特表 2024-520225 ハンドテープアプリケータ及びそれを含むシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-23

(54)【発明の名称】ハンドテープアプリケータ及びそれを含むシステム

(51)【国際特許分類】

   B29C 65/50 20060101AFI20240516BHJP

【ＦＩ】

B29C65/50

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023561604

(86)(22)【出願日】2022-04-07

(85)【翻訳文提出日】2023-10-06

(86)【国際出願番号】 IB2022053296

(87)【国際公開番号】W WO2022215039

(87)【国際公開日】2022-10-13

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．３ＧＰＰ

(71)【出願人】

【識別番号】505005049

【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100130339

【弁理士】

【氏名又は名称】藤井 憲

(74)【代理人】

【識別番号】100135909

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 和歌子

(74)【代理人】

【識別番号】100133042

【弁理士】

【氏名又は名称】佃 誠玄

(74)【代理人】

【識別番号】100171701

【弁理士】

【氏名又は名称】浅村 敬一

(72)【発明者】

【氏名】ビアナス，ロルフ ダブリュ．

(72)【発明者】

【氏名】コーベ，ジェームズ ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】ヴァンス，ヴィクター エフ．

(72)【発明者】

【氏名】ニーランド，ブリジット イー．

(72)【発明者】

【氏名】プラッタ，マルティ マリー ジョイアー

(72)【発明者】

【氏名】ラーティ，ケイトリン エム．

(72)【発明者】

【氏名】コーベ，テイラー ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】ラトロン，ダミアン

(72)【発明者】

【氏名】プシパスニアック，アン マリー

(72)【発明者】

【氏名】オブライアン，チェイス エム．

【テーマコード（参考）】

4F211

【Ｆターム（参考）】

4F211AA04

4F211AA07

4F211AA11

4F211AA13

4F211AA21

4F211AA28

4F211AA29

4F211AD03

4F211AD04

4F211AP05

4F211AP19

4F211AP20

4F211AQ01

4F211AR02

4F211AR06

4F211AR11

4F211TA05

4F211TC08

4F211TD11

4F211TH21

4F211TJ11

4F211TN46

4F211TN47

4F211TN50

4F211TQ03

(57)【要約】

ハンドテープアプリケータ及びそのようなアプリケータを含むシステムの様々な実施形態が開示される。ハンドテープアプリケータは、本体と、本体に接続され、テープを含むテープロールを受け入れるように構成されたスピンドルと、本体に接続された人間工学的ハンドルとを含む。アプリケータは、本体に接続され、テープを基材に適用するように構成されたローラ機構を更に含む。ローラ機構は、ヘッドとテープローラとを含み、テープローラは、テープローラの第１の端部と第２の端部との間でローラ軸に沿って延びている。テープローラは、第１の端部及び第２の端部の各々でヘッドに接続される。アプリケータは、ヘッドに接続された力センサを更に含む。力センサは、テープローラとヘッドとの間の力を検出し、力を示す信号を提供するように構成されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハンドテープアプリケータであって、
本体と、
前記本体に接続され、テープを含むテープロールを受け入れるように構成されたスピンドルと、
前記本体に接続された人間工学的ハンドルと、
前記本体に接続され、前記テープを基材に適用するように構成されたローラ機構であって、
ヘッドと、
テープローラであって、前記テープローラの第１の端部と第２の端部との間でローラ軸に沿って延びており、前記第１の端部及び前記第２の端部の各々で前記ヘッドに接続されている、テープローラと、
を備えるローラ機構と、
前記ヘッドに接続された力センサであって、前記テープローラと前記ヘッドとの間の力を検出し、前記力を示す信号を提供するように構成されている、力センサと、
を備える、ハンドテープアプリケータ。

【請求項2】

前記力センサから前記信号を受信し、前記力に関するフィードバックをオペレータに提供するように構成されているプロセッサを更に備える、請求項１に記載のハンドテープアプリケータ。

【請求項3】

前記プロセッサが、前記テープローラと前記ヘッドとの間の力を調整して、前記テープが前記基材に適用されるときに、単位幅当たりの選択された力を前記テープに提供するように更に構成されている、請求項２に記載のハンドテープアプリケータ。

【請求項4】

前記ローラ機構が、前記テープローラの前記第１の端部を前記ヘッドに接続する第１のコネクタと、前記テープローラの前記第２の端部を前記ヘッドに接続する第２のコネクタと、を更に含む、請求項２に記載のハンドテープアプリケータ。

【請求項5】

前記第１のコネクタ及び前記第２のコネクタの各々が、ばね、ヒンジ、ショックアブソーバ、又は支柱のうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載のハンドテープアプリケータ。

【請求項6】

前記第１のコネクタが第１のアクチュエータを備え、前記第２のコネクタが第２のアクチュエータを備え、前記第１のアクチュエータ及び前記第２のアクチュエータの各々が前記プロセッサに接続されている、請求項４に記載のハンドテープアプリケータ。

【請求項7】

前記プロセッサが、前記ヘッドと前記テープローラの前記第１の端部及び前記第２の端部の各々との間の力を調整するために、前記第１のアクチュエータ及び前記第２のアクチュエータの少なくとも一方を独立して作動させるように更に構成されている、請求項６に記載のハンドテープアプリケータ。

【請求項8】

前記プロセッサが、前記テープを前記基材に適用している間に前記テープローラが振動する、又は打撃を受けるように、前記第１のアクチュエータ及び前記第２のアクチュエータを振動させるように更に構成されている、請求項７に記載のハンドテープアプリケータ。

【請求項9】

前記プロセッサが、適用されたテープ長に沿った位置に関して前記センサからの前記力信号を記録又はマッピングするように更に構成されている、請求項２に記載のハンドテープアプリケータ。

【請求項10】

前記ヘッドを前記本体に接続する枢動機構を更に含み、前記枢動機構が、前記本体に対して前記テープローラを枢動させるように構成されている、請求項１に記載のハンドテープアプリケータ。

【請求項11】

前記ヘッドに接続された第２のテープローラを更に含み、前記テープローラ又は前記第２のテープローラのうちの少なくとも一方が、前記テープが前記基材に適用された後に前記テープに力を加えるように構成されている、請求項１に記載のハンドテープアプリケータ。

【請求項12】

前記人間工学的ハンドルが、異なるオペレータに適応するように再構成可能である、請求項１に記載のハンドテープアプリケータ。

【請求項13】

前記本体又は前記ローラ機構に接続されたレーザガイドを更に含み、前記レーザガイドが、前記テープが前記基材に適用されるときの前記テープの所望の開始位置、前記基材に適用された前記テープの所望の停止位置、又は前記テープが前記基材に適用されるときの前記テープの経路のうちの少なくとも１つをオペレータに示すように構成されている、請求項１に記載のハンドテープアプリケータ。

【請求項14】

前記本体に接続され、前記テープロールから前記テープの一部分を分離するように適合されている切断機構を更に含む、請求項１に記載のハンドテープアプリケータ。

【請求項15】

テープ適用システムであって、
入力テープを含むテープ投入モジュールと、
前記テープ投入モジュールに接続されたハンドテープアプリケータであって、
本体と、
前記本体に接続され、前記入力テープを基材に適用するように構成されたローラ機構であって、
ヘッドと、
テープローラであって、前記テープローラの第１の端部と第２の端部との間でローラ軸に沿って延びており、前記第１の端部及び前記第２の端部の各々で前記ヘッドに接続されている、テープローラと、を備えるローラ機構と、
前記ヘッドに接続された力センサであって、前記テープローラと前記ヘッドとの間の力を検出し、前記力を示す信号を提供するように構成されている、力センサと、を備えるハンドテープアプリケータモジュールと、
前記テープ投入モジュールと、前記ハンドテープアプリケータモジュールとに接続されたデータ取得機器と、を備えるテープ適用システム。

【請求項16】

表面特徴判定モジュール及び表面調製モジュールを更に備え、前記表面特徴判定モジュール及び前記表面調製モジュールが、前記データ取得機器に接続され、前記表面特徴判定モジュールが、前記入力テープの適用前に前記基材の前記表面の表面品質の特徴判定を行うように構成されており、更に、前記テープローラと前記ハンドテープアプリケータの前記ヘッドとの間の前記力が、前記基材の前記表面の前記表面品質に基づいて調整可能である、請求項１５に記載のシステム。

【請求項17】

前記データ取得機器が、前記表面特徴判定モジュールによって検出された不良表面品質状態に応答して、前記表面調製モジュールに是正措置の指示を提供するように構成されているプロセッサを備える、請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記ハンドテープアプリケータが、前記力センサから前記信号を受信し、前記力に関するフィードバックをオペレータに提供するように構成されているプロセッサを更に備える、請求項１５に記載のシステム。

【請求項19】

前記プロセッサが、テープ幅、テープの種類、テープ厚さ、基材表面状態、表面テクスチャ、又は表面温度のうちの少なくとも１つに基づいて、目標の力を求めるように更に構成されている、請求項１８に記載のシステム。

【請求項20】

方法であって、
ヘッドと、テープローラであって、前記テープローラの第１の端部及び第２の端部で前記ヘッドに接続された、テープローラと、を備えるローラ機構を備えるハンドテープアプリケータを利用して、基材の表面上にテープを配置することと、
前記基材の前記表面上に前記テープを配置している間、前記テープローラと前記ヘッドとの間の力を検出することと、
前記力を示す信号を通信することと、
前記信号に基づいて、前記基材の前記表面上に前記テープを配置している間、前記テープローラと前記ヘッドとの間の前記力を調整することと、を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

感圧性接着テープなどのテープは、２つの表面を接合するために製造プロセスで使用することができる。例えば、これらのテープは、液体接着剤などの他の接続機構、又は溶接、スポット溶接、ねじ、ポップリベット、及びボルトなどの機械的取り付けを従来使用していたいくつかの用途で使用することができる。感圧性接着テープは、これら及び他の接続機構に勝るいくつかの重要な利点、例えば、異なる材料を接合し、封止し、及び広い面積を接合する能力を有し得る。更に、テープは、腐食を防止するのに役立つことができ、振動に耐性がある。いくつかのテープは、漫然とした観察者には取り付けシステムが見えないように、又はほとんど見えないようにすることが望ましい場合、審美的利点を有することができる。更に、テープは、液体接着剤が使用される場合に制限となり得る固定時間又は硬化時間によって制限されない。

【発明の概要】

【0002】

概して、本開示は、テープ適用システム並びにそのようなシステムの各種構成要素及びモジュールの様々な実施形態を提供する。例えば、システムは、１つ以上のセンサによって提供された値に基づいて、表面の少なくとも１つの表面品質パラメータを求め、少なくとも１つの表面品質パラメータに基づいて、表面結合適用のための少なくとも１つの処理パラメータを求めるように構成されている、表面特徴判定装置又はモジュールを含むことができる。システムは、アプリケータのローラ機構のヘッドに接続された力センサを含むハンドテープアプリケータなどのテープアプリケータを更に含むことができる。力センサは、ローラ機構のテープローラとヘッドとの間の力を検出し、力を示す信号を提供するように構成される。１つ以上の実施形態では、テープアプリケータは、表面特徴判定モジュールから少なくとも１つの表面品質パラメータなどのデータを受信することができる。テープ適用システムは、テープ適用プロセスで使用される接着剤及び基材のうちの少なくとも一方に対応することができる複数の入力変数を受信し、テープ適用プロセスの試験中に生成された入力変数及び出力変数の１つ以上の関数を実行して、予測データモデルを生成することができる装置を更に含むことができる。

【0003】

一態様では、本開示は、ライナー交換装置を提供する。ライナー交換装置は、複数のローラを有するニップロールアセンブリを含むことができる。ニップロールアセンブリは、入力側で、基材幅を有するテープ基材を受け入れることができる。テープ基材は、接着面及び初期ライナーを含むことができる。ニップロールアセンブリは、入力側で、テープ基材幅よりも大きい拡張幅を有する拡張ライナーを受け入れることができる。ニップロールアセンブリは、初期ライナーとは反対の表面上でテープ基材に積層された（laminated）拡張ライナーを有するテープ基材を出力することができる。ライナー交換装置は、ニップロールアセンブリの出力側にライナー剥離アセンブリを含むことができる。ライナー剥離アセンブリは、初期ライナーを除去することができる。テープ基材は、接着転写テープ、両面テープ、又は両面発泡体テープの形態の接着テープを含むことができる。より具体的には、接着テープは、アクリル発泡体テープを含むことができる。基材は、１６ミリメートル超とすることができる。接着テープは、１．６ミリメートル超の厚さとすることができる。

【0004】

拡張ライナーは、非弾性材料を含むことができる。拡張ライナーは、ポリプロピレンを含むことができる。拡張ライナーは、ポリエステルを含むことができる。

【0005】

複数のローラのうちの少なくとも１つは、ゴム材料を含むことができる。複数のローラのうちの少なくとも１つは、金属材料を含むことができる。複数のローラのうちの少なくとも１つは、ゴム材料を含むことができ、複数のローラのうちの別のローラは、金属材料を含む。

【0006】

ニップロールアセンブリは、ガイドと張力コントローラとを含み、複数のローラ、テープ基材、又は拡張ライナーのうちの少なくとも１つの張力を制御することができる。張力コントローラは、ばね式とすることができる。張力コントローラは、磁気クラッチを含むことができる。ニップロールアセンブリは、拡張ライナーをテープ基材上に中心合わせするように構成することができる。

【0007】

別の態様では、本開示は、テープ基材を提供するテープロール巻き出しステーションと、拡張ライナーを提供する拡張ライナー巻き出しステーションと、入力としてテープ基材及び拡張ライナーを受け取り、拡張ライナーをテープ基材上に積層するように構成された拡張ライナー移送モジュールと、テープ基材から初期ライナーを剥離するように構成されたライナー剥離ステーションとを含むテープ適用システムを提供する。テープ適用システムは、拡張ライナー移送モジュールのニップロールアセンブリに張力制御を提供するように構成された張力制御システムを更に含むことができる。

【0008】

テープ適用システムは、拡張ライナー上に画像を印刷するように構成されたプリンタを更に含むことができる。プリンタは、レーザプリンタを含むことができる。プリンタは、インクジェットプリンタを含むことができる。

【0009】

別の態様では、本開示は接着テープを提供するための方法を提供する。本方法は、第１の幅を有し、接着部分及び非接着ライナーを備える、接着テープ基材を受け入れることと、第１の幅より大きい拡張幅を有する拡張ライナーを、テープ基材の接着部分に積層することとを含むことができる。本方法は、積層後に、接着部分から非接着性ライナーを除去することを更に含むことができる。

【0010】

別の態様において、本開示は、表面の表面品質の特徴判定のための装置を提供する。本装置は、基材の表面又は周囲環境の少なくとも１つの特性を検出し、少なくとも１つの特性を示す値を提供するように構成されたセンサと、センサに連結されたプロセッサとを含む。プロセッサは、センサによって提供された値に基づいて、表面の少なくとも１つの表面品質パラメータを求め、少なくとも１つの表面品質パラメータに基づいて、表面結合適用のための少なくとも１つの処理パラメータを求めるように構成されている。基材は、金属、ポリマー、セラミック、又はガラス材料のうちの少なくとも１つを含むことができる。基材の表面の少なくとも１つの特性は、表面上のプライマーの存在を含むことができる。センサは、基材の表面の表面エネルギーを推定するように構成された湿潤性センサを含むことができる。センサは、光吸収帯域センサを含むことができる。プロセッサは、光吸収帯域センサによって提供された値に基づいて基材の表面の表面組成を識別し、基材の表面の予期せぬ表面組成の検出に応答して通知を提供するように更に構成することができる。センサは、周囲温度及び湿度センサ、表面温度センサ、非接触赤外線表面温度センサ、表面粗さセンサ、表面デブリセンサ、ＵＶプライマーセンサ、水接触角センサ、又は表面組成センサのうちの少なくとも１つを含むことができる。プロセッサは、センサによって提供された値に基づいて不良表面品質状態を検出したことに応答して、実行する是正措置の指示を提供するように更に構成することができる。是正措置は、基材の洗浄、基材の下塗り、基材の表面処理、基材のプラズマ又はコロナ処理、基材の研磨、基材の加熱、又は基材の乾燥のうちの少なくとも１つを含むことができる。プロセッサは、是正措置を実行する機械を制御するように更に構成することができる。プロセッサは更に、表面の少なくとも１つの表面品質パラメータに基づいて、表面結合適用の成功の予測を生成するように構成することができる。是正措置は、表面結合適用の成功の予測に基づいて行うことができる。表面結合適用の成功の予測は、特定のテープ若しくは接着剤、基材組成物、又は表面の少なくとも１つの特性のうちの少なくとも１つに更に基づくことができる。表面結合適用は、アクリル発泡体テープ結合適用を含むことができる。

【0011】

別の態様では、本開示は、入力テープを備えるテープ投入モジュールと、基材の表面の表面品質の特徴判定を行うように構成された表面特徴判定モジュールとを含むテープ適用システムを提供する。モジュールは、基材の表面又は周囲環境の少なくとも１つの特性を検出し、少なくとも１つの特性を示す値を提供するように構成されたセンサを含む。モジュールは、少なくとも１つのセンサに連結されたプロセッサを更に含む。プロセッサは、センサによって提供された値に基づいて、表面の少なくとも１つの表面品質パラメータを求め、少なくとも１つの表面品質パラメータに基づいて、表面結合適用のための少なくとも１つの処理パラメータを求めるように構成されている。システムは、少なくとも１つの処理パラメータに基づいて入力テープの適用のために基材の表面を調製するように構成された表面調製モジュールと、テープ投入モジュール、表面特徴判定モジュール、及び表面調製モジュールに接続されたデータ取得機器とを更に含む。表面特徴判定モジュールのプロセッサは、センサによって提供された値に基づいて基材の表面の表面組成を識別し、基材の表面の予期せぬ表面組成の検出に応答して通知を提供するように更に構成することができる。表面特徴判定モジュールのプロセッサは、表面調製モジュールを制御するように更に構成することができる。表面特徴判定モジュールのプロセッサは更に、表面の少なくとも１つの表面品質パラメータに基づいて、表面結合適用の成功の予測を生成するように構成することができる。

【0012】

別の態様では、本開示は、基材の表面又は基材の周囲環境の少なくとも１つの特性を検出することと、少なくとも１つの特性を示す値を生成することと、値に基づいて、表面の少なくとも１つの表面品質パラメータを求めることと、基材の表面にテープを結合するための少なくとも１つの処理パラメータを求めることとを含む方法を提供する。本方法は、表面の少なくとも１つの表面品質パラメータに基づいて基材の表面を処理することを更に含むことができる。

【0013】

別の態様では、本開示は、テープの第１のロール及びテープの第２のロールをそれぞれ保持するように構成された少なくとも２つのテープコアホルダと、少なくともテープの第１のロール及びテープの第２のロールの状態を検出するように構成されたロールセンサと、テープの第１のロール及びテープの第２のロールのうちの一方の空の状態を検出するロールセンサに応答して、それぞれのテープの第１のロール又はテープの第２のロールの後縁部においてそれぞれテープの第１のロール又はテープの第２のロールを切断するように構成された切断機構と、テープの第１のロール及びテープの第２のロールの他方の前縁部を後縁部に接合するように構成された接合機構とを備える装置を提供する。テープの第１のロール及びテープの第２のロールの他方は、ライナータブを含むことができる。テープの第１のロール及びテープの第２のロールのうちの少なくとも１つのライナーを接合することができる。切断機構は、それぞれのテープの第１のロール又はテープの第２のロールの縁部に対して９０度の角度で、それぞれテープの第１のロール又はテープの第２のロールを切断することができる。ロールセンサは、光学センサを含むことができる。ロールセンサは、テープの第１のロール又はテープの第２のロールの直径が閾値を下回るときに空のロールを検出するように構成された機械アームを含むことができる。ロールセンサは、少なくともテープの第１のロール及びテープの第２のロールの重量を検出することができる。本装置は、少なくともテープの第１のロール及びテープの第２のロールの空の状態を示すインジケータ機構を更に含むことができる。本装置は、通信インターフェースと、コンピュータインターフェースに連結されたプロセッサ又は同等のコントローラとを更に含むことができる。プロセッサは、装置に関連付けられた製造ラインの所望の速度を示す信号を通信インターフェースを介して提供することができる。テープの第１のロール及びテープの第２のロールは、両面テープを含むことができる。テープの第１のロール及びテープの第２のロールは、両面発泡体テープを含むことができる。切断機構は、それぞれのテープの第１のロール及びテープの第２のロールの長さ方向縁部に対してほぼ垂直な角度で切断することができる。切断機構は、それぞれのテープの第１のロール及びテープの第２のロールの各々に対してほぼ同じ角度で切断することができる。

【0014】

接合機構は、ライナー表面上の前縁部と後縁部との間にタブを適用することができる。タブは、前縁部と後縁部との間の間隙上にタブを手動で又は自動的に押し付けてライナー接合を行うことによって適用することができる。本装置は更に、タブ適用中にタブを押圧するときに圧力に対する反力を提供するための接合テーブルを含むことができる。接合テーブルは、接合位置にテープを維持するためのガイドを含むことができる。接合テーブルは、剥離コーティングでコーティングすることができる。間隙は約１．６ミリメートル未満とすることができる。接合機構は、接着面上の前縁部と後縁部との間に別のタブを適用することができる。

【0015】

別の態様において、本開示は、本体と、本体に接続され、テープを含むテープロールを受け入れるように構成されたスピンドルと、本体に接続された人間工学的ハンドルとを含むハンドテープアプリケータを提供する。アプリケータは、本体に接続され、テープを基材に適用するように構成されたローラ機構を更に含む。ローラ機構は、ヘッドとテープローラとを含み、テープローラは、テープローラの第１の端部と第２の端部との間でローラ軸に沿って延びている。テープローラは、第１の端部及び第２の端部の各々でヘッドに接続される。アプリケータは、ヘッドに接続された力センサを更に含み、力センサは、テープローラとヘッドとの間の力を検出し、力を示す信号を提供するように構成される。アプリケータは、力センサから信号を受信し、力に関するフィードバックをオペレータに提供するように構成されたプロセッサを更に含むことができる。プロセッサは、テープローラとヘッドとの間の力を調整して、テープが基材に適用されるときに、単位幅当たりの選択された力をテープに提供するように更に構成することができる。ローラ機構は、テープローラの第１の端部をヘッドに接続する第１のコネクタと、テープローラの第２の端部をヘッドに接続する第２のコネクタとを更に含むことができる。第１のコネクタ及び第２のコネクタの各々は、ばね、ヒンジ、ショックアブソーバ、又は支柱のうちの少なくとも１つを含むことができる。第１のコネクタは第１のアクチュエータを含むことができ、第２のコネクタは第２のアクチュエータを含むことができ、第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータの各々はプロセッサに接続される。プロセッサは更に、ヘッドとテープローラの第１の端部及び第２の端部の各々との間の力を調整するために、第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータを独立して作動させるように構成することができる。プロセッサは更に、テープを基材に適用している間にテープローラが振動する、又は打撃を受けるように、第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータを振動させるように構成することができる。プロセッサは更に、適用されたテープ長に沿った位置に関してセンサからの力信号を記録又はマッピングするように構成することができる。アプリケータは、ヘッドを本体に接続する枢動機構を更に含むことができ、枢動機構は、本体に対してテープローラを枢動させるように構成される。アプリケータは、ヘッドに接続された第２のテープローラを更に含むことができ、テープローラ又は第２のテープローラのうちの少なくとも一方は、テープが基材に適用された後にテープに力を加えるように構成される。アプリケータの人間工学的ハンドルは、異なるオペレータに適応するように再構成可能であり得る。アプリケータは、本体又はローラ機構に接続されたレーザガイドを更に含むことができ、レーザガイドは、テープが基材に適用されるときのテープの所望の開始位置、基材に適用されたテープの所望の停止位置、又はテープが基材に適用されるときのテープの経路のうちの少なくとも１つをオペレータに示すように構成される。アプリケータは、本体に接続され、テープロールからテープの一部分を分離するように適合されている切断機構を更に含むことができる。

【0016】

別の態様では、本開示は、入力テープを含むテープ投入モジュールと、テープ投入モジュールに接続されたハンドテープアプリケータとを含むテープ適用システムを提供する。ハンドテープアプリケータモジュールは、本体と、本体に接続され、入力テープを基材に適用するように構成されたローラ機構とを含む。ローラ機構は、ヘッドとテープローラとを含み、テープローラは、テープローラの第１の端部と第２の端部との間でローラ軸に沿って延びており、テープローラは、第１の端部及び第２の端部の各々でヘッドに接続される。モジュールは、ヘッドに接続された力センサを更に含み、力センサは、テープローラとヘッドとの間の力を検出し、力を示す信号を提供するように構成される。システムは、テープ投入モジュールと、ハンドテープアプリケータモジュールとに接続されたデータ取得機器を更に含む。本システムは、表面特徴判定モジュール及び表面調製モジュールを更に含み、表面特徴判定モジュール及び表面調製モジュールは、データ取得機器に接続される。表面特徴判定モジュールは、入力テープの適用前に基材の表面の表面品質の特徴判定を行うように構成される。テープローラとハンドテープアプリケータのヘッドとの間の力は、基材の表面の表面品質に基づいて調整可能である。データ取得機器は、表面特徴判定モジュールによって検出された不良表面品質状態に応答して、表面調製モジュールに是正措置の指示を提供するように構成されているプロセッサを含む。ハンドテープアプリケータは、力センサから信号を受信し、力に関するフィードバックをオペレータに提供するように構成されているプロセッサを更に含むことができる。プロセッサは更に、テープ幅、テープの種類、テープ厚さ、基材表面状態、表面テクスチャ、又は表面温度のうちの少なくとも１つに基づいて、目標の力を求めるように構成することができる。

【0017】

別の態様では、本開示は、ヘッドと、テープローラであって、テープローラの第１の端部及び第２の端部でヘッドに接続された、テープローラと、を有するローラ機構を含むハンドテープアプリケータを利用して基材の表面上にテープを配置することと、基材の表面上にテープを配置している間、テープローラとヘッドとの間の力を検出することと、力を示す信号を通信することと、信号に基づいて基材の表面上にテープを配置している間のテープローラとヘッドとの間の力を調整することとを含む方法を提供する。

【0018】

本開示は、命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体を提供し、命令は、プロセッサで実行されたとき、プロセッサに、複数の入力変数を受信することであって、入力変数が、テープ適用プロセスにおいて使用される接着剤及び基材のうちの少なくとも一方に対応する、複数の入力変数を受信することと、テープ適用プロセスの試験中に生成された入力変数及び出力変数の分析を実行して、予測データモデルを生成することと、予測データモデルを記憶することと、を含む動作を実行させる。入力変数は、テープ適用プロセスの成功の予測子を識別する情報を更に含むことができる。入力変数は予測子の指示を含むことができ、予測子は剥離接着力試験を含む。予測子は、９０度剥離試験を含むことができる。動作は、テープ適用プロセスの是正措置の推奨を生成することを含むことができる。入力変数は、基材の種類を示すことができる。入力変数は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ステンレス鋼、アルミニウム、塗料、ナイロン、及びガラスのうちの少なくとも１つについてのインジケータを含むことができる。入力変数は、テープの種類を示すことができる。入力変数は、接着剤物理特性、接着剤熱特性、接着剤電気特性、接着剤硬化特性、接着剤性能特性、接着剤耐久特性、接着剤耐薬品特性、接着剤レオロジー特性、接着剤粘度、接着剤硬化時間、接着剤弾性率、接着剤耐溶剤性、接着剤組成、接着剤分配特性、接着剤使用要件、標準化試験又は認定、環境パラメータ、バッキング特性、ライナー特性、及び基材特性のうちの少なくとも１つを含むことができる。動作は、予測データモデルを調整するために、テープ適用プロセスによって生成された入力値をフィードバックデータとしてプロセッサに供給することを含むことができる。動作は、入力変数のうちの少なくとも１つをディスプレイに出力することを含むことができる。動作は、入力変数のうちの少なくとも１つに基づいて、テープ適用のシミュレーションを生成及び表示することを含むことができる。

【0019】

本開示の上記の概要は、開示されるそれぞれの実施形態、又は本開示の全ての実装形態を説明することを意図していない。以下の説明は、例示的な実施形態をより具体的に例示する。本出願にわたり数箇所において、例の列挙を通して指針が提供されており、これらの例は、様々な組み合わせで用いることができる。それぞれの事例において、記載された列挙項目は、代表的な群としての役割のみを果たすものであり、排他的な列挙として解釈されるべきではない。したがって、本開示の範囲は、本明細書に記載の特定の例示的な構造に限定されるべきではなく、少なくとも特許請求の範囲の文言によって説明される構造、及びこれらの構造の同等物にまで拡大する。本明細書において代替物として明確に列挙されている要素のいずれも、所望に応じた任意の組み合わせで、特許請求の範囲に明示的に含めることも、又は特許請求の範囲から排除することもできる。様々な理論及び可能な機構が本明細書で検討され得るが、いかなる場合であっても、このような検討は、特許請求可能な主題を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】剥離ライナー上のある長さの接着転写テープの一実施形態の概略側断面図である。

【図2】２つの剥離ライナーの間に挟まれたある長さの接着転写テープの一実施形態の概略側断面図である。

【図3】ある長さの両面接着テープの一実施形態の概略側断面図である。

【図4】２つの剥離ライナーの間に挟まれたある長さの両面接着テープの一実施形態の概略側断面図である。

【図5】テープ適用のためのシステムの一実施形態のブロック図である。

【図6】テープ適用を制御及び調整するためのシステムの一実施形態のブロック図である。

【図7】拡張ライナーモジュールの一実施形態を示す図である。

【図8】拡張ライナープロセスの様々な点におけるテープ断面の一実施形態を示す図である。

【図9】表面特徴判定モジュールの一実施形態のブロック図である。

【図10】表面エネルギー又は湿潤性及び表面粗さの尺度を検出するためのセンサの一実施形態のブロック図である。

【図11】テープロール接合ステーションの一実施形態のブロック図である。

【図12A】ある種類のライナー突合せ接合の一実施形態を示す図である。

【図12B】ある種類の機能的突合せ接合の別の実施形態を示す図である。

【図12C】機能的突合せ接合の準備の一実施形態を示す図である。

【図13】テープアプリケータの一実施形態を示す図である。

【図14】図９のテープアプリケータの更なる詳細の一実施形態を示す図である。

【図15】液滴を使用して基材の表面の湿潤性を推定するハンドヘルドデバイスの一実施形態を示す図である。

【図16】２つのポリプロピレンサンプルのＦＴＩＲスペクトルを示す図である。

【図17】テープ及び基材の性能を予測する多変量解析又は機械学習のためのプロセスの一実施形態を示す図である。

【図18】様々な基材／接着剤の組み合わせについて、平均測定剥離接着力値対平均予測剥離接着力値を示すチャートである。

【図19】コンピューティングノードの一実施形態を示す図である。

【図20】エッジコンピューティングノードに関する更なる詳細を示す図である。

【図21】図９の表面特徴判定モジュールと共に利用することができるセンサの一実施形態の概略側面図である。

【図22】吸収率対波数のグラフである。

【図23A】条件３についてのパーセント反射率対波長のグラフである。

【図23B】条件４についてのパーセント反射率対波長のグラフである。

【図23C】条件５についてのパーセント反射率対波長のグラフである。

【図23D】条件６についてのパーセント反射率対波長のグラフである。

【図24】テープ投入システムの一実施形態の概略側斜視図である。

【図25】図２４のテープ投入システムを利用して形成される接合の概略平面図である。

【図26】ハンドテープアプリケータの別の実施形態の概略斜視図である。

【図27】図２６のハンドテープアプリケータの概略断面図である。

【図28】ハンドテープアプリケータの別の実施形態の概略側面図である。

【図29】ハンドテープアプリケータの別の実施形態の一部分の概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

概して、本開示は、テープ適用システム並びにそのようなシステムの各種構成要素及びモジュールを提供する。例えば、システムは、１つ以上のセンサによって提供された値に基づいて、表面の少なくとも１つの表面品質パラメータを求め、少なくとも１つの表面品質パラメータに基づいて、表面結合適用のための少なくとも１つの処理パラメータを求めるように構成されている、表面特徴判定装置又はモジュールを含むことができる。システムは、アプリケータのローラ機構のヘッドに接続された力センサを含むハンドテープアプリケータなどのテープアプリケータを更に含むことができる。力センサは、ローラ機構のテープローラとヘッドとの間の力を検出し、力を示す信号を提供するように構成される。ローラ上の力及びローラとテープとの間の接触面積は、テープ上に圧力ゾーンを生成することができる。この圧力ゾーンは、特に粗い表面上で接着接触を行うために重要であり得る。接触圧力は、テープの単位幅当たりの力と呼ばれることもある。実際の圧力は、表面粗さ及び適合性、ローラ剛性、ローラ直径、並びにテープ厚さ及び適合性に依存する。１つ以上の実施形態では、テープアプリケータは、表面特徴判定モジュールからの少なくとも１つの表面品質パラメータなどのデータを受信することができる。テープ適用システムは、テープ適用プロセス又は環境条件で使用される接着剤及び基材のうちの少なくとも一方に対応し得る複数の入力変数を受信し、テープ適用プロセスの試験中に生成される入力変数及び出力変数の１つ以上の関数を実行して、予測データモデルを生成することができる装置を更に含むことができる。

【0022】

本明細書で言及されるように、２つ以上の表面を接合するために製造時に利用される感圧性接着テープなどのテープは、他の接合技術に勝る様々な利点を提供する。しかしながら、そのようなテープは、様々な自動化プロセスと共に利用されるときに課題をもたらす可能性がある。顧客が自動化を進めるにつれて、取り付けプロセスはスケーラブルである必要がある。自動化された取り付け及び分配の解決策は、溶接、ねじ、ボルト、及び液体構造用接着剤などの従来の締結に関する解決策については広く入手可能であるが、両面取り付けテープについて見出すことはより困難である。更に、ほとんどの利用可能なテープ自動化解決策は、大規模な顧客を念頭に置いて設計されており、法外に高額である可能性がある。

【0023】

多くのテープアセンブリプロセスは、オペレータの労力及びエラーを低減すること、又はスループットの精度／正確度／品質若しくは速度を改善することによって、テープ適用プロセスにおけるある程度の自動化から恩恵を得ることができる。従って、大規模自動化よりも安価であり、操作及び保守がより容易であり、オペレータの関与を最小限に抑えるか又は低減するテープ適用自動化解決策が一般に必要とされている。

【0024】

テープの説明
図１～図４は、本明細書に記載の例示的なシステム、モジュール、装置、及び方法において使用することができるテープやライナーなどの様々な実施形態の断面図である。テープは、感圧性接着テープ及び他の種類のテープを含むことができる。本明細書に記載の発泡体層は、ポリマー材料を含む。例示的なポリマー材料としては、例示的な熱可塑性材料として、ポリカーボネート、ポリアクリル、ポリメタクリル、エラストマー、スチレンブロックコポリマー、スチレン－イソプレン－スチレン（styrene－isoprene－styrene、ＳＩＳ）、スチレン－エチレン／ブチレン－スチレンブロックコポリマー（styrene－ethylene／butylene－styrene block copolymer、ＳＥＢＳ）、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、スチレンとジエン系スチレン－ブタジエンゴム（styrene－butadiene rubber、ＳＢＲ）のランダムコポリマー、スチレンとジエン系スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）とのブロックコポリマー、エチレン－プロピレン－ジエンモノマーゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene－terephthalate、ＰＥＴ）、ポリスチレン－ポリエチレンコポリマー、ポリビニルシクロヘキサン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、芳香族エポキシ、非晶質ポリエステル、非晶質ポリアミド、半結晶性ポリアミド、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン（acrylonitrile－butadiene－styrene、ＡＢＳ）コポリマー、エチレン－ビニルアセテート（ethylene－vinyl acetate、ＥＶＡ）、ポリエチレン－ビニルアセテート（polyethylene－vinyl acetate、ＰＥＶＡ）とも呼ばれるエチレンとビニルアセテートのコポリマー、低密度ポリエチレン（low－density polyethylene、ＬＤＰＥ）、延伸ポリプロピレン（expanded polypropylene、ＥＰＰ）やポリプロピレン紙（polypropylene paper、ＰＰＰ）などのポリプロピレン（ＰＰ）、延伸ポリスチレン（expanded polystyrene、ＥＰＳ）や押出ポリスチレン（extruded polystyrene、ＸＰＳ）や時にはポリスチレン紙（polystyrene paper、ＰＳＰ）などのポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル（acrylonitrile、ＡＣＮ）のコポリマーにあるようなニトリルゴム（nitrile rubber、ＮＢＲ）、及びブタジエン、ポリフェニレンオキシドアロイ、高耐衝撃性ポリスチレン、ポリスチレンコポリマー、ポリメチルメタクリレート（polymethylmethacrylate、ＰＭＭＡ）、フッ素化エラストマー、ポリジメチルシロキサン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、非晶質フルオロポリマー、非晶質ポリオレフィン、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンオキシド－ポリスチレンアロイ、又はこれらの混合物が挙げられる。発泡体は、発泡体の片面又は両面に接着剤を備える共押出シートとして形成することができ、又は接着剤を発泡体に積層してもよい。接着剤を発泡体に積層する場合、発泡体又は任意の他の種類のバッキングに対する接着剤の接着性を向上させるために、表面を処理することが望ましい場合がある。このような処理は、典型的には、接着剤、及び発泡体又はバッキングの材料の性質に基づいて選択され、プライマー及び表面改質（例えばコロナ処理、表面磨耗）を含む。更なるテープ構造としては、米国特許第５，６０２，２２１号（Ｂｅｎｎｅｔｔら）及び米国特許第９，８７９，１５７号（Ｓｈｅｒｍａｎら）に記載されているものが挙げられる。使用されるいくつかのテープは、発泡体様特性を有する透明アクリルテープである。透明アクリルテープは、少なくとも８５パーセントの可視光透過率を有することができる。

【0025】

いくつかの実施形態では、感圧性接着剤組成物は、発泡組成物である。発泡感圧性接着剤は、接着剤組成物に物理的発泡剤、化学発泡剤、又は低密度充填剤を混合することによって調製することができる。有用な低密度充填剤としては、例えば、中空ガラス微小球が挙げられる。発泡感圧性接着剤組成物は、重量を低減するだけでなく、粗い又は不規則な形状の表面に接着剤を適合させるのに必要な用途において有利であり得る。発泡体は、連続気泡発泡体であってもよく、独立気泡発泡体であってもよい。発泡体は、発泡剤を使用することなどの任意の公知の方法によって、又は感圧性接着剤組成物中に膨張性微小球（例えば、ポリマー微小球）を含むことによって形成することができる。

【0026】

転写テープ２の一実施形態を図１に示す。テープ２は、第１の主側６と、裏側の第２の主側８とを有する可撓性剥離ライナー４Ａから構成される。平面状又はエンボス加工されたキャリアウェブの裏側８は剥離コーティングでコーティングされており、表側は剥離コーティングでコーティングされている。剥離コーティングは、シリコーン、パーフルオロポリエーテルなどの剥離剤を含むことができる。剥離コーティングの例は、米国特許第９，３５９，５３０号、米国特許第６，７８０，４８４号、米国特許第１０，７０３，９４０号、及び米国特許出願公開第２０１８／０１５５５８１号に開示されている。接着剤層１０の下側は、剥離ライナー４Ａの第１の主側６と接する。１つ以上の実施形態では、感圧性接着剤層１０は、表面に接着剤を流し込み、次いでドクターブレードで拭くことによって、剥離ライナーの表側にコーティングされている。テープ２のこの構造において、接着剤は、剥離ライナー４Ａから、接着剤層を必要とする転写基材又は部品に直接転写される。これは、露出した接着剤１２上に部品を押し付けることによって達成することができる。部品が除去されると、接着剤層１０が部品に転写され、続いて剥離ライナー４Ａが除去される。

【0027】

接着剤層１０に使用される接着剤の種類は、厳密に限定されない。多種多様なコーティング可能な感圧性接着剤を使用することができる。使用される接着剤は、接着される基材の種類に基づいて選択することができる。しかしながら、接着転写テープを作製する場合、無溶剤接着剤（しばしば１００％固形分と呼ばれる）を使用することが好ましい場合があり、不連続孔を有する連続接着剤フィルムであるＰＳＡ転写テープを作製する場合、水からコーティングされたラテックスＰＳＡが好ましい場合がある。本開示において使用することができる接着剤のクラスは、シリコーン、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル、ゴム樹脂、粘着付与ゴム、粘着付与合成ゴム、及びポリアミドである。好適な感圧性接着剤としては、溶剤塗布型、ホットメルト塗布型、放射線硬化性（Ｅビーム又はＵＶ硬化性）、及び水性エマルション型接着剤が挙げられる。接着剤の具体例としては、アクリル系接着剤、例えば、イソオクチルアクリレート／アクリル酸コポリマー及び粘着付与アクリレートコポリマー；粘着付与ゴム系接着剤、例えば、粘着付与スチレン－イソプレン－スチレンブロックコポリマー；粘着付与スチレン－ブタジエン－スチレンブロックコポリマー；ニトリルゴム、例えばアクリロニトリル－ブタジエン；シリコーン系接着剤、例えばポリシロキサン；エチレンビニルアセテート；及びポリウレタンが挙げられる。感圧性接着剤はまた、接着剤が使用される高温で粘着性になる場合、室温で実質的に非粘着性であってもよい。アクリルは、本明細書に開示される多くの実施形態にとって好ましいクラスの接着剤であり得る。アクリル系接着剤のクラスには化学組成の幅広いバリエーションが存在し、その例は、米国特許第４，２２３，０６７号（Ｌｅｖｅｎｓ）及び第４，６２９，６６３号（Ｂｒｏｗｎら）、米国特許第３，２３９，４７８号、同第３，９３５，３３８号、同第５，１６９，７２７号、米国再発行特許第２４，９０６号、米国特許第４，９５２，６５０号、及び同第４，１８１，７５２号に開示されている。好適な感圧性接着剤は、少なくともアルキルアクリレートと少なくとも１種の強化コモノマーの反応生成物である感圧性接着剤を含む。好適なアルキルアクリレートは、約－１０度Ｃ未満のホモポリマーガラス転移温度を有するものであり、例えば、ｎ－ブチルアクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソノニルアクリレート、オクタデシルアクリレートなどが挙げられる。好適な強化モノマーは、約－１０度Ｃのホモポリマーガラス転移温度を有するものであり、例えば、アクリル酸、イタコン酸、イソボルニルアクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ－ビニルカプロラクタム、Ｎ－ビニルピロリドンなどが挙げられる。当該技術分野において既知の他の感圧性接着剤配合物も好適であり得る。

【0028】

感圧性接着剤は、１種以上の添加剤を任意選択で含んでもよい。重合の方法、コーティング方法、及び最終用途などに応じて、任意の適切な添加剤、例えば、開始剤、充填剤、可塑剤、粘着付与剤、連鎖移動剤、繊維強化剤、織布及び不織布、起泡剤、抗酸化剤、安定剤、防火剤、増粘剤、着色剤、並びにそれらの混合物を使用することができる。

【0029】

接着転写テープ１４の更なる実施形態を図２に示す。この転写テープは、図１に示したものと同様であるが、接着剤層１６が第１の剥離ライナー４Ａと第２の剥離ライナー４Ｂとの間に挟まれている。

【0030】

図３は、両面接着テープ１８を示す。この特定の実施形態は「自己巻き（self－wound）」両面接着テープと呼ばれることがあり、これは典型的にはロール状で流通しており、したがって、第２の接着剤層２０Ｂの下側主表面が、剥離コーティングで処理される剥離ライナー４Ａの上側主表面と接しているためである。

【0031】

剥離ライナー４Ａに好適な材料としては、例えば、ポリエステルフィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム）及びポリオレフィンフィルム（例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、２軸配向ポリプロピレンフィルム（ＢＯＰＰフィルム））などのポリマーフィルム、金属蒸着フィルム、シール紙（例えば、ポリエチレンコーティング紙、金属蒸着紙、及びクレーコーティング紙）、及び紙が挙げられる。剥離ライナー４Ａは、第１又は第２の表面上に剥離コーティングでコーティングすることができる。

【0032】

バッキング層２２に好適な材料としては、様々な可撓性及び非可撓性材料、例えば、織布又は不織布（例えば、布、不織布スクリム）、紙、ポリマーフィルム、金属化フィルム又は箔、及びこれらの組み合わせ（例えば、金属化ポリマーフィルム）、並びに発泡体（例えば、ポリアクリル、ポリエチレン、ポリウレタン、ネオプレン）が挙げられる。ポリマーフィルムとしては、例えば、ポリオレフィン、例えば、ポリプロピレン（例えば二軸配向された）、ポリエチレン（例えば高密度又は低密度）、ポリビニルクロライド、ポリウレタン、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート、ポリメチル（メタ）アクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリビニルブチラール、ポリイミド、ポリアミド、フルオロポリマー、セルロースアセテート、セルローストリアセテート、エチルセルロース、及びポリ乳酸（ＰＬＡ）などのバイオ系材料が挙げられる。織布又は不織布は、セルロース（例えば、ティッシュ）、綿、ナイロン、ポリエチレン、レーヨン、ガラス、セラミック材料などの、合成材料又は天然材料の、繊維又はフィラメントを含んでもよい。バッキング層２２は、可視光透過率が少なくとも９０％である透明フィルムとすることができる。

【0033】

バッキング層と接着剤層との間の結合を強化するために、１つ以上のプライマー層を任意選択で使用してもよい。プライマーの種類は、使用されるバッキング及び接着剤の種類によって変化し、当業者であれば適切なプライマーを選択することができる。適切なプライマーとしては、例えば、欧州特許第３７２７５６号、米国特許第５５３４３９１号、同第６８９３７３１号、同第９３２８２６５号、及び国際公開第２０１１／３８４４８号に記載されているものが挙げられる。

【0034】

バッキング層２２は、第１（上側）主表面２４及び第２（下側）主表面２６を含む。第２の（下側）主表面２６は、接着剤層２０Ｂの上側又は第１の主表面２８に隣接し接している。バッキング層２２の上側主表面２４は、接着剤層２０Ａの下側又は第２の主面３０に隣接し接している。接着剤層２０Ａの上側又は第１の主面３２は、剥離ライナー４Ａと接している。剥離ライナー４Ａは、前述のように、両面接着発泡体テープを提供するために除去される。

【0035】

図４は、二重ライナー両面接着テープ３６を示す。その構造は、接着剤層２０Ｂの第２の（下）側が第２の剥離ライナー４Ｂの第１の（上側）主表面と接することを除いて、図３に示される実施形態と同様である。図３に示す実施形態のように、このような構造は、両面接着発泡体テープに使用することができる。両面発泡体テープは、それらの適合性と、剥離力及び剪断力をより広い面積にわたって分散させる能力とにより、両面フィルムテープを上回る大きな性能上の利点を提供する。このように力を分散させることは、接着力、強度、及び全体的なテープ性能を向上させ、これらを製造組立動作に適したものにする。

【0036】

システム
本明細書で説明されるように、多くのテープユーザは、テープ適用プロセスにおけるあるレベルの自動化から恩恵を受けることができる。自動化は、テープ適用プロセスに関連する課題のいくつかを排除することができる。そのような課題は、例えば、ライナーがもはや必要とされなくなったときに、テープ基材からライナーを迅速かつ容易に除去する際の、テープライナーに関する難しさを含む可能性がある。別の課題は、テープが接着される表面を洗浄すること、又はテープ若しくはテープが接着される基材表面の汚染を検出することに関する。更なる課題としては、テープロール交換の難しさが挙げられる。最後に、オペレータは、製造作業又は製品実現プロセスにおける他の作業とペースを合わせるのに十分に迅速かつ正確にテープを適用できない場合がある。

【0037】

これら及び他の懸念に対処するために、本明細書で説明されるシステム、装置、及び方法はモジュール式アプローチに基づく自動化解決策を提供し、これにおいて、オペレータが課題に遭遇することが分かっているテープ適用プロセスにおける各動作に対する解決策が提供され、ユーザの必要性（例えば、「プラグアンドプレイ」）に基づいてモジュールが選択及び接続され得る。実施形態によるシステムは、テープ適用システムの構成要素を標準化し、一部又は全部のモジュールを使用し、オペレータにとって関心のないモジュールを無視することによって、オペレータがコストを削減するのを助けることができる。

【0038】

モジュール式テープ適用システム全体
図５は、いくつかの実施形態によるテープ適用のための例示的なシステム１００を示すブロック図である。例示的なシステム１００は、いくつかの実施形態によるテープ自動化の課題を解決するためのプラグアンドプレイモジュールを含むことができ、プラグアンドプレイモジュールは、リモート又はローカルのソフトウェア及び制御システムとともに動作するように、又はエッジコンピューティングシステム若しくはモノのインターネット（ＩｏＴ）システムの一部として構成することができる。システム１００はモジュール式システムであり、これは、オペレータが、一般性を失うことなく、テープ適用を必要とする任意のプロセス、又はそのようなプロセスのサブセットにおいてモジュールの一部又は全部を使用することができることを意味する。モジュールは、除去又は追加（例えば、「相互接続」）することができる。

【0039】

システム１００は、表面洗浄システム１０２を含むことができる。表面洗浄システム１０２は、接着剤又は基材表面の表面特徴判定を実行するための多機能表面特徴判定モジュール１０４を含むことができる。表面特徴判定モジュール１０４は、オペレータが基材表面の洗浄又は洗浄後の基材の目視検査に過度の時間を費やすという課題を解決するのを助けることを目的とする。そのような洗浄又は過剰洗浄の理由は、オペレータが、表面が清浄であるか又は十分に洗浄されているかどうかを確定できないことを含む。表面特徴判定モジュール１０４は、表面エネルギー、粗さ、湿潤性、表面汚染／清浄度、表面温度、及び接着に影響を及ぼす他の基準の連続的又は周期的な評価又は読み取りを行うための回路、機器、センサなどを含むことができる。表面エネルギーは、表面が生成されたときに生じる分子間結合の破壊を定量化し、バルク材料上に表面の領域を構築するのに必要な作業とみなすことができる。表面が真空中で生成される場合、表面エネルギーは、関連するバルク材料の凝集エネルギーの半分に等しくなるが、様々なプロセス又は条件が表面エネルギーを低下させる可能性がある。表面エネルギーは、典型的には、例えば、米国材料試験協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、ＡＳＴＭ）ファミリーの規格、特に、ＡＳＴＭ Ｄ７４９０規格に記載されているような接触角測定から求められる。表面特徴判定モジュール１０４は、図９～図１０を参照して本明細書で更に詳細に説明される。

【0040】

表面特徴判定モジュール１０４は、様々な表面基準を評価するために複数のモジュール式センサを含むことができ、モジュール式センサは、プラグアンドプレイモジュールとして表面特徴判定モジュールに追加することができる。これらのセンサは、表面粗さ、周囲温度及び湿度、表面温度、表面液体又は残留汚染物質の存在、基材の分光、接触角推定又は表面エネルギーの推定若しくは代用としての既知の流体によって濡れた表面積パーセントの測定による表面湿潤性などの測定を含むことができる。他のモジュールは、塵埃及びデブリ、引っ掻き傷、又は他の物理的欠陥などの可視の欠陥のための視覚システム、及び予想される汚染物質に合わせてカスタマイズされたシステムを含むことができる。

【0041】

システム１００はまた、テープ投入システム１０６を含むことができる。テープ投入システム１０６は、テープ接合モジュール１０８を含むことができる。テープ接合モジュール１０８は、テープを拡張ライナーモジュール１１０に提供することができる。テープ接合モジュール１０８は、テープロール交換の必要が頻繁すぎて組立ラインシステム又はテープ適用作業の下流の他のシステム及びモジュールなどの他の作業のスループットを低下させるという課題を解決するのを助けることを目的とする。テープ接合モジュール１０８は、遊星テープロールを連続的又はほぼ連続的に互いに接合する方法を提供することができる。遊星テープロールは、レベルワウンドロール及びレベルワウンドロールに関連する巻き出しステーションなどの他の種類のロールよりも安価であり、製造床面積が小さい。しかしながら、短いヤード数の遊星テープロール（例えば、典型的には約３６～７２ヤードロール）は、テープを大量に適用する場合は頻繁に交換される必要があるという欠点を有する。したがって、例示的な実施形態は、新しいテープロールを使い切った又はほぼ使い切ったテープロールに接合することができるテープ接合モジュール１０８を提供する。テープ接合モジュール１０８は、図１１～図１２に関して以下でより詳細に説明される。

【0042】

テープ接合モジュール１０８は、拡張ライナーモジュール１１０に入力を提供することができる。拡張ライナーモジュール１１０は、適用されたテープからライナーを除去する際にオペレータが費やす時間量に関する課題を解決するのを助けることを目的とする。ライナー除去は、多くの場合、ほとんどの適用に対して手動プロセスであり、ライナー除去を開始することは、このプロセスにおいて特に時間のかかる操作であり得る。ライナー除去のためのいくつかの手動ツールは、ファイルカード又は同様の器具を含むことができるが、これらは、テープを損傷又は汚染する可能性があり、更に、用途によっては使用するのに依然として時間がかかる可能性がある。拡張ライナーモジュール１１０は、テープから１つのライナーを除去し、オペレータの関与なしに、又はオペレータの関与を最小限に抑えて、除去がより容易な追加の拡張ライナーを追加するための機構を含む。拡張ライナーモジュール１１０によって適用される拡張ライナーなどの拡張ライナーは、適用されたテープ長さとは無関係にライナーを除去するためのより単純で実装がより容易な方法を提供することができる。拡張ライナーモジュール１１０によって適用される種類の拡張ライナーはまた、特に、特殊タブの追加が製品の無駄となり、特殊テープタブアプリケータの使用を必要とし得る、短い片のテープの場合に、製品の節約をもたらすことができる。拡張ライナーモジュール１１０の下流で、追加のより広い拡張ライナーを有するテープ基材が、物品の基材に適用される。より幅広の拡張ライナーは、後で容易に除去することができる。拡張ライナーモジュール１１０の更なる詳細は、図７～図８を参照して本明細書に提供される。

【0043】

表面特徴判定モジュール１０４は、表面調製モジュール１１２に入力を提供することができる。表面調製モジュール１１２は、テープの接着を向上させるために基材の表面にプライマーを提供するための回路及び機構を含むプライマーステーション１１４を含むことができる。表面特徴判定モジュール１０４はまた、溶媒洗浄及び拭き取り、火炎処理、プラズマ処理、研磨処理、超音波処理、レーザ処理、コロナ処理、ＵＶ処理、並びに接着を改善するために使用される他の表面処理システムなどの他の表面調製モジュールに入力を提供することができる。

【0044】

表面調製モジュール１１２及び拡張ライナーモジュール１１０は、テープ適用ステーション１１６及び加印加ステーション１１８に入力を提供することができる。テープ適用ステーション１１６及び力印加ステーション１１８は、テープアプリケータモジュール１２０を含むことができる。テープアプリケータモジュール１２０は、適用中にテープを位置合わせするプロセスによってもたらされる、オペレータの課題を軽減することを目的とする装置及び回路を含む。テープ位置合わせは、手動システムにおいてスループットを維持することに関する課題を提起する。更に、ステーション１１８においてテープに力が加えられると、テープと基材表面との間の接合を提供するために、テープの幅にわたって均一に十分な力を加えることが重要であり得る。テープアプリケータモジュール１２０は、任意選択で、自動化されたテープ適用のためのロボット又は他の回路若しくは装置とともに使用することができる。

【0045】

力印加ステーション１１８は、ライナー除去ステーション１２２に入力を提供することができる。いくつかの実施形態では、拡張ライナーは、更に下流で、又は最終的な顧客のところで除去するためにテープ上に残る。

【0046】

図６は、いくつかの実施形態による、テープ適用を制御及び調整するためのシステム２００のブロック図である。図６に示されるモジュールのいずれかについての処理及び制御回路は、エッジコンピューティングデバイス内で部分的又は完全に、ローカル又はリモートでテープ適用動作から、クラウド内で、といった具合に実装することができる。表面特徴判定モジュール１０４、テープ接合モジュール１０８、表面調製モジュール１１２（プライマーステーション１１４を含むことができる）、拡張ライナーモジュール１１０、及びテープアプリケータモジュール１２０の装置及び回路は、テープ自動化プロセス２０２内で必要に応じてモジュール方式で提供することができる。ライナーは、モジュール１２４において剥がす、又はタブを付けることができる。

【0047】

テープ自動化プロセス２０２は、入力テープ２０４と、両面テープで接合される補強材又は任意の構造若しくは材料を含む基材２０６とを取り込むことができる。システム２００は、データ取得機器２０８を更に含むことができる。データ取得機器２０８は、オペレータ施設内の状態、又はオペレータ施設を包含する地理的エリア内若しくは製造ライン上の状態を検出するための、センサ、プロセッサ、カメラなどの回路を含むことができる。例示的なデータ取得機器２０８は、温度及び湿度センサ２１０、結合表面準備評価システム２１２、及びテープ適用プロセスにおいて使用され得る任意のプライマーがあればその状態を検出するためのセンサ２１４を含むことができる。データ取得機器２０８は、製品日コード機器２１６又は部品に対するデータトレーサビリティのための特定の物品識別子、例えば、オペレータ製品の特定の「実行」に関連する製造コードを求めるための機器、時刻を求めるためのクロック２１８、テープ適用力を求めるための力センサ２２０、テープ又は物品の基材の状態を求めるためのセンサ２２２、テープの配置及び欠陥を検出するための視覚システム２２４、及びテープ適用が行われているプロセスのプロセス速度を求めるためのセンサ２２６を更に含むことができる。

【0048】

本明細書で提供される例は、使用することができるセンサ、プロセッサなどの一部の例に過ぎず、他のセンサ、プロセッサ、検出器などをデータ取得機器２０８に含めることができる。本明細書で説明されるモジュールの一部若しくは全部、又はそのサブセットは、モジュール式プラグアンドプレイベースでテープ適用プロセスに含めることができる。テープ自動化プロセス２０２に提供されるか又はテープ自動化プロセス２０２によって生成される入力、制御信号、及びデータに基づいてテープ適用プロセスを適合させるために、ローカル又はリモート計算回路２３０を利用するフィードバックループ２２８を提供することができる。以下では、図１９～図２０を参照して、計算回路２３０について詳細に説明する。

【0049】

拡張ライナーモジュール
図７は、いくつかの実施形態による、ライナー交換装置３００を示す。ライナー交換装置３００は、テープロール３０４が巻き出され、拡張ライナー交換装置３０６への入力として提供される、巻き出しステーション３０２を含むことができる。装置３００はまた、図７に詳細に示されていない張力制御部及びガイドを含むことができる。テープロール３０４は、テープ「チャック」又はテープコア３０８を含むことができ、いくつかの実施形態では、電気的又は機械的張力制御機構を制御して、テープロール３０４及び拡張ライナーロール３２２を巻き戻すことができる。

【0050】

テープロール３０４上に提供されるテープは、第１の（例えば、上側）表面上に接着テープ３１０を有し、第２の（例えば、底部）表面上に初期ライナー３１２を有するテープ基材を含むことができる。接着テープ３１０は、アクリル発泡体テープ、両面ポリエチレン発泡体、両面ポリウレタン発泡体、両面フィルムテープ、両面ティッシュテープ、両面金属化バッキングテープ、接着転写テープ、及び他の例を含むことができる。初期ライナー３１２は、ポリプロピレン、ポリエステル、紙、他のポリマーフィルム、又は他の許容可能なライナー材料などを含むことができる。

【0051】

テープロール３０４は、遊星テープロールを含むことができる。対照的に、大容量、高レベルテーピング用途に利用可能な他のテープロールとしては、レベルワウンドロールが挙げられる。レベルワウンドロールは、ロールを交換するための切り替えがほとんどなく、長い実行時間を提供する。レベルワウンドテープは、ロール安定性のために２つのライナーを含むことができる。しかしながら、レベルワウンドテープロールは高価であり、特殊な変換装置及び特殊な張力制御された巻き出し装置を必要とし、いくつかのテーピング作業には有効な解決策ではない場合がある。更に、現在、拡張ライナーを有する接着転写テープしか容易に製造することができないが、それは製造コストを増加させる。今日、拡張ライナー両面テープを製造することは非常に困難である。現在、両面拡張ライナーテープは、ライナーをキスカットし、テープの幅広ロールからテープセクションをストライプ状に除去し、次いでストライプの中央を細長く切ることによって、変換プロセスで製造することができる。これは現在では高額なプロセスである。いくつかのテープは、接着剤が各面に付着するのを防止するために可撓性拡張ライナーを追加する追加のレベルワウンドロール変換プロセスにおいて、拡張ライナーを用いて作製することができる。この追加の変換プロセスは、エンドユーザに対して全体的なテープコストを追加する。拡張ライナー交換装置３０６を使用して適用される追加の拡張ライナーを有する遊星テープロールは、テーピングのための費用効果の高い解決策を提供することができる。

【0052】

ライナー交換装置３０６は、複数のローラ３１６、３１８を有するニップロールアセンブリ３１４を含むことができる。ローラ３１６、３１８は、金属（例えば、鋼鉄、クロム被覆鋼鉄、又は剥離被覆金属ローラ、及び関連材料）、ゴム（例えば、シリコーンゴム、又は同様のゴム）、又はそれらの組み合わせを含むことができる。実施例では、一方のローラ３１６、３１８は金属を含むことができ、他方のローラ３１６、３１８はゴムを含むことができる。ニップロールアセンブリは、拡張ライナーを、ほぼ１００％の接触で、かつ気泡がないか又は気泡が最小限の状態で、非ライナー側又は露出した接着テープ表面に積層するように設計されている。実施例では、ニップロールアセンブリ３１４は、張力コントローラ及びガイド（図７には示さず）を含むことができる。実施形態では、張力コントローラは、手動で又は自動的に調整されるバネ式フェルトパッド牽引システムとすることができる。実施形態では、張力コントローラは、電子磁気粒子クラッチを含むことができ、磁気粒子クラッチは、ライナー交換装置３０６に対してリモート又はローカルの制御システムによって制御される電磁クラッチを含む。他のロール張力制御デバイスを使用することもできる。

【0053】

ニップロールアセンブリ３１４は、入力側で、基材幅を有するテープ基材を受け入れることができる。テープ基材は、接着テープ３１０と、接着テープと同じ又は実質的に同じ幅である初期ライナー３１２とを含むことができる。初期ライナー３１２は、シリコーン剥離コーティング又は非シリコーン、低接着性裏面コーティング、又は接着剤が低接着性を有するポリマーフィルムなどの剥離コーティングを含む非接着性ライナーであり得るが、実施形態はこれらに限定されない。ニップロールアセンブリ３１４はまた、入力側で、接着テープ幅よりも大きい拡張幅を有する拡張ライナー３２０を受け入れることができる。拡張ライナーは、ライナー除去を開始するための縁部の形成を可能にすることができる。拡張ライナー３２０は、拡張ライナーロール３２２を使用して提供することができる。拡張ライナー３２０は、非接着性ライナーを含むことができる。実施例では、テープ基材幅は、５ミリメートル超、又は１６ミリメートル超、又は２５ミリメートル超、又は５０ミリメートル超とすることができる。接着テープ３１０は、最大約２５．４ミリメートルの厚さとすることができる。実施例では、接着テープ３１０は、約１．６ミリメート超の厚さとすることができる。ライナーの厚さは通常約０．３ミリメートルであり、１．６ミリメートル厚のテープを含めて、全厚は約１．９ミリメートルである。しかしながら、ライナーの厚さは、最大１ミリメートルの厚さとすることができる。

【0054】

ニップロールアセンブリ３１４は、初期ライナー３１２とは反対の表面上でテープ基材に積層された拡張ライナー３２０を有するテープ基材を出力することができる。実施形態では、ニップロールアセンブリ３１４は、拡張ライナー３２０をテープ基材の中心又はほぼ中心に置くことができ、他の実施形態では、拡張ライナーは、テープ基材の１つの長縁部に沿って位置合わせすることができる。拡張ライナー３２０は、ポリオレフィンポリマー、ポリプロピレン材料、ポリエステル、紙などを含む非弾性材料を含むことができる。拡張ライナーは、ポリオレフィン材料から作製することができる。ライナー交換装置３００は、拡張ライナー３２０がテープ基材に積層された後にテープ基材を分割するためのスプリッタ又はスライサ（図７には図示せず）を提供することができる。実施例では、テープ基材は、幅方向に、中央又はほぼ中央で分割されて、２つの等しい又はほぼ等しい幅のテープ基材を提供し、これは、片側拡張ライナーを有するテープの２つのロールを生成する。これらの分割されたテープ基材を２つの遊星ロールに巻き取ることが可能である。ライナー交換装置３００は、拡張ライナー、初期ライナー、又はテープのうちの１つ以上に印刷するためのプリンタ（図７には示さず）を含むことができる。プリンタは、レーザプリンタ、レーザスクライブ、インクジェットプリンタなどを含むことができる。印刷は、積層の前、積層の後、又は積層中に行うことができる。実施形態では、プリンタは、パートラッキング又はデータ記録トラッキングのために使用され得る各テープセグメントのためのシリアル番号を作成するために、プロセスにおいて実行するか、又はプロセス内で使用することができる。

【0055】

ライナー交換装置３００は、ニップロールアセンブリ３１４の出力側にライナー剥離アセンブリ３２４を更に含むことができ、ライナー剥離アセンブリ３２４は、初期ライナー３１２を除去するように構成される。初期ライナー３１２は、ライナー剥離アセンブリ３２４で剥離された後、製品ライナー巻き取りロール３２６に巻き取ることができる。

【0056】

図７の構成要素の少なくともいくつかは、コンピューティングシステム、例えば、図６の計算回路２３０によって制御することができる。例えば、ニップ制御アセンブリ３１４の移動は、速度に関して制御されて、速度を維持するか、又は拡張ライナー交換装置３００のニップロールによって加えられる力を調整して、オペレータの組立ラインの速度に一致させることができる。したがって、拡張ライナーロール３２２及びテープ巻き出しステーション３０２の速度は、テープ基材や拡張ライナー３２０などを適切な速度で提供するように制御することができる。ニップ制御アセンブリ３１４又は関連する入力テープロール３０４若しくは拡張ライナーロール３２２上の張力は、データ取得機器２０８からの入力に基づいて制御することができる。視覚システム２２４（図６）は、拡張ライナー３２０を中心合わせする際の支援のための入力を提供することができる。

【0057】

図８は、いくつかの実施形態による、拡張ライナープロセスの様々な点におけるテープ断面を示す。テープ断面を説明する際に図７の要素が参照され、したがって、図８の同様の参照番号は、図７の対応する要素を指す。

【0058】

入力ステージ４００において、テープは、接着剤４０２、例えばアクリル発泡体を含む。接着剤４０２と同じ幅を有する製品ライナー４０４が含まれる。入力テープがニップロールアセンブリ３１４に供給されると、拡張ライナー４０８が積層され、接着剤４０２上の中心に置かれる。拡張ライナー４０８は、接着剤４０２よりも幅広とし、接着剤が関連する表面に適用された後、拡張ライナー４０８の除去を容易にすることができる。拡張ライナー４０８の幅は、好ましくは入力テープよりも少なくとも３ミリメートル広く、好ましくは入力テープよりも少なくとも約６ミリメートル広く、更に好ましくは入力テープよりも約１２ミリメートル広い。典型的な入力テープ基材は、約１５０ミリメートル幅未満であり、より典型的には、約１２～５０ミリメートル幅の範囲である。出力ステージ４１０では、ライナー剥離アセンブリ３２４で製品ライナー４０４が除去された後のテープの底面図が示されている。図示されるように、拡張ライナー４０８は接着剤４０２よりも幅が広い。いくつかの実施形態では、接着剤４０２は、２つのテープ片を提供するように、中心又はほぼ中心で分割することができ、各片に部分拡張ライナー４０８が取り付けられる。次いで、片側に拡張ライナー４０８を有するこれらの２片のテープを２つの遊星ロールに巻くことができる。

【0059】

表面特徴判定モジュール
図９は、いくつかの実施形態による、表面特徴判定モジュール５００を示す。表面特徴判定モジュール５００は、多機能表面特徴判定モジュール１０４としてモジュール式テープ適用システム１００と共に利用することができる。表面特徴判定モジュール５００は、基材、基材表面、又は感圧性接着テープ及び液体構造用接着剤を含む結合プロセスで使用される接着剤のうちの少なくとも１つを評価することができる。１つ以上の実施形態では、表面特性判定モジュール５００は、表面湿潤性又は接触角の測定に基づいて、表面の表面エネルギーの特徴判定又は推定を提供することができる。更に、モジュール５００は、オペレータが表面洗浄及び表面改質プロセスに関する課題を解決し、表面が十分に洗浄又は調製されているかどうかに関する不確実性を低減するのを助けることを目的とすることができる。モジュール５００は、表面（テープ表面、製品ライナー又は拡張ライナーを含む任意のライナー表面、テープが接着される基材の表面、又は他の関連する表面を含む）が接着剤及びテープ結合に許容可能であることを確認するためのデータを提供することができる。表面は、基材、テープ若しくは他の接着剤、テープライナー、又は任意の他の表面若しくは表面の組み合わせ上に配置することができる。基材表面は、アルミニウムなどの金属、ナイロン、ポリプロピレン若しくは別のポリマーから作製された物品などのポリマー基材、エポキシコーティング、エナメル、塗料、コーティング、又はオペレータがテープを取り付けるか若しくは液体構造用接着剤を適用することを望む任意の他の物質を含むことができる。

【0060】

表面特徴判定モジュール５００は、基材組成、表面組成、表面粗さ、プライマー属性並びにプライマー被覆率及び量、表面温度、表面エネルギー、湿潤性、周囲温度、露点、相対湿度などを含む属性又はパラメータを測定する又はそれらの特徴判定を行うことができる。特徴を判定される属性又はパラメータは、接着結合を含む結合にとって重要であり得る。

【0061】

一般に、表面特徴判定モジュール５００は、接着のために基材５０３の表面５０５の表面品質の特徴判定を行うように構成することができる。モジュール５００は、基材５０３の表面５０５又は周囲環境の少なくとも１つの特性を検出し、少なくとも１つの特性を示す値を提供するように構成されたセンサ又は複数のセンサ５０２を含むことができる。モジュール５００は、センサ５０２によって提供された値に基づいて、表面５０５の少なくとも１つの表面品質パラメータを求め、少なくとも１つの表面品質パラメータに基づいて、表面結合適用（例えば、図５のシステム１００のテープ適用１１６又は液体接着剤適用）のための少なくとも１つの処理パラメータを求めるように構成することができるプロセッサ５０１を更に含むことができる。

【0062】

表面特徴判定モジュール５００は、基材５０３の特性、状態、及びパラメータを検出するための１つ以上のセンサ（すなわち、基材センサ）５０２を含む。基材５０３は、任意の好適な材料、例えば、金属、ポリマー、セラミック、若しくはガラス材料のうちの少なくとも１つ、又は好適な材料のうちの１つ以上を含むコーティングを含むことができる。

【0063】

１つ以上の実施形態では、基材センサモジュール５０２の少なくとも２つのセンサが、テープ適用中の任意の所与の時間に使用される。基材センサモジュール５０２は、任意の適切なセンサ、例えば、光吸収帯域センサ、温度センサ、表面エネルギー接触角センサ、機械センサ、撮像センサなどを含むことができる。例えば、図２１は、反射モードセンサ１７００の一実施形態の概略側面図である。反射モードセンサ１７００は、エミッタ１７０２及び検出器１７０４を含むことができる。エミッタ１７０２は、任意の好適なエミッタ又は複数のエミッタ、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザ、垂直共振器レーザ、又はレーザダイオードのうちの少なくとも１つを含むことができる。１つのエミッタ１７０２を含むように図示されているが、センサ１７００は、任意の好適な数のエミッタを含むことができる。更に、エミッタ１７０２は、任意の適切な波長又は波長帯域、例えば、紫外線、可視光線、近赤外線、赤外線などを有する電磁放射線１７０８を放出するように構成することができる。１つ以上の実施形態では、エミッタ１７０２は、金属表面上の汚染物質の炭素－水素（Ｃ－Ｈ）結合を測定するために、＋／－１５０ｎｍの半値全幅を有する３４５０ｎｍの波長の電磁放射線を放出するように構成される。この波長領域は、金属表面上の油又は他の有機表面汚染物質を検出するのに有用であり得る。１つ以上の実施形態では、エミッタ１７０２は、第１の波長及び第２の波長を有する電磁放射線を放出するように適合され、第１の波長は第２の波長とは異なる。エミッタは、任意の適切な数の波長の電磁放射線を放出するように構成することができる。１つ以上の実施形態では、エミッタ１７０２は、少なくとも４３００ｎｍの帯域幅を有し、半値全幅が＋／－２５０ｎｍである電磁放射線を放出することができる。１つ以上の実施形態では、エミッタ１７０２は、広帯域エミッタとすることができる。

【0064】

１つ以上の実施形態では、センサ１７００は、異なる波長の少なくとも１つの信号エミッタ及び１つの基準エミッタを含む。そのような実施形態では、基準波長範囲は、汚染物質が化学結合による有意な吸収を呈さないように選択される。この基準を使用して、ベース基材の反射率に影響を及ぼすベースラインを差し引くことができる。１つ以上の実施形態では、基材１７０６は、その波長で有意に吸収しない。

【0065】

検出器１７０４は、エミッタ１７０２によって放出され、基材１７０６によって反射される電磁放射線１７０８の少なくとも一部を検出するように配置される。検出器１７０４は、任意の好適な検出器又は複数の検出器、例えば、光検出器、フォトダイオード、フォトレジスタ、又は電磁場強度の変化を検出することができる任意の構成要素のうちの少なくとも１つを含むことができる。１つの検出器１７０４を含むように図示されているが、センサ１７００は、任意の好適な数の検出器を含むことができる。検出器１７０４は、電磁放射線の１つ以上の離散波長帯域を検出するように構成することができる。１つ以上の実施形態では、検出器１７０４は、３４５０ｎｍの検出ターゲット波長及び＋／－１５０ｎｍの半値全幅を有することができる。１つ以上の実施形態では、検出器１７０４は、広帯域検出器とすることができる。センサ１７００は、エミッタ１７０２と検出器１７０４との間に配置することができる光シールド１７０８を更に含むことができる。光シールド１７０８は、エミッタ１７０２によって放出され、最初に基材１７０６によって反射されることなく検出器１７０４に向けられる電磁放射線を遮断するように構成することができる。

【0066】

図９に戻ると、基材センサモジュール５０２は、視覚汚染センサ５０４を含むことができる。視覚汚染センサ５０４は、カメラ、拡大鏡、又は視覚データを取得又は検査することができる任意の他のデバイスを含むことができ、清浄度又はその欠如、基材表面上の過剰なデブリ又は塵埃、過剰な油性などの状態を検出することができ、画像認識方法、統計的方法、又は機械的方法を使用してこの検出を容易にすることができる。

【0067】

１つ以上の実施形態では、視覚汚染センサ５０４は、ＦＴＩＲを利用して、異なる吸光度又は透過率スペクトルを提供する波長の広いスペクトル領域を基材上で走査することによって、基材５０３のバルク材料、基材の表面材料、又は基材の表面５０５上の汚染物質を識別することができる。ＦＴＩＲを使用して汚染を検出することができるだけでなく、重要なスペクトル信号の強度を、表面上の汚染の量に対して直接較正することができる。

【0068】

ＦＴＩＲは非常に有用な技術であるが、高価であり、表面走査を完了するのに必要な時間に関連して処理ライン上で実施するのが困難である。ＦＴＩＲは、静止した基材を測定し検査するのに有用であるが、移動する基材にはあまり適していない。

【0069】

例えば、図２２は、基材の表面の異なるレベルの汚染に対するＦＴＩＲスペクトルの吸光度対波長のプロット１８００である。一般に、ＦＴＩＲスペクトルのスペクトル帯域は、特定の汚染物質が特定の基材材料によって吸収されない特定の波長又は波長帯域を吸収する場合に識別することができる。識別されたスペクトル帯域で放出するエミッタと、反射されたスペクトル帯域を検出する検出器とを含むセンサを識別することができる。汚染物質によって吸収されない特定の波長又は波長帯域の電磁放射線を放出する別個の基準エミッタを利用することもできる。

【0070】

１つ以上の実施形態では、テープは、アルミニウムなどの金属基材に適用することができる。有機油は、典型的には、そのような金属基材を処理する際に使用され、基材上の主な表面汚染源となる可能性がある。有機汚染物質は、約３０００～３８００ｎｍの範囲の炭素－水素吸収帯を示すことがある。対照的に、アルミニウムなどの金属基材は、典型的には、この範囲では吸収しない。したがって、ＦＴＩＲセンサによって検出される吸収の大部分は、汚染物質からのものであり、基材からのものではない。

【0071】

図２２に示すように、ＯＭＮＩＣ９測定及び解析ソフトウェア（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（Ｃｈｉｃａｇｏ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ，ＵＳ））を実行するＴｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｎｉｃｏｌｅｔ ｉＳ１０ ＦＴＩＲ分光計を使用して、Ｔｒｉ－Ｃｏｏｌ ＭＤ－１ Ｍｉｃｒｏ－Ｄｒｏｐ Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ（Ｔｒｉｃｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｅｗａｕｋｅｅ，ＷＩ，ＵＳ）から入手可能）のＦＴＩＲスペクトルを測定した。図２２に含まれる単位は、Ｌｏｇ（１／Ｒ）対波数（１／ｃｍ）である。３０５０～２７００の波数範囲（１／ｃｍ）にピークが見られる。これらは、以下の表１に詳述されるような有機化合物に特徴的な様々な種類の炭素－水素結合に対応する。Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ＩＲ Ｂａｎｄ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｓを参照。Ｂｅｒｋｅｌｅｙ Ｌａｂ、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ［オンライン］、［２０２２／０３／３０に検索］。インターネット＜ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ２．ｌｂｌ．ｇｏｖ／ｍｍａｒｔｉｎ／ｂｌ１．４／ＩＲｂａｎｄｓ．ｈｔｍｌ＞から検索された（波数３３４０～２７８０（１／ｃｍ）の炭素－水素結合吸光度の範囲を示す）。

【表1】

【0072】

Ｔｒｉ－Ｃｏｏｌ ＭＤ－１ Ｍｉｃｒｏ－Ｄｒｏｐ Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔを、６つの異なる汚染レベルで、２インチ×５インチの寸法を有するアルミニウム試験パネル上に配置した（条件１～６）。試験パネルをまず当該技術分野で公知の洗浄プロセスを使用して洗浄し、次いで３～４滴のＴｒｉ－Ｃｏｏｌ ＭＤ－１ Ｍｉｃｒｏ－Ｄｒｏｐ Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ油で汚染した。以下は、図２３のスペクトル１８００を生成するために測定された６つの条件である。図２３の単位は、％透過率計算を使用して機器ソフトウェアによって計算されたパーセント反射率（％Ｒ）である。測定は反射率測定であったので、透過率計算は反射率に対応する。ｘ軸上の単位は、再び機器ソフトウェアを使用して、波数（１／ｃｍ）から波長（ｎｍ）に変換されている。波数（１／ｃｍ）と波長（ｎｍ）との間の変換は、波長＝１Ｅ７／波数である。観察された％Ｒの減少は、これらの波長における汚染物質（Ｔｒｉ－Ｃｏｏｌ ＭＤ－１）による電磁放射線のより大きな吸光度に対応する。

【0073】

●条件１（対照）：油コーティングをアルミニウム試験パネルから除去した。パネルを、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶媒ＣＡＳ番号：７８－９３－３（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｉｎｃ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ，ＵＳＡ）から入手可能）、５０／５０ＩＰＡ／水溶液を用いた２回の拭き取り、及び３回のアセトン溶媒拭き取りで更に洗浄した。条件１のグラフは図示しないが、図２３Ｄの条件６のグラフと同様である。
●条件２：３～４滴のＴｒｉ－Ｃｏｏｌ ＭＤ－１ Ｍｉｃｒｏ－Ｄｒｏｐ Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔ油を各試験パネルの表面上に配置し、小さいキムワイプティッシュで均一に広げた。試験パネルの表面は、油っぽい光沢のある外観を有していた。条件２のグラフは図示していない。
●条件３：条件２からの試験パネルを大きなキムワイプで１回拭いた。図２３Ａは、条件３下の試験パネルのスペクトルのグラフである。
●条件４：条件３からのパネルを大きなキムワイプでもう１回拭いた。油は、試験パネルの表面上でもはや可視ではなかった。図２３Ｂは、条件４下での試験パネルのスペクトルのグラフである。
●条件５：条件４からのパネルに、ティッシュで１回のＩＰＡ溶媒拭き取り（すなわち、ＩＰＡ上への噴霧、キムワイプによる拭き取り）を行った。図２３Ｃは、条件５下の試験パネルのスペクトルのグラフである。
●条件６：条件５からのパネルに、ティッシュで１回のアセトン溶媒拭き取り（アセトン上への噴霧、キムワイプによる拭き取り）を行った。図２３Ｄは、条件６下での試験パネルのスペクトルのグラフである。

【0074】

各洗浄後、パネルをＮｉｃｏｌｅｔ ｉＳ１０ ＦＴＩＲ分光計で走査して、図２３Ａ～図２３Ｄのグラフを得た。

【0075】

図２３Ａ～図２３Ｄに示されるように、特定の波長ピーク高さは、特定の条件毎に変化する。Ｔｒｉ－Ｃｏｏｌ ＭＤ－１油は、鉱油に類似した有機油であり、炭素－水素結合に起因して約３４５０＋／－１５０ｎｍに強いピークを有する。このピークは、全ての有機汚染物質について見ることができる。更に、ほとんどの裸の金属基材は、この波長において有意な吸光度を有さない。この種類の汚染物質が表面上に存在する場合、汚染物質の量は、ＦＴＩＲスペクトルに示されるように吸光度の量に比例するはずである。

【0076】

離散波長ＬＥＤエミッタ光及び関連するフォトダイオード検出器を使用して、狭い波長帯域で同様のスペクトル出力を提供することができる。基材５０３の表面５０５を監視するために、ＬＥＤエミッタ及び関連するフォトダイオード検出器は、ＬＥＤエミッタが電磁放射線で表面を照明するように取り付けられる。このような放射線は、正確な角度で直接フォトダイオード検出器に反射され、フォトダイオード検出器は、図２１に示すような特定の吸収帯を検出する。信号を増強するために、集光レンズ、ミラー、及びフィルタを使用することができる。表面５０５上の汚染に対して、ＬＥＤ放出電磁放射線は、一次汚染物質によって吸収され、基材５０３によって吸収されないことが知られている波長を放出するように選択される。例えば、炭化水素油汚染物質は、３４５０ｎｍ＋／－１５０ｎｍの波長帯域内に強い炭素－水素結合吸光度を有する。アルミニウム及び鋼などの典型的な金属は、この波長では吸収しない。この範囲の吸光度は、表面上の炭化水素油又は界面活性剤を示す。ＬＥＤは、通常、狭い波長帯域の電磁放射線を放出する。メタン検出器ＬＥＤ光エミッタ及び関連するフォトダイオード検出器は、この波長範囲における吸光度を測定することができ、表面５０５上の炭化水素油を検出するように配置することができる。反射率信号に影響を与え得る基材表面５０５の変化を説明するために、基準ベースライン波長も測定することができる。ベースラインに対するピーク高さ又は面積を使用して、信号強度を求める。例えば、４３００ｎｍの範囲で発光するＬＥＤは、ベースラインに適した基準波長を提供することができる。そのようなＬＥＤは、二酸化炭素（ＣＯ２）を検出するために使用されるものに対応する。このシステムは、ＦＴＩＲと比較して比較的安価かつ高速であり、移動する物品又はウェブを測定することができるという利点を提供する。ＬＥＤエミッタ及び関連するフォトダイオード検出器は、１分間に１０００回を超える測定を行うことができ、平均１０回の測定を行って１分間当たり約１００回の平均測定を行うことができる。この技術では、吸収強度は、表面上の汚染物質の量に対して較正することもできる。

【0077】

この離散波長システムは、離散波長範囲で吸収する化学官能基を有さない限り、汚染物質を検出しないことに留意されたい。少量の炭化水素官能基を示すシリコーン油などのいくつかの汚染物質は、炭素－水素結合のわずかな存在を有し、３４５０ｎｍ＋／－１５０ｎｍ帯域内の離散波長を使用して検出することが困難である。少量のシリコーン油による汚染は、接着力の低下に著しい影響を及ぼす可能性がある。特定のシリコーン油汚染物質に対して、別の離散波長帯域を選択することができる。例えば、シリコーン油汚染物質は、７９００ｎｍ＋／－１００ｎｍの波長で強い吸光度を有し得る。

【0078】

図９に戻ると、基材センサ５０２は、表面エネルギー又は表面湿潤性センサ５０６を更に含むことができる。表面エネルギー又は湿潤性センサ５０６は、図１０を参照して本明細書でより詳細に説明される。

【0079】

基材の表面粗さは、ほとんどのテープ及び接着剤の接着に有意に影響を及ぼす可能性がある。基材センサ５０２は、表面粗さセンサ５０８を更に含むことができる。表面粗さセンサ５０８は、機械センサ、光学センサ、又はカメラなどの画像捕捉デバイスを含むことができる。表面粗さは、画像取り込みデバイスからの画像に基づいて測定又は推定することもできる。例えば、表面５０５又は基材５０３の捕捉画像は、対象表面粗さを推定又は測定するために、既知の粗さの基準画像と比較することができる。他のセンサを使用して、表面粗さを評価することもできる。

【0080】

基材センサ５０２は、表面組成センサ５１０を更に含むことができる。任意の好適な表面組成センサ又は複数の表面組成センサ、例えば、近赤外線スペクトロスコピー（ＮＩＲＳ）センサ、ＵＶ－ＶＩＳセンサ、フーリエ変換赤外分光（ＦＴＩＲ）センサ、Ｘ線蛍光（ＸＲＦ）センサ、光励起電子放出（ＯＳＥＥ）センサ、若しくはレーザ誘起ブレークダウン分光（ＬＩＢＳ）センサ、又は任意の他の光学若しくは物理分光センサのうちの少なくとも１つを利用することができる。測定は、機器の全範囲にわたって、そのような範囲の１つ以上の部分にわたって、又はスペクトルの個別セグメントにわたって行われてもよい。例示的な物理分光センサは、超音波プローブなどの音響スペクトルセンサ、及び振動ピックアップ、機械的スタイラス、及び水分センサを含む。

【0081】

基材センサ５０２は、基材５０３がテープ又は接着剤（例えば、液体接着剤）による結合に最も貢献する温度であるかどうかを判定するのを助け得る表面温度センサ５１２（非接触赤外線温度センサを含み得る）を更に含むことができる。この温度は、周囲条件及び以前の貯蔵温度、並びに他の要因に依存して変化する可能性がある。１つ以上の実施形態では、表面温度センサ５１２は、表面の汚染又は変形を回避するために非接触センサとすることができる。

【0082】

本特許における液体接着剤は、組立プロセスにおいて使用される液体若しくはペースト構造用接着剤又は半構造用接着剤、例えば、一液型若しくは二液型エポキシ、ウレタン、アクリル、シリコン、及び同様の接着剤を指す。

【0083】

他の表面センサ５０２は、選択されたスペクトル領域の単色光、レーザ、又はＬＥＤを使用して、電磁スペクトルのサブセット（例えば、好ましくはＵＶ－ＶＩＳ－ＮＩＲ－ＩＲ領域内の特定の波長又は波長帯域）をサンプリングし、サンプリングされたスペクトル領域のサブセット内の汚染物質スペクトルシグネチャに基づいて特定の汚染物質を発見又は識別することができる。

【0084】

基材センサ５０２は、表面を照らす適切なＵＶ光によってトリガされるＵＶ蛍光センサ５１４を更に含むことができる。そのようなセンサ５１４は、プライマー内のＵＶ添加剤を検出及び測定するために紫外線（ＵＶ）センサを使用することによって、プライマーの存在若しくは量、又は十分なプライマーの存在を検出することができる。

【0085】

表面特徴判定モジュール５００は、テープ５１８の特性、状態、又はパラメータを検出するためのテープセンサ５１６を更に含むことができる。テープセンサ５１６は、視覚汚染センサ５２０及び表面温度センサ５２２を含むことができる。視覚汚染センサ５２０及び表面温度センサ５２２は、テープ適用動作５２４中にテープが接着される基材５０３の同様の特性を測定する視覚汚染センサ５０４及び表面温度センサ５１２と同様である、同じである、又は併置することができる。

【0086】

センサ５０２によって検出される基材５０３の表面５０５の少なくとも１つの特性は、任意の適切な特性又は複数の特性、例えば、基材５０３の表面５０５上のプライマーの存在、表面温度、塵埃、デブリ、表面汚染、表面濡れ、及び他のセンサを含むことができる。

【0087】

基材センサ５０２などのセンサは、基材５０３に対して是正処理を提供する、又は他の是正機能を実行するように構成された是正装置５２８に出力信号５２６を提供することができる。是正機能は、溶媒洗浄モジュール、拭き取り、スクラビング、塵埃及びデブリ除去、研磨モジュール、プラズマ処理装置、火炎処理装置、レーザ処理装置、コロナ処理装置、超音波処理装置、又は基材の加熱などの他の処理プロセスを含む表面処理プロセスを含むことができる。これらの是正プロセスは、基材へのテープ又は接着剤の接着力向上のために、表面を洗浄する、及び／又は基材５０３の表面エネルギー又は湿潤性を増加させるように設計される。同様に、テープセンサ５１６は、是正装置５２８に出力信号５３０を提供することができる。信号５２６及び５３０は、基材５０３又はテープ５１８に処理を施すために是正装置５２８を使用するようにオペレータに警告する視覚又は音声指示を含むことができる。表面特徴判定モジュール５００は、トラブルシューティング目的で、又は将来の結合プロセスにおいて設定される環境パラメータを求めるために、これらのデータ及び他のデータを記録することができる。

【0088】

表面特徴判定モジュール５００は、テープセンサ５１６又は基材センサ５０２のうちの少なくとも１つのセンサに連結されたプロセッサ５０１を更に含むことができる。いくつかの実施例では、プロセッサ５０１は、テープセンサ５１６又は基材センサ５０２のうちの２つ以上のセンサに連結することができる。プロセッサ５０１は、センサ５０２の測定値（例えば、センサによって提供される値）に基づいて、表面５０５の少なくとも１つの表面品質パラメータを求め、少なくとも１つの表面品質パラメータに基づいて、表面結合適用のための少なくとも１つの下流又は上流処理パラメータを求めることができる。少なくとも表面品質パラメータは、任意の適切なパラメータ、例えば、温度、粗さ、表面エネルギー、デブリ、汚染物質などを含むことができる。

【0089】

更に、処理パラメータは、任意の適切なパラメータ、例えば、環境温度、力の量、処理速度、プライマー塗布、表面加熱、研磨調整、洗浄プロセスなどを含むことができる。プロセッサ５０１は、不良表面品質状態の検出に応答して、実行する是正措置の指示を提供することができる。本明細書で使用される場合、「不良表面品質状態」という語句は、基材表面へのテープ又は接着剤の接着に悪影響を及ぼし得る任意の状態を意味する。指示は、表面研磨プロセスを調整するか、又はテープ、基材、若しくはライナーのいずれかの表面上で任意の他のプロセスを実行するか、又はそれらの何らかの組み合わせの推奨を含むことができる。指示は、プライマーアプリケータシステムにサービスを提供する推奨を含むことができる。指示は、潜在的な是正措置又はテープが適用されている基材の洗浄若しくは処理の推奨を含むことができる。指示は、テープ又はテープが適用されている基材のうちの少なくとも一方の表面処理プロセスを調整する推奨を含むことができる。他の推奨、例えば、基材の洗浄、基材の下塗り、基材の表面処理、基材のプラズマ又はコロナ処理、基材の研磨、基材の加熱、又は基材の乾燥のうちの少なくとも１つを提供することもできる。上記の例は、プロセッサ５０１によって提供される是正措置の推奨の数又は性質を限定するものではない。１つ以上の実施形態では、プロセッサ５０１は、任意の適切な技術を使用して選択された是正措置を実行するように構成された機械又はモジュール（例えば、図５のシステム１００の表面洗浄モジュール１０２）を制御するように更に構成される。

【0090】

プロセッサ５０１は、任意の適切な技術を使用して、センサ５０２によって提供された値に基づいて基材５０３の表面５０５の表面組成を識別するように更に構成することができる。例えば、基材５０３の表面５０５の表面組成は、光吸収帯域センサによって提供された値に基づいて識別することができる。予期せぬ表面組成が検出された場合、プロセッサ５０１は、予期せぬ表面組成の検出に応答する通知又はフィードバックを提供するように更に構成される。本明細書で使用される場合、「予期せぬ表面組成」という語句は、予想されるものではない表面材料、又は表面が汚染されている、例えば、テープが適合するように選択されたものとは異なる表面を意味する。

【0091】

プロセッサ５０１は、表面の少なくとも１つの表面品質パラメータに基づいて、表面結合適用の成功確率の予測を生成するように更に構成することができる。そのような成功の予測は、任意の好適な技術、例えば、接着剤予測システムに関して本明細書に説明される技術のうちの１つ以上を使用して求めることができる。表面結合適用の成功の予測は更に、特定のテープ若しくは接着剤、基材組成物、又は表面の少なくとも１つの特性のうちの少なくとも１つに基づくことができる。

【0092】

図１０は、いくつかの実施形態による、接触角６１０（典型的には水接触角）を検出し、基材５０３の表面湿潤性又は表面エネルギー及び表面粗さ６０４を計算するためのセンサ６００のブロック図である。センサ６００は、湿潤性センサ５０６及び表面粗さセンサ５０８のうちの一方又は両方（図９）の動作を実行することができる。

【0093】

表面エネルギーは、固体の表面張力であり、典型的には単位長さ当たりのエネルギーの単位で測定される。表面エネルギーは、固体が他の材料と接触してどのように挙動するかを求め、基材５０３の特定の用途では、基材に接着されているテープと接触して基材がどのように挙動するかを求めることができる。表面エネルギーは、通常、表面試験の湿潤性（例えば、接触角、湿潤張力、湿潤面積パーセント）によって間接的に推定され、表面エネルギー及び接着に相関することが知られている。試験及び検出は、連続的に、又はスポットチェック中に、又は周期的に行うことができる。

【0094】

センサ６００は、基準液滴６０６を入力として受け取る。液滴６０６は、（汚染を回避する必要性及び物品表面から液滴を除去する能力を考慮して）ＵＶ光に曝露されたときに蛍光を発して液滴をより可視的にするＵＶ蛍光材料を含有することができる。液滴６０６は、１つ以上の異なる種類とし、既知の表面張力を有することができる。実施例では、液滴６０６は、極性液体（典型的には水）を含むことができる。

【0095】

液滴６０６は、試験される基材５０３に適用される。カメラ６０８は、基材５０３との接触角を観察又は測定又は推定するために、目視検査又はコンピュータベースの検査に使用することができる。接触角は、例示的な実施形態では、固体－液体界面と液体－気体界面とが出会う三相接触点において液滴６０６と基材５０３との間に形成される角度である。エネルギーが高い表面ほど、より低い接触角を有する所与の液体に対して湿潤性が高く、エネルギーが低い表面ほど、より高い接触角を有する所与の液体に対して湿潤性が低くなる。したがって、湿潤性測定値（例えば、接触角測定値）は、表面エネルギー及び接着値と相関させることができる。別の実施例では、湿潤性は、表面上への既知の数の液滴の堆積を制御し、続いて表面の画像を捕捉し、液滴によって覆われた表面積の量を求めることによって推定することができる。

【0096】

水接触角測定は、表面上のシリコーン油汚染を検出し、求めるための非常に有効な技術である。水接触角の変化を使用して、表面上の汚染の量を求めることができる。

【0097】

表面粗さ６０４は、カメラ６０８によって撮影されたカメラ画像を用いてオペレータによる主観的な観察によって測定することができる。接触角、表面粗さ、表面エネルギー、又は湿潤性を推定するための他の方法も使用することができる。

【0098】

テープロール接合ステーション
図１１は、いくつかの実施形態による、テープロール接合装置７００を示す。テープロール接合装置７００は、両面テープの少なくとも２つのロールを保持するためのスプール（例えば、少なくとも２つのテープコアホルダ）と、連続動作及びテープロール交換の時間短縮のために、テープの複数のロールを巻き出し、新しい（又は完全な）テープロール７０２を、使い切った（又はほぼ使い切った）テープロール７０４に接合するための機構とを含むことができる。テープの複数のロールは、両面テープ、例えば、発泡体テープを含むことができる。

【0099】

テープロール接合装置７００は、生産又は組立ラインが停止又は減速し、スループットを低下させ、オペレータの利益を減少させるほど頻繁に必要とされるテープロール交換に関する課題をオペレータが解決するのを助けることを目的とする。典型的な両面テープ及び発泡体テープロールは、約３６～７２直線ヤード長である。手動テープ接合システムでは、オペレータは、典型的には、使い切った又はほぼ使い切ったテープロールを交換する必要性を検出する。オペレータは、典型的には、テープ適用システム外の他のプロセス又はテープ適用（例えば、テープが表面に適用される時点）の下流の他のプロセスのために、ライン速度を停止又は減速させる。次に、オペレータは、使い切った又はほぼ使い切ったテープロール及び新しいテープロールのうちの一方又は両方を切断し、新しいロールへの接合（例えば、「突合せ接合」）を手動で行う。手動テープ接合システムはエラーを起こしやすい。例えば、新しいテープロール７０２は、接合中に、接合後の使い切ったテープロール７０４と位置合わせ不良になる場合がある。手動テープ接合はまた比較的遅く、ラインが停止した状態で接合するのに数分かかる可能性がある。

【0100】

１つ以上の実施形態のテープロールロール接合装置７００は、これら及び他の問題に対処して、新しいテープロールを装填する時間を短縮し、テープ適用プロセスにおいて下流で使用される機構へテープロールを自動で通すことができる。テープロール接合装置７００は、特定の幅、厚さ、長さ、及びライナーの種類に限定され、特定の製造プロセスを必要とし得るテープのレベルワウンドロールとは対照的に、様々な幅及び厚さのテープに対して動作を実行することができる。更に、テープは、テープを機構に通す動作又は事前に通すことを容易にするカートリッジとして供給することができる。

【0101】

実施形態によるテープロール接合装置７００は、テープの少なくとも第１のロール（例えば、枯渇したテープロール７０４）の枯渇状態を検出するように構成されたロールセンサ７０６を含むことができる。図示されていないが、装置７００は、新しいテープロールの枯渇を検出するための第２のロールセンサを含むことができる。いくつかの実施形態では、ロールセンサ７０６の代わりに、又はそれに加えて、ソフトウェア、ハードウェア、又はテープロール接合装置７００に対してリモート又はローカルにある他の制御システムが、以前に処理された材料の量に基づいて、ロール上に残っているおおよそのテープを判定することができる。いくつかの実施例では、この推量は、巻き出しユニットの制御論理の一部として行うことができる。ロールセンサ７０６は、光学センサを含むことができる。追加的に又は代替的に、ロールセンサ７０６は、使い切ったテープロール７０４の直径が閾値を下回るときに空のロールを検出するように構成された機械アームを含むことができる。追加的に又は代替的に、ロールセンサ７０６は、使い切ったテープロール７０４の重量を検出するための重量検出器を含むことができる。ロールセンサ７０６又は別個のロールセンサ（図１１には示さず）は、他のテープロール、例えば、新しいテープロール７０２又は３つ以上のテープロールを有するシステム内の他のテープロールの状態を検出することができる。ロールセンサ７０６又はテープロール接合装置７００のロールセンサ７０６又は他の部分と接触する制御回路は、接合が行われるべき時間又は距離７０８の量を検出する、又は求めることができる。使い切ったテープロール７０４のテープの終わりは、どれだけのテープが分配されたか、例えば３６ヤードのロールが３６ヤードで切れることを示すセンサを使用して推定することができる。

【0102】

ロールセンサ７０６がテープのロール（例えば、使い切ったテープロール７０４）の空の状態を検出したことに応答して、切断機構７１０は、使い切ったテープロール７０４の後縁部で使い切ったテープロール７０４を切断することができる。切断機構７１０は、テープの長さ及び幅に対してある角度で、使い切ったテープロール７０４を切断することができる。例えば、切断機構７１０は、使い切ったテープロール７０４のそれぞれの後縁部又は前縁部に平行に、又は長さ方向縁部に垂直に、使い切ったテープロール７０４を切断することができる。新しいテープロール７０２は、製造時に予め切断される。実施例において、各切断の角度は、接合後の各テープ片間の間隙を最小化するために、実質的に同じであるべきである。テープ接合プロセスは、テープ片の間隙が最小であるか、又はテープ片の重複がない接合を行うように設計される。

【0103】

接合機構は、新しいテープロール７０２（又はシステム内の他のテープロール（図示せず））の前縁を、使い切ったテープロール７０４の後縁に接合することができる。

【0104】

新しいテープロール７０２にテープタブ７１２を作ることができる。テープタブ７１２は、新しいテープロール７０２を使い切ったテープロール７０４に突合せ接合するために使用される。テープタブ７１２は、新しいテープロール７０２がテープロール接合装置７００の中に又は上に搭載される前に、事前に手動又は自動で作製することができる。

【0105】

１つ以上の実施形態では、テープロール７０２、７０４又は他のテープロール（図１１には図示せず）のうちの１つ以上は、図７に示すような接着剤及びライナーを含むことができる。実施例では、接合された使い切ったロール７０４及び新しいロール７０２は、本明細書で図７及び図８を参照して上述したように、ライナー接合のために、少なくとも２つのニップロール７１４、７１６を有するニップロール機構に供給される。

【0106】

図１２Ａは、いくつかの実施形態による、ある種類のライナー突合せ接合を示す図である。図１２Ｂは、いくつかの実施形態による、機能的スプライスとして識別される別の種類の突合せ接合を示す図である。いずれの種類の接合も、突合せ接合と呼ぶことができる。図１２Ｃは、いくつかの実施形態による突合せ接合のための準備を示す図である。

【0107】

図１２Ａでは、テープは、例えば、両面アクリル発泡体８００及びテープライナー８０２を含むことができ、１つのテープ片８０４を含んで、別のテープ片８０６、例えば、アクリル発泡体８０８及びテープライナー８１０に接合されることができる。両面アクリル発泡体８００、８０８は、典型的には、最大約６．０ミリメートルの厚さを有することができる。実施例では、両面アクリル発泡体８００、８０８は、１．６ミリメートル超の厚さを有することができる。テープライナー８０２、８１０は、約０．２５ミリメートル未満の厚さとすることができるが、いくつかの実施形態では、テープライナー８０２、８１０は、最大約０．５ミリメートルの厚さとすることができる。テープ片８０４及び８０６は、テープの種類及び用途に応じて、約３．２ミリメートル（１／８インチ）未満、又は約１．６ミリメートル（１／１６インチ）未満の間隙８１１を有することができる。間隙８１１は、接合されたテープの重なり合う隆起部を防止又は排除するのに役立ち、これは、テープロール接合装置７００（図１１）から更に下流での詰まり及び他の問題を低減又は排除することができる。しかしながら、間隙８１１は、テープ片８０４とテープ片８０６との間の液密性、結合の一貫性、及び完全性を維持するために最小限にされるべきである。

【0108】

テープライナー８０２、８１０及びテープフィルムバッキング８１６に結合するための接着剤部分８１４を含むタブ８１２を、間隙８１１の上に適用することができる。実施形態では、タブ８１２は間隙８１１の上に中心合わせすることができるが、実施形態はそれに限定されない。実施形態では、部分８１４は、シリコーン系感圧性接着剤（ＰＳＡ）を含むことができ、テープフィルム裏材は、ポリエステル（ＰＥＴ）を含むことができる。図１２Ａによる接合は、テープ自体ではなくライナーのみが接合されるという点で、ライナー突合せ接合と呼ぶことができる。

【0109】

図１２Ｂは、ライナーとテープの両方が別々に接合された接合を示す。接合されたライナーは除去することができ、テープは依然として共に接合されて連続している。図１２Ｂでは、両面発泡体８００（例えば、アクリル発泡体テープであるが、実施形態はそれに限定されない）及びテープライナー８０２を含むテープは、アクリル発泡体８０８及びテープライナー８１０を含む別のテープ片８０６に接合される１つのテープ片８０４を含むことができる。接合テープタブ８１２は、テープライナー８０２、８１０及びテープフィルムバッキング８１６に結合するための接着剤部分８１４を含み、間隙８１１の上に適用することができる。実施形態では、接合テープタブ８１２は、間隙８１１の上に中心合わせすることができるが、実施形態はそれに限定されない。実施形態では、部分８１４は、シリコーン系又は適合性の感圧性接着剤（ＰＳＡ）を含むことができ、テープフィルムバッキングは、ポリエステル（ＰＥＴ）を含むことができる。図１２Ａによる接合は、ライナー突合せ接合などと呼ぶことができる。

【0110】

図１２Ｂにおけるように、テープ片８０４及び８０６は、テープの種類及び用途に応じて、約３．２５ミリメートル未満、又は約１．６３ミリメートル未満、又は約１／１６インチの間隙８１１を有することができる。間隙８１１は、接合されたテープの隆起を防止又は排除するのに役立ち、これは、テープロール接合装置７００（図１１）から更に下流の詰まり又は他の問題を低減又は排除することができる。しかしながら、アクリル（又は両面発泡体８００及び８０８上で使用される同一又は類似接着剤）ＰＳＡ８２２及び互換性のあるバッキング材料（いくつかの例では、ポリエステル又はポリマーフィルム及び接着剤）８２４を含む第２のタブ８２０を適用して、テープ片８０４、８０６の反対側で発泡体部分を接合することができる。図１２Ｂによる接合は、機能的接合又は機能的突合せ接合と呼ぶことができる。

【0111】

図１２Ｃでは、接合が行われる前の２片のテープ８０４及び８０６が示されている。図１２Ｃにおける同じ要素番号は、図１２Ｂの対応する要素を指す。８２４において、接合テーブル８２６に向かう方向にタブ８１２に力が加えられる。接合テーブル８２６は、可動スレッド又はキャリッジとすることもできる。接合テーブル８２６は、タブ８１２の適用中に８２４で提供された自動力に対する反力を提供する。接合テーブル８２６は、テープ片８０４、８０６を接合位置及び位置合わせに維持するためのガイドを含む。接合テーブルは、タブ８２０の接着を最小限に抑えるために、剥離コーティング又は同様の表面でコーティングすることができる。したがって、タブ８１２は、テープ片８０６のテープライナー８１０に接触し、それによってライナー突合せ接合を形成し、テープ片８０６にテープ片８０４を接合して、テープの連続ロールを提供する。同様に、タブ８２０は、アクリル発泡体８００及び８０８に接触して結合し、機能的接合を形成する。

【0112】

再び図１１を参照すると、テープロール接合装置７００は、他のシステムと通信するため、又はインジケータを提供するための他の回路７１８を更に含むことができる。回路７１８は、図１９及び図２０に関して本明細書でより詳細に説明される。例えば、回路７１８は、使い切ったテープロール７０４又は他のテープロールの空の状態を示すインジケータ機構を含むことができる。更なる実施例として、回路７１８は、通信インターフェースと、通信インターフェースに連結されたプロセッサとを含み、プロセッサは、テープローラ接合装置７００に関連付けられる製造ラインの所望の速度を示す信号を含む、システム１００（図５）の他の要素への信号を提供することができる。このプロセスは、接合時間、テープ識別情報、テープの２つの入力ロールの日コード、及び他の適用可能な情報を記録することができる。

【0113】

同様に、改良されたロール交換及び接合システムはまた、半自動プッシュスルー直線ラミネータ（ＳＬＬ）として一般的に知られている様々なテープ自動化プロセスにも役立つことができる。ＳＬＬのようなこれらの自動化ツール及びプロセスは、効果的であり、手動テープ適用動作を改善するために使用され、品質、処理速度、並びに全体的な生産性及びコストの向上という利益を提供する。直線ラミネータは、アクリル発泡体テープ及び３Ｍ（商標）ＶＨＢ（商標）テープを補強材及び関連する直線部品に適用するために一般的に使用される。

【0114】

図２４は、テープ投入システム１９００の一実施形態の概略側斜視図である。図５のテープ投入システム１０６に関して本明細書で説明する全ての設計上の考慮事項及び可能性は、図２４のテープ投入システム１９００に等しく適用される。システムは、基部１９０２及び／又はフレーム１９０４を含む。フレーム１９０４は、アーム１９０６と、アームに接続された第１のスピンドル１９０８及び第２のスピンドル１９１０とを含む。第１のテープロール１９１２は第１のスピンドル１９０８に接続され、第２のテープロール１９１４は第２のスピンドル１９１０に接続される。システム１９００はまた、基部１９０２と摺動可能に係合するように構成されたテープ接合モジュール１９１６を含む。テープ接合モジュール１９１６は、遊星テープロールを連続的又はほぼ連続的に接合するように構成することができる。テープ接合モジュール１９１６は、その上にスプライスを形成することができるテーブル１９１８を含む。

【0115】

スピンドル１９０８、１９１０は、テープロール１９１２、１９１４がアームに沿って独立して再配置され得るように、任意の適切な技術を使用してアーム１９０６に摺動可能に接続することができる。１つ以上の実施形態では、スピンドル１９０８、１９１０は、各スピンドルに接続されるスライドによって、アーム１９０６内に配置されるトラックに接続することができる。１つ以上の実施形態では、スピンドル１９０８、１９１０は、アーム１９０６に沿って定位置に再配置可能に係止することができる。システム１９００は、２つのスピンドル１９０８、１９１０及び２つのテープロール１９１２、１９１４を含むものとして示されているが、システムは、任意の適切な数のテープロールを支持することができる任意の適切な数のスピンドルを含むことができる。

【0116】

一般に、典型的な直線テープ投入システムは、比較的低コストであり、操作が簡単である。そのようなシステムはまた、大量のテープを一貫して均一に処理できることによって品質を改善することができる。しかしながら、手動ロール交換は困難であり、これらのロール交換は複数の工程を必要とするため、システムのかなりのダウンタイムを必要とする可能性がある。例えば、ロール交換プロセスは、オペレータがラインを停止し、テープのロールを切断し、次いで使い切ったロールを除去することを必要とする。次に、オペレータは、テープの新しいロールを設置し、接合のためにテープタブを端部に追加する。新しいロールが準備されると、オペレータは、使い切ったロールの後端部を取り、それを手でテープタブを用いて新しいロールの端部に、位置合わせ補助なしで取り付ける。

【0117】

スピンドル１９１０上の第２のテープロール１９１４をシステム１９００のアーム１９０６及びインラインテープ接合モジュール１９１６に追加することは、使い切ったロール（第１のテープロール１９１２）からのテープの端部を新しいロール（第２のテープロール１９１４）のテープの端部と位置合わせするのを助けることができる。新しいテープロール１９１４は、事前に装填するか、又はプロセス中の都合のよい時に装填することができる。図２５に示すように、第１のテープロール１９１２が使い果たされると、インライン接合モジュール１９１６を接合用の位置に摺動させることができ、第１のテープロールの使い切った端部１９２０を縁部ガイド１９２２に対して位置合わせし、モジュール１９００のテーブル１９１８に適用／押圧することができる。第２のテープロール１９１４は、ロールを所定位置に摺動させ、定位置に係止することによって、システム１９００を動作させるために準備することができる。第２のテープロール１９１４の新しいテープ端部１９２４は、接合テーブル１９１８上の使い切った端部１９２０の上に直接同様に適用することができる。１つ以上の実施形態では、安全保護されたカミソリナイフ又は他の切断装置を、２つの重なり合う端部１９２０、１９２４の真上のトラックに沿って摺動させ、それによって両方の層を切断することができる。テープの接着力は、接合モジュール１９１６のテーブル１９１８にテープを保持する。２つの切断された端部は除去され、２つの残りの端部は接合テーブル１９１８上の位置に押し込まれる。ナイフが両端部を同時に切断するので、両端部は接合と位置合わせのための位置にある。次に、オペレータは、接合線の真上のライナー上に接合テープ１９２６の一片を適用して、ライナー突合せ接合を形成する。テープは接合テーブル１９１８から取り外され、テーブルは邪魔にならないようにスライドされる。

【0118】

１つ以上の実施形態では、システム１９００は、使い切ったテープロールを移動させる必要なく新しいテープロールを所定の位置にスライドさせることができるため、使い切ったテープロール１９１２が新しいテープロール１９１４と交換されるのと同じテープ経路を維持する。更に、接合テーブル１９１８は、欠陥を生成することなく基材に適用することができる、間隙がほとんどない清浄で位置合わせされた接合を行うように構成することができる。

【0119】

ハンドテープアプリケータ
図１３は、ハンドテープアプリケータ９００の一実施形態を示す。ハンドテープアプリケータ９００は、テープ適用力又は位置のうちの少なくとも１つを測定する装置及び回路を含む。アプリケータ９００は、下流プロセスの必要性を満たすために、所望の（例えば、線形の）適用においてテープを適用するという課題を、手動適用中にオペレータが解決するのを助けることを目的とする。基材へのテープの手動適用に関して説明したが、テープアプリケータ９００は、本明細書で更に説明するように、自動化された動作で利用することができる。１つ以上の実施形態では、テープアプリケータ９００は、オペレータに向かう方向９０２でテープを基材に適用するために、オペレータによって利用することができる。

【0120】

アプリケータ９００は、テープをテープコアの周りに順方向に供給するテープ供給システム９１０と、ライナーがテープから除去されるときのライナー巻き取りロール９０８とを含むことができる。

【0121】

例示的な装置及び回路は、本明細書で更に説明されるように、直線的に又は特定の位置に沿ってテープ適用を案内するためのガイド（例えば、レーザガイド又は視覚ベースのセンサ又は機械的ガイド）を含むことができる。例えば、ガイドは、テープアプリケータ９００がテープを適用している方向９０２と、テープが基材上で開始及び終了すべき場所とを示すことができる。視覚ベースのセンサは、油、錆、デブリ、若しくは他の汚染物質を検出すること、又はテープが適用される表面におけるプライマー若しくは他の材料を検出することを助けることができる。加えて、図５の多機能表面特徴判定モジュール１０４の１つ以上のセンサは、テープアプリケータ９００に（有線又は無線で）接続させることができる。１つ以上の実施形態では、アプリケータ９００は、表面特徴判定モジュール１０４から入力を受信することができる。

【0122】

例示的な装置は、テープ適用力、位置合わせ、基材表面温度、及び他の情報に関するフィードバックを提供する通知システムを更に含むことができる。例えば、積層力が閾値よりも低い場合、積層力が均一でない場合、テープが気泡捕捉及び他の状態についてチェックされるべきである場合、音声又は視覚アラームを使用してフィードバックを提供することができ、必要に応じて是正措置を取ることができる。力センサ９０５（図１４）は、テープ適用と平行又は実質的に平行なテープの長さにわたる力を検出し、それによって、分配経路に沿った力を測定するセンサを含むことができる。追加的に又は代替的に、力センサ９０５は、テープ適用の方向９０２に垂直又は実質的に垂直なアプリケータ９００の幅にわたる力を測定し、それによって、分配経路の幅にわたる力を測定することができる。力は、物品上の分配経路に沿って図表形式で表示することができ、後の製造品質管理プロセスのために、識別された物品毎に記録及び文書化することができる。力が仕様外である場合、オペレータ及び監督者が問題について知るように、光又は信号を発することができる。任意選択で、オペレータは、問題を修正するために是正措置を取ることができる。

【0123】

位置合わせが所望の位置合わせから閾値だけ変動する場合、音声又は視覚フィードバックを提供することができる。同様に、テープの位置合わせを記録し表示することができる。アプリケータ９００は、テープローラ９０４を含むことができる。テープアプリケータ９００はまた、所望の縁部又は経路に平行に、又はそれに沿ってテープを適用するための縁部ガイド又は他の機構を含むことができる。例示的な装置は、データ収集のため、及び他のエッジデバイス、クラウド、又はテープアプリケータ若しくは下流プロセスに対してリモート若しくはローカルの他の処理システムと通信するための処理回路及びメモリを更に含むことができる。データ収集は、品質管理プロセスに適用することができる。

【0124】

テープアプリケータ９００は、例えば、平坦でない表面上又は角部の周りにテープを適用するために、様々な運動度又は運動面で旋回するように取り付けることができる。テープアプリケータ９００は、各種取扱いシステムに取り付けるための取り付け機構９０６を備えて設計することができる。テープアプリケータ９００は、オペレータの前方又は後方のいずれかに走行するように構成することができる。

【0125】

完全な手動操作のために、テープアプリケータ９００は、容易な操作及びガイド、並びにテープへの力の印加のために、１つ以上の人間工学的ハンドル１０１２を伴って設計されることができる。テープアプリケータ９００は、両手操作のための２つの別個のハンドル、例えば、本明細書で更に説明されるように、テープガイドのための一方のハンドル及び力印加のための他方のハンドルを用いて動作させることができる。加えて、人間工学的ハンドルの一方又は両方は、オペレータ又は適用のためにカスタマイズされるように、再位置付け可能又は調節可能であることができる。

【0126】

典型的な動作では、第１の工程は、両面接着テープを物品に適用することである。適用されると、テープのライナーは、第２の物品を取り付けるために除去される。１つ以上の実施形態では、この第２の動作は、第２の物品が同様の力及び接着接触でテープに取り付けられる／結合されることを必要とし得る。通常、オペレータは、第２のローラツールを利用して、結合のために第２の物品に力を加える。別の改善及び利点のために、この同じテープアプリケータ９００は、テープ結合動作における第２のステップのための加力ロールとしてテープアプリケータを使用することを可能にする、ローラ及び後退可能テープアプリケータロールを伴って設計されることができる。オペレータは、１つのツールの利便性を経験するだけでなく、２つのハンドル及び力監視センサの同じ人間工学的利点も得る。

【0127】

いくつかの例示的な実施形態では、テープアプリケータ９００は、テープを手動で適用するためのハンドル１０１２などの機構を含むことができる。少なくともこれらの実施形態では、テープ適用中にテープを位置合わせするためのガイドを設けることができる。

【0128】

図１４は、いくつかの実施形態によるテープアプリケータ９００の更なる詳細を示す。図１３のハンドテープアプリケータ９００に関して説明されるが、図１４に関して説明される各種要素及び構成要素は、図２６～図２７のハンドテープアプリケータ２０００及び図２８のハンドテープアプリケータ２１００に等しく適用される。図示されるように、ハンドテープアプリケータ９００は、電子ツール構成要素１０００及び機械ツール構成要素１００２を含むことができる。

【0129】

機械ツール構成要素１００２は、装着機構９０６を含むことができる。装着機構９０６は、ロボットシステム又はＸ－Ｙ－Ｚ－Ｒテーブル若しくはプラットフォームに装着するように設計することができる汎用レシーバを含むことができる。Ｘ－Ｙ－Ｚ－Ｒテーブルは、テーピングされる表面を保持し、様々な角度でのテープ適用のために複数の軸を中心に回転することができる（別の実施形態では、テープアプリケータは、物品を中心に並進及び回転させることができる）。テープアプリケータ９００は、異なるテープ幅及び長さに合わせて調整するための調整機構１００４を含むことができる。機械的ツール構成要素１００２は、テープロールからテープの一部を分離する切断機構１００８などのアクチュエータ、ライナー除去のためにテープライナーの角部を持ち上げるライナー除去機構１０１０、力を均衡させる作動シリンダなどの力修正部、並びに超音波ホーン、ヒータ、及びテープ適用変動性を修正するように設計された他の機構などの他の要素を含むことができる。更に、人間工学的ハンドル１０１２を追加することができる。機械的ツール構成要素１００２は、ライナー又は他の材料をテープに積層するためのラミネータ１０１４を更に含むことができる。

【0130】

電子ツール構成要素１０００は、テープの存在を検出するための、又は振動、熱、超音波源、水分の存在、若しくは他の環境要因及び状態を検出するためのセンサ１００６を含むことができる。１つ以上の実施形態では、センサ１００６は、ハンドテープアプリケータ９００がテープを基材に適用する際にテープローラの回転数を検出するように構成されたテープローラセンサを含むことができる。テープローラセンサ（又は静電容量若しくはレーザ距離測定システムの使用などの他の好適な技術）によって検出された回転数に基づいて、プロセッサ１０１６は、基材に適用されたテープの長さ（すなわち、適用テープ長）を求めることができる。あるいは、アプリケータ内の他のローラの回転を監視して、適用されたテープの長さを測定することができる。

【0131】

電子ツール構成要素１０００は、図１９～図２０に関して本明細書でより詳細に説明されるように、プロセッサ、メモリ、通信回路、音声／視覚表示回路などの構成要素を含むことができる計算回路１０１６を更に含むことができる。計算回路１０１６は、ハンドテープアプリケータ９００の様々な側面及び動作を制御し、図５～図６を参照して説明される他のシステム及びモジュールへの通信を提供することができる。電子ツール構成要素１０００は更に、カメラなどの撮像回路１０１８と、表面特徴判定を実行するための構成要素１０２０とを含むことができ、構成要素１０２０は、多機能表面特徴判定モジュール１０４（図５）の構成要素を含むか、又はそれと通信することができる。電子ツール構成要素１０００は、ハンドテープアプリケータ９００又は機械ツール構成要素１００２の他の構成要素上に搭載し、それと統合することができる。

【0132】

図２６～図２７は、ハンドテープアプリケータ２０００の別の実施形態の概略斜視図及び概略断面図である。図１３～図１４のハンドテープアプリケータ９００に関して本明細書に説明される全ての設計上の考慮事項及び可能性は、図２４～図２５のハンドテープアプリケータ２０００に等しく適用される。例えば、テープアプリケータ２０００は、図１４に関して本明細書で説明されるように、機械的ツール構成要素１００２及び電子的ツール構成要素１０００のうちの１つ以上の要素を含むことができる。

【0133】

ハンドテープアプリケータ２０００は、本体２００２と、本体に接続され、テープ２００８を含むテープロール２００６を受け入れるように構成されたスピンドル２００４と、本体に接続された人間工学的ハンドル２０３６とを含む。アプリケータ２０００はまた、本体２００２に接続され、テープ２００８を基材２０１０に適用するように構成されたローラ機構２０１２を含む。ローラ機構２０１２は、ヘッド２０１４と、テープローラ２０１６とを含み、テープローラは、テープローラの第１の端部２０１８と第２の端部２０２０との間でローラ軸２００１に沿って延びている。テープローラ２０１６は、第１の端部２０１８及び第２の端部２０２０の各々でヘッド２０１４に接続される。アプリケータ２０００は、テープローラ２０１６及びヘッド２０１４に接続された力センサ２０２２を更に含み、力センサは、テープローラとヘッドとの間の力を検出し、力を示す信号を提供するように構成される。ハンドテープアプリケータ２０００は、任意の好適な方向に沿ってテープ２００８を基材２０１０に適用するように構成することができる。１つ以上の実施形態では、アプリケータ２０００は、オペレータから離れる方向２００３に沿ってテープを適用するように構成される。

【0134】

アプリケータ２０００の本体２００２は、任意の適切な材料を含み、任意の適切な形状をとることができる。更に、スピンドル２００４は、任意の適切な技術を使用して本体２００２に接続することができ、それにより、スピンドルが本体に対して回転するように構成される。スピンドル２００４は、任意の適切な技術を使用してテープロール２００６を受け入れるように構成することができる。例えば、テープロール２００６は、スピンドル上に摩擦嵌めすることができる、又はスピンドルに機械的に接続することができる。任意の好適なテープロール２００６及びテープ２００８は、アプリケータ２０００、例えば、図１のテープ２と共に利用することができる。更に、テープ２００８は、任意の好適な寸法を有することができる。１つ以上の実施形態では、テープ２００８は、少なくとも０．２５インチかつ６インチ以下であるが、典型的には２インチ未満の幅を有することができる。

【0135】

本体２００２には、人間工学的ハンドル２０３６も接続されている。本明細書で使用される場合、「人間工学的ハンドル」という語句は、ハンドルが、把持し、保持し、案内し、又は運ぶのに快適であるとオペレータによって知覚されることを意味する。１つ以上の実施形態では、アプリケータは、同様に本体２００２に接続された第２のハンドル２０３７を含むことができる。２つのハンドル２０３６、２０３７を含むように示されているが、アプリケータ２０００は、本体２００２の任意の適切な部分に接続された任意の適切な数のハンドルを含むことができる。更に、ハンドル２０３６、２０３７は、任意の好適なハンドル、例えば、ピストルグリップ、シャベルなどを含むことができる。１つ以上の実施形態では、ハンドル２０３６又は第２のハンドル２０３７のうちの少なくとも一方は、異なるユーザに適応するように再構成可能であり、例えば、ハンドルは、アプリケータ２０００の本体２００２上で再位置付け可能であり得る。更に、１つ以上の実施形態では、ハンドル２０３６又は第２のハンドル２０３７のうちの少なくとも一方はまた、アプリケータ２０００を自動テープ適用システム、例えば、図５のモジュール式テープ適用システム１００に接続するように構成される。１つ以上の実施形態では、ハンドル２０３６（及び／又は第２のハンドル２０３７）は、本明細書で更に説明するように、本体２００２に接続することができる切断機構２０３８を作動させるためのアクチュエータ２０２６を含むことができる。１つ以上の実施形態では、アクチュエータ２０２６は、切断機構２０３８を作動させるように構成された電気アクチュエータであってもよく、あるいは機械的に操作されてもよい。１つ以上の実施形態では、ハンドル２０３６、２０３７のうちの少なくとも一方は、オペレータがテープアプリケータ２０００を用いて基材２０１０に力を加えることを可能にするように調整可能に構成される。１つ以上の実施形態では、ハンドル２０３６、２０３７のうちの少なくとも一方は、ハンドルが、第２のハンドルが格納位置にある図２６に示されるような格納位置をとり得るように、取り外し可能、調節可能、又は枢動可能のいずれかとすることができる。

【0136】

ローラ機構２０１２は、本体２００２にも接続されており、図２７に示すように、テープ２００８を基材２０１０に適用するように構成される。ローラ機構２０１２のヘッド２０１４は、任意の適切な形状をとることができ、任意の適切な技術を使用して本体２００２に接続することができる。更に、ヘッド２０１４は、任意の適切な技術を使用してテープローラ２０１６に接続することができる。図２７に示されるように、テープローラ２０１６の第１の端部２０１８は、第１のコネクタ２０２８によってヘッド２０１４に接続され、テープローラの第２の端部２０２０は、第２のコネクタ２０３０によってヘッドに接続される。第１のコネクタ２０２８及び第２のコネクタ２０３０は、テープ２００８が基材２０１０に適用されるときにローラがローラ軸２００１を中心に回転することができるように、ローラ２０１６に接続することができる。

【0137】

第１のコネクタ２０２８及び第２のコネクタ２０３０は、任意の適切なパターンを含むことができる。１つ以上の実施形態では、第１のコネクタ２０２８又は第２のコネクタ２０３０のうちの少なくとも一方は、テープ２００８が基材２０１０に適用されるときにヘッド２０１４とテープローラ２０１６との間の力が実質的に一定のままであり得るように、すなわち、実質的に一定の力を維持し得るように、ばね、ヒンジ、ショックアブソーバ、又は支柱のうちの少なくとも１つを含むことができる。本明細書で使用される場合、「実質的に一定の力」という語句は、ヘッドとテープローラとの間の力が目標の力の約＋／－５０％以下、又はより好ましくは目標の力の＋／－３０％以下であることを意味する。１つ以上の実施形態では、第１のコネクタ２０２８及び第２のコネクタ２０３０は、テープが基材に適用されるときにテープ２００８の幅にわたって比較的均一な力を維持するために、テープローラ２０１６を自己平衡させるか又は基材２０１０と水平にするように構成することができる。本明細書で使用される場合、「比較的均一な力」という語句は、テープ及び基材に加えられる力の差が、適用されるテープ２００８の幅にわたって約＋／－３０％以下、より好ましくは約＋／－１５％以下であることを意味する。目標の力は、オペレータによってプロセッサ２０２４に入力することができる。１つ以上の実施形態では、プロセッサは、テープ幅、テープの種類、テープ厚さ、基材表面状態、表面テクスチャ、又は表面温度のうちの少なくとも１つに基づいて、基材表面への少なくとも７５％の接着接触を達成する、又はより好ましくは８５％に近づく、最も好ましくは１００％接触を目指す目標の力を求めるように構成されることができる。

【0138】

１つ以上の実施形態では、第１のコネクタ２０２８は第１のアクチュエータを含むことができ、第２のコネクタ２０３０は第２のアクチュエータを含むことができる。１つ以上の実施形態では、第１のコネクタ２０２８又は第２のコネクタ２０３０のうちの少なくとも一方は、ヒンジ、ショックアブソーバ、又は支柱のうちの少なくとも１つと組み合わせて、アクチュエータを含むことができる。第１及び第２のアクチュエータの各々は、テープローラ２０１６のそれぞれの第１の端部２０１８及び第２の端部２０２０とヘッド２０１４との間の力を調整するように適合された任意の適切なアクチュエータ、例えば線形アクチュエータを含むことができる。１つ以上の実施形態では、ハンドテープアプリケータ２０００のプロセッサ２０２４は、第１及び第２のアクチュエータを独立して作動させて、ヘッド２０１４とテープローラ２０１６の第１の端部２０１８及び第２の端部２０２０の各々との間の力を調整するように構成することができ、すなわち、プロセッサは、アクチュエータを互いに独立して制御することができる。プロセッサ２０２４は、テープ２００８を基材２０１０に適用している間にテープローラ２０１６が振動するか、又は打撃を受けるように、第１及び第２のアクチュエータを振動させるように更に構成することができる。そのような振動は、テープ２００８が基材２０１０に適用されるときに、テープのウェットアウトを改善し得る。更に、そのような振動はまた、テープ２００８の裏面に構造を付与することができ、構造は、テープ上で実行される二次結合適用のための空気抜きを助けることができる。

【0139】

テープローラ２０１６は、任意の好適なローラ又は複数のローラを含むことができる。１つ以上の実施形態では、テープローラ２０１６は、軸２０３２と、軸上に配置されたローラパッド２０３４とを含む。１つ以上の実施形態では、ローラパッド２０３４は、軸２０３２と一体である、すなわち、単一部品として製造される。軸２０３２は、第１のコネクタ２０２８及び第２のコネクタ２０３０に回転可能に接続されるように構成される。更に、ローラパッド２０３４は、任意の適切な材料、好ましくはエラストマー材料、例えば、ゴム、ポリマー（例えば、エラストマー材料）、発泡体などを含むことができる。１つ以上の実施形態では、ローラパッド２０３４の外面は、テープローラ２０１６の基材２０１０との適合性を改善するために、形状適合性を有するか、又は発泡体若しくは発泡体様特性を含むことができる。更に、ローラパッド２０３４は、任意の適切な形状、例えば円筒形状をとることができる。１つ以上の実施形態では、ローラパッド２０３４は、ローラ軸２００１に直交する平面内で円形形状をとることができる。１つ以上の実施形態では、ローラパッド２０３４は圧縮可能であり、ローラ軸に平行で基材２０１０の表面２０１１に適合するように直交する平面内で湾曲形状をとることができる。

【0140】

ローラ機構２０１２は、任意の適切な数のローラを含むことができる。例えば、図２８は、ハンドテープアプリケータ２１００の別の実施形態の概略側面図である。図２６～図２７のハンドテープアプリケータ２０００に関して本明細書に説明される全ての設計上の考慮事項及び可能性は、図２８のハンドテープアプリケータ２１００に等しく適用される。図２８のハンドテープアプリケータ２１００と図２６～図２７のハンドテープアプリケータ２０００との間の１つの違いは、アプリケータ２１００が、第１のテープローラ２１１６及び第２のテープローラ２１３４を有するローラ機構２１１２を含み、各ローラがヘッド２１１４に接続されていることである。図２８に示される実施形態では、第１のテープローラ２１１６は、テープ２１０８を基材２１１０に適用するように構成され、第２のテープローラ２１３４は、テープが基材に適用された後にテープに力を加えるように構成される。１つ以上の実施形態では、第１のテープローラ２１１６は、テープが基材２１１０に適用された後にテープ２１０８に力を加えるように構成することができ、第２のテープローラ２１３４は、テープを基材に適用するように構成することができる。更に、１つ以上の実施形態では、第１のテープローラ２１１６又は第２のテープローラ２１３４のうちの少なくとも一方は、それぞれのテープローラが基材２１１０又は基材に適用されているテープ２１０８に接触しないように、取り外し可能又は枢動可能であり得る。

【0141】

更に、ハンドテープアプリケータ２１００とハンドテープアプリケータ２０００との間のもう１つの違いは、アプリケータ２１００が、テープ２１０８が基材２１１０に適用される方向を提供するように構成されたレーザガイド２１５０を含むことである。図２６～図２７には示されていないが、ハンドテープアプリケータ２０００はまた、レーザガイド又は複数のレーザガイドを含むことができる。レーザガイド２１５０は、任意の好適なレーザ又は複数のレーザを含むことができる。更に、レーザガイド２１５０は、本体２０１２又はローラ機構２１１２のうちの少なくとも一方の上の任意の適切な位置又は複数の位置に配置することができる。１つ以上の実施形態では、レーザガイド２１５０のレーザは、第１のローラがレーザガイドとハンドル２１３６との間にあるように、第１のローラ２１１６の前に配置することができる。１つ以上の実施形態では、レーザガイド２１５０は、レーンマーキング又はラインを提供するために、本体２１０２又はローラ機構２１１２のうちの少なくとも一方の側に配置され得る１つ以上の追加のレーザを含むことができる。

【0142】

例えば、１つ以上の実施形態では、レーザガイド２１５０は、基材２１１０上に投影されたレーンマーキング２１１７を提供することができ、オペレータが基材２１１０上の所望の位置又は配向のうちの少なくとも一方でテープ２１０８を適用するのを助ける。１つ以上の実施形態では、レーザガイド２１５０は、テープ２１０８が適用される所望の方向を示すために、第１のローラ２１１６の前の基材２１１０上に２つのレーンマーキング２１１７を投影することができる。１つ以上の実施形態では、回路（すなわち、図１４の回路１０１６）は、テープ２１０８がレーン内に適用されているかどうかをオペレータにフィードバックすることができる。更に、１つ以上の実施形態では、レーザガイド２１５０は、適用されたテープの開始点及び停止点を示すことができる。１つ以上の実施形態では、回路１０１６は、開始点及び停止点がレーザガイド２１５０によって基材２１１０上に投影される場所を制御することができる。

【0143】

図２６～図２７に戻ると、アプリケータ２０００は、ヘッド２０１４に接続された力センサ２０２２も含む。力センサ２０２２は、テープローラ２０１６とヘッド２０１４との間の力を検出し、力を示す信号を提供するように構成される。力センサ２０２２は、任意の適切な力センサ又は複数の力センサ、例えば、力センサ、撓みビームベースのセンサ、圧電センサなどを含むことができる。１つ以上の実施形態では、力センサ２０２２は、テープローラ２０１６の第１の端部２０１８に接続された第１のセンサと、テープローラの第２の端部２０２０に接続された第２のセンサとを含む。第１のセンサは、テープローラ２０１６の第１の端部２０１８とヘッド２０１４との間の第１の力を検出するように構成することができ、第２のセンサは、テープローラの第２の端部２０２０とヘッドとの間の力を検出するように構成することができる。１つ以上の実施形態では、力センサ２０２２は、第１の力及び第２の力に基づいて、テープローラ２０１６とヘッド２０１４との間の合成力を求めるように構成することができる。

【0144】

１つ以上の実施形態では、ハンドテープアプリケータ２０００はまた、力センサ２０２２から信号を受信し、力に関するフィードバックをオペレータに提供するように構成される、プロセッサ２０２４を含むことができる。任意の好適なフィードバックをオペレータに提供することができ、例えば、本明細書に説明されるフィードバックは、図１３～１４のテープアプリケータ９００の力センサ９０５によって提供される。プロセッサ２０２４はまた、テープローラ２０１６とヘッド２０１４との間の力を調整して、テープ２００８が基材２０１０上に配置される際に、選択された力又は単位幅当たりの力をテープに加えるように構成することができる。プロセッサ２０２４は、テープローラ２０１６とヘッド２０１４との間の力を調整するために、任意の適切な技術を利用することができる。更に、基材２０１０に適用されるテープ２００８の幅は、オペレータによってプロセッサ２０２４に入力されてもよく、又はプロセッサに接続されたセンサが、基材２０１０に適用されているテープ２００８の幅を検出するように構成されていてもよい。テープ２００８の幅及びヘッド２０１４とテープローラ２０１６との間の力に基づいて、単位幅当たりの力は、単位幅当たりの力が選択された範囲内にとどまるように、任意の適切な技術を使用してプロセッサ２０２４によって計算及び調整することができる。１つ以上の実施形態では、単位幅当たりの力は、約３ｌｂｓ／ｉｎ以上、及び約５０ｌｂｓ／ｉｎ以下とすることができる。１つ以上の実施形態では、表面特徴判定モジュール１０４（図５）及び表面調製モジュール１１２は、データ取得機器２０８に接続される。表面特徴判定モジュール１０２０は、入力テープ２００８の適用前に、基材２０１１の表面２０１１の表面品質の特徴判定を行うように構成することができる。テープローラ２０１６とハンドテープアプリケータ２０００のヘッド２０１４との間の力は、基材２０１０の表面２０１１の表面品質に基づいて調整可能とすることができる。

【0145】

更に、プロセッサ２０２４は、任意の適切な技術を使用して、適用されたテープ長に沿った位置に関して、センサ２０２２からの力信号を記録するか、又はマッピングするように構成することができる。本明細書で使用される場合、「適用されたテープ長」という用語は、基材２０１０の表面２０１１に適用されたテープ２００８の長さを意味する。テープが基材２０１０の表面２０１１上に配置されたときにテープ２００８に加えられた力の変動を示す、適用されたテープ長に沿った力信号のマップをオペレータに提供することができる。例えば、基材２０１０の３Ｄモデルを、テープ２００８が配置される所望の位置と共に回路１０１６（図１４）に入力することができる。次いで、ハンドテープアプリケータ２０００は、回路１０１６を使用して場所を感知し、本明細書に説明されるようなテープローラセンサを利用して、アプリケータによって移動される距離を感知することができる。そのような情報は、テープ適用の３Ｄ表現を提供するために、回路１０１６によって利用することができる。切断機構２０３８はまた、アプリケータ２０００が基材２０１０への適用２００８を開始すると、プロセス２０２４に提供された特定の長さのテープを自動的に分配するように、回路１０１６によって制御することができる。

【0146】

本明細書で述べたように、ローラ機構２０１２は、任意の適切な技術を利用して本体２００２に接続することができる。例えば、図２９は、ハンドテープアプリケータ２２００の別の実施形態の概略断面図である。図２６～図２７のテープアプリケータ２０００及び図２８のテープアプリケータ２１００に関する全ての設計上の考慮事項及び可能性は、図２９のテープアプリケータ２２００に等しく適用される。テープアプリケータ２２００とテープアプリケータ２０００及び２１００との間の１つの違いは、アプリケータ２２００が、ローラ機構２２１２のヘッド２２１４をアプリケータの本体２２０２に接続する枢動機構２２４０を含むことである。枢動機構２２４０は、任意の適切な技術を使用して、好ましくは５度以下の枢動で、本体２２０２に対してローラ機構２２１２のテープローラ２２１６を枢動させるように構成される。

【0147】

枢動機構２２４０は、任意の好適な枢動機構を含むことができる。図２９に示すように、枢動機構２２４０は、任意の適切な技術を使用して本体２２０２に接続されたスイベル２２４２を含む。枢動機構２２４０はまた、枢動機構をヘッド２２１４に接続する１つ以上のコネクタ２２４４を含むことができる。コネクタ２２４４は、ヘッド２２１４が本体２２０２に対して枢動することを可能にし、ローラ軸２２０１と基材２２１０の表面２２１１との間の角度にかかわらずテープローラ２２１６の各側にかかる力を均衡させる、任意の好適なコネクタ、例えば、ばね又は力シリンダを含むことができる。図示されていないが、テープアプリケータ２２００は、図２６～図２７のアプリケータ２０００の力センサ２０２２に関して本明細書で説明されるような１つ以上の力センサを含むことができる。

【0148】

図２６～図２７に戻ると、ハンドテープアプリケータ２０００は、図５～図６のシステム２００と通信することができ、基材２０１０に適用されている特定の接着剤又はテープのプロファイルをロードすることができる。このプロファイルは、力センサ２０２２又はアプリケータ２０００に接続された他のセンサと相互作用して、センサデータがテープ２００８に加えられている力にどのように関係するかを求めることができる。アプリケータ２０００に接続されたユーザインターフェースは、テープ２００８上に目標の力を生成するのに必要な所望の力を計算するために、基材及びテープ寸法などの他のデータを受信することもできる。更に、アプリケータ２０００に接続された集中型データベースは、適用プロセスのトレーサビリティを提供することができる。例えば、図５の表面特徴判定モジュール１０４は、表面状態を記録することができ、ハンドテープアプリケータ２０００は、適用状態を記録することができる。これらのログは、プロセッサによって組み合わされて分析され、製品及びプロセスの提案を提供することができる。

【0149】

一般に、図９及び図１４に示されるような本出願に記載されるテープ適用システムの様々な構成要素及びモジュールは、自動化レベルにかかわらず、テープ適用プロセスにおいて経験される一般的な痛点を改善するように設計される。表面特性判定モジュールなどのいくつかの構成要素及びモジュールはまた、液体構造用接着剤プロセスにおける痛点を解決することができる。これらの構成要素及びモジュールは、高性能であるように設計され、オペレータ及び監督者がこれらのプロセスを制御及び改善するのを助ける。最下位の形態では、構成要素及びモジュールの各々のためのプロセッサは、可視光、可聴信号、触覚応答などの信号をオペレータに与えることができ、その結果、オペレータは、プロセスがドリフトしていること、又は仕様外であることを知り、是正措置を取ることができる。構成要素、モジュール、及びプロセスに関するこれらのアラートは記録することができ、コンピュータシステムにログオンして記録を提供することができる。それらはまた、プロセス関連情報とともに、任意の詳細レベルで、携帯電話アプリ上のアラートなどの便利な方法で監督者に送信することができる。この情報は、オペレータを訓練し、様々な構成要素、モジュール、及びプロセスに対して予防措置及び是正措置を取るのに有用であり得る。プロセッサは、キーデータを制御及びチャート化し、プロセスが制御不能又はドリフトしていることをオペレータに通知することができる。機械学習及びデータ分析に基づいて、プロセッサは、過去のモデリングに基づいてテープ又は液体構造用接着剤の結合のいずれかについて状態が許容可能であるかどうかを自動的に求め、次いで、許容可能な接合状態を保証するために必要な条件／行うべき変更を求めることができる。高レベルの自動化システムの場合、プロセッサは、問題を決定し、製品及びプロセスを制御状態に保つための是正措置を自動的に行うことができる。全てのレベルにおいて、プロセッサは、物品、テープ又は液体接着剤、日付／時間、ロット、プロセス条件などに関するデータ、並びに品質保証部門のための記録及び顧客の文書及び将来の問題のための結果を記録することができる。

【0150】

接着剤予測システム
実施形態は、多変量統計アプローチ及び予測モデルなどの適切な分析技術を使用して、反復機械学習適用を駆動し、テープ又は接着ボンド（例えば、液体接着剤）の性能又は成功を予測する予測モデリングツールを提供することができる。テープ又は接着結合の性能は、テープ又は接着剤と物品の基材との間の相互作用に依存する。接着剤挙動は、接着剤の化学的性質及び他の特性に基づいて特徴判定することができるが、基材の性質は、表面組成、仕上げ、バルクポリマー添加剤、コロナ、プライマーなどの表面処理、エージング、貯蔵条件、及び他の要因などの要因に基づいて変化する可能性がある。これらの他の要因のいくつかは、表面特徴判定モジュール５００（図９）によって求めることができる。本明細書に記載される実施形態は、接着剤、基材、及びこれら２つを接合するための任意のプロセスに関する収集データに基づいて接着剤性能を予測することを目的とする。

【0151】

この予測を使用して、性能を改善するために取るべき是正措置を決定することができる。これら及び他の実施例では、観測された性能データは、将来の予測を改善するため、品質管理のため、及び他の適用のために、機械学習アプリケーションに反復的にフィードバックすることができる。

【0152】

実施形態は、手動のオペレータ入力及びデータ分析に依存しないことによって、他のモデリング及び品質管理適用を超える改善を提供する。実施形態はまた、テープ適用プロセス並びにテープ、接着剤、及び基材の表面特徴判定を表す式のコンピュータ化開発、並びにオペレータによって以前に考慮されなかった新規及び付加的側面の機械学習を提供することができる。

【0153】

機器を使用して、基材に関するデータを収集する。これらの機器は、表面特性評価モジュール５００（図９）を参照して上述した機器、例えば、基材、テープ、又は接着剤の表面エネルギー、表面粗さ、及びトポグラフィ特性を決定又は推定するのを助けるために流体接触角（水接触角など）を検出するための機器を含む。表面の表面エネルギーは、接着剤／基材の性能に影響を及ぼすパラメータである。例えば、図１５は、基材１１１０の表面の表面自由エネルギーを測定するハンドヘルドデバイス１１００を示す。図１５のデバイスは、流体接触角を測定するために固体表面上の液滴を使用する。

【0154】

フーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）分光法などの第２のセットのデータもまた、ＦＴＩＲ分光法がポリマー材料の同一性を判定するのによく適しているため、サンプル実施形態における接着剤又は基材のうちの少なくとも一方のパラメータを測定するために使用されてもよい。ＦＴＩＲ分光法は、サンプルが各波長でどれだけの光を吸収するかを測定することによって、固体、液体、又は気体の吸収又は放出の遠赤外線スペクトルを得るために使用される技法である。１つ以上の実施形態では、ＦＴＩＲ分光計は、サンプルをダイヤモンド結晶に押し付けて吸収データを収集することによって、広いスペクトル範囲にわたって高スペクトル分解能データを同時に収集する。例えば、図１６は、２つのポリプロピレンサンプルのＦＴＩＲスペクトル１２００及び１２１０を示す。ＦＴＩＲ分光法では、フーリエ変換を使用して生データを図１６に示す種類の実際のスペクトルに変換する。多機能特徴判定セクションに記載されるように、直接接触又は非接触方法を使用して、電磁スペクトル若しくは音響スペクトル又はそれらの一部などの第２のデータポイント（複数可）を得るために、又は複数のデータポイントを含むアレイを捕捉するために、多くの他の技術を採用することができる。

【0155】

多変量解析又は機械学習などの技法を使用して、異なる要因及び変数が互いにどのように影響を及ぼし得るかを理解することができ、実施形態を使用して、接着剤、基材、及びテープ適用プロセスに関連する異なる特性及び変数が接着ボンドの品質にどのように影響を及ぼし得るかを理解することができる。実施例では、部分最小二乗（ＰＬＳ）技術が、接着剤用途においてよく使用される分析機器（例えば、ＦＴＩＲ機器、ＮＭＲ機器など）から生じるデータに対するＰＬＳの適合性に起因して、接着剤性能の予測モデルを構築するために使用される。しかしながら、実施形態は、多変量解析のためのＰＬＳ技術に限定されない。

【0156】

ＰＬＳ回帰は、予測変数及び観測可能変数を新しい空間に投影することによって線形回帰モデルを見つける統計的方法である。ＰＬＳは、２つの行列（Ｘ及びＹ）の間の基本的な関係、すなわち、これら２つの空間における共分散構造をモデル化するための潜在変数アプローチを見つけるために使用される。ＰＬＳモデルは、Ｙ空間における最大多次元分散方向を説明するＸ空間における多次元方向を見つけようとする。ＰＬＳ回帰は、予測子の行列が観測値よりも多くの変数を有する場合、及びＸ値の間に多重共線性がある場合に特に適している。

【0157】

多変量解析は、図１９及び図２０を参照して本明細書で説明されるようなシステム（例えば、エッジコンピューティングシステム、中央プロセッサ、又は他のシステム）のいずれかにおいて実行することができる。したがって、実施例では、非一時的コンピュータ可読媒体は命令を含むことができ、命令は、プロセッサで実行されたとき、プロセッサに、基材／テープ又は基材／接着剤性能の多変量解析及び予測を行わせる。そのようなプロセスの概要を図１７に見ることができる。

【0158】

図示されるように、基材パラメータを表すＸ変数は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ステンレス鋼、アルミニウム、赤色塗料、ナイロン、ガラス、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ブラックアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などのそれぞれの基材についてのパラメータ、及び接着テープなどのそれぞれの接着製品についてのパラメータ（例えば、部品番号による）を含むデータベース１３００を作成するために、ＦＴＩＲ分光法又は他の表面特徴判定方法などの様々な測定技術を使用して収集される。Ｘ変数は、本明細書で前述したように、多機能表面特徴判定モジュール１０４によって提供されるデータ又は情報を更に含むことができる。Ｙ変数は、例えば、１３１０で剥離試験（例えば、ＡＳＴＭ Ｄ３３３０に基づく９０度剥離接着力試験）を実施して、それぞれの基材上の接着テープについての主応答を確立することによって収集されてもよい。この種の分析は、計測可能な出力パラメータに影響を及ぼす変数のセットに基づいて、Ａｓｐｅｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｏｎｔｃｌａｉｒ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ，ＵＳＡ）から入手可能なＵｎｓｃｒａｍｂｌｅｒ（登録商標）、Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ（Ｇｏｔｔｉｎｇｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能なＵｍｅｔｒｉｃｓ（登録商標）、及びｈｔｔｐｓ：／／ｃｒａｎ．ｒ－ｐｒｏｊｅｃｔ．ｏｒｇでダウンロード可能な統計計算及びグラフィックスのためのフリーソフト環境であるＲなどの統計パッケージを使用して、１３２０において予測モデルを作成するために使用されてもよい。例えば、標準ＡＳＴＭ Ｄ３３３０ ９０度剥離接着試験を使用して評価されるテープ／基材又は接着剤／基材の組み合わせの性能は、主応答として使用されてもよい。結果として得られる出力変数は、接着ボンドの性能の予測を含んでもよい。対象の２つの表面は、選択された技術（表面エネルギー及びＦＴＩＲ分光法）を使用して分析され、予測モデル１３２０を作成するために統計パッケージ内の変数として使用される。次いで、予測モデル１３２０は、１３３０において基材を試験することによって試験され、プロセスは、経時的な反復プロセスとして予測モデル１３２０を改善するために、追加のサンプルを使用して反復される。

【0159】

特定の用途に応じて、他の予測子を使用することができる。例えば、予測子は、故障モードの予測子を含むことができる。一般に、接着は、積層時の失敗が最も多く見出され、結合の強度に応じて、結合される２つの材料（例えば、接着剤及び基材）が分離する場合がある。予測モデルの改善のために、任意の試験の結果をフィードバックループにおいてフィードバックすることができる。

【0160】

動作は、特定の基材テープに対するテープ適用プロセスの是正措置の推奨を生成することを更に含むことができる。加えて、動作は、予測モデル、試験システム、又は入力変数若しくは試験システム若しくは予測モデルのいずれかに基づくテーピングアプリケーションのシミュレーションの入力変数又は任意の他のパラメータのうちの少なくとも１つを出力することを含むことができる。

【0161】

入力されたテープ、基材、並びに測定された表面特性及び入力パラメータに基づいて、多変量解析は、剥離接着力などの接着剤性能を予測する。このモデルに基づいて、システムは、接着剤性能を最大化して維持する是正措置をとる。例えば、剥離破壊モードが発泡体分割破壊である場合に、両面発泡体テープの最大接着剤性能が達成される。システムは、発泡体分割破壊モードに必要な値より上に接着値を維持するために補正動作及び調整を行う。是正措置は、溶剤洗浄プロセスの始動、表面の研磨、表面のプラズマ処理、表面へのプライマーの添加などを含むことができる。

【0162】

入力変数は、基材の種類を示すことができる。例えば、入力変数は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ステンレス鋼、アルミニウム、塗料、ナイロン、及びガラスのうちの少なくとも１つについてのインジケータを含むことができる。入力変数は、テープ又は接着剤の種類を示すこともできる。テープは、追加の接着剤層又は非接着剤層を有する又は有さない感圧性接着剤（しかしながら、実施形態はこれに限定されない）を含むことができる。データベースを使用して、標準的な基材及びテープの種類に関する情報を記憶することができる。入力変数は、接着剤物理特性、接着剤熱特性、接着剤電気特性、接着剤硬化特性、接着剤性能特性、接着剤耐久特性、接着剤耐薬品特性、接着剤レオロジー特性、接着剤粘度、接着剤硬化時間、接着剤弾性率、接着剤耐溶剤性、接着剤組成、接着剤分配特性、接着剤使用要件、標準化試験又は認定、環境パラメータ、バッキング特性、及びライナー特性のうちの少なくとも１つを含むことができる。

【0163】

図１８は、様々な基材／接着剤の組み合わせについて、平均測定剥離値対平均予測剥離値を示すチャートである。図示されるように、予測モデルは、開発されたデータセットを使用してかなり正確であった。しかしながら、Ｌｅｘａｎサンプル１４００が示すように、予測モデルは、より低い表面エネルギーを有する薄層によって混乱させられ、予想されたものとは大きく異なる接触角を引き起こした。予測モデルにおけるこのような不正確さは、予測モデルを構築するためにより多くのサンプルを使用することによって、経時的に改善され得る。

【0164】

コンピュータ装置
表面特徴判定モジュール１０４、テープ接合モジュール１０８、拡張ライナーモジュール１１０、及びテープアプリケータモジュール１２０（図５及び図６）の装置及び回路、並びに計算回路２３０及びデータ取得機器２０８（図６）の構成要素は、コンピューティングシステム、例えばエッジコンピューティングノード上で実行又は部分的に実行することができる。図１９は、いくつかの実施形態によるエッジコンピューティングノードを示す。

【0165】

図１９に示される簡略化された実施例では、エッジ計算ノード１５００は、計算エンジン（本明細書では「計算回路」とも呼ばれる）１５０２、入力／出力（Ｉ／Ｏ）サブシステム１５０８、データ記憶デバイス１５１０、通信回路サブシステム１５１２、及び任意選択で１つ以上の周辺デバイス１５１４を含む。他の実施例では、それぞれの計算デバイスは、コンピュータにおいて典型的に見られるような他の又は追加の構成要素（例えば、ディスプレイ、周辺デバイスなど）を含んでもよい。更に、いくつかの実施例では、例示的な構成要素のうちの１つ以上は、別の構成要素に組み込まれてもよく、又は別様に、別の構成要素の一部を形成してもよい。

【0166】

計算ノード１５００は、様々な計算機能を実行することができる任意の種類のエンジン、デバイス、又はデバイスの集合として具現化され得る。いくつかの実施例では、計算ノード１５００は、集積回路、埋め込みシステム、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、システムオンチップ（ＳＯＣ）、又は他の集積システム若しくはデバイスなどの単一のデバイスとして具現化され得る。例示的な実施例では、計算ノード１５００は、プロセッサ１５０４及びメモリ１５０６を含むか、又はそれらとして具現化される。プロセッサ１５０４は、本明細書で説明する機能を実行する（例えば、アプリケーションを実行する）ことが可能な任意の種類のプロセッサとして具現化されてもよい。例えば、プロセッサ１５０４は、マルチコアプロセッサ（複数可）、マイクロコントローラ、又は他のプロセッサ若しくは処理／制御回路として具現化されてもよい。いくつかの実施例では、プロセッサ１５０４は、ＦＰＧＡ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、再構成可能なハードウェア若しくはハードウェア回路、又は本明細書で説明する機能の実行を容易にするための他の専用ハードウェアとして具現化されるか、それらを含むか、又はそれらに連結され得る。

【0167】

メモリ１５０６は、本明細書で説明する機能を実行することが可能な任意の種類の揮発性（例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）など）又は不揮発性メモリ又はデータストレージとして具現化されてもよい。揮発性メモリは、媒体によって記憶されたデータの状態を維持するために電力を必要とする記憶媒体であり得る。揮発性メモリの非限定的な例は、ＤＲＡＭ又はスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）などの様々な種類のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含み得る。メモリモジュールにおいて使用され得るＤＲＡＭの１つの特定の種類は、シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）である。

【0168】

一実施例では、メモリデバイスは、ＮＡＮＤ又はＮＯＲ技術に基づくものなどのブロックアドレス指定可能メモリデバイスである。いくつかの実施例では、メモリ１５０６の全部又は一部はプロセッサ１５０４に統合されてもよい。メモリ１５０６は、１つ以上のアプリケーションなどの動作中に使用されるデータ、アプリケーション（複数可）によって操作されるデータ、ライブラリ、及びドライバなどの、様々なソフトウェア及びデータを記憶することができる。

【0169】

計算回路１５０２は、計算回路１５０２（例えば、プロセッサ１５０４又はメインメモリ１５０６）及び計算回路１５０２の他の構成要素との入力／出力動作を容易にするための回路又は構成要素として具現化され得るＩ／Ｏサブシステム１５０８を介して、計算ノード１５００の他の構成要素に通信可能に連結される。例えば、Ｉ／Ｏサブシステム１５０８は、メモリコントローラハブ、入力／出力制御ハブ、統合センサハブ、ファームウェアデバイス、通信リンク（例えば、ポイントツーポイントリンク、バスリンク、ワイヤ、ケーブル、ライトガイド、プリント回路基材トレースなど）、又は入力／出力動作を容易にするための他の構成要素及びサブシステムとして具現化されてもよく、又は別様にこれらを含んでもよい。いくつかの実施例では、Ｉ／Ｏサブシステム１５０８は、システムオンチップ（ＳｏＣ）の一部を形成してもよく、プロセッサ１５０４、メモリ１５０６、及び計算回路１５０２の他の構成要素のうちの１つ以上と共に、計算回路１５０２に組み込まれてもよい。

【0170】

１つ以上の例示的なデータ記憶デバイス１５１０は、例えば、メモリデバイス及び回路、メモリカード、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、又は他のデータ記憶デバイスなど、データの短期又は長期記憶のために構成された任意の種類のデバイスとして具現化されてもよい。個々のデータ記憶デバイス１５１０は、データ記憶デバイス１５１０のためのデータ及びファームウェアコードを記憶するシステムパーティションを含んでもよい。個々のデータ記憶デバイス１５１０はまた、例えば、計算ノード１５００の種類に応じて、オペレーティングシステムのためのデータファイル及び実行可能ファイルを記憶する１つ以上のオペレーティングシステムパーティションを含んでもよい。

【0171】

通信回路１５１２は、計算回路１５０２と別の計算デバイス（例えば、実装するエッジコンピューティングシステムのエッジゲートウェイ）との間のネットワークを介した通信を可能にすることができる任意の通信回路、デバイス、又はそれらの集合として具現化されてもよい。通信回路１５１２は、任意の１つ以上の通信技術（例えば、有線又は無線通信）及び関連するプロトコル（例えば、３ＧＰＰ ４Ｇ又は５Ｇ規格などのセルラーネットワーキングプロトコル、ＩＥＥＥ ８０２．１１／Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）などの無線ローカルエリアネットワークプロトコル、無線広域ネットワークプロトコル、イーサネット（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ、ＩＥＥＥ８０２．１５．４又はＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などのＩｏＴプロトコル、低電力広域ネットワーク（ＬＰＷＡＮ）、超広帯域又は低電力広域（ＬＰＷＡ）プロトコルなど）を使用してこのような通信を行うように構成されてもよい。

【0172】

例示的な通信回路１５１２は、ネットワークインタフェースコントローラ（ＮＩＣ）１５２０を含む。ＮＩＣ１５２０は、別の計算デバイス（例えば、エッジゲートウェイノード）と接続するために計算ノード１５００によって使用され得る１つ以上のアドインボード、ドーターカード、ネットワークインターフェースカード、コントローラチップ、チップセット、又は他のデバイスとして具現化されてもよい。いくつかの実施例では、ＮＩＣ１５２０は、１つ以上のプロセッサを含むシステムオンチップ（ＳｏＣ）の一部として具現化されてもよく、又は１つ以上のプロセッサも含むマルチチップパッケージ上に含まれてもよい。いくつかの実施例では、ＮＩＣ１５２０は、両方ともＮＩＣ１５２０に対してローカルであるローカルプロセッサ（図示せず）又はローカルメモリ（図示せず）を含んでもよい。そのような実施例では、ＮＩＣ１５２０のローカルプロセッサは、本明細書で説明される計算回路１５０２の機能のうちの１つ以上を実行することが可能であり得る。追加的又は代替的に、そのような実施例では、ＮＩＣ１５２０のローカルメモリは、ボードレベル、ソケットレベル、チップレベル、又は他のレベルでクライアント計算ノードの１つ以上の構成要素に統合されてもよい。

【0173】

更に、いくつかの実施例では、それぞれの計算ノード１５００は、１つ以上の周辺デバイス１５１４を含んでもよい。そのような周辺デバイス１５１４は、計算ノード１５００の特定の種類に応じて、音声入力デバイス、ディスプレイ、他の入力／出力デバイス、インターフェースデバイス、又は他の周辺デバイスなど、計算デバイス又はサーバに見られる任意の種類の周辺デバイスを含んでもよい。更なる実施例では、計算ノード１５００は、エッジコンピューティングシステム又は同様の形態のアプライアンス、コンピュータ、サブシステム、回路、若しくは他の構成要素内のそれぞれのエッジ計算ノード（クライアント、ゲートウェイ、又はアグリゲーションノードのいずれか）によって具現化されてもよい。

【0174】

より詳細な実施例では、図２０は、本明細書で説明される技術（例えば、動作、プロセス、方法、及び方法論）を実装するためにエッジコンピューティングノード１６５０内に存在し得る構成要素の例のブロック図を示す。このエッジコンピューティングノード１６５０は、コンピューティングデバイスとして、又はコンピューティングデバイスの一部として（例えば、コンピュータ、モバイルデバイス、サーバ、スマートセンサ、制御システムなどとして）実装されるとき、ノード１５００のそれぞれの構成要素のより近いビューを提供する。エッジコンピューティングノード１６５０は、本明細書で参照されるハードウェア又は論理構成要素の任意の組み合わせを含むことができ、エッジ通信ネットワーク又はそのようなネットワークの組み合わせとともに使用可能な任意のデバイスを含むか、又はそれと連結することができる。構成要素は、エッジコンピューティングノード１６５０に適合された集積回路（ＩＣ）、その一部、ディスクリート電子デバイス、若しくは他のモジュール、命令セット、プログラマブルロジック若しくはアルゴリズム、ハードウェア、ハードウェアアクセラレータ、ソフトウェア、ファームウェア、若しくはそれらの組み合わせとして、又はより大きいシステムのシャーシ内に他の方法で組み込まれた構成要素として実装されてもよい。

【0175】

エッジコンピューティングノード１６５０は、マイクロプロセッサ、マルチコアプロセッサ、マルチスレッドプロセッサ、超低電圧プロセッサ、埋め込みプロセッサ、又は他の知られている処理要素であり得る、プロセッサ１６５２の形態の処理回路を含んでもよい。プロセッサ１６５２は、プロセッサ１６５２及び他の構成要素が単一の集積回路又は単一のパッケージに形成されるシステムオンチップ（ＳｏＣ）の一部であり得る。プロセッサ１６５２及び付随する回路は、限定されたハードウェア構成又は図２０に示される全ての要素よりも少ない要素を含む構成を含む、単一ソケットフォームファクタ、複数ソケットフォームファクタ、又は様々な他のフォーマットで提供され得る。

【0176】

プロセッサ１６５２は、相互接続１６５６（例えば、バス）を介してシステムメモリ１６５４と通信してもよい。任意の数のメモリデバイスが、所与の量のシステムメモリを提供するために使用されてもよい。実施例として、メモリ１６５４は、Ｊｏｉｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｕｎｃｉｌ（ＪＥＤＥＣ）設計に従うランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であってもよい。様々な実装形態では、個々のメモリデバイスは、シングルダイパッケージ（ＳＤＰ）、デュアルダイパッケージ（ＤＤＰ）、又はクアッドダイパッケージ（Ｑ１７Ｐ）など、任意の数の異なるパッケージ種類であってもよい。これらのデバイスは、いくつかの実施例では、薄型ソリューションを提供するためにマザーボード上に直接はんだ付けされ得るが、他の実施例では、デバイスは、所与のコネクタによってマザーボードに連結する１つ以上のメモリモジュールとして構成される。他の種類のメモリモジュール、例えば、マイクロＤＩＭＭ又はミニＤＩＭＭを含むがこれらに限定されない異なる種類のデュアルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭ）など、任意の数の他のメモリ実装形態が使用されてもよい。

【0177】

データ、アプリケーション、オペレーティングシステムなどの情報の永続的な記憶を提供するために、ストレージ１６５８も、相互接続１６５６を介してプロセッサ１６５２に連結されてもよい。一実施例では、ストレージ１６５８は、ソリッドステートディスクドライブ（ＳＳＤＤ）を介して実装されてもよい。ストレージ１６５８のために使用され得る他のデバイスは、セキュアデジタル（ＳＤ）カード、マイクロＳＤカード、エクストリームデジタル（ＸＤ）ピクチャカードなどのフラッシュメモリカード、及びユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュドライブを含む。

【0178】

構成要素は、相互接続１６５６を介して通信し得る。相互接続１６５６は、業界標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）、周辺構成要素相互接続（ＰＣＩ）、拡張周辺構成要素相互接続（ＰＣＩｘ）、ＰＣＩエクスプレス（ＰＣＩｅ）、又は任意の数の他の技術を含む、任意の数の技術を含んでもよい。相互接続１６５６は、例えば、ＳｏＣベースのシステムにおいて使用される独自に開発されたバスであってもよい。特に、集積回路間（Ｉ２Ｃ）インターフェース、シリアル周辺インターフェース（ＳＰＩ）インターフェース、ポイントツーポイントインターフェース、独自開発バス、及び電力バスなど、他のバスシステムが含まれ得る。

【0179】

相互接続１６５６は、接続されたエッジデバイス１６６２と通信するために、プロセッサ１６５２をトランシーバ１６６６に結合してもよい。接続されたエッジデバイス１６６２は、図２０に示される他の要素若しくは他の要素の一部、又はテープ自動化システムに対してリモート若しくはローカルのいずれかで、オペレータによって使用される製造システムの他の要素を含むことができる。トランシーバ１６６６は、特に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）Ｓｐｅｃｉａｌ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ Ｇｒｏｕｐによって定義されるようなＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）低エネルギー（ＢＬＥ）規格、又はＺｉｇＢｅｅ（登録商標）規格を使用して、ＩＥＥＥ ８０２．１５．４規格下で２．４ギガヘルツ（ＧＨｚ）伝送などの任意の数の周波数及びプロトコルを使用してもよい。特定の無線プロトコルのために構成された任意の数の無線機が、接続されたエッジデバイス１６６２への接続のために使用されてもよい。例えば、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）ユニットが、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１１規格に従ってＷｉ－Ｆｉ（登録商標）通信を実行するために使用されてもよい。加えて、例えば、セルラー又は他の無線広域プロトコルに従う無線広域通信は、無線広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）ユニットを介して行われてもよい。

【0180】

無線ネットワークトランシーバ１６６６（又は複数のトランシーバ）は、異なる範囲における通信のために複数の規格又は無線を使用して通信してもよい。例えば、エッジコンピューティングノード１６５０は、電力を節約するために、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）に基づくローカルトランシーバ又は別の低電力無線を使用して、例えば、約１０メートル以内の近いデバイスと通信することができる。例えば、約５０メートル以内の、より遠くに接続されたエッジデバイス１６６２は、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）又は他の中間電力無線機を介して到達され得る。両方の通信技術は、異なる電力レベルで単一の無線を介して行われてもよく、又は別個のトランシーバ、例えば、ＢＬＥを使用するローカルトランシーバ及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標）を使用する別個のメッシュトランシーバを介して行われてもよい。

【0181】

無線ネットワークトランシーバ１６６６（例えば、無線トランシーバ）は、ローカル又は広域ネットワークプロトコルを介してエッジクラウド１６９５内のデバイス又はサービスと通信するために含まれてもよい。無線ネットワークトランシーバ１６６６は、特に、ＩＥＥＥ８０２．１５．４又はＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇ規格に従う低電力広域（ＬＰＷＡ）トランシーバであってもよい。エッジコンピューティングノード１６５０は、Ｓｅｍｔｅｃｈ ａｎｄ ｔｈｅ ＬｏＲａ Ａｌｌｉａｎｃｅによって開発されたＬｏＲａＷＡＮ（商標）（Ｌｏｎｇ Ｒａｎｇｅ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ、長距離広域ネットワーク）を使用して広域にわたって通信し得る。本明細書で説明される技術は、これらの技術に限定されず、Ｓｉｇｆｏｘなどの長距離低帯域幅通信及び他の技術を実装する任意の数の他のクラウドトランシーバとともに使用され得る。更に、ＩＥＥＥ８０２．１５．４ｅ仕様に記載されているタイムスロットチャネルホッピングなどの他の通信技術が使用されてもよい。

【0182】

本明細書で説明するように、無線ネットワークトランシーバ１６６６について言及したシステムに加えて、任意の数の他の無線通信及びプロトコルが使用されてもよい。例えば、トランシーバ１６６６は、高速通信を実行するためにスペクトル拡散（ＳＰＡ／ＳＡＳ）通信を使用するセルラートランシーバを含んでもよい。更に、中速通信及びネットワーク通信の提供のためのＷｉ－Ｆｉ（登録商標）ネットワークなど、任意の数の他のプロトコルが使用されてもよい。トランシーバ１６６６は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）及び第５世代（５Ｇ）通信システムなど、任意の数の３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）仕様と互換性がある無線機を含んでもよい。ネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）１６６８は、エッジクラウド１６９５のノード、又は接続されたエッジデバイス１６６２（例えば、メッシュ内で動作する）などの他のデバイスに有線通信を提供するために含まれてもよい。有線通信は、イーサネット（登録商標）接続を提供してもよく、又は、特に、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）、ローカル相互接続ネットワーク（ＬＩＮ）、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ、ＣｏｎｔｒｏｌＮｅｔ、Ｄａｔａ Ｈｉｇｈｗａｙ＋、ＰＲＯＦＩＢＵＳ、又はＰＲＯＦＩＮＥＴなどの他の種類のネットワークに基づいてもよい。追加のＮＩＣ１６６８は、第２のネットワークへの接続を可能にするために含まれてもよく、例えば、第１のＮＩＣ１６６８は、イーサネット（登録商標）を介してクラウドへの通信を提供し、第２のＮＩＣ１６６８は、別の種類のネットワークを介して他のデバイスへの通信を提供する。超広帯域センサ及びエミッタを使用して、定義されたエミッタビーコンに対するテープの正確な位置決め、並びにデータ転送などの通信を容易にすることができる。

【0183】

デバイスから別の構成要素又はネットワークへの様々な種類の適用可能な通信が与えられると、デバイスによって使用される適用可能な通信回路は、構成要素１６６４、１６６６、１６６８、又は１６７０のうちのいずれか１つ又は複数を含んでもよいし、又はそれらによって具現化されてもよい。したがって、様々な実施例では、通信する（例えば、受信する、送信するなど）ための適用可能な手段は、そのような通信回路によって具現化されてもよい。

【0184】

エッジコンピューティングノード１６５０は、１つ以上の人工知能（ＡＩ）アクセラレータ、ニューラルコンピュートスティック、ニューロモルフィックハードウェア、ＦＰＧＡ、ＧＰＵの構成、データ処理ユニット（ＤＰＵ）若しくはインフラストラクチャ処理ユニット（ＩＰＵ）の構成、１つ以上のＳｏＣ、１つ以上のＣＰＵ、１つ以上のデジタル信号プロセッサ、専用ＡＳＩＣ、又は１つ以上の特殊タスクを達成するように設計された他の形態の特殊プロセッサ若しくは回路によって具現化され得る加速回路１６６４を含んでもよいし、又はそれに連結されてもよい。これらのタスクは、ＡＩ処理（機械学習、トレーニング、推論、及び分類動作を含む）、視覚データ処理、ネットワークデータ処理、オブジェクト検出、ルール分析などを含んでもよい。

【0185】

相互接続１６５６は、プロセッサ１６５２を、追加のデバイス又はサブシステムを接続するために使用されるセンサハブ又は外部インターフェース１６７０に結合してもよい。デバイスは、加速度計、レベルセンサ、流量センサ、光学光センサ、カメラセンサ、温度センサ又はゲージ、グローバルナビゲーションシステム（例えば、ＧＰＳ）センサ、力センサ、気圧センサ、テープ又は他の接着剤、プライマー、基材などの状態を検出するための任意のセンサなどのセンサ１６７２を含んでもよい。これらのセンサは、コンピューティングデバイスに直接接続されてもよいし、又は様々な製造モジュールの一部としてリモートに配置されてもよい。ハブ又はインターフェース１６７０は、エッジコンピューティングノード１６５０を、電源スイッチ、バルブアクチュエータ、可聴音発生器、視覚警告デバイスなどのアクチュエータ１６７４に接続するために更に使用されてもよい。これらのアクチュエータは、コンピューティングデバイスに直接接続されてもよいし、又は様々な製造モジュールの一部としてリモートに配置されてもよい。

【0186】

いくつかの任意選択の実施例では、様々な入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイスが、エッジコンピューティングノード１６５０内に存在してもよいし、又はそれに接続されてもよい。例えば、ディスプレイ又は他の出力デバイス１６８４が、センサ読取値又はアクチュエータ位置などの情報を示すために含まれてもよい。入力を受け入れるために、タッチスクリーン又はキーパッドなどの入力デバイス１６８６が含まれてもよい。出力デバイス１６８４は、バイナリステータスインジケータ（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））及びマルチキャラクタビジュアル出力などの単純な視覚出力、又は表示画面（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）画面）などのより複雑な出力を含む、任意の数の形態の音声又は視覚ディスプレイを含むことができ、キャラクタ、グラフィックス、マルチメディアオブジェクトなどの出力は、エッジコンピューティングノード１６５０の動作から生成又は作製される。ディスプレイ又はコンソールハードウェアは、本システムの文脈において、エッジコンピューティングシステムの出力を提供し、入力を受信するために、エッジコンピューティングシステムの構成要素又はサービスを管理するために、エッジコンピューティング構成要素又はサービスの状態を識別するために、あるいは任意の他の数の管理又はアドミニストレーション機能又はサービスユースケースを行うために使用されてもよい。これらの様々な入力／出力デバイスは、コンピューティングデバイスに直接接続されてもよいし、又は様々な製造モジュールの一部としてリモートに配置されてもよい。実施例では、複数のデバイスに同時に通知を提供することができ、例えば、オペレータは、システム１００の個々のモジュール上で通知を見ることができる。同時に又はほぼ同時に、近接性又は他の基準に基づいて、オペレータのスマートフォン又は他のデバイスに通知を提供することができる。

【0187】

バッテリ１６７６は、エッジコンピューティングノード１６５０に電力供給することができるが、エッジコンピューティングノード１６５０が固定位置に搭載される実施例では、電力網に連結された電源を有することができる、又はバッテリは、バックアップとして、若しくは一時的機能のために使用することができる。バッテリ１６７６は、リチウムイオンバッテリ、又は亜鉛空気バッテリ、アルミニウム空気バッテリ、リチウム空気バッテリなどの金属空気バッテリであってもよい。

【0188】

バッテリモニタ／充電器１６７８は、含まれる場合にバッテリ１６７６の充電状態（ＳｏＣｈ）を追跡するために、エッジコンピューティングノード１６５０に含まれてもよい。バッテリモニタ／充電器１６７８は、バッテリ１６７６の他のパラメータを監視して、バッテリ１６７６の健康状態（ＳｏＨ）及び機能状態（ＳｏＦ）などの故障予測を提供するために使用されてもよい。バッテリモニタ／充電器１６７８は、相互接続１６５６を介してプロセッサ１６５２にバッテリ１６７６に関する情報を通信してもよい。バッテリモニタ／充電器１６７８はまた、プロセッサ１６５２がバッテリ１６７６の電圧又はバッテリ１６７６からの電流フローを直接監視することを可能にするアナログデジタル（ＡＤＣ）変換器を含んでもよい。

【0189】

電力ブロック１６８０、又は電力網に連結される他の電源は、バッテリ１６７６を充電するためにバッテリモニタ／充電器１６７８に連結されてもよい。いくつかの実施例では、電力ブロック１６８０は、例えば、エッジコンピューティングノード１６５０内のループアンテナを通して電力を無線で取得するために、無線電力受信機と置き換えられてもよい。特定の充電回路は、バッテリ１６７６のサイズ、したがって必要とされる電流に基づいて選択されてもよい。

【0190】

ストレージ１６５８は、本明細書で説明する技法を実装するためのソフトウェアコマンド、ファームウェアコマンド、又はハードウェアコマンドの形態の命令１６８２を含んでもよい。そのような命令１６８２は、メモリ１６５４及びストレージ１６５８に含まれるコードブロックとして示されているが、コードブロックのいずれも、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に組み込まれたハードワイヤード回路で置き換えられ得ると理解することができる。

【0191】

一実施例では、メモリ１６５４、ストレージ１６５８、又はプロセッサ１６５２を介して提供される命令１６８２は、エッジコンピューティングノード１６５０において電子動作を実行するようにプロセッサ１６５２に指示するコードを含む非一時的機械可読媒体１６６０として具現化されてもよい。プロセッサ１６５２は、相互接続１６５６を介して非一時的機械可読媒体１６６０にアクセスしてもよい。例えば、非一時的機械可読媒体１６６０は、ストレージ１６５８について説明したデバイスによって具現化されてもよく、又は光ディスク、フラッシュドライブ、若しくは任意の数の他のハードウェアデバイスなどの特定のストレージユニットを含んでもよい。非一時的機械可読媒体１６６０は、例えば、上記で示した動作及び機能のフローチャート（複数可）及びブロック図（複数可）に関して説明したように、アクションの特定のシーケンス又はフローを実行するようにプロセッサ１６５２に指示するための命令を含んでもよい。本明細書で使用される場合、「機械可読媒体」及び「コンピュータ可読媒体」という用語は互換可能である。

【0192】

また、特定の実施例では、プロセッサ１６５２上の命令１６８２は（別個に、又は機械可読媒体１６６０の命令１６８２と組み合わせて）、信頼できる実行環境（trusted execution environment、ＴＥＥ）１６９０の実行又は動作を構成してもよい。一実施例では、ＴＥＥ１６９０は、命令の安全な実行及びデータへの安全なアクセスのためにプロセッサ１６５２にアクセス可能な保護領域として動作する。そのようなアクセスは、例えば、システム２００の他の構成要素に提供することができる。

【0193】

更なる実施例では、機械可読媒体はまた、本開示の方法のうちのいずれか１つ以上を機械に実行させる、機械による実行のための命令を記憶、符号化、若しくは保持することが可能である任意の有形媒体、又はこのような命令によって使用される若しくはこのような命令に関連付けられたデータ構造を記憶、符号化、若しくは保持することが可能である任意の有形媒体を含む。したがって、「機械可読媒体」は、ソリッドステートメモリ、並びに光学媒体及び磁気媒体を含み得るが、これらに限定されない。機械可読媒体の具体的な例としては、例として、半導体メモリデバイス（例えば、電気的にプログラム可能な読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ））、及びフラッシュメモリデバイス、内部ハードディスク及びリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、並びにＣＤ－ＲＯＭ及びＤＶＤ－ＲＯＭディスクを含むが、これらに限定されない不揮発性メモリが挙げられる。機械可読媒体によって具現化される命令は、いくつかの周知の転送プロトコル（例えば、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ））のうちのいずれか１つを使用するネットワークインターフェースデバイスを介して、伝送媒体を使用する通信ネットワーク上で更に送信又は受信され得る。

【0194】

機械可読媒体は、非一時的フォーマットでデータをホストすることが可能な記憶デバイス又は他の装置によって提供されてもよい。一実施例では、機械可読媒体上に記憶されるか又は他の方法で提供される情報は、命令自体、又は命令が導出され得るフォーマットなどの命令を表し得る。命令が導出され得るこのフォーマットは、ソースコード、符号化された命令（例えば、圧縮又は暗号化された形式）、パッケージ化された命令（例えば、複数のパッケージに分割された）などを含んでもよい。機械可読媒体内の命令を表す情報は、本明細書で説明される動作のいずれかを実行するために、処理回路によって命令に処理されてもよい。例えば、情報から命令を導出すること（例えば、処理回路による処理）は、（例えば、ソースコード、オブジェクトコードなどから）情報をコンパイルすること、解釈すること、ロードすること、編成すること（例えば、動的に又は静的にリンクすること）、符号化すること、復号化すること、暗号化すること、暗号化解除すること、パッケージ化すること、パッケージ解除すること、又は別様に操作して命令にすることを含んでもよい。

【0195】

一実施例では、命令の導出は、機械可読媒体によって提供される何らかの中間フォーマット又は前処理されたフォーマットから命令を作成するための（例えば、処理回路による）情報のアセンブリ、コンパイル、又は解釈を含み得る。情報は、複数の部分で提供される場合、命令を作成するために組み合わされ、アンパックされ、修正されてもよい。例えば、情報は、１つ又はいくつかのリモートサーバ上の複数の圧縮されたソースコードパッケージ（又はオブジェクトコード、又はバイナリ実行可能コードなど）内にあってもよい。ソースコードパッケージは、ネットワークを介して転送されるときに暗号化され、必要に応じて復号化され、圧縮解除され、アセンブルされ（例えば、リンクされ）、ローカルマシンにおいて例えば、ライブラリ、スタンドアロン実行可能ファイルなどに）コンパイル又は解釈され、ローカルマシンによって実行されてもよい。

【0196】

本明細書では、用語「を含む（comprises）」及びその変形は、これらの用語が明細書及び特許請求の範囲に記載されている場合、限定的な意味を有するものではない。このような用語は、記述される１つの工程若しくは要素、又は複数の工程若しくは要素の群が含まれることを示唆するが、いかなる他の１つの工程若しくは要素、又は複数の工程若しくは要素の群も除外されないことを示唆すると理解される。「からなる（consisting of）」は、この語句「からなる」の前のあらゆるものを含み、これらに限定することを意味する。したがって、語句「からなる」は、列挙された要素が必要又は必須であり、他の要素が存在し得ないことを示す。「から本質的になる（consisting essentially of）」とは、この語句の後に列挙されるあらゆる要素も含み、これらの列挙された要素に関して本開示で特定した作用若しくは機能に干渉又は寄与しない他の要素に限定されることを意味する。したがって、語句「から本質的になる」は、列挙された要素が必要又は必須であるが、他の要素は任意選択で含まれ、列挙された要素の作用若しくは機能に実質的に影響を及ぼすかどうかに応じて存在してもよい又は存在しなくてもよいことを示す。本明細書においてオープンエンドの言語（例えば、「を含む」及びその派生語）で列挙されている要素又は要素の組み合わせのいずれも、クローズドエンドの言語（例えば、「からなる」及びその派生語）及び部分的にクローズドエンドの言語（例えば、「から本質的になる」及びその派生語）で、更に列挙されるものと見なされる。

【0197】

「好ましい（preferred）」及び「好ましくは（preferably）」という言葉は、特定の状況下で特定の利益を提供できる、本開示の実施形態を指す。ただし、他の実施形態もまた、同じ又は他の状況下で好ましい場合がある。更には、１つ以上の好ましい実施形態の記載は、他の請求項が有用ではないことを示唆するものではなく、本開示の範囲から他の実施形態を排除することを意図するものではない。

【0198】

本出願において、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」などの用語は、１つの実体のみを指すことを意図したものではなく、その説明のために具体的な例が使用され得る一般的な部類を含む。用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、用語「少なくとも１つ」と互換的に用いられる。列挙に後続する「～のうちの少なくとも１つ」及び「～のうちの少なくとも１つを含む」という語句は、列挙内の項目のうちのいずれか１つ、及び、列挙内の２つ以上の項目の任意の組み合わせを指す。

【0199】

本明細書で使用される場合、用語「又は」は、内容がそうでない旨を特に明示しない限り、概して「及び／又は」を含む通常の意味で使用される。

【0200】

用語「及び／又は」は、１つ若しくは全ての列挙された要素、又は列挙された要素のうちの任意の２つ以上の組み合わせを意味する。

【0201】

更に本明細書では、全ての数は用語「約」によって修飾されるものとみなされ、特定の実施形態では、好ましくは、用語「正確に」によって修飾されるものとみなされる。本明細書で使用される場合、測定した量との関連において、用語「約」は、測定を行い、測定の目的及び使用される測定機器の精度に見合う水準の注意を払う当業者によって予測されるような測定量の変動を指す。本明細書では、「最大」数字（例えば、最大５０）は、その数（例えば、５０）を含む。

【0202】

また、端点による数値範囲の記載は、その範囲内に包含される全ての数並びにその端点（例えば、１～５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５などを含む）及び任意の部分範囲（例えば、１～５は、１～４、１～３、２～４などを含む）を含む。

【0203】

本明細書において使用される場合、用語「室温」は、２０℃～２５℃の温度を指す。

【0204】

用語「の範囲（in the range）」又は「の範囲内（within a range）」（及び類似の記載）は、その記載された範囲の端点を含む。

【0205】

本明細書を通しての「一実施形態」、「ある実施形態」、「特定の実施形態」、又は「いくつかの実施形態」などへの言及は、実施形態に関して記載された特定の特徴、構成、組成、又は特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。したがって、本明細書全体における様々な箇所でのこのような語句の出現は、必ずしも本開示の同一の実施形態を指しているわけではない。更に、特徴、構成、組成、又は特性は、１つ以上の実施形態では任意の好適な方法で組み合わせてもよい。

【0206】

テープ接合モジュール、テープアプリケータ、及び拡張ライナーモジュールは、テープにより特異的である。本明細書に記載される他の実施形態は、液体接着剤及びコーティングのために直接又は類似のバージョンとともに使用することができる。

【実施例】

【0207】

これらの実施例は、単に例証を目的としたものであり、添付の特許請求の範囲を過度に限定することを意図するものではない。本開示の幅広い範囲を示す数値範囲及びパラメータは近似値であるが、具体的な実施例において示される数値は、可能な限り正確に報告している。しかしながら、いずれの数値にも、それぞれの試験測定値において見出される標準偏差から必然的に生じる、特定の誤差が本質的に含まれる。最低でも、各数値パラメータは少なくとも、報告される有効桁の数に照らして通常の丸め技法を適用することにより解釈されるべきであるが、このことは特許請求の範囲への均等論の適用を制限しようとするものではない。

【0208】

特に明記しない限り、実施例で使用される全ての化学物質は、明記された供給業者から得ることができる。

【0209】

試験方法：
９０度剥離接着力試験：
試験テープの接着剤性能は、ＡＳＴＭ Ｄ３３３０、試験方法Ｆに基づく９０度剥離接着力試験によって、以下の試験条件で様々な基材に対して測定される。

【0210】

アクリル発泡体テープの非ライナー側を５ミル（０．１２７ｍｍ）厚の陽極酸化アルミニウム箔バッキングに積層することによって、試験テープを調製した。幅１６ｍｍ×長さ約１５０ｍｍの試験ストリップを試験テープから切り取った。試験パネル基材を、イソプロピルアルコールで少なくとも２回拭いて洗浄した。

【0211】

５つのアクリル発泡体テープを試験した。
３Ｍ（商標）ＶＨＢ（商標）４９１０
３Ｍ（商標）ＶＨＢ（商標）４９４１
３Ｍ（商標）ＶＨＢ（商標）４９５０
３Ｍ（商標）ＶＨＢ（商標）ＧＰＨ１１０
３Ｍ（商標）ＶＨＢ（商標）ＬＳＥ１１０

【0212】

ライナーを除去し、試験テープを５ｋｇのゴム被覆ローラを用いて、各方向に１回通過させて試験パネル基材上にロールダウンした。結合されたサンプルを、試験前に７２時間室温で放置した（２３℃＋／－３℃及び相対湿度５０＋／－５％）。９０°剥離接着力を、３０ｃｍ／分（１２インチ／分）の剥離速度で求め、Ｉｎｓｔｒｏｎ又は同等の引張試験機で測定した。平均９０°剥離接着力を測定し、メートル当たりのニュートン（Ｎ／ｍ）に変換した。各条件について３つの試験サンプルを試験した。

【0213】

本明細書に引用した特許、特許文献、及び刊行物の全開示は、それぞれが個別に組み込まれたかのごとく、それらの全体が参照により組み込まれる。記載されている本明細書と、参照により本明細書に組み込まれるいずれかの文書の開示との間に、何らかの矛盾又は不一致が存在する限りにおいて、記載されている本明細書を優先するものとする。当業者には、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することのない、本開示に対する様々な改変及び変更が明らかとなるであろう。本開示は、本明細書に記載した例示的な実施形態及び実施例によって不当に制限されることは意図せず、そのような実施例及び実施形態は、以下のような本明細書に記載の特許請求の範囲によってのみ限定されることを意図した本開示の範囲内の例示としてのみ提示される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23A】

【図23B】

【図23C】

【図23D】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【国際調査報告】