(57)【要約】【課題】被着体に貼り付けた粘着部品を小さな押付力で確実に剥がすことができるとともに、剥がす部品の破断や粘着剤テープの残りを少なくして剥がし性能と剥がし効率を高める。【解決手段】被着体１の表面に押付けて被着体１に貼り付けた粘着部品３を剥がす剥離爪６を先端に有するリンクアーム７をベースプレート５に偏心機構部８を介して連結し、リンクアーム７に偏心機構部８で揺動を与えて剥離爪６をループ状に移動し、被着体１に貼り付けられた粘着部品３を剥離爪６の先端部の引っ掻き動作で剥がし、ループ状に移動する剥離爪６が被着体１から離れる際に、被着体１に対して粘着部品３を引張る方向の力を作用させて被着体１から粘着部品３を容易に剥がす。【選択図】　　図１
2004001976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被着体に貼り付けた部品を被着体から剥がす剥離工具であって、
剥離手段と保持手段及び駆動手段を有し、剥離手段は被着体の表面に押付けられて被着体に貼り付けた部品を剥がす剥離部材を先端に有し、保持手段は剥離手段を保持し、駆動手段は、保持手段に揺動又は往復運動を与えて保持手段に取り付けた剥離手段の剥離部材の先端部をループ状に移動することを特徴とする剥離工具。
【請求項２】
前記保持手段はベースプレートと剥離手段を保持するリンクアームを有し、駆動手段は偏心機構部と回転駆動部を有し、
ベースプレートは一方の端部に揺動中心軸を有し、他方の端部に偏心機構部を有し、リンクアームはベースプレートの揺動中心軸に係合するガイド溝と、ガイド溝から一定距離はなれた位置に偏心機構部との連結部とを有し、回転駆動部は偏心機構部を駆動してリンクアームの偏心機構部との連結部に回転を与えてリンクアームを、ベースプレートの揺動中心軸を中心に揺動させる請求項１記載の剥離工具。
【請求項３】
前記偏心機構部はリンクアームの偏心機構部との連結部の回転と同期してベースプレートの揺動中心軸に回転を与える請求項２記載の剥離工具。
【請求項４】
前記保持手段は、剥離手段を保持するリンクアームを複数有し、回転駆動部は複数のリンクアームに位相をずらして揺動を与える請求項２記載の剥離工具。
【請求項５】
前記駆動手段は駆動モータと、駆動モータの回転を偏心機構部に伝達する回転伝達手段を有し、回転伝達手段にフライホイールを設けた請求項２乃至４のいずれかに記載の剥離工具。
【請求項６】
前記保持手段は第１のビームと第２のビームを有し、第２のビームは第１のビームに対して一定角度で取り付けられ、先端部に剥離手段を保持し、駆動手段は第１のビームと第２のビームにそれぞれ振動を与える圧電素子を有する請求項１記載の剥離工具。
【請求項７】
前記保持手段は、交差する方向に移動自在な２組のスライダを有し、駆動手段は２組のスライダを同期させながら往復直線運動を与える請求項１記載の剥離工具。
【請求項８】
前記剥離部材は表面が非粘着性を有する剥離爪で形成された請求項１乃至７のいずれかに記載の剥離工具。
【請求項９】
前記剥離部材は粘弾性を有する高摩擦材料で表面が凸状に形成された請求項１乃至７のいずれかに記載の剥離工具。
【請求項１０】
前記剥離手段の剥離部材取付部又は剥離部材にコンプライアンス機構を有する請求項１乃至９のいずれかに記載の剥離工具。
【請求項１１】
前記コンプライアンス機構は、剥離部材の押付け方向のコンプライアンス機能を有する請求項１０記載の剥離工具。
【請求項１２】
前記コンプライアンス機構は、剥離部材のねじり方向のコンプライアンス機能を有する請求項１０又は１１記載の剥離工具。
【請求項１３】
被着体に貼り付けた部品を被着体から剥がす剥離方法であって、
被着体の表面に押付けられて被着体に貼り付けた部品を剥がす剥離部材の先端部を被着体表面に押付けて、剥離部材の先端部をループ状に回動して被着体に貼り付けた部品を剥がすことを特徴とする剥離方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の剥離工具を使用した剥離装置であって、
被着体固定手段と工具移動手段を有し、被着体固定手段は剥離する部品を貼り付けた被着体を保持し、工具移動手段は剥離工具を移動するとともに剥離工具の姿勢を可変し、剥離工具を被着体に押付けて剥離工具を移動しながら、被着体に貼り付けた部品を剥離することを特徴とする剥離装置。
【請求項１５】
前記工具移動手段の剥離工具の取付部にコンプライアンス手段を有する請求項１４記載の剥離装置。
【請求項１６】
前記工具移動手段の剥離工具の取付部に、被着体に貼り付けた部品の端部を検出する端部検出手段を有し、端部検出手段で剥離する部品の端部を検出して剥離工具を被着体に位置決めする請求項１４又は１５記載の剥離装置。
【請求項１７】
前記工具移動手段の剥離工具の取付部又は被着体固定手段に、剥離工具の被着体からの反力を検出する力検出手段を有し、力検出手段で検出した反力により剥離工具の押付力を制御する請求項１４乃至１６のいずれかに記載の剥離装置。
【請求項１８】
上記工具移動手段は多関節ロボットである請求項１４乃至１７のいずれかに記載の粘着部品の剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子機器製品や輸送機械，食品包装等をリサイクルするために、両面テープなど粘着剤で貼り付けられた発泡ウレタンなどを剥離する部品の剥離工具と剥離方法及び剥離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保護が高まり、従来のように使用済みの電子機器、家庭電気製品、事務機器を廃棄せず、資源種類別に分別して資源別にマテリアルリサイクルしたり、一度使用した部品を再生処理して再使用するようになってきた。このリサイクルのため、各種機器や製品を構成している部品単位に分解処理が行われている。これらの各種機器や製品の部品にはステッカーや、振動の防止や封止等を目的とした軟弱部品が多く固定されている。
【０００３】
例えば電子写真方式を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置においては，画像を形成させる現像部周辺の部品に、トナーの漏れ防止用として、発泡ウレタンやフェルトなどの多孔性の軟弱部品に粘着層と基材及び粘着層が積層された両面粘着テープを貼り付けた粘着部品を貼り付けている。この現像部周辺の部品を再使用するためには、粘着部品の分解分別は必要不可欠となる。特に、現像部周辺の軟弱部品は、厚さの薄い発泡ウレタンが多用されている。この被着体から発泡ウレタン等を有する粘着部品を剥離するときに、例えば特開平６−９２５４４号公報や特開平７−２４７８０号公報に示すように、粘着部品を貼り付けた被着体にスクレーパを押付けて剥がしている。このスクレーパを被着体に押付けて粘着部品を剥がす場合、被着体に対するスクレーパの押付力が小さいと、スクレーパが粘着部品に乗り上げやすく、粘着部品を剥がすことが困難となる。また、剥がれたとしても剥がれる量が小さいため作業効率が低くなる。このため一回の動作ストロークで粘着部品を確実に剥がすためには、スクレーパを被着体に強い力で押し付ける必要がある。このスクレーパの押付力を大きくしすぎると、被着体に傷を付けたり、被着体が塑性変形したり破損してしまう。
【０００４】
この被着体の破損等を防止するため、スクレーパやブレードを振動させたり打撃を与えて、被着体に対する押付力を比較的小さくして粘着部品を剥離する工具が、例えば特開平８−９０４５４号公報や特表平９−５１２７２１または特開平９−７０７７４号公報に開示されている。
【０００５】
特開平８−９０４５４号公報に示された工具は、コンクリート床面に接着された樹脂系シートを剥離するものであり、超硬合金製の刃先を有する工具をロータリハンマーで断続的に駆動して刃先を被衝打面に接触させたり離したりして、緩やかな衝撃力で大きな運動エネルギを与えるようにしている。特表平９−５１２７２１号公報に示された工具は、自動車のボディに接着されたモールやエンブレムを剥がす手持ち工具であり、先端に鋭利なエッジを有する刃物を高分子材料を用いたブレード保持部で保持して工具の軽量化を図り、エアーハンマーで工具に高速で振動を与えるようにしている。また、特開平９−７０７７４号公報に示された打撃工具は部品のバリ取りなどに用いられるものであり、のみをエアダンパに取り付け、空打撃時における工具自身への衝撃をなくすようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらの振動・打撃工具を、被着体に粘着テープなどで貼り付けられた粘着部品を剥がすのに用いた場合、振動を加えない場合に比べて比較的小さな力で被着体から粘着部品を剥がすことができる。粘着テープは接着剤と異なり剥がす際にも粘着性が残っているため、工具の刃先を単純に往復振動させた場合、工具を戻す動作の際に剥がした部品が工具刃先に付着していっしょに戻って被着体に再粘着する現象が生じる。この状態で工具刃先を被着体に押付けると、剥がした部品が被着体に再付着して剥がしの効率が低下してしまう。また、剥がした部品が被着体に対する再付着と剥がしを繰り返すため、剥がし対象部品が局部的に疲労して破断しやすくなる。さらに、被着体に粘着部品を貼り付けた粘着剤が繰返しの変形により破壊されて被着体に残りやすいという短所もある。また、剥がした部品の一部が工具の先端部に付着して工具先端部と被着体の間に入り込むと、工具が剥がす部品に乗り上げやすくなり、剥離性能を著しく損なってしまう。
【０００７】
この発明は、これらの短所を改善し、被着体に貼り付けた粘着部品を小さな押付力で確実に剥がすことができるとともに、剥がす部品の破断や粘着剤テープの残りを少なくして剥がし性能と剥がし効率を高めることができる剥離工具と剥離方法及び剥離装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の剥離工具は、被着体に貼り付けた部品を被着体から剥がす剥離工具であって、剥離手段と保持手段及び駆動手段を有し、剥離手段は被着体の表面に押付けられて被着体に貼り付けた部品を剥がす剥離部材を先端に有し、保持手段は剥離手段を保持し、駆動手段は、保持手段に揺動又は往復運動を与えて保持手段に取り付けた剥離手段の剥離部材の先端部をループ状に移動して、被着体に貼り付けられた部品を剥離部材先端部の引っ掻き動作で剥がすことを特徴とする。
【０００９】
前記保持手段はベースプレートと剥離手段を保持するリンクアームを有し、駆動手段は偏心機構部と回転駆動部を有し、ベースプレートは一方の端部に揺動中心軸を有し、他方の端部に偏心機構部を有し、リンクアームはベースプレートの揺動中心軸に係合するガイド溝と、ガイド溝から一定距離はなれた位置に偏心機構部との連結部とを有し、回転駆動部は偏心機構部を駆動してリンクアームの偏心機構部との連結部に回転を与えてリンクアームを、ベースプレートの揺動中心軸を中心に揺動させる。
【００１０】
また、前記偏心機構部はリンクアームの偏心機構部との連結部の回転と同期してベースプレートの揺動中心軸に回転を与えて剥離手段の剥離部材の先端部をループ状に移動しても良い。
【００１１】
さらに、保持手段に剥離手段を保持するリンクアームを複数設け、回転駆動部は複数のリンクアームに位相をずらして揺動を与え、複数の剥離手段の剥離部材の先端部を、位相をずらしてループ状に移動して被着体に交互に押付け、剥離作業中の剥離工具の振動を抑制し、剥離効率を向上させる。
【００１２】
また、前記駆動手段は駆動モータと、駆動モータの回転を偏心機構部に伝達する回転伝達手段を有し、回転伝達手段にフライホイールを設け、フライホイールの慣性によりリンクアームを揺動させる回転速度の変動を平均化防止して、剥離手段の剥離部材に加えられる負荷が変動してもリンクアームを安定して揺動させる。
【００１３】
また、保持手段は第１のビームと第２のビームを有し、第２のビームは第１のビームに対して一定角度で取り付けられ、先端部に剥離手段を保持し、駆動手段に設けた圧電素子で第１のビームと第２のビームにそれぞれ振動を与え、簡単な構成で剥離手段の剥離部材の先端部をループ状に移動するようにしても良い。
【００１４】
さらに、保持手段は、交差方向に移動自在な２組のスライダを有し、駆動手段は２組のスライダを同期させながら往復直線運動を与えて、剥離手段の剥離部材の先端部をループ状に移動しても良い。
【００１５】
また、剥離部材を表面が非粘着性を有する剥離爪で形成し、被着体に貼り付けられた部品を引っ掻き動作で確実に剥がすとともに、剥がした部品に付着している粘着剤が剥離爪に付着することを防いで剥がした部品を丸めることができる。
【００１６】
また、剥離部材は粘弾性を有する高摩擦材料で表面が凸状に形成し、剥がした部品を丸めるとともに、被着体に傷が付くことを防ぐ。
【００１７】
さらにこの、剥離手段の剥離部材取付部又は剥離部材にコンプライアンス機構を設け、ループ状に移動する剥離部材が被着体に衝突するときの衝撃力を緩和するとともに衝突したときの振動を抑制する。
【００１８】
このコンプライアンス機構は、剥離部材の押付け方向のコンプライアンス機能と剥離部材のねじり方向のコンプライアンス機能を有し、剥離部材が被着体に衝突するとき、剥離部材を被着体の表面に倣わせて被着体に密着させる。
【００１９】
この発明の剥離方法は、被着体に貼り付けた部品を被着体から剥がす剥離方法であって、被着体の表面に押付けられて被着体に貼り付けた部品を剥がす剥離部材の先端部を被着体表面に押付けて、剥離部材の先端部をループ状に回動して被着体に貼り付けた部品を剥がすことを特徴とする。
【００２０】
この発明の剥離装置は、前記剥離工具を使用したものであり、被着体固定手段と工具移動手段を有し、被着体固定手段は剥離する部品を貼り付けた被着体を保持し、工具移動手段は剥離工具を移動するとともに剥離工具の姿勢を可変し、剥離工具を被着体に押付けて剥離工具を移動しながら、被着体に貼り付けた部品を剥離することを特徴とする。
【００２１】
前記工具移動手段の剥離工具の取付部にコンプライアンス手段を有し、剥離工具を被着体に倣わせるとともに剥離工具に余分な押付力が加えられることを防ぐ。
【００２２】
また、工具移動手段の剥離工具の取付部に、被着体に貼り付けた部品の端部を検出する端部検出手段を設け、端部検出手段で剥離する部品の端部を検出して剥離工具を被着体に位置決めする。
【００２３】
さらに、工具移動手段の剥離工具の取付部に、剥離工具の被着体からの反力を検出する力検出手段を有し、力検出手段で検出した反力により剥離工具の押付力を制御する。
【００２４】
また、工具移動手段として多関節ロボットを使用し、剥離工具の姿勢や位置決めを容易にする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
この発明の剥離工具は、例えばプラスチックケース等の被着体に両面粘着テープで貼り付けられたウレタン発泡シール部品やラベル等の粘着部品を被着体から剥離する剥離工具であり、剥離手段と保持手段及び駆動手段を有する。剥離手段は被着体の表面に押付けられて被着体に貼り付けた部品を剥がす剥離部材を先端に有し、保持手段に取り付けられて保持されている。保持手段はベースプレートと剥離手段を保持するリンクアームを有し、駆動手段は偏心機構部と回転駆動部を有する。保持手段のベースプレートは一方の端部に揺動中心軸を有し、他方の端部に偏心機構部を有する。リンクアームはベースプレートの揺動中心軸に係合するガイド溝と、ガイド溝から一定距離はなれた位置に偏心機構部との連結部とを有する。そして剥離手段の剥離部材を被着体表面に押付けた状態で偏心機構部を回転駆動部で駆動して、リンクアームの偏心機構部との連結部に回転を与え、リンクアームをベースプレートの揺動中心軸を中心に揺動させる。このリンクアームの揺動により、リンクアームに取り付けた剥離手段の剥離部材先端部をループ状に移動して、被着体に貼り付けられた部品を剥離部材先端部の引っ掻き動作により剥がして丸める。
【００２６】
【実施例】
［実施例１］　図１はこの発明の一実施例の剥離工具の構成を示す斜視図である。図に示すように、プラスチックケース等の被着体１に両面粘着テープ２で貼り付けられたウレタン発泡シール部品等の粘着部品３を被着体１から剥離する剥離工具４は、ベースプレート５と、表面が非粘着性を有する剥離爪６を先端に有するリンクアーム７と、ベースプレート５に設けられた偏心機構部８と、偏心機構部８を回転する回転駆動部９と工具保持部１０を有する。偏心機構部８は、図２の構成図に示すように、ベースプレート５に滑り軸受１１を介して回転自在に取り付けられた駆動軸１２と、駆動軸１２から一定距離を隔てて設けられた偏心軸１３を有する偏心プレート１４と、駆動軸１２に取り付けられた駆動歯車１５を有する。ベースプレート５には、偏心機構部８の駆動軸１２から一定距離だけ隔てた一方の端部に揺動中心軸１６が設けられている。リンクアーム７は、中央部にベースプレート５の揺動中心軸１６と係合するスライド溝１７が設けられ、剥離爪６と反対側の端部は滑り軸受１８を介して偏心プレート１４の偏心軸１３に回動自在に取り付けられている。回転駆動部９は、図２の構成図に示すように、ベースプレート５に取り付けられた駆動モータ２０と、一方の端部に偏心機構部８の駆動歯車１５と噛み合い回転を伝達する歯車２１を有し、他方の端部にフライホイール２２を有する回転伝達軸２３と、駆動モータ２０の回転を回転伝達軸２３に伝達する回転伝達機構２４を有する。回転伝達機構２４は、例えば駆動モータ２０の回転軸に連結されたプーリー２５と回転伝達軸２３に取り付けられたプーリー２６と、プーリー２５，２６に巻き回された回転伝達ベルト２７を有する。
【００２７】
この剥離工具４で、被着体１に貼り付けられた粘着部品３を剥離するとき、作業者は工具保持部１０を保持し、剥離爪６を被着体１の表面に押付けながら粘着部品３側に移動する。剥離爪６が粘着部品３の端部近傍まで達すると、駆動モータ２０を駆動する。この駆動モータ２０の回転出力は回転伝達機構２４から回転伝達軸２３に伝達されフライホイール２２と歯車２１を回転する。この歯車２１の回転が偏心機構部８の駆動軸１２に取り付けられた駆動歯車１５に伝達され偏心プレート１４を回転する。この偏心プレート１４が回転すると、図３の回転軌跡図に示すように、偏心軸１３は駆動軸１２を中心に回転し、偏心軸１３に回動自在に取り付けられたリンクアーム７は揺動中心軸１６を中心に揺動する。このリンクアーム７の揺動により剥離爪６も揺動する。例えば、図１に示すように、剥離爪６の爪部６１をリンクアーム７とは反対側に設けた場合、偏心軸１３を、図３において、矢印で示すように反時計方向に位置Ａから位置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ａのように回転すると、剥離爪６の爪先６１もＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ａの順に移動しループ状の引っ掻き動作を行なう。この状態で剥離工具４を被着体１に沿って移動し、剥離爪６の爪先６１が粘着部品３の端部に当たると、爪先６１の引っ掻き動作により粘着部品３の端部と端部近傍が被着体１から剥がれる。この状態で剥離工具４を前進させると、剥離爪６の爪先６１の引っ掻き動作により粘着部品３を被着体１から順次剥がす。この剥がれた粘着部品３は爪先６１のループ状の引っ掻き動作により粘着面を外側にして丸まる。この丸まった部分をつかみ、粘着部品３の被着体１との界面付近に引張り剥がし力を作用させることにより、粘着部品３を被着体１から剥離することができる。
【００２８】
このようにリンクアーム７を揺動させて、剥離爪６の爪先６１にループ状の引っ掻き動作を行わせながら粘着部品３を被着体１から剥がすとき、リンクアーム７を揺動させる偏心プレート１４を回転する回転駆動部９の回転駆動軸２３にフライホイール２２を設け、フライホイール２２の慣性を利用して偏心プレート１４の回転速度の変動を平均化するから、剥離爪６の爪先６１に加えられる負荷が変動した場合でも安定して偏心プレート１４を回転してリンクアーム７を揺動させることができる。したがって剥離爪６の爪先６１のループ状の引っ掻き動作を安定させ、剥がし抵抗に打ち勝って粘着部品３を被着体１から確実に剥がすことができる。またジャイロ効果により被着体１や粘着部品３から受ける反作用による剥離工具４の振動を抑制することができる。
【００２９】
前記説明では、剥離爪６の爪部６１をリンクアーム７とは反対側に設けた場合について説明したが、図４に示すように、剥離爪６の爪先６１をリンクアーム７側に設けても良い。この場合は、図５の回転軌跡図に示すように、偏心軸１３を矢印で示すように時計方向に位置Ａから位置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ａのように回転すると、剥離爪６の爪先６１もＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ａの順に移動しループ状の引っ掻き動作を行なうことができる。
【００３０】
この偏心軸１３を回転してリンクアーム７を揺動させたときの剥離爪６の爪部６１の先端の軌跡の例を図６の模式図に示す。図６において、ａは偏心プレート１４の駆動軸１２と揺動中心軸１６との距離、Ｉ＊ａは駆動軸１２から爪部６１の先端までの距離、γは駆動軸１２と揺動中心軸１６を結ぶ直線に対する駆動軸１２と爪部６１の先端を結ぶ直線のなす角を示す。また、グラフの縦軸と横軸の単位はｍｍ、偏心プレート１４の偏心軸１３の偏心半径は２ｍｍ場合を示す。図６に示すように、爪部６１の先端の位置により、爪部６１の先端の描く軌跡は円運動に近い軌跡から単純往復動に近い軌跡まで各種に軌跡を描くことができ、爪部６１の先端の位置を適切に選択することにより剥離作業に最適な軌跡を得ることができる。
【００３１】
また、剥離爪６を、図７の斜視図に示すように、爪部６１と、爪取付部６２と、爪部６１を爪取付部６２に連結する弾性部材例えばトーションバネ部を有するコンプライアンス機構６３で構成すると良い。このようにコンプライアンス機構６３で爪部６１を爪取付部６２に取り付けることにより、矢印Ａで示す被着体１に対する押付け方向のコンプライアンス作用により爪部６１が被着体１に衝突を繰返す際の衝撃力を緩和し、爪部６１を被着体１から離れずに密着させることができる。また、矢印Ｂで示す被着体１に倣わせるコンプライアンス作用により被着体１に対する爪部６１の角度がずれていても、爪部６１を被着体１に倣って接触させることができ、爪部６１が被着体１に片当たりすることを防止して、被着体１に貼り付けられた粘着部品３を安定して剥離することができる。
【００３２】
さらに、図８の斜視図に示すように、剥離爪６にコンプライアンス機構６３を有する爪部６１を複数取り付けても良い。この複数の爪部６１は、それぞれ独立したコンプライアンス機構６３を有するから、図８に示すように被着体１に溝があっても、一部の爪部６１を溝内に入り込ませることができる。したがって大きさが異なる被着体１に大きさが異なる各種の粘着部品３が貼り付けられている場合や、被着体１に溝や凸面がある場合でも、剥離工具４を交換せずに粘着部品３を剥離することができる。
【００３３】
［実施例２］　前記実施例１では１つのリンクアーム７に１または複数の剥離爪６を設けた場合について説明したが、図９に示すように、２つのリンクアーム７ａ，７ｂにそれぞれ剥離爪６を設けても良い。この２つのリンクアーム７ａ，７ｂを有する剥離工具４ａの偏心機構部８は、図１０の構成図に示すように２つの偏心プレート１４ａ，１４ｂとクランクアーム３０と、２つの偏心プレート１４ａ，１４ｂを同期させて回転するプーリー３１ａ，３１ｂと駆動ベルト３２ａ，３２ｂを有する。偏心プレート１４ａに設けた偏心軸１３ａにはリンクアーム７ａが回転自在に取り付けられ、偏心プレート１４ｂに設けた偏心軸１３ｂにはリンクアーム７ｂが回転自在に取り付けられ、２つの偏心軸１３ａ，１３ｂはクランクアーム３０の角度が１８０度異なる位置に連結されている。また、リンクアーム７ａ，７ｂにそれぞれ設けた剥離爪６は、図９に示すように、爪部６１を弾性を有する薄板の一部に円弧状の曲面で形成してコンプライアンス作用を持たせたり、各剥離爪６の爪部６１をコンプライアンス機構６３で爪取付部６２に取り付けるようにしている。
【００３４】
この剥離工具４ａで被着体１に貼り付けた粘着部品３を剥離するとき、駆動ベルト３２ａ，３２ｂに回転伝達機構を介して連結された駆動モータを駆動し、偏心プレート１４ａ，１４ｂを回転してリンクアーム７ａ，７ｂを揺動させる。このリンクアーム７ａ，７ｂを揺動するとき、リンクアーム７ａ，７ｂを揺動する偏心軸１３ａ，１３ｂはクランクアーム３０の角度が１８０度異なる位置に連結されているから、偏心軸１３ａ，１３ｂは互いに位相が１８０度ずれて回転し、リンクアーム７ａ，７ｂの揺動も位相が１８０度ずれる。このためリンクアーム７ａ，７ｂに設けた剥離爪６の爪部６１の先端の軌跡も位相が１８０度ずれたループを描き、リンクアーム７ａに設けた剥離爪６の爪部６１とリンクアーム７ｂに設けた剥離爪６の爪部６１で被着体１に貼り付けられた粘着部品３を交互に剥がす。この互いに位相が１８０度ずれたループを描く爪部６１を被着体１に交互に押付けることにより、被着体１や剥がす粘着部品３から受ける反作用力やリンクアーム７ａ，７ｂおよび剥離爪６の慣性力を平均化したり互いに相殺することができ、剥離作業中の剥離工具４ａの振動を抑制することができるとともに剥がし効率を向上することができる。また、爪部６１にコンプライアンス作用を持たせ、爪部６１が被着体１に衝突を繰返す際の衝撃力を緩和することにより、爪部６１が被着体１に衝突するときに振動することを防止して被着体１に確実に密着させることができ、粘着部品３を安定して剥がすことができる。
【００３５】
［実施例３］前記実施例１，２はリンクアーム７のスライド溝１７をベースプレート５の揺動中心軸１６に係合させ、偏心プレート１４を回転して偏心軸１３を回転することによりリンクアーム７を揺動中心軸１６を中心にして揺動させる場合について説明したが、図１１に示すように、揺動中心軸１６を偏心プレート１４と同期して回転する偏心プレート３３に取り付け、偏心軸１３とともに揺動中心軸１６も回転してリンクアーム７を揺動し、剥離爪６の爪部６１にループ状の軌跡を描かせて、被着体１に貼り付けた粘着部品３を剥がすようにしても良い。ここで図１１（ａ）はリンクアーム７の先端に剥離爪６を設けた場合、（ｂ）はリンクアーム７の中央部に剥離爪６を設けた場合を示す。リンクアーム７の先端に剥離爪６を設けた場合の偏心軸１３と揺動中心軸１６の回転方向と、リンクアーム７の中央部に剥離爪６を設けた場合の偏心軸１３と揺動中心軸１６の回転方向を逆方向にすることにより、剥離爪６の爪部６１にループ状の軌跡を描かせて被着体１に貼り付けられた粘着部品３を剥がすことができる。
【００３６】
また、偏心軸１３と揺動中心軸１６の偏心量と回転位相差及び爪部６１の先端位置により、リンクアーム７を揺動したときの爪部６１の先端が描く軌跡を変更することができる。例えば偏心軸１３の偏心量を２ｍｍ、揺動中心軸１６の偏心量を３ｍｍとし、偏心軸１３と揺動中心軸１６の回転位相差を０．１ラジアンとしたときの爪部６１の先端が描く軌跡を図１２（ａ）に示し、偏心軸１３と揺動中心軸１６の回転位相差を３ラジアンとしたときの爪部６１の先端が描く軌跡を図１２（ｂ）に示す。図１２に示すように、爪部６１の先端位置により、爪部６１の先端の描く軌跡は円運動に近い軌跡から単純往復動に近い軌跡まで各種に軌跡を描くことができ、爪部６１の先端の位置を適切に選択することに、剥離作業に最適な軌跡を得ることができる。
【００３７】
［実施例４］　前記実施例１〜３は偏心軸１３又は偏心軸１３と揺動中心軸１６を回転してリンクアーム７を揺動させ、剥離爪６の爪部６１の先端にループ状の軌跡を描かせる場合について説明したが、図１３に示すように、第１のビーム３４の先端部に第２のビーム３５を直交して設け、第２のビーム３５の先端に例えばゴム等の粘弾性を有する高摩擦材料で表面が凸状に形成された剥がし部材３６を取り付け、第１のビーム３４の側面にそれぞれ圧電素子３７ａ，３７ｂを取り付け、第２のビーム３５の側面にも圧電素子３８ａ，３８ｂを取り付け、各圧電素子３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂを工具保持部３９に圧電素子駆動部４０を有する剥離工具４ｂを使用して被着体１に貼り付けた粘着部品３を剥がすようにしても良い。この場合、圧電素子駆動部４０で圧電素子３７ａ，３７ｂを交互に駆動して第１のビーム３４に曲げ振動を与え、圧電素子駆動部４０で圧電素子３８ａ，３８ｂを交互に駆動して第２のビーム３５に曲げ振動を与える。この第１のビーム３４の振動と第２のビーム３５の振動の位相差を調整することにより、図１４の剥がし部材３６の動作軌跡図に示すように、剥がし部材３６の先端を位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ａの順又は、位置Ｃ，Ｂ，Ａ，Ｄ，Ｃの順に移動させてループ状の引っ掻き動作を行なうことができる。
【００３８】
このように圧電素子３７，３８で第１のビーム３４と第２のビーム３５を振動させた場合、振幅はあまり大きくとれないが、振動の周波数を第１のビーム３４と第２のビーム３５の共振周波数に合わせることにより、剥がし部材３６の先端の軌跡の振幅を拡大することがでできる。剥がし部材３６を高摩擦材料で構成することにより、剥がし部材３６にループ状の引っ掻き動作を行なわせながら摩擦力を利用して粘着部品３を被着体１から剥がすことができる。また、剥がし部材３６がループ状の引っ掻き動作を行って被着体１に衝突するとき、剥がし部材３６の粘弾性により振動が生じることを抑制して、剥がし部材３６の先端部を被着体１に密着させることができ、粘着部品３を安定して剥がすことができる。
【００３９】
［実施例５］　また、図１５の構成図に示すように、ベースプレート４１に対してＺ方向に移動自在に設けたＺ方向スライダ４２と、Ｚ方向スライダ４２に対してＸ方向に移動自在に設け、Ｘ方向の端部に剥離爪６を取り付けたＸ方向スライダ４３と、予圧バネ４４によりＺ方向スライダ４２に押付けられた偏心カム４５と、予圧バネ４６によりＸ方向スライダ４３に押付けられた偏心カム４７とを有する剥離工具４ｃを使用しても良い。この剥離工具４ｃで被着体１に貼り付けられた粘着部品３を剥がすときは、各偏心カム４５，４７を回転してＺ方向スライダ４２とＸ方向スライダ４３を往復直線運動させることにより、剥離爪６の爪部６１の先端をループ状の軌跡で移動して引っ掻き動作を行わせることができる。この場合、Ｚ方向スライダ４２とＸ方向スライダ４３を往復直線運動させる各偏心カム４５，４７の形状を適切に選択することにより、爪部６１の先端に描かせるループ状の軌跡を引っ掻き動作に最適な軌跡にすることができる。
【００４０】
また、各偏心カム４５，４７の代わりにエアーシリンダやリニアモータ等のリニアアクチュエータを使用してＺ方向スライダ４２とＸ方向スライダ４３を往復直線運動させても良い。
【００４１】
［実施例６］　前記各実施例は剥離工具４を作業者が保持して被着体１に貼り付けた粘着部品３を剥離する場合について説明したが、多関節ロボットを有する剥離装置で粘着部品３を自動的に剥離する場合について説明する。
【００４２】
剥離装置５０は、図１６の構成図に示すように、基台５１に設けられた多関節ロボット５２と、被着体１を固定する被着体固定台５３と、剥離した粘着部品３を収納する回収装置５４及び制御装置５５を有する。この剥離装置５０に使用する剥離工具４ｄは、図１７の構成図に示すように、例えば図１に示した剥離工具４の工具保持部１０の代わりに多関節ロボット５２に取り付ける工具取付フランジ５６を有する。工具取付フランジ５６と多関節ロボット５２の取付フランジ５７の間にはコンプライアンス機構５８を有する。このコンプライアンス機構５８は、ヒンジ５９を中心として剥離工具４ｄが揺動し、かつバネや空気圧などで１方向又は２方向に付勢された機構であり、剥離工具４ｄの押付力や接触摩擦力が過大にならないように力を逃がすためのものである。また、多関節ロボット５２の剥離工具４ｄの取付部には工具押付手段６５と力センサ６６及び端部検出手段６７を有する。端部検出手段６７は、例えばＣＣＤカメラやレーザレンジファインダあるいは接触式プローブなどで、画像処理や３次元形状計測あるいは段差計測によって部品の端部を検出する。
【００４３】
この多関節ロボット５２の制御装置５５には、図２３のブロック図に示すように、中央制御部７０と操作表示部７１とデータ入力部７２とメモリ７３とロボット制御部７４と押付力制御部７５及び剥離判定部７６を有する。中央制御部７０はメモリ７３にあらかじめ格納された動作プログラムにより多関節ロボット５２の動作を制御する。データ入力部７２は力センサ６６からのデータを入力して６成分の力・トルクデータに変換する。ロボット制御部７４は中央制御部７０からの制御信号により多関節ロボット５２のチャック部を有するアームを駆動制御する。押付力制御部７５は中央制御部７０からの制御信号により空気源７７から工具押付手段６５のエアーシリンダに送る空気圧を制御する。剥離判定部７６は端部検出手段６７からの信号により粘着部品３の剥離状態を判定して判定結果を操作表示部７１に表示する。
【００４４】
この剥離装置５０で被着体１に貼り付けた粘着部品３を剥離するときは、制御装置５５で多関節ロボット５２を駆動して剥離工具４ｄを、被着体１をセットして固定した保持台５３に移動し、被着体１に貼り付けられた粘着部品３の端部を端部検出手段６７で検出して剥離工具４ｄを位置決めし、剥離工具４ｄの剥離爪６の爪部６１を被着体１の表面に一定の押付力で押し付ける。その後、剥離工具４ｄの回転駆動部９を駆動してリンクアーム７を揺動し、リンクアーム７の先端に取り付けた剥離爪６の爪部６１の先端にループ状に移動して、断続的な引っ掻き動作を行なう。この状態で剥離工具４ｄを被着体１に沿って移動し、剥離爪６の爪先６１が粘着部品３の端部に当たると、爪先６１の引っ掻き動作により粘着部品３の端部と端部近傍が被着体１から剥がれる。この状態で剥離工具４ｄをさらに前進させると、剥離爪６の爪先６１の引っ掻き動作により粘着部品３を被着体１から順次剥がす。この剥がれた粘着部品３は爪先６１のループ状の引っ掻き動作により粘着面を外側にして丸まる。このようにして粘着部品３を被着体１から自動的に剥離することができる。
【００４５】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、被着体の表面に押付けて被着体に貼り付けた部品を剥がす剥離部材を先端に有する剥離手段を保持した保持手段に揺動又は往復運動を与えて保持手段に取り付けた剥離手段の剥離部材の先端部をループ状に移動して、被着体に貼り付けられた部品を剥離部材先端部の引っ掻き動作で剥がすようにしたから、ループ状に移動する剥離部材が被着体から離れる際に、被着体に対して部品を引張る方向の力を作用することができ、被着体から部品を容易に剥がすことができ、１回の動作では剥がし量を多くするとともに被着体に粘着剤が残る量を低減することができる。
【００４６】
また、剥離部材で部品を剥がした後の剥離部材の回動により剥がした部品を丸めることができ、引き続いて部品を容易に剥がすことができる。
【００４７】
さらに、剥離工具に振動を与えて被着体から部品を剥がす場合と比べて、剥離部材の被着体に対する押付力を小さくすることができ、被着体に傷を付けたり破損することを防ぎ、被着体を有効に再利用することができる。
【００４８】
また、保持手段に、ベースプレートと剥離手段を保持するリンクアームを設け、駆動手段には偏心機構部と回転駆動部を設け、ベースプレートは一方の端部に揺動中心軸を設け、他方の端部に偏心機構部を設け、リンクアームをガイド溝でベースプレートの揺動中心軸に係合させ、ガイド溝から一定距離はなれた位置に偏心機構部を連結し、剥離手段の剥離部材を被着体表面に押付けた状態で偏心機構部を回転駆動部で駆動して、リンクアームの偏心機構部との連結部に回転を与えてリンクアームをベースプレートの揺動中心軸を中心に揺動させることにより、リンクアームに取り付けた剥離手段の剥離部材先端部をループ状に移動することができ、被着体に貼り付けられた部品を剥離部材の引っ掻き動作により安定して剥がして丸めることができる。
【００４９】
また、偏心機構部はリンクアームの偏心機構部との連結部の回転と同期してベースプレートの揺動中心軸に回転を与えて剥離手段の剥離部材の先端部をループ状に移動することにより、剥離部材の先端部を、引っ掻き動作に最適なループ状に移動することができ、被着体から部品を安定して剥がすことができる。
【００５０】
さらに、保持手段に剥離手段を保持するリンクアームを複数設け、回転駆動部は複数のリンクアームに位相をずらして揺動を与えることにより、複数の剥離手段の剥離部材の先端部を、位相をずらしてループ状に移動して被着体に交互に押付けることができ、剥離作業中の剥離工具の振動を抑制し、剥離効率を向上させることができる。
【００５１】
また、駆動手段に駆動モータと、駆動モータの回転を偏心機構部に伝達する回転伝達手段を設け、回転伝達手段にフライホイールを取り付けることにより、フライホイールの慣性によりリンクアームを揺動させる回転速度の変動を平均化して、剥離手段の剥離部材に加えられる負荷が変動してもリンクアームを安定して揺動させることができ、剥離部材の先端を安定してループ状に移動して負荷変動影響を受けずに部品を剥がすことができる。
【００５２】
また、保持手段に第１のビームと、先端に剥離手段を有し、第１のビームに対して一定角度で取り付けた第２のビームを設け、圧電素子で第１のビームと第２のビームにそれぞれ振動を与えることにより、簡単な構成で剥離手段の剥離部材の先端部を高い周波数でループ状に移動することができ、部品の剥がし効果を向上することができる。
【００５３】
さらに、保持手段に、交差する方向に移動自在な２組のスライダを設け、２組のスライダを同期させながら往復直線運動を与えることにより、剥離手段の剥離部材の先端部を簡単な構成でループ状に移動することができる。
【００５４】
また、剥離部材を表面が非粘着性を有する剥離爪で形成することにより、被着体に貼り付けられた部品を引っ掻き動作で確実に剥がすことができるとともに、剥がした部品に付着している粘着剤が剥離爪に付着することを防いで剥がした部品を丸めることができ、被着体から部品を安定して剥がすことができる。
【００５５】
また、剥離部材は粘弾性を有する高摩擦材料で表面が凸状に形成することにより、剥がした部品を丸めることができるとともに、被着体に傷が付くことを防ぐことができる。
【００５６】
さらに、剥離手段の剥離部材取付部又は剥離部材にコンプライアンス機構を設けることにより、ループ状に移動する剥離部材が被着体に衝突するときの衝撃力を緩和するとともに衝突したときの振動を抑制することができる。
【００５７】
このコンプライアンス機構に、剥離部材の押付け方向のコンプライアンス機能と剥離部材のねじり方向のコンプライアンス機能を設けることにより、剥離部材が被着体に衝突するとき、剥離部材を被着体の表面に倣わせて被着体に密着させることができ、被着体から部品を安定して剥がすことができる。
【００５８】
また、被着体固定手段と工具移動手段を有する剥離装置を使用し、工具移動手段により剥離工具を移動するとともに剥離工具の姿勢を可変し、剥離工具を被着体固定手段に固定した被着体に押付けて剥離工具を移動することにより、被着体に対する剥離工具の位置決め精度や移動精度を高めることができ、被着体に貼り付けた部品を安定して剥がすことができる。
【００５９】
また、工具移動手段の剥離工具の取付部にコンプライアンス手段を設け、剥離工具の押付力や接触摩擦力が過大になったときの力を逃がすことにより、安定して剥離作業を行うことができる。
【００６０】
さらに、工具移動手段の剥離工具の取付部に、被着体に貼り付けた部品の端部を検出する端部検出手段を設け、端部検出手段で部品の端部を検出して剥離工具を被着体に位置決めすることにより、部品を端部から確実に剥がすことができる。
【００６１】
また、工具移動手段の剥離工具の取付部に、剥離工具の被着体に対する押付力を検出する力検出手段を設け、力検出手段で検出した押付力により剥離工具の押付力を制御することにより、剥離工具の押付力を適正な値に保持することができ、安定して剥離作業を行うことができる。
【００６２】
また、工具移動手段として多関節ロボットを使用することにより、剥離工具の移動や姿勢制御等を容易に、かつ精度良く行うことができ、剥離作業を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の剥離工具の構成を示す斜視図である。
【図２】剥離工具の偏心機構部と回転駆動部の構成図である。
【図３】剥離工具の動作を示す回転軌跡図である。
【図４】第２の剥離工具の構成図である。
【図５】第２の剥離工具の動作を示す回転軌跡図である。
【図６】剥離爪の先端部のループ状の移動軌跡を示す模式図である。
【図７】剥離爪に設けたコンプライアンス機構を示す斜視図である。
【図８】コンプライアンス機構を有する複数の剥離爪の構成を示す斜視図である。
【図９】第３の剥離工具の構成図である。
【図１０】第３の剥離工具の偏心機構部の構成図である。
【図１１】第４の剥離工具の構成図である。
【図１２】第４の剥離工具の剥離爪先端部のループ状の移動軌跡を示す模式図である。
【図１３】第５の剥離工具の構成図である。
【図１４】第５の剥離工具の動作を示す模式図である。
【図１５】第６の剥離工具の構成図である。
【図１６】剥離装置の構成を示す斜視図である。
【図１７】剥離装置に使用する剥離装置の構成図である。
【図１８】剥離装置の制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１；被着体、３；粘着部品、４；剥離工具、５；ベースプレート、
６；剥離爪、７；リンクアーム、８；偏心機構部、９；回転駆動部、
１０；工具保持部、１３；偏心軸、１４；偏心プレート、１５；駆動歯車、
１６；揺動中心軸、１７；スライド溝、２０；駆動モータ、２１；歯車、
２２；フライホイール、２３；回転伝達軸、２４；回転伝達機構、
５０；剥離装置、５２；多関節ロボット、５３；被着体固定台、
５４；回収装置、５５；制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004001976.tif 000005
【図４】
2004001976.tif 000006
【図５】
2004001976.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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