JP4688319B2 - 粘着シール把持機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウレタン発泡体、モルトプレーン、フエルト、フィルム、軟質プラスチック、ラベルなどの粘着層を介して剥離紙に貼り付けられているシール部品を、粘着層と共に剥離紙から剥離して把持する粘着シール把持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粘着材部品は、接着剤のように溶剤を塗布したり養生時間が必要ないため、取扱が容易でありしかも部品コスト、組立コスト共安価なため、機械部品や電気部品の接合に多用されている。これらの粘着材を利用して接合される部品は、ラベルや、発泡ウレタン、プラスチックシート、その他メカ部品などさまざまな材質、部品形状が使用されている。
【０００３】
現状では、一点一点の部品を作業者が手によって剥離紙（台紙）から粘着材と共にシール部品を剥離して、指定位置に貼り付け組立を行っている。この作業は、部品の端部を爪もしくはピンセット等でめくり、つかみ直して部品形状が崩れないようにゆっくり移動させて剥がすという作業である。シール部品が厚さの薄いラベルやウレタン発泡体の場合、端部を剥がす作業で時間がかかり、さらに剥離途中でシール部品が撓んだりして粘着材同士がくっついて使用不可能状態になってしまうことも多く発生する。
【０００４】
このため、粘着材部品の組立作業、特に柔らかく変形しやすいラベルのようなシール部品の貼付け作業は、作業時間のバラツキが多く発生し、作業の熟練度も必要となる。電子写真技術を用いた画像形成装置においては、画像を形成させる現像部周辺の部品に、トナーの漏れ防止用としてウレタン発泡体、モルトプレーン、フエルトなどの多孔性の軟弱部材が多く使用される。特に、現像部周辺の軟弱部材は、さまざまな形状で、さまざまな厚さのウレタン発泡体の粘着シール部品が多用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
粘着ラベルの装置による自動ハンドリング方法として特許番号第2555961号があげられる。この自動ハンドリング方法は、粘着ラベルに合わせた凹状テーブルが必要なため、多種部品形状に対応できず、部品形状が変わるたびにテーブル交換が必要である。このため、治具コスト、テーブル交換時間が掛かる。
【０００６】
さらに、台紙は、ラベル形状に合わせた両端周囲位置に切込みが必要で、加工時の工数が増え、部品コストが高くなる。また、部品のハンドリング機構として粘着ラベル形状専用の吸着ノズルと剥離紙押さえアーム機構が必要で、多種部品形状に対応できず、部品形状が変わるたびにノズルと押さえ機構が必要である。このため、治具コスト、ノズルと押さえ機構交換時間が掛かる。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ウレタン発泡体、モルトプレーン、フエルト、フィルム、軟質プラスチック、ラベルなどのシール部品を、効率よく剥離紙より剥離して把持することを目的とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の１実施形態である粘着シール把持機構５０を示しており、その機構５０は、シール部品供給部１と粘着シール把持ハンド１０から成り、そのシール部品供給部１の斜視図を図２に示す。
【０００９】
シール部品供給部１は、テーブル２と、テーブル２上に設置したシート状の弾性体３と、その弾性体３を介してテーブル２上に位置するシート状の剥離紙４と、その剥離紙４をテーブル１に対して固定するための位置決めピン５とで構成され、シート状の剥離紙４上には、片面に粘着層６が貼り付けられたシール部品７がその粘着層６でもって貼り付けられている。弾性体３としては、スポンジ、発砲ウレタン、ゴムなどが利用できる。
【００１０】
粘着シール把持ハンド１０は、シール部品７を剥離紙４から分離させるための分離爪１１と、シール部品７をクランプするクランプ爪１２と、クランプ爪１２を上下に動かすクランプシリンダ１３と、下端にＬ字状に折曲した爪先１１ａを有する分離爪１１と、クランプシリン１３を保持する爪ハウジング１４と、爪ハウジング１４を図３に示すロボットアーム等に設置固定するための取付けフランジ１５とで構成される。前記クランプ爪１２の先端には、側方に出っ張った爪先１２ａが形成されている。又、前記爪先１１ａの上面は、図中、左下方向に僅かに傾斜している。
【００１１】
図２に示したように、片面に粘着層７を有するシール部品７は、シート状の剥離紙４上にマトリックス状に配列して貼り付けられ供給される。
【００１２】
図３に、本発明の粘着シール把持機構５０をロボットアーム２０と組み合わせてなるシール貼り装置６０の一例の斜視図を示す。図２に示した形態でシール部品７が供給され、ロボットアーム２０に搭載した粘着シール把持ハンド１０によって粘着シール部品７を一点ずつ把持し、作業台３１上の被貼付け部品３２に貼付け組立を行う。マトリックス状に配列した粘着シール部品６を被貼付け部品３２に連続して貼り付けることができる。
【００１３】
粘着シール把持ハンド１０の動作内容を図４(ａ)〜図４(ｇ)に示す。まず、図４(ａ)に示すように、ロボットアーム２０に搭載した粘着シール把持ハンド１０を、クランプ爪１２を閉じた状態で、粘着シール部品７の把持位置の端部そって剥離紙４までテーブル方向に下降させる。
【００１４】
さらに図４(ｂ)に示すように、粘着シール把持ハンド１０を下降させ、クランプ爪１２の爪先１２ａが粘着シール部品７の粘着層６より下のレベルまで剥離紙４を押し込む。剥離紙４の下は変形自在の弾性体３なので、爪先１２ａは、周囲に比較して潜り込む形となる。
【００１５】
次に図４(ｃ）のごとく、粘着シール把持ハンド１０を、クランプ爪１２の爪先１２ａが粘着シール部品７の粘着層６より下方の位置で、粘着シール部品の延在方向に数ミリ横移動させる。
【００１６】
そして図４(ｄ）のように、その状態で閉じていたクランプ爪１２を開放させ、クランプ爪１２を上位置まで移動させる。このとき、クランプ爪１２の爪先１２ａで粘着シール部品７の端部をこすり上げて、端部の粘着層６を剥離紙４から部分的に剥がす。この状態ではり、剥離紙４が元のレベルから降下して、粘着層６との間にギャップが生じている。
【００１７】
その後、図４(ｅ）に示すように、先ほど粘着層６が剥離紙４から部分的に剥がれたギャップの個所に向けて、粘着シール把持ハンド１０の分離爪１１を斜め上方向に上昇移動させ、分離爪１１下端の爪先１１ａを粘着シール部品７の粘着層６の下側に潜り込ませる。
【００１８】
そして、図４(ｆ）のように、分離爪１１の爪先１１ａが粘着シール部品７の粘着層６の下にしっかり入り込んだ後、クランプ爪１２を閉じて(下降させ)、粘着層６と共に粘着シール部品７を分離爪１１の爪先１１ａとクランプ爪１１の爪先１２ａとの間で把持する。
【００１９】
最後に図４(ｇ）のごとく、粘着シール把持ハンド１０を、図中斜め左上方向にゆっくりと移動させることにより、粘着層６と共に粘着シール部品７を剥離紙から剥離して、把持の動作が完了する。図示はしないが、その後、被貼り付け部品に把持した粘着シール部品７を貼り付け組立する。
【００２０】
この第１の実施形態では、シート状の剥離紙４を弾性体３上に置き、分離爪１１で押せば剥離紙４のどの位置でも変形させることができる。剥がしたいシール部品端部の剥離紙４を分離爪１１で押して変形させることで、その部分のシール部品端部は剥離紙４から剥がれようとする力が加わる。シール部品７が堅めで腰があれば、シール部品７の形状は平坦に保たれる形になり、シール部品端部の剥離紙４が変形しただけで変形位置のシール部品は剥離紙から剥がれる。
【００２１】
この弾性体３は、弾性率が高く、爪で押し込んだ部分だけ鋭角のエッジが立つような材質の物が適している。鋭角にするほど、シールが貼られている平面方向に対し垂直の方向に剥離紙４を押し込むことになるので、シール部品端部の間により大きな剥がれる力が加わる。
【００２２】
シール部品７が柔らかく腰がない場合は、シール部品端部の剥離紙４が変形しても、シール部品も柔らかいのでそれに倣って一緒に変形し、剥離紙４が剥がれないこともある。このため、この発明ではクランプ爪１２の爪先１２ａを粘着シール部品７の粘着層６より下の位置で、粘着シール部品７に押しあててクランプ爪１２を開放して上昇させ、端部の粘着層６を剥離紙４から剥がす。粘着シール部品７の横に露出している粘着層６を利用して、クランプ爪１２に一度くっつけて上方向にこすり上げることでシール部品端部に剥がさせる力を加える。
【００２３】
この動作で確実にシール部品の端部を剥がすことができる。そして、その剥がれた位置に分離爪１１の爪先１１ａを粘着シール部品７の粘着層６の下側に潜り込ませ、シール部品７をクランプ把持する。
【００２４】
この方法は、弾性体シートを利用しているので、基本的にどの部分を押しても同じ特性が得られる。従って、様々な部品の大きさや形状のシール部品に対応でき、同じ効果が得られる。部品形状が変わってもテーブル交換は不要である。また、粘着シール把持ハンドも同様に多種部品形状に対応したもので、部品形状が変わっても同じハンドが利用できる。このため、専用のテーブルやハンドリング機構を用いた方法に比較すると、多部品のための治具コストはかからず、治具交換時間も必要なないシステムになる。
【００２５】
図５に本発明の第２の実施形態になる粘着シール把持機構５１を示す。この図５において図１と同一の要素に付いては共通の符号を付し、その説明は省略する。図１の弾性体３に替えて、ここでは、テーブル２上にスプリング固定台５２を介して多数のスプリングを固定配置し、その周囲を布５４で覆う。
【００２６】
スプリング５３は、テーブル２の上下方向が浮き沈みする方向にセッティングする。そして、使用するスプリング５３のスプリング径は、分離爪１１の爪先１１ａの面積より小さい径とする。粘着シール把持ハンド１０をテーブル２上で下降させ、クランプ爪１２の爪先１２ａが粘着シール部品７の粘着層６より下のレベルまで押し下がると、粘着シール把持ハンド１０の爪先１２ａは剥離紙４の上から布５４とその下のスプリング５３を押し込む。爪先１２ａは、爪直下に位置するスプリング５３のみが縮み、周囲に比較して潜り込む形となる。その後の動作は、図４(ｃ)からの動作と同じ動作で粘着シール部品７の把持動作を行う。
【００２７】
図５の実施形態では、スプリング５３の周囲を布５４で覆った構成を示したが、この布５４以外にも、ビニールシート、ゴムシートなど布の変わりに柔らかい柔軟性のある数ミリ程度の適度な厚さの材質であれば使用できる。
【００２８】
この第２の実施形態では、弾性体３に替えて、多数のスプリング５３を固定配置し、その周囲を布５４で覆った構成であり、爪先１１ａを降下させたとき、爪直下のスプリング５３だけ縮むので、爪で押し込んだ部分だけ鋭角のエッジが立つ構成である。
【００２９】
上述したように、爪先１１ａで押し込んだとき、剥離紙の押し込まれた形状を鋭角にするほど、シール部品６が貼られている平面方向に対し垂直の方向に剥離紙４を押し込むことになり、シール部品７を剥がそうとする力を大きくできる。
【００３０】
この発明は、使用するスプリング径、スプリングの弾性係数を自由に設定できるので、取り扱う部品の種類にあわせて構成することができる。スプリング径は、基本的に分離爪１１の爪先１１ａの面積より小さい径で、できれば小径スプリング５３を多数配列する方が、あらゆる部品に対し理想的な鋭角のエッジを得ることができる。スプリング５３の弾性係数も分離爪１１ａで無理なく押せる範囲で弾性係数が高いほうが鋭角のエッジが得られる。これも剥離紙４の厚さ、堅さに合わせて選定できる。
【００３１】
この方法も、様々な部品の大きさや形状のシール部品７に対応でき、粘着シール部品の端部を剥離紙４から剥がし、簡単にクランプ把持することができる。部品形状が変わってもテーブル交換は不要である。上記したように、部品に合った弾性係数を簡単に設定でき、シール部品７の確実な剥離紙４からの剥離が行える。
【００３２】
図６に本発明の第３の実施形態になる粘着シール把持機構６１を示す。テーブル２上にブラシ固定台６２を介して多数のブラシ（毛）６３を固定配置する。ブラシ６３の毛は、テーブル２の上下方向に向く方向にセッティングする。そして、ブラシ６３の毛の生め込み間隔は、分離爪の爪先の幅より細かいピッチとする。粘着シール把持ハンド１０をテーブル上で下降させ、クランプ爪１２の爪先１２ａが粘着シール部品７の粘着層６より下のレベルまで押し下がると、粘着シール把持ハンド１０の爪先１２ａは剥離紙４の上からブラシ６３の毛を押し込む。爪先１２ａは、爪直下のブラシの毛だけ歪み、周囲に比較して潜り込む形となる。その後の動作は、図４(ｃ)からの動作と同じ動作で粘着シール部品の把持動作を行う。
【００３３】
この第３の実施形態は、弾性体３に替えて、多数のブラシ（毛）６３を固定配置した構成であり、爪先１１ａは、爪直下のブラシの毛だけを押し込むので、爪先１１ａで押し込んだ部分だけ鋭角のエッジが立つ構成である。また、ブラシ６３に使用する毛の堅さ、太さでブラシの弾性力をある程度自由に設定できる。
【００３４】
図５のスプリング５３を用いた場合は、理想的な鋭角のエッジを得るためには、小径スプリングを多数配列する必用がるが、小径にも限度がある。しかし、本実施形態では、ブラシ６３の毛の生め込み間隔を、分離爪１１ａの爪先の幅程度のピッチにして、分離爪の毛に接する本数がどの位置でもほぼ均等になる構成にすることで、あらゆる部品に対し理想的な鋭角のエッジを得ることができる。
【００３５】
この方法も、同様に様々な部品の大きさや形状のシール部品７に対応でき、粘着シール部品の端部を剥離紙から剥がし、簡単にクランプ把持することができる。部品形状が変わってもテーブル交換は不要である。上記したように、部品に合った弾性力を簡単に設定できる。このため、シール部品７のより確実な剥離紙からの剥離が行える。
【００３６】
図７に本発明の第４の実施形態になる粘着シール把持機構７１を示す。テーブル２上に設置したシート状弾性体３と、シール部品７が貼り付けられたシート状の剥離紙４の間に両面粘着シート７２を設け、図１のテーブル２上に設置した剥離紙４を固定する位置決めピン５に替えて、この両面粘着シート７２で弾性体３に密着固定する。図示しないが、剥離紙４を密着固定する両面粘着シート７２は、その粘着シートを多層構造とし、剥離紙４を固定する粘着力が弱くなったら１枚剥がして新しい粘着シートを使用する構成としている。
【００３７】
シート状の剥離紙４を、弾性体３上に位置決めピン５で固定するこれまでの方式は、剥離紙４の周囲を位置決めピン５に挿入して固定する方式なので、剥離紙４の周囲からの拘束力しかない。しかもシール部品７の把持は、剥がしたいシール部品７の端部の剥離紙４を分離爪１１で押して変形させて端部剥離を行う。このため、拘束力の少ないシートの中心付近のシール部品７を把持すると、剥離紙４が分離爪１１で押されて変形するとき、しわが発生したり、位置がずれたり、剥離紙４が弱く位置決めピン５周辺の剥離紙４が破損したりする場合がある。
【００３８】
そこでこの第４の実施形態では、剥離紙４を両面粘着シート７２で弾性体３のテーブルに密着固定する。このため、どの位置でも両面粘着シート７２の粘着力に応じた拘束力が均等に働く。固定のために使用する面積が非常に多く、剥離紙４の横方向に対する固定力も格段に高くなる。
【００３９】
このため、剥がしたいシール部品７端部の剥離紙４を分離爪１１で押して変形させても、剥離紙４がずれたり引っ張られたりせず、弾性体３に押し込むことができるようになる。従って、シール部品７の剥離紙４からの把持を精度良く確実に行える。把持時の部品のずれも発生しないので、シール部品７を正確に貼ることができる。
【００４０】
同じ両面粘着シート７２を繰り返し使用すると、粘着力が落ちるが、両面粘着シート７２を多層構造とし、剥離紙４を固定する粘着力が弱くなったら１枚剥がして新しい粘着シートを使用する構成とすれば、粘着力回復が簡単にできる。
【００４１】
図８に本発明の第５の実施形態になる粘着シール把持機構８１を示す。テーブル２とシート状の弾性体３との間に、弾性体を暖める発熱体シート８２を敷き、図示しないが温度制御装置で一定温度に加熱する構成とする。弾性体３を暖めることで、粘着シール部品７と剥離紙４を間接的に暖めることで、粘着シール部品７の粘着層６が軟化し、かつ粘着力が弱まり剥離が容易になる。
【００４２】
図９は上記粘着シール把持ハンド１０における分離爪１１の第２の実施形態を示している。分離爪１１の下端部のＬ字状折曲部の傾斜した爪先１１ａの上面に非粘着材Ｕをコーティングしている。
【００４３】
非粘着材としては、一般にフッ素樹脂コーティングが用いられる。フッ素樹脂の種類としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニールエーテル共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体）などがあげられる。
【００４４】
このような非粘着材Ｕを形成しておくことにより、図４(ｅ)で示したように、分離爪１１の下端部の爪先１１ａが、剥離紙４とシール部品７の粘着層６との間に入り込む時に、粘着層６による粘着力が軽減され、スムーズに粘着層６下に爪先１１ａを潜り込ませることができる。
【００４５】
図１０は上記粘着シール把持ハンド１０における分離爪１１の第３の実施形態を示している。上述した非粘着材Ｕを、爪先１１ａの上面だけでなく、分離爪１１を形成している支持柱の前面(図中左側の面)に対し、所定高さまで非粘着材Ｕをコーティングしている。
【００４６】
このようにすることにより、図４(ｇ)のように、シール部品７および粘着層６を当該粘着シール把持ハンド１０で把持している状態で、粘着層６による分離爪１１の側壁部への粘着力が軽減され、以降の被貼付け部品への貼り動作がスムーズにできる。
【００４７】
図１１は上記粘着シール把持ハンド１０における分離爪１１の第４の実施形態を示している。分離爪１１下端の爪先として、くし歯状爪先１１ｂを採用している。そのくし歯状爪先１１ｂにおけるそれぞれのくしは、分離爪１１の移動方向(図中、左右方向)に向いている。
【００４８】
分離爪１１が粘着シール部品７を剥離紙４から剥がすとき、粘着シール部品７の粘着部６の下面部に対して、分離爪１１の爪先の上面に接触状態で入り込むが、その爪形をくし歯状爪先１１ｂとすることで、その部分への粘着層６の接触面積が２分の１以下になるため、粘着層６のくし歯状爪先１１ｂへの粘着力が減り、被貼付け部品への貼り動作がスムーズにできる。
【００４９】
図１２は上記粘着シール把持ハンド１０における分離爪１１の第５の実施形態を示している。分離爪１１下端の爪先として、上面に複数個の突起を形成するか、もしくは複数個の凹部を形成した微小凹凸形状爪先１１ｃとする。
【００５０】
この場合には、微小凹凸形状爪先１１ｃと粘着層６との接触面積を５分の１以下に少なくできるため、微小凹凸形状爪先１１ｃへの粘着力が減り、被貼付け部品への貼り動作がスムーズにできる。
【００５１】
図１３は、シール部品供給部１における剥離紙の第２の実施形態を示している。剥離紙４上の各シール部品７の図中右辺、つまり、上記爪先１１ａおよび１１ｂが宛がわれる個所の、剥離紙４に円形の切れ込みＵを設けている。その円形切れ込みＵは、およよそ半分がシール部品７で隠れるように位置し、かつ、その大きさは、分離爪１１の爪先１１ａより一回り大きな面積とする。これらの図の切れ込みＵは剥離紙４に設けたもので、シール部品７に切れ込みが入っている訳ではない。
【００５２】
この場合のシール部品７の把持動作を図１４により説明する。まず、図１４(ａ)のように、ロボットアーム２０に搭載した粘着シール把持ハンド１０を、クランプ爪１２を開いた状態で、粘着シール部品７の把持位置の端部そって剥離紙４のレベルまで下降させる。
【００５３】
そして図１４(ｂ)のように、円形状の切れ込みＵの部分の剥離紙４を押し込むと、その切れ込みＵに沿って剥離紙４が周りの剥離紙４から切り離される。この図では分離爪１１は図示してない。
【００５４】
さらに、図１４(ｃ)のように、粘着シール把持ハンド１０を下降させ、クランプ爪１２の爪先１２ａが粘着シール部品７の粘着層６より下のレベルまで、切れ込みＵ内の剥離紙４を押し込むと、その円形状の切り込み部分の剥離紙４はテーブル上の弾性体３に潜り込み、粘着シール部品７の端部における粘着層６から剥離紙４から徐々に剥離される。
【００５５】
その後、粘着層６が剥離紙４から剥がれた個所に向けて、粘着シール把持ハンド１０の分離爪１１を斜め上方向に上昇移動させ、分離爪１１の爪先１１ａｋ先端を粘着シール部品７の粘着層６下側に潜り込ませ、粘着シール部品７を粘着層６と共に、クランプ爪を閉じて把持する。その後の動作は、これまで述べた動作と同じで粘着シール部品７を貼り付け組立する。
【００５６】
円形切れ込みＵ以外にも、図１５のような四角状切れ込みＶあるいは図１６のようなひし形に位置する四角状切れ込みＷであってもよく、いずれの切れ込みも閉領域を形成する。
【００５７】
図１７は、シール部品供給部１における剥離紙の第３の実施形態を示している。剥離紙４上の各シール部品７の図中右辺の、剥離紙４にＵ字状切れ込みＸを設けている。この場合の切れ込みは閉領域ではなく、開放部があり、そこで周りの剥離紙４とつながっている。その切れ込みＸは、およよそ半分がシール部品７で隠れるように位置し、そのＵ字は図中、横向きで、かつ、Ｕ字における開放部がシール部品７の下に位置するようにする。このＵ字状切れ込みＸ以外にも、図１８のようなＶ字状切れ込みＹあるいは図１９のようなコの字状切れ込みＺであってもよく、いずれの場合でも、開放部がシール部品７の下に位置する。
【００５８】
これらの場合のシール部品７の把持動作は、図１４で述べた動作と同じであるが、図１４〜図１６の場合と違って、これらの切れ込みＵ、ＶおよびＷでは、周りの剥離紙４から完全に切り離されておらず、そのため、それらの部分がシール部品７の把持後に、散らばってしまうことはない。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１に係わる発明では、剥離紙を弾性体上に位置させ、分離爪で剥離紙を押し込むことにより、シール部品端部の粘着層を剥離紙から剥離させ、その状態でシール部品端部を粘着層と共に、分離爪の爪先とクランプ爪の爪先とで把持するようにしたものであり、簡単な機構ながら、種々のサイズおよび形状のシール部品を確実に剥離紙から取り外せる。
【００６０】
請求項２に係わる発明では、分離爪で弾性体を押し込む際に、クランプ爪も同じに下降させておき、分離爪で剥離紙を押さえ込んだ状態でクランプ爪のみを上方に移動させることにより、予めシール部品７端部を剥離紙から剥離させるようにしたものであり、この場合は、シール部品が容易に撓む材質であっても確実に隔離紙からシール部品を取り外せる。
【００６１】
請求項３に係わる発明は、弾性体に替えて、多数のスプリングを固定配置し、その周囲を布で覆った構成としたものであり、爪先は、爪直下のスプリングだけ縮むので、爪で押し込んだ部分だけ鋭角のエッジが立ち、そのためシール部品を剥がそうとする力を大きくでき、シール部品を剥離紙から確実に剥離することができる。
【００６２】
請求項４に係わる発明は、弾性体に替えて、多数のブラシ（毛）を固定配置した構成であり、爪先は、爪直下のブラシの毛だけを押し込むので、爪で押し込んだ部分だけ鋭角のエッジが立つ、それ故、シール部品を剥がそうとする力を更に大きくでき、シール部品を剥離紙から確実に剥離することができる。
【００６３】
請求項５に係わる発明は、剥離紙を両面粘着シートで弾性体のテーブルに密着固定したので、どの位置でも両面粘着シートの粘着力に応じた拘束力が均等に働き、固定のために使用する面積が非常に多く、剥離紙の横方向に対する固定力も格段に高くなる。このため、剥がしたいシール部品端部の剥離紙を分離爪で押して変形させても、剥離紙がずれたり引っ張られたりせず、弾性体に押し込むことができるようになる。従って、シール部品の剥離から把持が精度良く確実に行える。把持時の部品のずれも発生しないので、シール部品を正確に貼ることができる。
【００６４】
請求項６に係わる発明は、テーブルとシート状の弾性体との間に、弾性体を暖める発熱体シートを敷き弾性体を暖めるようにしたので、粘着シール部品と剥離紙を間接的に暖めることができ、粘着層の軟化により、従来に比較してシール部品の剥離がしやすくなる。
【００６５】
請求項７に係わる発明は、粘着シール部品の粘着部が分離爪に接触する可能性がある部分の表面を非粘着剤でコーティングしたので、その個所では、粘着シール部品の粘着部が接触しても、その粘着部が分離爪にくっつくことは殆どなく、このため、粘着シール部品の粘着部側を分離爪、反対側をクランプ爪で挟んで把持しても、通常部品を把持して取り扱うのと同等に取り扱える。また粘着材の影響なくシール部品を扱えるので、被貼付け部品への貼り動作が簡単に短時間でできる。
【００６６】
請求項８に係わる発明は、分離爪下端の爪先をくし状の形状にしたものであり、爪先への、シール部品の粘着面の接触面積が小さくなるため、爪先への粘着力を少なくすることができる。その爪先の形状にもよるが、爪の粘着部との接触面の面積を２分の１以下、爪への粘着力も２分の１以下に少なくすることが可能となる。また、粘着力の影響が少なくなるので、被貼付け部品への貼り動作が簡単に短時間でできる。
【００６７】
請求項９に係わる発明は、分離爪の爪先の上表面を微小凹凸形状としたので、粘着シール部品の粘着面と爪先の接触を点接触とし、接触面積が大幅に少なくできるため、爪への粘着力を大幅に減らすことができる。微小凹凸形状にもよるが、爪の粘着部との接触面の面積を５分の１以下、爪への粘着力も５分の１以下に少なくすることが可能となる。粘着力の影響が少なくなるので、被貼付け部品への貼り動作が簡単に短時間でできる。
【００６８】
請求項１０に係わる発明は、シール部品端部にまたがるるように円形状、もしくは四角形状の切れ込みを剥離紙に入れたものであり、分離爪でその切れ込み内の剥離紙部分を押したとき、その部分の剥離紙が周りの剥離紙から切り離されることにより、その部分の剥離紙を大きく押さえ込むことができ、それ故、シール部品端部での粘着部が剥離紙から効率よく剥がされ、分離爪を剥離紙に押し込むだけで剥離紙からシール端部の剥がしを行うことができる。又、請求項２の発明では、クランプ爪を上下によって爪先で粘着シール部品端部をこすり上げて確実な剥離紙からシール端部の剥がしを行っていたが、本請求項１０の発明ではクランプ爪を上下を行わずシール端部の剥がしができる。このため、粘着シール部品の把持がより早く短時間で行える。
【００６９】
請求項１０に係わる発明では、剥離紙が円形状や四角形状に切り込まれているため、剥離紙から完全に離脱して抜き取られた剥離紙の処理が大変となるので、請求項１１の発明の実施例では、剥離紙にＵ字状、Ｕ字状、Ｖ字状、コの字状など、剥離に影響ない範囲で剥離紙がつながっているので、切り込まれた剥離紙が完全に抜け落ちることはない。よって、剥離紙の後処理も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の粘着シール把持機構の１実施形態を示した正面図
【図２】 図１におけるシール部品供給部の斜視図
【図３】 図１の粘着シール把持機構にロボットアームを付加してなるシール貼り装置の斜視図
本発明の第１態様における１実施形態を示した制御ブロック図
【図４】 図１における粘着シール把持ハンドによる把持動作を示した図
本発明の第２態様における１実施形態を示した制御ブロック図
【図５】 図１のシール部品供給部の別の実施形態を示した図
【図６】 図１のシール部品供給部の別の実施形態を示した図
【図７】 図１のシール部品供給部の別の実施形態を示した図
【図８】 図１のシール部品供給部の別の実施形態を示した図
【図９】 図１の粘着シール把持ハンドにおける分離爪の別の実施形態を示した図
【図１０】 図１の粘着シール把持ハンドにおける分離爪の別の実施形態を示した図
【図１１】 図１の粘着シール把持ハンドにおける分離爪の別の実施形態を示した図
【図１２】 図１の粘着シール把持ハンドにおける分離爪の別の実施形態を示した図
【図１３】 図１のシール部品供給部に使用した剥離紙の別の実施形態を示した図
【図１４】 図１のシール部品供給部に使用した剥離紙の別の実施形態を示した図
【図１５】 図１のシール部品供給部に使用した剥離紙の別の実施形態を示した図
【図１６】 図１のシール部品供給部に使用した剥離紙の別の実施形態を示した図
【図１７】 図１のシール部品供給部に使用した剥離紙の別の実施形態を示した図
【図１８】 図１のシール部品供給部に使用した剥離紙の別の実施形態を示した図
【図１９】 図１のシール部品供給部に使用した剥離紙の別の実施形態を示した図
【符号の説明】
１ シール部品供給部
２ テーブル
３ 弾性体
４ 剥離紙
５ 位置決めピン
６ 粘着層
７ シール部品
１０ 粘着シール把持ハンド
１１ 分離爪
１１ａ 爪先
１１ｂ くし歯状爪先
１１ｃ 微小凹凸形状爪先
１２ クランプ爪
１２ａ 爪先
２０ ロボットアーム
３１ 作業台
３２ 被貼付け部品
５０,５１,６１,７１,８１ 粘着シール把持機構
５２ スプリング固定台
５３ スプリング
５４ 布
６０ シール貼り装置
６２ ブラシ固定台
６３ ブラシ
７２ 両面粘着シート
８２ 発熱体
Ｐ 非粘着材
Ｕ,Ｖ,Ｗ,Ｘ,Ｙ,Ｚ 剥離紙の切れ込み
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウレタン発泡体、モルトプレーン、フエルト、フィルム、軟質プラスチック、ラベルなどの粘着層を介して剥離紙に貼り付けられているシール部品を、粘着層と共に剥離紙から剥離して把持する粘着シール把持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粘着材部品は、接着剤のように溶剤を塗布したり養生時間が必要ないため、取扱が容易でありしかも部品コスト、組立コスト共安価なため、機械部品や電気部品の接合に多用されている。これらの粘着材を利用して接合される部品は、ラベルや、発泡ウレタン、プラスチックシート、その他メカ部品などさまざまな材質、部品形状が使用されている。
【０００３】
現状では、一点一点の部品を作業者が手によって剥離紙（台紙）から粘着材と共にシール部品を剥離して、指定位置に貼り付け組立を行っている。この作業は、部品の端部を爪もしくはピンセット等でめくり、つかみ直して部品形状が崩れないようにゆっくり移動させて剥がすという作業である。シール部品が厚さの薄いラベルやウレタン発泡体の場合、端部を剥がす作業で時間がかかり、さらに剥離途中でシール部品が撓んだりして粘着材同士がくっついて使用不可能状態になってしまうことも多く発生する。
【０００４】
このため、粘着材部品の組立作業、特に柔らかく変形しやすいラベルのようなシール部品の貼付け作業は、作業時間のバラツキが多く発生し、作業の熟練度も必要となる。電子写真技術を用いた画像形成装置においては、画像を形成させる現像部周辺の部品に、トナーの漏れ防止用としてウレタン発泡体、モルトプレーン、フエルトなどの多孔性の軟弱部材が多く使用される。特に、現像部周辺の軟弱部材は、さまざまな形状で、さまざまな厚さのウレタン発泡体の粘着シール部品が多用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
粘着ラベルの装置による自動ハンドリング方法として特許番号第2555961号があげられる。この自動ハンドリング方法は、粘着ラベルに合わせた凹状テーブルが必要なため、多種部品形状に対応できず、部品形状が変わるたびにテーブル交換が必要である。このため、治具コスト、テーブル交換時間が掛かる。
【０００６】
さらに、台紙は、ラベル形状に合わせた両端周囲位置に切込みが必要で、加工時の工数が増え、部品コストが高くなる。また、部品のハンドリング機構として粘着ラベル形状専用の吸着ノズルと剥離紙押さえアーム機構が必要で、多種部品形状に対応できず、部品形状が変わるたびにノズルと押さえ機構が必要である。このため、治具コスト、ノズルと押さえ機構交換時間が掛かる。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ウレタン発泡体、モルトプレーン、フエルト、フィルム、軟質プラスチック、ラベルなどのシール部品を、効率よく剥離紙より剥離して把持することを目的とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の１実施形態である粘着シール把持機構５０を示しており、その機構５０は、シール部品供給部１と粘着シール把持ハンド１０から成り、そのシール部品供給部１の斜視図を図２に示す。
【０００９】
シール部品供給部１は、テーブル２と、テーブル２上に設置したシート状の弾性体３と、その弾性体３を介してテーブル２上に位置するシート状の剥離紙４と、その剥離紙４をテーブル１に対して固定するための位置決めピン５とで構成され、シート状の剥離紙４上には、片面に粘着層６が貼り付けられたシール部品７がその粘着層６でもって貼り付けられている。弾性体３としては、スポンジ、発砲ウレタン、ゴムなどが利用できる。
【００１０】
粘着シール把持ハンド１０は、シール部品７を剥離紙４から分離させるための分離爪１１と、シール部品７をクランプするクランプ爪１２と、クランプ爪１２を上下に動かすクランプシリンダ１３と、下端にＬ字状に折曲した爪先１１ａを有する分離爪１１と、クランプシリン１３を保持する爪ハウジング１４と、爪ハウジング１４を図３に示すロボットアーム等に設置固定するための取付けフランジ１５とで構成される。前記クランプ爪１２の先端には、側方に出っ張った爪先１２ａが形成されている。又、前記爪先１１ａの上面は、図中、左下方向に僅かに傾斜している。
【００１１】
図２に示したように、片面に粘着層７を有するシール部品７は、シート状の剥離紙４上にマトリックス状に配列して貼り付けられ供給される。
【００１２】
図３に、本発明の粘着シール把持機構５０をロボットアーム２０と組み合わせてなるシール貼り装置６０の一例の斜視図を示す。図２に示した形態でシール部品７が供給され、ロボットアーム２０に搭載した粘着シール把持ハンド１０によって粘着シール部品７を一点ずつ把持し、作業台３１上の被貼付け部品３２に貼付け組立を行う。マトリックス状に配列した粘着シール部品６を被貼付け部品３２に連続して貼り付けることができる。
【００１３】
粘着シール把持ハンド１０の動作内容を図４(ａ)〜図４(ｇ)に示す。まず、図４(ａ)に示すように、ロボットアーム２０に搭載した粘着シール把持ハンド１０を、クランプ爪１２を閉じた状態で、粘着シール部品７の把持位置の端部そって剥離紙４までテーブル方向に下降させる。
【００１４】
さらに図４(ｂ)に示すように、粘着シール把持ハンド１０を下降させ、クランプ爪１２の爪先１２ａが粘着シール部品７の粘着層６より下のレベルまで剥離紙４を押し込む。剥離紙４の下は変形自在の弾性体３なので、爪先１２ａは、周囲に比較して潜り込む形となる。
【００１５】
次に図４(ｃ）のごとく、粘着シール把持ハンド１０を、クランプ爪１２の爪先１２ａが粘着シール部品７の粘着層６より下方の位置で、粘着シール部品の延在方向に数ミリ横移動させる。
【００１６】
そして図４(ｄ）のように、その状態で閉じていたクランプ爪１２を開放させ、クランプ爪１２を上位置まで移動させる。このとき、クランプ爪１２の爪先１２ａで粘着シール部品７の端部をこすり上げて、端部の粘着層６を剥離紙４から部分的に剥がす。この状態ではり、剥離紙４が元のレベルから降下して、粘着層６との間にギャップが生じている。
【００１７】
その後、図４(ｅ）に示すように、先ほど粘着層６が剥離紙４から部分的に剥がれたギャップの個所に向けて、粘着シール把持ハンド１０の分離爪１１を斜め上方向に上昇移動させ、分離爪１１下端の爪先１１ａを粘着シール部品７の粘着層６の下側に潜り込ませる。
【００１８】
そして、図４(ｆ）のように、分離爪１１の爪先１１ａが粘着シール部品７の粘着層６の下にしっかり入り込んだ後、クランプ爪１２を閉じて(下降させ)、粘着層６と共に粘着シール部品７を分離爪１１の爪先１１ａとクランプ爪１１の爪先１２ａとの間で把持する。
【００１９】
最後に図４(ｇ）のごとく、粘着シール把持ハンド１０を、図中斜め左上方向にゆっくりと移動させることにより、粘着層６と共に粘着シール部品７を剥離紙から剥離して、把持の動作が完了する。図示はしないが、その後、被貼り付け部品に把持した粘着シール部品７を貼り付け組立する。
【００２０】
この第１の実施形態では、シート状の剥離紙４を弾性体３上に置き、分離爪１１で押せば剥離紙４のどの位置でも変形させることができる。剥がしたいシール部品端部の剥離紙４を分離爪１１で押して変形させることで、その部分のシール部品端部は剥離紙４から剥がれようとする力が加わる。シール部品７が堅めで腰があれば、シール部品７の形状は平坦に保たれる形になり、シール部品端部の剥離紙４が変形しただけで変形位置のシール部品は剥離紙から剥がれる。
【００２１】
この弾性体３は、弾性率が高く、爪で押し込んだ部分だけ鋭角のエッジが立つような材質の物が適している。鋭角にするほど、シールが貼られている平面方向に対し垂直の方向に剥離紙４を押し込むことになるので、シール部品端部の間により大きな剥がれる力が加わる。
【００２２】
シール部品７が柔らかく腰がない場合は、シール部品端部の剥離紙４が変形しても、シール部品も柔らかいのでそれに倣って一緒に変形し、剥離紙４が剥がれないこともある。このため、この発明ではクランプ爪１２の爪先１２ａを粘着シール部品７の粘着層６より下の位置で、粘着シール部品７に押しあててクランプ爪１２を開放して上昇させ、端部の粘着層６を剥離紙４から剥がす。粘着シール部品７の横に露出している粘着層６を利用して、クランプ爪１２に一度くっつけて上方向にこすり上げることでシール部品端部に剥がさせる力を加える。
【００２３】
この動作で確実にシール部品の端部を剥がすことができる。そして、その剥がれた位置に分離爪１１の爪先１１ａを粘着シール部品７の粘着層６の下側に潜り込ませ、シール部品７をクランプ把持する。
【００２４】
この方法は、弾性体シートを利用しているので、基本的にどの部分を押しても同じ特性が得られる。従って、様々な部品の大きさや形状のシール部品に対応でき、同じ効果が得られる。部品形状が変わってもテーブル交換は不要である。また、粘着シール把持ハンドも同様に多種部品形状に対応したもので、部品形状が変わっても同じハンドが利用できる。このため、専用のテーブルやハンドリング機構を用いた方法に比較すると、多部品のための治具コストはかからず、治具交換時間も必要なないシステムになる。
【００２５】
図５に本発明の第２の実施形態になる粘着シール把持機構５１を示す。この図５において図１と同一の要素に付いては共通の符号を付し、その説明は省略する。図１の弾性体３に替えて、ここでは、テーブル２上にスプリング固定台５２を介して多数のスプリングを固定配置し、その周囲を布５４で覆う。
【００２６】
スプリング５３は、テーブル２の上下方向が浮き沈みする方向にセッティングする。そして、使用するスプリング５３のスプリング径は、分離爪１１の爪先１１ａの面積より小さい径とする。粘着シール把持ハンド１０をテーブル２上で下降させ、クランプ爪１２の爪先１２ａが粘着シール部品７の粘着層６より下のレベルまで押し下がると、粘着シール把持ハンド１０の爪先１２ａは剥離紙４の上から布５４とその下のスプリング５３を押し込む。爪先１２ａは、爪直下に位置するスプリング５３のみが縮み、周囲に比較して潜り込む形となる。その後の動作は、図４(ｃ)からの動作と同じ動作で粘着シール部品７の把持動作を行う。
【００２７】
図５の実施形態では、スプリング５３の周囲を布５４で覆った構成を示したが、この布５４以外にも、ビニールシート、ゴムシートなど布の変わりに柔らかい柔軟性のある数ミリ程度の適度な厚さの材質であれば使用できる。
【００２８】
この第２の実施形態では、弾性体３に替えて、多数のスプリング５３を固定配置し、その周囲を布５４で覆った構成であり、爪先１１ａを降下させたとき、爪直下のスプリング５３だけ縮むので、爪で押し込んだ部分だけ鋭角のエッジが立つ構成である。
【００２９】
上述したように、爪先１１ａで押し込んだとき、剥離紙の押し込まれた形状を鋭角にするほど、シール部品６が貼られている平面方向に対し垂直の方向に剥離紙４を押し込むことになり、シール部品７を剥がそうとする力を大きくできる。
【００３０】
この発明は、使用するスプリング径、スプリングの弾性係数を自由に設定できるので、取り扱う部品の種類にあわせて構成することができる。スプリング径は、基本的に分離爪１１の爪先１１ａの面積より小さい径で、できれば小径スプリング５３を多数配列する方が、あらゆる部品に対し理想的な鋭角のエッジを得ることができる。スプリング５３の弾性係数も分離爪１１ａで無理なく押せる範囲で弾性係数が高いほうが鋭角のエッジが得られる。これも剥離紙４の厚さ、堅さに合わせて選定できる。
【００３１】
この方法も、様々な部品の大きさや形状のシール部品７に対応でき、粘着シール部品の端部を剥離紙４から剥がし、簡単にクランプ把持することができる。部品形状が変わってもテーブル交換は不要である。上記したように、部品に合った弾性係数を簡単に設定でき、シール部品７の確実な剥離紙４からの剥離が行える。
【００３２】
図６に本発明の第３の実施形態になる粘着シール把持機構６１を示す。テーブル２上にブラシ固定台６２を介して多数のブラシ（毛）６３を固定配置する。ブラシ６３の毛は、テーブル２の上下方向に向く方向にセッティングする。そして、ブラシ６３の毛の生め込み間隔は、分離爪の爪先の幅より細かいピッチとする。粘着シール把持ハンド１０をテーブル上で下降させ、クランプ爪１２の爪先１２ａが粘着シール部品７の粘着層６より下のレベルまで押し下がると、粘着シール把持ハンド１０の爪先１２ａは剥離紙４の上からブラシ６３の毛を押し込む。爪先１２ａは、爪直下のブラシの毛だけ歪み、周囲に比較して潜り込む形となる。その後の動作は、図４(ｃ)からの動作と同じ動作で粘着シール部品の把持動作を行う。
【００３３】
この第３の実施形態は、弾性体３に替えて、多数のブラシ（毛）６３を固定配置した構成であり、爪先１１ａは、爪直下のブラシの毛だけを押し込むので、爪先１１ａで押し込んだ部分だけ鋭角のエッジが立つ構成である。また、ブラシ６３に使用する毛の堅さ、太さでブラシの弾性力をある程度自由に設定できる。
【００３４】
図５のスプリング５３を用いた場合は、理想的な鋭角のエッジを得るためには、小径スプリングを多数配列する必用がるが、小径にも限度がある。しかし、本実施形態では、ブラシ６３の毛の生め込み間隔を、分離爪１１ａの爪先の幅程度のピッチにして、分離爪の毛に接する本数がどの位置でもほぼ均等になる構成にすることで、あらゆる部品に対し理想的な鋭角のエッジを得ることができる。
【００３５】
この方法も、同様に様々な部品の大きさや形状のシール部品７に対応でき、粘着シール部品の端部を剥離紙から剥がし、簡単にクランプ把持することができる。部品形状が変わってもテーブル交換は不要である。上記したように、部品に合った弾性力を簡単に設定できる。このため、シール部品７のより確実な剥離紙からの剥離が行える。
【００３６】
図７に本発明の第４の実施形態になる粘着シール把持機構７１を示す。テーブル２上に設置したシート状弾性体３と、シール部品７が貼り付けられたシート状の剥離紙４の間に両面粘着シート７２を設け、図１のテーブル２上に設置した剥離紙４を固定する位置決めピン５に替えて、この両面粘着シート７２で弾性体３に密着固定する。図示しないが、剥離紙４を密着固定する両面粘着シート７２は、その粘着シートを多層構造とし、剥離紙４を固定する粘着力が弱くなったら１枚剥がして新しい粘着シートを使用する構成としている。
【００３７】
シート状の剥離紙４を、弾性体３上に位置決めピン５で固定するこれまでの方式は、剥離紙４の周囲を位置決めピン５に挿入して固定する方式なので、剥離紙４の周囲からの拘束力しかない。しかもシール部品７の把持は、剥がしたいシール部品７の端部の剥離紙４を分離爪１１で押して変形させて端部剥離を行う。このため、拘束力の少ないシートの中心付近のシール部品７を把持すると、剥離紙４が分離爪１１で押されて変形するとき、しわが発生したり、位置がずれたり、剥離紙４が弱く位置決めピン５周辺の剥離紙４が破損したりする場合がある。
【００３８】
そこでこの第４の実施形態では、剥離紙４を両面粘着シート７２で弾性体３のテーブルに密着固定する。このため、どの位置でも両面粘着シート７２の粘着力に応じた拘束力が均等に働く。固定のために使用する面積が非常に多く、剥離紙４の横方向に対する固定力も格段に高くなる。
【００３９】
このため、剥がしたいシール部品７端部の剥離紙４を分離爪１１で押して変形させても、剥離紙４がずれたり引っ張られたりせず、弾性体３に押し込むことができるようになる。従って、シール部品７の剥離紙４からの把持を精度良く確実に行える。把持時の部品のずれも発生しないので、シール部品７を正確に貼ることができる。
【００４０】
同じ両面粘着シート７２を繰り返し使用すると、粘着力が落ちるが、両面粘着シート７２を多層構造とし、剥離紙４を固定する粘着力が弱くなったら１枚剥がして新しい粘着シートを使用する構成とすれば、粘着力回復が簡単にできる。
【００４１】
図８に本発明の第５の実施形態になる粘着シール把持機構８１を示す。テーブル２とシート状の弾性体３との間に、弾性体を暖める発熱体シート８２を敷き、図示しないが温度制御装置で一定温度に加熱する構成とする。弾性体３を暖めることで、粘着シール部品７と剥離紙４を間接的に暖めることで、粘着シール部品７の粘着層６が軟化し、かつ粘着力が弱まり剥離が容易になる。
【００４２】
図９は上記粘着シール把持ハンド１０における分離爪１１の第２の実施形態を示している。分離爪１１の下端部のＬ字状折曲部の傾斜した爪先１１ａの上面に非粘着材Ｕをコーティングしている。
【００４３】
非粘着材としては、一般にフッ素樹脂コーティングが用いられる。フッ素樹脂の種類としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニールエーテル共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体）などがあげられる。
【００４４】
このような非粘着材Ｕを形成しておくことにより、図４(ｅ)で示したように、分離爪１１の下端部の爪先１１ａが、剥離紙４とシール部品７の粘着層６との間に入り込む時に、粘着層６による粘着力が軽減され、スムーズに粘着層６下に爪先１１ａを潜り込ませることができる。
【００４５】
図１０は上記粘着シール把持ハンド１０における分離爪１１の第３の実施形態を示している。上述した非粘着材Ｕを、爪先１１ａの上面だけでなく、分離爪１１を形成している支持柱の前面(図中左側の面)に対し、所定高さまで非粘着材Ｕをコーティングしている。
【００４６】
このようにすることにより、図４(ｇ)のように、シール部品７および粘着層６を当該粘着シール把持ハンド１０で把持している状態で、粘着層６による分離爪１１の側壁部への粘着力が軽減され、以降の被貼付け部品への貼り動作がスムーズにできる。
【００４７】
図１１は上記粘着シール把持ハンド１０における分離爪１１の第４の実施形態を示している。分離爪１１下端の爪先として、くし歯状爪先１１ｂを採用している。そのくし歯状爪先１１ｂにおけるそれぞれのくしは、分離爪１１の移動方向(図中、左右方向)に向いている。
【００４８】
分離爪１１が粘着シール部品７を剥離紙４から剥がすとき、粘着シール部品７の粘着部６の下面部に対して、分離爪１１の爪先の上面に接触状態で入り込むが、その爪形をくし歯状爪先１１ｂとすることで、その部分への粘着層６の接触面積が２分の１以下になるため、粘着層６のくし歯状爪先１１ｂへの粘着力が減り、被貼付け部品への貼り動作がスムーズにできる。
【００４９】
図１２は上記粘着シール把持ハンド１０における分離爪１１の第５の実施形態を示している。分離爪１１下端の爪先として、上面に複数個の突起を形成するか、もしくは複数個の凹部を形成した微小凹凸形状爪先１１ｃとする。
【００５０】
この場合には、微小凹凸形状爪先１１ｃと粘着層６との接触面積を５分の１以下に少なくできるため、微小凹凸形状爪先１１ｃへの粘着力が減り、被貼付け部品への貼り動作がスムーズにできる。
【００５１】
図１３は、シール部品供給部１における剥離紙の第２の実施形態を示している。剥離紙４上の各シール部品７の図中右辺、つまり、上記爪先１１ａおよび１１ｂが宛がわれる個所の、剥離紙４に円形の切れ込みＵを設けている。その円形切れ込みＵは、およよそ半分がシール部品７で隠れるように位置し、かつ、その大きさは、分離爪１１の爪先１１ａより一回り大きな面積とする。これらの図の切れ込みＵは剥離紙４に設けたもので、シール部品７に切れ込みが入っている訳ではない。
【００５２】
この場合のシール部品７の把持動作を図１４により説明する。まず、図１４(ａ)のように、ロボットアーム２０に搭載した粘着シール把持ハンド１０を、クランプ爪１２を開いた状態で、粘着シール部品７の把持位置の端部そって剥離紙４のレベルまで下降させる。
【００５３】
そして図１４(ｂ)のように、円形状の切れ込みＵの部分の剥離紙４を押し込むと、その切れ込みＵに沿って剥離紙４が周りの剥離紙４から切り離される。この図では分離爪１１は図示してない。
【００５４】
さらに、図１４(ｃ)のように、粘着シール把持ハンド１０を下降させ、クランプ爪１２の爪先１２ａが粘着シール部品７の粘着層６より下のレベルまで、切れ込みＵ内の剥離紙４を押し込むと、その円形状の切り込み部分の剥離紙４はテーブル上の弾性体３に潜り込み、粘着シール部品７の端部における粘着層６から剥離紙４から徐々に剥離される。
【００５５】
その後、粘着層６が剥離紙４から剥がれた個所に向けて、粘着シール把持ハンド１０の分離爪１１を斜め上方向に上昇移動させ、分離爪１１の爪先１１ａｋ先端を粘着シール部品７の粘着層６下側に潜り込ませ、粘着シール部品７を粘着層６と共に、クランプ爪を閉じて把持する。その後の動作は、これまで述べた動作と同じで粘着シール部品７を貼り付け組立する。
【００５６】
円形切れ込みＵ以外にも、図１５のような四角状切れ込みＶあるいは図１６のようなひし形に位置する四角状切れ込みＷであってもよく、いずれの切れ込みも閉領域を形成する。
【００５７】
図１７は、シール部品供給部１における剥離紙の第３の実施形態を示している。剥離紙４上の各シール部品７の図中右辺の、剥離紙４にＵ字状切れ込みＸを設けている。この場合の切れ込みは閉領域ではなく、開放部があり、そこで周りの剥離紙４とつながっている。その切れ込みＸは、およよそ半分がシール部品７で隠れるように位置し、そのＵ字は図中、横向きで、かつ、Ｕ字における開放部がシール部品７の下に位置するようにする。このＵ字状切れ込みＸ以外にも、図１８のようなＶ字状切れ込みＹあるいは図１９のようなコの字状切れ込みＺであってもよく、いずれの場合でも、開放部がシール部品７の下に位置する。
【００５８】
これらの場合のシール部品７の把持動作は、図１４で述べた動作と同じであるが、図１４〜図１６の場合と違って、これらの切れ込みＵ、ＶおよびＷでは、周りの剥離紙４から完全に切り離されておらず、そのため、それらの部分がシール部品７の把持後に、散らばってしまうことはない。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１に係わる発明では、剥離紙を弾性体上に位置させ、分離爪で剥離紙を押し込むことにより、シール部品端部の粘着層を剥離紙から剥離させ、その状態でシール部品端部を粘着層と共に、分離爪の爪先とクランプ爪の爪先とで把持するようにしたものであり、簡単な機構ながら、種々のサイズおよび形状のシール部品を確実に剥離紙から取り外せる。
【００６０】
請求項２に係わる発明では、分離爪で弾性体を押し込む際に、クランプ爪も同じに下降させておき、分離爪で剥離紙を押さえ込んだ状態でクランプ爪のみを上方に移動させることにより、予めシール部品７端部を剥離紙から剥離させるようにしたものであり、この場合は、シール部品が容易に撓む材質であっても確実に隔離紙からシール部品を取り外せる。
【００６１】
請求項３に係わる発明は、弾性体に替えて、多数のスプリングを固定配置し、その周囲を布で覆った構成としたものであり、爪先は、爪直下のスプリングだけ縮むので、爪で押し込んだ部分だけ鋭角のエッジが立ち、そのためシール部品を剥がそうとする力を大きくでき、シール部品を剥離紙から確実に剥離することができる。
【００６２】
請求項４に係わる発明は、弾性体に替えて、多数のブラシ（毛）を固定配置した構成であり、爪先は、爪直下のブラシの毛だけを押し込むので、爪で押し込んだ部分だけ鋭角のエッジが立つ、それ故、シール部品を剥がそうとする力を更に大きくでき、シール部品を剥離紙から確実に剥離することができる。
【００６３】
請求項５に係わる発明は、剥離紙を両面粘着シートで弾性体のテーブルに密着固定したので、どの位置でも両面粘着シートの粘着力に応じた拘束力が均等に働き、固定のために使用する面積が非常に多く、剥離紙の横方向に対する固定力も格段に高くなる。このため、剥がしたいシール部品端部の剥離紙を分離爪で押して変形させても、剥離紙がずれたり引っ張られたりせず、弾性体に押し込むことができるようになる。従って、シール部品の剥離から把持が精度良く確実に行える。把持時の部品のずれも発生しないので、シール部品を正確に貼ることができる。
【００６４】
請求項６に係わる発明は、テーブルとシート状の弾性体との間に、弾性体を暖める発熱体シートを敷き弾性体を暖めるようにしたので、粘着シール部品と剥離紙を間接的に暖めることができ、粘着層の軟化により、従来に比較してシール部品の剥離がしやすくなる。
【００６５】
請求項７に係わる発明は、粘着シール部品の粘着部が分離爪に接触する可能性がある部分の表面を非粘着剤でコーティングしたので、その個所では、粘着シール部品の粘着部が接触しても、その粘着部が分離爪にくっつくことは殆どなく、このため、粘着シール部品の粘着部側を分離爪、反対側をクランプ爪で挟んで把持しても、通常部品を把持して取り扱うのと同等に取り扱える。また粘着材の影響なくシール部品を扱えるので、被貼付け部品への貼り動作が簡単に短時間でできる。
【００６６】
請求項８に係わる発明は、分離爪下端の爪先をくし状の形状にしたものであり、爪先への、シール部品の粘着面の接触面積が小さくなるため、爪先への粘着力を少なくすることができる。その爪先の形状にもよるが、爪の粘着部との接触面の面積を２分の１以下、爪への粘着力も２分の１以下に少なくすることが可能となる。また、粘着力の影響が少なくなるので、被貼付け部品への貼り動作が簡単に短時間でできる。
【００６７】
請求項９に係わる発明は、分離爪の爪先の上表面を微小凹凸形状としたので、粘着シール部品の粘着面と爪先の接触を点接触とし、接触面積が大幅に少なくできるため、爪への粘着力を大幅に減らすことができる。微小凹凸形状にもよるが、爪の粘着部との接触面の面積を５分の１以下、爪への粘着力も５分の１以下に少なくすることが可能となる。粘着力の影響が少なくなるので、被貼付け部品への貼り動作が簡単に短時間でできる。
【００６８】
請求項１０に係わる発明は、シール部品端部にまたがるるように円形状、もしくは四角形状の切れ込みを剥離紙に入れたものであり、分離爪でその切れ込み内の剥離紙部分を押したとき、その部分の剥離紙が周りの剥離紙から切り離されることにより、その部分の剥離紙を大きく押さえ込むことができ、それ故、シール部品端部での粘着部が剥離紙から効率よく剥がされ、分離爪を剥離紙に押し込むだけで剥離紙からシール端部の剥がしを行うことができる。又、請求項２の発明では、クランプ爪を上下によって爪先で粘着シール部品端部をこすり上げて確実な剥離紙からシール端部の剥がしを行っていたが、本請求項１０の発明ではクランプ爪を上下を行わずシール端部の剥がしができる。このため、粘着シール部品の把持がより早く短時間で行える。
【００６９】
請求項１０に係わる発明では、剥離紙が円形状や四角形状に切り込まれているため、剥離紙から完全に離脱して抜き取られた剥離紙の処理が大変となるので、請求項１１の発明の実施例では、剥離紙にＵ字状、Ｕ字状、Ｖ字状、コの字状など、剥離に影響ない範囲で剥離紙がつながっているので、切り込まれた剥離紙が完全に抜け落ちることはない。よって、剥離紙の後処理も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の粘着シール把持機構の１実施形態を示した正面図
【図２】 図１におけるシール部品供給部の斜視図
【図３】 図１の粘着シール把持機構にロボットアームを付加してなるシール貼り装置の斜視図
本発明の第１態様における１実施形態を示した制御ブロック図
【図４】 図１における粘着シール把持ハンドによる把持動作を示した図
本発明の第２態様における１実施形態を示した制御ブロック図
【図５】 図１のシール部品供給部の別の実施形態を示した図
【図６】 図１のシール部品供給部の別の実施形態を示した図
【図７】 図１のシール部品供給部の別の実施形態を示した図
【図８】 図１のシール部品供給部の別の実施形態を示した図
【図９】 図１の粘着シール把持ハンドにおける分離爪の別の実施形態を示した図
【図１０】 図１の粘着シール把持ハンドにおける分離爪の別の実施形態を示した図
【図１１】 図１の粘着シール把持ハンドにおける分離爪の別の実施形態を示した図
【図１２】 図１の粘着シール把持ハンドにおける分離爪の別の実施形態を示した図
【図１３】 図１のシール部品供給部に使用した剥離紙の別の実施形態を示した図
【図１４】 図１のシール部品供給部に使用した剥離紙の別の実施形態を示した図
【図１５】 図１のシール部品供給部に使用した剥離紙の別の実施形態を示した図
【図１６】 図１のシール部品供給部に使用した剥離紙の別の実施形態を示した図
【図１７】 図１のシール部品供給部に使用した剥離紙の別の実施形態を示した図
【図１８】 図１のシール部品供給部に使用した剥離紙の別の実施形態を示した図
【図１９】 図１のシール部品供給部に使用した剥離紙の別の実施形態を示した図
【符号の説明】
１ シール部品供給部
２ テーブル
３ 弾性体
４ 剥離紙
５ 位置決めピン
６ 粘着層
７ シール部品
１０ 粘着シール把持ハンド
１１ 分離爪
１１ａ 爪先
１１ｂ くし歯状爪先
１１ｃ 微小凹凸形状爪先
１２ クランプ爪
１２ａ 爪先
２０ ロボットアーム
３１ 作業台
３２ 被貼付け部品
５０,５１,６１,７１,８１ 粘着シール把持機構
５２ スプリング固定台
５３ スプリング
５４ 布
６０ シール貼り装置
６２ ブラシ固定台
６３ ブラシ
７２ 両面粘着シート
８２ 発熱体
Ｐ 非粘着材
Ｕ,Ｖ,Ｗ,Ｘ,Ｙ,Ｚ 剥離紙の切れ込み
Claims (11)
- 粘着層(６)を有するシール部品(７)が貼り付けられたシート状の剥離紙(４)を、弾性体(３)のシートを介してテーブル上に設置固定すると共に、下端にＬ字形状の爪先(１１ａ)を有する分離爪(１１)と、前記爪先(１１ａ)に対して押し付け可能としたクランプ爪(１２)とを具備する粘着シール把持ハンド(１０)をロボットアームに取り付けておき、
前記爪先(１１ａ)でシール部品(７)近傍の弾性体(３)を押し込んで、シール部品(７)の粘着層(６)を剥離紙(４)から部分的に剥離させ、このとき生じたギャップに前記爪先(１１ａ)を潜り込ませ、そして、クランプ爪(１２)を降下させることにより、クランプ爪(１２)の爪先(１２ａ)と前記爪先(１１ａ)との間で、シール部品(７)の側縁部を粘着層(６)と共に把持することを特徴とする粘着シール把持機構。 - 請求項１記載の粘着シール把持機構において、
上記爪先(１１ａ)でシール部品(７)近傍の弾性体(３)を押し込む際に、クランプ爪(１２)も同じに下降させておき、上記ギャップに上記爪先(１１ａ)を潜り込ませる前に、前記クランプ爪(１２)を上方に移動させることにより、シール部品（７）端部を剥離紙（４）から剥離させることを特徴とする粘着シール把持機構。 - 請求項１または２記載の粘着シール把持機構において、
上記弾性体(３)に替えて、上記テーブル上にスプリング(５３)を多数配置し、その周囲を布、ビニールシート、もしくはゴムシートで覆った構成としたことを特徴とする粘着シール把持機構。 - 請求項１または２記載の粘着シール把持機構において、
上記弾性体(３)に替えて、多数のブラシ(６３)をそれらのブラシ先が上向きとなるようにテーブル上に配置した構造としたことを特徴とする粘着シール把持機構。 - 請求項１または２記載の粘着シール把持機構において、
上記シール部品(７)が貼り付けられたシート状の剥離紙(４)を、両面粘着シート(７２)で弾性体(３)の上面に密着固定させたことを特徴とする粘着シール把持機構。 - 請求項１、２もしくは５のいずれかに記載の粘着シール把持機構において、
前記テーブル上の弾性体(３)のシートもしくはテーブルに、剥離紙(４)を暖める発熱体(８２)を設け、シール部品(７)の剥離を容易にしたことを特徴とする粘着シール把持機構。 - 請求項１〜６のいずれかに記載の粘着シール把持機構において、
上記分離爪(１１)に対し、シール部品(７)の把持時にその粘着層(６)と直接接触する個所に、非粘着材(Ｐ)でコーティングしたことを特徴とする粘着シール把持機構。 - 請求項１〜６のいずれかに記載の粘着シール把持機構において、
上記分離爪(１１)の爪先を、くし歯形状爪先(１１ｂ)としたことを特徴とする粘着シール把持機構。 - 請求項１〜６のいずれかに記載の粘着シール把持機構において、
上記分離爪(１１)の爪先を、Ｌ字部分の上面に微小の凹凸を多数形成した微小凹凸形状爪先(１１ｃ)としたことを特徴とする粘着シール把持機構。 - 請求項１〜９のいずれかに記載の粘着シール把持機構において、
上記剥離紙(４)に、シール部品(７)端部にかかるように円や四角などの閉じた切れ込み(Ｕ,Ｖ,Ｗ)を形成したことを特徴とする粘着シール把持機構。 - 請求項１〜９のいずれかに記載の粘着シール把持機構において、
上記剥離紙(４)に、シール部品(７)端部にかかるようにＵ字形状やコの字形状の切れ込み(Ｘ,Ｙ,Ｚ)を形成しており、それらの切れ込みにおける開放部分がシール部品(７)下に位置することを特徴とする粘着シール把持機構。
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