JP2005066910A - Laminator and work tray therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空吸引工程,熱圧着工程及び冷却工程を備え、積層基材をラミネートしてICカード等を製造するラミネート装置及びラミネート装置用ワークトレーに関する。 The present invention relates to a laminating apparatus and a work tray for laminating apparatus, which are provided with a vacuum suction process, a thermocompression bonding process, and a cooling process and laminate a laminated base material to manufacture an IC card or the like.
従来、ICチップ等の電子部品を内蔵した薄型のICカードを製造するラミネート装置は知られており、既に、本出願人も、この種のラミネート装置に用いて好適なICカード製造装置(ラミネート装置)を、特許第3381027号により提案した。 2. Description of the Related Art Conventionally, a laminating apparatus for manufacturing a thin IC card incorporating an electronic component such as an IC chip is known. The present applicant has already proposed an IC card manufacturing apparatus (laminating apparatus) suitable for use in this type of laminating apparatus. Was proposed by Japanese Patent No. 3381027.
このICカード製造装置は、ICチップ等の電子部品をシート生地材により挟んで構成した積層基材を熱圧着してICカードを製造するものであり、積層基材を両面側から挟んで密封する上挟持部と下挟持部からなる積層基材挟持部と、この積層基材挟持部の内部を脱気する脱気部と、前記積層基材を挟んで脱気されている積層基材挟持部を正規の加熱温度よりも低い予熱温度により昇温する予熱プレス部と、この予熱プレス部から送られ、かつ積層基材を挟んで脱気されている積層基材挟持部を正規の加熱温度により熱圧着する熱圧着プレス部と、この熱圧着プレス部から送られ、かつ積層基材を挟んで脱気されている積層基材挟持部を冷却する冷却プレス部を備える。これにより、積層基材に対する加熱制御及び加圧制御が、異なる予熱プレス部,熱圧着プレス部,冷却プレス部によりそれぞれ独立して行われるため、製造サイクル時間の短縮により、生産性及び量産性の向上、さらには省エネルギ性及び経済性が高められるとともに、積層基材が、密封状態かつ脱気状態の積層基材挟持部の内部に収容されることにより、加熱状態及び加圧状態の連続性が確保、即ち、積層基材に対する保温性と保圧性が確保され、品質及び均質性の向上により、商品性が高められる。
しかし、上述したICカード製造装置(ラミネート装置)は、次のような解決すべき課題が存在した。 However, the above-described IC card manufacturing apparatus (laminating apparatus) has the following problems to be solved.
第一に、積層基材に含まれる気泡を除去するため、積層基材を積層基材挟持部(ワークトレー)の内部に収容するとともに、所定の真空圧により脱気を行っているが、ワークトレーを脱気した場合、気泡の除去は十分に行われるものの、真空圧の大きさがラミネート品質に大きく影響し、所定の真空圧により脱気を行うのみでは、高度の品質性と均質性を得るには限界があった。 First, in order to remove bubbles contained in the laminated base material, the laminated base material is housed in the laminated base material sandwiching portion (work tray) and deaerated by a predetermined vacuum pressure. When the tray is degassed, air bubbles are sufficiently removed, but the size of the vacuum pressure greatly affects the quality of the laminate, and high quality and homogeneity can be achieved only by degassing with the specified vacuum pressure. There was a limit to getting.
第二に、真空圧の大きさによりラミネート品質にバラツキを生じるとともに、ラミネート不良の発生により、歩留まりの低下や量産性の低下を招く。しかも、ラミネート不良は再生できないため、省資源性の観点からも望ましくない。 Second, the quality of the laminate varies depending on the size of the vacuum pressure, and the occurrence of poor lamination causes a decrease in yield and a decrease in mass productivity. In addition, since a defective laminate cannot be regenerated, it is not desirable from the viewpoint of resource saving.
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したラミネート装置及びラミネート装置用ワークトレーの提供を目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a laminating apparatus and a work tray for the laminating apparatus that solve the problems existing in the conventional technology.
本発明は、上述した課題を解決するため、積層基材Wを収容したワークトレー1の内部の密閉空間Kを真空吸引する真空吸引工程S1,この真空吸引工程S1を経たワークトレー1を加熱及び加圧する熱圧着工程S2,この熱圧着工程S2を経たワークトレー1を冷却する冷却工程S3を備えるラミネート装置Mを構成するに際し、工程S1,S2,S3の一又は二以上に、搬送されたワークトレー1の密閉空間Kの真空圧Pvを検出し、かつ真空圧Pvが正常か否か判定する真空圧監視手段3と、真空圧Pvが正常でないときに、不良トレーとしてエラー処理を行うエラー処理手段4を設けたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the present invention heats the work tray 1 that has undergone the vacuum suction step S1, the vacuum suction step S1 that vacuum-sucks the sealed space K inside the work tray 1 that houses the laminated base material W, and When the laminating apparatus M is provided with the thermocompression bonding step S2 for pressurization and the cooling step S3 for cooling the
これにより、本発明に係るラミネート装置Mは、真空圧監視手段3により、搬送されたワークトレー1の密閉空間Kの真空圧Pvを検出し、かつ真空圧Pvが正常であるか否かを判定する。そして、真空圧Pvが正常でないときは、エラー処理手段4により、不良トレーとしてエラー処理、例えば、不良トレーに対する以後の工程S1…における処理を停止するエラー処理を行う。
Thereby, the laminating apparatus M according to the present invention detects the vacuum pressure Pv in the sealed space K of the conveyed
また、本発明は、積層基材Wを収容した内部の密閉空間Kが真空吸引されるラミネート装置用ワークトレー1を構成するに際して、密閉空間Kの真空圧Pvが正常でないときに、不良トレーであることを示し、かつ外部の検出部6により不良トレーであることを検出可能な被検出部5を設けたことを特徴とする。
In the present invention, when forming the laminating apparatus work tray 1 in which the sealed space K containing the laminated substrate W is vacuum-sucked, when the vacuum pressure Pv of the sealed space K is not normal, It is characterized in that a detected
よって、本発明に係るラミネート装置M及びラミネート装置用ワークトレー1は、次のような顕著な効果を奏する。 Therefore, the laminating apparatus M and the laminating apparatus work tray 1 according to the present invention have the following remarkable effects.
(1) 真空圧Pvが正常でない不良トレーに対してはエラー処理が行われ、常に正常なワークトレー1のみが一連の工程を経てラミネート処理されるため、ラミネート処理に対する高度の品質性と均質性を得ることができる。
(1) Since error processing is performed on defective trays whose vacuum pressure Pv is not normal, and only
(2) 不良トレーに対してエラー処理、例えば、不良トレーに対する以後の各工程における処理を停止するエラー処理を行うことができるため、積層基材Wに対するラミネート処理を行うことなく積層基材Wをそのまま戻すことができる。したがって、積層基材Wの無駄が排され、歩留まりの向上及び量産性の向上に貢献できるとともに、省資源性を高めることができる。 (2) Since it is possible to perform error processing on the defective tray, for example, error processing for stopping processing in each subsequent process on the defective tray, the laminated base material W can be formed without performing the lamination processing on the laminated base material W. It can be returned as it is. Therefore, waste of the laminated base material W is eliminated, it is possible to contribute to improvement of yield and mass productivity, and resource saving can be improved.
本発明に係るラミネート装置M及びラミネート装置用ワークトレー1によれば、最良の形態により、エラー処理手段4は、ワークトレー1に設けた被検出部5をエラー側(Xn)に切換える。この場合、被検出部5に、真空圧Pvが正常であることを示す検出位置Xdと真空圧Pvが正常でないことを示す非検出位置Xnへ選択的に変位する被検出子5oを用いるとともに、工程S1…に、被検出子5oを非検出位置Xnに変位させる操作部7を設けることができる。これにより、被検出子5oを容易かつ確実に検出可能な近接スイッチ等の検出部を利用できるため、簡易な構成により低コストに実施できるとともに、信頼性の高いエラー処理手段4を構成できる。また、エラー処理手段4は、工程S1…に、エラー側(Xn)に切換わった被検出部5を検出する検出部6を配設し、被検出部5がエラー側(Xn)に切換わった不良トレーに対する各工程S1…の処理を停止させる。
According to the laminating apparatus M and the laminating apparatus work tray 1 according to the present invention, according to the best mode, the error processing means 4 switches the detected
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。 Next, preferred embodiments according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
まず、本実施例に係るラミネート装置Mの構成について、図1〜図14を参照して説明する。 First, the structure of the laminating apparatus M according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
最初に、ラミネート装置Mで用いるワークトレー1及び積層基材Wについて、図2〜図7を参照して説明する。 First, the work tray 1 and the laminated base material W used in the laminating apparatus M will be described with reference to FIGS.
図7は、ICカードを製造するための積層基材Wの分解図を示す。図7において、Eは部品シートであり、この部品シートE上には、ICチップEiとアンテナEaを有する電子部品が、縦横に配列された状態で複数実装される。そして、部品シートEは、上下一対のシート生地材Ca,Cbにより挟まれる。各シート生地材Ca,Cbは、例えば、外側の樹脂シート(ポリエチレンテレフタレート等)及びこの内側の不織布を有し、各シート生地材Ca,Cbの内面には接着剤が塗布されている。このような積層基材Wは別工程で製造され、積層された部品シートE及びシート生地材Ca,Cbは複数位置がスポット溶接等により仮固定されている。 FIG. 7 shows an exploded view of a laminated base material W for manufacturing an IC card. In FIG. 7, E is a component sheet, and a plurality of electronic components having IC chips Ei and antennas Ea are mounted on the component sheet E in a state of being arranged vertically and horizontally. The component sheet E is sandwiched between a pair of upper and lower sheet fabric materials Ca and Cb. Each sheet material Ca, Cb has, for example, an outer resin sheet (polyethylene terephthalate or the like) and an inner nonwoven fabric, and an adhesive is applied to the inner surface of each sheet material Ca, Cb. Such a laminated base material W is manufactured in a separate process, and a plurality of positions of the laminated component sheet E and the sheet base materials Ca and Cb are temporarily fixed by spot welding or the like.
他方、図2〜図6は、この積層基材Wを収容するワークトレー1を示す。ワークトレー1は、下側のトレー部1tと、このトレー部1tの上面に重なる上側のカバー部1cを備える。トレー部1tは、図2に示すように、アルミニウム材等により矩形枠により構成した支持フレーム部11と、平板により形成した矩形のトレー本体部12を備える。したがって、支持フレーム部11は、前後のフレームメンバ11f,11rと左右のフレームメンバ11p,11qの組合わせからなる。トレー本体部12は、四辺から突出した複数の係合片12s…を有し、この係合片12s…が支持フレーム部11に係合する。この場合、支持フレーム部11の上面における所定位置に複数の係合凹部を設け、各係合凹部に係合片12s…を収容するとともに、各係合凹部をカバープレート11c…で覆うことにより、各係合片12s…を支持フレーム部11に係合させることができる。これにより、支持フレーム部11の内側にトレー本体部12が支持される。また、カバー部1cは、平板により形成するとともに、トレー本体部12とほぼ同じ大きさの矩形に形成し、下面には四辺に沿った一定の厚さを有する矩形枠状のシール部13を固着する。このシール部13の厚さは、積層基材Wの厚さを考慮する。なお、トレー部1t及びカバー部1cは、一定の厚さを有するステンレス材等により形成することができ、厚さは3〔mm〕以内、望ましくは1〔mm〕程度が好適である。これにより、トレー本体部12の上面に積層基材Wを載せ、上からカバー部1cを重ねれば、トレー本体部12とカバー部1c間には、積層基材Wを収容した密閉空間Kが形成されることになる。
On the other hand, FIGS. 2-6 shows the
一方、支持フレーム部11の搬送方向における右側の隅部には、図4及び図5に示す真空接続部15を設ける。この真空接続部15は、上面に被吸着面16fを有する接続体部16と、この接続体部16とトレー本体部12に形成した吸気孔12oを接続する接続通路部17を備え、被吸着面16fに有する真空接続口16foとトレー本体部12の下面側に開口する吸気孔12oは通気路により連通接続される。この場合、接続体部16には、通気路に接続される逆止弁18を内蔵するとともに、この逆止弁18の機能を解除する解除操作部19を備える。
On the other hand, the
逆止弁18は、図4に示すように、直方体形の下体部20dの上に、シート弁20s及び所定の厚さを有する上体部20uを順次重ね、固定ネジにより固定して構成する。この場合、下体部20dの内部に通気路Aaを形成し、この通気路Aaは、下体部20dにおける上面の略中央,後側面,下面及び右側面にそれぞれ開口するとともに、上体部20uに、下体部20dの上面に開口する通気路Aaに対向する真空接続口16foを形成する。これにより、上体部20uの上面が被吸着面16fになるとともに、下体部20dの上面は、平坦な弁座となる。シート弁20sは、ゴム等の弾性素材により形成し、真空接続口16foに対向する通気路Aaの開口に対して位置を異ならせた四つの通気孔20sc…を設けるとともに、他方、上体部20uの下面には、全ての通気孔20sc…が臨む弁受凹部20uiを形成する。そして、この弁受凹部20uiには、図6に示すシート状の付着防止網20nを収容する。なお、図6は、理解を容易にするため、シート弁20s,付着防止網20n及び上体部20uを下方からの斜視で示す。このような構造により、極めて薄く、しかもシール性の良好な逆止弁18を得ることができ、特に、厚さが制限された部位であっても、この種の逆止弁18を容易に内蔵させることができる。また、付着防止網20nを用いることにより、弁受凹部20uiに対するシート弁20sの付着を防止できる。
As shown in FIG. 4, the
一方、解除操作部19は、下体部20dの前側面から突出した操作体支持部20dfの外側に操作体19cを変位可能に係合させるとともに、下体部20dの内部に設けた通気路Aaを操作体支持部20dfの下面に開口する。そして、操作体19cの内面に、通気路Aaの開口に対面するシート弁19sを固着するとともに、不図示のスプリングによりシート弁19sが通気路Aaの開口に当接する方向に、操作体19cを付勢する。これにより、自然状態では、シート弁19sにより通気路Aaの開口が閉塞されるとともに、操作体19cを操作することにより、シート弁19sが通気路Aaの開口から離れる方向へ変位させれば、通気路Aaの開口を大気に連通させ、逆止弁18の機能を解除することができる。
On the other hand, the
他方、接続通路部17は、トレー本体部12の下面に重ねて固定した導出プレート17dを備える。この導出プレート17dの内部には、一端が吸気孔12oに連通するとともに、他端がトレー本体部12から突出した導出プレート17dの上面に開口する通気路Abを有し、導出プレート17dの上面に開口した通気路Abと下体部20dの右側面に開口した通気路Aaは、送気パイプ17pにより連通接続する。これにより、吸気孔12oから真空接続口16foに至る通気路が形成される。
On the other hand, the
また、支持フレーム部11における左右のフレームメンバ11p,11qには、円筒形の真空タンク25p,25qを設置する。この場合、下体部20dの前側面に接続凸部20djを一体形成し、この接続凸部20djに、一方の真空タンク25qの一端開口を嵌め込むことにより接続する。なお、21は接続凸部20djの外周に装着したOリングを示す。この接続凸部20djには、通気路Aaが開口しているため、真空タンク25qを、接続体部16の通気路Aaに直接接続することができる。他方の真空タンク25pは、支持フレーム部11の左側の隅部に設けた真空接続部22を介してワークトレー1の密閉空間Kに接続される。この真空接続部22は、真空接続部15と同様の接続体部23と接続通路部24を有するが、被吸着面16f等は備えておらず、密閉空間Kと真空タンク25pを接続するのみである。このような真空タンク25p,25qを設けることにより、吸引時の衝撃を緩和し、かつ安定した真空圧Pvを維持できる。
さらに、接続体部23の上面には、被検出部5を構成する被検出子5oを設ける。この被検出子5oは、接続体部23に挿通させたシャフト部5osと、このシャフト部5osの上端に設け、後述する検出部6により検出されるヘッド部5ohを有し、接続体部23に対して上方へ引き出した検出位置Xd(図11参照)と下方へ押し込んだ非検出位置Xn(図12参照)へ選択的に変位させることができる。これにより、被検出子5oが検出位置Xdにあるときは、検出部6により検出されるとともに、非検出位置Xnにあるときは、検出部6により検出されなくなる。また、支持フレーム部11における前後のフレームメンバ11f,11rには、それぞれ左右一対ずつ計四つの位置決め孔26…を形成する。
Further, a detected element 5 o constituting the detected
このようなワークトレー1は、上面に被吸着面16fを有する接続体部16や真空タンク25p,25qは、矩形枠により構成した支持フレーム部11の上面に設けたため、ワークトレー1における横方への無用な突起物が排され、保管性,取扱性及び安全性を高めることができる。
In such a
次に、ラミネート装置Mの本体側の構成について、図1,図8〜図14を参照して説明する。 Next, the configuration of the main body side of the laminating apparatus M will be described with reference to FIGS. 1 and 8 to 14.
図8は、ラミネート装置Mの全体構成を示す。ラミネート装置Mは、同図に示すように、平面方向から見て全体が矩形枠状(ロの字形)となる搬送路Rを有する。この搬送路Rは、水平面上に平行に配した処理搬送部Rpと戻搬送部Rrを備えるとともに、処理搬送部Rpと戻搬送部Rrの一端側間に配した導入搬送部Riと、処理搬送部Rpと戻搬送部Rrの他端側間に配した排出搬送部Roを備え、これにより、全体が矩形枠状の搬送路Rとなる。 FIG. 8 shows the overall configuration of the laminating apparatus M. As shown in the figure, the laminating apparatus M has a conveyance path R that is entirely rectangular frame-shaped (b-shaped) when viewed from the plane direction. The transport path R includes a processing transport unit Rp and a return transport unit Rr arranged in parallel on a horizontal plane, and an introduction transport unit Ri disposed between one end sides of the processing transport unit Rp and the return transport unit Rr, and a processing transport. A discharge conveyance portion Ro disposed between the other end side of the portion Rp and the return conveyance portion Rr is provided, whereby the whole becomes a rectangular frame-shaped conveyance path R.
戻搬送部Rrは、搬送方向に対し、左右一対のガイドレール31p,31qと、このガイドレール31p,31qの内側に配した複数の搬送ローラ機構32…を備える。また、処理搬送部Rpは、搬送方向に対し、左右一対の搬送キャリア33p,33qを備え、この搬送キャリア33p,33qは、駆動部33d…により搬送方向における前後(矢印Dm方向)の二位置へ選択的に移動させることができ、図8中、実線の搬送キャリア33p,33qが後退位置、仮想線の搬送キャリア33ps,33qsが前進位置となる。この搬送キャリア33p,33qには、ワークトレー1の左右両端、即ち、支持フレーム部11における左右のフレームメンバ11p,11qを載置することができる。
The return conveyance unit Rr includes a pair of left and
一方、導入搬送部Riは、各ガイドレール31p,31q及び各搬送キャリア33p,33q間に配した複数の搬送ローラ機構34r…を有する搬送機構34を備え、この搬送機構34は、上下方向における二位置へ選択的に昇降させることができる。また、排出搬送部Roは、各ガイドレール31p,31q及び各搬送キャリア33p,33q間に配した複数の搬送ローラ機構35r…を有する搬送機構35を備え、この搬送機構35は、上下方向における二位置へ選択的に昇降させることができる。
On the other hand, the introduction transport unit Ri includes a
そして、導入搬送部Riの始点となる搬送路Rにおける隅部には、ワークトレー1に積層基材Wを装填する装填部36を配設する。装填部36は、ワークトレー1における上側のカバー部1cを下側のトレー部1tに対して着脱するカバー着脱部37を備え、このカバー着脱部37は、先端に吸着部を有する着脱アーム38と、この着脱アーム38の後端を所定角度回転させる回転駆動部39を有する。また、処理搬送部Rpの始点となる搬送路Rにおける次の隅部には、ワークトレー1の待機部40を設けるとともに、排出搬送部Roの始点となる搬送路Rにおける次の隅部には、ワークトレー1の排出部41を設ける。さらに、待機部40と排出部41間には、真空吸引工程S1,熱圧着工程S2及び冷却工程S3を順次配設する。この真空吸引工程S1,熱圧着工程S2及び冷却工程S3には、それぞれ真空プレスユニットU1,加熱プレスユニットU2及び冷却プレスユニットU3を備える。
In addition, a
次に、各プレスユニットU1〜U3の構成について具体的に説明する。図1,図9〜図12は、加熱プレスユニットU2の構成を示す。この加熱プレスユニットU2は、図1及び図9に示すように、上下に離間して配した上支持盤51と下支持盤52を備え、連結シャフト53…により連結されている。そして、上支持盤51の下面には、加熱ヒータを内蔵する上加圧盤(上熱盤)U2xを固定する。上加圧盤U2xの下面は平坦面であり、クッションシート54uが貼着されている。一方、この上加圧盤U2xの下方には、対向する下加圧盤(下熱盤)U2yを配する。そして、この下加圧盤U2yは加圧機構55により昇降可能に支持される。この下加圧盤U2yも上加圧盤U2xと同様に、加熱ヒータを内蔵するとともに、上面は平坦面であり、クッションシート54dが貼着されている。なお、加圧機構55は、下支持盤52の下面に固定した六つの加圧シリンダ56a,56b,56c,56d…を備え、各加圧シリンダ56a…は、三つずつ二列にして対称的に配する。各加圧シリンダ56a…のシリンダロッド56ar…は、下支持盤52の内部を貫通させ、上面から上方へ突出させるとともに、先端面を、下加圧盤U2yの下面に固定した対応する各当接板57…に当接させる。また、58は、下支持盤52の下面に取付けた補助シリンダであり、この補助シリンダ58のピストンロッド58rは、リンク機構59を介して下加圧盤U2yに結合する。これにより、補助シリンダ58は、加圧時に加圧シリンダ56a,56b…の加圧力を補助するとともに、加圧解除時に下加圧盤U2yを下降させる。
Next, the structure of each press unit U1-U3 is demonstrated concretely. 1 and 9 to 12 show the configuration of the heating press unit U2. As shown in FIGS. 1 and 9, the heating press unit U <b> 2 includes an
他方、下支持盤52には、エアシリンダを用いた四つのリフタ61…をワークトレー1に設けた四つの位置決め孔26…に対応して設置する。これにより、リフタ61…は、ワークトレー1の前後の端部、即ち、支持フレーム部11の前後のフレームメンバ11f,11rを支持することにより当該ワークトレー1を所定の高さまで上昇させる機能を備えるとともに、図12に示すように、ピストンロッド61r…の上端に設けた位置決め凸部62…がワークトレー1の各位置決め孔26…に係合し、下加圧盤U2yとワークトレー1間の位置決めを行う機能を兼ねている。
On the other hand, four
また、加熱プレスユニットU2には、真空圧監視手段3を含む真空処理部60を備える。真空処理部60は、図10に示すように、上支持盤51の搬送方向に対して右側に固定した吸盤シリンダ(エアシリンダ)63を備え、この吸盤シリンダ63におけるピストンロッド63rの先端には、ワークトレー1に設けた被吸着面16fに対して吸着する吸盤64を備える。この吸盤64は、制御弁65を介して真空ポンプを用いた真空装置66に接続するとともに、吸盤64に接続した真空ライン64Lには、真空圧計67を接続する。一方、吸盤シリンダ63は、制御弁68を介して空気圧源101に接続する。102は、制御部であり、制御弁65及び68を制御するとともに、真空圧計67により検出された検出結果は、制御部102に入力する。各リフタ61…も、制御弁69を介して空気圧源101に接続する。この制御弁69も制御部102により制御される。
The heating press unit U2 includes a
さらに、加熱プレスユニットU2には、エラー処理手段4を含むエラー処理部70を備える。エラー処理部70は、図11に示すように、上支持盤51の搬送方向に対して左側に固定し、操作部7を構成する操作シリンダ(エアシリンダ)71を備え、この操作シリンダ71のピストンロッド71rの先端には、ワークトレー1に設けた被検出子5oのヘッド部5ohを下方へ押し込む押子72を有する。また、操作シリンダ71の近傍には、ヘッド部5ohを検出するための近接スイッチ等を用いた検出部6を配設する。操作シリンダ71は、制御弁74を介して空気圧源101に接続する。102は、制御部であり、制御弁74を制御するとともに、検出部6により検出された検出結果は、制御部102に入力する。これにより、図11に示すように、ワークトレー1の被検出子5oが、接続体部23に対して上方へ引き出した検出位置Xdにあるときは、ヘッド部5ohが検出部6に近接し、検出部6により検出されるとともに、図12に示すように、操作シリンダ71により押子72を仮想線で示す位置へ下降させ、被検出子5oを接続体部23に対して下方へ押し込んだ場合には、被検出子5oは、図12に示す非検出位置Xnに変位し、ヘッド部5ohが検出部6から離れることにより、検出部6によっては検出されなくなる。
Furthermore, the heating press unit U2 includes an
このように、単純な被検出子5oを用いることにより、検出部6にも容易かつ確実に検出可能な近接スイッチ等を利用できるため、簡易な構成により低コストに実施できるとともに、信頼性の高いエラー処理手段4を構成できる。
In this way, by using a simple detection element 5o, a proximity switch that can be easily and reliably detected can be used for the
一方、図13及び図14は、真空プレスユニットU1の構成を示す。この真空プレスユニットU1は、上下に離間して配した上支持盤81と下支持盤82を備え、連結シャフト83…により連結されている。そして、上支持盤81の下面には、上加圧盤U1xを固定する。上加圧盤U1xの下面は平坦面であり、クッションシート84uが貼着されている。また、上加圧盤U1xの下方には、対向する下加圧盤U1yを配し、この下加圧盤U1yは、下支持盤82の上面に固定した加圧シリンダ85により昇降可能に支持される。この下加圧盤U1yも上加圧盤U1xと同様に、上面は平坦面であり、クッションシート84dが貼着されている。その他、上述した加熱プレスユニットU2と同様に、四つのリフタ61…,真空処理部86(真空圧監視手段3)及びエラー処理部87(エラー処理手段4)を備えている。
On the other hand, FIG.13 and FIG.14 shows the structure of the vacuum press unit U1. The vacuum press unit U1 includes an
なお、冷却プレスユニットU3の構成は、加熱プレスユニットU2と基本的に同じとなるが、加熱プレスユニットU2における加熱ヒータを内蔵する上加圧盤(上熱盤)U2x及び下加圧盤(下熱盤)U2yの代わりに、冷却手段(水冷のためのウォータジャケット等)を内蔵する上加圧盤U3x及び下加熱盤U3yを備える点が異なる。 The configuration of the cooling press unit U3 is basically the same as that of the heating press unit U2, but an upper pressurizing plate (upper heating plate) U2x and a lower pressurizing plate (lower heating plate) incorporating a heater in the heating press unit U2. ) A difference is that instead of U2y, an upper pressurizing plate U3x and a lower heating plate U3y are provided which incorporate cooling means (water jacket for water cooling or the like).
そして、これらの真空プレスユニットU1,加熱プレスユニットU2及び冷却プレスユニットU3は、それぞれ独立したユニットとして構成する。したがって、各プレスユニットU1〜U3を、図8に示すように基台91に設置する場合には、各プレスユニットU1〜U3を、基台91上に順次定位置に取付け、この後、搬送キャリア33p,33qを組付ける。この場合、各プレスユニットU1〜U3における下支持盤52,82…に、レール支持部92p…,92q…を取付け、このレール支持部92p…,92q…の上端に、駆動部33d…を介して各搬送キャリア33p,33qを支持する。このため、各搬送キャリア33p,33qは、それぞれ各プレスユニットU1〜U3に跨がる一本のレール部材を用いる。また、各搬送キャリア33p,33qの高さは、下加圧盤U1y,U2y,U3yが下降した際に当該下加圧盤U1y,U2y,U3yの上方に位置するワークトレー1…を支持し、かつ下加圧盤U1y,U2y,U3yが上昇した際に当該下加圧盤U1y,U2y,U3yに支持されるワークトレー1…よりも下方に位置するように設定する。なお、駆動部33d…は、サーボモータを利用して直進駆動機構を構成することができる。その他、図8中、95は搬送路Rの周囲に配した安全ウォールを示す。
The vacuum press unit U1, the heating press unit U2, and the cooling press unit U3 are configured as independent units. Accordingly, when the press units U1 to U3 are installed on the base 91 as shown in FIG. 8, the press units U1 to U3 are sequentially mounted at fixed positions on the
このように、真空プレスユニットU1,加熱プレスユニットU2及び冷却プレスユニットU3は、それぞれ独立したユニットとして構成され、しかも、矩形枠状に設けた搬送路Rの一辺に、真空プレスユニットU1(真空吸引工程S1),加熱プレスユニットU2(熱圧着工程S2)及び冷却プレスユニットU3(冷却工程S3)を順次配設するため、各処理工程S1〜S3の変更や他の処理工程(予熱工程,第二熱圧着工程等)の追加を搬送路Rの長さ変更程度の設計変更により容易に対応できるとともに、任意数の追加が可能になり、発展性に優れる。また、積層基材Wのサイズ、特に、搬送方向のサイズを任意に設定できるなど、高い設計自由度を得れるとともに、量産性向上に寄与できる。さらに、定位置で全処理工程(S1〜S3)を監視できるなど、工程全体の監視を容易かつ効率的に行うことができるとともに、監視やメンテナンス等に伴うオペレータの移動距離(作業動線)を短縮することができる。一方、搬送キャリア33p,33qは、水平方向への単なる往復移動のみとなるため、構成の簡略化,小型化及び低コスト化を図ることができるとともに、真空プレスユニットU1,加熱プレスユニットU2及び冷却プレスユニットU3間に容易に設置することができる。しかも、積層基材W(ワークトレー1)を各プレスユニットU1,U2,U3の定位置まで高い精度で搬送することができる。
As described above, the vacuum press unit U1, the heating press unit U2, and the cooling press unit U3 are configured as independent units, and the vacuum press unit U1 (vacuum suction) is provided on one side of the conveyance path R provided in a rectangular frame shape. Step S1), heating press unit U2 (thermocompression bonding step S2) and cooling press unit U3 (cooling step S3) are arranged in order, so that each processing step S1 to S3 is changed or other processing steps (preheating step, second The addition of a thermocompression bonding process or the like) can be easily handled by a design change such as a change in the length of the conveyance path R, and an arbitrary number of additions can be made, resulting in excellent development. In addition, the size of the laminated base material W, in particular, the size in the transport direction can be set arbitrarily, so that a high degree of design freedom can be obtained and the productivity can be improved. Furthermore, it is possible to easily and efficiently monitor the entire process, such as monitoring all processing steps (S1 to S3) at a fixed position, and the movement distance (work flow line) of the operator accompanying monitoring, maintenance, etc. It can be shortened. On the other hand, since the
次に、本実施例に係るラミネート装置Mの動作について、図1〜図15を参照して説明する。 Next, operation | movement of the laminating apparatus M which concerns on a present Example is demonstrated with reference to FIGS.
全体的な概略動作としては、ワークトレー1が搬送路Rに沿って循環搬送されるとともに、積層基材Wが装填部36においてワークトレー1に装填(収容)され、真空プレスユニットU1(真空吸引工程S1),加熱プレスユニットU2(熱圧着工程S2)及び冷却プレスユニットU3(冷却工程S3)を経てラミネート処理される。図8中、矢印F1,F2,F3,F4は、ワークトレー1の搬送方向を示す。
As an overall schematic operation, the
今、ワークトレー1が戻搬送部Rrを経て装填部36に戻された状態を想定する。これにより、カバー装填部37の着脱アーム38が回転駆動部39によって図8に実線で示す吸着位置へ回転変位し、先端の吸着部によりワークトレー1のカバー部1cの上面を吸着する。この後、着脱アーム38は逆方向に所定角度回転変位し、カバー部1cを吸着したまま図8に仮想線で示す待機位置で待機する。これにより、トレー部1tからカバー部1cが離脱する。なお、ワークトレー1が排出部41から装填部36に戻される間に、ワークトレー1に備える解除操作部19が操作され、逆止弁18の機能が解除される。これにより、密閉空間Kの真空状態が解除され、大気圧に戻される。また、ワークトレー1の被検出子5oが非検出位置Xnに変位した不良トレーとして戻った場合には、ワークトレー1の交換を行い、不良チェックを行う。
Now, it is assumed that the
一方、トレー部1tからカバー部1cが離脱したなら、ラミネート処理された積層基材Wを取出すとともに、予め準備した処理前の積層基材Wをトレー部1tの上面にセットする。セットする方向を、図8において矢印Dwで示す。この場合、自動でセットしてもよいし、手動によりセットしてもよい。手動によりセットした場合には、不図示のスタートボタンを押すことにより、着脱アーム38が吸着位置へ回転変位し、カバー部1cをトレー部1tの上に載置するとともに、載置したなら着脱アーム38は待機位置まで戻される。これにより、積層基材Wは、トレー部1tとカバー部1c間に収容される。このように、積層基材Wをワークトレー1に収容することにより、各プレスユニットU1〜U3間の移動時における保温性及び保圧性が確保される。
On the other hand, if the
次いで、導入搬送部Riにおける搬送機構34が上昇し、搬送ローラ機構34r…の回転動作により、ワークトレー1は待機部40まで搬送される。この際、ワークトレー1は、ガイドレール31p及び搬送キャリア33qを跨いで通過する。図15(a)は、真空プレスユニットU1,加熱プレスユニットU2及び冷却プレスユニットU3における全処理が終了し、下加圧盤U1y,U2y,U3yが下降している状態を示している。この場合、搬送キャリア33p,33qは後退位置にあり、導入搬送部Riを搬送されたワークトレー1は、待機部40における搬送キャリア33p,33q上に載置される。真空プレスユニットU1,加熱プレスユニットU2及び冷却プレスユニットU3における処理の終了した各ワークトレー1…も、下加圧盤U1y,U2y,U3yが下降していることにより、搬送キャリア33p,33q上に載置される。
Next, the
したがって、駆動部33d…を駆動制御して搬送キャリア33p,33qを、図8に仮想線で示す搬送キャリア33ps,33qsの位置(前進位置)まで一タクト分移動させれば、待機部40のワークトレー1は真空プレスユニットU1にセットされ、真空プレスユニットU1のワークトレー1は加熱プレスユニットU2にセットされ、加熱プレスユニットU2のワークトレー1は冷却プレスユニットU3にセットされ、冷却プレスユニットU3のワークトレー1は排出部41にセットされる。この状態を図15(b)に示す。このように、搬送キャリア33p,33qの搬送動作は、水平方向への単なる往復移動のみであり、このときの移動ストローク(一タクト分)は、予め正確に設定されている。
Accordingly, if the
各ワークトレー1が次工程となる各ユニットU1〜U3にセットされたなら、最初に、真空圧監視手段3により、真空圧Pvの判定処理が行われる。この場合、図1及び図9に示す加熱プレスユニットU2では、リフタ61…により、ワークトレー1を一旦所定の高さまで上昇させる。真空プレスユニットU1及び冷却プレスユニットU3においても、同様にリフタ61…により、各ワークトレー1…を一旦所定の高さまで上昇させる。この状態を図15(c)に示す。この際、検出部6により、ワークトレー1における被検出子5oの検出が行われ、被検出子5oが検出位置Xdにある場合には、前工程において正常に真空吸引されたことを確認できるため、真空圧Pvの判定処理が行われるとともに、被検出子5oが非検出位置Xnにある場合には、前工程で既に不良トレーと判定されているため、真空圧Pvの判定処理は行わない。
If each
判定処理に際しては、吸盤シリンダ63により吸盤64が下降し、ワークトレー1に設けた被吸着面16fに吸着する。吸盤64は、真空装置66に接続されているため、この真空装置66によりワークトレー1の密閉空間Kが真空吸引される。そして、真空吸引時に、ワークトレー1に漏れ等の異常がないか否かの判定(検査)が行われる。この場合、真空ライン64Lに接続された真空圧計67により真空圧Pvが検出され、正常値を満たしているか否か判定される。例えば、加熱プレスユニットU2の真空圧Pvの正常値が−96〔kPa〕に設定されている場合、−96〔kPa〕に満たないときは、不良トレーと判定する。不良トレーと判定された場合には、エラー処理手段4によりエラー処理を行う。即ち、図11に示す操作シリンダ71により押子72を下降させ、ワークトレー1の被検出子5oを下方へ押し込むことにより、図12に示す非検出位置Xnに変位させる。したがって、次の冷却工程では検出部(6)により検出されなくなり、真空圧Pvの判定処理をはじめ全ての冷却処理は行われない。
In the determination process, the
以上、加熱プレスユニットU2における真空圧Pvの判定処理を説明したが、真空プレスユニットU1及び冷却プレスユニットU3においても同様に行われる。この場合、冷却プレスユニットU3における真空圧Pvの正常値(例えば、−75〔kPa〕)は、加熱プレスユニットU2の真空圧Pvよりも低く設定される。また、真空プレスユニットU1に接続される真空装置は、冷却プレスユニットU3と共通の真空装置を用いる。したがって、真空圧Pvの正常値は、冷却プレスユニットU3における真空圧Pvの正常値と同じになる。真空プレスユニットU1では、大気圧の状態から密閉空間Kに対する真空吸引処理が行われるため、真空吸引を開始した後、設定時間が経過しても−75〔kPa〕に達しない場合に、不良トレーと判定する。 Although the determination process of the vacuum pressure Pv in the heating press unit U2 has been described above, the same process is performed in the vacuum press unit U1 and the cooling press unit U3. In this case, the normal value (for example, −75 [kPa]) of the vacuum pressure Pv in the cooling press unit U3 is set lower than the vacuum pressure Pv in the heating press unit U2. Moreover, the vacuum apparatus connected to the vacuum press unit U1 uses a vacuum apparatus common to the cooling press unit U3. Therefore, the normal value of the vacuum pressure Pv is the same as the normal value of the vacuum pressure Pv in the cooling press unit U3. In the vacuum press unit U1, since the vacuum suction process is performed on the sealed space K from the atmospheric pressure state, if the set time elapses after starting the vacuum suction, the defective tray is not reached. Is determined.
真空圧Pvの判定処理が終了したなら各下加圧盤U1y,U2y,U3yを上昇させる。これにより、各ワークトレー1…は、上加圧盤U1x,U2x,U3xと下加圧盤U1y,U2y,U3y間に挟まれて加圧処理が行われる。この状態を図15(d)に示す。この際、ワークトレー1の真空圧Pvが正常値を満たしていないとき、即ち、不良トレーと判定されている場合、対応する下加圧盤U1y…は上昇しない。そして、真空プレスユニットU1では、真空吸引処理が行われ、ワークトレー1の密閉空間Kが真空吸引されることにより、積層基材Wの内部に含まれる気泡が完全に除去される。また、加熱プレスユニットU2では後に詳細に説明する熱圧着処理が行われるとともに、冷却プレスユニットU3では冷却処理が行われる。
When the determination process of the vacuum pressure Pv is completed, the lower pressurizing panels U1y, U2y, U3y are raised. As a result, each
一方、排出部41のワークトレー1は、排出搬送部Roにおける搬送機構35が上昇し、搬送ローラ機構35r…の回転動作により、戻搬送部Rr上に搬送される。この際、ワークトレー1は、搬送キャリア33q及びガイドレール31pを跨いで通過する。この状態では、下加圧盤U1y,U2y,U3yと一緒に各ワークトレー1…が上昇し、搬送キャリア33p,33qから離れているとともに、不良トレーは、リフタ61…で支持されることにより、搬送キャリア33p,33qから離れているため、図15(e)に示すように、駆動部33d…を駆動制御して搬送キャリア33p,33qを図8に実線で示す後退位置まで移動させる。
On the other hand, the
この後、真空プレスユニットU1,加熱プレスユニットU2及び冷却プレスユニットU3における全処理が終了したなら、下加圧盤U1y,U2y,U3yを下降させるとともに、不良トレーのリフタ61…を下降させる。この状態を図15(f)に示す。また、この状態では、待機部40に、次のワークトレー1が導入搬送部Riから搬送キャリア33p,33q上に搬送される。この状態は、図15(a)に示した状態と同じになる。したがって、以下、同様の動作が繰り返される。
Thereafter, when all the processes in the vacuum press unit U1, the heating press unit U2, and the cooling press unit U3 are completed, the lower pressurizing panels U1y, U2y, U3y are lowered, and the
このように、本実施例に係るラミネート装置1は、真空圧監視手段3により、搬送されたワークトレー1の密閉空間Kの真空圧Pvを検出し、かつ真空圧Pvが正常であるか否かを判定する。そして、真空圧Pvが正常でないときは、エラー処理手段4により、不良トレーに対する以後の工程S1…における処理を停止するエラー処理を行うようにしたため、常に正常なワークトレー1のみが一連の工程を経てラミネート処理されることになり、ラミネート処理に対する高度の品質性と均質性を得ることができる。また、不良トレーの積層基材Wはラミネート処理することなくそのまま戻すことができるため、積層基材Wの無駄が排され、歩留まりの向上及び量産性の向上に貢献できるとともに、省資源性を高めることができる。
Thus, the
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明は、このような実施例に限定されるものではなく、細部の構成,形状,素材,数量,数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。例えば、必要により予熱工程や第二熱圧着工程等の他の処理工程を設けることができるとともに、例示の工程S1〜S3の一又は二以上を選択して適用することができる。また、被検出部5として被検出子5oを例示したが、要はエラー側に切換えることができる被検出部5であればよいため、例えば、ICタグを設け、非接触でエラー側に書換えるとともに、当該ICタグの情報を読取る検出部6を設けるなどの手段も含まれる。なお、実施例の検出部6は、近接スイッチを例示したが、リミットスイッチや光センサ等に置換することができる。さらに、積層基材WとしてはICカードに用いて好適であるが、他の任意のカード類に適用できる。
Although the embodiments have been described in detail above, the present invention is not limited to such embodiments, and the details, configurations, shapes, materials, quantities, numerical values and the like do not depart from the spirit of the present invention. It can be changed, added, or deleted arbitrarily. For example, other processing steps such as a preheating step and a second thermocompression bonding step can be provided as necessary, and one or more of the illustrated steps S1 to S3 can be selected and applied. Further, although the detected element 5o is illustrated as the detected
1 ワークトレー
3 真空圧監視手段
4 エラー処理手段
5 被検出部
5o 被検出子
6 検出部
7 操作部
W 積層基材
K 密閉空間
S1 真空吸引工程
S2 熱圧着工程
S3 冷却工程
M ラミネート装置
Xd 検出位置
Xn 非検出位置
DESCRIPTION OF
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