JP5486705B1

JP5486705B1 - 部材貼り合わせ装置

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Publication number: JP5486705B1
Application number: JP2013015853A
Authority: JP
Inventors: 鉱二山口; 豊松本; 久清水; 哲哉岡本
Original assignee: Origin Electric Co Ltd
Current assignee: Origin Electric Co Ltd
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2033-01-30
Also published as: JP2014145059A

Abstract

【課題】接着剤が硬化しない状態であっても、接着剤が部材の縁部からはみ出すことを防止しつつ接合部材を作成できる部材貼り合わせ装置を提供することである。
【解決手段】
請求項１の発明に係る部材貼り合わせ装置は、貼り合わせ対象の２つの部材を受け取る部材受け取り装置と、接着剤塗布装置１２は、部材受け取り装置１１で受け取った２つの部材の一方の部材の接合面に接着剤を塗布し、部材接合装置１３は接着剤塗布装置１２で塗布された接着剤を介して２つの部材の接合面を接合する。接着剤硬化前処理装置１５は、部材接合装置１３で接合された接合部材の縁部の接着剤を硬化させ、部材送出装置１４は、接着剤硬化前処理装置１５で縁部の接着剤が硬化された接合部材を取り出し送出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、２つの部材を接着剤で貼り合わせて接合部材を作成する部材貼り合わせ装置に関する。

２つの部材、例えば液晶パネルと保護ガラスとを接着剤で貼り合わせて接合部材を作成するものとして、一方の部材の貼り合わせ面の一部に接着剤を塗布し、２つの板状部材の貼り合わせ面を対面させて接着剤を他方の部材に接触させ、２つの板状部材を加圧して接着剤を展延させるものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、２つの部材、例えば液晶パネルと保護ガラスとを接着剤で貼り合わせて接合部材を製造するものとして、一方の部材の貼り合わせ面の一部に接着剤を塗布し、２つの板状部材の貼り合わせ面を対面させて接着剤を他方の部材に接触させ、２つの板状部材を加圧して接着剤を展延させるものがある（例えば、特許文献１参照）。また、接着剤に紫外線を照射して粘度を増加させ、部材間に過不足なく液状樹脂を行き渡らせるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

図８は、従来の部材貼り合わせ装置の一例を示すブロック図である。部材受け取り装置１１は、貼り合わせ対象の２つの部材を受け取るための治具を有し、部材はその治具の位置に合わせて搭載される。接着剤塗布装置１２は、部材受け取り装置１１で受け取った２つの部材の一方の部材の接合面に接着剤を塗布するものであり、部材接合装置１３は接着剤塗布装置１２で接着剤を塗布された一方の部材と他方の部材とを接合して接合部材を作成する。そして、部材送出装置１４は部材接合装置１３で作成された接合部材を外部に送出する。なお、部材送出装置１４は一時的に接合部材を貯蔵する貯蔵部を有したものもある。

特開２０１０−２４３２１号公報特開２０１１−６７８０２号公報

しかし、特許文献１、２のものでは、２つの部材を貼り合わせたとき、接着剤が部材の縁部からはみ出さないようするための対策を特に取っていないので、接着剤のはみ出しを防止するには、接着剤を時間をかけて縁部まで展延させなければならない。すなわち、接着剤が縁部まで展延したときに接着剤がほぼ硬化するように、時間をかけて接着剤を縁部まで展延させなければならない。従って、２つの部材を貼り合わせて形成される接合部材を作成するのに時間がかかる。

本発明の目的は、接着剤が硬化しない状態であっても接着剤が部材の縁部からはみ出すことを防止しつつ接合部材を作成できる部材貼り合わせ装置を提供することである。

請求項１の発明に係る部材貼り合わせ装置は、貼り合わせ対象の２つの部材を受け取る部材受け取り装置と、前記部材受け取り装置で受け取った２つの部材のうちの一方の部材に対し他方の部材をＸＹ軸方向に位置調整を行い前記２つの部材の接合面位置が概ね一致するように整列させる部材整列前処理装置と、前記部材整列前処理装置で概ね整列された２つの部材の一方の部材の接合面に接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、搭載したＣＣＤカメラで撮影した２つの部材の画像に基づき前記２つの部材のうちの一方の部材に対し他方の部材をＸＹＺ軸方向及びαβθ軸方向に位置調整を行い前記２つの部材の接合面位置が一致するように前記２つの部材を整列させる部材整列装置と、前記部材整列装置で整列された２つの部材の接合面を接着剤を介して接合する部材接合装置と、前記部材接合装置で接合された接合部材の縁部にマスクを介して紫外線を照射し前記接合部材の縁部の接着剤を硬化させる接着剤硬化前処理装置と、前記接着剤硬化前処理装置で縁部の接着剤が硬化された接合部材を取り出し送出する部材送出装置とを備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、部材整列前処理装置により、部材受け取り装置で受け取った２つの部材の接合面位置が概ね一致するように予め整列させておき、ＣＣＤカメラで撮影した２つの部材の画像に基づき、部材整列装置は、２つの部材の接合面位置が一致するように２つの部材を整列させるので、部材整列装置による２つの部材の精度のよい整列がより迅速に行える。つまり、２つの部材の貼り合わせの位置決めを迅速に精度よく行え、２つの部材の位置ずれがない品質のよい接合部材を提供できる。また、接合された接合部材の縁部の接着剤を接着剤硬化前処理装置で硬化させるので、接合された２つの部材間の接着剤が全体として硬化しない状態であっても、接合部材の接着剤が接合部材の縁部からはみ出すことを防止できる。

本発明の実施形態１に係る部材貼り合わせ装置の一例を示すブロック図。本発明の実施形態１に係る部材貼り合わせ装置の接着剤硬化前処理装置の一例を示す説明図。本発明の実施形態２に係る部材貼り合わせ装置の一例を示すブロック構成図。本発明の実施形態２に係る部材貼り合わせ装置の部材整列装置の一例を示す構成図。本発明の実施形態２における部材整列装置による２つの部材の位置合わせの説明図。本発明の実施形態３に係る部材貼り合わせ装置の一例を示すブロック構成図。本発明の実施形態３における部材整列前処理装置の一例を示す構成図。従来の部材貼り合わせ装置の一例を示すブロック図。

以下、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の実施形態１に係る部材貼り合わせ装置の一例を示すブロック図である。この実施形態１は、図８に示した従来例に対し、部材接合装置１３で接合された接合部材の縁部の接着剤を硬化させる接着剤硬化前処理装置１５を追加して設けたものである。図８と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

部材受け取り装置１１で受け取った２つの部材の一方の部材の接合面に、接着剤塗布装置１２により接着剤が塗布された一方の部材は、部材接合装置１３により他方の部材とを接合する。これにより、接合部材が作成される。

接着剤硬化前処理装置１５は、部材接合装置１３で接合された接合部材の縁部の接着剤を硬化させるものであり、接合された２つの部材間の接着剤が全体として硬化しない状態であっても、部材接合装置１３で接合部材の縁部の接着剤だけを先行的に硬化させる。これにより、接合された２つの部材間の接着剤が全体として硬化しない状態であっても、接合部材の接着剤が接合部材の縁部からはみ出すことを防止できる。

図２は接着剤硬化前処理装置１５の説明図であり、図２（ａ）は接着剤硬化前処理装置１５の構成図、図２（ｂ）は接着剤の硬化前処理中の接合部材２０の平面図である。

図２（ａ）に示すように、接着剤硬化前処理装置１５は、接着剤を硬化するための接着剤硬化装置１６を有する。接着剤として、合成接着剤などの高分子固形分が溶媒に溶け込んだ液体状の物質を用いた場合、例えば、紫外線ＵＶが照射されると紫外線の強度に応じて粘度が増加して流動性を失うので、接着剤硬化装置１６としてＵＶ照射装置を用いる。

接着剤硬化装置１６は、硬化装置駆動部１７を介してＺ軸駆動機構部１８に取り付けられ、マスク１９を介して接合部材２０の縁部に紫外線を照射する。硬化装置駆動部１７は、接着剤硬化装置１６からの紫外線が部材２０の縁部に照射できるように、接着剤硬化装置１６及びマスク１９の位置を調整する。また、Ｚ軸駆動機構部１８は、接着剤硬化装置１６及びマスク１９の縦方向（Ｚ軸方向）の位置を調整する。

図２（ｂ）に示すように、接合部材２０のマスク１９がされた部分には紫外線が照射されないので、マスク１９がされていない接合部材２０の縁部の接着剤が先行的に硬化される。従って、接合された２つの部材間の接着剤が全体として硬化しない状態であっても、接合部材の接着剤が接合部材の縁部からはみ出すことを防止できる。

次に、本発明の実施形態２を説明する。図３は本発明の実施形態２に係る部材貼り合わせ装置の一例を示すブロック構成図である。この実施形態２は、図１に示した実施形態１に対し、ＣＣＤカメラを搭載し、その搭載したＣＣＤカメラで撮影した２つの部材の画像に基づき、２つの部材の接合面位置が一致するように２つの部材を整列させる部材整列装置２１を追加して設けたものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

部材受け取り装置１１で受け取った２つの部材の一方の部材の接合面に、接着剤塗布装置１２により接着剤の厚さが一定となる量の接着剤が塗布される。部材整列装置２１は、この接着剤が塗布された一方の部材に対し、接着剤が塗布されていない他方の部材を整列させるものである。部材整列装置２１に搭載したＣＣＤカメラで２つの部材を撮影し、撮影した２つの部材の画像に基づき、２つの部材の接合面位置が一致するように２つの部材を整列させる。

そして、部材接合装置１３は、部材整列装置２１で整列された２つの部材の接合面を接着剤を介して接合する。接着剤硬化前処理装置１５は、部材接合装置１３で接合された接合部材の縁部の接着剤を硬化させる。これにより、２つの部材の貼り合わせの位置決めを精度よく行え、接合された２つの部材間の接着剤が全体として硬化しない状態であっても、接合部材の接着剤が接合部材の縁部からはみ出すことを防止できる。

図４は、部材整列装置２１の構成図である。部材整列装置２１は、複数台のＣＣＤカメラ２２を有する。ＣＣＤカメラ２２はＣＣＤカメラ駆動部２３により、矢印Ａ１、Ｂ１方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に駆動制御され、２つの部材の画像を撮影する。２つの部材のうちの接着剤が塗布された一方の部材２４ａは、後述の部材接合装置１３により半回転されて他方の部材２４ｂの上方に配置される。接着剤が塗布されない他方の部材２４ｂは、部材接合装置１３の部材搭載台２５に搭載される。部材搭載台２５は吸引ヘッドを有し、他方の部材２４ｂを部材搭載台２５に吸着する。

部材搭載台２５は駆動装置２６により駆動される。駆動装置２６は、部材搭載台２５をＸ軸方向に駆動するＸ軸駆動部２７、部材搭載台２５をＹ軸方向に駆動するＹ軸駆動部２８、部材搭載台２５をＺ軸方向に駆動するＺ軸駆動部２９、部材搭載台２５をＸ軸回転方向（ＹＺ平面上での回転方向）に駆動するα軸駆動部３０、部材搭載台２５をＹ軸回転方向（ＺＸ平面上での回転方向）に駆動するβ軸駆動部３１、部材搭載台２５をＺ軸回転方向（ＸＹ平面上での回転方向）に駆動するθ軸駆動部３２を有する。

また、長さが異なる２つのリフレクタ３３が設けられ、リフレクタ３３はＣＣＤカメラ２２で撮影する画像のコントラストを取るために設けられており、リフレクタ駆動装置３４で駆動される。

図５は、部材整列装置２１による２つの部材２４ａ、２４ｂの位置合わせの説明図であり、図５（ａ）は位置合わせ前の一方の部材２４ａと他方の部材２４ｂとの位置関係の説明図、図５（ｂ）は一方の部材２４ａを他方の部材２４ｂの上方に配置して位置合わせをする状態の説明図、図５（ｃ）は位置合わせ中の２つの部材２４ａ、２４ｂの上面図、図５（ｄ）は位置合わせ後に２つの部材２４ａ、２４ｂを接合した状態を示す説明図である。

図５（ａ）に示すように、部材接合装置１３は、接着剤が塗布された一方の部材２４ａを把持具３５で把持している。把持具３５は吸引ヘッドを有し、この吸引ヘッドにより一方の部材２４ａを吸着している。一方、部材整列装置２１の部材搭載台２５には他方の部材２４ｂが吸引ヘッドにより吸着され搭載されている。

この図５（ａ）の状態から、部材接合装置１３の把持具３５のアームを半回転させ、図５（ｂ）に示すように、一方の部材２４ａを他方の部材２４ｂの上方に配置する。そして、ＣＣＤカメラ２２は一方の部材２４ａ及び他方の部材２４ｂを撮影し画像を得る。その際には、リフレクタ駆動装置３４によりリフレクタ３３を駆動し、２つの部材の画像のコントラストを取り、図５（ｃ）に示すように、接合面位置の基準位置３６を位置合わせする。例えば、２つの部材２４ａ、２４ｂが液晶パネルと保護ガラスとである場合には、液晶パネルの表示面の隅部を基準位置３６とする。

この位置合わせは、ＣＣＤカメラ２２で得られた画像に基づき、図示省略の制御装置により図４に示す駆動装置２６を駆動することにより行われる。すなわち、部材搭載台２５をＸＹＺ軸方向及びαβθ軸方向に駆動制御して位置合わせが行われる。そして、位置合わせが行われると、駆動装置２６のＺ軸駆動部２９により、部材搭載台２５を上方に押し上げ、２つの部材２４ａ、２４ｂの接合面を接着剤を介して接合する。接着剤硬化前処理装置１５は、部材接合装置１３で接合された接合部材の縁部の接着剤を硬化させる。

このように、本発明の実施形態２では、ＣＣＤカメラ２２を用いて、２つの部材２４ａ、２４ｂの接合面位置が一致するように２つの部材２４ａ、２４ｂを整列させ、接合部材の縁部の接着剤を硬化させるので、２つの部材の貼り合わせの位置決めを精度よく行え、接合された２つの部材間の接着剤が全体として硬化しない状態であっても、接合部材の接着剤が接合部材の縁部からはみ出すことを防止できる。

次に、本発明の実施形態３を説明する。図６は本発明の実施形態３に係る部材貼り合わせ装置の一例を示すブロック構成図である。この実施形態３は、図３に示した実施形態２に対し、部材受け取り装置１１で受け取った２つの部材の接合面位置が概ね一致するように整列させる部材整列前処理装置３７を追加して設けたものである。図３と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

部材整列前処理装置３７は、部材受け取り装置１１で受け取った２つの部材２４ａ、２４ｂの接合面位置が概ね一致するように整列させる。そして、接着剤塗布装置１２は部材整列前処理装置３７で概ね整列された２つの部材２４ａ、２４ｂの一方の部材２４ａの接合面に接着剤を塗布する。部材整列装置２１は、この接着剤が塗布された一方の部材２４ａに対し、接着剤が塗布されていない他方の部材２４ｂを整列させる。

そして、部材接合装置１３は、部材整列装置２１で整列された２つの部材２４ａ、２４ｂの接合面を接着剤を介して接合する。接着剤硬化前処理装置１５は、部材接合装置１３で接合された接合部材の縁部の接着剤を硬化させる。これにより、部材整列前処理装置３７により、部材受け取り装置１１で受け取った２つの部材２４ａ、２４ｂの接合面位置が概ね一致するように予め整列させておくので、部材整列装置２１による２つの部材２４ａ、２４ｂの精度のよい整列がより迅速に行える。

図７は本発明の実施形態３における部材整列前処理装置３７の一例を示す構成図である。図７に示すように、部材整列前処理装置３７は、部材２４の４辺をそれぞれを押圧して部材２４を整列させる押圧具３８ａ〜３８ｄを有し、押圧具３８ａ〜３８ｄは押圧具駆動部３９ａ〜３９ｄで駆動される。押圧具３８ａ、３８ｃにより、矢印Ｂ１、Ｂ２に示すＹ軸方向の位置調整を行い、押圧具３８ｂ、３８ｄにより、矢印Ａ１、Ａ２に示すＸ軸方向の位置調整を行う。

このように、部材整列前処理装置３７は、部材受け取り装置１１で２つの部材２４ａ、２４ｂを受け取った段階で、２つの部材２４ａ、２４ｂの接合面位置が概ね一致するように予め整列させておくので、部材整列装置２１による２つの部材２４ａ、２４ｂの整列の際には、概ね一致する位置からの整列となり、部材整列装置２１では精度のよい整列がより迅速に行える。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１…部材受け取り装置、１２…接着剤塗布装置、１３…部材接合装置、１４…部材送出装置、１５…接着剤硬化前処理装置、１６…接着剤硬化装置、１７…硬化装置駆動部、１８…Ｚ軸駆動機構部、１９…マスク、２０…接合部材、２１…部材整列装置、２２…ＣＣＤカメラ、２３…ＣＣＤカメラ駆動部、２４…部材、２５…部材搭載台、２６…駆動装置、２７…Ｘ軸駆動部、２８…Ｙ軸駆動部、２９…Ｚ軸駆動部、３０…α軸駆動部、３１…β軸駆動部、３２…θ軸駆動部、３３…リフレクタ、３４…リフレクタ駆動装置、３５…把持具、３６…基準位置、３７…部材整列前処理装置、３８…押圧具、３９…押圧具駆動部

Claims

貼り合わせ対象の２つの部材を受け取る部材受け取り装置と、
前記部材受け取り装置で受け取った２つの部材のうちの一方の部材に対し他方の部材をＸＹ軸方向に位置調整を行い前記２つの部材の接合面位置が概ね一致するように整列させる部材整列前処理装置と、
前記部材整列前処理装置で概ね整列された２つの部材の一方の部材の接合面に接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、
搭載したＣＣＤカメラで撮影した２つの部材の画像に基づき前記２つの部材のうちの一方の部材に対し他方の部材をＸＹＺ軸方向及びαβθ軸方向に位置調整を行い前記２つの部材の接合面位置が一致するように前記２つの部材を整列させる部材整列装置と、
前記部材整列装置で整列された２つの部材の接合面を接着剤を介して接合する部材接合装置と、
前記部材接合装置で接合された接合部材の縁部にマスクを介して紫外線を照射し前記接合部材の縁部の接着剤を硬化させる接着剤硬化前処理装置と、
前記接着剤硬化前処理装置で縁部の接着剤が硬化された接合部材を取り出し送出する部材送出装置とを備えたことを特徴とする部材貼り合わせ装置。