JPS62175382A - テ−プ貼付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粘着テープの貼付作業を自動化したテープ貼
付装置に関する。

明細書中の粘着テープという用語は、紙、プラスチック
等のテープ状の基材に粘着剤を塗布したものの総称であ
り、電気機器の巻線材料の固定、印刷配線基板のマスキ
ング、梱包封印などに使われる狭義の粘着テープのほか
、貼付銘板やラベルなどの類似品も含んでいる。

〔従来の技術〕

従来、粘着テープを自動的に設定した長さだけ送り出す
テープ供給装置は市販されているが、テープを切断する
時は、手で刃物に当て引張りながら切り取るという旧来
の方法によるものであった。

また、特許第１０６１２３６号に開示されているように
、粘着テープを自動的に設定した長さに切断し、円盤の
縁に並べて貼付ける装置もあるが、その円盤は装置内に
組み込まれたもので、これにテープをいったん貼付けて
、作業者が取りやすいようにするのが目的であり、装置
外にある被着物への貼付まで自動的に行なえるように配
慮されたものではなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように従来は、粘着テープを自動供給する装置は
あるか、装置外にある被着面への自動貼付ができるとこ
ろまで配慮されていないため、貼付作業は人手によるは
かなく、粘着テープを多量に使用する分野では多くの労
力を要していた。

テープ貼付作業を自動化するには、従来人間が行すって
いたテープの受取り、被着面への位置決め、接着の各段
階の作業をロボットなどで代行させることになるが、そ
れには先ず、ロボットなどの機械か受け入れやすい状態
でテープを供給してやらなくてはならない。これに対し
て、従来市販されているようなテープ供給装置では、装
置から送り出されるテープの位置が定まらず、そうかと
言って、いったん円盤などにテープを接着してしまうと
、取るときに剥がしずらく、またテープ長が長い場合に
は、テープがたるみ、姿勢が安定しない。これらは、テ
ープ貼付作業を自動化する上で大きな障害になる。

その上、被着面は必ずしも平らで、正確に位置決めされ
ているとは限らず、被着物同士を重ねて止める場合のよ
うに被着面に段差かあったり、変圧器コイルの表面のよ
うに被着面か彎曲している場合、あるいは被着物の寸法
のバラツキなどにより被着面の位置が多少ずれている場
合でも、確実に貼付ができなければならない等、テープ
貼付作業を自動化するには解決すべき多くの問題点があ
る。

本発明の目的は、これらの問題点を克服し、粘着テープ
を安定に定寸供給して、被着面の位置や形状に多少の不
安定要素があっても、確実に装置外の被着面への自動貼
付ができるテープ貼付装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明のテープ貼付装置は、粘
着テープを所定長さに切断して供給するテープ供給部と
、上記テープ供給部から供給された粘着テープを被着面
に貼付ける貼付部と、上記貼付部を所定経路に沿って移
動させる操作機構部とからなり、上記テープ供給部はそ
の供給する粘着テープを上記貼付部に受け入れられるま
で一定の姿勢に保持するテープ姿勢保持手段を備えてお
Ｉｎ　　ｌ−：？ｉ’、１１．ｌ；付部は１−ｉｉ１テ
ープ（１１：構部から供給された粘着テープの一端を粘
着しないように把持するテープ把持手段と、貼付時に粘
着テープを被着面に押し付け、その押圧部か被着面に倣
って移動可能なテープ押圧手段とを備え、粘着テープを
上記テープ把持手段から解放し、上記テープ押圧手段に
より被着面に押し付けながらテープ長さ方向に移動する
ことにより、粘着テープの貼付を行なうように構成され
ていることを特徴とする。

〔作用〕

本発明のテープ貼付装置では、テープ供給部がら供給さ
れる粘着テープはテープ姿勢保持手段により一定の姿勢
に保たれているので、貼付部のテープ把持手段に安定に
把持させることができる。

粘着テープを把持した貼付部は貼付位置へと移動する。

貼付部が所定の貼付位置に来ると、テープ把持手段が解
除され、テープ押圧手段が粘着テープを被着面に押し付
ける。これにより、最初、粘着テープのテープ把持手段
より遠い方の端が被着面に接若し、その後、テープ押圧
手段が粘着テープのテープ把持手段に近い方の端へ向っ
て粘着テ−プを押圧しながら移動することにより、粘着
テープ全体が被着面に貼付けられる。このとき、テープ
押圧手段の押圧部は被着面に倣って移動するので、被着
面が多少彎曲していたり、段差があっても、また被着面
の位置が多少ずれていても確実に貼付ができる。貼付部
のテープ受け渡し位置への移動、その後の貼付位置への
移動および貼付時のテープ長さ方向への移動は、操作機
溝部により設定した経路に沿って行なわれる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図〜第９図により説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す装置の全体図、第２図
は他の実施例の全体図である。第１図、第２図において
、Ａはテープ供給部、Ｂは貼付部、Ｃは操作機構部であ
り、再実施例は、操作機構部が異なるだけで、それ以゛
外の各部の構成は同一である。テープ供給部Ａ、貼付部
Ｂについては第３図、第４図に詳しく示されている。ま
ず各部の構成を説明する。

テープ供給部Ａ： １は粘着テープ１ａと不粘着テープ１ｂを２枚重ねにし
たテープで、供給リール２に巻がれている。３はテープ
ｌの巻きぐせを取るローラ、４はテープＩを粘着テープ
１ａと不粘着テープｌｂに分離する分離駒、５はカッタ
刃、６はその駆動源であるエアーシリンダ、７は粘着テ
ープｌａを送り出すテープ供給路の上側に配置されたテ
ープ当板、８はテープ供給路の下側に配置され、粘着テ
ープｌａの粘着面９に空気を吹き付ける空気吹出口で、
このテープ当板７と空気吹出口８によりテープ姿勢保持
手段を構成している。１ｏはテープ供給時に不粘着テー
プｌｂを把持するクランプ装着、１１はその駆動源であ
るエアーシリンダ、１２はクランプ装置１０に連結され
たテープ送り用エアーシリンダ、１３は不粘着テープ１
ｂの巻取リール、１４は供給リール２と共に回転する大
プーリ、１５は巻取リール１３と共に回転する小プーリ
、１６は大プーリ１４がら小ブーＩＪ１５へ回転を伝え
るベルト、１７はカッタ刃５に粘着した粘着テープ１ａ
を剥がすため、２枚重ねテープ１を押圧するエアーシリ
ンダであり、以上の各部品２〜１７は第１図、第２図に
示す固定枠１８上に塔載されている。

貼付部Ｂ； ロボットの手に相当する部分であり、テープ供給手段Ａ
から供給された粘着テープ１ａの一端を把持するテープ
把持手段と、貼付時に粘着テープｌａを被着面１９に押
し付けるテープ押圧手段とを備えている。貼付部の枠２
ｏは前後方向に細長い箱形で、後端に取付軸２１を有し
ている。テープ把持手段は、枠２ｏの前方に突出して設
けられた固定爪２２と可動爪２３を有し、固定爪２２は
枠２ｏと一体に形成され、可動爪２３は枠２ｏに装着さ
れたエアーシリンダ２４に連結されて上下動する。可動
爪２３には不粘着性材料（ポリアミＩ−’樹脂等）から
なるローラ２５を軸２６により回転自在に取付けてあり
、このローラ２５で粘着テープｌａの粘着面９に当接す
る。

粘着テープｌａを粘着しないように把持するためには、
可動爪２３の把持部を不粘着性材料で形成するだけでも
よいが−１−３−のよ−］１ｒ　ＩＥ１市７白’に−ｈ
ローラとすることにより、貼付時に粘着テープの粘着面
９が一層剥がれやすくなる。一方、テープ押圧手段は、
枠２０の両側に位置する揺動アーム２７と、この揺動ア
ーム２７の先端に軸２８を介して取付けられた加圧ロー
ラ２９を有し、枠２ｏに内蔵した回転形空気圧アクチュ
エータ３０により揺動アーム２７を駆動して、加圧ロー
ラ２９を固定爪２２、可動爪２３と干渉しないようにこ
れらの爪２２．２３よりも前方で上下に揺動させる構成
となっている。テープ押圧手段の押圧部である加圧ロー
ラ２９は粘着テープｌａの不粘着面に当接するので、そ
の材質は問わない。

本実施例において、押圧部をａ−ラとしたのは、貼付時
に被着面９に倣って移動しゃすくするためである。

操作機構部Ｃ；　　′ 貼付部Ｂを空間内で移動操作する機構で、第１図には旋
回３１、下腕回転３２、上腕回転３３、手首振り３４、
手首回転３５の５自由度を持つ多関節ロボットを用いた
例を示し、第２図には前後動３６、上下動３７、手首振
り３８の３自由度を持つ簡易形ロポットを用いた例を示
す。貼付部Ｂはこれらロボットの手首の部分に取付軸２
１で取付けられ、ｘ、　ｙ、　ｚ各軸の方向に移動操作
される。

次に、テープ供給部Ａの動作を第３図により説明する。

第３図（ａ）はテープを送り出した状態を示しており、
分離駒４で分離された不粘着テープ１ｂをクランプ装置
１０で把持し、エアーシリンダ１２により想像線位ｆｆ
１ｌｏａから実線位置１０まで引くことにより、エアー
シリンダ１２のストローク長１分だけ２枚重ねテープ１
が供給リール２から引き出される。ローラ３で巻きぐせ
を取り、逆方向の曲がりぐせをつけられた２枚重ねテー
プｌは分離駒４で粘着テープ１ａと不粘着テープｌｂと
に分離され、粘着テープｌａはカッタ刃５の間を通って
前方に送り出される。この際、図示しない圧縮空気源か
らエアーパイプ８ａを通して圧縮空気を送り、空気吹出
口８から粘着テープ１ａの粘着面９に向って吹き付ける
。この吹出気流により、粘着テープ１ａはテープ当板７
に倣って一定の姿勢を保ちながら、テープ受け渡し位置
に待機している貼付部Ｂの固定爪２２と可動爪２３の間
に供給され、粘着テープｌａの先端が所定のくわえ代だ
けテープ当板７から突出したところでテープ送り出し完
了となる。一方、不粘着テープ１ｂは、供給ＩＪ−ル２
の回転に伴い大プーリ１４、小プーリ１５とヘルド１６
を介して巻取り−ル１３が回されるため、自動的に巻き
取られる。巻取り−ル１３の回転角は太プーリ１４と小
プーリ１５のプーリ比により供給リール２の回転角より
も大きくとり、小プーリ１５とベルト１６との間にスリ
ップを生じさせて不粘着テープｌｂに張力を加え、たる
みをなくすようにしている。このテープ送り出し機構は
従来のテープ供給装置と原理的に同一であるが、本実施
例の特徴は前述した空気吹出口８からの空気吹付けによ
り粘着テープｌａを一定の姿勢に保持し、テープの安定
供給を実現したことにある。実験によれば、この空気吹
付けによるテープ姿勢保持手段は、不粘着ローラなどの
他の支持部材を用いた場合のように支持部材へのテープ
の粘着によりテープ送り出しが妨げられることなく、安
定供給を実現できることが確認された。テープ姿勢保持
手段の他の例として、テープの粘着面側に空気を吹付け
る代わりに、テープ当板７に空気吸込口を設けて、テー
プの不粘着面側に負圧を作用させるようにしてもよい。

第３図（ｂ）は粘着テープ１ａの切断後の状態を示し、
第３図（ａ）のように送り出された粘着テープ１ａは、
その一端を貼付部Ｂの固定爪２２と可動爪２３のローラ
２５で把持された後、エアーシリンダ６で駆動されるカ
ッタ刃５により所定長さに切断される。

貼付部Ｂは、その後貼付位置へと移動するが、前記のよ
うにローラ３により粘着テープｌａに当初の巻きぐせと
は逆方向の曲がりぐせをつけておけば、テープ供給部Ａ
から離れた後も、粘着テープｌａは垂れ下がることかな
い。

なお、切断時に粘着テープｌａの粘着面が図示のように
カッタ刃５に粘着する可能性があり、次のテープ供給時
に安定供給を妨げる原因になる。

この問題を解決するため本実施例では、切断後、エアー
シリンダ１７で２枚重ねテープｌを破線３９で示すよう
に押圧することにより、粘着テープｌａをわずかに引き
戻し、カッタ刃５から剥がすようにしている。

次に、貼付部Ｂの貼付動作を第４図により説明する。粘
着テープ１ａを把持した貼付部Ｂが操作機構部Ｃにより
第４図ｆａ）に示すように被着面１９に近接した所定の
貼付位置まで移動すると、エアーシリンダ２４が作動し
、それまで想像線位置にあった可動爪２３を実線位置に
移動させて、粘着テープｌａの把持を解除する。このと
き、粘着テープｌａは、その粘着面９が可動爪２３の把
持部であるローラ２５に接着したまま、被着面１９に向
って下降する。

その後、第４図（ｂｌに示すように回転形空気圧アクチ
ュエータ３０により揺動アーム２７が回転駆動され、先
端の加圧ローラ２９で粘着テープ１ａを押圧して、まず
粘着テープｌａの可動爪２３より遠い方の端を被着面１
９に接着する。貼付部Ｂは、この状態から操作機構部Ｃ
により引かれ、テープ長さ方向と一致した矢印Ｘ方向に
移動する。可動爪２３側のローラ２５は不粘着性の材質
で、かつ回転するため、これと粘着テープｌａとの粘着
力は被着面１９と粘着テープ１ａとの粘着力よりも小さ
い。したがって、貼付部Ｂの矢印Ｘ方向への移動に伴い
、加圧ローラ２９が粘着テープｌａを押圧しながら粘着
テープｌａの可動爪２３に近い方の端へ移動することに
より、粘着テープ１ａは可動爪側ローラ２５から剥がれ
、被着面１９に貼付けられる。

粘着テープ１ａが貼付けられた状態を第５図に示す。ｔ
ａ＋は被着物の板厚ｔが厚く、被着面１９に大きな段差
がある場合、（ｂ）は被着面１９が彎曲している場合、
（Ｃ）は被着面１９に段差がいくつもあって凹凸状をし
ている場合であるが、回転形空気圧アクチュエータ３０
のような圧縮性流体を動力源とするアクチュエータを用
いて、押圧部である加圧ローラ２９が被着面に倣って移
動可能な構成とすることにより、第５図（ａｌ〜（Ｃ）
のように被着面が平らでない場合でも確実に自動貼付が
できる。また、第４図（ｂｌに示すように加圧ローラ２
９の上限位置２９ａから下限位置２９ｂまでの揺動範囲
を大きくとれば、被着物の寸法のバラツキなどにより被
着面１９の位置が多少上下にずれても差支えない。さら
に、操作機構部であるロボットの自由度を広げ、貼付部
Ｂに第４図ｆｂ）に示す角θの傾きを与えて、テープ長
さ寸法が短かい場合にも対応できるようにしたり、手首
振り（第１図３４）や手首回転（第１図３５）により貼
付部Ｂの姿勢を変えて、横向貼付、立向貼付などの多様
な機能を持たせることも可能である。

本装置の用途の一例を第６図により説明する。

同図（ａ）に示すように変圧器コイル４０に冷却ダクト
４１を設ける場合、巻線作業の途中で、同図（ｂｌに示
すように層間絶縁紙４２の巻始め端付近にあらかじめ複
数本のダクトピース４３を台紙４４に貼付けたものをの
せ、台紙４４と層間絶縁紙４２に粘着テープ１ａを貼付
は固定する。次に、この層間絶縁紙４２と下の層の電線
４５にまたがって同図（Ｃ１に示すように別の粘着テー
プｌａを貼付け、層間絶縁紙４２の巻始め端がずれない
ように固定した後、上の層の電線４６を巻回する。この
場合、変圧器コイル４０は電線と絶縁紙を重ねて巻回し
たものであるため、粘着テープ１ａを貼付ける被着面は
彎曲していたり、段差があって、貼付作業の自動化がし
ずらい対象物であるが、第１図〜第４図に示した貼付装
置を使用すれば、電線４６と干渉することなく、粘着テ
ープｌａの自動貼付ができる。変圧器コイルには、この
ほか電線や絶縁紙を固定するため多量の粘着テープが使
用されるが、それらの貼付に本装置を利用することによ
って、さらに省力化が図れる。

本装置を他の用途に適用した実施例を第７図〜第９図に
示す。第７図は銘板、ラベルの貼付に利用した例で、別
々のテープ供給部Ａから供給される銘板、ラベル等の２
種類の粘着テープ１ａを１台の操作機構部Ｃで移動操作
される貼付部Ｂによりコンベア４７上の品物４８の上面
と側面にＩＩＩＦｊ次貼付けるものである。この場合、
側面への貼付は操作機構部であるロボットの手首回転３
５により、貼付部Ｂを横向の姿勢にして行なう。第８図
は印刷配線基板へのマスキングテープの貼付に利用した
例で、テープ供給部Ａから供給される粘着テープ１ａは
１台の操作機構部Ｃで移動操作される貼付部Ｂにより、
治具４９上に位置決めされた印刷配線基板５０の所定位
置に貼付けられる。貼付位置は複数であってもよく、自
由に設定できる。第９図は梱包封印に利用した例で、別
々のテープ供給部Ａから供給される梱包用テープ、シー
ル等の２種類の粘着テープ１ａを１台の操作機構部Ｃで
移動操作される貼付部Ｂにより、コンベア５１上のスト
ッパ５２で位置決めされた段ボール箱５３の所定位置に
貼付けるものである。角部への貼付は操作機構部である
ロボットの手首振り３４により貼付部Ｂの姿勢を下向と
立向に変えて行ない、側面への貼付はロボットの手首回
転３５により貼付部Ｂを横向の姿勢にして行なう。また
、上面への貼付を行なうとき、被着面が貼付部Ｂにより
押圧されるので、箱の蓋５４は半開きとなっていても差
支えない。

以上述べた本装置ｕの動作は、図示省略したセンサによ
り各部の動きを検知し、■ステップ終了後に次のステッ
プへ進む図面外の制御部からの指令により設定したプロ
グラムに従って逐次実行される。

上記実施例では粘着テープと不粘着テープの２枚重ねテ
ープから粘着テープを分離して供給するテープ供給部の
例を示したか、粘着テープ単体で用いる場合には公知の
粘着テープ送り出し機構にテープ姿勢保持手段を付加し
たものをテープ供給部とすればよい。本発明におけるテ
ープ供給部は自動貼付用と手作業用に共用することも可
能で、自動貼付の困難な部分には作業者の手で貼付ける
ことにより、作業の合理化が図れる。

〔発明の効果〕

本発明のテープ貼付装置は、テープ姿勢保持手段を有す
るテープ供給部から所定長さの粘着テープを一定の姿勢
で安定供給し、供給された粘着テープを粘着しないよう
に把持するテープ把持手段と、テープ把持手段から解放
された粘着テープを被着面に押し付け、その押圧部が被
着面に倣って移動可能なテープ押圧手段とを備えた貼付
部を操作機構部により所定の経路に沿って移動操作して
、被着面が何曲していたり、段差かある場合あるいは被
着面の位置が多少ずれている場合でも確実に自動貼付が
できるようにしたため、各種粘着テープの貼付作業に広
く利用して、省力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す全体斜視図、第２図は
操作機構部の異なる他の実施例の全体斜視図、第３図（
ａ）　、　（ｂ）はテープ供給部のテープ送り出し後お
よび切断後の状態を示す正面図、第４図（ａ）、（ｂｌ
は貼付部の動作状態を示す側面図、第５図（ａ）　、　
（ｂｌ　、　（Ｃ）は粘着テープが貼付けられた状態を
示す断面図、第６図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）は
本発明装置の用途の一例を示す斜視図、第７図、第８図
、第９図は本発明装置を他の用途に適用した状態を示す
斜視図である。 Ａ：テープ供給部　　Ｂ：貼付部 Ｃ：操作機構部　　　１ａ：粘着テープ７．８：テープ
姿勢保持手段（７：テープ当板、８：空気吹出口） ９：粘着面　　　　　１９：被着面 ２２〜２６：テープ把持手段（２５：不粘着性材質のロ
ーラ） ２７〜３０：テープ押圧手段（２７：揺動アーム、２９
：加圧ローラ、３０：空気圧アクチュエータ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粘着テープを所定長さに切断して供給するテープ供
   給部と、上記テープ供給部から供給された粘着テープを
   被着面に貼付ける貼付部と、上記貼付部を所定経路に沿
   って移動させる操作機構部とからなり、上記テープ供給
   部はその供給する粘着モープを上記貼付部に受け入れら
   れるまで一定の姿勢に保持するテープ姿勢保持手段を備
   えており、上記貼付部は上記テープ供給部から供給され
   た粘着テープの一端を粘着しないように把持するテープ
   把持手段と、貼付時に粘着テープを被着面に押し付け、
   その押圧部が被着面に倣って移動可能なテープ押圧手段
   とを備え、粘着テープを上記テープ把持手段から解放し
   、上記テープ押圧手段により被着面に押し付けながらテ
   ープ長さ方向に移動することにより、粘着テープの貼付
   を行なうように構成されていることを特徴とするテープ
   貼付装置。 ２、上記テープ姿勢保持手段は、テープ供給路をはさん
   で対向配置されたテープ当板と空気吹出口とからなり、
   粘着テープの粘着面に空気を吹き付けるように構成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲１に記載のテー
   プ貼付装置。 ３、上記テープ把持手段は、粘着テープの粘着面と接す
   る側に不粘着性材料からなる回転自在なローラを有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲１に記載のテープ貼付
   装置。 ４、上記テープ押圧手段は、空気圧を動力源とする揺動
   アームと、上記揺動アームに取付けられた回転自在な加
   圧ローラとで構成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲１に記載のテープ貼付装置。