特開 2024-40940 テープ貼付装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024040940

(43)【公開日】2024-03-26

(54)【発明の名称】テープ貼付装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 70/38 20060101AFI20240318BHJP

   B29C 70/54 20060101ALI20240318BHJP

【ＦＩ】

B29C70/38

B29C70/54

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022145610

(22)【出願日】2022-09-13

(71)【出願人】

【識別番号】000219314

【氏名又は名称】東レエンジニアリング株式会社

(72)【発明者】

【氏名】熱田 直行

(72)【発明者】

【氏名】喜多 由起

【テーマコード（参考）】

4F205

【Ｆターム（参考）】

4F205AA36

4F205AC03

4F205AD16

4F205AJ08

4F205AR02

4F205AR07

4F205HA14

4F205HA23

4F205HA33

4F205HA37

4F205HA45

4F205HB01

4F205HF23

4F205HK22

4F205HM13

4F205HT13

4F205HT26

(57)【要約】

【課題】パラレルリンク機構の動作範囲を広くとることができるテープ貼付装置を提供する。
【解決手段】被貼付面２ａにテープ１を押し付けて被貼付面２ａとでテープ１を挟持する押圧部３０と、押圧部３０の押圧位置及び／又は押圧姿勢を被貼付面２ａの形状に倣うように動作させるパラレルリンク機構５０と、を有する貼付ヘッド２０を備えるテープ貼付装置１０であり、パラレルリンク機構５０は、所定の間隔で並列に設けられた複数のリンク部５１を有し、それぞれのリンク部５１が伸縮することによって押圧部３０の押圧位置及び／又は押圧姿勢を変化させ、複数のリンク部５１に接続される機器、および配線は、複数のリンク部５１によって形成される領域である内部領域Ｒの外側に設けられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被貼付面にテープを押し付けて前記被貼付面とで前記テープを挟持する押圧部と、
前記押圧部の押圧位置及び／又は押圧姿勢を前記被貼付面の形状に倣うように動作させるパラレルリンク機構と、
を有する貼付ヘッドを備えるテープ貼付装置であり、
前記パラレルリンク機構は、所定の間隔で並列に設けられた複数のリンク部を有し、それぞれの当該リンク部が伸縮することによって前記押圧部の押圧位置及び／又は押圧姿勢を変化させ、
前記複数のリンク部に接続される機器、および配線は、前記複数のリンク部によって形成される領域である内部領域の外側に設けられることを特徴とする、テープ貼付装置。

【請求項2】

前記複数のリンク部に接続される機器には、前記リンク部の伸縮度を確認するエンコーダが含まれることを特徴とする、請求項１に記載のテープ貼付装置。

【請求項3】

前記押圧部に向かってテープを搬送するテープ搬送部をさらに備え、前記テープ搬送部においてテープの搬送のために前記テープ搬送部に接続される機器および配線も、前記内部領域の外側に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のテープ貼付装置。

【請求項4】

前記押圧部に向かってテープを搬送するテープ搬送部をさらに備え、前記パラレルリンク機構を形成する複数の前記リンク部のうち比較的前記テープ搬送部の近くに位置する前記リンク部では、前記リンク部に接続される機器、および配線は、前記リンク部おいて前記テープ搬送部から前記パラレルリンク機構を正面視した際の側方かつテープ搬送部から離れている側に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のテープ貼付装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はテープ貼付装置、及びテープ貼付方法に関し、より詳細には、テープを被貼付面に貼り付けることにより、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）成形品などを製造する際に用いられるテープ貼付装置、及びテープ貼付方法に関する。

【背景技術】

【0002】

予め樹脂が含浸された炭素繊維等の繊維束をテープ状に成形したもの（プリプレグテープ、ＵＤテープなどとも呼ぶ）を被貼付面に貼付けてゆくことで、所望の形状をした繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）成形品を製造する方法が知られている。

【0003】

これらの製法は、ＡＴＬ（Ａｕｔｏ Ｔａｐｅ Ｌａｙｕｐ）、ＡＴＷ（Ａｕｔｏ Ｔａｐｅ Ｗｅｌｄｉｎｇ）、ＡＦＰ（Ａｕｔｏ Ｆｉｂｅｒ Ｐｌａｃｅｍｅｎｔ）など種々の称呼があるが、これらは厳密に区別されているものでない。本明細書に於いては、テープを押圧しながら被貼付面に貼付けていく製法を総称してＡＴＬと呼び、その装置（テープ貼付装置）をＡＴＬ装置と呼ぶこととする。

【0004】

特許文献１には、ＡＴＬ法を実施する施工法が開示されている。この施工法では、繊維強化プラスチックシートの片面もしくは両面に感圧接着剤層を設けて、コンクリート構造物の柱や梁、車体、船舶、航空機などであるワークの補修部や補強部に、その感圧接着剤層を用いて繊維強化プラスチックシートを貼り付けた後、常温硬化、加熱硬化、光硬化などの硬化方法により繊維強化プラスチックシートを硬化せしめて強化複合材料構造体を得ている。

【0005】

一方、前記ワークは、設計上の形状、寸法に対して誤差を有していることが多い。このように誤差を有するワークに対応して上記繊維強化プラスチックのようなテープを自動で貼り付けるＡＴＬ装置として、本出願人らは下記の特許文献２に開示されたＡＴＬ装置を提案した。特許文献２に記載のＡＴＬ装置は、ＡＴＬヘッドが、押圧部と、パラレルリンク機構とを備えた構成となっている。

【0006】

特許文献２に記載のＡＴＬ装置によれば、前記パラレルリンク機構の動作制御により、ワークの被貼付面にテープを押し付ける前記押圧部の押圧位置及び／又は押圧姿勢を前記被貼付面の形状に倣うように動作させることが可能となり、前記ワークが幾らかの形状誤差を有している場合であっても、前記被貼付面に対する前記押圧部の押圧状態を一定に保つことが可能となり、前記テープの貼付性能を高めることが可能となった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００２－４７８０９号公報

【特許文献2】特開２０２０－１４７０３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、上記特許文献２のようにパラレルリンク機構を備えたＡＴＬ装置においてテープを貼り付けるにあたり、場合によってはパラレルリンク機構の動作による押圧部の押圧姿勢の調節範囲が狭くなるおそれがあった。以下、具体的に説明する。図５に示すように、ＡＴＬ装置１１０のＡＴＬヘッド１２０は、テープ１をワーク２の被貼付面２ａへ押し付ける押圧部１３０、押圧部１３０の押圧姿勢を調節するパラレルリンク機構１５０、パラレルリンク機構１５０に取り付けられて押圧部１３０を保持するエンド部１４０、および押圧部１３０へテープ１を搬送するフィーダー１７０を有し、さらに、エンド部１４０に対するフィーダー１７０の角度を調節することにより押圧部１３０へのテープ１の進入角度を調節するための回動動作部１９０がエンド部１４０に取り付けられている。パラレルリンク機構１５０は、直動シリンダ１５４を有する複数のリンク部１５１がエンド部１４０とベース部１６０との間に並列に設けられることにより構成されており、図５にハッチングで示すこれらリンク部１５１によって囲まれる領域を内部領域Ｒと呼ぶとする。

【0009】

ここで、ベース部１６０に対するエンド部１４０のθｘ方向の傾きおよびエンド部１４０に対するフィーダー１７０のθｘ方向の傾き次第では、図６（ａ）に示すようにフィーダー１７０（ここではフィーダー１７０を構成するリール１７３）が内部領域Ｒ内に入り込む場合がある。このとき、仮に図６（ｂ）に示すように内部領域Ｒの内側に各リンク部１５１の動作に供する機器（エンコーダ１５５、リニアガイド１５６など）、配線、配管などが設けられていた場合には、図６（ｂ）のようにエンド部１４０がθｙ方向にも傾いたときにリール１７３がそれら機器などに干渉する可能性がある。そのため、ＡＴＬ装置１１０内で機器の干渉を避けるべく、特にθｙ方向のパラレルリンク機構１５０の動作範囲を制限するよう制御する必要が生じるという問題があった。

【0010】

本願発明は、上記問題点を鑑み、パラレルリンク機構の動作範囲を広くとることができるテープ貼付装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために本発明のテープ貼付装置は、被貼付面にテープを押し付けて前記被貼付面とで前記テープを挟持する押圧部と、前記押圧部の押圧位置及び／又は押圧姿勢を前記被貼付面の形状に倣うように動作させるパラレルリンク機構と、を有する貼付ヘッドを備えるテープ貼付装置であり、前記パラレルリンク機構は、所定の間隔で並列に設けられた複数のリンク部を有し、それぞれの当該リンク部が伸縮することによって前記押圧部の押圧位置及び／又は押圧姿勢を変化させ、前記複数のリンク部に接続される機器、および配線は、前記複数のリンク部によって形成される領域である内部領域の外側に設けられることを特徴としている。

【0012】

本発明のテープ貼付装置では、パラレルリンク機構が動作した際に複数のリンク部の動作に供する機器、および配線が貼付ヘッドを構成する機器と干渉することを回避することができるため、パラレルリンク機構の動作範囲を広くとることができる。

【0013】

また、前記複数のリンク部に接続される機器には、前記リンク部の伸縮度を確認するエンコーダが含まれていても良い。

【0014】

また、前記押圧部に向かってテープを搬送するテープ搬送部をさらに備え、前記テープ搬送部においてテープの搬送のために前記テープ搬送部に接続される機器および配線も、前記内部領域の外側に設けられていても良い。

【0015】

こうすることにより、パラレルリンク機構の動作によって貼付ヘッド内で干渉が生じることを抑えることができる。

【0016】

また、前記押圧部に向かってテープを搬送するテープ搬送部をさらに備え、前記パラレルリンク機構を形成する複数の前記リンク部のうち比較的前記テープ搬送部の近くに位置する前記リンク部では、前記リンク部に接続される機器、および配線は、前記リンク部おいて前記テープ搬送部から前記パラレルリンク機構を正面視した際の側方かつテープ搬送部から離れている側に設けられていると良い。

【0017】

こうすることにより、パラレルリンク機構の動作によってパラレルリンク機構とテープ搬送部との相対位置が変化した場合であってもリンク部に接続される機器等とテープ搬送部との干渉が生じることを防ぐことができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明のテープ貼付装置により、パラレルリンク機構の動作範囲を広くとることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態におけるテープ貼付装置を説明する図である。

【図2】図１に示す実施形態のテープ貼付装置においてテープの押圧姿勢を変化させた状態を説明する図である。

【図3】図１に示す実施形態のテープ貼付装置においてテープの押圧姿勢およびテープの進入角度を変化させた状態を説明する図である。

【図4】本発明の他の実施形態におけるテープ貼付装置を説明する図である。

【図5】従来のテープ貼付装置を説明する図である。

【図6】従来のテープ貼付装置において生じうる問題を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の一実施形態におけるテープ貼付装置について、図１を参照して説明する。図１（ａ）は正面図であり、図１（ｂ）は右側面図である。

【0021】

ＡＴＬ装置１０は、本発明に係るテープ貼付装置の一例であり、ＡＴＬヘッド２０は、貼付ヘッドの一例である。なお、以下の説明では、テープ１の貼付方向をＹ軸方向、これと水平面で直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明する。

【0022】

ＡＴＬ装置１０は、ワーク２の被貼付面２ａ上にテープ１を所定の貼付方向（Ｙ軸方向）に貼り付けることにより、テープ１で補強された成型品を製造するための装置であり、ＡＴＬヘッド２０、フィーダー７０、および回動動作部９０を含んで構成されている。

【0023】

テープ１は、例えば、繊維束の少なくとも一部に予め樹脂を含浸させてテープ状にしたものであり、熱可塑性の樹脂が含浸されたもの（ＵＤテープとも呼ばれる）や、熱硬化性の樹脂が含浸されたもの（プリプレグテープとも呼ばれる）などが適用され得る。テープ１は、炭素繊維を含むものでもよいし、樹脂テープに多数の短い繊維が混ぜ込まれたものでもよい。テープ１は、ワーク２の材質などに応じて、その種類が適宜選択され得る。また、テープ１は、複数のテープが並列に配置された形態のものであってもよい。

【0024】

ワーク２は、例えば、３次元形状を有する成型品であり、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂などの樹脂製の成型品であってもよいし、金属製の成型品などであってもよい。

【0025】

ＡＴＬヘッド２０は、ハンドリングロボット８０に取り付けられており、このハンドリングロボット８０によってＡＴＬヘッド２０全体をワーク２に離接させる。ハンドリングロボット８０は、少なくとも１軸方向に対象物を移動させる汎用産業用ロボット、例えば、ガントリ構造体（直交座標形機構ともいう）で構成してもよいし、多関節ロボット（シリアル多関節機構ともいう）で構成してもよい。ハンドリングロボット８０は、ＡＴＬヘッド２０を少なくともＸＹＺ軸方向に並進運動可能な機構（３自由度）を備えているものが好ましい。ハンドリングロボット８０の動作制御は、ロボット制御部８０ａにより実行される。

【0026】

ＡＴＬヘッド２０は、押圧部３０と、エンド部４０と、パラレルリンク機構５０と、ベース部６０とを含んで構成されている。

【0027】

押圧部３０は、後述のフィーダー７０によって搬送されたテープ１をワーク２の被貼付面２ａとの間に挟持、押圧しつつテープ１を被貼付面２ａに貼り付けるものである。

【0028】

エンド部４０は、押圧部３０を保持するとともにパラレルリンク機構５０に取り付けられる平板であり、エンド部４０のパラレルリンク機構５０が取り付けられる面とは反対側の面に押圧部３０が取り付けられている。また、エンド部４０のパラレルリンク機構５０が取り付けられる面には、後述の回動動作部９０が配設されている。

【0029】

パラレルリンク機構５０は、エンド部４０を変位させ、押圧部３０の押圧位置及び／又は押圧姿勢を被貼付面２ａに倣うように動作するものである。

【0030】

ベース部６０は、パラレルリンク機構５０のエンド部４０側とは反対側を保持するものであり、ベース部６０にハンドリングロボット８０が取り付けられている。

【0031】

押圧部３０は、テープ１を押圧するローラ３１を有し、さらにローラ３１を回転軸３１ａ周りに回転可能に支持するローラ支持部３２を備えている。ローラ支持部３２は、ローラ３１の長手（回転軸３１ａ）方向両側に配設されている。

【0032】

ローラ３１は、テープ１の特性、又はワーク２の材質などに応じて、樹脂製ローラ、弾性ローラ、又は金属性ローラなどで構成され得る。ローラ３１のサイズ（直径、幅）は、使用するテープ１の種類やサイズ、ワーク２の種類や形状に応じて適宜選択され得る。なお、別の構成例では、ローラ３１に代えて、押圧シュー等の押圧部材が用いられてもよい。

【0033】

パラレルリンク機構５０は、所定の間隔をもってベース部６０とエンド部４０との間に並列に設けられる複数のリンク部５１を備えている。これらリンク部５１が各々伸縮することにより、ベース部６０に対するエンド部４０の位置が変化する。これにより、エンド部４０に保持された押圧部３０の押圧位置及び／又は押圧姿勢が変化する。

【0034】

これら各リンク部５１は、両端に自在継手５２、５３と、これら自在継手５２、５３の間に設けられるアクチュエータとしてのエアシリンダ５４とを含んで構成されている。リンク部５１の本数は特に限定されない。例えば、リンク部５１は４本で構成されてもよいし、３本～６本で構成されてもよい。

【0035】

エアシリンダ５４は、例えば、シリンダ部５４ａと、シリンダ部５４ａ内の圧力に応じて進退するロッド部５４ｂと、シリンダ部５４ａ内の圧力を検出する圧力センサ５４ｃと、ロッド部５４ｂの変位を検出するエンコーダ５５とを備えている。また、シリンダ部５４ａおよびロッド部５４ｂは、ロッド部５４ｂが軸方向に回転することが無いように（直動動作のみが行われるように）するためにリニアガイド５６により支持されている。エンコーダ５５はこのリニアガイド５６の先端部５６ａとエンコーダ５５との距離を測定することにより、ロッド部５４ｂの変位を検出する。すなわち、リンク部５１の伸縮度を確認する。

【0036】

ここで、本説明では図１（ａ）、（ｂ）にハッチングで示す上記複数のリンク部５１によって形成される（囲まれる）上下逆向きの四角錐台状の領域のことを内部領域Ｒと呼ぶ。そして、本発明では各リンク部５１の動作に供するためにリンク部５１に接続される機器である上記エンコーダ５５、リニアガイド５６、配管５７、および図示しない配線は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように内部領域Ｒの外側に設けられている。また、各リンク部５１から延びる配管５７、配線は、内部領域Ｒを通らないように図示しないケーブルダクトにまとめられた上でハンドリングロボット８０の方へ引き回され、下記のサーボバルブ５４ｅやＡＴＬヘッド制御部５４ｇへ接続される。

【0037】

エアシリンダ５４のシリンダ部５４ａは、圧力センサ５４ｃを介して配管５７によってサーボバルブ５４ｅに接続されている。サーボバルブ５４ｅは、シリンダ部５４ａ内への空気の流入量や排気量を調整し、シリンダ部５４ａの両室の差圧を制御する。サーボバルブ５４ｅは、コンプレッサなどの圧縮した空気を出力する空気圧供給部５４ｆに接続されている。圧力センサ５４ｃで検出された圧力信号と、エンコーダ５５で検出された変位信号とは、それぞれＡＴＬヘッド制御部５４ｇに出力される。

【0038】

ＡＴＬヘッド制御部５４ｇには、ワーク２の被貼付面２ａの３次元座標データの他、これら３次元座標データ、圧力信号、変位信号などに基づいてＡＴＬヘッド２０各部の動作を制御するプログラムなどが記憶されている。ＡＴＬヘッド制御部５４ｇは、汎用のコンピューター装置で構成されてもよい。また、ＡＴＬヘッド制御部５４ｇとロボット制御部８０ａとが１つの制御部で構成されてもよい。

【0039】

パラレルリンク機構５０は、複数のリンク部５１の各々の長さをエアシリンダ５４でそれぞれ制御することにより、エンド部４０の位置（並進）及び／又は姿勢（回転）を変化させて、ローラ３１の押圧位置及び／又は押圧姿勢を被貼付面２ａの形状に倣うように動作させる機能を備えている。

【0040】

なお、パラレルリンク機構５０には、エンド部４０を変位させることにより、ローラ３１を少なくともロール（θｙ）方向、及びピッチ（θｘ）方向に回動可能な自由度を有するものを採用することが好ましい。また、パラレルリンク機構５０の自由度は、ハンドリングロボット８０の動作機能（自由度）を考慮して設定してもよい。また、ハンドリングロボット８０の動作機能に関わらずに、パラレルリンク機構５０が、６自由度機構、すなわち、６方向（並進３方向、回転３方向）に運動させる機構を備えてもよい。

【0041】

ＡＴＬヘッド制御部５４ｇは、各エアシリンダ５４の圧力センサ５４ｃやエンコーダ５５から取り込んだ検出信号を用いて、各エアシリンダ５４のサーボバルブ５４ｅの動作（加圧動作又は減圧動作）を制御する。そして、ＡＴＬヘッド制御部５４ｇは、サーボバルブ５４ｅの動作制御により、各エアシリンダ５４のシリンダ部５４ａ内の圧力及び／又はロッド部５４ｂの変位を制御して、ローラ３１の押圧位置及び／又は押圧姿勢が被貼付面２ａの形状に倣うようにエンド部４０の変位を制御する処理を実行する。

【0042】

ＡＴＬヘッド制御部５４ｇは、エンド部４０の変位制御において、望ましいコンプライアンス特性を得る観点からインピーダンス制御を行うように構成されていることが好ましい。前記インピーダンス制御では、エンド部４０に慣性、粘性、剛性からなる機械的インピーダンスを仮想的に実現させるようアクチュエータ推力が制御される。例えば、前記インピーダンス制御では、目標インピーダンスである慣性、粘性、剛性のパラメータが設定される。そして、エンド部４０の位置及び姿勢の目標値に対するエンド部４０の変位を計測し、エンド部４０の変位とエンド部４０が外部へ与える力との関係が所定の関係（インピーダンス制御則）を満たすようにパラレルリンク機構５０の動作を制御する。

【0043】

また、ＡＴＬヘッド制御部５４ｇは、エンド部４０の変位を制御する際に、目標とするエンド部４０の位置及び姿勢を実現するための各エアシリンダ５４のロッド部５４ｂの長さ（変位）を計算する。そして、これら計算値が各エアシリンダ５４のロッド部５４ｂの長さの目標値として記憶される。ＡＴＬヘッド制御部５４ｇは、これら記憶された目標値と、貼付動作時における各エアシリンダ５４のエンコーダ５５の出力値とを比較して、目標値になるようにフィードバック制御が行ってもよい。なお、前記目標値には、ワーク２の形状誤差が加味された、各エアシリンダ５４のロッド部５４ｂの長さが設定されてもよい。また、目標とするエンド部４０の位置及び姿勢は、ワーク２の３次元座標データに基づく動作軌跡に対し、直交する方向（法線方向）からローラ３１で被貼付面２ａを押圧するためのエンド部４０の位置及び姿勢である。

【0044】

フィーダー７０は、本説明ではテープ搬送部とも呼び、たとえば、１組の搬送ローラ対７１を有し、この搬送ローラ対７１がテープ１を挟持した状態において図示しないモータの動力により搬送ローラ対７１が回転駆動することにより、テープ１を搬送する。

【0045】

また、本実施形態ではフィーダー７０はリール７３を有しており、テープ１はリール７３の内部に巻き回されて保管されている。そして搬送ローラ対７１が動作することにより、テープ１はリール７３から巻き出されながら押圧部３０に向かって搬送される。

【0046】

フィーダー７０は、ブラケット７２に固定されている。そしてブラケット７２は、押圧ローラ３１の回転中心とブラケット７２の回動中心とが一致するように配設されている。ブラケット７２は、押圧ローラ３１の回転軸３１ａに回動可能に取り付けられてもよいし、ローラ支持部３２に回動可能に取り付けられてもよい。このようにブラケット７２が回動可能に取り付けられており、ブラケット７２がピッチ（θｘ）方向に回動動作することによって押圧部３０へのテープ１の進入角度が変化する。これにより、被貼付面２ａが傾斜を有する場合であっても被貼付面２ａに対してテープ１を一定の角度で搬送するように調節することができる。

【0047】

また、ブラケット７２には、回動動作部９０と連結するための回動継手９３ｂが設けられている。

【0048】

回動動作部９０は、エンド部４０上にベース部６０に向けて立設されるエアシリンダ９１と、エアシリンダ９１により上下方向に直動される直動部材９２と、直動部材９２とブラケット７２との間に、両端が回動継手９３ａ、９３ｂを介して回動可能に取り付けられるリンクアーム９４とを備えている。回動動作部９０は、エアシリンダ９１による直動部材９２の直線動作がリンクアーム９４を介してブラケット７２のピッチ（θｘ）方向の回動動作に変換されるように構成されている。なお、この回動動作部９０は図１（ａ）に示すように内部領域Ｒ内に設けられている。また、この回動動作部９０はフィーダー７０全体を回動させるものであり、本説明ではテープ１を搬送するためにフィーダー７０に接続されている機器とは考えない。

【0049】

エアシリンダ９１は、空気が供給されるシリンダ部と、シリンダ部内の圧力に応じて進退するロッド部と、シリンダ部内の圧力を検出する圧力センサと、ロッド部の変位を検出する変位センサとを備えている。エアシリンダ９１は、エンド部４０の中央部付近から、テープ１が送り込まれてくる側とは反対側の斜め上方に向けて配設されている。

【0050】

エアシリンダ９１におけるシリンダ部は、圧力センサを介して図示しないサーボバルブに接続されている。サーボバルブは、シリンダ部内への空気の流入量や排気量を調整し、シリンダ部の両室の差圧を制御する。サーボバルブは、コンプレッサなどの圧縮した空気を出力する空気圧供給部に接続されている。

【0051】

エアシリンダ９１における変位センサは、ロッド部の変位量を測定できるものであればよく、例えば、磁気式又は光学式のリニアエンコーダでもよいし、ポテンショメーターなどでもよい。圧力センサで検出された圧力信号と変位センサで検出された変位信号は、それぞれＡＴＬヘッド制御部５４ｇに出力される。

【0052】

このようにエンド部４０に設けられた回動動作部９０がフィーダー７０を吊持してフィーダー７０の角度を調節する形態であることによって、前述の通り被貼付面２ａに対してテープ１を一定の角度で搬送するように調節することができるとともに、フィーダー７０が横方向に張り出した状態であってもＡＴＬヘッド２０の重量の偏りが軽減され、ＡＴＬヘッド２０全体の重量バランスの向上を図ることができる。このようにＡＴＬヘッド２０の重量バランスが向上されることにより、パラレルリンク機構５０により押圧部３０を被貼付面２ａの形状に倣うように動作させる制御の応答性を高めることができ、被貼付面２ａに対するテープ１の貼付性能をさらに高めることができる。

【0053】

次に、図１に示す実施形態のテープ貼付装置においてテープの押圧姿勢を変化させた状態を図２に示す。

【0054】

ＡＴＬ装置１０では、上記の通りパラレルリンク機構５０によってエンド部４０を変位させ、押圧部３０の押圧位置及び／又は押圧姿勢を被貼付面２ａに倣うように動作させる。具体的には、被貼付面２ａの傾きに応じて（本実施形態では図２に示すように被貼付面２ａとエンド部４０が平行となるように）パラレルリンク機構５０がエンド部４０の傾きを調節し、押圧部３０の特定の位置がテープ１もしくは被貼付面２ａと当接するようにすることで、正確な押圧姿勢で押圧部３０にテープ１を押圧させる。

【0055】

なお、この特定の位置とは、本実施形態では押圧部３０のローラ３１におけるエンド部４０からもっとも遠い位置であり、本説明ではその位置をＴｏｏｌ－Ｃｅｎｔｅｒ－Ｐｏｉｎｔ（ＴＣＰ）と呼ぶ。このＴＣＰにおいてローラ３１がテープ１もしくは被貼付面２ａと当接する状態において、パラレルリンク機構５０がエンド部４０をエンド部４０の厚さ方向（図１（ａ）におけるＺ軸方向）に変位させるように動作することにより、ローラ３１はテープ１もしくは被貼付面２ａを法線方向に押圧する。なお、図２はピッチ（θｘ）方向にエンド部４０が傾いた例である。

【0056】

なお、このようにエンド部４０の傾きが調節されて押圧部３０の押圧姿勢が変化することにより、パラレルリンク機構５０とフィーダー７０の相対位置も変化する。

【0057】

図３は、図２のようにＡＴＬヘッド２０において押圧姿勢が変化し、さらに回動動作部９０の動作によりフィーダー７０が回動してテープ１の進入角度も変化した状態を示す図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は右側面図である。

【0058】

図３（ａ）に示すようにエンド部４０がピッチ（θｘ）方向において反時計回りに回動し、さらにフィーダー７０もピッチ（θｘ）方向において反時計回りに回動した場合、パラレルリンク機構５０とフィーダー７０とが接近してフィーダー７０の一部（リール７３）が２つのリンク部５１の間に入り込む状態となりうる。この場合に図３（ｂ）に示すようにエンド部４０がロール（θｙ）方向に回動すれば、リール７３が一方のリンク部５１に接近する。

【0059】

ここで、本発明では前述の通り各リンク部５１の動作に供する機器であるエンコーダ５５、リニアガイド５６、配管５７、および図示しない配線は、内部領域Ｒの外側に設けられている。そのため、エンド部４０がロール（θｙ）方向に回動するのにともなってリール７３がリンク部５１に接近する際に、上記機器とリール７３とが干渉することが回避される。そのため、エンド部４０のロール（θｙ）方向の回動範囲を比較的広く設定することができる。また、エンド部４０のロール（θｙ）方向の回動範囲が各リンク部５１と干渉しない程度に設定されていれば、フィーダー７０の一部が２つのリンク部５１の間に入り込んでもＡＴＬヘッド２０において干渉が生じることを防ぐことができるため、エンド部４０のピッチ（θｘ）方向の回動範囲も比較的広く設定することができる。

【0060】

ここで、この場合、特に図３（ａ）に示す右側のリンク部５１や図３（ｂ）に示す２つのリンク部５１のように、パラレルリンク機構５０を形成する複数のリンク部５１のうち比較的フィーダー７０の近くに位置するリンク部５１、すなわちエンド部４０や回動動作部９０の動作次第でフィーダー７０が近接しうるリンク部５１に関しては、図３（ｂ）に示すように各リンク部５１に接続される機器等は、リンク部５１においてフィーダー７０からパラレルリンク機構５０を正面視した際の側方（Ｘ軸方向）かつフィーダー７０から離れている側、すなわち外向きになるよう設けられていることが好ましい。たとえ内部領域Ｒの外側であっても仮に内向きもしくはフィーダー７０と対向する方向に機器等が接続されている場合、内部領域Ｒの外側の領域においてフィーダー７０と機器等とが干渉する可能性がある。これに対し、本実施形態の通り外向きになるようリンク部５１に接続されていることにより、パラレルリンク機構５０や回動動作部９０の動作によってパラレルリンク機構５０とフィーダー７０との相対位置が変化した場合であってもリンク部５１に接続される機器等とフィーダー７０との干渉が生じることを防ぐことができる。

【0061】

また、本実施形態において、図中の配線７４が示すように、たとえば搬送ローラ対７１を回転させるモータの配線などテープ搬送部（フィーダー７０）におけるテープ１の搬送に供する機器および配線も、内部領域Ｒの外側に設けられることが好ましい。このとき、ケーブルダクトなどが用いられても良い。これにより、パラレルリンク機構５０が動作することによってテープ１の搬送に供する機器および配線と各リンク部５１およびその動作に供する機器等とで干渉が生じることも防ぐことができる。

【0062】

次に、本発明の他の実施形態におけるテープ貼付装置を図４にて説明する。

【0063】

本実施形態ではテープ１はあらかじめ所定の長さに裁断された短冊状の形状を有し、搬送ローラ対７１によってそのテープ１を保持しながら押圧部３０に向けてテープ１を搬送する。本実施形態では、先の実施形態と異なりリール７３を有していない。そのため、先の実施形態と比較してフィーダー７０が２つのリンク部５１の間に入り込む可能性が低くなっており、ＡＴＬヘッド２０において干渉が生じることがさらに抑えられる。

【0064】

また、本実施形態においても、テープ搬送部（フィーダー７０）におけるテープ１の搬送に供する機器および配線も内部領域Ｒの外側に設けられることが好ましい。

【0065】

以上のテープ貼付装置により、パラレルリンク機構の動作範囲を広くとることが可能である。

【0066】

ここで、本発明のテープ貼付装置は、以上で説明した形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。たとえば、押圧部に搬送される前にテープのタック性を向上させるためのヒータ部がＡＴＬヘッドに設けられていても良い。

【0067】

また、内部領域Ｒ内には可能な限り機器、配線が設けられないことが好ましく、たとえば上記ヒータ部の動作に供する配線など、リンク部５１以外の動作に供する機器、配線も内部領域Ｒの外側に設けられていることが好ましい。

【0068】

また、以上の説明では、パラレルリンク機構５０は複数のエアシリンダ５４により構成されているが、エアシリンダに限らず、たとえば油圧シリンダなどエア以外の流体を用いたシリンダであっても良く、また、電動シリンダであっても良い。

【0069】

また、以上の説明では回動動作部９０がフィーダー７０を吊持しているが、回動動作部９０が設けられていない形態であっても良い。

【符号の説明】

【0070】

１ テープ
２ ワーク
２ａ 被貼付面
１０ ＡＴＬ装置
２０ ＡＴＬヘッド
３０ 押圧部
３１ ローラ
３１ａ 回転軸
３２ ローラ支持部
４０ エンド部
５０ パラレルリンク機構
５１ リンク部
５２ 自在継手
５３ 自在継手
５４ エアシリンダ
５４ａ シリンダ部
５４ｂ ロッド部
５４ｃ 圧力センサ
５４ｅ サーボバルブ
５４ｆ 空気圧供給部
５４ｇ ＡＴＬヘッド制御部
５５ エンコーダ
５６ リニアガイド
５６ａ 先端部
５７ 配管
６０ ベース部
７０ フィーダー
７１ 搬送ローラ対
７２ ブラケット
７３ リール
７４ 配線
８０ ハンドリングロボット
９０ 回動動作部
９１ エアシリンダ
９２ 直動部材
９３ａ 回動継手
９３ｂ 回動継手
９４ リンクアーム
１１０ ＡＴＬ装置
１２０ ＡＴＬヘッド
１３０ 押圧部
１４０ エンド部
１５０ パラレルリンク機構
１５１ リンク部
１５４ 直動シリンダ
１５５ エンコーダ
１５６ リニアガイド
１６０ ベース部
１７０ フィーダー
１７３ リール
１９０ 回動動作部
Ｒ 内部領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】