JP4408694B2 - Adsorption device - Google Patents
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Description
本発明は、ソーラーセルやウエハや液晶ガラス基板等の平板状の物品の吸着を可能にするように形成された吸着装置に関する。 The present invention relates to a suction device formed to enable suction of flat articles such as solar cells, wafers, and liquid crystal glass substrates.
平板状の物品として例えば多数枚積層支持された太陽電池基板からなる薄板を移送のために吸着支持する装置としては、最上段の薄板の四隅部分を4つの吸着パッドで吸着すると共に、薄板の中心位置に押圧部材を設け、これによって薄板の中心位置を吸着位置より少し突き出すように押し付け、薄板を曲げることにより、最上段の薄板を二枚目以後の薄板から分離させて吸着搬送可能にした積重薄板の分離装置及び方法が提案されている。(特許文献1参照)。
しかしながら、このような吸着装置では、薄板を曲げるため、曲げる程度に一定の制限を設けるとしても、曲げ応力によって薄板に微小クラック等の欠陥が発生する可能性が高くなる。又、このように4箇所の離れた位置に固定して設けた4個の吸着パッドで薄板を吸着する装置では、吸着装置の製造時の精度の点や使用に伴うパッド位置の変動やパッドの磨耗等により、4個の吸着パッドの吸着面が同一平面にならず、吸着時に薄板に不均一な集中吸着力がかかり、薄板が不可避的に相当程度曲げられることが多く、上記従来技術の装置のように中心点押し曲げ分離をしない場合でも、本来的に薄板に割れやクラックが発生する可能性が高いという問題がある。 However, in such an adsorption device, since the thin plate is bent, there is a high possibility that a defect such as a microcrack is generated in the thin plate due to the bending stress even if a certain limit is imposed on the bending degree. In addition, in the device that sucks the thin plate with the four suction pads fixedly provided at four positions in this way, the accuracy of the suction device at the time of manufacture, the fluctuation of the pad position accompanying use, the pad Due to wear or the like, the suction surfaces of the four suction pads are not flush with each other, and a non-uniform concentrated suction force is applied to the thin plate during suction, and the thin plate is inevitably bent to a considerable extent. Even when the center-point push-bending separation is not performed as described above, there is a problem that there is a high possibility that the thin plate is inherently cracked or cracked.
又、積層支持された薄板は基準となる水平面から多少傾斜していることが多いが、このような場合に、4個の吸着パッドを同一平面性を維持しつつ薄板の傾斜に合わせるのは難しく、吸着不良が発生を防止するのが難しいという問題もある。 In addition, the laminated and supported thin plates are often slightly inclined from the reference horizontal plane. In such a case, it is difficult to match the four suction pads to the inclination of the thin plate while maintaining the same flatness. There is also a problem that it is difficult to prevent the occurrence of poor adsorption.
そこで本発明は、このような問題を解決し、厚みの薄い平板状物品であっても割れやクラックを発生させることがなく、確実に吸着支持することができる吸着装置を提供することを課題とする。又、上記に加えて、平板状物品の高速移送を可能にする吸着装置を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has an object to solve such a problem and to provide an adsorption device that can reliably adsorb and support cracks and cracks even if the flat plate-like article is thin. To do. Another object of the present invention is to provide a suction device that enables high-speed transfer of a flat article.
本発明は上記課題を解決するために、請求項1の発明は、平板状の物品の吸着を可能にするように形成された吸着装置において、
前記物品と同じ大きさで表面が平面になっていて複数の開口を備えた一面側部分と前記吸着のための負圧形成用の部材が接続される接続口が設けられていて前記一面側部分との間で空間部を形成する他面側部分とを備えたパッド部材と、該パッド部材を支持し該パット部材の前記平面に直角な方向への動きと任意の方向への傾斜とを可能にする支持手段と、を有し、
前記支持手段は、前記パッド部材に対向するように設けられ四角形の枠状に形成された支持部材と、前記パッド部材と前記支持部材との間に設けられ前記パッド部材を前記直角な方向のうち前記支持部材から離れる方向に付勢するバネと、それぞれ前記支持部材と前記パッド部材とに設けられた支持部分及び被支持部分であって前記離れる方向の反対方向に広がった傾斜にされていて前記四隅部分の内側に前記支持部材と一体形成された傾斜面からなる支持部分及び前記傾斜面に接触したときに該傾斜面で支持される皿状のネジ頭からなる接触部とネジ部とを備え該ネジ部が前記パッド部材にネジ結合されたネジ部材からなる被支持部分と、を有する、
ことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a suction device formed to enable suction of a flat article.
The one surface side portion provided with a connection port to which a negative pressure forming member for adsorbing is provided and a one surface side portion having a plurality of openings having the same size as the article and having a flat surface possible a pad member and a second surface portion for forming the space portion, and an inclined downward motion in any direction of the pad member to a direction perpendicular to the plane of the support and the pad member between the And supporting means for
The support means is provided so as to face the pad member and is formed in a rectangular frame shape, and is provided between the pad member and the support member. A spring urging in a direction away from the support member, and a support part and a supported part provided in the support member and the pad member, respectively , which are inclined to spread in the opposite direction of the separation direction , A support portion made of an inclined surface integrally formed with the support member inside the four corner portions, and a contact portion and a screw portion made of a dish-shaped screw head supported by the inclined surface when contacting the inclined surface. The threaded portion has a supported portion made of a threaded member screwed to the pad member ;
It is characterized by that.
請求項2の発明は、平板状の物品の吸着を可能にするように形成された吸着装置において、
前記物品と同じ大きさで表面が平面になっていて複数の開口を備えた一面側部分と前記吸着のための負圧形成用の部材が接続される接続口が設けられていて前記一面側部分との間で空間部を形成する他面側部分とを備えたパッド部材と、該パッド部材を支持し該パット部材の前記平面に直角な方向への動きと任意の方向への傾斜とを可能にする支持手段と、を有し、
前記支持手段は、前記パッド部材に対向するように設けられ四角形の枠状に形成された支持部材と、該支持部材の前記四角形の四隅部分の中間の位置のそれぞれに取り付けられた外側バネ掛止板と、前記四角形の中心位置に前記それぞれの外側バネ掛止板に対向するように前記パッド部材に取り付けられた内側バネ掛止板と、前記それぞれの外側掛止板と内側掛止板の両端部の間に前記平面の方向に掛止されたそれぞれ2本の引っ張りバネと、を有し、該引っ張りバネで引っ張ることによって前記一面側部分を一定位置に位置保持することを特徴とする。
The invention of
The one surface side portion provided with a connection port to which a negative pressure forming member for adsorbing is provided and a one surface side portion having a plurality of openings having the same size as the article and having a flat surface possible a pad member and a second surface portion for forming the space portion, and an inclined downward motion in any direction of the pad member to a direction perpendicular to the plane of the support and the pad member between the And supporting means for
The support means includes a support member provided to face the pad member and formed in a rectangular frame shape , and an outer spring latch attached to each of intermediate positions of the four corners of the support member. A plate, an inner spring retaining plate attached to the pad member so as to face the respective outer spring retaining plate at a center position of the quadrangle, and both ends of the respective outer retaining plate and the inner retaining plate Each of which has two tension springs hooked in the direction of the plane between the portions, and the one surface side portion is held in a fixed position by being pulled by the tension springs .
以上の如く本発明によれば、請求項1の発明においては、パッド部材が設けられていて、その一面側部分が、平板状の物品とほぼ同じ大きさで表面が平面になっていて多数の開口を備えているので、一面側部分の表面が平板状物品に接触されたときに開口の中が負圧にされると、物品と一面側部材の表面との間に存在していた空気が開口の中に吸引されて物品が表面に吸着される。この場合、表面が平面になっているので、平板状の物品の平板面が表面の平面に沿い、吸着力を受けたときに、一平面において多数の開口で均一的に多点支持されることになる。
As described above, according to the present invention, in the invention of
その結果、物品に曲げや剪断の大きな外力がかかることがなく、物品が例えばソーラーセルのように0.3mm程度の薄肉の平板であっても、破損したりクラックができるような不具合が発生することがない。又、吸着過程でも、開口が多数存在するので、平板状の物品は多点の分布吸引力によって分散した力で表面に引きつけられるので、衝撃的に吸着されることがなく、この点でも物品の割れが確実に防止される。 As a result, there is no bending or shearing external force applied to the article, and even if the article is a thin flat plate of about 0.3 mm like a solar cell, for example, there is a problem that it can be broken or cracked. There is nothing. In addition, since there are a large number of openings in the adsorption process, the flat article is attracted to the surface by the force dispersed by the multipoint distributed suction force, so it is not adsorbed by impact, and this point also Cracking is reliably prevented.
パッド部材の他面側部分には、吸着のための負圧形成用の部材が接続される接続口が設けられていて一面側部分との間で空間部を形成するので、負圧形成用の部材に負圧が形成されると、接続口から開口の中である空間部が負圧になり、上記の如く物品を表面に吸着することができる。 The other surface side portion of the pad member is provided with a connection port to which a member for forming a negative pressure for suction is connected to form a space with the one surface side portion. When a negative pressure is formed on the member, the space in the opening from the connection port becomes a negative pressure, and the article can be adsorbed on the surface as described above.
又支持手段が設けられていて、この手段が、パッド部材の平面に直角な方向への動きを可能にするようにパッド部材を支持するので、平板状の物品を吸着するときにパッド部材の表面が物品に接触するときにパッド部材がその方向へ動き、両面を確実に接触させることができる。更に、支持手段はパッド部材の任意の方向への傾斜を可能にしているので、吸着すべき平板状の物品の平板面の角度とパッド部材の表面の角度とが一致しないときでも、パッド部材を傾斜させて物品の表面に沿わせることができる。その結果、両表面間で速く確実に負圧が形成され、物品を迅速且つ確実に吸着することができる。 Support means is also provided, and this means supports the pad member so as to enable movement in a direction perpendicular to the plane of the pad member. When the pad contacts the article, the pad member moves in that direction, so that both sides can be reliably brought into contact with each other. Further, since the support means enables the pad member to be inclined in an arbitrary direction, the pad member can be mounted even when the angle of the flat plate surface of the flat article to be sucked does not coincide with the angle of the surface of the pad member. It can be tilted along the surface of the article. As a result, a negative pressure is quickly and reliably formed between both surfaces, and the article can be adsorbed quickly and reliably.
この場合、パッド部材の表面が物品とほぼ同じ大きさになっているので、1つの表面で物品を吸着することになるので、表面に直角な方向への動きや表面の傾斜を可能にする機構が1組のものでよくなり、物品の割れが防止され吸着が確実にされた吸着装置の構造を簡単なものにすることができる。 In this case, since the surface of the pad member is almost the same size as the article, the article is adsorbed by one surface, so that the mechanism can be moved in a direction perpendicular to the surface and the surface can be inclined. However, the structure of the adsorption apparatus in which the cracking of the article is prevented and the adsorption is ensured can be simplified.
又、上記支持手段が、パッド部材に対向するように設けられた支持部材と、パッド部材と支持部材との間に設けられパッド部材をその表面に直角な方向のうち支持部材から離れる方向に付勢するバネとを有するので、支持部材を上記直角な方向に動かして表面を平板状の物品に接触させるときにバネの弾性力を使用することができる。その結果、接触時に緩衝された適度な力を物品に加えることができる。 Further, the support means is provided so as to face the pad member, and the pad member provided between the pad member and the support member is attached in a direction away from the support member in a direction perpendicular to the surface. Therefore, the elastic force of the spring can be used when the support member is moved in the perpendicular direction to bring the surface into contact with the flat article. As a result, a moderate force buffered at the time of contact can be applied to the article.
又、パッド部材と支持部材とに支持部分及び被支持部分を設けて、支持部分を前記離れる方向からパッド部材を支持可能な方向に傾斜した傾斜面とし、被支持部分を傾斜面に接触したときに傾斜面で支持される接触部を備えた構成にするので、バネの反発力を傾斜面で受けることによってパッド部材を支持部材で支持することができる。 Also, when the pad member and the support member are provided with a support portion and a supported portion, and the support portion is an inclined surface inclined in a direction in which the pad member can be supported from the above-mentioned direction, and the supported portion is in contact with the inclined surface Therefore, the pad member can be supported by the support member by receiving the repulsive force of the spring at the inclined surface.
このような傾斜面は、パッド部材を安定して支持できるようにパッド部材の形状や動かされる方向等に合わせてパッド部材の表面の傾斜が可能なように適当な位置及び数になるように設計される。そして、被支持部分の接触部の一部分が傾斜面に沿って動いたり傾斜面から離れたりすることにより、パッド部材の表面が任意の方向に傾斜可能になる。 Such an inclined surface is designed to have an appropriate position and number so that the surface of the pad member can be inclined in accordance with the shape of the pad member or the direction in which the pad member is moved so that the pad member can be stably supported. Is done. A part of the contact portion of the supported portion moves along the inclined surface or moves away from the inclined surface, whereby the surface of the pad member can be inclined in an arbitrary direction.
又、吸着装置で平板状の物品を吸着して移送するようなときには、物品を吸着した状態で吸着装置を高速で水平搬送させ、搬送能率を高めるためにストッパー等で吸着装置を急速停止させるような運転がされることも多い。そのような場合には、加速時や特に停止時にパッド部材が表面の方向に大きな力を受けることになる。そのとき、パッド部材の支持部が傾斜面になっているので、バネの反発力で傾斜面に接触している被支持部分の接触部が傾斜面を登ることによって表面の方向に動くため、そのように動くときに被支持部分は傾斜面を登るときのバネの反発力の分力や傾斜面からの摩擦抵抗力を受け、これらがパッド部材の停止時の適度な減速抵抗力になり、停止時の減速加速度を小さくすることができる。その結果、パッド部材の表面に吸着支持された平板状の物品が表面から位置ずれしたり洛脱するような不具合を防止することができる。従って、吸着装置を高速移動に適したものにすることができる。
請求項2の発明によれば、パッド部材を一定位置に保持すると共に、その離れる方向への動きと任意の方向への傾斜とが可能になり、パッド部材をフローティング状に支持することができる。又、平面方向バネ力によって生ずる十分緩和された支持力及び緩衝作用により、一面側部分が物品に接触するときの衝撃を極めて効果的に防止することができる。更に、上記バネ力により、一面側部分を平板状の物品の面に沿わせて、確実に吸着作用を発生させることができると共に、吸着面11の傾斜を復元させることができる。
Also, when a flat article is adsorbed and transferred by the adsorber, the adsorber is horizontally conveyed at a high speed while the article is adsorbed, and the adsorber is rapidly stopped by a stopper or the like in order to increase the conveyance efficiency. There are many cases where the driver is driven. In such a case, the pad member receives a large force in the direction of the surface when accelerating or particularly when stopping. At that time, since the support part of the pad member is an inclined surface, the contact part of the supported part that is in contact with the inclined surface by the repulsive force of the spring moves in the direction of the surface by climbing the inclined surface. The supported part receives the component of the repulsive force of the spring when climbing the inclined surface and the frictional resistance force from the inclined surface, and these become the appropriate deceleration resistance force when the pad member is stopped. Deceleration acceleration at the time can be reduced. As a result, it is possible to prevent a problem that the flat article adsorbed and supported on the surface of the pad member is displaced from the surface or falls off. Therefore, the adsorption device can be made suitable for high-speed movement.
According to the second aspect of the present invention, the pad member can be held at a fixed position, can be moved away from the pad member, and can be tilted in an arbitrary direction, so that the pad member can be supported in a floating state. In addition, due to the sufficiently relaxed supporting force and buffering action generated by the planar spring force, it is possible to prevent the impact when the one surface side portion contacts the article very effectively. Furthermore, the above-described spring force can cause the one surface side portion to be along the surface of the flat plate-like article so as to surely generate an adsorption action and restore the inclination of the
図1は本発明を適用した吸着装置の全体構成の一例を示し、図2はパッドを含む下部材の構成例を示す。
吸着装置Aは、平板状の物品として本例ではソーラーセルからなる四角形状のワークWの吸着を可能にするように形成されていて、一面側部分であるパッド1と他面側部分であるカバー2とを備えたパッド部材である下部材3と支持手段を構成する支持部材である上部材4と支持手段を構成する支持機構部分となる係合部5とを有する。下部材3はワークWの形状に合わせて平面が四角形状に形成されている。又、上部材4は本例では下部材3と同じ形状で枠状になっていて下部材3と対向するように設けられている。ワークWがウエハのように円形であれば、下部材3及び上部材4は通常円形にされる。
FIG. 1 shows an example of the overall configuration of a suction apparatus to which the present invention is applied, and FIG. 2 shows an example of the configuration of a lower member including a pad.
The suction device A is formed as a flat article so as to enable suction of a rectangular workpiece W made of a solar cell in this example, and the
パッド1は、ワークWとほぼ同じ大きさで表面である吸着面11が平面になっていて多数の開口として本例では16個の吸気口12を備えていて、ゴムや軟質樹脂等でできている。吸気口12は、ワークWを安定して吸着支持できるように、吸着面11の全面に分散してある程度均一状に設けられる。
The
カバー2には、ワークWの吸着のための負圧形成用の部材として吸気管100が接続される接続口21が設けられている。そしてカバー2は、パッド1との間で吸着時には閉ざされた空間部となる空気通路22を形成している。この空気通路22は、本例では、パッド1とカバー2との間に仕切部材23を介装することによって形成されている。又、空気が吸気口12と接続口21とを円滑に流れるように管路状に形成されているが、管路を広げたり導通させた空間状になっていてもよい。
The
上部材4は、下部材3を一定位置として上部材4に対して一定の平面位置及び間隔に保持可能なように形成されている。即ち、係合部5と組み合わせられて下部材3を支持可能になっている。そして係合部5は、上部材4と下部材3とに介在して下部材3の吸着面11に直角な方向である上下Z方向への動きと任意の方向への傾斜とを可能にするように下部材3を支持している。上部材4には、この例では4本の連結軸200がネジ結合されていて、更に連結軸200が上方で構造体300によって一体結合され、吸着装置Aを含めた全体がワーク搬送体となり、これが適当な搬送機に取り付けられてワークWが搬送されることになる。
The
このような係合部5は、本例では、下部材3を上下Z方向のうち上部材4から離れる方向である下Z1 方向に付勢するように上部材3と下部材4の間に設けられたバネ51と、下部材3と上部材4とに設けられた支持部分及び被支持部分として上部材4に設けられたX方向傾斜面52及び下部材3に設けられたネジ部材53とを有する。
In this example, such an engaging portion 5 is provided between the
X方向傾斜面52は、四角形の枠状になっている上部材4の四隅部分に上部材4と一体形成されていて、Z1 方向から下部材3を支持可能な方向として上部材4で外側に広がった傾斜にされている。ネジ部材53は、X方向傾斜面52に接触したときにこの面で支持案内される接触部として皿状のネジ頭54を備えている。
X direction inclined
支持部分は上記のようにX方向傾斜面52を備えているが、本例では更にX方向に直角なY方向に向いたY方向傾斜面55を設けて、この傾斜面とX方向傾斜面52とが隅で接続するように形成されている。そして、ネジ頭54が両傾斜面52及び55に接触することにより、下部材3のXYZ方向の位置が定められている。なお、下部材3が下Z1 方向に付勢されると共に、ネジ頭54がX方向傾斜面52に接触すれば、それによって下部材3は一定位置に保持されるが、このようにネジ頭54をXY方向の両傾斜に接触させるようにすれば、支持状態が一層安定すると共に、下部材が動くときにその動きを両傾斜面で案内することができる。
The support portion is provided with the X-direction inclined
ネジ部材53は、ネジ頭54が形成された軸部56の先端にネジ部57を備えていて、ネジ部57が下部材3のカバー2にネジ結合されることによって下部材3に取り付けられている。なお、ネジ部57を下からナットで更に固定するようにしてもよい。被案内部をこのようなネジ部材53にすれば、ネジ頭54のZ方向位置を任意に調整することができる。なお、ネジ頭54は傾斜面に接触するようになっているので、ネジ部材53をある程度の精度で製作すれば、これを下部材3に固定して取り付けることができる。又、下部材3と一体にすることも可能である。
The
図3(a)は、吸着装置を検査装置として使用するときの移載搬送系を簡略にして示した図である。この搬送系は、製作工程が終了した検査前のソーラーセルからなるワークWを上方に案内しつつ上昇可能なように多数枚積載支持しているカセット等からなるワーク支持枠体400、ワークWの検査装置500を構成しワークWが移載される搬入テーブル501、吸着装置Aに上下Z方向及び吸着装置の動かされる方向である横X方向に昇降及び移動の二次元動作をさせる移載装置600、吸着装置をその移動端で停止させて位置決めするストッパー700、等で構成されている。
FIG. 3A is a diagram schematically showing a transfer transport system when the suction device is used as an inspection device. This transport system includes a
検査装置500は、詳細説明を省略するが、ワークWの表面を撮影し画像処理して割れの有無やその状態を検査したり、ワークWに疑似太陽光を照射してその品質特性を検査するような装置であり、図3(b)に示す如く、本例では90°間隔の4ステーションのインデックス装置を構成する前記搬入テーブル501、中間テーブル502、検査テーブル503、搬出テーブル504を有する。
Although the detailed description is omitted, the
移載装置600は、本例ではロッドレスシリンダからなる昇降機601及び横移動機602で構成されている。なお、図3(c)に示す如く、移載装置600としてロボット800を採用してもよい。ロボット800は、図示を省略している本体部分に取り付けられ中心軸C1 を中心として回転される第1アーム801、これに連結され中心軸C2 を中心として回転される第2アーム802、ボールネジからなる昇降機803、等によって構成されている。
In this example, the
移載装置600には前記ストッパー700が設けられる。本例のストッパー700は、横移動機602の両端部分で昇降機601を緩衝しつつ停止させるように構成されていて、昇降機の横移動を停止させることによってワークWを停止させている。
The
図4はワーク支持枠体400の上部のワーク分離部分の構造を示す。この部分には、支持枠体400について説明すれば、ワークWを囲うガイド枠401、その中の4箇所にあって図示しない空気系から圧縮空気が供給されるエアーナイフ部402、等が設けられている。エアーナイフ部402は、図示のように、ワークWの四隅部分に20°程度下に向いた矢印の方向に空気を吹き出すように配設されている。又、ワークWの上昇及び最終ワークWn の分離のために下部支持吸着パッド403が設けられている。
FIG. 4 shows the structure of the workpiece separation portion at the top of the
本発明を適用した以上のような吸着装置は次のように使用されてその作用効果を発揮する。
支持枠体400には、ワークWが所定枚数として例えば100枚程度積載支持されていて、その最上段のワークW1 が常に上端の位置Pになるようにされる。又、吸着装置Aのパッド1の吸着面11は、ワークWの真上で位置Pより高い位置Qになっている。このような状態を仮に初期状態とすれば、この状態から吸着装置を使用した検査作業が開始される。
The adsorbing apparatus as described above to which the present invention is applied is used in the following manner and exhibits its effects.
The
まず移載装置600の昇降機601が作動し、吸着装置Aを下降させて支持枠体400の最上段のワークW1 に接触する位置にする。このとき、吸着装置Aのパッド1のある下部材3は、バネ51で下Z1 方向に付勢されていると共に、ネジ部材53のネジ頭54が上部材4の傾斜面52、55で支持されることにより、上部材4からフローティング状に支持されているので、接触によってバネ51が僅かに圧縮されることになり、ワークには衝撃力がかからず、ワークの損傷等が確実に防止されている。
First, the
又、吸着装置Aのパッド1の吸着面11が平面になっているので、同様に平面になっているワークWと面接触する。その結果、従来の吸着装置では、独立した4箇所の吸着パッドが同一平面上にならないことが多いため、ワークWに不均一な4点集中荷重がかかり、ワークWが曲げられて破損するような不具合があったが、本発明を適用した本例の吸着装置によれば、このようなワーク破損の問題が完全に解決される。
In addition, since the
又、パッド1の吸着面11と支持枠体400に多数枚積載支持されているワークのうちの最上段ワークW1 とは、本来的に完全に一致する面にはならず、僅かであっても両面の間に傾斜角が生ずることが多く、又、ワークWのうち上方で空気を吹き付けられている部分では、その影響によってワークW1 の面が僅かに傾斜する可能性もあるが、パッド1のある下部材3が上部材4からフローティング状に支持されていて任意の方向への面傾斜が可能になっているため、パッド1をワークW1 の傾斜に沿わせて、両面を一致させて確実に真空吸着可能な状態にすることができる。
Further, the
図5はこのときの状態を示す。なお図では、分かりやすくするために傾斜角θを実際よりも大きくして示している。
(a)のように、上部材4がZ1 方向に下降してパッドの吸着面11の一端側11aが傾斜したワークW1 に当たると、(b)に示す如く、上部材4が更に下降することによってワークに当たった一端側11aの方のバネ511 が圧縮され、ワークに当たっていない側のバネ512 は、下部材3をZ1 方向に付勢して伸ばした最初の状態をほぼ維持し、ネジ部材53のネジ頭54が傾斜面52に支持された状態で下部材3の吸着面11の他端側11bがZ1 方向に更に下がり、吸着面11が角度θだけ傾斜してその全体がワークW1 に沿うことになる。従って、吸着面11とワーク面とが最初に一致していない場合でも、両面が接触してワークを確実に吸着することができる。
FIG. 5 shows the state at this time. In the drawing, the inclination angle θ is shown larger than the actual angle for easy understanding.
(A) As in, the
吸着装置Aが一定位置まで下降すると、図示しない真空系の電磁弁が開になる等によって真空系が作動し、吸気管100を介して空気通路22の空気が吸い出されてその中が負圧になり、同一平面上に配置された16個の吸気口12の部分でワークW1 が吸着される。このときには、ワークには、従来の吸着装置のように4点の不均一な集中力からなる吸着力がかかるのではなく、多点等分布状の同じ負圧吸着力が作用するので、ワークの支持状態が極めて良い。その結果、ワークが曲げられて破損するような不具合が確実に防止される。
When the suction device A is lowered to a certain position, a vacuum system is actuated, for example, by opening a vacuum solenoid valve (not shown), and the air in the
ワークW1 が吸着されると、昇降機601が作動して吸着装置Aが上昇する。このときには、ワークWの上方部分に下向きに常時吹きつけている空気のエアーナイフ作用により、吸着力の作用していないW2以下のワークがW1 から離されて、ワークW1 だけが吸着装置Aに吸着されて上昇する。
When the work W 1 is sucked, the
吸着装置AがワークW1 を吸着して上昇すると、移載装置600の横移動機602がこれをX1 方向に移動させ、吸着装置Aをそれぞれ検査装置500の搬入テーブル501上の所定位置に停止させる。このときには、吸着装置Aは速い速度で動くと共に、その移動端で昇降機601がストッパー700によって停止されることによって停止される。その結果、下部材3のパッド1従ってこれに吸着支持されているワークWに加速時の慣性力及び停止時のより大きな慣性力が作用することになる。
When the suction device A attracts and lifts the workpiece W 1 , the
図6は、吸着装置AがX1 方向に移動してその上部材4がストッパー700に当たって停止するときの状態を示す。なお、図では仮に吸着装置Aの上部材4が直接ストッパー700に当たって停止するように示している。
Figure 6 shows a state in which adsorber A is the
ストッパー700は緩衝効果を持つように表面にゴムや軟質の樹脂材等が貼付されているものであるが、上部材4がストッパー700に当たると急停止することになる。そのため、上部材4の急停止に対応して下部材3を停止させる必要がある。これに対して本発明を適用した吸着装置では、同図(b)及び(c)に示す如く、X方向傾斜面52に接触していてバネ51の圧縮反発力Fで下部材3を保持していたネジ部材531 のネジ頭541 が、傾斜面52から下がる方向のバネ分力F1 及び登る方向に対して抵抗になる摩擦力fを受けつつ傾斜面52を登ることになる。
The
その結果、下部材3は、傾斜面で案内される安定した動きをしつつ、適度なブレーキ作用の下に急速に停止する。なお、傾斜面52のような支持案内部分を設けず、バネ51だけで下部材3を支持する場合には、下部材3の停止力がバネのX方向変位によって生ずる力だけになり、その力が弱いと共に前記の傾斜面の摩擦抵抗のような付加的減衰力が生じないため、下部材3の過度な動きが往復動作となって比較的長い時間継続し、下降及びワーク移載動作が迅速に行われなくなる。又、傾斜面でなくネジ頭54から間隙を持った垂直な停止案内面を設けるような場合には、下部材3の停止時に下部材3に衝撃力が生じて、ワークW1 と吸着面11との間でスリップが生してワークW1 が吸着面からX1 方向に位置ずれしたり洛脱するおそれもある。本例の吸着装置によれば、このような不具合が確実に防止される。
As a result, the
なお、本例の吸着装置では、Y方向傾斜面55が設けられているので、同図(d)に示す如く、X2 方向のネジ部材532 でX方向傾斜面52から離れたネジ頭542 はY方向傾斜面55に接触してX方向の移動を案内されることになるため、下部材3の動きが安定する。ねじ部材531 はX方向傾斜面52に接触してこれを登るが、(e)に示すようにY方向にはフローティング状態になる。
In the suction device of this example, since the Y direction inclined
以上のようにしてワークW1 を確実に吸着支持した吸着装置Aは、搬入テーブル501の上方から下降してその少し上の位置で停止し、それによってこの吸着装置Aの真空系が開放されると共に真空破壊空気が供給され、空気通路22内が負圧から大気圧を僅かに超える程度の圧力になり、ワークW1 の吸着が解除され、ワークW1 が搬入テーブル501の上に下ろされる。
The suction device A that reliably sucks and supports the workpiece W 1 as described above descends from above the carry-in table 501 and stops at a slightly higher position, thereby opening the vacuum system of the suction device A. At the same time, the vacuum breaking air is supplied, the pressure in the
このとき、検査装置500のインデックス装置では、中間テーブル502及び検査テーブル503上にはそれぞれ待機ワークWa及び検査中ワークWbが乗っている。搬出テーブル504は、その上に乗っていた搬出ワークWcが本発明の吸着装置A又は他の搬出装置によって図示しない製品カセットに移載されて空いた状態になっている。なお、製品は通常検査結果によって数種類のカセットに分けて積載される。搬入テーブル501にワークW1 が乗せられると、検査ワークWbの検査が終了し、インデックス装置が90°回転し、ワークW1 、Wa、WbがそれぞれワークWa、Wb、Wcになり、次の検査作業が開始される。
At this time, in the index device of the
ワークW1 を脱着した吸着装置Aは、これまでと反対の動作をして、上昇及びX1 からX2 方向への横移動をして初期位置に復帰する。これにより、検査のためにワークW1 を移載する1工程が終了する。この1工程の時間は例えば2秒程度である。従って、吸着装置は平均的に250mm/s程度の速度で動き、昇降及び移動の動作端ではある程度衝撃的な動きになるが、本例の吸着装置では、バネと傾斜面とを巧みに組み合わせて上部材3をフローティング状にすると共に支持案内させているので、このような使用条件においても極めて良好に作動する。
The suction device A with the workpiece W 1 attached / detached moves in the opposite direction, and ascends and moves laterally in the X 1 to X 2 direction to return to the initial position. Thus, one step of transferring the workpiece W 1 for inspection is completed. The time for this one step is, for example, about 2 seconds. Therefore, the suction device moves at an average speed of about 250 mm / s, and it moves to some extent at the moving and lifting movement ends. However, in the suction device of this example, the spring and the inclined surface are skillfully combined. Since the
吸着装置Aは、このようにしてワーク支持枠体400の次のワークW2 以下のワークを順次移載する。このときには、ワークW2 以下のワークが下部支持吸着パッド403によって順次P位置になるようにされる。
In this way, the suction device A sequentially transfers workpieces subsequent to the workpiece W 2 after the
以上では、吸着装置Aが図3(a)の横移動式移載装置600で移動される場合について説明したが、同図(c)のロボット800で移動される場合には、吸着装置Aが、ボールネジ機構の昇降機803で昇降され、中心軸C1 及びC2 を中心とした第1及び第2アーム801、802の回転動作によって移動されることになる。ロボット800では、ストッパー700は設けられないが、線移動の加速度及び回転による角加速度が合成された運動になるため、この場合にもワークWに大きな慣性力が作用するが、吸着装置Aはこのように動きを許容してワークWを良好に移載させることができる。
The case where the suction device A is moved by the lateral movement
図7は本発明を適用した吸着装置の他の例を示す。
本例の吸着装置は、図1のものに較べて、パッド部材である下部材3のカバー2内に直接凹溝を設けて、これを空気通路22とし、別の仕切部材23を省略していること、下部材3の支持手段を構成する支持機構部分となる係合部6を、図1の吸着装置の上下方向のバネ51と傾斜面52、55とネジ部材53に代えて、上部材4の均一的に配置された複数箇所として4箇所の位置に均一に配置して取り付けたバネ掛止部である外側バネ掛止板61、下部材3に取り付けた他のバネ掛止部である内側バネ掛止板62、及び、それぞれの外側バネ掛止板61の位置として本例では両端部の位置から内側バネ掛止部62の対向する位置まで複数の対称状の方向としてX方向及びY方向に取り付けた複数のバネとして合計8本の引っ張りバネ63によって構成していること、等の点で相違している。
FIG. 7 shows another example of the adsorption apparatus to which the present invention is applied.
The suction device of this example is provided with a concave groove directly in the
本例の吸着装置によれば、下部材3は、8本の引っ張りバネ63が内側バネ掛止板62をXY方向に均一に引っ張ることにより、下部材3を一定位置に位置保持すると共に、Z方向への動きと任意の方向への傾斜とを可能にし、下部材3がフローティング状に支持されている。
According to the suction device of the present example, the
本例の吸着装置も図1の装置と同様にワーク移載装置を構成し、図3に示す検査装置等として図1の装置と同様に使用され、同様に良好な作用効果を発揮する。即ち、平面吸着面11によりワークの損傷を防止することができる。又、平面方向バネ力によって生ずる十分緩和された上下方向の支持力及び緩衝作用により、パッド1がワークに接触するときの衝撃を極めて効果的に防止することができる。
The suction device of this example also constitutes a workpiece transfer device in the same manner as the device of FIG. 1, is used as the inspection device shown in FIG. 3 in the same manner as the device of FIG. 1, and exhibits the same advantageous effects. That is, the workpiece can be prevented from being damaged by the
又、平面方向のバネ力によって生ずる上下方向の動きの自由度及び拘束力により、下部材を傾斜自在にして、吸着面11とワーク面とが一致しないときでも吸着面11をワーク面に沿わせて、確実に吸着作用を発生させることができると共に、吸着面11の傾斜を復元させることができる。
Further, the lower member can be tilted by the degree of freedom of vertical movement and the restraining force generated by the spring force in the plane direction, so that the
更に、吸着装置がX方向に移動して急停止するときには、引っ張りバネ63の張力が直接下部材3のX方向の動きを弾力的に止めるように作用するので、下部材3の過度な動きが防止されると共に、急停止時の衝撃力を緩和することができる。なお、この吸着装置は、図1の吸着装置の傾斜面52のような固定した位置規制部を備えていないので、高速移動する移載装置のうち相対的に動作速度の遅い移載装置に好都合に使用される。
Furthermore, when the suction device moves in the X direction and stops suddenly, the tension of the
本発明は、ソーラーセルを検査するときの移載装置として特に好都合に使用されるほか、ソーラーセルやウエハや液晶ガラス基板等の平板状の物品の移送に利用される。 The present invention is particularly advantageously used as a transfer device for inspecting a solar cell, and is also used for transferring a flat article such as a solar cell, a wafer, or a liquid crystal glass substrate.
1 パッド(一面側部分)
2 カバー(他面側部分)
3 下部材(パッド部材)
4 上部材(支持部材、支持手段)
11 吸着面(表面)
12 吸気口(開口)
21 接続口
22 空気通路(空間部)
51 バネ(支持手段)
52 X方向傾斜面(傾斜面、支持手段)
55 Y方向傾斜面(支持手段)
53 ネジ部材(支持手段)
54 ネジ頭(接触部) 61 外側バネ掛止板(支持手段)
62 内側バネ掛止板(支持手段)
63 引っ張りバネ(支持手段)
100 吸気管(負圧形成用の部材)
A 吸着装置
W,W1,W2, Wn ワーク(平板状の物品)
Z 上下方向(平面に直角な方向)
Z1 下方向(離れる方向)
1 pad (one side)
2 Cover (other side)
3 Lower member (pad member)
4 Upper member (support member, support means)
11 Adsorption surface (surface)
12 Inlet (opening)
21
51 Spring (support means)
52 X-direction inclined surface (inclined surface, support means)
55 Y-direction inclined surface (support means)
53 Screw member (supporting means)
54 Screw head (contact part) 61 Outer spring retaining plate (supporting means)
62 Inner spring retaining plate (supporting means)
63 Tension spring (support means)
100 Intake pipe (member for forming negative pressure)
A Adsorption device
W, W 1 , W 2 , W n work (flat plate-like article)
Z Vertical direction (direction perpendicular to the plane)
Z 1 down (away)
Claims (2)
前記物品と同じ大きさで表面が平面になっていて複数の開口を備えた一面側部分と前記吸着のための負圧形成用の部材が接続される接続口が設けられていて前記一面側部分との間で空間部を形成する他面側部分とを備えたパッド部材と、該パッド部材を支持し該パット部材の前記平面に直角な方向への動きと任意の方向への傾斜とを可能にする支持手段と、を有し、
前記支持手段は、前記パッド部材に対向するように設けられ四角形の枠状に形成された支持部材と、前記パッド部材と前記支持部材との間に設けられ前記パッド部材を前記直角な方向のうち前記支持部材から離れる方向に付勢するバネと、それぞれ前記支持部材と前記パッド部材とに設けられた支持部分及び被支持部分であって前記離れる方向の反対方向に広がった傾斜にされていて前記四隅部分の内側に前記支持部材と一体形成された傾斜面からなる支持部分及び前記傾斜面に接触したときに該傾斜面で支持される皿状のネジ頭からなる接触部とネジ部とを備え該ネジ部が前記パッド部材にネジ結合されたネジ部材からなる被支持部分と、を有する、
ことを特徴とする吸着装置。 In an adsorption device formed to allow adsorption of a flat article,
The one surface side portion provided with a connection port to which a negative pressure forming member for adsorbing is provided and a one surface side portion having a plurality of openings having the same size as the article and having a flat surface possible a pad member and a second surface portion for forming the space portion, and an inclined downward motion in any direction of the pad member to a direction perpendicular to the plane of the support and the pad member between the And supporting means for
The support means is provided so as to face the pad member and is formed in a rectangular frame shape, and is provided between the pad member and the support member. A spring urging in a direction away from the support member, and a support part and a supported part provided in the support member and the pad member, respectively , which are inclined to spread in the opposite direction of the separation direction , A support portion made of an inclined surface integrally formed with the support member inside the four corner portions, and a contact portion and a screw portion made of a dish-shaped screw head supported by the inclined surface when contacting the inclined surface. The threaded portion has a supported portion made of a threaded member screwed to the pad member ;
An adsorption device characterized by that.
前記物品と同じ大きさで表面が平面になっていて複数の開口を備えた一面側部分と前記吸着のための負圧形成用の部材が接続される接続口が設けられていて前記一面側部分との間で空間部を形成する他面側部分とを備えたパッド部材と、該パッド部材を支持し該パット部材の前記平面に直角な方向への動きと任意の方向への傾斜とを可能にする支持手段と、を有し、
前記支持手段は、前記パッド部材に対向するように設けられ四角形の枠状に形成された支持部材と、該支持部材の前記四角形の四隅部分の中間の位置のそれぞれに取り付けられた外側バネ掛止板と、前記四角形の中心位置に前記それぞれの外側バネ掛止板に対向するように前記パッド部材に取り付けられた内側バネ掛止板と、前記それぞれの外側掛止板と内側掛止板の両端部の間に前記平面の方向に掛止されたそれぞれ2本の引っ張りバネと、を有し、該引っ張りバネで引っ張ることによって前記一面側部分を一定位置に位置保持することを特徴とする吸着装置。 In an adsorption device formed to allow adsorption of a flat article,
The one surface side portion provided with a connection port to which a negative pressure forming member for adsorbing is provided and a one surface side portion having a plurality of openings having the same size as the article and having a flat surface possible a pad member and a second surface portion for forming the space portion, and an inclined downward motion in any direction of the pad member to a direction perpendicular to the plane of the support and the pad member between the And supporting means for
The support means includes a support member provided to face the pad member and formed in a rectangular frame shape , and an outer spring latch attached to each of intermediate positions of the four corners of the support member. A plate, an inner spring retaining plate attached to the pad member so as to face the respective outer spring retaining plate at a center position of the quadrangle, and both ends of the respective outer retaining plate and the inner retaining plate Each of two tension springs hooked in the direction of the plane between the portions, and the one surface side portion is held at a fixed position by being pulled by the tension springs .
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