JP5724680B2 - ラベル貼付装置及びラベル貼付方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ラベル貼付装置及びラベル貼付方法に関する。
従来、台紙上に貼着されたラベルを台紙から剥離するラベル剥離方法が種々提案されている。例えば、ラベルの両端に剥離爪を位置させ、剥離爪をラベルと台紙との間に押入させ、剥離爪と吸着板とによってラベルの両端を挟持し、吸着板を上方に上昇させるラベル剥離方法が知られている(特許文献1)。
特公平7−84214号公報
しかしながら、剥離爪と吸着板とによりラベルを挟持し、そのラベルを剥離した場合、そのままの状態で他の場所にラベルを貼付しようとすると、以下の様な問題が生じる場合がある。例えば、ラベルの貼付箇所の周囲に凸部が存在する場合、剥離爪が凸部と接触することが想定される。具体的には、ラベルの貼付箇所の周囲に部品が凸状に配置されている場合、剥離爪がその部品と接触することがある。剥離爪が部品と接触すると、ラベルを貼付箇所に密着させることが困難となる。十分な接着力を発揮させてラベルを貼付するためには、ラベルを圧着することが必要であるが、剥離爪が部品等の凸部に接触するとラベルを適切に圧着できないことが想定される。
さらに、ラベルを貼付箇所に当接させた状態で剥離爪を引き抜こうとすると、剥離爪がラベルを引きずってしまい、ラベルが貼付箇所からずれてしまうことが懸念される。
そこで、本明細書開示のラベル貼付装置は、貼付時にラベルを適切に圧着し、ラベルのずれを抑制することを課題とする。
本明細書開示のラベル貼付装置は、昇降駆動装置によって上下方向に昇降する昇降ベース部と、前記昇降ベース部に対し摺動自在に設けられると共に、下端側に吸着ヘッド部が設けられたシャフト部材と、前記シャフト部材を前記昇降ベース部に対し、下方へ付勢する付勢部材と、前記昇降ベース部に搭載されると共に、下端部に剥離爪を備えた腕部材と、前記腕部材を前記シャフト部材に向かって移動させる駆動装置と、前記駆動装置の制御部と、を有し、前記吸着ヘッド部の下端面の位置は、前記付勢部材が作用しない状態で、前記剥離爪の先端部よりも下側に位置し、前記制御部は、ラベル剥離時に前記吸着ヘッド部が剥離対象ラベルに当接した状態から前記昇降ベース部がさらに下降して前記シャフト部材が前記昇降ベース部に対し相対的に上方に移動した状態のときに、前記駆動装置を稼動させて前記腕部材を前記シャフト部材に向かって移動させ、前記剥離爪の先端部を前記吸着ヘッド部の下側に差し入れ、ラベル貼付時に前記吸着ヘッド部の下端面が前記剥離爪の先端部よりも下側に位置した状態のときに駆動装置を稼動させて前記腕部材を前記シャフト部材に向かって移動させ、前記シャフト部材の上下方向の動きを規制させることを特徴とする。
ラベルを貼付するときに、吸着ヘッド部の下端面が剥離爪の先端部よりも下側に位置するので、剥離爪がラベルの貼付箇所の周囲に接触することを回避することができる。また、貼付するラベルを吸着して保持している吸着ヘッド部が設けられたシャフト部材の上下方向の動きが駆動装置により規制することができ、昇降ベース部を下降させたときにしっかりとラベルに荷重を掛け、圧着することができる。また、貼付箇所で剥離爪を引き抜くことがないので、ラベルのずれが抑制される。
本明細書開示のラベル貼付装置、ラベル貼付方法によれば、ラベルの貼付時にラベルを適切に圧着し、ラベルのずれを抑制することができる。
図1は、実施例のラベル貼付装置のブロック図である。 図2は、実施例のラベル貼付装置が備えるハンドユニットの概略を示す説明図である。 図3は、図2に示すハンドユニットの分解図である。 図4(A)、(B)は、ハンドユニットに組み込まれる腕部材の駆動装置の動作を示す説明図である。 図5は、実施例のラベル貼付装置により貼付されるラベルの一例を示す説明図である。 図6は、実施例のラベル貼付装置の動作の一例を示すフロー図である。 図7(A)〜(G)は、実施例のラベル貼付装置が台紙上のラベルを剥離する工程を時系列的に示す説明図である。 図8は(A)〜(C)は、実施例のラベル貼付装置が部品上にラベルを貼付する工程を時系列的に示す説明図である。
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。
図1は、実施例のラベル貼付装置1のブロック図である。図2は、ラベル貼付装置1が備えるハンドユニット10の概略を示す説明図である。図3は、図2に示すハンドユニット10の分解図である。また、図4(A)、(B)は、ハンドユニット10に組み込まれる腕部材15aの駆動装置17の動作を示す説明図である。なお、本明細書において、上下方向は、図2に示す方向に設定される。また、図2に示すハンドユニット10において、付勢部材の一例であるバネ部材40は、圧縮されておらず、付勢力が発揮されていない状態(付勢部材が作用しない状態)となっている。
ラベル貼付装置1は、ハンドユニット10、ロボット部30を備えている。ハンドユニット10は、昇降ベース部11を備える。昇降ベース部11は、ロボット部30が備える昇降駆動装置31によって上下方向に昇降することができる。昇降ベース部11は、ガイド筒12を備えている。このガイド筒12には、シャフト部材13が摺動自在に支持されている。シャフト部材13は、ガイド筒12に支持されることにより、昇降ベース部11に対して摺動自在に設けられる。シャフト部材13の下端側には、吸着ヘッド部14が設けられている。また、シャフト部材13は、鍔部13aを備えている。吸着ヘッド部14には、チューブ取付口14aが設けられている。そして、吸着ヘッド部14には、チューブ取付口14aに取り付けられたチューブ51を介して吸引装置50が接続されている。
ラベル貼付装置1は、バネ部材40を備える。バネ部材40は、シャフト部材13を昇降ベース部11に対し、昇降ベース部11の下降方向、すなわち下方へ付勢する。具体的に、バネ部材40は、昇降ベース部11が備える水平フレーム部材11aと鍔部13aとの間に配置されている。これにより、バネ部材40は、シャフト部材13を昇降ベース部11に対し、下方へ付勢することができる。
昇降ベース部11には、下端部に剥離爪16を備えた腕部材15aが搭載される。具体的に、腕部材15aは、昇降ベース部11に取り付けられた駆動装置17を介して昇降ベース部11に搭載される。腕部材15aは、その下端部に剥離爪16を備えている。剥離爪16の先端部16aは、テーパ状に加工されている。駆動装置17は、制御部60と電気的に接続されている。制御部60は、吸引装置50、ロボット部30とも電気的に接続されている。
ここで、駆動装置17について、図2、図4を参照して詳細に説明する。駆動装置17は、中空の筒状体17aを備え、その内部に圧縮空気を導入するための圧縮空気導入口17bを備えている。駆動装置17は、下端部に開閉ブロック18a、18bを備えている。開閉ブロック18a、18bは対向配置されている。開閉ブロック18a、18bは、筒状体17aの内部に設けられたバネ室17c内に配置された連結バネ19によって連結されている。バネ室17c内部の空間は、その周囲と隔離されている。開閉ブロック18a、18bは、それぞれ、その一部がバネ室17c内に露出し、バネ室17cに対し、出没可能に設置されている。連結バネ19は、図4(A)に示すように開閉ブロック18a、18bを離間させる付勢力を発揮する。そして、図4(B)に示すように、筒状体17a内に圧縮空気が導入されると、その圧縮空気の圧力により、開閉ブロック18a、18bはそれぞれ連結バネ19を圧縮しつつバネ室17c内側へ向かって移動し、閉じた状態となる。筒状体17a内から圧縮空気が排出され、筒状体17aの内部の圧力が低下すると、開閉ブロック18a、18bは、連結バネ19の付勢力により、バネ室17cの外側に押し戻される。
剥離爪16を備えた腕部材15aは、このような開閉ブロック18aにネジ止めにより装着されている。開閉ブロック18aと対をなす開閉ブロック18bには、腕部材15bが装着されている。対向配置される腕部材15a、15bは、後に詳述するようにシャフト部材13に接近し、シャフト部材13を挟み込んでシャフト部材13の上下方向の動きを規制することができる。
なお、ラベル貼付装置1は、腕部材15a、15bのいずれか一方に剥離爪16を備えていればよい。また、ラベル貼付装置1は、腕部材15a、15bのいずれか一方を廃止し、残された腕部材に剥離爪16を備えた構成とすることもできる。
図2を参照すると、ラベル貼付装置1において、吸着ヘッド部14の下端面14bの位置は、バネ部材40が圧縮されておらず、付勢力を発揮していない状態で、剥離爪16の先端部16aよりも下側に位置している。すなわち、吸着ヘッド部14の下端面14bの位置は、吸着ヘッド部14が相対的に上方へ移動していない状態で、剥離爪16の先端部16aよりも下側に位置している。なお、バネ部材40が初期の状態から圧縮されていないとき、シャフト部材13が昇降ベース部11に対し最も下降した状態となる。
制御部40は、ラベル剥離時にシャフト部材13がバネ部材40を圧縮して、付勢力を強めつつ上方に移動した状態のときに駆動装置17を稼動させる。これにより、制御部40は、腕部材15a、15bをシャフト部材13に向かって移動させ、剥離爪16の先端部16aを吸着ヘッド部14の下側に差し入れる。また、制御部40は、ラベル貼付時に吸着ヘッド部14の下端面14bが剥離爪16の先端部16aよりも下側に位置した状態のときに駆動装置17を稼動させる。これにより、腕部材15a、15bをシャフト部材13に向かって移動させ、シャフト部材13の上下方向の動きを規制する。具体的には、腕部材15a、15bによりシャフト部材13が備える鍔部13aを挟み込み、シャフト部材13の上下方向の動きを規制する。この結果、シャフト部材13と昇降ベース部11との相対位置は固定される。シャフト部材13と昇降ベース部11との相対位置が固定されることにより、バネ部材40の収縮作用も抑制され、シャフ部材13と昇降ベース部とは、恰も剛体であるかのように一体となって動作する。なお、シャフト部材13の上下方向の動きを規制するために、ピン部材等を用いたロック機構を採用してもよい。例えば、腕部材15a又は15bにピン部材を設け、このピン部材をシャフト部材13に設けた掛合穴等に掛合させるようにしてもよい。
以上、説明したラベル貼付装置1により剥離され、貼付されるラベルについて図5を参照しつつ説明する。ラベル貼付装置1は、台紙上に並べられたラベルを剥離し、貼付箇所に貼付することができる。ラベル貼付装置1は、例えば、図5に示すように台紙80上に四方に並べて配置されたラベル81を台紙80から剥離し、目的とする場所に貼付することができる。ラベル81は、隣り合った他のラベル81と隙間なく配列されている。すなわち、ラベル81の辺同士が密着している。ラベル81を台紙80から剥離するとき、ラベル貼付装置1は、台紙80とラベル81との間の粘着力と、隣り合ったラベル同士を切り離す力とを加えた力以上の力を発揮することが必要となる。このような要請に対し、実施例のラベル貼付装置1は、吸着ヘッド部14による吸着作用に加え、剥離爪16による剥離作用を得ることができるため、台紙80からラベル81を剥離することができる。
つぎに、上記ラベル貼付装置1によるラベル81の剥離及び貼付について図6乃至図8を参照しつつ説明する。図6は、ラベル貼付装置1の動作の一例を示すフロー図である。図7(A)〜(G)は、実施例のラベル貼付装置1が台紙80上のラベル81を剥離する工程を時系列的に示す説明図である。図8は(A)〜(C)は、実施例のラベル貼付装置が部品91b上にラベル81を貼付する工程を時系列的に示す説明図である。
ラベル貼付装置1は、制御部60の指令によって動作する。まず、一連のラベル剥離及び貼付動作を開始する前のラベル貼付装置1の初期状態について説明する。ラベル貼付装置1の初期状態において、シャフト部材13は、バネ部材40によって下降方向へ付勢されている。これにより、吸着ヘッド部14の下端面14bは、腕部材15aに設けられた剥離爪16の先端部16aよりも、下側に位置した状態となっている。駆動装置17には、圧縮空気が導入されておらず、腕部材15a、15bは開いた状態となっている。これにより、シャフト部材13の上下方向の移動は規制されておらず、シャフト部材13は、ガイド筒12に対し摺動可能な状態となっている。
ステップS1では、ロボット部30の水平移動装置32が上記の初期状態となっている昇降ベース部11(ハンドユニット10)を図7(A)に示すように剥離対象ラベル81の上方へ移動させる。
ついで、ステップS2では、図7(B)に示すように吸着ヘッド部14が剥離対象ラベル81に接触するまで昇降ベース部11を下降させる。昇降ベース部11の下降は、ロボット部30の昇降駆動装置31によって行われる。そして、ステップS3において、図7(C)に示すように剥離爪16の先端部16aが台紙80に接触するまで昇降ベース部11を下降させる。換言すれば、昇降ベース部11を下降させ、バネ部材40を圧縮しつつ吸着ヘッド部14を剥離対象ラベル81へ押し付ける。このとき、シャフト部材13は、バネ部材40を圧縮しつつ、昇降ベース部11に対し、相対的に上昇する。
そして、ステップS4において、吸引装置40による吸引を開始する。すなわち、吸着ヘッド部14により、剥離対象ラベル81の吸着を開始する。なお、吸着ヘッド部14による吸着開始は、他のタイミングでもよい。例えば、ステップS3における処理の前のタイミングで開始してもよい。
ステップS4に引き続き行われるステップS5では、腕部材15aをシャフト部材13へ向かって移動させる。すなわち、昇降ベース部11に設けられた腕部材15aを駆動装置17によりシャフト部材13に接近させ、図7(D)に示すように腕部材15aに設けられた剥離爪16の先端部16aを吸着ヘッド部14の下側に差し入れる。要は、剥離爪16の先端部16aを台紙80とラベル81との間の粘着層に差し込む。このとき、シャフト部材13は、自由に上下できる状態となっている。すなわち、バネ部材40を圧縮して上側に移動することができる。このため、剥離爪16の先端部16aが吸着ヘッド部14の下側に入り込むとき、剥離爪16は、吸着ヘッド部14と一体となったシャフト部材13を上方へ持ち上げることができる。これにより、剥離爪16によりラベル側方から加わる力を適度に逃がすことができ、ラベル81が皺になることを抑制し、また、粘着層を損傷することも抑制することができる。
ステップS5に引き続いて行われるステップS6では、ロボット部30の昇降駆動装置31により昇降ベース部11(ハンドユニット10)を上昇させる。これにより、剥離対象ラベル81を剥離し、吸着ヘッド部14の下端面14bと剥離爪16との間で剥離したラベル81を保持する。ラベル81を吸着ヘッド部14で吸着しつつ、剥離爪16を粘着層に差し込んでいるので、ラベル81を容易に台紙80から剥離することができる。ラベル81が台紙80から剥離された後、昇降ベース部11は、図7(E)に示すように吸着ヘッド部14の下端面14bと剥離爪16との間にラベル81を保持した状態で所定の位置までさらに上昇する。
ステップS7では、腕部材15aを開放する。すなわち、腕部材15aをシャフト部材13から離間させる。これにより、バネ部材40によって下方へ付勢された吸着ヘッド部14は、図7(F)に示すように下降する。このとき、ラベル81は、吸着ヘッド部14に吸着され、保持されている。そして、剥離爪16の先端部16aは、保持されたラベル81よりも上方に位置する。なお、このとき、昇降ベース部11が所定位置まで上昇しており、ラベル81を吸着している吸着ヘッド部14の下方には、空間が確保されている。このため、剥離爪16はラベル81からスムーズに離れることができる。この結果、剥離爪16がラベルを引きずることがなく、ラベル81の位置がずれることが抑制される。
ステップS8では、再び腕部材15aをシャフト部材13に向かって移動させる。腕部材15aを移動させるときは、駆動装置17に圧縮空気が導入される。このため、腕部材15aが動作するときは、腕部材15bも同様に動作する。このように同時に動作する腕部材15a、15bにより、シャフト部材13が挟持される。腕部材15a、15bは、図7(G)に示すように鍔部13aを挟持する。このように、腕部材15a、15bが鍔部13aを挟み込み、シャフト部材13の上下方向の動きを規制する。この結果、シャフト部材13と昇降ベース部11との相対位置は固定される。シャフト部材13と昇降ベース部11との相対位置が固定されることにより、バネ部材40の収縮作用も抑制され、シャフ部材13と昇降ベース部とは、恰も剛体であるかのように一体となって動作する。
ステップS9では、ロボット部30が備える水平移動装置32により昇降ベース部11を貼付箇所上方に移動する。本実施例において、ラベル81の貼付箇所は、図8(A)に示すように基板90上に配置された部品91a、91b、91cのうち、部品91bの上面である。
なお、ステップS8とステップS9が行われる順番は問われることはなく、これらの措置を同時に行ってもよい。また、ステップS9の措置、すなわち、昇降ベース11の移動を行っている間にステップS7、ステップS8の措置を行うようにしてもよい。
ステップS10では、吸着ヘッド部14を貼付箇所となる部品91b上に押し付ける。すなわち、シャフト部材13の上下方向の動きを規制した状態で昇降ベース部11を下降させ、吸着ヘッド部14が保持するラベル81をラベル81の貼付箇所に押し付ける。ことき、剥離爪16の先端部16aは、図8(B)に示すようにラベル81よりも上側に位置している。このため、剥離爪16は、周囲の部品91aや部品91cに接触することがない。すなわち、剥離爪16がラベル貼付の邪魔になることがない。また、吸着ヘッド部14は、昇降ベース部11と一体となって部品91bに押し付けられる。このため、昇降駆動装置31による力は、昇降ベース部11、シャフト部材13及び吸着ヘッド部14を介してラベル81に効率よく伝達され、ラベル81は圧着される。すなわち、バネ部材40の収縮による押圧力の吸収がないため、ラベル81は、強力に部品91b上に押し付けられ、圧着される。
ステップS11では、吸引装置40による吸引停止をする。すなわち、前記吸着ヘッド部の吸着を停止する。そして、ステップS12において、図8(C)に示すように昇降ベース部11を上昇させる。以上で、ラベル81の剥離、貼付工程が終了する。
以上説明したラベル貼付装置1の特徴を纏めると、以下の如くである。
まず、剥離爪16を台紙80とラベル81との間に差し込むとき、バネ部材40を圧縮しつつシャフト部材13が上昇するので吸着ヘッド部14が適度に逃げることができる。この結果、剥離爪16が台紙80とラベル81との間に入り込み易区、ラベル81を剥がし易くなる。
ラベル81を貼付するときは、剥離爪16が吸着ヘッド部14に吸着されたラベル81よりも上方に退避しているため、貼付箇所やその周囲が狭い場合であっても、貼付作業が容易となる。
ラベル81が貼付箇所に接触する以前に剥離爪16がラベル81から離脱しているので、剥離爪16の移動動作に起因するラベル81のずれを抑制することができる。
ラベル81の貼付時に、吸着ヘッド部14を備えたシャフト部材13が昇降ベース部11に固定されるので、ラベル81を強力に圧着することができる。
ハンドユニット10に搭載される駆動装置はひとつであるので、装置のコストダウン、軽量化の点で有利である。また、剥離爪16の動作を行う腕部材15aによってシャフト部材13の上下方向の動きを規制し、コンパクトな構成を実現している。
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
1 ラベル貼付装置 10 ハンドユニット
11 昇降ベース部 12 ガイド筒
13 シャフト部材 13a 鍔部
14 吸着ヘッド部 15a、15b 腕部材
16 剥離爪 17 駆動装置
18 a、18b 開閉ブロック 30 ロボット部
31 昇降駆動装置 32 水平移動装置
40 バネ部材 50 吸引装置
60 制御部

Claims (2)

  1. 昇降駆動装置によって上下方向に昇降する昇降ベース部と、
    前記昇降ベース部に対し摺動自在に設けられると共に、下端側に吸着ヘッド部が設けられたシャフト部材と、
    前記シャフト部材を前記昇降ベース部に対し、下方へ付勢する付勢部材と、
    前記昇降ベース部に搭載されると共に、下端部に剥離爪を備えた腕部材と、
    前記腕部材を前記シャフト部材に向かって移動させる駆動装置と、
    前記駆動装置の制御部と、を有し、
    前記吸着ヘッド部の下端面の位置は、前記付勢部材が作用しない状態で、前記剥離爪の先端部よりも下側に位置し、
    前記制御部は、ラベル剥離時に前記吸着ヘッド部が剥離対象ラベルに当接した状態から前記昇降ベース部がさらに下降して前記シャフト部材が前記昇降ベース部に対し相対的に上方に移動した状態のときに、前記駆動装置を稼動させて前記腕部材を前記シャフト部材に向かって移動させ、前記剥離爪の先端部を前記吸着ヘッド部の下側に差し入れ、ラベル貼付時に前記吸着ヘッド部の下端面が前記剥離爪の先端部よりも下側に位置した状態のときに駆動装置を稼動させて前記腕部材を前記シャフト部材に向かって移動させ、前記シャフト部材の上下方向の動きを規制させることを特徴とするラベル貼付装置。
  2. 下端部に吸着ヘッド部を有するシャフト部材を摺動自在に備えた昇降ベース部を下降させ、前記シャフト部材を下方へ付勢する付勢部材の付勢力を強めつつ前記吸着ヘッド部を剥離対象ラベルへ押し付ける工程と、
    前記吸着ヘッド部により、剥離対象ラベルを吸着する工程と、
    前記昇降ベース部に設けられた腕部材を前記シャフト部材に接近させ、前記腕部材に設けられた剥離爪の先端部を前記吸着ヘッド部の下側に差し入れる工程と、
    前記昇降ベース部を上昇させ、剥離対象ラベルを剥離し、前記吸着ヘッド部の下端面と前記剥離爪との間で剥離したラベルを保持する工程と、
    前記吸着ヘッド部の下端面と前記剥離爪との間にラベルを保持した状態で前記昇降ベース部を上昇させる工程と、
    前記腕部材を前記シャフト部材から離間させ、前記付勢部材によって下方へ付勢された前記吸着ヘッド部を下降させる工程と、
    前記腕部材を前記シャフト部材に接近させ、前記シャフト部材の上下方向の動きを規制する工程と、
    前記昇降ベース部を、ラベルの貼付箇所の上方に移動させる工程と、
    前記シャフト部材の上下方向の動きを規制した状態で前記昇降ベース部を下降させ、前記吸着ヘッド部が保持するラベルをラベルの貼付箇所に押し付ける工程と、
    前記吸着ヘッド部の吸着を停止する工程と、
    前記昇降ベース部を上昇させる工程と、
    を含む、ラベル貼付方法。
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