JP2022122205A - シートの貼着装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】所望の向きの環状フレームにシートを貼着することができるシートの貼着装置を提供すること。【解決手段】シートの貼着装置１は、環状フレームが収容されるフレームストック部１０が、環状フレームが載置される支持台１２と、支持台１２の周囲に立設し、支持台１２の所定の位置に環状フレームを位置決めする突き当て部３０と、支持台１２の側方で支持台１２と突き当て部３０とを収容する領域を仕切る開閉扉４０と、開閉扉４０が閉鎖されている事を検出するセンサ４２と、開閉扉４０の開閉動作と連動して、支持台１２に載置された環状フレームの切り欠きに向かって進退する侵入部材５０と、各構成要素を制御する制御部１００と、を備え、侵入部材５０は、支持台１２に所定の向きで載置された環状フレームの切り欠きに侵入すると開閉扉４０が閉鎖できるように設置されている。【選択図】図３

Description

本発明は、シートの貼着装置に関する。
半導体デバイスが形成されたウェーハ基板、ガラス基板、セラミックス基板など各種板状の被加工物を分割したり研削したり加工する際に、搬送作業を容易にしたり、バラバラのチップにならないよう、環状フレームの開口にシート（粘着テープ等）で被加工物を固定しフレームユニットを形成する技術が広く使われている。環状フレームに被加工物を粘着テープで固定するシート貼着装置（例えば、特許文献１参照）も広く使われている。シート貼着装置は、環状フレームをストックするフレームストック部が、通常複数のピンを開口に通すようにして所定の位置に重ねて固定するのが一般的である。
特許第６３０２７６５号公報
しかし、フレームストック部がピンを通してストックすると、環状フレームの出し入れはピンの上から抜き差しする方向に限定され、多数のフレームを一気に収容する際に、ピンの上まで持ち上げる重労働となっている。
また、環状フレームには所定の向きに所定の切り欠きが形成されており、環状フレームの向きを判別出来る。これを利用し、環状フレームの向きと被加工物の向きを対応させて固定し、加工中も被加工物の向きを容易に位置合わせできるようにしている。そのため、シート貼着装置に環状フレームをストックする際も、所定の向きに環状フレームをストックして、所望の向きの環状フレームにシートを貼着する必要がある。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、所望の向きの環状フレームにシートを貼着することができるシートの貼着装置を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のシートの貼着装置は、外周の所定の位置に切り欠きを備える環状フレームに、該環状フレームの開口を塞ぐシートを貼着し、該開口に該シートを介して被加工物を固定するシート貼着装置であって、該環状フレームが重なって収容されるフレームストック部と、該フレームストック部から該環状フレームを搬出するフレーム搬出ユニットと、該環状フレームと該被加工物に該シートを貼着するシート貼着ユニットと、を備え、該フレームストック部は、該環状フレームが重なって載置される支持台と、該支持台の周囲に立設して該環状フレームの側面が突き当たり、該支持台の所定の位置に該環状フレームを位置決めする突き当て部と、該支持台の側方で、該支持台と該突き当て部とを収容する領域を仕切る開閉扉と、該開閉扉が閉鎖されている事を検出するセンサと、該開閉扉の開閉動作と連動して、該支持台に載置された該環状フレームの該切り欠きに向かって進退する侵入部材と、各構成要素を制御する制御部と、を備え、該侵入部材は、該支持台に所定の向きで載置された該環状フレームの該切り欠きに侵入すると該開閉扉が閉鎖できるように設置され、該制御部は、該開閉扉の閉鎖が該センサで検知されると、該環状フレームが所定の向きに載置されたと判定し、該フレーム搬出ユニットによる該フレームストック部からの該環状フレームの搬出を許容することを特徴とする。
前記シートの貼着装置において、該支持台は、昇降ユニットに固定され、重ねて載置された最上段の該環状フレームが所定の高さに位置づけられ、該侵入部材が該切り欠きに侵入した状態で該環状フレームが搬出されても良い。
本発明は、所望の向きの環状フレームにシートを貼着することができるという効果を奏する。
図１は、実施形態１に係るシートの貼着装置の構成例を模式的に一部断面で示す側面図である。 図２は、図１に示されたシートの貼着装置によりシートが貼着された被加工物の一例を示す斜視図である。 図３は、図１に示されたシートの貼着装置のフレームストック部を模式的に示す平面図である。 図４は、図３に示されたフレームストック部を模式的に一部断面で示す側面図である。 図５は、図１に示されたシートの貼着装置のフレームストック部に環状フレームを収容して開閉扉を閉める状態の一例を模式的に示す平面図である。 図６は、図５に示されたフレームストック部の開閉扉を閉めた状態の一例を模式的に示す平面図である。 図７は、図１に示されたシートの貼着装置のフレームストック部に環状フレームを収容して開閉扉を閉める状態の他の例を模式的に示す平面図である。 図８は、図５に示されたフレームストック部の開閉扉を閉めた状態の他の例を模式的に示す平面図である。 図９は、図６に示されたフレームストック部を模式的に一部断面で示す側面図である。 図１０は、図９に示されたフレームストック部の突き当て部が環状フレームを位置決めした状態を模式的に一部断面で示す側面図である。 図１１は、図１０に示されたフレームストック部の昇降ユニットが環状フレームを上昇させた状態を模式的に一部断面で示す側面図である。 図１２は、図１１に示されたフレームストック部の支持台に載置された最上段の環状フレームをフレーム搬出ユニットが搬出する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るシートの貼着装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るシートの貼着装置の構成例を模式的に一部断面で示す側面図である。図２は、図１に示されたシートの貼着装置によりシートが貼着された被加工物の一例を示す斜視図である。図３は、図１に示されたシートの貼着装置のフレームストック部を模式的に示す平面図である。図４は、図３に示されたフレームストック部を模式的に一部断面で示す側面図である。
実施形態１に係る図１にシートの貼着装置１は、シート２００を図２に示す被加工物２０１および環状フレーム２０２を貼着する装置である。実施形態１に係るシートの貼着装置１によりシート２００が貼着される被加工物２０１は、シリコン（Ｓｉ）、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）または炭化ケイ素（ＳｉＣ）等を基板とする円板状の半導体ウェーハ、光デバイスウェーハ等のウェーハである。
被加工物２０１は、図２に示すように、交差する複数の分割予定ライン２１０で区画された表面２０３の各領域それぞれにデバイス２０４が形成されている。デバイス２０４は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、あるいやＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、あるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ、またはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等である。また、本発明では、被加工物２０１は、ウェーハに限らず、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状の樹脂パッケージ基板、セラミックス板、又はガラス板等でも良い。
また、被加工物２０１は、基板の結晶方位を示す異形状部２０５が設けられている。実施形態１では、被加工物２０１の異形状部２０５は、基板の外縁の一部分を切り欠いた格好のノッチである。
実施形態１において、被加工物２０１は、表面２０３の裏側の裏面２０６に円板状のシート２００が貼着され、シート２００の外縁部に環状フレーム２０２が貼着される。実施形態１において、シート２００は、可撓性を有する樹脂により形成され、帯状の剥離シート２１１に仮接着され、剥離シート２１１から剥離され被加工物２０１の裏面２０６及び環状フレーム２０２に貼着される。実施形態１では、帯状の剥離シート２１１に円形のシート２００が仮接着されており、図１に示すシート貼着ユニット２の押圧板６によって剥離シート２１１が折り返されると剥離シート２１１からシート２００が剥がれ、押圧ローラ７で被加工物２０１と環状フレーム２０２に貼着される。
実施形態１において、シート２００は、非粘着性の樹脂で構成された基材層と、基材層に積層されかつ粘着性の樹脂で構成されて、被加工物２０１の裏面２０６及び環状フレーム２０２に貼着される粘着層とを備える。
環状フレーム２０２は、硬質な樹脂又は金属で構成され、内側に開口２０７を設けた円環状に形成されている。環状フレーム２０２の内径は、被加工物２０１の外径よりも大きい。また、環状フレーム２０２は、外周である外縁２０８に複数の円弧状の円弧部２０８－１と、円弧部２０８－１に連なる複数の直線状の直線部２０８－２と、一部分を切り欠いた格好の切り欠き２０９が形成されている。即ち、環状フレーム２０２は、外縁の所定の位置に切り欠き２０９を備えている。
環状フレーム２０２は、開口２０７が被加工物２０１の裏面２０６に貼着したシート２００により塞がれて、開口２０７の内側にシート２００を介して被加工物２０１を固定する。また、環状フレーム２０２は、切り欠き２０９の異形状部２０５に対する相対的な向きが予め定められた所望の向きとなるように、被加工物２０１の裏面２０６に貼着したシート２００の外縁部が貼着される。
また、実施形態１において、環状フレーム２０２は、互いに外径の異なる大径環状フレーム２０２－１と、小径環状フレーム２０２－２とが用いられる。大径環状フレーム２０２－１は、小径環状フレーム２０２－２よりも外径が大きい。以下、本明細書では、これらを区別する際には、大径環状フレーム２０２－１及び小径環状フレーム２０２－２と記し、区別しない際には、単に、環状フレーム２０２と記す。
実施形態１に係るシートの貼着装置１は、外縁２０８の所定の位置に切り欠き２０９を備える環状フレーム２０２に、環状フレーム２０２の開口２０７を塞ぐシート２００を貼着し、開口２０７にシート２００を介して被加工物２０１を固定する装置である。また、実施形態１に係るシートの貼着装置１は、切り欠き２０９の異形状部２０５との相対的な向きが前述した所望の向きとなるように、被加工物２０１及び環状フレーム２０２にシート２００を貼着する装置でもある。
シートの貼着装置１は、図１に示すように、環状フレーム２０２と被加工物２０１にシート２００を貼着するシート貼着ユニット２と、環状フレーム２０２が重なって収容されるフレームストック部１０と、フレームストック部１０から環状フレーム２０２を搬出するとともに、フレームストック部１０から搬出した環状フレーム２０２をシート貼着ユニット２に搬入するフレーム搬出ユニット７０とを備える。
シート貼着ユニット２は、図１に示すように、チャックテーブル３と、巻き取り部４と、貼着部５と、図示しない相対移動部とを備える。
チャックテーブル３は、被加工物２０１及び環状フレーム２０２を保持するものである。チャックテーブル３は、上面にフレーム搬出ユニット７０により搬入された環状フレーム２０２と、被加工物搬送ユニットにより搬入された被加工物２０１とが載置されて、これらを保持する。チャックテーブル３は、上面に載置された被加工物２０１に対して、所望の向きとなる位置に環状フレーム２０２が載置される。
また、実施形態１において、チャックテーブル３は、被加工物２０１の裏面２０６と環状フレーム２０２の上面とを同一平面上に位置付ける。
巻き取り部４は、シート２００が仮接着された剥離シート２１１を外周に巻き付けて回転自在に設けられた図示しないシートロールから剥離シート２１１をチャックテーブル３上に繰り出すものである。巻き取り部４は、軸心を中心に回転自在に設けられ、外周面に剥離シート２１１の先端側を巻回する。巻き取り部４は、図示しないモータにより外周面に剥離シート２１１を巻き取る方向に回転する。巻き取り部４は、図示しないモータにより外周面に剥離シート２１１を巻き取る方向に回転することで、テープロールから剥離シート２１１を繰り出す。
貼着部５は、巻き取り部４が繰り出した剥離シート２１１からシート２００をチャックテーブル３に固定された被加工物２０１及び環状フレーム２０２に貼着するものである。貼着部５は、巻き取り部４の側方に配置され、テーパ状の先端部でシート２００が折り返される押圧板６と、押圧板６の隣りに配置された押圧ローラ７と、図示しない相対移動部とを備える。
押圧板６は、シートロールから離れた側の先端部を下方に位置付けるように水平方向に対して傾斜した板状に形成されている。押圧板６の先端部は、シートロールから離れるのにしたがって徐々に薄くなっている。押圧板６の幅は、シート２００の幅より大きい。押圧板６は、先端部上で折り返すシート２００の粘着層をチャックテーブル３に固定された環状フレーム２０２及び被加工物２０１に送り出す。
押圧ローラ７は、軸心がシートロール及び巻き取り部４の軸心と平行に配置され、軸心回りに回転自在に支持されている。押圧ローラ７は、押圧板６により環状フレーム２０２及び被加工物２０１に送り出されたシート２００を環状フレーム２０２及び被加工物２０１に更に押圧する。
相対移動部は、チャックテーブル３と貼着部５とをチャックテーブル３の上面に沿って相対的に移動するものである。実施形態１では、相対移動部は、チャックテーブル３を上面に沿って移動させる。
貼着部５は、押圧板６の先端部上で折り返されたシート２００を環状フレーム２０２の巻き取り部４から離れた側の端部に押圧した位置から、チャックテーブル３を巻き取り部４から離れる方向に上面に沿って移動させることで、巻き取り部４が繰り出したシート２００を被加工物２０１及び環状フレーム２０２に貼着する。
フレームストック部１０は、図１及び図３に示すように、基台１１と、支持台１２と、昇降ユニット２０と、突き当て部３０と、突き当て部スライド機構３１（図１のみに示す）と、開閉扉４０と、センサ４２と、侵入部材５０と、リンク機構５３と、制御部１００とを備える。基台１１は、上面及び下面が水平方向に沿って平坦な平板状に形成されている。
支持台１２は、基台１１の上面の中央に配置され、環状フレーム２０２が複数重なって載置されるものである。支持台１２は、上面及び下面が水平方向に沿って平坦な円板状に形成され、外縁部に突き当て部３０が侵入可能な切り欠き１３が形成されている。なお、実施形態１では、支持台１２は、直線部２０８－２が突き当て部３０と対面する向きで環状フレーム２０２が載置される。
昇降ユニット２０は、支持台１２を基台１１及び支持台１２の上下面に対して直交する方向に昇降するものである。昇降ユニット２０は、図示しないモータと、モータにより軸心回りに回転するねじ軸と、ねじ軸が軸心回りに回転すると昇降するとともに支持台１２に固定された昇降ブロック２１とを備えている。昇降ユニット２０は、支持台１２に固定された昇降ブロックを備えることで、昇降ユニット２０に固定されている。
突き当て部３０は、支持台１２の周囲に立設して、支持台１２上に載置される環状フレーム２０２の側面である外縁２０８の直線部２０８－２が突き当たり、支持台１２の所定の位置に環状フレーム２０２を位置決めするものである。突き当て部３０は、基台１１から立設した柱状に形成され、基台１１上の支持台１２の周囲に複数配置されている。実施形態１では、基台１１の昇降ユニット２０の昇降ブロック２１寄りに設けられた突き当て部３０と、互いに支持台１２の中心を挟んで対面しかつ図１に示すように、フレームストック部１０の正面からみて昇降ブロック２１寄りの突き当て部３０を互いの間に位置付ける２つの突き当て部３０（以下、符号３０－１で示す）とが設けられて、突き当て部３０は、合計３つ設けられている。なお、本明細書では、突き当て部３０を区別しない場合には、符号３０で示し、２つの突き当て部３０－１を他と区別する場合には、符号３０－１で示す。
突き当て部３０は、突き当て部スライド機構３１により基台１１及び支持台１２の上下面と平行でかつ支持台１２の径方向に沿って移動される。複数の突き当て部３０は、突き当て部スライド機構３１により同時に同方向に支持台１２の径方向に沿って移動される。複数の突き当て部３０は、支持台１２の中心に向かって移動されると、環状フレーム２０２の外縁２０８の直線部２０８－２に突き当たり、環状フレーム２０２の外縁２０８の直線部２０８－２を押圧して、環状フレーム２０２を支持台１２の所定の位置に位置決めする。
突き当て部スライド機構３１は、全ての突き当て部３０を支持台１２の径方向の同方向に移動させるものである。突き当て部スライド機構３１は、図１に示すように、図示しないモータと、基台１１の上面の中央でかつ支持台１２の下方に配置されてモータにより軸心回りに回転する円板部材３２と、突き当て部３０と１対１で対応して設けられかつ支持台１２の径方向と平行であるとともに支持台１２に固定されたレール３３と、突き当て部３０と１対１で対応して設けられかつレール３３に移動自在に支持されているとともに対応する突き当て部３０が固定されたスライドブロック３４と、各スライドブロック３４と円板部材３２とに両端部が連結したリンク３５とを備えている。突き当て部スライド機構３１は、モータが円板部材３２を軸心回りに回転することで、スライドブロック３４即ち突き当て部３０を支持台１２の径方向に沿って同時に同方向に移動させる。
また、フレームストック部１０は、２つの突き当て部３０－１のうち一方の近傍に基台１１から立設した支持板１４（図３に示す）を備えている。
開閉扉４０は、支持台１２の側方に配置され、支持台１２と突き当て部３０とを収容する領域を外部から仕切るものである。支持台１２と突き当て部３０とを収容する領域は、支持台１２の上面上に領域であって、複数の突き当て部３０で囲まれる領域である。開閉扉４０は、両表面が鉛直方向に沿って平坦に形成され、図３及び図４に示すように、幅方向の一端を中心に支持板１４に図示しないヒンジにより回転自在に支持されている。
開閉扉４０は、図３に点線で示す基台１１の外縁に沿いかつ２つの突き当て部３０－１間を閉鎖する位置と、基台１１の外縁に対して交差しかつ２つの突き当て部３０－１間を開放する位置とに亘って、幅方向の一端を中心に回転する。以下、開閉扉４０の幅方向の一端を中心とした回転動作を、開閉扉４０の開閉動作と記載する。
開閉扉４０は、２つの突き当て部３０－１間を閉鎖すると、外部から支持台１２上に環状フレーム２０２が載置されることを規制することとに、支持台１２上の環状フレーム２０２を外部に取り出すことを規制する。また、開閉扉４０は、２つの突き当て部３０－１間を開放すると、外部から支持台１２上に環状フレーム２０２が載置されることを許容することとに、支持台１２上の環状フレーム２０２を外部に取り出すことを許容する。
こうして、フレームストック部１０は、環状フレーム２０２を支持台１２に位置決めする突き当て部３０及び開閉扉４０を上面に環状フレーム２０２を載置する支持台１２の側方に配置することで、側方から支持台１２上への環状フレーム２０２の載置を可能としているとともに、側方から支持台１２上の環状フレーム２０２を外部に取り出すことを可能としている。また、実施形態１において、開閉扉４０は、オペレータが把持可能な取っ手４１を設けている。
センサ４２は、開閉扉４０が閉鎖されていることを検出し、検出結果を制御部１００に出力するものである。実施形態１では、センサ４２は、例えば、２つの突き当て部３０間を閉鎖した開閉扉４０を検出する近接センサ等が用いられる。
侵入部材５０は、リンク機構５３により開閉扉４０の開閉動作と連動して、支持台１２に載置された環状フレーム２０２の切り欠き２０９に向かって進退するものである。
侵入部材５０は、図３に示すように、支持台１２の周囲に一つ配置され、かつ基台１１に支持台１２の径方向に移動自在に設けられたスライド基台５１から立設した円柱状に形成されている。侵入部材５０の長手方向は、支持台１２の上下面に対して直交している、即ち、支持台１２に複数の環状フレーム２０２が重ねられる方向と平行である。スライド基台５１は、基台１１上のスライド支持基台５２（図４に示す）により、支持台１２の径方向にスライド自在に支持されている。
侵入部材５０は、シート貼着ユニット２によりシート２００に貼着される際に所望の向きとなる所定の向きで環状フレーム２０２が支持台１２上に載置されると、環状フレーム２０２の切り欠き２０９と相対する。
リンク機構５３は、開閉扉４０の開閉動作と、侵入部材５０の支持台１２に載置された環状フレーム２０２の切り欠き２０９への進退動作とを連動させるものである。リンク機構５３は、開閉扉４０が２つの突き当て部３０間を開放すると、スライド基台５１を支持台１２の径方向の外側に移動させて侵入部材５０を支持台１２に載置された環状フレーム２０２の切り欠き２０９から離すとともに、開閉扉４０が２つの突き当て部３０間を閉鎖すると、スライド基台５１を支持台１２の径方向の内側に移動させて侵入部材５０を支持台１２に載置された環状フレーム２０２の切り欠き２０９に向かって移動させる。
実施形態１では、リンク機構５３は、図４に示すように、第１の引っ張りコイルばね５４と、第２の引っ張りコイルばね５５とを備えている。第１の引っ張りコイルばね５４は、スライド基台５１と、開閉扉４０とに両端が取り付けられてこれらを互いに近づく方向に付勢する。第２の引っ張りコイルばね５５は、基台１１から立設しかつスライド基台５１よりも支持台１２の径方向の内側に設けられた立設柱１５と、スライド基台５１とに両端が取り付けられてこれらを互いに近づく方向に付勢する。
こうして、リンク機構５３は、開閉扉４０が開放されると、第１の引っ張りコイルばね５４がスライド基台５１を支持台１２の径方向の外側に引っ張って侵入部材５０を支持台１２に載置された環状フレーム２０２の切り欠き２０９から離す。リンク機構５３は、開閉扉４０が閉鎖されると、第２の引っ張りコイルばね５５がスライド基台５１を支持台１２の径方向の内側に引っ張って侵入部材５０を支持台１２に載置された環状フレーム２０２の切り欠き２０９に向かって移動させる。
リンク機構５３は、開閉扉４０が閉鎖すると、支持台１２に所定の向きで載置された環状フレーム２０２の切り欠き２０９内に侵入部材５０を侵入させる。また、リンク機構５３は、支持台１２に載置された環状フレーム２０２のうち少なくとも一つが所定の向きと異なる向きに載置されていると、開閉扉４０を閉鎖しようとしても侵入部材５０がこの少なくとも一つの環状フレーム２０２の外縁２０８の円弧部２０８－１に接触して、切り欠き２０９内に侵入することができない。
リンク機構５３は、図３に示すように、閉鎖許容規制部５６を備える。閉鎖許容規制部５６は、支持台１２に載置された環状フレーム２０２の全ての切り欠き２０９内に侵入部材５０が侵入すると、開閉扉４０が閉鎖することを許容し、支持台１２に載置された環状フレーム２０２の切り欠き２０９内に侵入部材５０が侵入しないと、開閉扉４０が閉鎖することを規制するものである。実施形態１では、閉鎖許容規制部５６は、スライド基台５１から開閉扉４０に向かって延びて形成されている。閉鎖許容規制部５６は、支持台１２に載置された環状フレーム２０２の切り欠き２０９内に侵入部材５０が侵入しないと開閉扉４０に干渉して、開閉扉４０が閉鎖することを規制し、支持台１２に載置された環状フレーム２０２の切り欠き２０９内に侵入部材５０が侵入すると開閉扉４０に干渉せずに、開閉扉４０が閉鎖することを許容する。
こうして、侵入部材５０は、リンク機構５３により、支持台１２に所定の向きで載置された環状フレーム２０２の切り欠き２０９に侵入すると開閉扉４０が閉鎖できるように設置されている。また、侵入部材５０は、リンク機構５３により、支持台１２に少なくとも一つが所定の向きと異なる向きで載置された環状フレーム２０２の切り欠き２０９に侵入しないと開閉扉４０が閉鎖することを規制するように設置されている。
また、実施形態１に係るフレームストック部１０は、図１及び図３に示すように、支持台１２に重ねて載置された複数の環状フレーム２０２のうちの最上方に位置する最上段の環状フレーム２０２が所定の高さに位置づけられたことを検出する検出センサ６０を備える。なお、実施形態１では、所定の高さとは、複数の突き当て部３０の上端と同一平面上となる高さである。検出センサ６０は、最上段の環状フレーム２０２が所定の高さに位置づけられたことを検出し、検出結果を制御部１００に出力する。
制御部１００は、フレームストック部１０を構成する上述した各構成要素をそれぞれ制御するものである。また、実施形態１において、制御部１００は、シートの貼着装置１を構成する上述した各構成要素をそれぞれ制御して、被加工物２０１及び環状フレーム２０２に対するシート２００の貼着動作をシートの貼着装置１に実行させるものである。制御部１００は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有し、コンピュータプログラムを実行可能なコンピュータである。
制御部１００の演算処理装置は、ＲＯＭに記憶されているコンピュータプログラムをＲＡＭ上で実行して、フレームストック部１０及びシートの貼着装置１を制御するための制御信号を生成する。制御部１００の演算処理装置は、生成した制御信号を入出力インターフェース装置を介してフレームストック部１０及びシートの貼着装置１の各構成要素に出力する。
また、制御部１００は、貼着動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニットとが接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。
次に、シートの貼着装置１のシート２００の貼着動作の一例を説明する。図５は、図１に示されたシートの貼着装置のフレームストック部に環状フレームを収容して開閉扉を閉める状態の一例を模式的に示す平面図である。図６は、図５に示されたフレームストック部の開閉扉を閉めた状態の一例を模式的に示す平面図である。図７は、図１に示されたシートの貼着装置のフレームストック部に環状フレームを収容して開閉扉を閉める状態の他の例を模式的に示す平面図である。図８は、図５に示されたフレームストック部の開閉扉を閉めた状態の他の例を模式的に示す平面図である。図９は、図６に示されたフレームストック部を模式的に一部断面で示す側面図である。図１０は、図９に示されたフレームストック部の突き当て部が環状フレームを位置決めした状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図１１は、図１０に示されたフレームストック部の昇降ユニットが環状フレームを上昇させた状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図１２は、図１１に示されたフレームストック部の支持台に載置された最上段の環状フレームをフレーム搬出ユニットが搬出する状態を模式的に一部断面で示す側面図である。
まず、シートの貼着装置１は、フレームストック部１０の開閉扉４０が開放されて、フレームストック部１０の側方から２つの突き当て部３０－１間に通されて、昇降ユニット２０側の突き当て部３０に環状フレーム２０２の外縁２０８の直線部２０８－２を突き当て、図５に示すように、支持台１２上に環状フレーム２０２が少なくとも１枚以上載置される。シートの貼着装置１は、フレームストック部１０に所定枚数の環状フレーム２０２が収容されると、図５に示すように、オペレータにより開閉扉４０が２つの突き当て部３０間を閉鎖する方向に回転する。
このとき、全ての環状フレーム２０２が所定の向きに支持台１２上に載置されていると、図６に示すように、侵入部材５０が、全ての環状フレーム２０２の切り欠き２０９内に侵入して、開閉扉４０が２つの突き当て部３０－１間を閉鎖する。また、少なくとも１枚の環状フレーム２０２が所定の向きと異なる向きに支持台１２上に載置されていると、図７に示すように、侵入部材５０が、全ての環状フレーム２０２の切り欠き２０９内に侵入できずに、閉鎖許容規制部５６により開閉扉４０の閉鎖が規制される。
図７に示すように、開閉扉４０を閉鎖できない場合には、シートの貼着装置１は、オペレータによりフレームストック部１０内の環状フレーム２０２の向きが確認、変更されて、全ての環状フレーム２０２が所定の向きで支持台１２上に載置される。なお、図５、図６及び図７は、支持台１２に大径環状フレーム２０２－１が複数枚載置される状態を示している。
また、シートの貼着装置１は、フレームストック部１０の支持台１２上に小径環状フレーム２０２－２が載置され、全ての小径環状フレーム２０２－２が所定の向きに支持台１２上に載置されていると、図８に示すように、侵入部材５０が、全ての小径環状フレーム２０２－２の切り欠き２０９内に侵入して、開閉扉４０が２つの突き当て部３０－１間を閉鎖する。
このように、シートの貼着装置１は、図９に示すように、フレームストック部１０の侵入部材５０が支持台１２上の環状フレーム２０２の切り欠き２０９内に侵入すると、開閉扉４０が閉鎖する。シートの貼着装置１は、センサ４２が開閉扉４０が閉鎖されていること（即ち、支持台１２上の全ての環状フレーム２０２が所定の向きであること）を検出し、検出結果を制御部１００に出力する。
シートの貼着装置１は、制御部１００がセンサ４２から開閉扉４０が閉鎖されていることを示す情報が入力すると、突き当て部スライド機構３１によりすべての突き当て部３０を支持台１２の径方向に沿って支持台１２の中心に向かって移動する。シートの貼着装置１は、図１０に示すように、複数の突き当て部３０が環状フレーム２０２の外縁２０８の直線部２０８－２に突き当たり、環状フレーム２０２の外縁２０８の直線部２０８－２を押圧して、環状フレーム２０２を支持台１２の所定の位置に位置決めする。
シートの貼着装置１は、制御部１００が突き当て部スライド機構３１によりすべての突き当て部３０を支持台１２の径方向に沿って支持台１２の外周に向かって移動する。シートの貼着装置１は、制御部１００が昇降ユニット２０により支持台１２及び支持台１２上の環状フレーム２０２を上昇させる。検出センサ６０が、最上段の環状フレーム２０２が所定の高さに位置付けられたことを検出すると、制御部１００に最上段の環状フレーム２０２が所定の高さに位置付けられたことを示す情報を出力する。
シートの貼着装置１は、制御部１００が検出センサ６０から最上段の環状フレーム２０２が所定の高さに位置付けられたことを示す情報が入力すると、昇降ユニット２０の支持台１２の上昇を停止する。シートの貼着装置１は、制御部１００がフレーム搬出ユニット７０を図示しない移動機構によりフレームストック部１０の上方まで移動させた後、フレームストック部１０に向かって下降させて、図１１に示すように、フレーム搬出ユニット７０の吸引保持部７１を最上段の環状フレーム２０２に接触させる。
シートの貼着装置１は、フレーム搬出ユニット７０の吸引保持部７１に最上段の環状フレーム２０２を吸引保持し、図１２に示すように、制御部１００が図示しない移動機構によりフレームストック部１０を、吸引保持した環状フレーム２０２が突き当て部３０の上方まで上昇させる。シートの貼着装置１は、制御部１００が図示しない移動機構により環状フレーム２０２を吸引保持したフレームストック部１０をシート貼着ユニット２まで移動させて、環状フレーム２０２をシート貼着ユニット２のチャックテーブル３の上面に搬入する。
その後、シートの貼着装置１は、シート貼着ユニット２により被加工物２０１及び環状フレーム２０２にシート２００を貼着する。なお、図９、図１０、図１１及び図１２は、支持台１２に大径環状フレーム２０２－１が複数枚載置される状態を示している。また、シートの貼着装置１は、開閉扉４０が閉鎖された後、侵入部材５０が支持台１２に載置された環状フレーム２０２の切り欠き２０９に侵入し続ける。このように、支持台１２は、重ねて載置された最上段の環状フレーム２０２が所定の高さに位置づけられ、侵入部材５０が切り欠き２０９に侵入した状態で環状フレーム２０２が搬出される。
また、シートの貼着装置１の制御部１００は、開閉扉４０の閉鎖がセンサ４２で検出されると、前述した図９、図１０、図１１及び図１２に示すように各構成要素を制御する。このために、シートの貼着装置１の制御部１００は、開閉扉４０の閉鎖がセンサ４２で検出されると、環状フレーム２０２が所定の向きに載置されたと判定し、フレーム搬出ユニット７０によるフレームストック部１０からの環状フレーム２０２の搬出を許容することとなる。
以上説明した実施形態１に係るシートの貼着装置１は、フレームストック部１０が支持台１２上に載置された環状フレーム２０２の切り欠き２０９に侵入する侵入部材５０と、侵入部材５０が切り欠き２０９に侵入しないと開閉扉４０の閉鎖を規制する閉鎖許容規制部５６と、開閉扉４０が閉鎖されていることを検出するセンサ４２等を備えるので、開閉扉４０が閉まらなければ環状フレーム２０２の向きが揃っていないと判定出来る。このため、シートの貼着装置１は、環状フレーム２０２の向きが誤った状態でシート２００が貼着されない。その結果、実施形態１に係るシートの貼着装置１は、所望の向きの環状フレーム２０２にシート２００を貼着することができるという効果を奏する。
また、実施形態１に係るシートの貼着装置１は、従来のフレームストック部のピンによる環状フレーム２０２の位置合わせから、フレームストック部１０が環状フレーム２０２の外縁２０８の直線部２０８－２に突き当たる突き当て部３０を備えるので、側方から環状フレーム２０２をフレームストック部１０の支持台１２に載置でき、オペレータが環状フレーム２０２を上げ下げする作業を抑制することができる。
また、実施形態１に係るシートの貼着装置１は、開閉扉４０に通常設けるセンサ４２を利用して、開閉扉４０が閉鎖されることを検出するため、環状フレーム２０２の向きを検出するために新たにセンサを設ける必要が無いという効果もある。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本発明では、シート２００は、粘着層の無い、熱可塑性樹脂からなる基材層のみのシートでも良い。
１ シートの貼着装置
２ シート貼着ユニット
１０ フレームストック部
１２ 支持台
３０ 突き当て部
４０ 開閉扉
４２ センサ
５０ 侵入部材
７０ フレーム搬出ユニット
１００ 制御部
２００ シート
２０１ 被加工物
２０２ 環状フレーム
２０７ 開口
２０８ 外縁（側面）
２０９ 切り欠き

Claims (2)

  1. 外周の所定の位置に切り欠きを備える環状フレームに、該環状フレームの開口を塞ぐシートを貼着し、該開口に該シートを介して被加工物を固定するシート貼着装置であって、
    該環状フレームが重なって収容されるフレームストック部と、該フレームストック部から該環状フレームを搬出するフレーム搬出ユニットと、該環状フレームと該被加工物に該シートを貼着するシート貼着ユニットと、を備え、
    該フレームストック部は、
    該環状フレームが重なって載置される支持台と、
    該支持台の周囲に立設して該環状フレームの側面が突き当たり、該支持台の所定の位置に該環状フレームを位置決めする突き当て部と、
    該支持台の側方で、該支持台と該突き当て部とを収容する領域を仕切る開閉扉と、
    該開閉扉が閉鎖されている事を検出するセンサと、
    該開閉扉の開閉動作と連動して、該支持台に載置された該環状フレームの該切り欠きに向かって進退する侵入部材と、
    各構成要素を制御する制御部と、を備え、
    該侵入部材は、
    該支持台に所定の向きで載置された該環状フレームの該切り欠きに侵入すると該開閉扉が閉鎖できるように設置され、
    該制御部は、
    該開閉扉の閉鎖が該センサで検知されると、該環状フレームが所定の向きに載置されたと判定し、該フレーム搬出ユニットによる該フレームストック部からの該環状フレームの搬出を許容するシートの貼着装置。
  2. 該支持台は、昇降ユニットに固定され、重ねて載置された最上段の該環状フレームが所定の高さに位置づけられ、該侵入部材が該切り欠きに侵入した状態で該環状フレームが搬出される請求項１に記載のシートの貼着装置。
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