JP2007238237A - ワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で側方に十分な作業スペースを確保することができるワーク搬送装置を提供することをその課題としている。
【解決手段】ワークＷを処理する複数台のワーク処理装置に対し、選択的にワークＷを搬送するワーク搬送装置１であって、ワークＷを載置する搬送テーブル３１と、先端側で搬送テーブル３１を片持ちで支持する支持アーム３２と、支持アーム３２の基端側を保持して搬送テーブル３１を搬送開始位置と搬送終了位置との間で往復動させる往復動機構３３と、を備えたワーク搬送手段２２の複数台が、上下に複数段となるように配設されるように構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワークを複数台のワーク処理装置に選択的に搬送するワーク搬送装置に関するものである。

従来、この種のワーク搬送装置としてワークを載置した３個のトレイを上下に３段となるように配置し、ワークをピックアップするピックアップ位置とワークを供給する供給位置との間でワークを往復搬送するものが知られている（特許文献１参照）。このワーク搬送装置は、小幅のトレイと、小幅のトレイを覆う中幅のトレイと、中幅のトレイを覆う大幅のトレイと、がそれぞれ同一平面上に平行に延在する３本のコンベアに保持されており、各トレイの下面に位置する一対のガイドにより、それぞれスライド自在に支持されている。
特開平７−３０７０８４号公報

しかしながら、上記構成では、内側から外側に向けてトレイの幅が広くなるため、トレイの段数を増やす度に装置の設置スペースが大きくなり、その分装置の側方に作業スペースを確保することが困難であるという問題があった。また、各トレイが下面において一対のガイドにそれぞれスライド自在に支持されているため構造が複雑となり、新たにトレイを追加することが困難であるという問題があった。

本発明は、装置構成を単純化することができると共に、側方に十分な作業スペースを確保することができるワーク搬送装置を提供することをその課題としている。

本発明のワーク搬送装置は、ワークを処理する複数台のワーク処理装置に対し、選択的にワークを搬送するワーク搬送装置であって、ワークを載置する搬送テーブルと、先端側で搬送テーブルを片持ちで支持する支持アームと、支持アームの基端側を保持して搬送テーブルを搬送開始位置と搬送終了位置との間で往復動させる往復動機構と、を備えたワーク搬送手段の複数台が、上下に複数段となるように配設されていることを特徴とする。

この構成によれば、ワーク搬送装置は、搬送テーブルを片持で支持して多段に構成しているため、段数を増やしてワーク搬送手段を追加する場合には、上下方向のスペースは増加するが、搬送テーブルの幅を広げる必要がないため、ワーク搬送装置の設置スペースが増加することがない。これにより、ワーク搬送装置の両側方に位置する複数台のワーク処理装置の設置スペースや作業スペースを十分に確保することができる。また、往復動機構に各搬送テーブルが片持ちで保持されているため、簡易な構成にすることができ、容易にワーク搬送手段を追加することができる。

この場合、複数の往復動機構は、個別に駆動可能に構成されていることが、好ましい。

この構成によれば、各ワーク処理装置の処理速度に応じて、ワークを遅滞無く搬送することができる。また、処理工程が前後する２つのワーク処理装置間におけるワークの搬送（往復搬送を含む）を円滑に行うことができる。また、ワーク処理装置の装置レイアウトを変えた場合にも柔軟に対応させることができる。

この場合、搬送テーブルは、ワークを位置決め載置する位置決め機構を有していることが、好ましい。

この構成によれば、ワーク処理装置に対してワークを位置決め状態で臨ませることができ、ワーク処理装置側の位置決め機構を省略することができる。例えば、ワーク処理に際し、プリアライメントおよびアライメントの手順で、ワークの位置決めを行なう場合、搬送テーブルでプリアライメントを行なうことで、ワーク処理装置側のプリアライメント機構を省略することができる。

この場合、往復動機構は、複数のワーク処理装置の少なくとも１のワーク処理装置におけるワーク処理のための移動機構を兼ねていることが、好ましい。

この構成によれば、往復動機構をワーク処理装置の機能軸として利用することができる。例えば、往復動機構をＸ軸テーブルとして利用すれば、ワーク処理装置ではＹ軸テーブルのみを使用してモールド処理や描画処理を行うことができる。

この場合、搬送テーブルは、ワークの平面内における回転角度を可変させる回転機構を有していることが、好ましい。

この構成によれば、搬送テーブルによりワークの回転角度補正を行うことができ、ワーク処理装置側の回転テーブルを省略することができる。

この場合、搬送テーブルは、ワークを上下動させる上下動機構を有していることが、好ましい。

この構成によれば、搬送テーブルにより、ワーク処理装置が処理を行える高さにワークを上昇させることができ、ワーク処理装置側の昇降機構を省略することができる。特に、ワークの厚みが変わった場合にも、ワークの高さ位置を上下に微調整することでき、ワーク処理装置側の機構を単純化することができる。

本発明の他のワーク搬送装置は、ワークを処理する複数台のワーク処理装置に対し、選択的にワークを搬送するワーク搬送装置であって、ワークを載置する搬送テーブルと、搬送テーブルを搬送開始位置と搬送終了位置との間で往復動させる往復動機構と、を備えたワーク搬送手段の複数台が、上下に複数段となるように配設され搬送テーブルは、ワークを位置決め載置する位置決め機構を有していることを特徴とするワーク搬送装置。

この構成によれば、ワーク処理装置に対してワークを位置決め状態で臨ませることができ、ワーク処理装置側の位置決め機構を省略することができる。例えば、ワーク処理に際し、プリアライメントおよびアライメントの手順で、ワークの位置決めを行なう場合、搬送テーブルでプリアライメントを行なうことで、ワーク処理装置側のプリアライメント機構を省略することができる。

以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置について説明する。このワーク搬送装置は、ワークを載置した搬送テーブルを上下に複数段となるように配設し、ワークを処理する複数のワーク処理装置に対し、ワークを選択的に搬送するものである。このワークは、例えば、液晶パネルとフレキシブル基板とを熱圧着により接合した状態のワークであり、複数のワーク処理装置は、このワークのフレキシブル基板の部分にコード等の個別認識用の印刷を行うと共に、液晶パネルとフレキシブル基板との接合部分に補強用のモールドを行なうようになっている。

図１および図２は、ワーク搬送装置１を組み込んだ製造ラインの平面図および斜視図であり、製造ラインは、基台上に列をなすように配設された複数台のワーク処理装置から成るワーク処理装置群２と、ワーク処理装置群２に対し、選択的にワークＷを搬送するワーク搬送装置１と、これらを統括制御する制御装置（図示省略）と、を備えている。また、ワーク搬送装置１の長手方向の両端には、複数の未処理のワークＷをストックする搬入トレイ１６と、処理済みの複数のワークＷをストックする搬出トレイ１７と、が配設されている。

ワーク処理装置群２は、図示左側から搬送開始位置において搬入トレイ１６からワーク搬送装置１にワークＷを給材する給材装置１１と、給材されたワークＷの表面に印字処理を行う描画装置１２と、表面に描画が施されたワークＷを表裏反転させる反転装置１３と、反転されたワークＷの裏面（圧着部分）にモールド処理を行うモールド装置１４と、搬送終了位置においてモールド処理が施されたワークＷをワーク搬送装置１から搬出トレイ１７に除材する除材装置１５と、から構成されている。給材装置１１および除材装置１５は、いわゆるピックアンドプレース装置で構成されている。

描画装置１２は、例えばインクジェットヘッドを用いたインクジェット法により、ワークＷ表面にインクを吐出して製造番号やバーコード等を印字するものである。ワーク搬送装置１から導入（移載）したワークＷに対し、描画装置１２のインクジェットヘッドをＸ軸方向およびＹ軸方向に相対的に移動させると共に、この移動に同期してインクの吐出を行ない、ワークＷ表面に所望の印字処理が行なわれる。

反転装置１３は、ワーク搬送装置１上に載置されているワークＷを把持し、表裏反転させた後に再びワーク搬送装置１上に載置するものであり、反転装置１３に設けた把持部がワークＷの表裏を水平状態で把持して上昇し、この状態で把持部を１８０度回転することでワークＷの反転が行われる。

モールド装置１４は、ワークＷの圧着部分を裏側からモールド処理して補強するものであり、いわゆるディスペンサで構成されている。ワーク搬送装置１から導入（移載）したワークＷに対し、モールド装置１４の塗布ノズルをＸ軸方向およびＹ軸方向に相対的に移動させると共に、この移動に同期してモールド剤の吐出を行ない、ワークＷ裏面に線状にモールド剤の塗着が行なわれる。そして、モールド剤の塗着の後、紫外線を照射してモールド剤を硬化させる。

ワーク搬送装置１は、搬送開始位置近傍および搬送終了位置近傍にそれぞれ立設した一対の支柱２１、２１と、一対の支柱２１、２１に上下に３段となるように横架された３台の搬送ユニット２２（ワーク搬送手段）と、を備えている。各搬送ユニット２２は、ワークＷを載置する搬送テーブル３１と、先端側で搬送テーブル３１を片持ちで支持する支持アーム３２と、支持アーム３２の基端側を保持して搬送テーブル３１を搬送開始位置と搬送終了位置との間で往復動させる往復動機構３３と、を有している。

往復動機構３３は、タイミングベルトと、タイミングベルトが掛け渡された駆動プーリおよび従動プーリと、駆動プーリの駆動源となる駆動モータ（図示省略）と、を備えている。往復動機構３３は、駆動プーリの回動によりタイミングベルトの片側面に固定した支持アーム３２を移動させて搬送テーブル３１に載置されたワークＷを上記のいずれかのワーク処理装置に臨ませる構成となっている。すなわち、往復動機構３３は、上記の制御装置により個々に制御されるようになっている。

なお、上記構成に代えて、駆動モータ（図示省略）の出力軸に連結したリードねじと、リードねじに係合し、支持アーム３２を介して搬送テーブル３１を片持ち固定した雌ネジブロックと、リードねじに並設され、雌ネジブロックをガイドする一対のガイドレールと、で構成してもよい。この場合、駆動モータの正逆回転をリードねじに伝達することで、一対のガイドレールにガイドされて搬送テーブル３１が直線上に往復動する。
また、支持アーム３２を介して搬送テーブル３１を片持ち固定する移動ステージと、搬送方向に延在し移動ステージを介して搬送テーブル３１を移動させるリニアモータと、リニアモータに併設され、移動ステージの移動をガイドする一対のガイドレールと、から構成されるようにしてもよい。この場合、リニアモータが駆動すると、ガイドレールにガイドされて搬送テーブル３１が直線上に往復動する。

図３（ａ）に示すように、搬送テーブル３１は、支持アーム３２に支持される駆動テーブル５１と、駆動テーブル５１上に設置され、ワークＷの平面内における回転角度を可変させる回転機構５２と、回転機構５２上に設置され、駆動テーブル５１に対しワークＷを上下動させる上下動機構５３と、下方から上下動機構５３に支持され、ワークＷが載置される作業テーブル５４と、を備えている。また、作業テーブル５４上には、ワークＷを位置決めする一対の位置決めプロック８１、８１（位置決め機構）が、対角線上に設けられている。

上下動機構５３は、回転機構５２の上面と作業テーブル５４の下面とを接続するパンタグラフ様の一対のリンク機構６１と、制御装置の制御信号に基づいて正逆回転する昇降モータ６２と、を有している。昇降モータ６２にはリードねじが連結され、リードねじは一対のリンク機構６１の連結ロッドに螺合している。昇降モータ６２が正逆回転すると、一対のリンク機構６１が上下方向に伸縮し、作業テーブル５４を上下動させる。そして、上下動機構５３は、ワークＷがワーク処理装置の真下に位置したときに、ワーク処理装置が受け取り得る高さに作業テーブル５４を上昇させ、ワークＷをワーク処理装置に臨ませる。これにより、ワーク処理装置側の昇降機構を省略することができ、特にワークＷの厚みが変わった場合にも、ワークＷの高さ位置を上下に調整することで、ワーク処理装置側の機構を単純化することができる。なお、上記の上下動機構５３に代えて、ガイドとなる固定子と、作業テーブル５４を支持する可動子とから成るリニアモータ６３を用いてもよい（図３（ｂ）参照）。

回転機構５２は、上部に上下動機構５３を搭載し、外周面にギア歯を形成した円筒ドラム７１と、制御装置の制御信号に基づいて回転駆動する回転モータ７２と、回転モータ７２の出力軸と円筒ドラム７１の周面に架け渡されたタイミングベルト７３と、から構成されている。回転モータ７２を正逆回転させ、タイミングベルト７３を介して円筒ドラム７１を回転させることにより、作業テーブル５４を水平面内において角度回転させる。回転機構５２は、ワークＷがワーク処理装置の真下に位置したときに、作業テーブル５４の回転角度を調整することで、ワークＷの回転角度の補正を行うことができ、ワーク処理装置側の回転テーブルを省略することができる。なお、上記構成に代えてＤＤモータ７４で駆動系を構成してもよい（図３（ｃ）参照）。

一対の位置決めプロック８１、８１は、ワークＷの寸法に合わせて作業テーブル５４の対角線上に配接された一対のＬ型ブロック等で構成され、ワークＷの対角線上の二隅がＬ型ブロックに嵌合することで作業テーブル５４に対して前後左右に位置決めが行われる。これにより、ワーク処理装置側の位置決め機構を省略することができる。例えば、ワーク処理に際し、プリアライメントおよびアライメントの手順で、ワークＷの位置決めを行なう場合、搬送テーブル３１でプリアライメントを行なうことで、ワーク処理装置側のプリアライメント機構を省略することができる。なお、Ｌ型ブロックは、ワークＷの寸法に合わせて位置調整できるように着脱可能に構成されていることが好ましい。また、一対のＬ型ブロックに代えて、３本の位置決めピンを用いるようにしてもよい。

ここで、図４の動作パターンを参照してワーク搬送装置１を組み込んだ製造ラインにおける、ワーク搬送装置１の一連の搬送動作について説明する。給材装置１１、描画装置１２、反転装置１３、モールド装置１４、除材装置１５のそれぞれの処理時間は、２ｓｅｃ、４ｓｅｃ、２．５ｓｅｃ、４ｓｅｃ、２ｓｅｃであるが、本実施形態では、処理時間の長い描画装置１２およびモールド装置１４に合わせて４ｓｅｃ間隔でワークＷの搬送が行われる。

搬送開始位置（給材位置）に上段、中段、下段の搬送テーブル３１Ｕ、３１Ｍ、３１Ｌが待機した状態から、制御装置から搬送開始指令が発令されると、給材装置１１は、搬入トレイ１６に保持された複数のワークＷから１のワークＷを上段の搬送テーブル３１Ｕ上に移載する（図４（ａ）参照）。

ワークＷを載置した上段の搬送テーブル３１Ｕは、制御装置の制御信号に基づいて往復動機構３３が駆動することで、描画装置１２に臨み、描画装置１２によりワークＷ表面に機能液を吐出して所望の印字処理が行われる。上段の搬送テーブル３１Ｕに載置されたワークＷの印字処理が行われている間に、給材装置１１により中段の搬送テーブル３１ＭにワークＷが載置される（図４（ｂ）参照）。

印字処理が完了した上段の搬送テーブル３１Ｕは、反転装置１３に臨み、中段の搬送テーブル３１Ｍは描画装置１２に臨み、下段の搬送テーブル３１ＬにはワークＷが給材される。上段の搬送テーブル３１Ｕは、反転装置１３により上面に載置したワークＷの表裏反転が行われ、反転されたワークＷは、再び搬送テーブル３１Ｕに載置される（図４（ｃ）参照）。

反転処理が完了した上段の搬送テーブル３１Ｕは、モールド装置１４に臨み、中段の搬送テーブル３１Ｍは反転装置１３に臨み、下段の搬送テーブル３１Ｌは描画装置１２に臨む。上段の搬送テーブル３１Ｕは、モールド装置１４により上面に載置したワークＷ裏面（圧着部）に線状にモールド剤が塗着される（図４（ｄ）参照）。

モールド処理が完了した上段の搬送テーブル３１Ｕは、除材装置１５に臨み、中段の搬送テーブル３１Ｍはモールド装置１４に臨み、下段の搬送テーブル３１Ｌは反転装置１３に臨む。除材装置１５では、搬送テーブル３１からワークＷが搬出トレイ１７に移載される（図４（ｅ）参照）。

ワークＷが除材された上段の搬送テーブル３１Ｕは、ワークＷの給材が行われる搬送開始位置に臨むように逆方向に移動し、中段の搬送テーブル３１Ｍは除材装置１５に臨み、下段の搬送テーブル３１Ｌはモールド装置１４に臨む（図４（ｆ））。以上の繰り返しにより、搬出動作が行われる（図４（ｇ）、（ｈ））。このように、４［ｓｅｃ］毎に各処理装置に臨むため、タクトタイムは平均して６．６秒（４［ｓｅｃ］×５［工程］／３［段］＝６．６［ｓｅｃ］）になる構成となっている。なお、例えば、処理時間を最も要する描画装置１２やモールド装置１４などを複数台に増やすことでタクトタイムを短縮することも可能となる。また、段数を増やすことでタクトタイムを調整することが可能となる。

以上のように、本実施形態のワーク搬送装置１によれば、搬送テーブル３１を片持で支持して多段に構成しているため、段数を増やして搬送ユニット２２を追加する場合には、上下方向のスペースは増加するが、搬送テーブル３１の幅を広げる必要がないため、ワーク搬送装置１の設置スペースが増加することがない。これにより、ワーク搬送装置１の両側方に位置する複数台のワーク処理装置の設置スペースや作業スペースを十分に確保することができる。また、往復動機構３３に各搬送テーブル３１が片持ちで保持されているため、簡易な構成にすることができ、容易に搬送ユニット２２を追加することができる。

各ワーク処理装置の処理速度に応じて、ワークＷを遅滞無く搬送することができる。また、処理工程が前後する２つのワーク処理装置間におけるワークＷの搬送（往復搬送を含む）を円滑に行うことができる。また、装置レイアウトを変えた場合にも柔軟に対応することができる。

さらに、往復動機構３３は、ワーク処理装置のワーク処理のための移動機構を兼ねるように構成してもよい。往復動機構３３をワーク処理装置の機能軸として利用することができ、例えば、往復動機構３３をＸ軸テーブルとして利用すれば、ワーク処理装置ではＹ軸テーブルのみを使用してワークＷにモールド処理や印字処理を行うことが可能となる。

ワーク搬送装置を組み込んだ液晶パネルの製造ラインの平面模式図である。 ワーク搬送装置を組み込んだ液晶パネルの製造ラインの斜視図である。 （ａ）は、搬送テーブルの斜視図、（ｂ）は、リニアモータを駆動系とした上下動機構の平面図、（ｃ）はＤＤモータを駆動系とした回転機構の斜視図である。 上段・中段・下段の搬送テーブルの動作パターンの説明図である。

符号の説明

１…ワーク搬送装置 ２２…ワーク搬送ユニット ３１…搬送テーブル ３２…支持アーム ３３…往復動機構 ５２…回転機構 ５３…上下動機構 ８１…位置決め機構 Ｗ…基板

Claims (7)

1. ワークを処理する複数台のワーク処理装置に対し、選択的にワークを搬送するワーク搬送装置であって、
   ワークを載置する搬送テーブルと、先端側で前記搬送テーブルを片持ちで支持する支持アームと、前記支持アームの基端側を保持して前記搬送テーブルを搬送開始位置と搬送終了位置との間で往復動させる往復動機構と、を備えたワーク搬送手段の複数台が、
   上下に複数段となるように配設されていることを特徴とするワーク搬送装置。
2. 複数の前記往復動機構は、個別に駆動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
3. 前記搬送テーブルは、前記ワークを位置決め載置する位置決め機構を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク搬送装置。
4. 前記往復動機構は、前記複数のワーク処理装置の少なくとも１の前記ワーク処理装置におけるワーク処理のための移動機構を兼ねていることを特徴とする請求項３に記載のワーク搬送装置。
5. 前記搬送テーブルは、前記ワークの平面内における回転角度を可変させる回転機構を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のワーク搬送装置。
6. 前記搬送テーブルは、前記ワークを上下動させる上下動機構を有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のワーク搬送装置。
7. ワークを処理する複数台のワーク処理装置に対し、選択的にワークを搬送するワーク搬送装置であって、
   ワークを載置する搬送テーブルと、前記搬送テーブルを搬送開始位置と搬送終了位置との間で往復動させる往復動機構と、を備えたワーク搬送手段の複数台が、上下に複数段となるように配設され
   前記搬送テーブルは、前記ワークを位置決め載置する位置決め機構を有していることを特徴とするワーク搬送装置。

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