TWI499474B - 工件設定設備及方法 - Google Patents

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TWI499474B TW101144296A TW101144296A TWI499474B TW I499474 B TWI499474 B TW I499474B TW 101144296 A TW101144296 A TW 101144296A TW 101144296 A TW101144296 A TW 101144296A TW I499474 B TWI499474 B TW I499474B
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Mitsunori Kokubo
Yuki Sugiura
Toru Suzuki
Hidetoshi Kitahara
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Toshiba Machine Co Ltd
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Description

工件設定設備及方法
本發明係相關於工件設定設備及工件設定方法。尤其是，本發明係相關於藉由工件固定器固定工件及從工件固定器釋放工件使得工件被設定到另一工件上之技術。
已知有工件設定設備，其藉由複數個真空墊固定工件及將工件照原樣設定到另一工件上。在例如日本未審查專利申請案出版號碼2008-74015(專利文件1)及號碼2001-310834(專利文件2)揭示此類型的技術。
藉由真空墊固定第一工件及將第一工件照原樣設定到第二工件上之這些相關技藝具有在由真空墊固定的同時第一工件彎曲變形，及在彎曲變形狀態中設定到第二工件上之問題。
為了解決此問題，本發明提供工件設定設備及工件設定方法，其能夠防止工件在彎曲變形的狀態中設定到另一工件上。
根據本發明的第一態樣，工件設定設備包括：下檯，第一工件係置放及設定在其上；上檯，其相對於下檯垂直移動及定位；工件固定單元，具有複數個工件固定器，工件固定器的每一個具有設置有面向下檯之頂面的開口之圓 柱形主體，工件固定器固定第二工件及相對於下檯垂直移動及定位；以及控制單元。在上檯與下檯分開的狀態中，工件固定器係定位在下及上檯之間，第一工件係設定在下檯上，及第二工件係由工件固定器所固定，控制單元以如下此種方式控制下檯、上檯、及工件固定單元：在向下方向上移動工件固定器直到在設定於下檯上之第一工件與由工件固定器所固定之第二工件之間建立預定短距離為止，在向下方向上移動上檯，使得從工件固定器卸下第二工件，第二工件的未熟化膜狀材料與第一工件接觸，及第二工件被設定到第一工件上，另在向下方向上移動上檯，使得第一及該第二工件係按壓在上及下檯之間，及繼續第一及第二工件的按壓達預定時間。
根據本發明的第二態樣，工件設定方法包括：將第一工件設定在下檯上；固定具有板狀基材及配置在基材的一面上之未熟化膜狀材料的第二工件；降低第二工件；卸下第二工件；及按壓第一及第二工件。藉由工件固定器實施固定第二工件，工件固定器利用黏附劑加真空抽吸、只有黏附劑、及只有真空抽吸的其中之一來固定第二工件，使得第二工件定位在設定於第一檯上之第一工件上方，及未熟化膜狀材料面向第一工件的頂面。實施降低第二工件，直到在第一及第二工件之間建立預定短距離為止。藉由降低在第二工件上方且與第二工件隔開之上檯來實施卸下第二工件，使得從工件固定器卸下第二工件及設定到第一工件上。藉由另降低上檯來實施按壓第一及第二工件，使得 第一及設定在其上的第二工件被固定及按壓在上及下檯之間。
圖1圖解工件設定系統1，其將第二工件W2設定到第一工件W1上，以形成如圖3A、3B、及4A、4B所示的產品W。工件設定系統1包括前貯存器3、塗佈單元5、根據本發明的實施例之工件設定設備7、熟化/拆卸單元9、後貯存器11、及控制單元13。
將參考圖3A至4B詳細說明產品W、第一工件W1、及第二工件W2。
第一工件W1為例如被使用作為液晶顯示器的背光之稜鏡片。第一工件W1包括基材W3及精細突出物W4。基材W3為由諸如PET(聚乙烯對苯二甲酸酯)樹脂等透明合成樹脂所製成的平板。突出物W4各個為伸長的，及其橫剖面為鋸齒形狀。突出物W4被並置在基材W3的第一面上(圖4A的頂面)。
與配置突出物W4的面相對之稜鏡片(第一工件)W1的第二面(圖4A的底面)是平的。利用突出物W4，稜鏡片W1的第一面成具有相等間隔的精細線之波狀。鋸齒狀突出物W4非常小，因此，稜鏡片W1整體而言實際上為平的。
第一工件W1可包括平坦基材，其第一面(頂面)係設置有相等間隔的小點之不規則。
第二工件W2包括基材W5及膜狀材料W6。基材W5的例子為透明玻璃板。膜狀材料W6的例子為未熟化的紫外線可熟化樹脂，其配置成在玻璃板W5的第一面之上的膜。
產品W為例如膜塗層的稜鏡片，及係藉由將膜狀材料W6設定到第一工件W1上所形成。更精確地是，第一工件W1的突出物W4及第二工件W2的未熟化膜狀材料W6被置放成彼此面對，以及使第一及第二工件W1及W2彼此接近，使得未熟化膜狀材料W6與突出物W4相接觸，基材W3及W5夾置突出物W4與未熟化膜狀材料W6，以及突出物W4沒有間隙地接收未熟化膜狀材料W6。之後，未熟化膜狀材料W6被熟化，及從熟化的膜狀材料W6移除基材W5，藉以形成產品W。
產品W為例如具有邊長約1000 mm之矩形平板，具有基材W3、突出物W4、及熟化的膜狀材料W6彼此層疊及凝固在一起。當使用做為例如蜂巢式電話的液晶顯示器之背光時，產品W被適當切割成段。
在圖1中，前貯存器3儲存第一工件W1。塗佈單元5塗敷未熟化膜狀材料W6到基材W5。工件設定設備7將供應自塗佈單元5的第二工件W2設定到供應自前貯存器3之第一工件W1上。熟化/拆卸單元9以紫外線照射供應自工件設定設備7之第一及第二工件W1及W2的未熟化膜狀材料W6以熟化未熟化膜狀材料W6，及從熟化膜狀材料W6拆卸基材W5以提供產品W。後貯存器11儲存由 熟化/拆卸單元9所提供之產品W。
控制單元13具有諸如CPU等控制器，以執行儲存在記憶體(未圖示)中之操作程式，及根據程式控制工件設定系統1。
由熟化/拆卸單元9所拆卸之諸如玻璃板等基材W5被供應到例如塗佈單元5及由其重新使用。在控制單元13的控制之下，藉由傳送機械人(未圖示)來達成以圖1的箭頭所指示之第一及第二工件W1及W2與產品W的流程。
將詳細說明工件設定設備7。
在下面說明中，X軸方向為一水平方向，Y軸方向為與X軸方向成直角之另一水平方向，及Z軸方向為與X及Y軸方向成直角之垂直方向。
如圖2所示，工件設定設備7包括第一檯(下檯)15、第二檯(上檯)17、工件固定單元(玻璃固定單元)19、及真空大氣形成單元(真空室單元)21。
下檯15具有將板狀第一工件W1設定在其上之平坦頂面。即、向下定向及與形成突出物W4的頂面相對之第一工件W1的底面係設定在下檯15的頂面上，及藉由真空泵(未圖示)所產生之真空緊密裝附至此。以此方式，下檯15固定第一工件W1。
上檯17係配置在下檯15上方且分隔開。上檯17具有與下檯15的頂面平行且面向下檯15的頂面之平坦底面。儘管相對於下檯15的頂面維持平行及面對狀態，但 是上檯17在Z軸方向上朝向及離開下檯15移動，及相對於下檯15定位。
上檯17係設置有延伸在Z軸方向上之複數個通孔23。各個通孔23被形成在垂直於上檯17的底面之方向上穿過上檯17。通孔23係在X及Y軸方向上以預定間距配置成矩陣。
工件固定單元19具有複數個工件固定器(玻璃固定器)25以固定第二工件W2。各個工件固定器25具有圓柱形主體27，其設置有平行且面向下檯15的頂面之開口。儘管保持主體27的開口平行且面向下檯15的頂面，但是工件固定單元19的工件固定器25獨立於上檯17而自行移動在Z軸方向上來靠近及遠離下檯15及上檯17，並且相對於下檯15及上檯17定位。
工件固定單元19包括工件固定器檯29。工件固定器檯29係配置在上檯17上方，與下檯15相對，具有上檯17插入工件固定器檯29與下檯15之間。工件固定器檯29與上檯17隔開。下檯15、上檯17、及工件固定器檯29係以此順序從底向上配置。
工件固定單元19的工件固定器檯29係與連接構件31整合在一起，連接構件31向下朝上檯17延伸。各個連接構件31的前端(下端)係與工件固定器25整合在一起。
工件固定器檯29移動且定位在Z軸方向上。即、工件固定器檯29、連接構件31、及工件固定器25相對於下檯15及上檯17移動且定位在Z軸方向上。
當上檯17及工件固定器檯29彼此間隔開極長的距離時，工件固定器25及連接構件31的前段，或者只有工件固定器25進入上檯17的通孔23，及如圖11A及11B所示一般待在通孔23中。
當上檯17及工件固定器檯29如圖9A、9B、10A、及10B所示一般彼此接近時，只有連接構件31的中間段位在上檯17的通孔23中，及工件固定器25在下檯15與上檯17之間的通孔23外面。工件固定器25固定第二工件W2。
當由工件固定單元19固定時，第二工件W2位在下檯15與上檯17之間，具有配置膜狀材料W6在其上之第二工件W2的面在下側上，即、在第一工件W1設定在下檯15的側面上，及大體上平行且面向第一工件W1的頂面，如圖10A所示。
當由工件固定器25所固定之第二工件W2被設定到設定於下檯15上的第一工件W1上時，真空大氣形成單元21將第一及第二工件W1及W2置放在真空大氣中。
由於真空大氣形成單元21，所以當第二工件W2的未熟化膜狀材料W6與第一工件W1的鋸齒狀突出物W4相接觸時，防止空氣進入第一及第二工件W1及W2之間的間隙及在間隙中形成氣泡。
工件設定設備7包括加熱器(未圖示)，其加熱第一及第二工件W1及W2，以增加未熟化膜狀材料W6的黏性。
將說明在控制單元13的控制之下所實行的工件設定設備7之操作。操作開始於上檯17與下檯15分開的最初狀態，工件固定器25位在下及上檯15及17之間，第一工件W1係設定在下檯15上，而第二工件W2係由工件固定器25所固定。
在此最初狀態中，真空大氣形成單元21形成真空大氣。在真空大氣中，工件固定器25朝下檯15下降，以將工件固定器25所固定的第二工件W2設定到設定在下檯15上之第一工件W1上。此時，上檯17位在下檯15的對側上之第一及第二工件W1及W2上方。
在真空大氣中，工件固定器25所固定的第二工件W2與設定在下檯15上之第一工件W1相接觸。真空大氣被維持著，及上檯17朝下檯15下降，以按壓第一及第二工件W1及W2在上及下檯17及15之間。
當第一及第二工件W1及W2被按壓時，加熱器被致動以加熱第一及第二工件W1及W2，藉以增加未熟化膜狀材料W6的黏性。工件固定器25被舉起離開下檯15，及從第二工件W2移開。
繼續按壓第一及第二工件W1及W2達預定時間，之後，真空大氣形成單元21解除真空狀態，使得第一及第二工件W1及W2被暴露至例如大氣壓力。上檯17被舉起離開下檯15，以將上檯17與第二工件W2分開。下檯15停止真空抽吸，藉以從下檯15鬆開具有第二工件W2設定在其上之第一工件W1。
將說明工件設定設備7的另一可選擇操作。
從上述最初狀態，工件固定器25被下降，直到在設定於下檯15上的第一工件W1與工件固定器25所固定的第二工件W2之間建立預定短距離為止。如此決定預定短距離，使得第一及第二工件W1及W2幾乎彼此相接觸，但是仍彼此分開。
真空大氣形成單元21產生真空大氣條件。在真空大氣中，工件固定器25鬆開第二工件W2，使得第二工件W2自由落到第一工件W1上，及第二工件W2的未熟化膜狀材料W6與第一工件W1相接觸，藉以將第二工件W2設定到設定於下檯15上之第一工件W1上。從工件固定器25鬆開第二工件W2係藉由降下上檯17使得上檯17向下推動第二工件W2所完成。
第二工件W2已設定到第一工件W1上之真空大氣被維持著，及上檯17被進一步降低，以按壓第一及第二工件W1及W2在上及下檯17及15之間達預定時間。
在按壓第一及第二工件W1及W2期間，加熱器被致動以加熱第一及第二工件W1及W2，以增加未熟化膜狀材料W6的黏性。此時，工件固定器25被舉起離開第二工件W2。
在按壓第一及第二工件W1及W2的預定時間消逝之後，真空大氣形成單元21取消真空大氣，上檯17被舉起以將上檯17與第二工件W2分開，及從下檯15鬆開第二工件W2被設定在其上之第一工件W1。
可適當改變產生真空大氣的時序。例如，可在最初狀態中產生真空大氣。之後，工件固定器25被降低，以在設定於下檯15上的第一工件W1與工件固定器25所固定的第二工件W2之間建立預定短距離。
將說明工件設定設備7的另一可選擇操作。
從上述最初狀態，檯定位單元45被驅動，以校正設定於下檯15上的第一工件W1與工件固定器25所固定的第二工件W2之間的定位誤差。稍後將說明檯定位單元45所完成之定位誤差校正的細節。
在定位誤差校正之後，真空大氣形成單元21形成真空大氣。在真空大氣中，工件固定器25係朝向下檯15降低，直到第二工件W2的未熟化膜狀材料W6與第一工件W1相接觸及第二工件W2被設定到第一工件W1上為止。
真空大氣被維持著，及上檯17係朝向下檯15降低，藉以將第一及第二工件W1及W2按壓在上及下檯17及15之間達預定時間。
在按壓第一及第二工件W1及W2期間，加熱器被致動以加熱第一及第二工件W1及W2及增加未熟化膜狀材料W6的黏性。
在按壓第一及第二工件W1及W2的預定時間消逝之後，上檯17被舉起離開下檯15，藉以將上檯17與第二工件W2分開。檯定位單元45被驅動，以稍微振動設定在下檯15上之第一及第二工件W1及W2。即、將XYC檯(下檯)15相對於XYC床37稍微前後移動，藉以稍微振 動下檯15上之第一及第二工件W1及W2。此時，工件固定器25被舉起離開下檯15，以分開工件固定器25與第二工件W2。取代或除了藉由下檯15稍微振動第一及第二工件W1及W2之外，工件固定器25可由振動器(未圖示)稍微振動。在此事例中，振動方向可以是X、Y、及Z軸方向中的至少一個。
取代或除了上述振動之外，當將工件固定器25與第二工件W2分開時，可將壓縮空氣饋入工件固定器25內。
稍後將參考圖2及其他圖式更詳細說明工件設定設備7。
工件設定設備7具有框33。在框33的下部，具有XYC台35。XYC台35包括XYC床37及XYC檯(下檯)15。
XYC床37與框33整合在一起。下檯15係配置在XYC床37上且由XYC床37支撐。下檯15係透過線性引導軸承、軸承等等(未圖示)由XYC床37支撐。在控制單元13的控制之下，下檯15係由諸如伺服電動機及線性電動機等致動器(未圖示)所驅動，使得下檯15被移動及定位在X及Y軸方向上，及繞著C軸轉動及定位。C軸通過XYC床37的中心及延伸在Z軸方向上。
除了X及Y軸方向及繞著C軸之外，下檯(XYC檯)15可繞著XYC床37上的A及B軸轉動及定位。A軸通過XYC台35的中心及延伸在X軸方向上，及B軸通 過XYC台35的中心及延伸在Y軸方向上。
第一工件W1係由機器人(未圖示)運送到下檯15上的預定位置，被真空泵(未圖示)真空牽引著，及以預定位置緊密設定在下檯15上。下檯15的頂面具有突出物(未圖示)，及第一工件W1係與突出物相接觸，使得第一工件W1在X及Y軸方向上且繞著C軸正確地定位及設定在下檯15上。
配置在下檯15上方之上檯17係經由線性引導軸承(未圖示)由框33所支撐。在控制單元13的控制之下，由諸如伺服電動機及線性電動機等致動器(未圖示)將上檯17移動及定位在Z軸方向上。
工件固定單元19如上述包括工件固定器檯29、連接構件31、及工件固定器25。工件固定器檯29係在上檯17上方且與其隔開，及經由線性引導軸承(未圖示)由框33支撐著。在控制單元13的控制之下，由諸如伺服電動機及線性電動機等致動器(未圖示)將工件固定器檯29移動及定位在Z軸方向上。
以此方式，將上檯17及工件固定單元19相對於下檯15個別移動及定位在X、Y、及Z軸方向上且繞著C軸。
雖然根據實施例由框33支撐工件固定器檯29(工件固定單元19)，但是工件固定器檯29係可藉由上檯17經由線性引導軸承(未圖示)來支撐，使得工件固定器檯29相對於上檯17被移動及定位在Z軸方向上。
真空大氣形成單元21包括下殼39、上殼41、及真空 泵(未圖示)。下殼39係與框33的下部整合在一起。上殼41係藉由框33的上部經由線性引導軸承(未圖示)來支撐。藉由諸如氣動汽缸等致動器(未圖示)將上殼41移動在Z軸方向上。
當定位在下衝程端時，上殼41係與下殼39相接觸以界定密閉空間。此時，下及上殼39及41形成真空室。密閉空間容納下檯15、上檯17、及工件固定單元19。
使由下及上殼39及41所界定的密閉空間成為真空，以在設定於下檯15上之第一工件W1與由工件固定單元19所固定或設定於第一工件W1上之第二工件W2四周產生真空大氣。
當定位在上衝程端時，上殼41與下殼39間隔開，以形成真空室的開口。經由開口，第一及第二工件W1及W2從前貯存器3及塗佈單元5饋入到下檯15及工件固定單元19，以及凝固成產品W之第一及第二工件W1及W2從工件設定設備7轉送到熟化/拆卸單元9。
工件設定設備7的加熱器係安裝於上檯17及下檯15中的至少一個，以加熱第一及第二工件W1及W2。
工件設定設備7亦包括相機43，以拍攝標在第二工件W2的基材W5上之視號(未圖示)。所拍攝的視號被用於偵測相對於設定於下檯15上之第一工件W1的X及Y軸方向上且繞著C軸之第二工件W2的定位誤差。
所測量的定位誤差係由檯定位單元45來校正。即、相對於XYC床37移動及轉動下檯(XYC檯)15，以消除 定位誤差，使得能夠相對於設定在下檯15上之第一工件W1來正確地定位第二工件W2。
相機43拍攝標在第一工件W1的基材W3上之視號，以找出相對於第一工件W1被設定在其上的下檯15之第一工件W1的定位誤差。
根據所偵測到之第一及第二工件W1及W2的定位誤差，可相對於第一工件W1正確地定位第二工件W2。
將詳細說明工件固定器25。
工件固定器25在第二工件W2的基材W5之頂面的預定位置與其嚙合，藉以固定第二工件W2。
如圖5A及5B所示，各個工件固定器25具有圓柱形主體27及配置在主體27的開口中之黏附劑49。
黏附劑49為覆蓋主體27的開口之周邊的膜，其中開口位在主體27的軸端。
為了固定第二工件W2，黏附劑49係與第二工件W2的平坦表面相接觸，及主體27的開口面向第二工件W2。
當各個工件固定器25的黏附劑49係與第二工件W2的平坦表面相接觸(即、與膜狀材料W6相對之基材W5的表面)時，主體27的內部係處於真空狀態或低於大氣壓力之低壓狀態，藉以固定第二工件W2。
當主體27內部的真空狀態被解除時，或當主體27的內部恢復大氣壓力時，或當工件固定器25及由工件固定器25所固定之第二工件W2處於真空大氣中時，至少黏附劑49的黏附力可支撐第二工件W2的重量及固定第二 工件W2。
黏附劑49為例如不黏的矽基黏附劑，當從工件固定器25鬆開第二工件W2時大體上不轉移到第二工件W2，及在重複使用之後會稍微使黏附能力劣化。
在各個工件固定器25中，圓柱形主體27至少部分包括圓柱形彈性構件51。
更精確地說，主體27具有諸如橡膠風箱狀真空墊51等圓柱形彈性構件51、由諸如金屬及硬合成樹脂等堅硬材料所製成的工件側構件53、及由諸如金屬及硬合成樹脂等堅硬材料所製成的連接側構件55。
工件側構件53在其第一軸端上具有平坦表面。通孔57係形成在平坦表面的中心。通孔57被形成垂直於平坦表面，即、在工件側構件53的軸方向上，以使工件側構件53為圓柱形或環狀。
工件側構件53的中心軸，即、通孔57的中心軸與彈性構件51的中心軸(即、界定在彈性構件51內部之通孔的中心軸)一致。工件側構件53的第二軸端與圓柱形彈性構件51的第一軸端整合式嚙合。
連接側構件55具有中心通孔59及具有圓柱或環的形狀。連接側構件55的中心軸(即、通孔59的中心軸)與圓柱形彈性構件51的中心軸(彈性構件51的通孔之中心軸)一致。連接側構件55的第一軸端在遠離工件側構件53的位置上與彈性構件51的第二軸端整合式嚙合。
黏附劑49為塗敷於與彈性構件51相對之工件側構件 53的端面之環狀膜。
與彈性構件51相對之連接側構件55的第二軸端(圖5A的上側)具有通孔59延伸經過之陽螺紋61。
連接側構件55的陽螺紋61被旋入圓柱形連接構件31，藉以整合工件固定器25與連接構件31。接合到連接構件31之工件固定器25的中心軸(包括圓柱形彈性構件51、工件側構件53、及連接側構件55)延伸在Z軸方向上。
經由工件固定器檯29及各個連接構件31的內部空間，真空泵(未圖示)使各個工件固定器25的內部空間呈真空，以牽引第二工件W2朝向工件固定器25。
能夠利用組態來供應加壓空氣到各個工件固定器25的內部空間。供應加壓空氣到各個工件固定器25的結果是從第二工件W2移除工件固定器25。
在圖5A及5B中，沿著工件側構件53的環狀開口以環形塗敷黏附劑49。取而代之的是，可在工件側構件53的環狀開口上全部，或沿著開口的內部周圍成環狀、或沿著開口以多個環塗敷黏附劑49。
工件固定器25可修改成如圖6A、6B、6C所示。
在圖6A中，圖5A的工件側構件53被省略，及黏附劑49被直接塗敷於圓柱形彈性構件51的開口。即、圖6A之工件固定器25的圓柱形主體27包括圓柱形彈性構件51及堅硬的連接側構件55。連接側構件55為具有中心通孔59之環狀。連接側構件55的中心軸與圓柱形彈性構 件51的中心軸一致。連接側構件55的第一軸端與彈性構件51的第二軸端整合式嚙合。黏附劑49為塗敷於彈性構件51的第一軸端之環狀膜。
在圖6B中，圓柱形彈性構件51的開口非平坦的而是具有斜截頭圓錐形狀。在圖6C中，圖5A之工件側構件53及圓柱形彈性構件51被省略，及黏附劑49被直接塗敷於連接側構件55的開口。雖然未圖示，但是工件固定器25可只包括圓柱形彈性構件51及黏附劑49。
將參考圖7至14B說明工件設定設備7之操作。
在圖7中，在步驟S1中，建立最初狀態，即、上檯17被舉起離開下檯15；工件固定單元19被舉起，具有工件固定器25定位在下及上檯15及17之間；第一工件W1未設定在下檯15上；第二工件W2未被工件固定單元19固定；真空大氣形成單元21未產生真空大氣；加熱器是開的；及XYC檯(下檯)15係在相對於XYC床37的預設內定位置上。
如圖9A及9B所示，在步驟S3中，控制單元13被指示藉由機器人(未圖示)運送第一工件W1，將其設定在下檯15上(W1的設定處理)，及藉由與機器人(未圖示)相關之工件載具63運送第二工件W2到工件固定器25內。
如圖10A所示，在步驟S5中，工件固定單元19的工件固定器25被降低，以利用真空抽吸及黏附劑49來固定第二工件W2(W2的固定處理)。第二工件W2包括板狀 基材W5及形成在基材W5的一面上之未熟化膜狀材料W6。利用真空抽吸及黏附劑49，藉由工件固定器25來固定與未熟化膜狀材料W6相對之基材W5的另一面。然後，在步驟S7中，從工件設定設備7撤回工件載具63。
藉由圖1所示之塗佈單元5事先形成第二工件W2的基材W5上之未熟化膜狀材料W6。
可改變步驟S1所建立的最初狀態，使得第一工件W1係設定在下檯15上及第二工件W2係由工件固定器25固定。運送第二工件W2到工件固定器25之工件載具63係安裝在機器人的手臂之前端，如圖2及9B所示，並且被組構成藉由真空抽吸來固定第二工件W2。
在第一工件W1係設定在下檯15上，第二工件W2係由工件固定器25固定，及撤回機器人(工件載具63)之後，在步驟S9中，在設定於下檯15上之第一工件W1及由工件固定器25所固定之第二工件W2四周形成真空大氣，如圖10A所示。
在步驟S11中，相對於第一工件W1之第二工件W2的定位誤差係藉由使用相機43來測量，及決定所測量的定位誤差是否在可允許範圍內。
若所測量的定位誤差超出可允許範圍，則在步驟S13中，XYC檯15被適當移動及定位，以相對於第一工件W1正確地定位第二工件W2。之後，實行步驟S15。若所測量的定位誤差在可允許範圍內，則繞過步驟S13及實行步驟S15。
步驟S15決定工件固定單元19是否必須鬆開及卸下第二工件W2。根據先前經由諸如觸碰面板等輸入單元(未圖示)輸入到控制單元13之資訊來做出此決定。
若步驟S15決定工件固定單元19不必鬆開第二工件W2，則步驟S17保持真空狀態，及朝第一工件W1降低工件固定器25，使得第二工件W2的未熟化膜狀材料W6與第一工件W1相接觸，藉以將第二工件W2設定到第一工件W1上，如圖10B所示。
在步驟S19中，保持真空狀態，及朝第二工件W2降低定位在工件固定器25及第二工件W2上方之上檯17，使得工件固定器25進入上檯17的通孔23，及上檯17將第一及第二工件W1及W2按壓在上及下檯17及15之間，如圖11A所示。繼續按壓第一及第二工件W1及W2達預定時間。此時，加熱器加熱一及第二工件W1及W2，以增加未熟化膜狀材料W6的黏性。
步驟S21決定當從工件固定單元19鬆開第二工件W2時是否必須驅動(振動)XYC檯15。根據先前經由諸如觸碰面板等輸入單元(未圖示)輸入到控制單元13之資訊來做出此決定。
若步驟S21決定不必驅動XYC檯15，則步驟S23保持按壓第一及第二工件W1及W2並且舉起工件固定器25，使得工件固定器25進一步進入離開第二工件W2之上檯17的通孔23，如圖11B所示。
步驟S25決定在將工件固定器25與第二工件W2分 開及按壓第一及第二工件W1及W2之後是否已經過預定時間。若已經過預定時間，則步驟S27舉起上檯17離開第二工件W2，之後取消真空大氣，如圖12A所示。
當在步驟S27舉起上檯17離開第二工件W2時，具有工件固定器25位在上檯17的通孔23之週期。從上檯17開始舉起離開第二工件W2到上檯17與第二工件W2之間的距離到達預定值為止，工件固定器25都位在上檯17的通孔23中。一旦上檯17與第二工件W2之間的距離超過預定值，工件固定器25從上檯17的通孔23出來，及位在上檯17與第一及第二工件W1及W2之間。
在步驟S29中，藉由下檯15之第一工件W1的真空抽吸被停止，使用工件載具63取出組合的第一及第二工件W1及W2，及下檯15回到內定位置，如圖12B所示。
在熟化/拆卸單元9中，以紫外線照射從下檯15所取出之組合的第一及第二工件W1及W2，以熟化未熟化膜狀材料W6。即、在步驟S27將上檯17與第二工件W2分開，在步驟S27取消真空大氣，在步驟S29整合在一起之第一及第二工件W1及W2從下檯15運送到熟化/拆卸單元9，及在熟化/拆卸單元9中熟化整合的第一及第二工件W1及W2之未熟化膜狀材料W6。
在熟化膜狀材料W6之後，熟化/拆卸單元9從組合的第一及第二工件W1及W2拆卸基材W5，藉以提供如圖3A及3B所示之產品W。
回到圖7，若步驟S15決定工件固定單元19必須鬆 開第二工件W2，則在步驟S31中，工件固定器25被降低，直到在第一及第二W1及W2之間建立預定短距離為止，如圖13A所示。
步驟S33維持在步驟S9所形成之真空狀態及降低上檯17，使得第二工件W2從工件固定器25卸下，第二工件W2的未熟化膜狀材料W6與第一工件W1相接觸，及第二工件W2被設定到第一工件W1上，如圖13B所示。當上檯17被降低及向下推動第二工件W2時，從工件固定器25自由落下第二工件W2。
在第二工件W2設定到第一工件W1上之後，在步驟S35中，上檯17被進一步降低，以按壓第一及第二工件W1及W2在上及下檯17及15之間，如圖14A所示。按壓第一及第二工件W1及W2被實行達預定時間，此時，加熱器加熱第一及第二工件W1及W2，以增加未熟化膜狀材料W6的黏性。之後，實行步驟S21。
當步驟S15決定工件固定單元19必須鬆開第二工件W2時，真空大氣的產生可被移到後面。即、在步驟S31降低第二工件W2之後，設定在下檯15上之第一工件W1及由工件固定器25所固定之第二工件W2可置放在真空大氣中。
可至少在步驟S19或S35按壓第一及第二工件W1及W2的週期期間實行加熱第一及第二工件W1及W2與增加未熟化膜狀材料W6的黏性。
若圖8之步驟S21決定必須驅動XYC檯15，則步驟 S37決定第一及第二工件W1及W2是否已被下及上檯15及17按壓達預定時間。在預定時間之後，上檯17被舉起離開第二工件W2(步驟S39)，如圖14B所示。
在步驟S39中分開上檯17與第二工件W2之後，在步驟S41中，XYC檯15被驅動，以稍微振動第一及第二工件W1及W2，以及舉起工件固定器25離開第二工件W2。
取代或除了在步驟S41驅動XYC檯15來稍微振動設定於下檯15上的第一及第二工件W1及W2之外，可供應壓縮空氣到工件固定器25內，及工件固定器25被舉起離開第二工件W2。
至少在X及Y軸方向的其中之一上，或者繞著C、A、及B軸的其中之一實行振動第一及第二工件W1及W2。在未振動第一及第二工件W1及W2之下，當舉起工件固定器25離開第二工件W2時，可供應壓縮空氣到工件固定器25內。
在步驟S39上檯17與第二工件W2分開之後，或者在步驟S41工件固定器25與第二工件W2分開之後，取消真空大氣(步驟S43)及前進到步驟S29。
如上述，根據本發明的實施例之各個工件固定器25用黏附劑加上真空抽吸來固定第二工件W2，因此，甚至在真空大氣中仍能夠固定第二工件W2。在空氣中，第二工件W2需要快速被固定及轉送。因此，工件固定器25能夠強力固定第二工件W2而不會將其掉落。
若在空氣中額外使用真空抽吸，則各個工件固定器25的黏附劑49比當只使用黏附劑49時更能夠強力黏附於第二工件W2。利用黏附劑及真空抽吸，甚至在真空中，工件固定器25仍可確實固定第二工件W2。
當分開黏附劑49與第二工件W2時，可將加壓空氣供應到正固定第二工件W2之各個工件固定器25的主體27內。此容易從黏附劑49正黏附於第二工件W2之各個工件固定器25移開第二工件W2。
根據實施例，各個工件固定器25的圓柱形主體27局部具有圓柱形彈性構件51。即使第二工件W2的頂面及配置黏附劑49之工件固定器25的環狀底面未彼此平行，彈性構件51仍能夠彈性地變形，使得工件固定器25的底面能夠對準及變成平行於第二工件W2的頂面，藉以確實地固定第二工件W2。
根據實施例，工件固定器25各個可確實地固定第二工件W2。即使工件固定器25的底面之高度或直立位置彼此稍微不同，工件固定器25的圓柱形彈性構件51仍能夠在Z軸方向上適當變形，使得每一工件固定器25與第二工件W2相接觸及確實固定第二工件W2。
根據實施例，黏附劑49呈環狀膜被塗敷到各個工件固定器25的工件側構件53之平坦面。若黏附劑49在使用後劣化，則可以新的具有黏附劑49之工件側構件53來更換。此簡化各個工件固定器25的維修。
根據實施例，各個工件固定器25的連接側構件55係 設置有被旋入連接構件31之陽螺紋61。若黏附劑49及彈性構件51在使用後劣化，則可以新的工件固定器25來更換整個工件固定器。此簡化各個工件固定器25的維修。
根據實施例，工件設定設備7利用各個具有黏附劑49來固定第二工件W2之工件固定器25。因此，在形成真空大氣之後，工件設定設備7能夠將由工件固定器25所固定之第二工件W2設定到第一工件W1上，藉以確實防止空氣滲透到第一及第二工件W1及W2之間。
根據實施例，工件設定設備7能夠從工件固定器25鬆開第二工件W2，及讓第二工件W2自由落下，使得第二工件W2被設定到第一工件W1上。當第二工件W2從工件固定器25鬆開時，第二工件W2的內應力被解除，以取消第二工件W2中的彎曲變形。由於內應力解除，第二工件W2被適當設定到第一工件W1上。此防止第二工件W2在彎曲變形狀態下被設定到第一工件W1上。
從工件固定器25鬆開第二工件W2及讓第二工件W2自由落下及設定到第一工件W1上能夠防止工件固定器25在第二工件W2上留下足印。即使當以加熱器加熱時第一及第二工件W1及W2熱膨脹，從工件固定器25鬆開第二工件W2及讓第二工件W2自由落下及設定到第一工件W1上仍能夠最小化欲待產生在第一及第二工件W1及W2內部之熱膨脹內應力。
根據實施例，當工件固定器25與第二工件W2分開時，工件設定設備7能夠驅動檯定位單元45，以稍微振動 設定於下檯15上之第一及第二工件W1及W2。此使各個工件固定器25的黏附劑49能夠容易地從第二工件W2移除。
驅動檯定位單元45以稍微振動設定於下檯15上之第一及第二工件W1及W2與分開工件固定器25與第二工件W2之技術可被修改成，振動至少第二工件W2或正使用真空抽吸或黏附劑中的至少一個來固定第二工件W2之工件固定器25，及分開工件固定器25與第二工件W2。
根據本發明，工件設定設備7可不包括真空大氣形成單元21，或可不藉由真空大氣形成單元21形成真空大氣。在此事例中，能夠從各個工件固定器25省略黏附劑49。
當真空大氣形成單元21及黏附劑49被省略時，控制單元13控制工件設定設備7如下。
即、在上檯17與下檯15分開，工件固定器25位在下及上檯15及17之間，第一工件W1設定在下檯15上，及第二工件W2被工件固定器25固定之狀態中，控制單元13降低工件固定器25，直到在設定於下檯15上的第一工件W1與由工件固定器25所固定的第二工件W2之間建立短距離為止。
此時，工件固定器25只藉由真空抽吸來固定第二工件W2。
之後，控制單元13降低上檯17，以從工件固定器25卸下第二工件W2，使得第二工件W2的未熟化膜狀材料 W6與第一工件W1相接觸，及第二工件W2設定到第一工件W1上。
控制單元13進一步降低上檯17，以按壓第一及第二工件W1及W2在上及下檯17及15之間達預定時間。
若真空大氣形成單元21被省略卻未省略黏附劑49，則工件固定器25使用真空抽吸及黏附劑49或者只有黏附劑49來固定第二工件W2。
以此方式，本發明提供防止工件在彎曲變形狀態下被設定到另一工件上之效果。
本申請案申請屬於2011年11月28日所發表之35USC§119的日本專利申請案號碼2011-259026之優先權的利益，此處併入其全文做為參考。
W‧‧‧產品
W1‧‧‧第一工件
W2‧‧‧第二工件
W3‧‧‧基材
W4‧‧‧精細突出物
W5‧‧‧基材
W6‧‧‧膜狀材料
1‧‧‧工件設定系統
3‧‧‧前貯存器
5‧‧‧塗佈單元
7‧‧‧工件設定設備
9‧‧‧熟化/拆卸單元
11‧‧‧後貯存器
13‧‧‧控制單元
15‧‧‧下檯
15‧‧‧XYC檯
17‧‧‧上檯
19‧‧‧工件固定單元
21‧‧‧真空大氣形成單元
23‧‧‧通孔
25‧‧‧工件固定器
27‧‧‧主體
29‧‧‧工件固定器檯
31‧‧‧連接構件
33‧‧‧框
35‧‧‧XYC台
37‧‧‧XYC床
39‧‧‧下殼
41‧‧‧上殼
43‧‧‧相機
45‧‧‧檯定位單元
49‧‧‧黏附劑
51‧‧‧圓柱形彈性構件
53‧‧‧工件側構件
55‧‧‧連接側構件
57‧‧‧通孔
59‧‧‧中心通孔
61‧‧‧陽螺紋
63‧‧‧工件載具
圖1為包含根據本發明的實施例之工件設定設備的工件設定系統之概要方塊圖；圖2為圖1之工件設定設備圖；圖3A及3B為藉由圖2之工件設定設備從第一及第二工件所形成之產品，其中圖3A為平面圖，及圖3B為從圖3A的箭頭IIIB所見之側視圖；圖4A及4B為形成圖3A及3B所示之產品的步驟之略圖；圖5A及5B為圖2之工件設定設備的工件固定器，其中圖5A為剖面圖，及圖5B為從圖5A的箭頭VB所見之 圖；圖6A、6B、及6C為圖5A及5B之工件固定器的修改圖，其中圖6A為對應於圖5A之修改，圖6B為圖6A之部分VIB的修改，及圖6C對應於圖5A之另一修改；圖7及8為圖2之工件設定裝置的操作之流程圖；以及圖9A、9B、10A、10B、11A、11B、12A、12B、13A、13B、14A、及14B為根據圖7及8的流程圖之圖2的工件設定設備之操作圖。
W1‧‧‧第一工件
W2‧‧‧第二工件
W3‧‧‧基材
W4‧‧‧精細突出物
W5‧‧‧基材
W6‧‧‧膜狀材料
7‧‧‧工件設定設備
15‧‧‧下檯
15‧‧‧XYC檯
17‧‧‧上檯
19‧‧‧工件固定單元
21‧‧‧真空大氣形成單元
23‧‧‧通孔
25‧‧‧工件固定器
29‧‧‧工件固定器檯
31‧‧‧連接構件
33‧‧‧框
35‧‧‧XYC台
37‧‧‧XYC床
39‧‧‧下殼
41‧‧‧上殼
43‧‧‧相機
45‧‧‧檯定位單元
63‧‧‧工件載具

Claims (6)

  1. 一種工件設定設備，包含：下檯，第一工件係置放及設定在其上；上檯，其相對於該下檯可垂直移動及定位；工件固定單元，具有複數個工件固定器，該等工件固定器的每一個具有設置有面向該下檯之頂面的開口之圓柱形主體，相對於該下檯可垂直移動及定位，及固定第二工件；以及該下檯、該上檯、及工件固定單元的控制單元，其中在該上檯與該下檯分開之狀態中，該等工件固定器係定位在該下及上檯之間，該第一工件係設定在該下檯上，及該第二工件係由該等工件固定器所固定，該控制單元被組構成，在向下方向上移動該等工件固定器，直到在設定於該下檯上之該第一工件與由該等工件固定器所固定之該第二工件之間建立預定短距離為止，在該向下方向上移動該上檯，使得該第二工件被從該等工件固定器卸下且自由地落到該第一工件上，該第二工件的未熟化膜狀材料與該第一工件接觸，及該第二工件被設定到該第一工件上，另在該向下方向上移動該上檯，使得該第一及該第二工件係按壓在該上及下檯之間，及繼續該第一及第二工件的該按壓達預定時間。
  2. 根據申請專利範圍第1項之工件設定設備，另包含加熱器，其加熱該第一及第二工件，其中 該控制單元被組構成，至少在該第一及第二工件正被按壓在該上及下檯之間的同時加熱該第一及第二工件。
  3. 根據申請專利範圍第1項之工件設定設備，另包含：真空大氣形成單元，當由該等工件固定器所固定的該第二工件被設定到設定於該下檯上之該第一工件上時，將該第一及第二工件置放在真空大氣中；以及黏附劑，其配置在該等工件固定器的每一個之該主體的該開口中，及與該下檯的該頂面相對，其中：該控制單元被組構成，在該第一及第二工件之間建立該預定短距離之後，藉由該真空大氣形成單元形成真空大氣，在該向下方向上移動該上檯直到從該等工件固定器卸下該第二工件到該第一工件上為止，實施該按壓該第一及第二工件在該上及下檯之間達該預定時間，及在該預定時間之後，取消由該真空大氣形成單元所形成的該真空大氣。
  4. 一種工件設定方法，包含：將第一工件設定在下檯上；經由工件固定器固定具有板狀基材及配置在板狀基材的一面上之未熟化膜狀材料的第二工件，該工件固定器利用黏附劑加真空抽吸、只有黏附劑、及只有真空抽吸的其中之一來固定該第二工件，使得該第二工件定位在設定於該第一檯上之該第一工件上方，及該未熟化膜狀材料面向該第一工件的頂面； 降低該第二工件，直到在該設定的第一工件與該固定的第二工件之間建立預定短距離為止；藉由降低在該第二工件上方且與該第二工件隔開之該上檯，從該工件固定器卸下該第二工件，使得該第二工件自由地落到該第一工件上；以及藉由另降低該上檯來按壓該第一及第二工件，使得該第一及第二工件被固定及按壓在該上及下檯之間。
  5. 根據申請專利範圍第4項之工件設定方法，其中按壓該第一及第二工件的該處理包括：在將該第一及第二工件按壓於該上及下檯之間期間加熱該第一及第二工件，以增加該未熟化膜狀材料的黏性。
  6. 根據申請專利範圍第4項之工件設定方法，其中：固定第二工件係嚙合該第二工件與該工件固定器，該工件固定器利用黏附劑加真空抽吸、及只有黏附劑的其中之一來固定該第二工件；在降低該第二工件直到建立預定短距離之後及在從該工件固定器卸下該第二工件之前，該方法另包括將該第一及第二工件置放在真空大氣中；以及在該真空大氣中實施從該工件固定器卸下該第二工件。
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