反力を受け、先端部が前記被着体から離れる方向に弾性変形して、前記被着体との間に隙間を形成することを特徴とする剥離ユニット。
請求項５又は７に記載の剥離ユニットにおいて、
前記剥離爪には、前記被着体への押し当て面に、被着体とのすべり性を良くするすべり部材が設けられていることを特徴とする剥離ユニット。
請求項５又は７に記載の剥離ユニットにおいて、
前記剥離爪には、前記被着体への押し当て面に、球体またはコロからなる転がり機構が設けられていることを特徴とする剥離ユニット。
請求項５〜９のいずれか１項に記載の剥離ユニットにおいて、
前記剥離爪には、前記部品との接触面側に、剥がした部品の剥離爪への粘着を防止する非粘着部材が設けられていることを特徴とする剥離ユニット。
請求項５〜１０のいずれか１項に記載の剥離ユニットにおいて、
前記隙間を調節する隙間調節手段が設けられていることを特徴とする剥離ユニット。
請求項７に記載の剥離ユニットにおいて、
前記被着体表面との前記隙間を調節する隙間調節手段が設けられ、前記隙間調節手段は、前記部品剥がれ時の反力による前記剥離爪先端部の弾性変形を考慮して、初期の隙間量を設定することを特徴とする剥離ユニット。
請求項５〜１１のいずれか１項に記載の剥離ユニットにおいて、
前記部品の剥がし時に、前記剥離爪と協働して前記部品の一部を挟持する挟持手段を有することを特徴とする剥離ユニット。
部品が貼り付けられた被着体が載置された載置台と、先端に剥離爪を有する剥離ユニットと、前記剥離ユニットが取り付けられ、前記載置台上の被着体に前記剥離爪を押し付けながら剥離爪を被着体表面上で移動させるツール駆動手段と、を備えた部品剥離装置であって、
前記剥離ユニットとして、請求項５〜１３のいずれか１項に記載の剥離ユニットを搭載したことを特徴とする部品剥離装置。
請求項１４に記載の部品剥離装置において、
前記ツール駆動手段は、前記剥離爪の移動速度を変化させる機能を有することを特徴とする部品剥離装置。
請求項１４に記載の部品剥離装置において、
前記載置台には、前記被着体を加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする部品剥離装置。