胶带粘贴机和将胶带粘贴到表面上的方法 【发明领域】
本发明涉及含有胶带粘贴机头的胶带粘贴机。本发明特别涉及这样一种含胶带粘贴机头的胶带粘贴机，该胶带粘贴机头包括：i)基座；ii)固定在基座上的胶带卷轴；iii)固定在基座上，用来将胶带粘贴到表面上的胶带粘贴辊，其中胶带粘贴机头含有一个从胶带卷轴到胶带粘贴辊的胶带通道；iv)在胶带卷轴和胶带粘贴辊之间，沿着胶带通道安装在基座上的切割器，用来将胶带切开，形成可剥离胶带部分；v)在切割器和胶带粘贴辊之间，沿着胶带通道安装在基座上的剥离器，用来剥离可剥离胶带。本发明还涉及将胶带粘贴到表面上的方法。
【发明背景】
本领域已知有许多将胶带或标签粘贴到商品上的设备和方法。例如，Salvator在美国专利5356505中介绍了一种用来将以胶粘剂为背衬的铝箔均匀粘贴到冰屑玻璃边缘上的粘贴机。所述粘贴机包括一些导向部件，它们将铝箔条从铝箔卷轴上通过粘贴点导向收带轴。收带轴由电动机驱动，以恒定速度从铝箔卷轴上拉出铝箔，在保护背衬从铝箔上脱离并粘贴到冰屑玻璃边缘上后将背衬卷起来。
Spotts，Jr在美国专利6030475中介绍了一种密封条粘贴系统，将密封条粘贴到在靠近片材直边部位的片材顶表面上。该系统可以支撑片材，并在气浮台上有控制地对片材重新定位，此时每条边有选择地与台子的一条前边对齐。用密封条粘贴机可相继地将密封条粘贴在每条边上，粘贴机支撑在气浮台上，安装的时候要使它能沿着台子前边有选择地移动。
Negate等人在美国专利5441846中介绍了一种制备含有基底、光敏层和基膜地光敏材料的系统，该系统包括用来提供连续光敏片材的辊，所述光敏片材包含基膜、光敏层和保护膜；横向切割光敏层和保护层的工具；临时固定片材的固定工具；提供胶带用以除去保护膜的辊；胶带收集辊；通过其尖端将胶带压到光敏片材前端的棒，该棒进一步将光敏片材前端压向固定工具的底部，并将保护膜从片材上剥离；调步辊；光敏片材切割工具；基底供应工具；将基膜和光敏层层压在基底上的热辊。
Anderson等人在美国专利4294644中介绍了一种伺服电动机控制标签粘贴机。伺服电动机驱动着标签进料，并用控制系统，控制标签进行的速度或者要贴标签的表面向标签粘贴机移进的速度。控制系统收到贴标签指令信号后，使伺服电动机的速度从零平缓地增加到所需的贴标签速度，同时要贴标签的表面向标签粘贴机前进一预定距离；控制系统收到终止贴标签的信号后，则使伺服电动机的速度从贴标签速度平缓地减小到零，同时要贴标签的表面向标签粘贴机前进一预定距离。系统的设计要使得在所述表面距离标签粘贴机一预定位置，贴标签指令信号进入控制系统时，标签粘贴机从一预定起始位置使标签加速，在所需精确位置使标签粘贴机准确向下接触要贴标签的表面，粘贴在该表面上，标签与该表面以相同速度运动；标签进料传感器产生的终止贴标签信号进入控制系统后，标签粘贴机将减速，使下一个标签进入该预定起始位置，准备接受下一个贴标签指令信号。
已知胶带有许多类型。例如，Futhey等人在美国专利5840407中介绍了由聚合物材料制备的透明膜胶带，它具有第一光滑表面和第二仿斜面的结构表面。该膜的结构表面上有许多彼此隔开的平行槽子，每个槽子由第一小面和第二小面组成，第一小面基本上与第一光滑表面垂直，第二小面与第一光滑表面成1-60度的角。所述膜可贴到玻璃上，胶粘剂施加到第一光滑表面上或第二结构表面上，形成模拟的斜面玻璃。胶带的另一个实例是3M AccentrimTM胶带、B200系列和B100系列，可商购于位于St.Paul，MN的3M公司。
发明概述
本发明一方面提供了一种胶带粘贴机头。所述胶带粘贴机头包括：i)基座；ii)固定在基座上的胶带卷轴；iii)固定在基座上，用来将胶带粘贴到表面上的胶带粘贴辊，其中胶带粘贴机头含有一个从胶带卷轴到胶带粘贴辊的胶带通道；iv)在胶带卷轴和胶带粘贴辊之间，沿着胶带通道安装在基座上的切割器，用来将胶带切开，形成可剥离胶带部分；v)在切割器和胶带粘贴辊之间，沿着胶带通道安装在基座上的剥离器，用来剥离可剥离胶带。在上述胶带粘贴机头的一个优选实施方式中，切割器有个旋转模。此实施方式的一个特点，是旋转模的设计适合于切割许多形状的胶带。
在上述胶带粘贴机头的另一个优选实施方式中，所述胶带粘贴机头还包括第一致动器，它可将剥离器从靠近胶带通道的第一位置移动到远离胶带的第二位置。此实施方式的一个特点，是所述剥离器包括一个垫子，所述垫子包含朝向胶带通道的外露面，它在设计上能与胶带的可剥离部分接触。本实施方式的另一个特点是，所述衬垫可从靠近胶带可剥离部分的第一位置移动到远离胶带通道的第二位置，垫子的第一个位置通过调节可适应数量逐渐增加的胶带可剥离部分的累积厚度。本实施方式的另一个特点是，所述剥离器还包含一个槽，垫子与槽滑动接触，当垫子收集了越来越多的胶带可剥离部分时，垫子就在槽内依次移动到后面的第一位置，以适应数量逐渐增加的胶带可剥离部分的累积厚度。本实施方式的另一个特点是，所述垫子的外露面上还有胶粘剂层，当衬垫在第一位置时，胶粘剂就粘着到胶带第一可剥离部分上。本实施方式的另一个特点是，所述胶带包含胶带背衬和背衬上的一层胶粘剂，胶带在衬垫上，剥离器移动到第二位置之后，就移动到第一位置，胶带第一可剥离部分上的胶粘剂层粘着到胶带第二段可剥离部分上。在上述胶带粘贴机头的另一个优选实施方式中，所述胶带粘贴机头还有个第二致动器，用来将胶带粘贴辊从远离胶带通道的第一位置移动到靠近胶带通道的第二位置。
在上述胶带粘贴机头的另一个优选实施方式中，胶带粘贴机头还包括沿着胶带卷轴和胶带粘贴辊之间的胶带通道安装在基底上的解绕辊。此实施方式的一个特点是，所述胶带粘贴机头还包括一个电动机，用来驱动解绕辊，其速度大于或等于胶带粘贴机头将胶带粘贴到表面上的速度。在上述胶带粘贴机头的另一个优选实施方式中，所述胶带粘贴机头还包括沿着剥离器和胶带粘贴辊之间的胶带通道安装到基底上的带边缘的压盘，所述胶带粘贴机头还包括固定在基底上的衬垫辊，其中胶带粘贴机头包括从该边缘至衬垫辊的衬垫带通道。此实施方式的另一个特点是所述衬垫辊是受外力驱动的衬垫辊。
本发明另一方面提供了一种包括上述胶带粘贴机头的胶带粘贴机，该胶带粘贴机还包括：操作连接于胶带粘贴机头的X-轴致动器，能使胶带粘贴机头沿X-轴方向移动；操作连接于胶带粘贴机头的Y-轴致动器，能使胶带粘贴机头沿Y-轴方向移动。此实施方式的一个特点是所述胶带粘贴机还包括：操作连接于胶带粘贴机头的旋转致动器，能使胶带粘贴机头绕Z-轴转动。
本发明另一方面提供了一种胶带粘贴机，它包括上述胶带粘贴机头，所述粘贴机还包括：有桌面的框形结构，该桌面包含X-轴和Y-轴；安装在桌面上的第一滑杆，所述第一滑杆在X-轴方向上延伸；胶带粘贴机头的支撑臂，它与第一滑杆移动接触，并在Y-轴方向上延伸，所述支撑臂还包括在Y-轴方向上延伸的第二滑杆，胶带粘贴机头与第二滑杆移动接触。此实施方式的一个特点是，所述粘贴机还包括：操作连接于胶带粘贴机头的X-轴致动器，能使支撑臂沿着第一滑杆在X-轴方向移动；操作连接于胶带粘贴机头的Y-轴致动器，能使胶带粘贴机头沿着第二滑杆在Y-轴方向上移动；操作连接于胶带粘贴机头的旋转致动器，能使胶带粘贴机头绕Z-轴方向旋转；操作连接与胶带粘贴机头的Z-轴致动器，能使胶带粘贴机头沿第三滑竿在Z-轴方向上移动，所述第三滑竿与支撑臂相连，并在Z-轴方向上延伸。
本发明另一方面提供了将胶带粘贴到表面上的方法。这种将胶带粘贴到表面上的方法包含如下步骤：a)提供胶带，所述胶带包含胶带背衬和位于胶带背衬上的胶粘剂，而胶带则位于衬垫上；b)切割胶带，形成第一段胶带和第二段胶带，以及位于第一段胶带和第二段胶带之间的胶带可剥离部分；c)从衬垫上剥去胶带的可剥离部分；d)从衬垫上分离第一段胶带；e)将第一段胶带粘贴到表面上。
在上述方法的一个优选实施方式中，所述方法还包含：f)从衬垫上分离第二段胶带；g)将第二段胶带粘贴到表面上。此实施方式的一个特点是，可剥离部分包含第一端和与第一端相对的第二端，步骤b)中包含沿着与胶带纵向倾斜的一个角度切除可剥离部分的第一端的一部分。此实施方式的另一个特点是，步骤b)包含切割可剥离部分的第一端，使之具有第一边和第二边，第一边和第二边形成的夹角小于180°。此实施方式的另一个特点是，步骤b)还包含沿着与胶带纵向倾斜的一个角度切除可剥离部分的第二端的一部分。此实施方式的另一个特点是，步骤b)包含切割可剥离部分的第一端，使之具有第一边和第二边，第一边和第二边形成的夹角小于180°。
在上述方法的另一个优选实施方式中，所述胶带是装饰胶带。在上述方法的又一个优选实施方式中，所述胶带粘贴到玻璃表面上，胶带具有仿斜面外观。
本发明另一方面提供了一种将胶带粘贴到表面上的方法。这种将胶带粘贴到表面上的方法包括如下步骤：a)提供胶带；b)切割胶带形成胶带第一可剥离部分和第一段胶带；c)剥离胶带上的第一可剥离部分；d)将第一段胶带粘贴到表面上；e)切割胶带形成胶带第二可剥离部分和第二段胶带；f)剥离胶带上的第二可剥离部分；g)将胶带第二可剥离部分叠在胶带第一可剥离部分上；h)将第二段胶带粘贴到表面上。此实施方式的一个特点是，所述胶带包含胶带背衬、位于胶带背衬上的胶粘剂层和位于胶粘剂层上的衬垫，其中步骤b)和e)包括切割胶带第一可剥离部分，此时切透背衬和胶粘剂层，步骤g)包括将胶带第二可剥离部分的背衬粘着到胶带第一可剥离部分的胶粘剂层上。此实施方式的另一个特点是，所述方法还包含如下步骤：i)使胶带向前移动；j)重复步骤b)-h)。
在上述方法的另一个优选实施方式中，第一可剥离部分包含第一端和与第一端相对的第二端，其中步骤b)包括沿着与胶带纵向倾斜的一个角度切除可剥离部分第一端的一部分。此实施方式的另一个特点是，步骤b)包含切割第一可剥离部分的第一端，形成第一边和第二边，其中第一边和第二边形成的夹角小于180°。此实施方式的另一个特点是，步骤b)还包括沿着与胶带纵向倾斜的一个角度切除第一可剥离部分的第二端的一部分。此实施方式的另一个特点是，步骤b)包含切割第一可剥离部分的第一端，使之具有第一边和第二边，其中第一边和第二边形成的夹角小于180°。此实施方式的另一个特点是，第二可剥离部分包含第一端和与第二端相对的第一端，其中步骤e)包括切割可剥离部分的第一端，使之具有第一边和第二边，切割第一可剥离部分的第二端，使之具有第一边和第二边，其中第一端的第一边和第二边形成的夹角小于180°，第二端的第一边和第二边形成的夹角也小于180°。
在上述方法的另一个优选实施方式中，所述胶带是装饰胶带。在上述方法的又一个优选实施方式中，所述胶带粘贴到玻璃表面上，胶带具有仿斜面的外观。
附图简介
下面将结合附图进一步阐述本发明，这些图中相同的数字标号是指相似的部件，其中：
图1是本发明胶带粘贴机一个优选实例的等角投影图；
图2a是图1所示胶带粘贴机的顶视图，所示为相对于桌面上的玻璃板位于第一位置的胶带粘贴机头；
图2b是图1所示胶带粘贴机的顶视图，所示为相对于桌面上的玻璃板位于第二位置的胶带粘贴机头，图中粘贴机头已将第一段胶带粘贴到玻璃板上；
图2c是图1所示胶带粘贴机的顶视图，所示为相对于桌面上的玻璃板位于第三位置的胶带粘贴机头，图中粘贴机头已将第二段胶带粘贴到玻璃板上；
图3是图2a所示胶带粘贴机头和支撑臂沿线3-3方向的侧视图；
图4是图3所示胶带粘贴机头的旋转模的侧视图；
图4a是图3所示切割器的第一刀片的顶视图；
图4b是图3所示切割器的第二刀片的顶视图；
图4b是图3所示切割器的第三刀片的顶视图；
图5a是胶带被图4b所示切割器的第二刀片切割后的顶视图，构成胶带的第一可剥离部分的一个实例；
图5b是胶带被切割器的另一个刀片(未示出)切割后的顶视图，构成胶带的第一可剥离部分的另一个实例；
图6是图3所示胶带粘贴机头的局部侧视图，所示为用胶带粘贴辊将第一段胶带粘贴到玻璃板上；
图7是图3所示胶带粘贴机头的局部侧视图，图中第一段胶带已经粘贴到玻璃板上；
图8是图3所示胶带粘贴机头的局部侧视图，所示为靠近胶带第一可剥离部分的剥离器；
图9是图3所示胶带粘贴机头的局部侧视图，所示为已经将胶带第一可剥离部分从衬垫上剥离之后的剥离器；
图10是图3所示胶带粘贴机头的局部侧视图，所示为用胶带粘贴辊粘贴到玻璃板上的第一段胶带，此时胶带第一可剥离部分已经剥离掉；
图11是图3所示胶带粘贴机头的局部侧视图，所示为用胶带粘贴辊粘贴到玻璃板上的胶带，图中胶带的许多可剥离部分已经剥离掉；
图12a所示为许多段胶带粘贴在玻璃板上的一个优选排列方式；
图12b所示为许多段胶带粘贴在玻璃板上的另一个优选排列方式；
图12c所示为许多段胶带粘贴在玻璃板上的又一个优选排列方式。
发明详述
本发明胶带粘贴机10的一个优选实例示于图1。胶带粘贴机10包括胶带粘贴机头100和桌面14。致动器将胶带粘贴机头100移动到桌面14上的不同位置，从而将胶带粘贴到位于桌面14上的制品，如玻璃板2上。胶带粘贴机头100首先将第一段胶带粘贴到玻璃板2上。在胶带粘贴机头即将完成在玻璃板2上粘贴第一段胶带时，胶带粘贴机头切割胶带，形成胶带的可剥离部分，从而分离第一段胶带和新的第二段胶带。接着，胶带粘贴机头将胶带的可剥离部分除去，完成对具有第一长度的胶带的粘贴。然后，胶带粘贴机头移动到桌面14的另一个位置，将第二段胶带粘贴到玻璃板表面上。胶带粘贴机10特别适合粘贴装饰胶带。特别有用的一类装饰胶带是美国专利5840407在其背景部分所述包含一层光学膜的胶带，形成具有仿蚀刻、有槽纹或斜面的玻璃。光学膜上有一层胶粘剂，从而形成胶带。所述胶带位于一个衬垫上。光学膜可以具有单个斜面，也可以具有多个斜面。例如，光学膜可看上去具有V形槽子。美国专利5840407所介绍的这种带光学膜的胶带有3M公司(位于St.Paul，MN)生产的3MTM AccentrimTM胶带、B200系列(V形槽胶带)和B100系列(斜边胶带)。但是，根据本发明的特点，粘贴机10经改装后，可将任何类型的有衬垫胶带粘贴到任何类型的表面上。
胶带粘贴机10较好有个支撑桌面14的框架12。桌面14有桌子平面上的X-轴和Y-轴，和垂直于桌面14的Z-轴。桌面14较好为平面，以便使用者方便地将玻璃板2放到桌面14上。胶带粘贴机也可以有一个鼓气系统，用来在桌面14上鼓气，让使用者方便地将玻璃板2定位在桌面14上。所述桌面14也可以有一个真空系统，待玻璃板2准确定位后，将玻璃板2固定在桌面14上不动。这种鼓气系统和真空系统在本领域是人们熟知的，不需要进一步讨论。桌面14和框架12的尺寸要足以处理所需尺寸的玻璃板，并能支撑胶带粘贴机头100和致动器30、32、34和36。
胶带粘贴机10有个支撑臂18，用来支撑胶带粘贴机头100，并将其移动到桌面14的不同位置上。支撑臂18沿着桌面14的Y-轴方向。支撑臂18在桌面14的X-轴方向上沿第一滑杆20移动。第一滑杆20位于框架12相对的两个边上。支撑臂18在其相对的两端各有一条腿19。每条腿19包含至少一个线性轴承62，能使支撑臂18在桌面14上沿第一滑杆20在X-轴方向上移动。每条腿19有个X-电动机31，使支撑臂18沿X-轴方向移动。每个电动机31连接于一个齿轮，与第一齿轮架50上的齿52接触。X-轴电动机的一个例子是可购于Warner Electric，the Motors & Control Division(位于Ann Arbor，MI)的Warner Electric Slo-Syn DC Stepmotor Model M092，带齿头SE34。第一齿轮架50位于框架相对的两个边上，在X-轴方向上延伸，靠近第一滑杆20。
支撑臂18还有个第二滑杆22，它沿支撑臂18安装，面向胶带粘贴机头100，在桌面14的Y-轴方向上延伸。胶带粘贴机头100包含与第二滑杆22啮合的线性轴承62，使胶带粘贴机头100可以沿着支撑臂18上的第二滑杆22向桌面14的Y-轴方向上移动。胶带粘贴机头100在Y-轴致动器32的作用下沿第二滑杆22移动(示于图2b-2c)。
图2a-2c所示为移动到不同位置的胶带粘贴机头100，胶带粘贴机头100移动时将胶带92粘贴到玻璃板2上。为了将胶带粘贴机头100移动到桌面的另一个位置，胶带粘贴机头需要在X-轴和Y-轴两个方向上移动。为了使胶带粘贴机头100沿桌面14的X-轴移动，X-轴致动器30驱动支撑臂18沿第一滑杆20移动。为了使胶带粘贴机头100沿桌面14的Y-轴移动，Y-轴致动器32驱动胶带沿着与支撑臂18平行的第二滑杆22移动。胶带粘贴机头100可移动到桌面14的第一个位置，开始将胶带粘贴到玻璃板2上，然后移动到桌面14的第二个位置，再将胶带粘贴到玻璃板2上。
图2a所示为胶带粘贴机头100开始粘贴第一段胶带160。图2b所示为胶带粘贴机头100完成了第一段胶带160的粘贴。为了使胶带粘贴机头100在移动中粘贴胶带，支撑臂18沿着X-轴方向或箭头A所示方向移动。X-轴致动器30沿着第一滑杆20移动支撑臂18。每个X-轴致动器30包括一个X-轴电动机31。电动机31连接到与第一个齿轮架50的齿52啮合的齿轮(未示出)上。X-轴电动机31转动齿轮时，胶带粘贴机头沿着齿轮架50在桌面14的X-轴方向上移动。
图2c所示为胶带粘贴机头100在粘贴第二段胶带162。所述第二段胶带162垂直于第一段胶带162。为了开始粘贴第二段胶带，包括电动机35的旋转致动器34使胶带粘贴机头从图2b所示原方向逆时针转动90°。接着，Y-轴致动器32在Y-轴方向或箭头B所示方向沿支撑臂18上的第二滑杆22移动胶带粘贴机头100。胶带粘贴机头100在Y-轴方向移动的过程中粘贴第二段胶带162。Y-轴致动器包括Y-轴电动机33。第二齿轮架54在Y-轴方向上延伸，与支撑臂18上的第二滑杆22相背。电动机33连接到与第二个齿轮架54的齿56啮合的齿轮(未示出)上。Y-轴电动机33转动齿轮时，胶带粘贴机头沿着支撑臂18的齿轮架50在Y-轴方向上移动。
图1和图2a-2c所示框架、桌面、支撑臂、第一和第二滑杆、第一和第二齿轮架、X-轴致动器及Y-轴致动器都可以以商品名Camaster 48购于CNCTechnologies(位于Fairplay，Colorado)，它有个X-Y轴微步进控制系统。图1和图2a-2c所示框架、桌面、支撑臂、第一和第二滑杆、第一和第二齿轮架、X-轴致动器及Y-轴致动器的也可以以商品名Larken System 4000 CNC RouterTable购于Larken Automation(位于加拿大渥太华)，它有个真空台。
图1、2a、2b和2c示出了可以支撑玻璃板的框架和桌面的一个实例。但是，任何可以为玻璃板提供所需支撑的部件都是合适的。另外，图1、2a、2b和2c示出了用来移动胶带粘贴机头100的支撑臂和致动器30、32、34、36的一个实例。但是，任何可以沿X-轴、Y-轴和Z-轴移动胶带粘贴机头100或绕Z-轴转动胶带粘贴机头100的部件都是合适的。
图3是支撑臂18、Y-轴致动器32、Z-轴致动器36、旋转致动器34和胶带粘贴机头100沿图2a所示线3-3方向的侧视图。
Y-轴致动器32使胶带粘贴机头100沿着桌面14上Y-轴方向的支撑臂18移动。胶带粘贴机头100通过垂直支撑臂43和框架46与Y-轴致动器相连。垂直支撑臂43和框架46沿轴62支撑的第一滑杆22移动。Y-轴致动器包括安装在框架46内部的Y-轴电动机33。当Y-轴电动机转动时，齿轮58与安装在支撑臂18上的第二个齿轮架54的齿接触，从而使框架46，最终使胶带粘贴机头100沿着支撑臂18在桌面14的Y-轴方向上移动。Y-轴致动器所用Y-轴电动机的一个实例可以商品名M092型Warner Electric Slo-Syn DC步进电动机购于Warner Electric，the Motors & Control Division(位于Ann Arbor，MI 48108)，它带有SE34齿轮头。
Z-轴致动器36使胶带粘贴机头100相对于桌面14的Z-轴方向上的垂直支撑臂43上下移动。Z-轴致动器36包括一个线性定位台48和Z-轴电动机37。框架40安装在线性定位台48的滑动板42上。当电动机37转动时，滑动板42和框架40沿着第三滑杆44上下移动，从而使胶带粘贴机头100沿着Z-轴上下移动。Z-轴致动器所用Z-轴电动机的一个实例可以以商品名M062型Slo-Syn DC步进电动机购于Warner Electric，the Motors & Control Division(位于AnnArbor，MI 48108)。Z-轴致动器所用线性定位台48的一个实例可以购于ParkerHannifin Corp.(位于Cleveland，Ohio)，线性定位台的型号为406100XRMS-D2-H3L4C2M3E54IB2P1。
旋转致动器34使胶带粘贴机头100绕桌面14的Z-轴转动。旋转致动器34将胶带粘贴机头100连接到框架40上。旋转致动器34包括电动机35和旋转台38。当电动机35转动时，它使旋转台38旋转，从而使胶带粘贴机头100绕Z-轴转动。旋转致动器34的一个实例可购于Parker Hannifin Corporation(位于Cleveland，Ohio)，旋转定位台以零件序号20601RT-ES-H2C6M1E1出售。
图3所示为胶带粘贴机头100的第一面。胶带粘贴机头100包括基座101和胶带卷轴102。胶带卷轴102用来接收一卷90胶带92。胶带卷30上的胶带92从胶带卷轴102上沿着胶带通道穿过胶带粘贴机头100，直到胶带最终粘贴在表面上。胶带92包括背衬和位于背衬上的胶粘剂层。胶带92位于衬垫94上。胶带卷轴102较好有个摩擦离合器104，以便在胶带92从胶带卷90上解绕时产生反向张力，使胶带粘贴机头100停止向表面粘贴胶带时胶带不再继续从胶带卷90上解绕。
胶带粘贴机头100还包括解绕辊106、第一胶带导向辊108、第二胶带导向辊110、带咬合辊114的第一臂112和张力辊116，全部连接在基座101上。解绕辊106较好包括电动机(未示出)用来使辊106驱动，从而将胶带92从胶带卷90上拉出。咬合辊114和张力辊116对胶带92形成咬合力，使胶带运行。胶带粘贴机头100还包括三个装有弹簧的胶带导板120a、120b、120c，以轴132为枢轴的底辊130，以及切割器122。切割器122和底辊130在胶带通道上彼此相对。切割器122包括许多刀片124，这在图4中显示得更清楚。
胶带粘贴机头还包括以轴148为枢轴的臂146。臂146包括粘贴辊臂151和连接在臂146上的剥离器140。粘贴辊臂151在其端部有个粘贴辊152。臂146还包括驱动粘贴辊臂151的第一致动器150和位于臂146之上或之下的剥离器140，使粘贴辊152与胶带92和表面5接触，或者使剥离器140与胶带的可剥离部分接触(图6-11有更详细的解释)。臂146还包括第二致动器(未示出)，使臂146绕枢轴148顺时针或逆时针转动。第一致动器150和第二致动器较好使用空气空气气缸。胶带粘贴机头100还包括带有边缘156的压盘154。或者，压盘154可以包括辊，而不是边缘。压盘154位于剥离器140的相反方向，粘贴辊152则位于胶带通道上。压盘154包括装有弹簧的第二和第三胶带导向辊120b和120c。
胶带粘贴机头100在压盘154边缘156和衬垫收集辊170之间有条衬垫通道。这是胶带92在压盘154边缘156与衬垫94分离后，衬垫94移动的通道。沿着此衬垫通道，胶带粘贴机头100包括第一衬垫导向辊158、驱动辊161、安装在第二臂163末端的咬合辊164、包裹辊168，它们都安装在基座101上。驱动辊161包括电动机(未示出)。驱动辊161和咬合辊164形成咬合作用让衬垫94通过。衬垫收集辊170较好有个使辊170驱动的电动机(未示出)，使衬垫94卷绕到辊170上。衬垫收集辊170较好包含摩擦离合器，当衬垫94卷绕到衬垫收集辊170上时在衬垫94上形成张力，使衬垫94保持绷紧。
胶带92在胶带粘贴机头100内较好沿着下述胶带通道移动：a)从胶带卷轴102到驱动解绕辊106；b)到第一胶带导向辊108；c)到第二胶带导向辊110；d)到咬合辊114与张力辊116之间形成的咬合部；e)到装有弹簧的第一胶带导板120a；f)通过底辊130和切割器122之间；g)到含装有弹簧的第二和第三胶带导板120b和120c；h)到压盘154和剥离器140之间；i)从粘贴辊152下面通过，将胶带92粘贴到表面5上。压盘154的边缘156在胶带92通过它时帮助衬垫94从胶带92上分离，衬垫94沿着与胶带92粘贴到表面上相反的方向拉出。衬垫94从胶带92的剩余部分分离之后，衬垫94在胶带粘贴机头100内沿着下述路线移动：a)从压盘154边缘156到第一衬垫导向辊158；b)到驱动辊161和咬合辊164之间形成的咬合部；c)到包裹辊168；d)然后到驱动衬垫收集辊170。
在胶带粘贴机头100中装入一卷新的胶带90时，胶带按照上述胶带通道穿过胶带粘贴机头100。第一臂112先顺时针转动，使胶带卷到张力辊116上。然后，第一臂112逆时针转动，在咬合辊114和张力辊116之间形成咬合部，使胶带进入咬合部。装有弹簧的胶带导板120a、120b、120c各有两个分别与胶带相反边缘接触的边。一边是静止的，另一边可以滑动，但在弹簧作用下偏离胶带的那个边。稍稍拉开装有弹簧的边，让胶带通过胶带导板120a、120b、120c。接着，松开装有弹簧的边。胶带导板120a、120b、120c有助于胶带92在借粘贴辊152粘贴到表面5上之前保持笔直。压盘上装有弹簧的胶带导板120b、120c较好与装有弹簧的胶带导板120a在一条直线上。接着，衬垫94在靠近压盘154的边缘156处从胶带92的剩余部分分离。压盘154的边缘156较好比较锋利，以帮助衬垫94与胶带92的剩余部分分离。衬垫接着通过胶带粘贴机头100，沿上述衬垫通道卷绕到衬垫收集辊170上。
图4所示为切割器122的一个实例。在此实例中，切割器是个旋转模，它在设计上可以切割许多形状，形成胶带的可剥离部分。但是，本领域已知的其他切割工具也可用来切割胶带的可剥离部分。在此实例中，旋转模122在设计上可切割无数的形状。每个形状对应一个不同的刀片构型。第一个刀片构型124a在胶带上切出“蝴蝶”形状，形成胶带的可剥离部分。第一个刀片构型124a包含第一个有角刀片180和第二个有角刀片182，它们彼此相对。第一个有角刀片180和第二个有角刀片182都呈“V”字形，它们的“V”字顶点相对。第一个有角刀片180和第二个有角刀片182的顶点距离设定为“a”。每个有角刀片180、182包含第一斜边184和第二斜边186。斜边184、186与切割器122的径向轴之间的夹角设定为α。角α可根据所需刀片外部构型选择。例如，角α可以是30°、45°或60°，或其他任何角度。或者，每个有角刀片180、182可以包含不同角度α。在一个优选实施方式中，角α是30°。距离“a”较好在0.5mm-4mm之间，更较好在2mm-2.3mm之间。第二个刀片构型124b与第一刀片构型124a一样，只是在一个优选实施方式中，角β为45°，距离“b”较好在0.3mm-3mm之间，更较好在0.3mm-0.5mm之间。或者，角β可以是30°或60°，或其他任何角度。第二刀片构型124b也能切割胶带，形成蝴蝶形的可剥离胶带部分。第三刀片构型124c包含单刀片188，它垂直于切割器的径向轴。用此刀片不能形成可剥离胶带部分。刀片构型124在切割器122周围较好等距分布，或者彼此相距120°。
虽然图4a-4c所示刀片构型是直的，但这些刀片可以具有任何形状，用以形成各种形状的可剥离部分。
再回过头来看图3，旋转模122在电动机(未示出)的驱动下绕其轴转动。传感器126测知到旋转模122上的一个参考标记后，确定旋转模的基本位置。在这个基本位置的基础上，电动机使旋转模转动，直到所需构型的刀片124与胶带92对齐。一旦所选刀片接近到胶带正上方时，底辊130绕轴132转动，为要切割的胶带提供支撑。
图5a是胶带92被切割器122的第二刀片124b切割后的顶视图。第二刀片124b形成第一段胶带160、第二段胶带162、第一段胶带160和第二段胶带162之间的可剥离部分98。在此情况下，第一可剥离部分98具有类似于蝴蝶形的形状。第一段和第二段的胶带160和162的每一端都形成一个角度，成为有角的端204、205。第二段胶带162的第一个有角端204具有第一斜边208和第二斜边210。第一段胶带160的第二个有角端205具有第一斜边214和第二斜边212。第一有角端204和第二有角端205被切成与胶带的纵向成β角。有角端204、205较好切成能给出所需的交叉点220，如图12a和12b所示。可根据所需外形选定角β。例如，β角可以是30°、45°或60°，或其他任何角度。或者，每个有角端204、205可以包含不同的角。在第二段胶带的第一有角端204和第一段胶带160的第二有角端205之间存在一段距离“b”。距离“b”较好为0.3mm-3mm，更较好为0.3mm-0.5mm。
图5b是胶带92用另一种构型(未示出)的切割器122切割之后的顶视图。在此实施方式中，刀片同样可以切割形成第一段胶带160、第二段胶带162和胶带的可剥离部分98。在此情况下，第一可剥离部分98的形状类似于三角形。第一段和第二段胶带160、162的每端都形成一个角度，成为有角端222和224。第二段胶带162的第一有角端222只有一个斜边208。第一段胶带160的第二有角端224只有一个斜边212。第一有角端222和第二有角端224切成与胶带纵向成δ角。有角端222、224较好形成能给出所需交叉点230，如图12c所示。角δ可根据所需外形选择。例如，角δ可以是30°、45°或60°，或其他任何角度。或者，每个有角端222、224可以包含不同的角。
图6-11用来说明将第一段胶带粘贴到玻璃板2的表面5上，切割胶带的可剥离部分，剥离该胶带的可剥离部分，然后将第二段胶带粘贴到玻璃板2的表面5上的方法。
图6是胶带粘贴机头100的局部侧视图。胶带粘贴机头100正在沿箭头C的方向粘贴第一段胶带160，和其第一端204已在玻璃板2的表面5上。第一端204较好事先切割成所需有角端，但这并不重要。胶带粘贴机头100较好通过X-轴或Y-轴致动器沿箭头C所示方向相对于静止玻璃板表面5移动。也可以使玻璃板相对于静止的胶带粘贴机头移动或者同时移动玻璃板和胶带粘贴机头。当胶带粘贴机头100相对于玻璃板表面5移动时，胶带粘贴辊152将胶带92压向玻璃板表面，从而将胶带92的胶粘剂面粘着到玻璃板板表面上。在胶带粘贴机头100的运动过程中，剥离器140位于远的位置，与胶带92和衬垫94隔开。同样在胶带粘贴机头100的这个运动过程中，底辊130在远的位置绕轴132逆时针转动，与胶带92和衬垫94隔开。在胶带粘贴机头100接近完成对第一段胶带160的粘贴时，旋转模122绕其轴顺时针转动，使124a-124c所示刀片之一开始与胶带对齐。当所选构型的刀片124即将与胶带92和衬垫94接触时，底辊130绕轴132顺时针转动，形成胶带92和衬垫94的支撑面。接着，旋转模122的所选刀片124切割胶带92，形成可剥离部分98，此时旋转模继续绕其轴转动。胶带92通过旋转模122时，旋转模122较好以近乎同样的速度转动。这样做的目的是使胶带92继续以相同的速度移动，而不至于为旋转模122中断。旋转模122切穿胶带92但不切穿背衬94，形成了可剥离部分98。这样可使可剥离部分98保持粘着于衬垫94上，直到在该过程的余下步骤中用剥离器140从衬垫上剥离，如图7-9所示。
胶带粘贴机头100将第一段胶带160粘贴到玻璃板板表面5上之后，胶带粘贴机头100继续沿相同方向移动，必要的话用X-轴致动器30或Y-轴致动器32驱动，直到粘贴辊152滚过第一段胶带160的第二端205。接着，X-轴致动器30或Y-轴致动器32移动胶带粘贴机头100，使压盘154刚好位于胶带粘贴机头要开始将第二段胶带162的第一端204粘贴到玻璃板表面5的位置的正上方。
图7所示为接下来的一系列步骤。位于第一段胶带160和第二段胶带162之间的可剥离部分98现在位于压盘154上。可剥离部分98的中间部分较好位于压盘154的边缘156上。首先，Z-轴致动器36使胶带粘贴机头100沿箭头D’所示方向移动，相对于玻璃板表面5向上。然后，空气气缸(未示出)驱动臂146沿着箭头F’方向顺时针转动，因此同时使剥离器140和粘贴辊臂151顺时针转动。几乎同时，另一个空气气缸(未示出)驱动剥离器140和粘贴辊臂151沿箭头E’所示方向转动，相对于臂146向上。剥离器140的滑动板142的表面144现在位于可剥离部分98的正上方。或者，胶粘剂也可以用真空源或其他一些机械结构替代，用来保持住胶带的可剥离部分98。
图8所示为下一步。在这一步中，空气气缸(未示出)使剥离器140和粘贴辊臂151相对于臂146沿着箭头E”向下运动，从压盘156上将可剥离部分98揭起。滑动板156上的表面144上较好有一块双面胶带。不面朝表面144的胶粘剂层粘着到胶带可剥离部分98的背衬上。
图9所示为下一步。在这一步中，空气气缸(未示出)使剥离器140和粘贴辊臂151相对于臂146沿着箭头E’回头向上运动，从衬垫94上移走胶带的可剥离部分98。
图10所示为接下来的各个步骤。首先，空气气缸(未示出)使剥离器140和粘贴辊臂151相对于臂146沿着箭头E”向下运动。大约同时，空气气缸(未示出)使臂146沿箭头F”所示方向逆时针转动，从而使剥离器140和粘贴辊151均逆时针转动。然后，Z-轴致动器36使胶带粘贴机头100沿箭头D”相对于玻璃板表面5向下运动。在这一系列步骤之后，粘贴辊152位于压盘154的正前方。第三，X-轴致动器或Y-轴致动器开始使胶带粘贴机头100相对于玻璃板表面5沿箭头c方向移动。在胶带粘贴机头100移动时，粘贴辊152将第二段胶带162粘贴到玻璃板表面5上。但是，这些步骤可以以任意顺序实施。
重复图6-10所示各步，直到在表面上的一些所需位置粘贴了所需量的许多条胶带。在此过程中，胶带的一些可剥离部分98通过剥离器140收集，得到一叠可剥离胶带部分98，如图11所示。在这一叠中，可剥离胶带部分98的胶粘剂面粘着到相邻的可剥离胶带部分98的背衬上。随着收集到的可剥离部分98的增多，这一叠越来越厚。剥离器140向下压到可剥离胶带部分98的背衬上时，滑动板142在剥离器140的沟槽中沿箭头G所示方向依次移动到不同位置。当这叠可剥离部分98填充了剥离器140的沟槽的大部分时，将这叠可剥离部分98从沟槽中取出，并使滑动板142滑回沟槽中，重新开始该过程。或者，剥离器140可随后与胶带粘贴机头脱离啮合，然后将这叠可剥离部分98取出。
为了操纵X-轴致动器30、Y-轴致动器32、旋转致动器34和Z-轴致动器36使胶带粘贴机头100运动，胶带粘贴机10较好有一个控制器，用来向致动器30、32、34、36传送信号，指示胶带粘贴机头100相对于桌面14向何处移动。例如，用户也许希望按图12a-12c所示图案将装饰胶带粘贴到玻璃板5上。用户可将一组关于胶带要排布成什么样子的命令输入控制器。这样控制器就能决定指挥致动器30、32、34、36，以什么方式移动胶带粘贴机头100，将胶带粘贴到玻璃板上，并在粘贴上胶带之前为切割器选择适当构型的刀片来切割胶带。控制器较好包括“开环”系统，它可在已知的一系列动作的基础上计算胶带粘贴机头100位于桌面14的什么位置。例如，X-轴致动器30或Y-轴致动器32中的齿轮沿着齿轮架转动一周时，将胶带粘贴机头100移动一个已知的距离。如果控制器知道胶带粘贴机头的初始位置，它可根据致动器的齿轮沿齿轮架转动多少周来确定胶带粘贴机头100的最终位置。控制器将传送一个信号到X-轴和Y-轴致动器30、32，使齿轮转动一定圈数，从而使胶带粘贴机头100沿特定轴移动一定距离。控制器也可传送信号到Z-轴致动器36，使胶带粘贴机头100沿Z-轴向上或向下移动。控制器也可传送关于在何处相对于桌面14的Z-轴转动胶带粘贴机头100的信号给旋转致动器36。合适的控制器可以以商品名Compumotor购于Braas Company(位于St.Paul，MN)，销售零件序号为6K8。
或者，控制器可包括“闭环”系统，它能针对胶带粘贴机头100在桌面14上的位置提供连续反馈信息。
为了确定胶带粘贴机头100在桌面14上的初始位置，致动器30、32、34较好包括确定位置的传感器。适用于致动器30、32、34的传感器是BraasCompany(位于St.Paul，MN)销售的、商品名为Omron的近程传感器，零件序号为E2E-X1R5E1-M1-N。
图12a所示为将多段胶带粘贴在玻璃板2上之后形成的一种优选排列300，这使玻璃板具有类似“经典”型蚀刻的效果。胶带92中的光学膜看上去具有多个斜面，使玻璃板具有“V型槽”的外观效果。此实施方式中合适的胶带可以以商品名3MTM AccentrimTM胶带、B200系列(V型槽)购于位于St.Paul，MN的3M公司。如同上面所解释的，致动器30、32、34、36使胶带粘贴机头100相对于玻璃板移动，从而粘贴数段胶带92。这种排列300包括七段胶带。这些段胶带可用胶带粘贴机头100以任何特定顺序粘贴。但是，一个优选顺序如下：a)粘贴第一段胶带230；b)粘贴第四段胶带232；c)粘贴第三段胶带234；d)粘贴第四段胶带236；e)粘贴第五段胶带238；f)粘贴第六段胶带240；g)粘贴第七段胶带242。段胶带具有第一端204和与第一端204相对的第二端205。段胶带230、232、234、236、238、240、242的两端204和205用切割器122中具有所需构型的刀片切割下来，如前面所解释的。例如，第一段胶带230的第二端205和第二段胶带232的第一端204用切割器122第二种构型的刀片124b切割，如图4b所示，形成有角端204、205。第一段胶带230和第二段胶带232之间的胶带可剥离部分类似于图5a所示胶带的可剥离部分。作为另一个例子，第三段胶带234的第二端205用切割器122第三种构型的刀片124c切割，如图4c所示，形成具有90°角的直端，它是相对于胶带长度方向切割的。但是，第三段胶带234的第二端205也可以用切割器122沿倾斜于胶带长度方向的方向切割，形成有角端，类似于第二段胶带232的有角端204、205。这些段胶带230、232、234、236、238、240、242的两端204和205构成交叉点220。
图12b所示为许多段胶带粘贴在玻璃板2上之后形成的优选排列310，这使玻璃板具有类似“草原”型蚀刻的效果。胶带92中的光学膜看上去具有多个斜面，使玻璃板具有“V型槽”的外观效果。此实施方式中合适的胶带可以商品名3MTM AccentrimTM胶带、B200系列(V型槽)购于位于St.Paul，MN的3M公司。如同上面所解释的，致动器30、32、34、36使胶带粘贴机头100相对于玻璃板移动，从而粘贴数段胶带92。这种排列310包括十二段胶带。这些段胶带可由胶带粘贴机头100以任何特定顺序粘贴。但是，一个优选顺序如下：a)粘贴第一段胶带242；b)粘贴第二段胶带244；c)粘贴第三段胶带246；d)粘贴第四段胶带248；e)粘贴第五段胶带250；f)粘贴第六段胶带252；g)粘贴第七段胶带254；h)粘贴第八段胶带256；i)粘贴第九段胶带258；i)粘贴第十段胶带260；j)粘贴第十一段胶带262；k)粘贴第十二段胶带264。每段胶带包括有角端204和205，形成交叉点220。用切割器122第二种构型的刀片124b形成有角端204、205，如图4b所示。胶带可剥离部分类似于图5a所示胶带的可剥离部分。
图12c所示为许多段胶带粘贴在玻璃板2上之后形成的一个优选排列320，这使玻璃板具有类似“框”型蚀刻的效果。胶带92中的光学膜看上去具有单个斜面的外观效果。此实施方式中合适的胶带可以商品名3MTM AccentrimTM胶带、B100系列(斜边)购于位于St.Paul，MN的3M公司。如同上面所解释的，致动器30、32、34、36使胶带粘贴机头100相对于玻璃板移动，从而粘贴数段胶带92。这种排列320包括四段胶带。这些段胶带可由胶带粘贴机头100以任何特定顺序粘贴。但是，一个优选顺序如下：a)粘贴第一段胶带268；b)粘贴第二段胶带270；c)粘贴第三段胶带272；d)粘贴第四段胶带274。每段胶带包括有角端222和224，形成交叉点221。胶带可剥离部分类似于图5b所示胶带的可剥离部分。
图12a-12c只示出了将胶带粘贴到玻璃板上的几个优选实施方式。但是，胶带粘贴机可以任何排列方式将胶带粘贴到表面上，因为胶带粘贴机头100可灵活移动，致动器30、32、34、36可沿着桌面22以任何角度移动胶带粘贴机头100。胶带粘贴机头100也可在各段胶带上灵活地形成各种形状或角度的有角端204、205，因为胶带粘贴机头100可以采用具有任何构型的刀片将胶带切成任何形状，从而使胶带形成具有各种形状的可剥离部分98。
本发明已经结合若干实施方式得到了阐述。前面的详细描述和实施方式仅是为了方便理解，而不应理解为对本发明的不必要限制。本领域技术人员不难理解，只要不背离本发明范围，可以对所描述的实施方式进行许多改动。因此，本发明范围不应限于这里所描述的特定细节和结构，而只受权利要求中所描述的结构及其等价结构的限制。