CN113382838A - 粘贴装置和粘贴方法 - Google Patents
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Abstract
粘贴装置(1),将薄膜状膜(F)粘贴在工件(W)上,具备:箱体(B),在其内部把持膜(F);下部真空腔体(32)及上部真空腔体(22),在箱体(B)内利用膜(F)划分形成;气压调整装置(5),调整真空腔体(22,32)内的气压;移动机构(6),在下部真空腔体(32)内使工件(W)移动;及,控制装置(7),控制气压调整装置(5)和移动机构(6)。控制装置(7)将真空腔体(22,32)内减压至低于大气压的规定的第一气压,然后,在使膜(F)与工件(W)抵接的状态下使上部真空腔体(22)内上升至高于第一气压且低于大气压的第二气压,然后,使真空腔体(22,32)内上升至大气压。
Description
技术领域
本发明涉及一种粘贴装置和粘贴方法。更详细来说,涉及一种将薄膜状粘接体粘贴在被粘接体上的粘贴装置和粘贴方法。
背景技术
近年来,为了提高汽车的设计性,有时将薄膜状膜粘贴在车顶、外侧板、引擎盖、及车门等车身零件上。另外还提出一种真空粘贴方法,为了使膜按照存在于车身零件的表面上的凹凸形状紧密接触,而在真空下将膜粘贴在非粘接体上。
例如,在专利文献1的粘贴方法中,将凹状支承夹具设置于非粘接体上,该凹状支承夹具从内侧覆盖车身零件中要粘贴膜的部分周围的,由此,划分形成支承夹具与膜之间的下空间、及上部盒体与膜之间的上空间。另外,在此粘贴方法中,对下空间和上空间内减压,使这些空间内为真空,然后,只将上空间向大气压开放,由此将膜粘贴在非粘接体上。
[先前技术文献]
(专利文献)
专利文献1:日本特开2015-44285号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
这样一来,在专利文献1的粘贴方法中,由于需要使下空间为真空,因此,需要将支承夹具与车身零件之间的间隙封堵。然而,由于经过冲压成型等制造的车身零件的形状存在不少偏差,因此,以胶带等将支承夹具与车身零件之间的间隙封堵的封装作业,通常是由操作者手动来进行的。另外,在专利文献1的粘贴方法中,为了防止在只将上空间向大气压开放时车身零件发生变形,需要利用支承夹具来支撑车身零件。
本发明的目的在于提供一种粘贴装置和粘贴方法,不需要用于抑制被粘接体变形的夹具或手动进行的封装作业等。
[解决问题的技术手段]
(1)本发明的粘贴装置(例如,后述的粘贴装置1),将薄膜状粘接体(例如,后述的膜F)粘贴在被粘接体(例如,后述的工件W)上,其特征在于,具备:箱体(例如,后述的箱体B),在其内部把持前述粘接体;第一腔体(例如,后述的下部真空腔体32)和第二腔体(例如,后述的上部真空腔体22),在前述箱体内利用前述粘接体划分形成;气压调整装置(例如,后述的气压调整装置5),调整前述第一和第二腔体内的气压;移动机构(例如,后述的移动机构6),在前述第一腔体内使前述被粘接体移动;及,控制装置(例如,后述的控制装置7),控制前述气压调整装置和前述移动机构;并且,前述控制装置将前述第一和第二腔体内减压至低于大气压的规定的第一气压,然后,在使前述粘接体与前述被粘接体靠近的状态下使前述第二腔体内上升至高于前述第一气压且低于大气压的第二气压,然后,使前述第一和第二腔体内上升至大气压。
(2)本发明的粘贴装置(例如,后述的粘贴装置1A),将薄膜状粘接体(例如,后述的膜F)粘贴在被粘接体(例如,后述的工件W)上,其特征在于,具备:小箱体(例如,后述的小盒2A),把持前述粘接体的外缘部;大箱体(例如,后述的大盒3A),具备收容前述被粘接体和前述小箱体的第一腔体(例如,后述的大腔体32A);气压调整装置(例如,后述的气压调整装置5A),调整在前述第一腔体内的气压及在前述小箱体内利用前述粘接体划分形成的第二腔体(例如,后述的小腔体22A)内的气压;移动机构(例如,后述的移动机构6A),在前述第一腔体内使前述小箱体或前述被粘接体移动;及,控制装置(例如,后述的控制装置7A),控制前述气压调整装置和前述移动机构;并且,前述控制装置将前述第一和第二腔体内减压至低于大气压的规定的第一气压,然后,在使前述粘接体与前述被粘接体靠近的状态下使前述第二腔体内上升至高于前述第一气压且低于大气压的第二气压,然后,使前述第一和第二腔体内上升至大气压。
(3)此时优选的是,前述控制装置在使前述粘接体与前述被粘接体靠近的状态下,将前述第一腔体内维持在前述第一气压以下并使前述第二腔体内上升至前述第二气压。
(4)此时优选的是,前述控制装置使前述第二腔体内上升至前述第二气压,然后,将前述第一腔体与前述第二腔体连通,再使前述第一和第二腔体内上升至大气压。
(5)本发明的粘贴方法,将薄膜状粘接体(例如,后述的膜F)粘贴在被粘接体(例如,后述的工件W)上,其特征在于,包括:设置工序(例如,后述的图4的S1~S3的工序或图7的S11的工序),在箱体(例如,后述的箱体B或大盒3A)内设置前述粘接体,在该箱体内划分形成以前述粘接体为界限的第一腔体(例如,后述的下部真空腔体32或大真空腔体32A)和第二腔体(例如,后述的上部真空腔体22或小真空腔体22A),并在前述第一腔体中设置前述被粘接体;减压工序(例如,后述的图4的S4的工序或图7的S12的工序),将前述第一和第二腔体内减压至低于大气压的规定的第一气压;成型准备工序(例如,后述的图4的S5的工序或图7的S13的工序),使前述粘接体与前述被粘接体靠近;一次成型工序(例如,后述的图4的S6的工序或图7的S14的工序),在前述粘接体与前述被粘接体已经靠近的状态下使前述第二腔体内上升至高于前述第一气压且低于大气压的第二气压;及,二次成型工序(例如,后述的图4的S7的工序或图7的S15的工序),使前述第一和第二腔体内上升至大气压。
(发明的效果)
(1)本发明的粘贴装置具备:箱体,在其内部把持薄膜状粘接体;第一腔体和第二腔体,在此箱体内利用粘接体划分形成;气压调整装置,调整这些第一和第二腔体内的气压;移动机构,在第一腔体内使被粘接体移动;及,控制装置,控制这些气压调整装置和移动机构。另外,控制装置将第一和第二腔体内减压至低于大气压的第一气压,然后,在使粘接体与被粘接体靠近的状态下,使第二腔体内上升至高于第一气压但低于大气压的第二气压。由此,在第一腔体与第二腔体之间产生压差,粘接体按照被粘接体的表面的形状而变形。另外,控制装置使第二腔体内的气压上升至第二气压后,使第一和第二腔体内共同上升至大气压,由此,将粘接体粘贴在被粘接体上。由此,根据本发明的粘贴装置,只要在使粘接体与被粘接体靠近的状态下使第二腔体内的气压上升至第二气压,就可以使粘接体按照被粘接体的表面的形状紧密接触,因此,不需要像以往那样进行手动的封装作业。另外,在本发明的粘贴装置中,在将第一和第二腔体内进行减压后,并将这些第一和第二腔体内上升至大气压之前,使第二腔体内上升至高于第一气压且低于大气压的第二气压。因此,与像以往那样使第二腔体内从真空上升至大气压的情况相比,可以减小第一腔体内与第二腔体内之间的压差,因此,可以抑制在使第二腔体内的气压上升至第二气压时被粘接体的变形,进一步也不需要用于抑制被粘接体变形的夹具。
(2)本发明的粘贴装置具备:小箱体,把持薄膜状粘接体的外缘部;大箱体,具备收容被粘接体及小箱体的第一腔体;气压调整装置,调整第一腔体内的气压和在小箱体内利用粘接体划分形成的第二腔体内的气压;移动机构,使小箱体或被粘接体移动;及,控制装置,控制这些气压调整装置和移动机构。另外,控制装置将第一和第二腔体内减压至低于大气压的第一气压,然后,在使粘接体与被粘接体靠近的状态下,使第二腔体内上升至高于第一气压但低于大气压的第二气压。由此,在第一腔体与第二腔体之间产生压差,粘接体按照被粘接体的表面的形状而变形。另外,控制装置使第二腔体内的气压上升至第二气压后,使第一和第二腔体内共同上升至大气压,由此,将粘接体粘贴在被粘接体上。由此,根据本发明的粘贴装置,只要在使粘接体与被粘接体靠近的状态下使第二腔体内的气压上升至第二气压,就可以使粘接体按照被粘接体的表面的形状紧密接触,因此,不需要像以往那样进行手动的封装作业。另外,在本发明的粘贴装置中,在将第一和第二腔体内进行减压后,并将这些第一和第二腔体内上升至大气压之前,使第二腔体内上升至高于第一气压且低于大气压的第二气压。因此,与像以往那样使第二腔体内从真空上升至大气压的情况相比,可以减小第一腔体内与第二腔体内之间的压差,因此,可以抑制在使第二腔体内的气压上升至第二气压时被粘接体的变形,进一步也不需要用于抑制被粘接体变形的夹具。
(3)在本发明的粘贴装置中,控制装置在使粘接体与被粘接体靠近的状态下,将第一腔体内维持在第一气压以下并使第二腔体内上升至第二气压。由此,在利用粘接体划分的第一腔体与第二腔体之间产生压差,可以使粘接体按照被粘接体的表面形状紧密接触。
(4)在本发明的粘贴装置中,控制装置使第二腔体内上升至第二气压后,将第一腔体与第二腔体连通,然后,使第一和第二腔体内上升至大气压。由此,由于可以防止在使第一和第二腔体内从第一或第二气压上升至大气压的期间这些第一腔体与第二腔体之间的压差过大,因此,可以防止被粘接体在这些第一和第二腔体内上升至大气压的期间由于压差而变形。
(5)本发明的粘贴方法包括:设置工序,在箱体内设置薄膜状粘接体,在此箱体内划分形成以粘接体为界限的第一腔体和第二腔体,并在第一腔体内设置被粘接体;减压工序,使第一和第二腔体内减压至低于大气压的第一气压;成型准备工序,使粘接体与被粘接体靠近;一次成型工序,在粘接体与被粘接体已经靠近的状态下使第二腔体内上升至高于第一气压且低于大气压的第二气压;及,二次成型工序,使第一和第二腔体内上升至大气压。根据本发明的粘贴方法,与上述(1)的发明相同,可以使粘接体按照被粘接体的表面的形状紧密接触,而不需要像以往那样进行手动的封装作业。另外,根据本发明的粘贴方法,与上述(1)的发明相同,可以抑制在使第二腔体内的气压上升至第二气压时被粘接体的变形,进一步也不需要用于抑制被粘接体变形的夹具。
附图说明
图1是示意性地绘示本发明的第一实施方式的粘贴装置的构造的图。
图2是示意性地绘示粘贴装置的构造的图。
图3是绘示上部把持框、下部把持框、及膜的构造的立体图。
图4是绘示使用粘贴装置的粘贴方法的步骤的流程图。
图5A是示意性地绘示粘贴方法的各工序中的粘贴装置的动作的图。
图5B是示意性地绘示粘贴方法的各工序中的粘贴装置的动作的图。
图5C是示意性地绘示粘贴方法的各工序中的粘贴装置的动作的图。
图5D是示意性地绘示粘贴方法的各工序中的粘贴装置的动作的图。
图5E是示意性地绘示粘贴方法的各工序中的粘贴装置的动作的图。
图5F是示意性地绘示粘贴方法的各工序中的粘贴装置的动作的图。
图5G是示意性地绘示粘贴方法的各工序中的粘贴装置的动作的图。
图5H是示意性地绘示粘贴方法的各工序中的粘贴装置的动作的图。
图6是示意性地绘示根据本发明的第二实施方式的粘贴装置的构造的图。
图7是绘示使用粘贴装置的粘贴方法的步骤的流程图。
图8A是示意性地绘示粘贴方法的各工序中的粘贴装置的动作的图。
图8B是示意性地绘示粘贴方法的各工序中的粘贴装置的动作的图。
图8C是示意性地绘示粘贴方法的各工序中的粘贴装置的动作的图。
图8D是示意性地绘示粘贴方法的各工序中的粘贴装置的动作的图。
具体实施方式
<第一实施方式>
以下,针对本发明的第一实施方式的粘贴装置1的构造,参照图式进行说明。
图1和图2是示意性地绘示本实施方式的粘贴装置1的构造的图。粘贴装置1,将薄膜状粘接体即膜F粘贴在被粘接体即工件W的表面W1上。粘贴装置1具备:上部盒2,在远离工作地面FL的位置处由支承装置4支承;下部盒3,在此工作地面FL上自由移动;气压调整装置5,调整上部盒2和下部盒3内的气压;移动机构6,使设置于下部盒3内的载物台33移动;及,控制装置7,控制这些气压调整装置5和移动机构6等。
工件W是车辆的外侧板、车门、及引擎盖等车辆零件。膜F在俯视图中是矩形的薄膜,并沿其延展方向自由伸缩。膜F例如具备三层结构,即在基材F1的两侧的面上分别形成有粘接层F2和透明层F3(例如,参照后述的图3)。基材F1使用例如聚氯乙烯系、AES系、氨基甲酸酯系、烯烃系、及聚酯系等材料。粘接层F2使用例如烯烃系、氨基甲酸酯系、及丙烯酸系等材料。透明层F3使用例如丙烯酸系、氨基甲酸酯系、聚氯乙烯系、及聚酯系等材料。粘贴装置1将粘接层F2粘贴在工件W的表面W1上,并使如上所述的膜F的透明层F3成为设计面。
上部盒2是箱状,沿垂直方向在下方侧的面上形成有矩形的上部开口部21。在上部盒2的内部中与上部开口部21相对向的位置处,设置有加热器23。加热器23基于来自控制装置7的指令而发热,由此,对膜F进行加热。
支承装置4具备:支承架41,立设在工作地面FL上;及,多个气缸42,将支承架41与上部盒2连结。气缸42基于来自控制装置7的指令沿垂直方向伸缩,由此,使上部盒2沿垂直方向上升或下降。
下部盒3是箱状,沿垂直方向在上方侧的面上形成有与上部盒2的上部开口部21大致相同形状的矩形的下部开口部31。在下部盒3的内部设置有载物台33。在此载物台33上,工件W以其表面W1沿垂直方向朝向上方侧的状态而设置。
移动机构6基于来自控制装置7的指令,使设置于下部盒3的内部的载物台33及设置于此载物台33上的工件W沿垂直方向上升或下降。
另外,在上部盒2的上部开口部21和下部盒3的下部开口部31上,分别设置有矩形框状的上部把持框24和下部把持框34。如图3所示,这些把持框24,34在俯视图中形成有略小于膜F的开口即窗24a,34a。因此,如图3所示,使这些把持框24,34之间夹持有膜F的状态下相互靠近,由此,利用这些把持框24,34来把持膜F的周缘部。另外,这样一来,利用把持框24,34来把持膜F的周缘部,由此,可以在这些窗24a,34a内将膜F展开。
在工作地面FL上设置有未图示的导轨,下部盒3可以沿此导轨移动。由此,控制装置7可以使下部盒3沿垂直方向向与上部盒2相对向的位置(参照图2)移动,并可以使下部盒3向远离上部盒2的垂直方向下方的位置(参照图1)移动。
此外,在本实施方式中,针对以下情况进行说明,即为了进行将工件W设置于下部盒3内的作业,而将上部盒2相对于工作地面FL的位置固定,并使下部盒3可以在工作地面FL上移动,但本发明并不限定于此。例如,也可以将下部盒3相对于工作地面FL的位置固定,使上部盒2可以在工作地面FL上移动。另外,只要能够进行将工件W设置于下部盒3内的作业,也可以将下部盒3和上部盒2两者相对于工作地面FL的位置固定。
如上所述,下部盒3的下部开口部31成为与上部盒2的上部开口部21大致相同的形状。另外,如上所述,如果使把持框24,34相互靠近,则由这些把持框24,34把持膜F的周缘部。因此,在使下部盒3移动至与上部盒2相对向的位置的基础上,以气缸42使上部盒2下降,并使上部把持框24与下部把持框34紧密接触,如图2所示,形成一个箱体B,所述箱体B利用这些上部盒2、下部盒3、上部把持框24、及下部把持框34在其内部把持膜F。
另外,如上所述,如果利用把持框24,34把持膜F的周缘部,就可以在窗24a,34a内将膜F展开。因此,如图2所示,如果使上部盒2下降,则在箱体B的内部,利用膜F划分形成上部真空腔体22和下部真空腔体32。上部真空腔体22是以膜F为界限形成在上部盒2的内部的高气密性的封装空间,下部真空腔体32是以膜F为界限形成在下部盒3的内部的高气密性的封装空间。
另外,如果使下部盒3移动至远离上部盒2的垂直方向下方的位置,如图1所示,下部盒3的内部露出。由此,操作者可以将粘贴膜F之前的新工件W设置于下部盒3内的载物台33上,或可以将粘贴膜F后的工件W从载物台33中取出。
气压调整装置5具备真空泵51、第一罐52、第二罐53、下部配管54、第一上部配管551、第二上部配管552、三通阀56、第一截止阀57、及第二截止阀58。
下部配管54将三通阀56与下部盒3的内部连通。第一上部配管551将下部配管54与上部盒2的内部连通。第一截止阀57设置于下部配管54中比第一上部配管551的连接部54a更靠近三通阀56侧,并根据来自控制装置7的指令打开和关闭。当打开第一截止阀57时,上部真空腔体22与下部真空腔体32连通。因此,打开第一截止阀57,由此,可以使上部真空腔体22内的气压与下部真空腔体32内的气压相等。另外,当关闭第一截止阀57时,上部真空腔体22与下部真空腔体32被断开。因此,关闭第一截止阀57,由此,可以在上部真空腔体22内与下部真空腔体32内之间产生压差。
真空泵51与三通阀56由真空配管51a连接。另外,第一罐52与三通阀56由大气开放管52a连接。三通阀56根据来自控制装置7的指令,将下部配管54与真空配管51a连接,或将下部配管54与大气开放管52a连接。
当利用三通阀56将下部配管54与真空配管51a连接时,真空泵51与上部盒2内和下部盒3内连通。真空泵51根据来自控制装置7的指令打开,将从真空配管51a吸入的空气排放到大气中,将上部真空腔体22内和下部真空腔体32内减压。
当利用三通阀56将下部配管54与大气开放管52a连接时,第一罐52与上部盒2内和下部盒3内连通。第一罐52内的气压设定为大气压以上。因此,当利用三通阀56将下部配管54与大气开放管52a连接时,可以使上部真空腔体22内和下部真空腔体32内的气压上升至大气压以上。此处优选的是,使上部真空腔体22内和下部真空腔体32内的气压尽快地上升。因此优选的是,第一罐52内的气压利用未图示的加压泵维持在高于大气压的状态。
第二上部配管552将第二罐53与上部盒2的内部连通。第二截止阀58设置于第二上部配管552上,根据来自控制装置7的指令进行打开和关闭。第二罐53内的气压设定为在后述的第二气压以上且低于大气压。因此,如果以上部真空腔体22内的气压低于第二气压的状态打开第二截止阀58,上部真空腔体22与第二罐53连通,可以使上部真空腔体22内的气压上升至第二气压以上。另外,如果关闭第二截止阀58,上部真空腔体22内与第二罐53被断开。此处优选的是,使上部真空腔体22内的气压尽快地上升。因此优选的是,将第二罐53与真空泵51预先利用未图示的配管连接,此第二罐53内的气压利用真空泵51维持在高于第二气压且低于大气压的状态。
气压调整装置5根据来自控制装置7的指令驱动真空泵51、三通阀56、第一截止阀57、及第二截止阀58,由此,调整上部真空腔体22和下部真空腔体32内的气压。
控制装置7是计算机,根据图4所示的步骤控制加热器23、气缸42、气压调整装置5、及移动机构6。
图4是绘示使用如上所述的粘贴装置1将膜F粘贴在工件W上的粘贴方法的步骤的流程图。图5A~图5H是示意性地绘示此粘贴方法的各工序中的粘贴装置1的动作的图。此外,在这些图5A~图5H中,对于各工序中没有使用到的装置的构造,省略图示。
首先,在S1中,操作者将新的工件W设置于载物台33上。更具体来说,在S1中,控制装置7使下部盒3移动至远离上部盒2的垂直方向下方的位置,并使载物台33上升至下部开口部31的附近的高度(参照图5A)。然后,操作者将预先准备的工件W设置于载物台33上。
接着,在S2中,操作者将新的膜F设置于下部把持框34上。更具体来说,在S2中,控制装置7使载物台33下降,并将设置于此载物台33上的工件W退回到下部盒3的内部(参照图5B)。然后,操作者将预先准备的膜F以封堵窗34a的方式设置于下部把持框34上。
接着,在S3中,控制装置7利用上部把持框24和下部把持框34来把持膜F。更具体来说,在S3中,控制装置7使下部盒3沿垂直方向移动至与上部盒2相对向的位置,并使上部盒2下降,使上部把持框24与下部把持框34紧密接触(参照图5C)。由此,如图5C所示,在将上部盒2与下部盒3组合构成的箱体B的内部,划分形成有上部真空腔体22与下部真空腔体32,工件W设置于下部真空腔体32内。此外,如图5C所示,此时上部真空腔体22和下部真空腔体32的内部的气压均等于大气压,因此,膜F因其自重而稍微弯曲,成为向垂直方向下方侧略微凸出状。
接着,在S4中,控制装置7对膜F进行加热,并对上部真空腔体22和下部真空腔体32的内部进行减压。更具体来说,在S4中,控制装置7在预定时间内打开加热器23,由此,对膜F进行加热至规定的设定温度。此处,膜F的设定温度根据膜F的材料,设定为例如70~200℃的范围内。另外,控制装置7打开第一截止阀57而将上部真空腔体22与下部真空腔体32连通,并利用三通阀56将下部配管54与真空泵51连接,进一步,在预定时间内开启真空泵51,由此,如图5D所示,上部真空腔体22和下部真空腔体32的内部的气压减压至规定的第一气压以下。此处,第一气压低于大气压,设定于例如0~0.2[kPa]的范围内。
此外,如上所述,膜F因自重稍微弯曲。因此,在S4中,为了消除减压后的膜F的弯曲,控制装置7也可以在上部真空腔体22与下部真空腔体32之间设置微小的压差(例如,0~0.1[kPa]),使上部真空腔体22的内部的气压稍稍低于下部真空腔体32的内部的气压。此外,这种压差可以由以下方式实现,即打开第一截止阀57并设成真空泵51,将两个真空腔体22,32的内部的气压减压至第一气压以下,然后,关闭第一截止阀57,在很短的时间仅持续上部真空腔体22的减压。
接着,在S5中,控制装置7执行成型准备工序,所述成型准备工序是将膜F与工件W靠近,更优选将膜F与工件W抵接。更具体来说,控制装置7使用移动机构6,由此,使载物台33上升,以使工件W的至少一部分面对上部盒2的内部。由此,使膜F与工件W相互靠近。其中,在此成型准备工序中,如图5E所示,优选的是,使膜F与工件W相互靠近,直到工件W的表面W1的至少一部分与膜F的粘接层F2抵接,进一步使膜F向垂直方向上方侧弯曲直到成为凸出状。
接着,在S6中,控制装置7执行一次成型工序,所述一次成型工序是在膜F与工件W抵接的状态下使上部真空腔体22的内部上升。更具体来说,控制装置7在膜F与工件W抵接的状态下,在预定时间内打开第二截止阀58,将上部真空腔体22与第二罐53连通,由此,使此上部真空腔体22的内部的气压上升至规定的第二气压。此处,第二气压设定为高于上述的第一气压且低于大气压。
此外,在此一次成型工序中,控制装置7保持关闭第一截止阀57并在预定时间内打开第二截止阀58,由此,将下部真空腔体32的内部的气压维持在第一气压以下。由此,在上部真空腔体22与下部真空腔体32之间可以形成压差,所述压差是以上部真空腔体22为高压侧且以下部真空腔体32为低压侧。因此,由于与压差对应大小的压力从上部真空腔体22侧向下部真空腔体32侧作用在膜F上,因此,可以使膜F按照工件W的表面W1的形状地变形(参照图5F)。此外,第二气压设定为工件W不会因隔着膜F作用在工件W上的压力而变形的大小,例如0.01~10[kPa]的范围内。另外,换句话说,第二气压设定为在一次成型工序中上部真空腔体22与下部真空腔体32之间形成的压差收敛在例如0~10[kPa]的范围内。
接着,在S7中,控制装置7执行二次成型工序,所述二次成型工序是使上部真空腔体22和下部真空腔体32的内部的压力上升至大气压。更具体来说,控制装置7打开第一截止阀57,进一步利用三通阀56将下部配管54与大气开放管52a连接,由此,将上部真空腔体22与下部真空腔体32与第一罐52连通,使这些真空腔体22,32的内部的气压上升至大气压。由此,膜F粘贴在工件W的表面W1上。此外优选的是,在此二次成型工序中,在真空腔体22,32的内部的气压上升至大气压的期间,以尽可能短的时间(例如,3秒以内)上升至大气压,且使这些真空腔体22,32之间的压差保持在S6的一次成型工序中形成的压差以下。
另外,在此二次成型工序中,优选的是,在将这些真空腔体22,32的内部向大气开放之前,利用设置于上部盒2的内部的切刀25切断膜F的周缘部,将上部真空腔体22与下部真空腔体32连通,以使真空腔体22,32的内部的气压上升至大气压的期间,这些真空腔体22,32之间的压差维持在S6的一次成型工序中形成的压差以下(参照图5G)。由此,可以防止在将上部真空腔体22和下部真空腔体32内上升至大气压的期间,这些上部真空腔体22与下部真空腔体32之间的压差过大,因此,可以防止在使这些上部真空腔体22和下部真空腔体32内上升至大气压期间工件W因压差而变形。
接着,在S8中,操作者将粘贴有膜F的工件W从下部盒3中取出。更具体来说,在S8中,控制装置7使上部盒2上升,并使下部盒3移动至远离上部盒2的下方的位置,然后,使载物台33上升。然后,操作者将设置于载物台33上的工件W从下部盒3中取出。
根据如上所述的本实施方式的粘贴方法,由于只要在膜F与工件W抵接的状态下使上部真空腔体22内的气压上升至第二气压,就可以将膜F按照工件W的表面W1的形状紧密接触,因此,不需要像以往那样进行手动的封装作业。另外,根据本实施方式的粘贴方法,将上部真空腔体22和下部真空腔体32内减压后,在将这些腔体22,32内上升至大气压之前,使上部真空腔体22内上升至高于第一气压且低于大气压的第二气压。因此,与以往将上部真空腔体22内从真空一下子上升至大气压的情况相比,由于可以减小下部真空腔体32内与上部真空腔体22内的压差,因此,可以抑制使上部真空腔体22内的气压上升至第二气压时工件W变形,进一步,也不需要用于抑制工件W的变形的夹具。
<第二实施方式>
以下,针对本发明的第二实施方式的粘贴装置1A的构造,参照图式进行说明。此外,在以下的粘贴装置1A的说明中,对于与第一实施方式的粘贴装置1相同的构造,标注相同的符号,并省略其详细的说明。
图6是示意性地绘示本实施方式的粘贴装置1A的构造的图。粘贴装置1A具备:小盒2A,把持膜F的周缘部;大盒3A,具备收容工件W和小盒2A的空间即大真空腔体32A;气压调整装置5A,调整小盒2A和大盒3A内的气压;移动机构6A,在大真空腔体32A内使小盒2A移动;及,控制装置7A,控制这些气压调整装置5A和移动机构6A等。
小盒2A是箱状,沿垂直方向在下方侧的面上形成有矩形的开口部21A。在小盒2A的内部中与开口部21A相对向的位置处,设置有用于对膜F进行加热的加热器23。另外,在小盒2A的开口部21A上设置有矩形框状的膜把持框24A,所述膜把持框24A把持膜F的周缘部。由此,在小盒2A的内部,以膜F为界限划分形成有小真空腔体22A。
大盒3A是箱状,收容小盒2A和工件W。在大盒3A的内部设置有载物台33。在此载物台33上,工件W以其表面W1沿垂直方向朝向上方侧的状态而设置。
移动机构6A基于来自控制装置7A的指令,使设置于大盒3A的大真空腔体32A的内部的小盒2A沿垂直方向上升或者下降,由此,使由小盒2A把持的膜F远离或者靠近工件W。
气压调整装置5A具备:真空泵51A、第一罐52A、第二罐53A、大盒配管54A、第一小盒上部配管551A、第二小盒配管552A、三通阀56A、第一截止阀57A、及第二截止阀58A。
大盒配管54A将三通阀56A与大盒3A的内部连通。第一小盒配管551A将大盒配管54A与小盒2A的内部连通。第一截止阀57A设置于大盒配管54A中比第一小盒配管551A的连接部54b更靠近三通阀56A侧,并根据来自控制装置7A的指令打开和关闭。当打开第一截止阀57A时,小真空腔体22A与大真空腔体32A连通。因此,打开第一截止阀57A,可以使小真空腔体22A内的气压与大真空腔体32A内的气压相等。另外,当关闭第一截止阀57A时,小真空腔体22A与大真空腔体32A被断开。因此,关闭第一截止阀57A,可以使小真空腔体22A内与大真空腔体32A内产生压差。
真空泵51A与三通阀56A由真空配管51b连接。另外,第一罐52A与三通阀56A由大气开放管52b连接。三通阀56A根据来自控制装置7A的指令,将大盒配管54A与真空配管51b连接,或将大盒配管54A与大气开放管52b连接。
当利用三通阀56A将大盒配管54A与真空配管51b连通时,真空泵51A与小盒2A内及大盒3A内连通。真空泵51A根据来自控制装置7A的指令打开,将从真空配管51b吸入的空气排放到大气中,对大真空腔体22A内和小真空腔体32A内进行减压。
当利用三通阀56A将大盒配管54A与大气开放管52b连接时,第一罐52A与小盒2A内及大盒3A内连通。第一罐52A内的气压设置于大气压以上。因此,当利用三通阀56A将大盒配管54A与大气开放管52b连接时,可以将小真空腔体22A内和大真空腔体32A内的气压上升至大气压以上。此处优选的是,使小真空腔体22A内和大真空腔体32A内的气压尽快上升。因此优选的是,第一罐52A内的气压利用未图示的加压泵维持在高于大气压的状态。
第二小盒配管552A将第二罐53A与小盒2A的内部连通。第二截止阀58A设置于第二小盒配管552A上,并根据来自控制装置7A的指令打开和关闭。第二罐53A内的气压设定为后述的第二气压以上且低于大气压。因此,当在小真空腔体22A内的气压低于第二气压的状态下打开第二截止阀58A时,小真空腔体22A与第二罐53A连通,可以使小真空腔体22A内的气压上升至第二气压以上。另外,当关闭第二截止阀58A时,小真空腔体22A内与第二罐53A被断开。此处优选的是,使小真空腔体22A内的气压尽快地上升。因此优选的是,预先利用未图示的配管将第二罐53A与真空泵51A连接,此第二罐53A内的气压利用真空泵51维持在高于第二气压且低于大气压的状态。
气压调整装置5A根据来自控制装置7A的指令驱动真空泵51A、三通阀56A、第一截止阀57A、及第二截止阀58A,由此,调整小真空腔体22A和大真空腔体32A内的气压。
控制装置7A是计算机,按照图7所示的步骤控制加热器23、气压调整装置5A、及移动机构6A。
图7是绘示使用如上所述的粘贴装置1A来将膜F粘贴在工件W上的粘贴方法的步骤的流程图。图8A~图8D是示意性地绘示此粘贴方法的各工序中的粘贴装置1A的动作的图。
首先,在S11中,操作者将新的工件W设置于载物台33上,进一步,将新的膜F设置于小盒2A的膜把持框24A上。
接着,在S12中,控制装置7A对膜F进行加热,并对小真空腔体22A和大真空腔体32A的内部进行减压。更具体来说,在S12中,控制装置7A在预定时间内打开加热器23,由此,对膜F进行加热至规定的设定温度。此处,膜F的设定温度根据膜F的材料,设定为例如70~200℃的范围内。另外,控制装置7A打开第一截止阀57A而将小真空腔体22A与大真空腔体32A连通,并利用三通阀56A将大盒配管54A与真空泵51A连接,在预定时间内开启真空泵51A,由此,如图8A所示,将小真空腔体22A和大真空腔体32A的内部的气压减压至规定的第一气压以下。此处,第一气压低于大气压,设定于例如0~0.2[kPa]的范围内。
此外,如第一实施方式中所说明的,膜F因自重而稍微弯曲。因此,在S12中,为了消除减压后的膜F的弯曲,可以利用与图4的S4相同的步骤在小真空腔体22A与大真空腔体32A之间设置微小的压差(例如,0~0.1[kPa])。
接着,在S13中,控制装置7A执行成型准备工序,所述成型准备工序是使膜F与工件W靠近,更优选使膜F与工件W抵接。更具体来说,控制装置7A使用移动机构6A,由此,使小盒2A朝向工件W下降。由此,使膜F与工件W相互靠近。其中,在此成型准备工序中,优选的是,如图8B所示,使膜F与工件W相互靠近,直到工件W的表面W1的至少一部分与膜F的粘接层F2抵接,进一步使膜F向垂直方向上方侧弯曲直到成为凸出状。
接着,在S14中,控制装置7A执行一次成型工序,所述一次成型工序是在膜F与工件W抵接的状态下使小真空腔体22A的内部上升。更具体来说,控制装置7A在膜F与工件W抵接的状态下,在预定时间内打开第二截止阀58A,由此,将外部空气导入小真空腔体22A的内部,从而使此小真空腔体22A的内部的气压上升至规定的第二气压。此处,第二气压设定为高于上述的第一气压且低于大气压。
此外,在此一次成型工序中,控制装置7A保持打开第一截止阀57A并在预定时间内打开第二截止阀58A,由此,将大真空腔体32A的内部的气压维持在第一气压以下。由此,在小真空腔体22A与大真空腔体32A之间可以形成压差,所述压差以小真空腔体22A为高压侧且以大真空腔体32A为低压侧。因此,由于与压差对应大小的压力从小真空腔体22A侧向大真空腔体32A侧作用在膜F上,因此,可以使膜F按照工件W的表面W1的形状地变形(参照图8C)。此外,第二气压设定为工件W不会因隔着膜F作用给工件W上的压力而变形的大小,例如0.01~10[kPa]的范围内。另外,换句话说,第二气压设定为在一次成型工序中小真空腔体22A与大真空腔体32A之间形成的压差在例如0~10[kPa]的范围内。
接着,在S15中,控制装置7A执行二次成型工序,所述二次成型工序使小真空腔体22A和大真空腔体32A的内部的压力上升至大气压。更具体来说,控制装置7A打开第一截止阀57A,进一步利用三通阀56A将大盒配管54A与大气开放管52b连接,由此,将小真空腔体22A与大真空腔体32A与第一罐52A连通,使这些真空腔体22A,32A的内部的气压上升至大气压。由此,膜F粘贴在工件W的表面W1。此外优选的是,在此二次成型工序中,在真空腔体22A,32A的内部的气压上升至大气压的期间,以尽可能短的时间(例如,1秒以内)上升至大气压,且使这些真空腔体22A,32A之间的压差维持在S14的一次成型工序中形成的压差以下。
另外,在此二次成型工序中,优选的是,在将这些真空腔体22A,32A的内部向大气开放之前,利用设置于小盒2A的内部的切刀25A切断膜F的周缘部,将小真空腔体22A与大真空腔体32A连通,以使真空腔体22A,32A的内部的气压上升至大气压的期间,这些真空腔体22A,32A之间的压差维持在S14的一次成型工序中形成的压差以下(参照图8D)。由此,可以防止在将小真空腔体22A和大真空腔体32A内上升至大气压的期间,这些小真空腔体22A与大真空腔体32A之间的压差过大,因此,可以防止在使这些小真空腔体22A和大真空腔体32A内上升至大气压的期间工件W因压差而变形。
接着,在S16中,操作者将粘贴有膜F的工件W从大盒3A中取出。
根据以上所述的本实施方式的粘贴方法,由于只要在使膜F与工件W抵接的状态下使小真空腔体22A内的气压上升至第二气压,就可以使膜F按照工件W的表面W1的形状紧密接触,因此,不需要像以往那样进行手动的封装作业。另外,根据本实施方式的粘贴方法,将小真空腔体22A和大真空腔体32A内减压后,在将这些腔体22A,32A内上升至大气压之前,使小真空腔体22A内上升至高于第一气压且低于大气压的第二气压。因此,与以往将小真空腔体22A内从真空一下子上升至大气压的情况相比,由于可以减小大真空腔体32A内与小真空腔体22A内的压差,因此,可以抑制使小真空腔体22A内的气压上升至第二气压时工件W的变形,进一步,也不需要用于抑制工件W的变形的夹具。
附图标记
W 工件(被粘接体)
F 膜(粘接体)
1,1A 粘贴装置
2 上部盒
2A 小盒(小箱体)
22 上部真空腔体(第二腔体)
22A 小腔体(第二腔体)
3 下部盒
3A 大盒(大箱体)
32 下部真空腔体(第一腔体)
32A 大腔体(第一腔体)
B 箱体
5,5A 气压调整装置
6,6A 移动机构
7,7A 控制装置
Claims (5)
1.一种粘贴装置,将薄膜状的粘接体粘贴在被粘接体上,其特征在于,具备:
箱体,在其内部把持前述粘接体;
第一腔体和第二腔体,在前述箱体内利用前述粘接体划分形成;
气压调整装置,调整前述第一和第二腔体内的气压;
移动机构,在前述第一腔体内使前述被粘接体移动;及,
控制装置,控制前述气压调整装置和前述移动机构;并且,
前述控制装置将前述第一和第二腔体内减压至低于大气压的规定的第一气压,然后,在使前述粘接体与前述被粘接体靠近的状态下使前述第二腔体内上升至高于前述第一气压且低于大气压的第二气压,然后,使前述第一和第二腔体内上升至大气压。
2.一种粘贴装置,将薄膜状的粘接体粘贴在被粘接体上,其特征在于,具备:
小箱体,把持前述粘接体的外缘部;
大箱体,具备收容前述被粘接体和前述小箱体的第一腔体;
气压调整装置,调整在前述第一腔体内的气压及在前述小箱体内利用前述粘接体划分形成的第二腔体内的气压;
移动机构,在前述第一腔体内使前述小箱体或前述被粘接体移动;及,
控制装置,控制前述气压调整装置和前述移动机构;并且,
前述控制装置将前述第一和第二腔体内减压至低于大气压的规定的第一气压,然后,在使前述粘接体与前述被粘接体靠近的状态下使前述第二腔体内上升至高于前述第一气压且低于大气压的第二气压,然后,使前述第一和第二腔体内上升至大气压。
3.根据权利要求1或2所述的粘贴装置,其中,
前述控制装置在使前述粘接体与前述被粘接体靠近的状态下,将前述第一腔体内维持在前述第一气压以下并使前述第二腔体内上升至前述第二气压。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的粘贴装置,其中,
前述控制装置使前述第二腔体内上升至前述第二气压,然后,将前述第一腔体与前述第二腔体连通,再使前述第一和第二腔体内上升至大气压。
5.一种粘贴方法,将薄膜状的粘接体粘贴在被粘接体上,其特征在于,包括:
设置工序,在箱体内设置前述粘接体,在该箱体内划分形成以前述粘接体为界限的第一腔体和第二腔体,并在前述第一腔体中设置前述被粘接体;
减压工序,将前述第一和第二腔体内减压至低于大气压的规定的第一气压;
成型准备工序,使前述粘接体与前述被粘接体靠近;
一次成型工序,在前述粘接体与前述被粘接体已经靠近的状态下使前述第二腔体内上升至高于前述第一气压且低于大气压的第二气压;及,
二次成型工序,使前述第一和第二腔体内上升至大气压。
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