JP6820211B2

JP6820211B2 - フィルム貼り付け装置及びフィルム貼り付け方法

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Publication number: JP6820211B2
Application number: JP2017019825A
Authority: JP
Inventors: 雅之渡邊; 優一扇田; 弘樹国師
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2017-02-06
Filing date: 2017-02-06
Publication date: 2021-01-27
Anticipated expiration: 2037-02-06
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Description

本発明は、貼り付け対象に対しフィルムを貼り付けるフィルム貼り付け装置及びフィルム貼り付け方法に関する。

従来、フィルムを貼り付け対象に貼り付ける装置が用いられている。例えば、粘着シートを貼り付け対象に貼り付ける粘着シートの貼り付け装置について特許文献１に開示されている。特許文献１には、押圧部によって粘着シートを押圧しながら粘着シートの貼り付けを行うことで空気の残留が少なく抑えられる粘着シートの貼り付け装置について開示されている。

特開２０１４−０６１９９５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された粘着シートの貼り付け装置によって粘着シートを貼り付け対象に貼り付ける際には、押圧部による押圧力を位置ごとに適切な大きさに設定する必要がある。そのため、押圧手段による押圧力の大きさについて適切な大きさに予め設定しておく必要があり、貼り付けを行うのに手間がかかり、その分コストがかさんでしまう可能性がある。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、空気の残留が抑えられたフィルムの貼り付けを簡易な方法によって行うことのできるフィルム貼り付け装置及びフィルム貼り付け方法を提供することを目的とする。

本発明のフィルム貼り付け装置は、一方の面に接着力を有する接着部の形成されたフィルムを保持し、移動可能な保持部と、前記接着部が貼り付け対象に当接したときに、前記フィルムの前記貼り付け対象に当接した領域を、前記一方の面の反対側の他方の面の側から押圧する押圧部と、前記保持部による移動と、前記押圧部による移動とを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記フィルムを保持した状態の前記保持部を移動させて、前記フィルムを前記貼り付け対象の貼り付け位置に配置させ、前記フィルムにおける貼り付けを行う部分を前記貼り付け対象の貼り付け位置の面に対し傾斜させて、前記押圧部によって前記フィルムにおける貼り付けを行う部分を押圧しながら前記接着部を一方の領域から他方の領域に向けた貼り付け方向に沿って順次貼り付けていくことにより、前記接着部を前記貼り付け対象に当接させて前記フィルムを前記貼り付け対象に貼り付けるように、前記保持部及び前記押圧部の移動を制御することを特徴とする。

簡易な方法により、空気の残留が抑えられたフィルムの貼り付けが行われるので、フィルムの貼り付けを高速で行うことができ、短時間で多くのフィルムについて貼り付けを行うことができる。従って、フィルムの貼り付けにかかるコストを少なく抑えることができる。

（ａ）は本発明の実施形態に係るフィルム貼り付け装置の平面図であり、（ｂ）はフィルム貼り付け装置の側面図である。図１のフィルム貼り付け装置における、フィルム貼り付け装置本体の正面図である。（ａ）は図２のフィルム貼り付け装置本体の第１保持部が把持する吸着ユニットの平面図であり、（ｂ）は吸着ユニットの正面図である。（ａ）は図２のフィルム貼り付け装置本体の第２保持部が把持する複数機能ハンド部の平面図であり、（ｂ）は複数機能ハンド部のワイパーユニットの正面図であり、（ｃ）は剥離ユニットの側面図であり、（ｄ）は押圧ユニットの側面図である。フィルム貼り付け装置本体の制御系統の構成について示したブロック図である。図１のフィルム貼り付け装置による端末へのフィルムの貼り付けを行う際のフローについて示したフローチャートである。図４（ｂ）のワイパーユニットによって、フィルムが貼り付けられる前の端末にワイピングが行われる際の各工程について示した説明図である。図３の吸着ユニットによってフィルムの吸着が行われる際の各工程について示した説明図である。図４（ｃ）の剥離ユニットによってフィルムから保護シートを剥離させる際の各工程について示した説明図である。図４（ｄ）の押圧ユニットを用いてフィルムを端末に向かう方向に押圧しながらフィルムの端末への貼り付けが行われる際の各工程について示した説明図である。図４（ｂ）のワイパーユニットによって、フィルムが貼り付けられた後の端末にワイピングが行われる際の各工程について示した説明図である。

以下、本発明の実施形態に係るフィルム貼り付け装置及びフィルム貼り付け方法について、添付図面を参照して説明する。図１に、本実施形態のフィルム貼り付け装置１００を示す。図１（ａ）には、フィルム貼り付け装置１００についての平面図が示されており、図１（ｂ）には、フィルム貼り付け装置１００についての側面図が示されている。本実施形態におけるフィルム貼り付け装置１００では、使用されるフィルム１０が透明に形成されている。透明なフィルム１０を携帯電話やタブレット等の端末１１の画面上に貼り付け、端末１１の画面を保護するものである。

貼り付けの行われるフィルム１０は、一方の面に粘着剤が塗布されており、接着力を有する接着部が形成されている。この接着部を貼り付け対象に当接させることにより、フィルム１０が貼り付け対象に貼り付けられる。本実施形態では、フィルム１０の接着部を貼り付け対象としての端末１１の画面部分に当接させて、フィルム１０を端末１１の画面部分に貼り付けている。

また、まだ貼り付けの行われていない状態のフィルム１０には、保護シートが接着部の形成された側に剥離可能に取り付けられている。保護シートは、接着部が接着力を発揮させないときに、フィルム１０における接着部の形成された一方の面を覆って、接着部を保護している。

保護シートには、フィルムから保護シートを剥離させる際に把持するためのグリップ部（図９のグリップ部１０ｂ）が形成されている。グリップ部は、接着部から外れた領域に位置し、保護シートをフィルム１０から剥離させるときに後述する剥離ユニット５０によって把持される。

フィルム貼り付け装置１００は、フィルム貼り付け装置本体２と台３とを備えている。フィルム貼り付け装置本体２と台３との間には、フィルム貼り付け装置本体２と台３を接続するための接続部材５が配置されている。

次に、台３の構成について説明する。台３は、廃棄ボックス４と、フィルム供給位置３５と、端末セット位置３６とを備えている。

廃棄ボックス４は、後述する剥離ユニット５０によって剥離された保護シートが入れられる。廃棄ボックス４は、後で保護シートをまとめて廃棄するために、保護シートが一時的に保管される場所である。

フィルム供給位置３５には、まだ貼り付けの行われていないフィルム１０が複数積載されている。端末セット位置３６には、貼り付け対象としての端末１１がセットされている。

なお、本実施形態では、台３は、異なる２つの形式の端末をセットすることが可能に構成されている。そのため、台３には、端末１１とは別の形式の端末に対応した端末セット位置３７が設けられている。また、台３には、端末１１とは別の形式の端末に貼り付けられるためのフィルムが積載されたフィルム供給位置３８が形成されている。このように、台３は、一度に２つの形式の端末と、それに対応したフィルムが配置されるように構成されている。なお、本発明はこれに限定されず、３つ以上の形式に対応して３つ以上の形式の異なる端末セット位置と、それに対応したフィルム供給位置が形成されていてもよい。

フィルム貼り付け装置本体２は、一対のロボットアーム１３を備える水平多関節型の双腕ロボットによって構成されている。

フィルム貼り付け装置本体２は、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂを備えている。第１ロボットアーム１３Ａの先端部には、第１保持部１８が設けられている。第２ロボットアーム１３Ｂの先端部には、第２保持部１９が設けられている。以下では、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂを区別しない場合は、単にロボットアーム１３ということがある。

フィルム貼り付け装置本体２は、制御部１４及び真空発生装置（不図示）を備えている。

制御部１４は、例えばフィルム貼り付け装置本体２の支持台１２の内部に設けられている。しかし、これに限られるものではなく、例えばロボットアーム１３の内部等に設けられてもよい。また、他の空いたスペースに設けられてもよい。

真空発生装置は、たとえば、真空ポンプやＣＯＮＶＵＭ（登録商標）などであり、例えば台３の内部に設けられている。しかし、これに限られるものではなく、例えばロボットアーム１３の内部等、他の場所に設けられていてもよい。真空発生装置は、不図示の配管を介して後述する吸着ユニット３０と接続されている。配管には、例えば、図示しない開閉弁が設けられており、開閉弁により配管が開放及び閉塞される。この真空発生装置の動作および開閉弁の開閉は制御装置により制御される。

第１ロボットアーム１３Ａは、第１保持部１８を所定の動作範囲内で移動させる。また、第２ロボットアーム１３Ｂは、第２保持部１９を所定の動作範囲内で移動させる。ロボットアーム１３は、例えば水平多関節型ロボットアームであって、アーム部２１と、リスト部２２とを含む。また、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂは、互いに独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができる。

第１保持部１８及び第２保持部１９は、それぞれ機能を有したハンド部を把持することが可能に構成されている。ハンド部が機能を発揮させることにより、貼り付けの行われる端末及びフィルムに所定の処理を行うことができる。

フィルム貼り付け装置本体２は、支持台１２と、支持台１２から鉛直方向上方に延びた基軸１６とを備えている。基軸１６は、支持台１２に回転運動可能に取り付けられている。

基軸１６には、アーム部２１が水平方向に延在するように取り付けられている。アーム部２１は、基軸１６を中心に回転可能に取り付けられている。

アーム部２１は、第１リンク２１ａ及び第２リンク２１ｂを含む。第１リンク２１ａ及び第２リンク２１ｂは、相互に水平方向に沿って回転可能に支持されている。アーム部２１を介して、基軸１６に第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂが接続されている。

アーム部２１は、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂの先端部に取り付けられたリスト部２２を、動作範囲内の任意の位置に位置決めする。

第１リンク２１ａは、基端部が支持台１２の基軸１６と回転関節Ｊ１により連結され、基軸１６の軸心を通る回転軸線Ｌ１まわりに回動可能である。第２リンク２１ｂは、第１リンク２１ａの先端部と回転関節Ｊ２により連結され、第１リンク２１ａの先端部に規定された回転軸線Ｌ２まわりに回動可能である。

リスト部２２は、その先に連なる機構を任意の姿勢に変更する。リスト部２２は、昇降部２２ａと、回動部２２ｂとを含む。昇降部２２ａは、第２リンク２１ｂの先端部と直動関節Ｊ３により連結され、第２リンク２１ｂに対し昇降移動可能である。回動部２２ｂは、昇降部２２ａの下端部と回転関節Ｊ４により連結され、昇降部２２ａの下端に規定された回転軸線Ｌ３まわりに回動可能である。

本実施形態において、回転軸線Ｌ１〜Ｌ３は、互いに平行であり、例えば鉛直方向に延在する。また、回転軸線Ｌ１〜Ｌ３の延在方向と、昇降部２２ａの昇降移動方向とは、互いに平行である。

アーム１３には、各関節Ｊ１〜Ｊ４に対応付けられるように、駆動用のサーボモータ（図示せず）、および、そのサーボモータの回転角を検出するエンコーダ（図示せず）等が設けられている。また、第１ロボットアーム１３Ａの回転軸線Ｌ１と第２ロボットアーム１３Ｂの回転軸線Ｌ１は同一直線上にあり、第１ロボットアーム１３Ａの第１リンク２１ａと、第２ロボットアーム１３Ｂの第１リンク２１ａとは上下に高低差を設けて配置されている。

次に、第１保持部１８、第２保持部１９が把持することが可能なハンド部について説明する。本実施形態においては、第１保持部１８は、ハンド部として、吸着ユニット（保持部、吸着部）３０を把持する。

吸着ユニット３０について説明する。図３（ａ）に吸着ユニット３０の平面図を示し、図３（ｂ）に吸着ユニット３０の正面図を示す。図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、吸着ユニット３０には、複数の吸引口３１が設けられている。本実施形態の吸着ユニット３０には、１列の吸引口３１の列につき４個の吸引口３１が設けられ、３列の吸引口３１の列が設けられていることから、合計１２個の吸引口３１が設けられている。

吸着ユニット３０は支持部材３２を備えており、１列についての４個の吸引口が、１つの支持部材３２に取り付けられている。支持部材３２は、３列の吸引口３１の列についてそれぞれの列ごとに設けられており、３つの支持部材３２が吸着ユニット３０に取り付けられている。支持部材３２から吸引口３１に延びるように、支持部材３２に吸引管３３が取り付けられている。吸引管３３を介して真空発生装置からの吸引力が吸引口３１に伝達され、吸引口３１で吸引が行われる。

吸着ユニット３０におけるそれぞれの吸引口３１には、上述の配管を介して真空発生装置に接続されており、吸引口３１から空気を吸引することが可能である。吸着ユニット３０における吸引口３１から吸引を行うことにより、吸引口３１の先端にフィルム１０を吸着させて保持することが可能に構成されている。吸着ユニット３０は、フィルム１０における接着部の形成された面とは反対側の面を吸着する。

また、吸着ユニット３０は、第１保持部１８に把持されているので、第１ロボットアーム１３Ａを駆動させることによって所定の動作範囲内で移動可能に構成されている。

また、第２保持部１９は、ハンド部として、ワイパーユニット４０、剥離ユニット５０及び押圧ユニット６０が一つにまとめられて構成された複数機能ハンド部７０を把持する。

複数機能ハンド部７０の平面図を図４（ａ）に示す。本実施形態では、一つの複数機能ハンド部７０に、ワイパーユニット４０、剥離ユニット５０及び押圧ユニット６０が取り付けられている。

ワイパーユニット（ワイパー部材）４０について説明する。ワイパーユニット４０の正面図を図４（ｂ）に示す。

ワイパーユニット４０は、シリンダ部４１とフランジ部４２と拭き取り部４３とカバー部４４とを備えている。シリンダ部４１は、複数機能ハンド部７０に取り付けられている。シリンダ部４１の下部に、フランジ部４２が取り付けられている。シリンダ部４１は、外側に延びたベース部４１ａを備えている。フランジ部４２の外側にはカバー部４４が取り付けられている。カバー部４４は、ベース部４１ａに対し、着脱機構４４ａによって着脱可能に取り付けられている。フランジ部４２とカバー部４４との間に拭き取り部４３の一部が挟み込まれて、拭き取り部４３がフランジ部４２及びカバー部４４に取り付けられている。これによって、拭き取り部４３が、シリンダ部４１に対し、取り換え可能に取り付けられている。

また、拭き取り部４３の中央部は、カバー部４４を通って外部に露出されている。従って、拭き取り部４３の中央部を、ワイピングを行う対象に当接させることが可能に構成されている。拭き取り部４３を、ワイピングを行う対象に当接させた状態でワイパーユニット４０が往復移動し、ワイピングを行う対象に付着した汚れを拭き取り部４３に拭き取ることによりワイピングが行われる。本実施形態では、拭き取り部４３によって端末の表面を拭き取ることにより、端末の表面に付いている埃や油汚れ等を拭い取り、端末の表面から除去することができる。

同一の拭き取り部４３によって繰り返しワイピングが行われ、その拭き取り部４３についてワイピングが十分に行われると、それまで使用されていた拭き取り部４３を取り外し、新たな拭き取り部４３を取り付けることにより拭き取り部４３を新たなものに交換することができる。従って、適切な頻度で拭き取り部４３の交換を行うことで、継続して清浄な状態の拭き取り部４３によってワイピングを行うことができる。

次に、剥離ユニット（剥離部）５０について説明する。図４（ｃ）に、剥離ユニット５０についての側面図を示す。剥離ユニット５０は、チャック部５１を備えている。チャック部５１は、上部チャック部５１ａ及び下部チャック部５１ｂを備えており、互いに鉛直方向に沿って移動することが可能に構成されている。

上部チャック部５１ａ及び下部チャック部５１ｂが互いに近接するように移動し、フィルム１０の保護シートにおけるグリップ部が鉛直方向に挟み込まれる。これにより、保護シートのグリップ部を把持することが可能に構成されている。

剥離ユニット５０がグリップ部を把持することにより保護シートが保持され、その状態で剥離ユニット５０がフィルム１０から離間する方向へ移動することにより、保護シートをフィルム１０から剥離させることが可能である。また、チャック部５１の上部チャック部５１ａ及び下部チャック部５１ｂが互いに離間する方向に移動することにより、剥離ユニット５０がフィルム１０の把持を解除することが可能である。

次に、押圧ユニット（押圧部）６０について説明する。図４（ｄ）に、押圧ユニット６０についての側面図を示す。押圧ユニット６０は、回転軸６１と、回転軸６１を支持する支持部材６２と、回転軸６１を中心に回転可能に配置されたローラ６３を備えている。ローラ６３は、フィルム１０における端末１１に当接した領域を、接着部の形成された面の反対側の面の側から押圧しながら転がることが可能に構成されている。支持部材６２は、バネ６４を介して、複数機能ハンド部７０に取り付けられている。支持部材６２が、複数機能ハンド部７０に対し鉛直下向きに付勢されながら、鉛直方向の上下に移動可能に取り付けられている。これにより、ローラ６３が鉛直下向きに付勢されながら回転することにより水平方向に移動可能に構成されている。そのため、ローラ６３が押圧対象となるフィルム１０を鉛直方向下向きに押圧しながら、水平方向に移動することができる。

従って、フィルム１０の接着部が端末１１に当接したときに、押圧ユニット６０が、フィルム１０の端末１１に当接した領域を、接着部の形成された一方の面の反対側の他方の面の側から押圧することが可能に構成されている。

複数機能ハンド部７０は、第２保持部１９に把持されているので、第２ロボットアーム１３Ｂを駆動させることによって所定の動作範囲内で移動させることが可能に構成されている。また、複数機能ハンド部７０は、第２保持部１９に対して回転軸線Ｌ３まわりに回動可能に構成されている。複数機能ハンド部７０が回転軸線Ｌ３まわりに回動することにより、複数機能ハンド部７０の姿勢を変えることができる。すなわち、複数機能ハンド部７０が回転軸線Ｌ３まわりに回動させることによって、フィルム１０あるいは端末１１に対向する位置にあるユニットを変更することができるように構成されている。これにより、複数機能ハンド部７０に取り付けられたワイパーユニット４０、剥離ユニット５０及び押圧ユニット６０のうちの使用するユニットの変更を素早く行うことができる。これにより、一つのユニットによる端末への処理が行われた後に、次に端末に行われる処理を行うユニットへの変更を高速で行うことができる。

次に、フィルム貼り付け装置本体２の動作を制御する制御部１４について説明する。図５は、フィルム貼り付け装置本体の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。

図５に示されるように、制御部１４は、演算部１４ａと、記憶部１４ｂと、サーボ制御部１４ｃと、吸着ユニット制御部１４ｄと、ワイパーユニット制御部１４ｅと、剥離ユニット制御部１４ｆと、押圧ユニット制御部１４ｇとを含む。

制御部１４は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。なお、制御部１４は、集中制御する単独の制御部１４によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御部１４によって構成されていてもよい。

記憶部１４ｂには、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部１４ａは、記憶部１４ｂに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボット１の各種動作を制御する。すなわち、演算部１４ａは、ロボット１の制御指令を生成し、これをサーボ制御部１４ｃ、吸着ユニット制御部１４ｄ、ワイパーユニット制御部１４ｅ、剥離ユニット制御部１４ｆ及び押圧ユニット制御部１４ｇに出力する。サーボ制御部１４ｃは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて、ロボット１の第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂのそれぞれの関節Ｊ１〜Ｊ４に対応するサーボモータの駆動を制御するように構成されている。

吸着ユニット制御部１４ｄは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて真空発生装置及び駆動部を制御することによって、吸着ユニット３０による吸引、移動及び動作を制御する。ワイパーユニット制御部１４ｅは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて駆動部を制御することによって、ワイパーユニット４０の移動、動作を制御する。剥離ユニット制御部１４ｆは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて駆動部を制御することによって、剥離ユニット５０の移動、動作を制御する。押圧ユニット制御部１４ｇは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて駆動部を制御することによって、押圧ユニット６０の移動、動作を制御する。

以上のように構成されたフィルム貼り付け装置１００によって端末１１にフィルム１０を貼り付ける際の動作について説明する。図６に、フィルム貼り付け装置１００によってフィルム１０を貼り付ける際のフローチャートを示す。以下、図６のフローチャートを参照してフィルム１０の端末１１への貼り付けにおける各工程について説明する。

まず、貼り付けを行う前に、ワイパーユニット４０によって、貼り付け対象としての端末１１の表面にワイピングが行われる（Ｓ１）。その際、複数機能ハンド部７０を回動させると共に複数機能ハンド部７０を移動させることにより、ワイパーユニット４０の拭き取り部４３が端末１１に対向する位置に配置されるように、複数機能ハンド部７０の位置及び姿勢を調節する。

図７に、ワイパーユニット４０によって端末の表面のワイピングを行う際の各工程についてのワイパーユニット４０及び端末１１の側面図を示す。図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、まだフィルムの貼り付けられていない状態の端末１１に向けてワイパーユニット４０が移動する。

図７（ｂ）に示されるように、ワイパーユニット４０の拭き取り部４３が端末１１の表面に当接する位置にワイパーユニット４０が到達すると、図７（ｃ）、（ｄ）に示されるように、拭き取り部４３が端末１１の表面に当接した状態で往復移動を行う。本実施形態では、ワイパーユニット４０を端末１１の端部に当接させている。

拭き取り部４３が端末１１の表面に当接した状態でワイパーユニット４０が往復移動を行うことにより、拭き取り部４３によって端末１１の表面の埃や油脂汚れ等を拭い取り、端末１１の表面を清浄にすることができる。

ワイパーユニット４０が端末１１の表面上で所定回数の往復移動を行うことによりワイパーユニット４０によるワイピングが終了すると、図７（ｅ）に示されるように、ワイパーユニット４０が端末１１から離れる方向に移動する。

端末１１の画面部分の表面にワイピングを行うことにより、端末の表面から埃や油脂汚れを除去する。これにより、フィルム１０の貼り付けの行われる前の段階の端末１１の表面を清浄な状態にする。このように、ワイパーユニット４０は、フィルム１０を端末１１に貼り付ける前の、端末１１におけるフィルム１０の貼り付け位置にワイピングを行うことが可能に構成されている。

次に、吸着ユニット３０の吸着によって、フィルム供給位置３５に積載された複数のフィルム１０から１枚のフィルム１０が取り出される（Ｓ２）。フィルム１０を取り出す際には、フィルム供給位置３５の最上部に位置する１枚のフィルム１０のみが取り出される。

図８に、フィルム供給位置３５に積載されたフィルム１０からフィルム１０を取り出す際の各工程についての吸着ユニット３０及びフィルム１０の側面図を示す。

図８（ａ）、（ｂ）に示されるように、吸着ユニット３０がフィルム供給位置３５に向けて移動する。吸着ユニット３０を移動させ、吸着ユニット３０をフィルム１０の積載されたフィルム供給位置３５に対向する位置に配置する。図８（ｂ）に示されるように、吸着ユニット３０がフィルム供給位置３５に積載されたフィルム１０のうちの最上部に位置するフィルム１０に当接すると、そこで吸着ユニット３０によるフィルム１０の吸着が行われる。

吸着ユニット３０による吸着では、吸引口３１にフィルム１０を当接させた状態で吸引口３１から吸引を行うことにより、吸引口３１にフィルムを吸着させて、フィルム１０を保持する（保持工程）。吸着ユニット３０にフィルム１０が吸着されると、図８（ｃ）に示されるように、吸着ユニット３０がフィルム１０を吸着によって保持したままフィルム供給位置３５から離間する方向に移動する。

次に、剥離ユニット５０によってフィルム１０からの保護シート１０ａの剥離が行われる（Ｓ３）。

図９に、剥離ユニット５０によってフィルム１０からの保護シート１０ａの剥離を行う際の各工程についてのフィルム１０、吸着ユニット３０及び剥離ユニット５０を示す。図９に示されるように、本実施形態では、フィルム１０の保護シート１０ａにグリップ部１０ｂが取り付けられている。

図９（ａ）、（ｂ）に示されるように、剥離ユニット５０におけるチャック部５１がフィルム１０の保護シート１０ａにおけるグリップ部１０ｂに向けて移動する。このとき、複数機能ハンド部７０を回転させると共に、複数機能ハンド部７０を移動させることにより、チャック部５１がグリップ部１０ｂを把持可能な位置に剥離ユニット５０を配置させる。

図９（ｂ）に示されるように、剥離ユニット５０が上部チャック部５１ａと下部チャック部５１ｂとの間にグリップ部１０ｂを挟んだ位置に到達すると、上部チャック部５１ａ及び下部チャック部５１ｂが互いに近接するように移動し、剥離ユニット５０がグリップ部１０ｂを挟み込む。これにより、剥離ユニット５０によってグリップ部１０ｂが把持される。

剥離ユニット５０がグリップ部１０ｂを把持すると、その状態で剥離ユニット５０が移動する。図９（ｂ）の矢印に示されるように、剥離ユニットは、一旦鉛直方向の下方に移動した後に、フィルム１０におけるグリップ部１０ｂが設けられている側の端部とは逆側の端部に向けて移動する。

図９（ｃ）に示されるように、剥離ユニット５０がフィルム１０におけるグリップ部１０ｂが設けられている側の端部とは逆側の端部に向けて移動するにつれて、フィルム１０からの保護シート１０ａの剥離が進む。

図９（ｄ）に示されるように、剥離ユニット５０がフィルム１０におけるグリップ部１０ｂが設けられている側の端部とは逆側の端部を通過し、そこからさらに同じ方向に剥離ユニット５０が移動し続けると、保護シート１０ａがフィルム１０から外れる。保護シート１０ａがフィルム１０から外れると、フィルム１０からの保護シート１０ａの剥離が終了する。

剥離ユニット５０は、剥離させた保護シート１０ａを把持した状態で、廃棄ボックス４上の位置まで移動する。剥離ユニット５０が廃棄ボックス４上に到達すると、そこで上部チャック部５１ａ及び下部チャック部５１ｂが互いに離間するように移動し、剥離ユニット５０のチャック部５１が保護シート１０ａの把持を解除する。チャック部５１が保護シート１０ａの把持を解除することにより、保護シート１０ａは廃棄ボックス４に向けて落下し、保護シート１０ａが廃棄ボックス４内に投入されて廃棄される。このように、剥離ユニット５０によって剥離させた保護シート１０ａが、廃棄ボックス４内に廃棄される。

次に、端末１１へのフィルム１０の貼り付けが行われる。図１０に、フィルム１０の貼り付けを行う際の各工程についてのフィルム１０、端末１１、吸着ユニット３０及び押圧ユニット６０の側面図を示す。

図１０（ａ）、（ｂ）に示されるように、保護シート１０ａの剥離の行われたフィルム１０を吸着ユニット３０によって吸着、保持した状態で吸着ユニット３０を移動させ、フィルム１０を端末１１の表面に近接した位置に配置する（Ｓ４）。

図１０（ｂ）に示されるように、フィルム１０が端末１１に近接した位置に到達すると、そこで吸着ユニット３０の位置の微調整を行うことによりフィルム１０の貼り付けの行われる位置の位置決めが行われる。このとき、フィルム１０は端末１１上の表面に近接した位置に配置されているので、貼り付け位置についての正確な位置決めを行うことができる。このように、フィルム１０を端末１１の貼り付け位置に配置させる。

フィルム１０の貼り付け位置についての位置決めが行われると、図１０（ｃ）に示されるように、押圧ユニット６０によってフィルム１０への押圧が行われる。フィルム１０における一方の端部１０ｄ付近の領域についての押圧ユニット６０による押圧が行われることにより、フィルム１０における一方の領域１０ｅの端末１１への貼り付けが行われる（Ｓ５）。

押圧ユニット６０によるフィルム１０の押圧においては、複数機能ハンド部７０を回転させると共に複数機能ハンド部７０を移動させることによって、フィルム１０における一方の端部１０ｄ付近の領域に対応する位置に押圧ユニット６０を配置させる。本実施形態では、押圧ユニット６０を一方向に沿ってローラ６３を転がすことで押圧ユニット６０によってフィルム１０の全体に亘って押圧を行うことができる位置及び姿勢となるように、押圧ユニット６０を配置させている。

それから、フィルム１０における貼り付けを行う部分が、端末１１の貼り付け位置の面に対し傾斜される。フィルム１０を傾斜させる際には、フィルム１０の一方の領域１０ｅを押圧するように押圧ユニット６０を移動させ、フィルム１０の一方の領域１０ｅを押圧によって端末１１に当接させる。それと共に、フィルム１０の他方の領域１０ｆを上昇させ、フィルム１０の他方の領域１０ｆを端末１１から離間させる方向に吸着ユニット３０を移動させる。

図１０（ｄ）に示されるように、フィルム１０の一方の領域１０ｅが端末１１に押しつけられながら、吸着ユニット３０によって保持された部分が端末１１から離間する方向に移動する。フィルム１０における一方の領域１０ｅが端末に貼り付けられた状態で、他方の領域１０ｆが持ち上げられる。

フィルム１０を傾斜させると、押圧ユニット６０がフィルム１０における貼り付けを行う部分を押圧し、フィルム１０の接着部を一方の領域から他方の領域に向けた貼り付け方向Ｄ１に沿って順次貼り付けていく。

図１０（ｅ）に示されるように、押圧ユニット６０がフィルム１０を端末１１に向かう方向に押圧したまま、押圧ユニット６０がフィルム１０の他方の領域１０ｆに向けて移動する。押圧ユニット６０によってフィルム１０を押圧させながら押圧ユニット６０を貼り付け方向Ｄ１に沿って移動させることで、押圧ユニット６０による押圧位置を一方の領域１０ｅから他方の領域１０ｆに向けた貼り付け方向Ｄ１に沿って移動させている。これにより、貼り付け方向Ｄ１に沿ってフィルム１０の接着部を順次端末１１に当接させ、フィルム１０を端末１１に貼り付ける。このように、貼り付け方向Ｄ１に沿って、フィルムが順次貼り付けられていく（Ｓ７）（貼り付け工程）。

図１０（ｆ）に示されるように、押圧ユニット６０による押圧が、フィルム１０の一方の領域１０ｅから他方の領域１０ｆにかけて全体に亘って行われることにより、フィルム１０の全体に亘って端末１１への貼り付けが行われると、フィルム１０の貼り付けが終了する。

次に、フィルム１０の貼り付けの行われた端末１１の表面に対し、ワイパーユニット４０によるワイピングが行われる（Ｓ８）。

図１１に、ワイパーユニット４０によってフィルム１０の貼り付けられた端末の表面に対してワイピングを行う際の各工程についてのフィルム１０、ワイパーユニット４０及び端末１１の側面図を示す。

フィルム１０の貼り付けられた端末１１の表面に対してワイピングを行う際には、図１１（ａ）、（ｂ）に示されるように、ワイパーユニット４０が移動して、ワイパーユニット４０をフィルム１０の貼り付けられた端末１１の表面に当接させる。ワイパーユニット４０によるワイピングにおいては、複数機能ハンド部７０を回転させると共に複数機能ハンド部７０を移動させることによって、フィルム１０の貼り付けられた端末１１に対応する位置にワイパーユニット４０を配置させる。

本実施形態では、ワイパーユニット４０を端末１１に貼り付けられたフィルム１０の端部の表面に当接させている。

図１１（ｂ）に示されるように、ワイパーユニット４０の拭き取り部４３が端末１１の表面に当接する位置にワイパーユニット４０が到達するまでワイパーユニット４０を移動させる。ワイパーユニット４０の拭き取り部４３が端末１１の表面に当接する位置にワイパーユニット４０が到達すると、図１１（ｃ）、（ｄ）に示されるように、拭き取り部４３がフィルム１０の貼り付けの行われた端末１１の表面に当接した状態で往復移動を行う。これにより、拭き取り部４３によって端末１１に貼り付けられたフィルム１０の表面の埃や油脂汚れ等を拭い取り、端末１１に貼り付けられたフィルム１０の表面を清浄にすることができる。このように、ワイパーユニット４０は、フィルム１０が端末１１に貼り付けられたときに、フィルム１０における接着部の形成された面とは逆側の面のワイピングを行うことが可能に構成されている。

ワイパーユニット４０が端末１１の表面上で所定回数の往復移動を行うことによりワイパーユニット４０によるワイピングが終了すると、図１１（ｅ）に示されるように、ワイパーユニット４０が端末１１から離れる方向に移動する。フィルム１０の貼り付けの行われた端末１１へのワイピングが終了すると、端末１１へのフィルム１０の貼り付けの工程が終了する。

本発明のフィルム貼り付け装置１００によるフィルム１０の貼り付けによれば、フィルム１０が傾斜した状態で貼り付け方向Ｄ１に沿ってフィルム１０が順次貼り付けられていくので、フィルム１０と端末１１との間から空気が排除されながら貼り付けが行われる。従って、フィルム１０の端末１１への貼り付けが行われる際に、フィルム１０と端末１１の表面との間に空気が残留することを抑えることができる。

本実施形態では、フィルム１０は透明な材料によって形成され、フィルム１０の貼り付けの行われた部分の直下の位置には端末１１の画面がある。フィルム１０を通して画面上に表示された画像をユーザが視認する必要がある。仮に、フィルム１０と端末１１の表面との間に空気が残留すると、フィルム１０越しに画像を見たときに、空気の残留した部分で色が変化してしまい、画像を正しく視認することができなくなってしまう。そのため、端末１１の品質が低下してしまう可能性がある。本発明のフィルム貼り付け装置１００によれば、空気の残留が抑えられながら端末１１へのフィルム１０の貼り付けを行うことができる。従って、フィルム１０と端末１１との間に空気が残留せず、フィルム１０越しの画像が正しく視認される状態でフィルム１０が端末１１に貼り付けられる。従って、フィルム１０の貼り付けられた端末１１の品質を向上させることができる。

また、このときロボットアーム１３による移動、動作及び吸着ユニット３０による吸着を所定のフローで制御することにより端末１１へのフィルム１０の貼り付けを行うことができる。従って、簡易な方法によって、気泡の残留が抑えられたフィルム１０の端末１１への貼り付けを行うことができる。

従って、フィルム１０の端末１１への貼り付けを高速で行うことができる。そのため、店頭で携帯電話等の端末にフィルムを貼り付ける際には、ユーザの待ち時間を少なくすることができる。従って、ユーザに煩わしさを感じさせることを抑えることができる。

また、フィルム１０の端末１１への貼り付けを高速で行うことができることから、短時間で多くのフィルム１０について多くの端末１１への貼り付けを行うことができる。これにより、フィルム１０の端末１１への貼り付けを短時間で行うことができるので、フィルム１０の端末１１への貼り付けにかかるフィルム貼り付け装置１００の運転コストを少なく抑えることができる。

また、本実施形態では、吸着ユニット３０による吸着によってフィルム１０が保持され、保持されたフィルム１０についてローラ６３によって押圧されてフィルム１０の貼り付けが行われている。従って、端末の大きさ、形式に関係なくフィルム１０の貼り付けを行うことができる。例えば、端末１１の形式が変更になり、フィルム１０の大きさが変更された場合であっても、即座に対応してフィルムの貼り付けを行うことができる。ある形式の端末についてその端末に対応したフィルムを用いて連続的にフィルムの貼り付けが行われている間に、異なる形式の端末についてフィルムの貼り付けが行われる場合にも対応することができる。このように、あらゆる形式の端末に対応して端末へのフィルムの貼り付けを行うことができ、汎用性の高いフィルム貼り付け装置１００とすることができる。

なお、上記実施形態では、フィルム１０は透明な材料によって形成されているが、本発明はこれに限定されない。フィルムは、透明ではなく、フィルムの貼り付けられた部分の直下の部分が視認される必要のない材料によって形成されていてもよい。そのような場合であっても、本発明のフィルム貼り付け装置１００によれば、フィルムと貼り付け対象との間に空気が残留することが抑えられる。貼り付け対象との間に空気が残留せずにフィルムの貼り付けが行われるので、フィルムに波打ち等が発生せず、貼り付け対象の形状に沿って精度良くフィルムを貼り付け対象に貼り付けることができる。そのため、フィルムの貼り付けられた部分を見栄え良くすることができる。これにより、フィルムの貼り付けの行われた貼り付け対象の品質を向上させることができる。

また、上記実施形態では、吸着ユニット３０の吸着によってフィルム１０を保持し、吸着によって保持されたフィルム１０を端末に貼り付ける構成について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。フィルム貼り付け装置１００が粘着部を有し、粘着部によってフィルム１０を粘着させることによって、フィルム１０を保持する構成であってもよい。また、フィルム１０を保持することが可能であれば、フィルム貼り付け装置１００は、他の構成によってフィルム１０を保持するように構成されてもよい。

また、上記実施形態では、押圧ユニット６０は、フィルム１０を接着部の形成された一方の面の反対側の他方の面の側から端末１１に向かう方向に押圧しながら転がることが可能なローラ６３を有しているが、本発明はこれに限定されない。押圧ユニット６０は、フィルム１０における端末１１に当接した領域を他方の面の側から押圧しながら、フィルム１０の他方の面の上を滑ることによって移動して貼り付けを行うことが可能であってもよい。押圧ユニット６０は、フィルム１０の他方の面の上を滑ることによって移動して貼り付けを行うものとして、例えばヘラを有していてもよい。ヘラによってフィルム１０と端末１１との間から空気が押し出されて排除され、フィルム１０と端末１１との間に空気が残留することが抑えられる構成であってもよい。また、押圧ユニット６０は、フィルム１０の他方の面の上を滑ることによって移動して貼り付けを行うものとして、ハケ、ブラシ等の部材を有していてもよい。ハケ、ブラシ等の部材によってフィルム１０と端末１１との間から空気が押し出されて排除される構成であってもよい。また、フィルム１０と端末１１との間から空気を排除することができるのであれば、フィルム貼り付け装置１００は、さらに別の構成の押圧ユニットを有していてもよい。

また、上記実施形態では、吸着ユニット３０が第１ロボットアーム１３Ａに取り付けられ、ワイパーユニット４０、剥離ユニット５０及び押圧ユニット６０が第２ロボットアーム１３Ｂに取り付けられているが、本発明はこれに限定されない。吸着ユニット３０による吸着とワイパーユニット４０によるワイピングとが並行して行われるわけではないので、吸着ユニット３０とワイパーユニット４０とが同じロボットアームに取り付けられるように構成されてもよく、第１ロボットアーム１３Ａあるいは第２ロボットアーム１３Ｂのいずれか一方にワイパーユニットが取り付けられてもよい。従って、例えば吸着ユニット３０とワイパーユニット４０とが第１ロボットアーム１３Ａに取り付けられ、剥離ユニット５０と押圧ユニット６０とが第２ロボットアーム１３Ｂに取り付けられるように構成されてもよい。また、端末１１へのフィルム１０の貼り付けを行うことができるのであれば、第１ロボットアーム１３Ａに取り付けられるユニットと、第２ロボットアーム１３Ｂに取り付けられるユニットとの組み合わせは、他の組み合わせが採用されてもよい。

１４制御部
３０吸着ユニット
６０押圧ユニット

Claims

一方の面に接着力を有する接着部の形成されたフィルムを保持し、移動可能な保持部と、
移動可能であって、前記接着部が貼り付け対象に当接したときに、前記フィルムの前記貼り付け対象に当接した領域を、前記一方の面の反対側の他方の面の側から押圧する押圧部と、
前記保持部の移動と、前記押圧部の移動とを制御する制御部と、
前記フィルムが前記貼り付け対象に貼り付けられたときに、前記フィルムの前記他方の面のワイピングを行うことが可能なワイパー部材とを備え、
前記制御部は、前記フィルムを保持した状態の前記保持部を移動させて、前記フィルムを前記貼り付け対象の貼り付け位置に配置させ、前記フィルムにおける貼り付けを行う部分を前記貼り付け対象の貼り付け位置の面に対し傾斜させて、前記押圧部によって前記フィルムにおける貼り付けを行う部分を押圧しながら前記接着部を一方の領域から他方の領域に向けた貼り付け方向に沿って順次貼り付けていくことにより、前記接着部を前記貼り付け対象に当接させて前記フィルムを前記貼り付け対象に貼り付けるように、前記保持部及び前記押圧部の移動を制御することを特徴とするフィルム貼り付け装置。
前記ワイパー部材は、前記フィルムを前記貼り付け対象に貼り付ける前の前記貼り付け対象の前記貼り付け位置にワイピングを行うことを特徴とする請求項１に記載のフィルム貼り付け装置。
第１ロボットアーム及び第２ロボットアームを備え、
前記第１ロボットアームには前記保持部が取り付けられ、
前記第２ロボットアームには前記押圧部が取り付けられ、
前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームの移動を制御することによって前記保持部及び前記押圧部の移動を前記制御部が制御するロボットによって構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルム貼り付け装置。
一方の面に接着力を有する接着部の形成されたフィルムを保持し、移動可能な保持部と、
移動可能であって、前記接着部が貼り付け対象に当接したときに、前記フィルムの前記貼り付け対象に当接した領域を、前記一方の面の反対側の他方の面の側から押圧する押圧部と、
前記保持部の移動と、前記押圧部の移動とを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記フィルムを保持した状態の前記保持部を移動させて、前記フィルムを前記貼り付け対象の貼り付け位置に配置させ、前記フィルムにおける貼り付けを行う部分を前記貼り付け対象の貼り付け位置の面に対し傾斜させて、前記押圧部によって前記フィルムにおける貼り付けを行う部分を押圧しながら前記接着部を一方の領域から他方の領域に向けた貼り付け方向に沿って順次貼り付けていくことにより、前記接着部を前記貼り付け対象に当接させて前記フィルムを前記貼り付け対象に貼り付けるように、前記保持部及び前記押圧部の移動を制御し、
前記フィルムは、前記一方の面を覆って前記接着部を保護する保護シートを有し、
前記保護シートは、前記接着部から外れた領域に位置し、前記フィルムから剥離させるときに把持されるグリップ部を有し、
前記グリップ部を把持し、前記フィルムから離間する方向に移動して前記保護シートを前記フィルムから剥離させる剥離部をさらに備えると共に、
第１ロボットアーム及び第２ロボットアームをさらに備え、
前記第１ロボットアームには前記保持部が取り付けられ、
前記第２ロボットアームには前記押圧部及び前記剥離部が取り付けられ、
前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームの移動を制御することによって前記保持部、前記押圧部及び前記剥離部の移動を前記制御部が制御するロボットによって構成されていることを特徴とするフィルム貼り付け装置。
一方の面に接着力を有する接着部の形成されたフィルムを保持し、移動可能な保持部と、
移動可能であって、前記接着部が貼り付け対象に当接したときに、前記フィルムの前記貼り付け対象に当接した領域を、前記一方の面の反対側の他方の面の側から押圧する押圧部と、
前記保持部の移動と、前記押圧部の移動とを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記フィルムを保持した状態の前記保持部を移動させて、前記フィルムを前記貼り付け対象の貼り付け位置に配置させ、前記フィルムにおける貼り付けを行う部分を前記貼り付け対象の貼り付け位置の面に対し傾斜させて、前記押圧部によって前記フィルムにおける貼り付けを行う部分を押圧しながら前記接着部を一方の領域から他方の領域に向けた貼り付け方向に沿って順次貼り付けていくことにより、前記接着部を前記貼り付け対象に当接させて前記フィルムを前記貼り付け対象に貼り付けるように、前記保持部及び前記押圧部の移動を制御し、
前記フィルムが前記貼り付け対象に貼り付けられたときに、前記フィルムの前記他方の面のワイピングを行うことが可能なワイパー部材をさらに備えると共に、
第１ロボットアーム及び第２ロボットアームをさらに備え、
前記第１ロボットアームには前記保持部が取り付けられ、
前記第２ロボットアームには前記押圧部が取り付けられ、
前記第１ロボットアームあるいは前記第２ロボットアームのいずれか一方に前記ワイパー部材が取り付けられ、
前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームの移動を制御することによって前記保持部、前記押圧部、前記ワイパー部材の移動を前記制御部が制御するロボットによって構成されていることを特徴とするフィルム貼り付け装置。
前記制御部は、前記フィルムの前記一方の領域を押圧するように前記押圧部を移動させて前記一方の領域を前記貼り付け対象に当接させると共に、前記フィルムの前記他方の領域を前記貼り付け対象から離間させる方向に前記保持部を移動させることで前記フィルムを傾斜させるように、前記保持部及び前記押圧部の移動を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のフィルム貼り付け装置。
前記制御部は、前記押圧部によって前記フィルムを押圧させながら前記押圧部を前記貼り付け方向に沿って移動させることで、前記押圧部による押圧位置を前記貼り付け方向に沿って移動させるように、前記保持部及び前記押圧部の移動を制御することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のフィルム貼り付け装置。
前記押圧部は、前記フィルムにおける前記貼り付け対象に当接した領域を前記他方の面の側から押圧しながら転がることが可能なローラを有していることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のフィルム貼り付け装置。
前記押圧部は、前記フィルムにおける前記貼り付け対象に当接した領域を前記他方の面の側から押圧しながら、前記フィルムの前記他方の面を滑ることによって貼り付けを行うことが可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のフィルム貼り付け装置。
前記保持部は、前記フィルムの前記他方の面を吸着する吸着部を有していることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のフィルム貼り付け装置。
前記保持部は、前記フィルムの前記他方の面を粘着させることによって保持する粘着部を有していることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のフィルム貼り付け装置。
一方の面に接着力を有する接着部の形成されたフィルムを保持し、前記フィルムを保持した状態で移動することが可能な保持部と、前記フィルムを前記一方の面の反対側の他方の面の側から押圧する押圧部と、前記フィルムの前記他方の面のワイピングを行うことが可能なワイパー部材と、を備えたフィルム貼り付け装置を用いてフィルムを貼り付け対象に貼り付けるフィルム貼り付け方法であって、
前記フィルム貼り付け方法は、
前記保持部によって前記フィルムを保持する保持工程と、
前記保持部によって保持された前記フィルムを前記貼り付け対象の貼り付け位置に移動させ、前記フィルムにおける貼り付けを行う部分を前記貼り付け対象の貼り付け位置の面に対し傾斜させて、前記押圧部によって前記フィルムにおける貼り付けを行う部分を押圧しながら前記接着部を一方の領域から他方の領域に向けた貼り付け方向に沿って順次貼り付けていくことにより、前記接着部を前記貼り付け対象に当接させて前記フィルムを前記貼り付け対象に貼り付ける貼り付け工程と、
前記貼り付け工程で前記フィルムが前記貼り付け対象に貼り付けられた後に、前記ワイパー部材によって前記フィルムの前記他方の面のワイピングを行うワイピング工程と、
を備えたことを特徴とするフィルム貼り付け方法。