CN110625540A - 薄膜状部件支撑设备 - Google Patents

Abstract

将薄膜状部件通过真空吸引支撑为平面形状。多个提升销以平面构造配置且支承置于它们上端上方的薄膜状部件。用于通过真空吸引保持薄膜状部件的由橡胶制成的管状吸盘附接于提升销的上部。提升销的高度可以利用螺纹紧固机构来而调整。通过来自吸盘的吸引，薄膜状部件的变形可被校正为平面状或凹入弯曲状。在不能只通过吸引来校正时，可通过从喷嘴喷射空气来对校正进行补充。

Description

薄膜状部件支撑设备

本申请是于2016年11月3日进入中国国家阶段的PCT国际申请PCT/IB2015/052801(申请日为2015年4月17日，中国专利申请号为201580022639.2，发明名称为“薄膜状部件支撑设备”)的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种薄膜状部件支撑设备。更具体而言，本发明涉及一种支撑设备，该支撑设备用于电子设备等的板状成品、由合成树脂制成且包括在该板状成品中的支撑体、该板状成品的制造工序中的半成品、和用于制造的薄膜状部件。

背景技术

近年来，已研发了在柔性衬底上方设置有半导体元件、显示元件、或发光元件等功能元件的柔性装置且进行了实际使用。柔性装置的典型例子包括照明装置及图像显示装置，包括晶体管等半导体元件的多种半导体电路等。另外，提出了它们的各种制造方法。柔性零部件或器件的正面和背面例如被由合成树脂制成的薄膜状支撑体覆盖，以诸如保护内部元件并确保柔性。另外，柔性零部件或构件经搬运(运送)半成品的薄膜状部件、将薄膜状部件附接于其他部件、在薄膜状部件上安装零部件等的各种工序被加工，且使用各种部件而形成。在诸如柔性器件的板状成品中用作支撑体的薄膜状部件在双面被保护薄片覆盖的状态且从料卷被卷出。由此，当将薄膜状部件裁切成所希望的尺寸，并剥离一面上的保护薄片时，这引起内部应力的不平衡，使得薄膜状部件因挠曲而变形。

为了去除在长边方向上移动的条状薄膜中的皱纹，提出了一种通过将空气从空气孔吹送到条状薄膜上来连续去除皱纹的薄膜皱纹移除设备(专利文献1)。该薄膜皱纹移除设备可去除条状部件中的皱纹，但不可去除各被裁切了的薄膜的皱纹或变形。另外，在对损伤敏感的薄膜状部件的情况下，通常仅一个预定表面是被保持单元保持的表面。就是说，不能使薄膜衬底的两个表面被诸如搬运手臂的保持单元保持。

另外，为了移除被裁切了的薄膜衬底中的皱纹，已公开了一种皱纹去除方法及其设备(专利文献2)，其中从台上的多孔部件排出空气，薄膜衬底安装在其上以通过吸引附接其，且从薄膜衬底的上面吹送推压气体。在专利文献2中所记载的皱纹移除方法及设备中，通过使配置有多个喷嘴的一对吹送出口管同步地摆动来去除薄膜衬底中的皱纹。上述摆动机构复杂且可导致故障等等，由此优选为尽量简单的机构。再者，该皱纹移除方法及设备可去除薄膜衬底的底面中的皱纹但不可利用搬运手臂等保持薄膜衬底的底面，因为薄膜衬底的底面接触多孔部件的顶面。

[参考文献]

[专利文献1]日本专利申请公开第2011-66095号公报

[专利文献2]日本专利申请公开第2013-216429号公报。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而创造的，已达到了如下目的。本发明的一个实施方式的目的是提供以在设定位置处以设定形状定位薄膜状部件所需的最小限度与薄膜状部件接触的薄膜状部件支撑设备。本发明的另一个实施方式的目的是提供能够校正薄膜状部件的变形的薄膜状部件支撑设备。

本发明的第一实施方式是一种用于具有柔性的薄膜状部件的支撑设备。支撑设备包括：具有通过吸引将薄膜状部件的第一表面附接于其的功能的多个吸盘(pad)；能够在第一伸出量停止的多个第一提升销；以及能够在第二伸出量停止的多个第二提升销。吸盘包括弹性部件，且配置在第一提升销及第二提升销的端部。通过吸引将薄膜状部件的第一表面附接于吸盘。

本发明的第二实施方式是本发明的第一实施方式的用于薄膜状部件的支撑设备，其中，吸盘根据薄膜状部件的支承位置而具有不同的吸引力。本发明的第三实施方式是本发明的第一或第二实施方式的用于薄膜状部件的支撑设备，其中，吸盘在点处支承第一表面。本发明的第四实施方式是本发明的第一至第三实施方式中的任一个的用于薄膜状部件的支撑设备，其具备具有吹送加压空气的功能的喷嘴。在喷嘴向薄膜状部件的第二表面上吹送加压空气时，吸盘能够通过吸引将薄膜状部件的第一表面附接于其。

本发明的薄膜状部件支撑设备以所需的最小限度与薄膜状部件接触，且可在设定位置处且以设定形状定位薄膜状部件而不损伤。另外，可校正薄膜状部件的变形，因此不需要另外提供校正设备及校正步骤。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的薄膜状部件支撑设备的立体外观图；

图2是提升销上方的吸盘的部分截面图；

图3是从图1的A方向看时的侧面图；

图4是示出本发明的实施方式2的薄膜状部件支撑设备的侧面图；

图5是示出本发明的实施方式3的薄膜状部件支撑设备的侧面图；

图6是实施方式3的提升销上方的吸盘的部分截面图；

图7是说明实施方式3的图。

具体实施方式

实施方式1

以下参照附图说明本发明的第一实施方式的薄膜状部件支撑设备(以下称为支撑设备1)。图1是示出本发明的实施方式1的薄膜状部件支撑设备1的立体外观图。该薄膜状部件是指构成照明装置、图像显示装置等电子设备的板状零部件的薄膜状部件(对柔性没有限制)，该板状零部件的制造工序中的半成品、用来制造该板状零部件的薄膜状物体等。该薄膜状部件在各种制造工序中被搬运且移动，以被进行必要的加工。如果在工序中薄膜状部件挠曲时，则难以将该薄膜状部件在将形状校正为平面形状的状态下搬运。另外，在处理时间根据每个制造工序而不同的情况下，为了调整时间而需要暂时待机并储存这些部件的台。

另外，在作为用来搬运并加工的保持单元的不同手臂及手指用在不同工序中的情况下，需要提供台以用于暂时放置用于更换保持单元的部件。在此情况下，本发明的薄膜状部件支撑设备能够支撑薄膜状部件，并将其在设定位置和设定角度下以设定的形状定位，且还可以校正薄膜状部件的变形。注意，本发明及本实施方式的支撑设备不局限于用于上述板状成品的制造，而且还可以应用于支撑各种薄膜状物体。就是说，该薄膜状部件支撑设备1是指待机以用于诸如对薄膜状部件进行加工并在薄膜状部件中组装零部件等操作的台、用来将保持单元改为另一搬运设备或机械手臂以用于搬运(搬送)到下一工序的台、用来暂时待机或储存以调整时间的台等。另外，还是指用来改变薄膜状部件的位置、角度，或校正其变形的台。因此，本发明或本实施方式中的薄膜状部件支撑设备1不局限于以下说明的实施方式1的功能及用途。

图1是示出在支撑设备1上支撑薄膜状部件2的状态的一个例子。本发明的一个实施方式及本实施方式1中的薄膜状部件2是指由合成树脂制成的支撑体等部件、板状成品的制造工序中的半成品、或用来制造该板状成品的任何柔性薄膜状单层或叠层部件等部件。如图1所示，在本例子中，薄膜状部件2的底面被六个提升销(支承用销)5支撑。提升销5被固定于配置在其下部的框架3上。

框架3是构成支撑设备1的主体。如图2所示，例如，在管状提升销5中的各个的下部边缘形成有外螺纹，且螺母4拧在该外螺纹上。通过该外螺纹及螺母4将提升销5固定于框架3。如此，提升销5采用螺纹固定结构，所以可以将提升销5的从框架3上的突出高度调整为设定任意高度，且可以可装卸且可更换地调整提升销5。注意，虽然在本例子中通过螺纹固定提升销，但是也可以采用例如利用基于能够选择三个位置的空气压气缸的上下机构、夹紧机构、凸轮机构。另外，虽然在实施方式1中采用调整提升销5的铅垂方向的位置的高度调整机构，但是在支撑大型薄膜状部件2的情况下可以以朝向铅垂方向(纵向)的方式放置和保持薄膜状部件2。

在此情况下，高度调整机构用作用于调整水平方向上的长度的机构，由此在本发明及本实施方式中，提升销的突出高度也被称为伸出量。提升销5的顶部穿过形成在上板台6中的贯穿孔7。上板台6被固定器具(未图示)固定于框架3。虽然在本例子中示出由透明合成树脂制成的矩形板，但是本发明不局限于此。上板台6是用来支承薄膜状部件2的台，但是在薄膜状部件2因某种原因而落下时，上板台6能够在较近位置接受薄膜状部件2。只要薄膜状部件2的变形程度不大或者提升销5的突出高度不低，薄膜状部件2就不会与上板台6接触。

图2是提升销5的顶部截面图。提升销5是在中心形成有贯穿孔9的管。贯穿孔9形成用来从提升销5的顶端吸引空气的管路。在提升销5的顶部固定地附接有管状吸盘10。提升销5的贯穿孔9的内径与吸盘10的内径相等，且它们连通。吸盘10是由合成橡胶、合成树脂人造橡胶等制成的弹性部件，并能够或多或少变形。吸盘10的顶端面12支承薄膜状部件2。因为吸盘10由弹性材料制成，所以不损伤薄膜状部件2。且吸盘10能够变形，由此能够跟随薄膜状部件2的变形形状。

在本实施方式1中，配置有六个提升销5，其高度通常都被设定为同一高度。但是，在本例子中，配置在中央部的两个提升销5的高度比两侧的提升销5低出高度h。提升销5中的各个的贯穿孔9分别通过管路14连接到真空泵15。管路14根据需要设置有节流阀、控制器、压力传感器、止回阀等(未图示)。节流阀调整来自吸盘10的空气吸引力。根据薄膜状部件2的种类，节流量一旦被调整就被固定。就是说，用来固定薄膜状部件2的吸引力固定。但是，本发明不局限于此，且吸引力不一定是固定的。

(实施方式1的作用)

在上述结构中，薄膜状部件2的底面被搬运设备的保持手臂(未图示)保持，且置于支撑设备1的提升销5上。此时，吸盘10中的各个通过真空泵15的空气吸引而吸引吸盘10的顶端面12附近的空气。由此，在薄膜状部件2接近顶端面附近时，薄膜状部件2被通过吸引而附接于提升销5的顶端面12。其结果是，薄膜状部件2如实线所示那样被支撑且固定于六个提升销5中的各个的顶端面12上，使得其中心凹陷。

假设没有来自吸盘10的吸引力，例如，从料卷放卷的薄膜状部件2通常即使在被裁切成矩形之后也因其内侧受到压缩应力且其外侧受到拉伸应力而卷起。如图1所示，在没有来自吸盘10的空气吸引的情况下薄膜状部件2以圆筒形状卷曲时，处于圆筒(凸出地弯曲的)形状的薄膜状部件2置于提升销5上，使得其中央部高且两端低(图1中的假想线)。但是，当反转时，薄膜状部件2具有凹入地弯曲的形状。

但是，如上所述，通过使用六个吸盘10，使得薄膜状部件2的中央部稍微凹陷(图1中的实线)，且沿相反方向校正卷曲。由此可校正薄膜状部件2的圆筒状卷曲。其结果是，可以将平面状态下的薄膜状部件2递交给下一工序。另外，在薄膜状部件2与上板台6之间形成有为空间的间隙16，由此在搬出薄膜状部件2时，可以在该间隙16中通过配置在叉状搬运手臂的手指上的吸盘来保持薄膜状部件2。此时，也可以使用之后描述的空气喷嘴将加压空气朝薄膜状部件喷射，以补充搬运手臂的吸引力。由此，当在不能接触薄膜状部件2的顶面以用于保持时，间隙16对防止损伤是有用的。图3是示出作为实施方式1的变形例的支撑设备20的侧面图。在圆筒状卷曲不太大的情况下(图3中的假想线)，将提升销5的高度设定为同一高度。利用六个吸盘10的吸引力将薄膜状部件2的卷曲校正为平面状(实线)。

实施方式2

图4是示出实施方式2的支撑设备25的侧面图。如上所述，当薄膜状部件2卷曲时，或者当在薄膜状部件具有多层叠层结构的情况下剥离薄膜状部件2的表层时，可因内部应力的不平衡使薄膜状部件2变形。在大幅度变形时，如图4中的假想线所示，中央部分可以以距离吸盘10的顶端面12高度H的距离，从而导致吸引故障。尽管在此种情况下可将吸引力设定得大，但大于或等于某设定值的吸引力可导致对薄膜状部件2的内部元件的细微损伤，或者导致由合成树脂制成的支撑体等的塑性变形。

因此，吸引力不可设定为大于或等于容许值。此时，通过在薄膜状部件2上方配置的一个以上的空气喷嘴24来补充该吸引力。空气喷嘴24朝薄膜状部件2的顶面直线状地喷射均匀的压缩空气，从而施加其动压以至于薄膜状部件2变得向下弯曲。处于圆弧状(假想线)的薄膜状部件2通过因来自空气喷嘴24的压缩空气的喷射产生的动压而在经受喷射的部分及其附近变形。薄膜状部件2如图4所示那样变为平面状，由此可通过吸盘10实现吸引，包括中央部的吸盘，且可将薄膜状部件2的维持为平面状(实线)。

空气喷嘴24的位置和数量应该根据薄膜状部件2的材质、特性、变形量等来决定，但可根据使用实际生产的薄膜状部件2预先获得的实验结果来决定。已在日本专利申请公开H10-337503号公报等中公开空气喷嘴24的结构、功能等，且由此在此省略其说明。但是，也可以适当地采用具有单个喷射口的多个一般使用的空气喷嘴来代替具有直线状地配置的多个喷射口的空气喷嘴24。就是说，空气喷嘴24不需要具有特别的结构或功能，且其位置和数量应该根据薄膜状部件2的变形形状或位置根据需要来决定。

实施方式3

在实施方式1及2的支撑设备1、20、25中的各个中，六个提升销5都具有同一规格。图5所示的实施方式3的支撑设备30示出一共配置有十个提升销的例子。在支撑设备30中，两端部的两个提升销26和中央部的三个提升销28的顶端的吸引部分的直径不同。两端部的两个提升销26中的各个的直径d小于中央部的三个提升销28中的各个的直径D。图6是在两端部的两个提升销26中的各个上方和中央部的三个提升销28中的各个上方的吸盘的部分截面图。两端部的两个提升销26中的各个的吸盘27的吸引孔的内径a小于中央部的三个提升销28中的各个的吸盘29的吸引孔的内径A。由于两者的吸引面积的不同，两端部的两个提升销26中的各个的吸盘27的吸引力f比中央部的三个提升销28中的各个的吸盘29的吸引力F弱。

即使当薄膜状部件2倾向于如图5所示在中央部凸出地弯曲时，因为中央部的三个提升销28的相对强的吸引力，可容易地保持薄膜状部件2。再者，两端部的两个提升销26的具有相对小的直径d，即外径，且由此可如图7所示那样容易跟随薄膜状部件2的两端的变形形状。注意，吸引力F设定为以便不导致对薄膜状部件2损伤。

其他实施方式

上面在实施方式1至3中描述的所有支撑设备1、20、25以及30都基于它们不移动的前提。但是，这些支撑设备1、20、25以及30也可以能够单轴、双轴、或三轴地移动，且能够当需要时在板状成品的制造系统中通过NC等控制该移动。就是说，支撑设备1、20、25以及30可以具有搬运设备的功能。另外，在实施方式1至3中描述的支撑设备1、20、25以及30在其上方水平地保持薄膜状部件2，但可纵向地(铅垂地)或在其下面支承薄膜状部件2。就是说，本发明的支撑设备在薄膜状部件大时从空间效率或重力的观点来看可以纵向地搬运并支撑薄膜状部件，且虽然未图示，但这种情况也包括在本发明的范围内。

符号说明

1，20，25，30：薄膜状部件支撑设备，2：薄膜状部件，3：框架，5，26，28：提升销，6：上板台，10，27，29：吸盘，12：顶端面，14：管路，15：真空泵，和24：空气喷嘴。

本申请基于2014年5月3日提交到日本专利局的日本专利申请no.2014-095582，通过引用将其完整内容并入在此。

Claims (10)

1.一种用于支撑具有第一表面和第二表面的薄膜的设备，包括：

第一提升销；

第二提升销；

第一吸盘，其包括第一弹性部件，并设置在所述第一提升销的端部；以及

第二吸盘，其包括第二弹性部件，并设置在所述第二提升销的端部，

其中：

所述第一吸盘具有比所述第二吸盘更小的外径，并且

所述第一吸盘和所述第二吸盘构造成吸引所述薄膜，使得所述薄膜的所述第一表面被附接至所述第一吸盘和所述第二吸盘。

2. 根据权利要求1所述的设备，还包括：

第三提升销；以及

第三吸盘，其包括第三弹性部件，并设置在所述第三提升销的端部，

其中：

所述第三吸盘具有比所述第二吸盘更小的外径，并且

所述第二提升销定位在所述第一提升销与所述第三提升销之间。

3.一种用于支撑具有第一表面和第二表面的薄膜的设备，包括：

框架；

固定于所述框架的第一提升销；

固定于所述框架的第二提升销；

第一吸盘，其包括第一弹性部件，并设置在所述第一提升销的端部；以及

第二吸盘，其包括第二弹性部件，并设置在所述第二提升销的端部，

其中：

所述第一吸盘具有比所述第二吸盘更小的外径，并且

所述第一吸盘和所述第二吸盘构造成吸引所述薄膜，使得所述薄膜的所述第一表面被附接至所述第一吸盘和所述第二吸盘。

4. 根据权利要求3所述的设备，还包括：

固定于所述框架的第三提升销；以及

第三吸盘，其包括第三弹性部件，并设置在所述第三提升销的端部，

其中：

所述第三吸盘具有比所述第二吸盘更小的外径，并且

所述第二提升销定位在所述第一提升销与所述第三提升销之间。

5.根据权利要求1或3所述的设备，其中，所述第一吸盘的吸引力不同于所述第二吸盘的吸引力。

6.一种用于支撑具有第一表面和第二表面的薄膜的设备，包括：

第一提升销；

第二提升销；

第一吸盘，其包括第一弹性部件，并设置在所述第一提升销的端部；以及

第二吸盘，其包括第二弹性部件，并设置在所述第二提升销的端部，

其中：

所述第一提升销具有比所述第二提升销更小的外径，并且

所述第一吸盘和所述第二吸盘构造成吸引所述薄膜，使得所述薄膜的所述第一表面被附接至所述第一吸盘和所述第二吸盘。

7. 根据权利要求6所述的设备，还包括：

第三提升销；以及

第三吸盘，其包括第三弹性部件，并设置在所述第三提升销的端部，

其中：

所述第三吸盘具有比所述第二吸盘更小的外径，并且

所述第二提升销定位在所述第一提升销与所述第三提升销之间。

8.一种用于支撑具有第一表面和第二表面的薄膜的设备，包括：

框架；

固定于所述框架的第一提升销；

固定于所述框架的第二提升销；

第一吸盘，其包括第一弹性部件，并设置在所述第一提升销的端部；以及

第二吸盘，其包括第二弹性部件，并设置在所述第二提升销的端部，

其中：

所述第一提升销具有比所述第二提升销更小的外径，并且

所述第一吸盘和所述第二吸盘构造成吸引所述薄膜，使得所述薄膜的所述第一表面被附接至所述第一吸盘和所述第二吸盘。

9. 根据权利要求8所述的设备，还包括：

固定于所述框架的第三提升销；以及

第三吸盘，其包括第三弹性部件，并设置在所述第三提升销的端部，

其中：

所述第三吸盘具有比所述第二吸盘更小的外径，并且

所述第二提升销定位在所述第一提升销与所述第三提升销之间。

10.根据权利要求6或8所述的设备，其中，所述第一吸盘的吸引力不同于所述第二吸盘的吸引力。