TWI729819B - 貼合裝置及貼合方法 - Google Patents
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Abstract
係提供一種即使各工件的貼合面包含突曲面與凹曲面呈連續之凹凸彎曲面，亦可適切地定位兩工件而精度更佳地貼合兩工件之貼合裝置及貼合方法。
貼合裝置係具備：吸附並保持預先成形為凹凸彎曲形狀之第1工件W1之上吸附座4，以及吸附並保持平坦的第2工件W2之下吸附座6。下吸附座6具備固定吸附座16與可動吸附座17，可動吸附座17的上開口面由吸附網版8所被覆。可動吸附座17可在吸附並保持平坦的第2工件W2之工件支撐位置，與往較固定吸附座16的上開口面更下側下降之工件移轉位置之間升降。於工件移轉位置上，第2工件W2沿著固定吸附座16之凹凸彎曲部18的形狀被吸附並保持。在使第1工件W1與第2工件W2上下地正對之狀態下，藉由貼合輥7將第2工件W2緊壓於第1工件W1而貼合。
Description
本發明係關於用以貼合突曲面與凹曲面呈連續之二維平面狀的一對工件之貼合裝置與貼合方法。
關於貼合一對工件而得到貼合體之貼合裝置，本申請人先前已提出專利文獻1之貼合裝置。專利文獻1之貼合裝置係具備：吸附並保持第1工件之上吸附座，以及吸附並保持第2工件之一群體的下吸附座。於下吸附座上設置有：將第2工件貼合於第1工件之貼合輥、使貼合輥升降移動之升降構造、以及使貼合輥從貼合始端朝向貼合終端橫移之輥移動構造等。於兩工件的貼合時，在藉由貼合輥按壓保持第2工件的貼合始端之狀態下，一面接連地使下吸附座從貼合輥的橫移區域退避，一面將第2工件貼合於第1工件。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2015-39862號公報
根據專利文獻1之貼合裝置，由於是在分別吸附並保持為例如突曲面狀之狀態下貼合一對工件，所以可適切地貼合兩工件。然而，可精度佳地貼合者僅限於各工件的貼合面為單純的突曲面或凹曲面之情形，在貼合面為突曲面與凹曲面呈連續之凹凸彎曲面之情形下，貼合精度就有其侷限。此係由於在貼合玻璃基板等之具備自我保形性之工件、與功能性片那般無自我保形性之工件之情形下，無法將後者(功能性片)正確地保形為凹凸曲面狀，其結果難以正確地定位兩工件之故。更具體而言，於專利文獻1之貼合裝置中，在使一群體的下吸附座下降之狀態下，即使將功能性片載置於吸附網版上並進行定位，於使下吸附座往吸附位置上升而吸附並保持功能性片時，各個下吸附座的吸附時機亦產生偏離，以致於無法避免功能性片的偏離移動之故。因此於專利文獻1之貼合裝置中，在貼合面為突曲面與凹曲面呈連續之凹凸彎曲面之情形下，兩工件的貼合精度有其侷限，故對於此點仍有改良的空間。
本發明之目的在於提供一種即使各工件的貼合面包含突曲面與凹曲面呈連續之凹凸彎曲面，亦可適切地定位兩工件而精度更佳地貼合兩工件之貼合裝置及貼合方法。
本發明之貼合裝置係具有：具備吸附並保持第1工件W1之上吸附座4之上吸附盤1，以及具備吸附並保持第2工件W2之下吸附座6之下吸附盤2。於上吸附座4係形成有：用以將包含突曲面與凹曲面呈連
續之凹凸彎曲形狀預先成形之第1工件W1吸附並保持之吸附座14。於下吸附座6係設置有：固定在基座5之框構造的固定吸附座16、配置在固定吸附座16的周圍之框構造的可動吸附座17、以及被覆可動吸附座17的上開口面之吸附網版8。可動吸附座17係構成為：在其上開口面位於較固定吸附座16的上開口面更上側且以平坦姿勢來吸附並保持吸附網版8上的第2工件W2之工件支撐位置，與上開口面往較固定吸附座16的上開口面更下側下降且以固定吸附座16的上開口面來支撐吸附網版8之工件移轉位置之間，可上下移動。於固定吸附座16的周框部分形成有對應於第1工件W1的凹凸彎曲形狀之凹凸彎曲部18，在可動吸附座17往工件移轉位置下降之狀態下，藉由吸附網版8支撐為平坦姿勢之第2工件W2係經由與凹凸彎曲部18一致地變形之吸附網版8而被吸附並保持為凹凸彎曲形狀。在使被吸附並保持於上吸附座4之第1工件W1與被吸附並保持於下吸附座6之第2工件W2上下地正對之狀態下，藉由設置在固定吸附座16的內部之貼合輥7將第2工件W2緊壓於第1工件W1，且於該狀態下一面使貼合輥7沿著第1工件W1的凹凸彎曲形狀升降移動，一面從貼合始端往貼合終端移動，而貼合第1工件W1與第2工件W2。
固定吸附座16與可動吸附座17分別都形成為四角框狀。構成固定吸附座16之四周邊部中，於一方之對向邊部的各邊部上形成有凹凸彎曲部18，於此對向邊部的外側方上配置有開展並保持吸附網版8之開展構造。開展構造係具備：將吸附網版8往與貼合輥7的貼合移動方向平行之方向開展之第1開展構造、以及將吸附網版8往與貼合輥7的貼合移動方向正交之方向開展之第2開展構造。第2開展構造係具備：由基座5前
後滑動自如地導引並支撐之滑動座23、由滑動座23上下滑動自如地導引並支撐之滑動器24、對滑動器24進行升降操作以開展吸附網版8之升降壓缸25、以及裝設於滑動器24而固定並保持吸附網版8的端部之連結構造26。連結構造26係具備：可由滑動器24傾動地支撐之傾動塊34、以及與傾動塊34協同動作來夾持並固定吸附網版8之鎖固具35。吸附網版8係仿效凹凸彎曲部18的凹凸彎曲形狀而變形為凹凸彎曲形狀，伴隨著此吸附網版8的變形，吸附並保持於該吸附網版8之第2工件W2係變形為凹凸彎曲部18的凹凸彎曲形狀；除此之外，係構成為：伴隨著吸附網版8的變形，面臨吸附網版8之傾動塊34傾動，並且滑動座23於前後方向滑動。
傾動塊34的傾動軸36藉由設置在滑動器24的上部之軸承部33可傾動地樞軸支撐。於軸承部33與傾動塊34之間，配置有阻擋吸附網版8的開展力之止推軸承38。
於固定吸附座16的內部設置有在貼合始端與貼合終端之間移動操作貼合輥7之輥移動構造。輥移動構造係具備：由固定在基座5之導軌41所移動導引之輥座42、與導軌41平行地配置且由基座5旋轉自如地支撐之驅動螺紋軸43、正反向地旋轉驅動驅動螺紋軸43之馬達44、以及裝設於輥座42並與驅動螺紋軸43嚙合之母螺紋體45。
於旋轉自如地支撐貼合輥7之輥底座47與輥座42之間，設置有仿效第1工件W1的凹凸彎曲形狀來對貼合輥7進行升降操作之輥升降構造。輥升降構造係具備：由輥座42的縱向導軌48滑動導引之輥底座47、固定在輥座42之升降座50、固定在升降座50之馬達51、藉由馬
達51正反向地旋轉驅動之升降螺紋軸52、以及裝設於輥底座47並與升降螺紋軸52嚙合之母螺紋體53。
沿著面臨凹凸彎曲部18之可動吸附座17的邊部外表面，配置有防止外部氣體侵入於固定吸附座16的內部之阻隔板56的一群體。各阻隔板56係經由支軸58而可搖動地懸吊保持在裝設於吸附網版8之支架57。係構成為：在可動吸附座17往工件移轉位置下降之狀態下，面臨凹凸彎曲部18之可動吸附座17的上開口面與吸附網版8之間的空隙係藉由阻隔板56所封閉。
相鄰接之阻隔板56的鄰接端彼此係內外重疊。並且構成為：在可動吸附座17往工件移轉位置下降之狀態下，一群體的阻隔板56藉由支軸58被懸吊保持為垂直姿勢，並且在阻隔板56的鄰接端彼此內外重疊之狀態下，可動吸附座17的上開口面與吸附網版8之間的空隙被封閉。
本發明之貼合方法係包含：藉由上吸附座4將預先成形為突曲面與凹曲面呈連續之凹凸彎曲形狀之第1工件W1吸附並保持，並且於藉由移動至工件支撐位置之可動吸附座17所平坦地支撐之吸附網版8上，載置第2工件W2且吸附並保持之步驟；使可動吸附座17往工件移轉位置下降移動，仿效形成於固定吸附座16之凹凸彎曲部18的凹凸彎曲形狀使吸附網版8變形為凹凸彎曲形狀，伴隨著此吸附網版8的變形，使被吸附並保持在該吸附網版8之第2工件W2變形為凹凸彎曲部18的凹凸彎曲形狀之步驟；使上吸附座4與下吸附座6上下地正對，使第1工件W1與第2工件W2的凹凸彎曲形狀呈一致，並沿著凹凸彎曲形狀將兩工件W1、W2的對向間隔保持為一定之步驟；以及藉由輥升降構造將設置在固定吸
附座16的內部之貼合輥7從待機位置往按壓位置進行上升操作，在將第2工件W2按壓於第1工件W1之狀態下，藉由輥移動構造從貼合始端朝向貼合終端移動，而將第2工件W2貼合於第1工件W1之步驟。在將第2工件W2貼合於第1工件W1之步驟中，藉由輥升降構造沿著第1工件W1的凹凸彎曲形狀對貼合輥7進行升降操作，並以均一的按壓力將第2工件W2貼合於第1工件W1。
於本發明之貼合裝置中，於下吸附盤2的下吸附座6上設置：由框構造所構成之固定吸附座16、以及配置在此固定吸附座16的周圍之框構造的可動吸附座17。此外，係構成為可使可動吸附座17在上開口面位於較固定吸附座16的上開口面更上側且以平坦姿勢來吸附並保持吸附網版8上的第2工件W2之工件支撐位置，與上開口面往較固定吸附座16的上開口面更下側下降且以固定吸附座16的上開口面來支撐吸附網版8之工件移轉位置之間上下移動。再者，在可動吸附座17往工件移轉位置下降之狀態下，藉由吸附網版8支撐為平坦姿勢之第2工件W2係經由與凹凸彎曲部18一致地變形之吸附網版8而被吸附並保持為凹凸彎曲形狀，且在此狀態下貼合第1工件W1與第2工件W2。
如以上所述，於本發明之貼合裝置中，係於工件支撐位置上以平坦姿勢將第2工件W2吸附並保持在吸附網版8上，並且於工件移轉位置上經由與凹凸彎曲部18一致地變形之吸附網版8而將第2工件W2吸附並保持為凹凸彎曲形狀，所以從工件支撐位置至工件移轉位置為止，可一面與吸附網版8的變形同步並且在維持經由吸附網版8之吸附並保持狀
態下，將第2工件W2從平坦姿勢變形為凹凸彎曲形狀。藉此可防止於吸附網版8與第2工件W2之間產生位置偏離，因此，即使各工件W1、W2的貼合面以包含凹凸彎曲面之形式來形成，亦可一面適切地定位兩工件W1、W2一面精度佳地貼合。
將用以開展並保持吸附網版8之開展構造設成為具備：將吸附網版8往與貼合輥7的貼合移動方向平行之方向開展之第1開展構造、以及將吸附網版8往與貼合輥7的貼合移動方向正交之方向開展之第2開展構造；並藉由：前後滑動之滑動座23、相對於滑動座23上下滑動之滑動器24、對滑動器24進行升降操作之升降壓缸25、以及固定並保持吸附網版8的端部之連結構造26，來構成第2開展構造；將連結構造26設成為具備：可由滑動器24傾動地支撐之傾動塊34、以及與傾動塊34協同動作來夾持固定吸附網版8之鎖固具35。然後，吸附網版8係仿效凹凸彎曲部18的凹凸彎曲形狀而變形為凹凸彎曲形狀，伴隨著此吸附網版8的變形，吸附並保持於該吸附網版8之第2工件W2係變形為凹凸彎曲部18的凹凸彎曲形狀；除此之外，係構成為：伴隨著吸附網版8的變形，面臨吸附網版8之傾動塊34傾動，並且滑動座23於前後方向滑動。根據此構成，係一面跟隨著吸附網版8的變形使傾動塊34傾動，並且可使滑動座23滑動移動，所以可一面將適切的開展力施加於吸附網版8一面使該吸附網版8變形為凹凸彎曲形狀。換言之，可一面對吸附網版8賦予不產生皺摺或鬆弛且不會賦予過剩的應力之適切的開展力，一面使該吸附網版8變形為凹凸彎曲形狀。
於傾動塊34的傾動軸36藉由滑動器24上部的軸承部33可傾動地樞軸支撐，且於軸承部33與傾動塊34之間配置有阻擋吸附網版8的開展力之止推軸承38時，可藉由止推軸承38阻擋並解除作用於傾動塊34之吸附網版8的開展力。因此可抑制過剩的應力賦予至吸附網版8而將適切的開展力賦予於吸附網版8。
於固定吸附座16的內部設置有在貼合始端與貼合終端之間移動操作貼合輥7之輥移動構造時，僅需控制馬達44的驅動轉數，就可使貼合輥7沿著第1工件W1的凹凸彎曲形狀來升降移動時之輥移動速度達到最佳化。因此可均等且適切地進行第2工件W2相對於第1工件W1之貼合。
於支撐貼合輥7之輥底座47與輥座42之間，設置有仿效第1工件W1的凹凸彎曲形狀來對貼合輥7進行升降操作之輥升降構造，並且藉由：由輥座42的縱向導軌48滑動導引之輥底座47、固定在輥座42之升降座50、固定在升降座50之馬達51、藉由馬達51正反向地旋轉驅動之升降螺紋軸52、以及裝設於輥底座47之母螺紋體53來構成輥升降構造時，可藉由輥升降構造沿著第1工件W1的凹凸彎曲形狀來正確地對貼合輥7進行升降操作，所以可經常以均等的力將第2工件W2緊壓於第1工件W1，而能夠經常適切地進行兩工件W1、W2的貼合。
於沿著面臨凹凸彎曲部18之可動吸附座17的外表面配置有防止外部氣體的侵入之阻隔板56的一群體，且經由支軸58將各阻隔板56可搖動地懸吊並保持在裝設於吸附網版8之支架57時，在可動吸附座17往工件移轉位置下降之狀態下，可藉由阻隔板56將面臨凹凸彎曲部18
之可動吸附座17的上開口面與吸附網版8之間的空隙封閉。因此，在可動吸附座17往工件移轉位置下降之狀態下，可藉由阻隔板56的一群體來阻止外部氣體侵入於下吸附座6的內部，並沿著凹凸彎曲部18的凹凸形狀適切地持續吸附並保持第2工件W2。
於設成為相鄰接之阻隔板56的鄰接端彼此內外重疊時，在可動吸附座17往工件移轉位置下降之狀態下，一群體的阻隔板56藉由支軸58被懸吊保持為垂直姿勢，並且在阻隔板56的鄰接端彼此內外重疊之狀態下，可封閉可動吸附座17的上開口面與吸附網版8之間的空隙。此外，由於阻隔板56是在其鄰接端彼此內外重疊之狀態下配置，所以可縮小阻隔板56所佔有之空間而達到輕薄短小。
於本發明之貼合方法中，係設成為具備：藉由上吸附座4將成形為凹凸彎曲形狀之第1工件W1吸附並保持，並且於藉由位於工件支撐位置之可動吸附座17所支撐之吸附網版8上，載置第2工件W2並進行吸附保持之步驟；使可動吸附座17往工件移轉位置下降移動，仿效形成於固定吸附座16之凹凸彎曲部18的凹凸彎曲形狀使吸附網版8變形為凹凸彎曲形狀，伴隨著此吸附網版8的變形，使被吸附並保持在該吸附網版8之第2工件W2變形為凹凸彎曲部18的凹凸彎曲形狀之步驟；使上吸附座4與下吸附座6上下地正對，使第1工件W1與第2工件W2的凹凸彎曲形狀呈一致，並將兩工件W1、W2的對向間隔保持為一定之步驟；以及藉由輥升降構造來對設置在固定吸附座16的內部之貼合輥7進行上升操作並將第2工件W2按壓於第1工件W1，在該狀態下藉由輥移動構造使貼合輥7朝向貼合終端移動，而將第2工件W2貼合於第1工件W1之步驟。
此外，在將第2工件W2貼合於第1工件W1之步驟中，藉由輥升降構造沿著第1工件W1的凹凸彎曲形狀來對貼合輥7進行升降操作，並以均一的按壓力將第2工件W2貼合於第1工件W1。
根據此貼合方法，可藉由固定吸附座16的凹凸彎曲部18使常態下呈平坦之第2工件W2與第1工件W1的凹凸彎曲形狀呈一致而進行吸附並保持，故即使各工件W1、W2的貼合面以凹凸彎曲面來形成，亦可適切地定位兩工件W1、W2並精度佳地貼合。
1:上吸附盤
2:下吸附盤
4:上吸附座
5:基座
6:下吸附座
7:貼合輥
8:吸附網版
14:吸附座
16:固定吸附座
17:可動吸附座
18:凹凸彎曲部
19:操作壓缸
20:固定框
21:變向框
22:開展壓缸
23:滑動座
24:滑動器
25:升降壓缸
26:連結構造
33:軸承部
34:傾動塊
35:鎖固具
36:傾動軸
37:軸襯
38:止推軸承
41:導軌
42:輥座
43:驅動螺紋軸
44:馬達
45:母螺紋體
47:輥底座
48:縱導軌
49:滑動器
50:升降座
51:馬達
52:升降螺紋軸
53:母螺紋體
56:阻隔板
57:支架
58:支軸
59:螺栓
W1:第1工件
W2:第2工件
[圖1]為開放本發明之貼合裝置的上吸附座之狀態的縱切前視圖。
[圖2]為開放貼合裝置的上吸附座之狀態的俯視圖。
[圖3]為圖2中之A-A線剖面圖。
[圖4]為圖1中之B部分的擴大剖面圖。
[圖5]為顯示輥升降構造之縱切前視圖。
[圖6]為顯示吸附網版之端部的連結構造之縱切前視圖。
[圖7]為顯示吸附網版之端部的連結構造之俯視圖。
[圖8]為顯示工件的貼合步驟之說明圖。
[圖9]為顯示凹凸彎曲部中之吸附網版的吸附狀態之說明圖。
[圖10]為顯示傾動塊的傾動動作之說明圖。
[圖11]為顯示阻隔板的阻隔狀況之縱切前視圖。
[圖12]為顯示阻隔板的阻隔狀況之側視圖。
(實施例)本發明之貼合裝置的實施例係如圖1至圖12所示。本實施例之前後、左右、上下係依循圖1及圖2所示之交叉箭頭以及各箭頭附近的前後、左右、上下之各表記。
貼合裝置係具備面向圖1為右側之上吸附盤1以及左側之下吸附盤2。於上吸附盤1的內部設置有對位機台3，於其上表面設置有吸附並保持第1工件W1之上吸附座4。下吸附盤2具備四角框狀的基座5，於基座5的上部設置有吸附並保持第2工件W2之下吸附座6。於基座5及下吸附座6的內部設置有：將第2工件W2貼合於第1工件W1之貼合輥7，在貼合始端與貼合終端之間移動操作貼合輥7之輥移動構造、以及輥升降機構等。此外，於基座5及下吸附座6的周圍設置有：對被覆下吸附座6的開口面之吸附網版8進行開展操作之開展構造。
上吸附盤1係構成為可於圖1中以實線所示之開放位置，與以虛擬線所示之貼合位置之間搖動開閉。具體而言，於基座5之右外側的前後固定有支架9，並藉由以兩支架9樞軸支撐之開閉軸10來樞軸支撐上吸附盤1的基端部分。開閉軸10是藉由固定在前側的支架9之齒輪馬達11旋轉驅動。為了固定保持往貼合位置搖動移動之上吸附盤1，於基座5之左外側的前後豎設封閉框，並於其上部設置有關閉塊體12。本實施例中之第1工件W1是由預先成形為突曲面與凹曲面呈連續之凹凸彎曲形狀之玻璃基板所構成，第2工件W2是由偏光片或抗反射膜等之平坦的功能性膜所構成，在與第1工件W1之貼合面(上表面)上塗佈有透明的接著劑。
於圖1及圖2中，上吸附座4係具備成形為凹凸彎曲形狀之中空的吸附座14，吸附座14的內部係經由空氣通路或電磁閥等而連接於圖中未顯示的吸附源。於吸附座14的表面上形成有用以吸附並保持第1工件W1之一群體的吸附孔。在使上吸附盤1成為水平的開放姿勢之狀態下，將第1工件W1被覆於吸附座14並進行定位，且於此狀態下使真空壓作用於吸附座14的內部，藉此可將第1工件W1吸附並固定在吸附座14。
如圖3所示，下吸附座6係具備：固定在基座5之上下面呈開口之框構造的固定吸附座16、以及配置在固定吸附座16的周圍之框構造的可動吸附座17。與上吸附座4相同，下吸附座6的內部經由空氣通路及電磁閥等而連接於圖中未顯示的吸附源。可動吸附座17的上開口面以先前的吸附網版8所被覆。該吸附網版8是由使樹脂含浸於厚度約1mm的帆布材之片體所構成，於第2工件W2的吸附區域形成有微小孔的一群體。於固定吸附座16之左右的對向邊部(周框部分)，形成有對應於第1工件W1的凹凸彎曲形狀之凹凸彎曲部18。
如圖3所示，可動吸附座17係藉由設置在基座5之前後邊部的外表面之一對操作壓缸19，可於其上開口面與固定吸附座16的上開口面呈面一致之工件支撐位置，與上開口面往較固定吸附座16的上開口面更下側下降之工件移轉位置(圖11所示之狀態)之間升降移動。於可動吸附座17被保持在工件支撐位置之狀態下，第2工件W2被載置於吸附網版8上並進行定位後予以吸附並保持。此外，在可動吸附座17的上開口面往較凹凸彎曲部18更下側的工件移轉位置下降之狀態下，藉由吸附網版8支撐
為平坦姿勢之第2工件W2是以與凹凸彎曲部18的凹凸形狀一致之狀態被吸附並保持。此詳細內容將於之後說明。
開展並保持吸附網版8之開展構造係具備：將吸附網版8往與貼合輥7的貼合移動方向平行之方向(前後方向)開展之第1開展構造、以及將吸附網版8往與貼合輥7的貼合移動方向正交之方向(左右方向)開展之第2開展構造。於圖3中，第1開展構造係具備：固定保持吸附網版8的前緣部之固定框20、將吸附網版8的後緣部附近朝向下方變向地導引之變向框21、以及將吸附網版8的後緣部朝向下方拉伸之開展壓缸22。如圖1所示，第2開展構造係配置在基座5的左右邊部，並且如圖4所示，各第2開展構造係具備：由基座5前後滑動自如地導引並支撐之5組滑動座23、由各滑動座23上下滑動自如地導引並支撐之滑動器24、對滑動器24進行升降操作之升降壓缸25、以及裝設於滑動器24的上部且固定並保持吸附網版8的端部之連結構造26。
滑動座23形成為L字形，固定在其縱框部的內側面之上下一對滑動塊27，係由固定在基座5之前後方向的導軌28滑動自如地導引並支撐。此外，縱柱狀的滑動器24係使固定在其下側的內側面之縱長的滑動器29，由固定在滑動座23的外側面之上下方向的導軌30滑動自如地導引並支撐。升降壓缸25被固定在滑動座23之橫框部的下表面，其活塞桿連結於滑動器24的下端。
如圖6及圖7所示，連結構造26係具備：可由滑動器24上部的一對軸承部33傾動地支撐之傾動塊34、以及與傾動塊34協同動作來夾持並固定吸附網版8的側緣之鎖固具35。如圖6所示，於傾動塊34上
一體地設置有傾動軸36，各傾動軸36的軸端可由裝著於軸承部33之軸襯37傾動地支撐。此外，於內側面側的軸承部33與傾動塊34之間，配置有阻擋作用於傾動塊34之吸附網版8的開展力之止推軸承38。鎖固具35是由具六角孔螺栓所構成，藉由將其螺紋軸螺入於傾動塊34，可鎖固並固定吸附網版8的側緣。
於圖3中，輥移動構造係具備：由固定在基座5之前後較長的導軌41移動導引之反門型的輥座42、與導軌41平行地配置且由基座5的前後壁旋轉自如地支撐之驅動螺紋軸43、正反向地旋轉驅動驅動螺紋軸43之馬達44、以及裝設於輥座42並與驅動螺紋軸43嚙合之母螺紋體45。藉由馬達44來旋轉驅動驅動螺紋軸43，藉此可在貼合始端(圖3所示之前端位置)與貼合終端(後端位置)之間對輥座42及貼合輥7進行移動操作。
於圖5中，貼合輥7由H字形的輥底座47旋轉自如地支撐，並且於輥底座47與先前的輥座42之間，設置有仿效第1工件W1的凹凸彎曲形狀來對貼合輥7進行升降操作之輥升降構造。輥升降構造是由：固定在輥座42的左右框之縱導軌48、由同一導軌48滑動導引之輥底座47側的滑動器49、固定在輥座42的中央之升降座50、固定在升降座50之馬達51、藉由馬達51正反向地旋轉驅動之升降螺紋軸52、以及裝設於輥底座47且與升降螺紋軸52嚙合之母螺紋體53等所構成。藉由馬達51來旋轉驅動升降螺紋軸52，藉此可沿著第1工件W1的凹凸彎曲形狀來升降輥底座47及貼合輥7而將第2工件W2貼合於第1工件W1。
於可動吸附座17之邊部的外側面配置有用以防止外部氣體侵入於固定吸附座16的內部之遮蔽構造。此遮蔽構造是由配置在面臨凹凸
彎曲部18之可動吸附座17的邊部外側面之一群體的阻隔板56所構成，於本實施例中，係沿著可動吸附座17的外側面配置有複數個阻隔板56。如圖4、圖6及圖7所示，各阻隔板56係經由支軸58可搖動地懸吊保持在固定於吸附網版8之支架57，支架57藉由螺栓59鎖固固定在吸附網版8。在前後方向相鄰接之阻隔板56的鄰接端彼此係以內、外、內、外的方式交互重疊，如圖11所示，在可動吸附座17的上開口面往較凹凸彎曲部18更下側的工件移轉位置下降之狀態下，係藉由一群體的阻隔板56來阻塞可動吸附座17的上開口面與吸附網版8之間的空隙。因此，在可動吸附座17往工件移轉位置下降之狀態下，可藉由一群體的阻隔板56來阻止外部氣體經由前述空隙侵入於下吸附座6的內部者，而仿效凹凸彎曲部18的凹凸彎曲形狀適切地吸附並保持第2工件W2。支架57係因吸附網版8沿著凹凸彎曲部18變形而傾動，惟由於阻隔板56係藉由支軸58而可搖動地被懸吊保持，所以如圖12所示，可繞著支軸58搖動且經常垂直地被懸吊保持。
在貼合一對工件W1、W2之情形下，係將上吸附盤1保持在圖1及圖2所示之開放位置，將第1工件W1載置於上吸附座4的吸附座14並予以吸附保持。此外，在將可動吸附座17保持在工件支撐位置之狀態下，將第2工件W2載置於吸附網版8上並進行定位，且如圖8(a)所示般使真空壓作用於下吸附座6的內部而在維持平坦姿勢之狀態下吸附並保持第2工件W2。此時，由於吸附網版8的左右側緣是由固定吸附座16及可動吸附座17的側框部分所支撐，所以第2工件W2保持在平坦姿勢。
接著在將可動吸附座17下降移動至工件移轉位置為止時，由於吸附網版8的左右側緣僅由固定吸附座16的側框部分所支撐，所以吸附網版8藉由第1及第2開展構造，如圖8(b)所示般沿著凹凸彎曲部18而變形，並保持為與第1工件W1的凹凸形狀相同之彎曲形狀。伴隨於此，第2工件W2亦保持為與第1工件W1的凹凸形狀相同之彎曲形狀。此時吸附網版8的開展力作用於傾動塊34，傾動塊34如圖10所示般與吸附網版8的變形動作連動而傾動。再者，滑動器24及滑動座23往與傾動塊34的傾動方向為相反之方向滑動移動。藉此可防止異常的張力作用於吸附網版8。在此狀態下，使上吸附盤1如圖8(c)所示般往貼合位置搖動移動，使上吸附座4與下吸附座6上下地正對，並沿著凹凸彎曲形狀將第1工件W1與第2工件W2的對向間隔保持為一定。
如上述般，上下地對向之一對工件W1、W2雖大致上被定位，但兩者的位置精度仍不足。為了將此位置精度提升至精密水準，係於上吸附盤1的兩處上配置偏離檢測器(CCD攝影機)，以光學的方式檢測兩工件W1、W2的位置偏離，並根據此檢測結果使對位控制器辨識位置偏離，並根據從同一控制器所輸出之訊號使對位機台3動作，而精密地將兩工件W1、W2對位。亦即以第2工件W2為位置基準，藉由對位機台3來校正上吸附座4及第1工件W1的位置，而精密地將兩工件W1、W2對位。
在一對工件W1、W2被精密地定位之狀態下，如圖8(d)所示般藉由輥升降構造將位於貼合始端位置之貼合輥7從待機位置往按壓位置進行上升操作，在將第2工件W2按壓於第1工件W1之狀態下，使同一貼合輥7從貼合始端朝向貼合終端移動，而將第2工件W2貼合於第1
工件W1。於貼合輥7朝向貼合終端移動時，由於貼合輥7藉由輥升降構造沿著凹凸彎曲形狀被施予升降操作，所以可藉由均一的按壓力將第2工件W2貼合於第1工件W1。當貼合輥7到達貼合終端位置為止並結束移動時，係停止作用於下吸附座6之真空壓，而使貼合輥7在往待機位置下降之狀態下往貼合始端側返回。再者，使上吸附盤1返回開放位置，停止作用於上吸附座4之真空壓並取出由第1工件W1與第2工件W2所構成之貼合體。之後藉由重複進行上述作業，可有效率地量產具備突曲面與凹曲面呈連續之凹凸彎曲面之貼合體。
如以上所述，於本實施例之貼合裝置中，係於工件支撐位置上以平坦姿勢將第2工件W2吸附並保持在吸附網版8上，並且於工件移轉位置上經由與凹凸彎曲部18一致地變形之吸附網版8將第2工件W2吸附並保持為凹凸彎曲形狀，所以從工件支撐位置至工件移轉位置為止，可一面與吸附網版8的變形同步並且在維持經由吸附網版8之吸附並保持狀態下，將第2工件W2從平坦姿勢變形為凹凸彎曲形狀。藉此可防止於吸附網版8與第2工件W2之間產生位置偏離，即使各工件W1、W2的貼合面以包含凹凸彎曲面之形式來形成，亦可一面適切地定位兩工件W1、W2一面精度佳地貼合。此外，在藉由貼合輥7來貼合兩工件W1、W2之狀態下，由於一面使貼合輥7沿著第1工件W1的凹凸彎曲形狀升降移動，一面從貼合始端往貼合終端移動，所以可藉由均等的貼合力並依循凹凸彎曲形狀適切地貼合兩工件W1、W2。
係將用以開展並保持吸附網版8之開展構造設成為具備：將吸附網版8往與貼合輥7的貼合移動方向平行之方向開展之第1開展構
造、以及將吸附網版8往與貼合輥7的貼合移動方向正交之方向開展之第2開展構造；並藉由：前後滑動之滑動座23、相對於滑動座23上下滑動之滑動器24、對滑動器24進行升降操作之升降壓缸25、以及固定並保持吸附網版8的端部之連結構造26，來構成第2開展構造；將連結構造26設成為具備：可由滑動器24傾動地支撐之傾動塊34、以及與傾動塊34協同動作來夾持固定吸附網版8之鎖固具35。然後，吸附網版8係仿效凹凸彎曲部18的凹凸彎曲形狀而變形為凹凸彎曲形狀，伴隨著此吸附網版8的變形，吸附並保持於該吸附網版8之第2工件W2係變形為凹凸彎曲部18的凹凸彎曲形狀；除此之外，係構成為：伴隨著吸附網版8的變形，面臨吸附網版8之傾動塊34傾動，並且滑動座23於前後方向滑動。根據此構成，係一面跟隨著吸附網版8的變形使傾動塊34傾動，並且可使滑動座23滑動移動，所以可一面將適切的開展力施加於吸附網版8一面使該吸附網版8變形為凹凸彎曲形狀。換言之，可一面對吸附網版8賦予不產生皺摺或鬆弛且不會賦予過剩的應力之適切的開展力，一面使該吸附網版8變形為凹凸彎曲形狀。
由於藉由滑動器24之上部的軸承部33可傾動地樞軸支撐傾動塊34的傾動軸36，並且於軸承部33與傾動塊34之間配置阻擋吸附網版8的開展力之止推軸承38，所以可藉由止推軸承38阻擋並解除作用於傾動塊34之吸附網版8的開展力，因此可抑制過剩的應力賦予至吸附網版8而將適切的開展力賦予於吸附網版8。
由於在固定吸附座16的內部設置有在貼合始端與貼合終端之間移動操作貼合輥7之輥移動構造，所以僅需控制馬達44的驅動轉數，
可使貼合輥7沿著第1工件W1的凹凸彎曲形狀來升降移動時之輥移動速度達到最佳化。因此可均等且適切地進行第2工件W2相對於第1工件W1之貼合。
由於在支撐貼合輥7之輥底座47與輥座42之間，設置有仿效第1工件W1的凹凸彎曲形狀來對貼合輥7進行升降操作之輥升降構造，並且藉由：由輥座42的縱向導軌48滑動導引之輥底座47、固定在輥座42之升降座50、固定在升降座50之馬達51、藉由馬達51正反向地旋轉驅動之升降螺紋軸52、以及裝設於輥底座47之母螺紋體53來構成輥升降構造，所以可藉由輥升降構造沿著第1工件W1的凹凸彎曲形狀來正確地對貼合輥7進行升降操作，且可恆常地以均等的力將第2工件W2緊壓於第1工件W1，而能夠恆常且適切地進行兩工件W1、W2的貼合。
由於在沿著面臨凹凸彎曲部18之可動吸附座17的外表面配置有防止外部氣體的侵入之阻隔板56的一群體，且經由支軸58將各阻隔板56可搖動地懸吊並保持在裝設於吸附網版8之支架57，所以在可動吸附座17往工件移轉位置下降之狀態下，可藉由阻隔板56將面臨凹凸彎曲部18之可動吸附座17的上開口面與吸附網版8之間的空隙封閉。因此，在可動吸附座17往工件移轉位置下降之狀態下，可藉由阻隔板56的一群體來阻止外部氣體侵入於下吸附座6的內部，並沿著凹凸彎曲部18的凹凸形狀適切地持續吸附並保持第2工件W2。
由於設成為相鄰接之阻隔板56的鄰接端彼此內外重疊，所以在可動吸附座17往工件移轉位置下降之狀態下，一群體的阻隔板56藉由支軸58被懸吊並保持為垂直姿勢，並且在阻隔板56的鄰接端彼此內外
重疊之狀態下，可封閉可動吸附座17的上開口面與吸附網版8之間的空隙。此外，由於阻隔板56是在其鄰接端彼此內外重疊之狀態下配置，所以可縮小阻隔板56所佔有之空間而達到輕薄短小。
除此之外，於本實施例之貼合方法中，係設成為包含：藉由上吸附座4將成形為凹凸彎曲形狀之第1工件W1吸附並保持，並且於藉由位於工件支撐位置之可動吸附座17所支撐之吸附網版8上，載置第2工件W2且吸附並保持之步驟；使可動吸附座17往工件移轉位置移動，並沿著固定吸附座16之凹凸彎曲部18的凹凸彎曲形狀來吸附並保持吸附網版8及第2工件W2之步驟；使上吸附座4與下吸附座6上下地正對，使第1工件W1與第2工件W2的凹凸彎曲形狀呈一致，並將兩工件W1、W2的對向間隔保持為一定之步驟；以及藉由輥升降構造來對設置在固定吸附座16的內部之貼合輥7進行上升操作並將第2工件W2按壓於第1工件W1，在該狀態下藉由輥移動構造將貼合輥7朝向貼合終端移動，而將第2工件W2貼合於第1工件W1之步驟。此外，在將第2工件W2貼合於第1工件W1之步驟中，藉由輥升降構造沿著第1工件W1的凹凸彎曲形狀來對貼合輥7進行升降操作，並以均一的按壓力將第2工件W2貼合於第1工件W1。
根據上述貼合方法，可藉由固定吸附座16的凹凸彎曲部18使常態下呈平坦之第2工件W2與第1工件W1的凹凸彎曲形狀呈一致的方式吸附並保持，故即使各工件W1、W2的貼合面以凹凸彎曲面來形成，亦可適切地定位兩工件W1、W2並精度佳地貼合。
於上述實施例中，係將工件支撐位置上的可動吸附座17構成為使其上開口面與固定吸附座16的上開口面呈面一致，惟不一定需如此，只要工件支撐位置上之可動吸附座17的上開口面位於較固定吸附座16的上開口面更上側即可。此外，傾動軸36可另與傾動塊34形成為不同個體。
貼合一對工件W1、W2所得到之貼合體可使用作為例如整合並顯示汽車的儀表或顯示器的儀表板。
4:上吸附座
6:下吸附座
7:貼合輥
8:吸附網版
14:吸附座
16:固定吸附座
17:可動吸附座
18:凹凸彎曲部
20:固定框
21:變向框
W1:第1工件
W2:第2工件
Claims (8)
- 一種貼合裝置，其係具有：具備吸附並保持第1工件(W1)之上吸附座(4)之上吸附盤(1)，以及具備吸附並保持第2工件(W2)之下吸附座(6)之下吸附盤(2)；於上吸附座(4)係形成有：用以將包含突曲面與凹曲面呈連續之凹凸彎曲形狀預先成形之第1工件(W1)吸附並保持之吸附座(14)；於下吸附座(6)係設置有：固定在基座(5)之框構造的固定吸附座(16)、配置在固定吸附座(16)的周圍之框構造的可動吸附座(17)、以及被覆可動吸附座(17)的上開口面之吸附網版(8)；可動吸附座(17)係構成為：在其上開口面位於較固定吸附座(16)的上開口面更上側且以平坦姿勢來吸附並保持吸附網版(8)上的第2工件(W2)之工件支撐位置，與上開口面往較固定吸附座(16)的上開口面更下側下降且以固定吸附座(16)的上開口面來支撐吸附網版(8)之工件移轉位置之間，可上下移動；於固定吸附座(16)的周框部分形成有對應於第1工件(W1)的凹凸彎曲形狀之凹凸彎曲部(18)，在可動吸附座(17)往工件移轉位置下降之狀態下，藉由吸附網版(8)支撐為平坦姿勢之第2工件(W2)係經由與凹凸彎曲部(18)一致地變形之吸附網版(8)而被吸附並保持為凹凸彎曲形狀；且該貼合裝置係在使被吸附並保持於上吸附座(4)之第1工件(W1)與被吸附並保持於下吸附座(6)之第2工件(W2)上下地正對之狀態下，藉由設置在固定吸附座(16)的內部之貼合輥(7)將第2工件(W2)緊壓於第1工件(W1)，且於該狀態下一面使貼合輥(7)沿著第1工件(W1)的凹凸彎曲形狀 升降移動，一面從貼合始端往貼合終端移動，而貼合第1工件(W1)與第2工件(W2)。
- 如請求項1所述之貼合裝置，其中固定吸附座(16)與可動吸附座(17)分別形成為四角框狀；構成固定吸附座(16)之四周邊部中，於一方之對向邊部的各邊部形成有凹凸彎曲部(18)，於該對向邊部的外側方配置有將吸附網版(8)開展並保持之開展構造；開展構造係具備：將吸附網版(8)往與貼合輥(7)的貼合移動方向平行之方向開展之第1開展構造、以及將吸附網版(8)往與貼合輥(7)的貼合移動方向正交之方向開展之第2開展構造；第2開展構造係具備：由基座(5)前後滑動自如地導引支撐之滑動座(23)、由滑動座(23)上下滑動自如地導引支撐之滑動器(24)、對滑動器(24)進行升降操作以開展吸附網版(8)之升降壓缸(25)、以及裝設於滑動器(24)而固定並保持吸附網版(8)的端部之連結構造(26)；連結構造(26)係具備：可由滑動器(24)傾動地支撐之傾動塊(34)、以及與傾動塊(34)協同動作來夾持並固定吸附網版(8)之鎖固具(35)；吸附網版(8)係仿效凹凸彎曲部(18)的凹凸彎曲形狀而變形為凹凸彎曲形狀，伴隨著此吸附網版(8)的變形，吸附並保持於該吸附網版(8)之第2工件(W2)係變形為凹凸彎曲部(18)的凹凸彎曲形狀；且該貼合裝置係構成為：伴隨著吸附網版(8)的變形，面臨吸附網版(8)之傾動塊(34)傾動，並且滑動座(23)於前後方向滑動。
- 如請求項2所述之貼合裝置，其中傾動塊(34)的傾動軸(36)藉由設置在滑動器(24)的上部之軸承部(33)可傾動地樞軸支撐；於軸承部(33)與傾動塊(34)之間，配置有阻擋吸附網版(8)的開展力之止推軸承(38)。
- 如請求項1至3中任一項所述之貼合裝置，其中於固定吸附座(16)的內部設置有在貼合始端與貼合終端之間對貼合輥(7)進行移動操作之輥移動構造；輥移動構造係具備：由固定在基座(5)之導軌(41)移動導引之輥座(42)、與導軌(41)平行地配置且由基座(5)旋轉自如地支撐之驅動螺紋軸(43)、正反向地旋轉驅動驅動螺紋軸(43)之馬達(44)、以及裝設於輥座(42)並與驅動螺紋軸(43)嚙合之母螺紋體(45)。
- 如請求項4所述之貼合裝置，其中於旋轉自如地支撐貼合輥(7)之輥底座(47)與輥座(42)之間，設置有仿效第1工件(W1)的凹凸彎曲形狀來對貼合輥(7)進行升降操作之輥升降構造；輥升降構造係具備：由輥座(42)的縱向導軌(48)滑動導引之輥底座(47)、固定在輥座(42)之升降座(50)、固定在升降座(50)之馬達(51)、藉由馬達(51)正反向地旋轉驅動之升降螺紋軸(52)、以及裝設於輥底座(47)並與升降螺紋軸(52)嚙合之母螺紋體(53)。
- 如請求項1至3中任一項所述之貼合裝置，其中沿著面臨凹凸彎曲部(18)之可動吸附座(17)的邊部外表面，配置有防止外部氣體侵入於固定吸附座(16)的內部之阻隔板(56)的一群體； 各阻隔板(56)係經由支軸(58)可搖動地懸吊並保持在裝設於吸附網版(8)之支架(57)；且該貼合裝置係構成為：在可動吸附座(17)往工件移轉位置下降之狀態下，面臨凹凸彎曲部(18)之可動吸附座(17)的上開口面與吸附網版(8)之間的空隙係藉由阻隔板(56)所封閉。
- 如請求項6所述之貼合裝置，其中相鄰接之阻隔板(56)的鄰接端彼此係內外重疊；且該貼合裝置係構成為：在可動吸附座(17)往工件移轉位置下降之狀態下，一群體的阻隔板(56)藉由支軸(58)被懸吊並保持為垂直姿勢，並且在阻隔板(56)的鄰接端彼此內外重疊之狀態下，可動吸附座(17)的上開口面與吸附網版(8)之間的空隙被封閉。
- 一種貼合方法，其係包含：藉由上吸附座(4)將預先成形為突曲面與凹曲面呈連續之凹凸彎曲形狀之第1工件(W1)吸附並保持，並且於藉由移動至工件支撐位置之可動吸附座(17)所平坦地支撐之吸附網版(8)上，載置第2工件(W2)且吸附並保持之步驟；使可動吸附座(17)往工件移轉位置下降移動，仿效形成於固定吸附座(16)之凹凸彎曲部(18)的凹凸彎曲形狀使吸附網版(8)變形為凹凸彎曲形狀，伴隨著此吸附網版(8)的變形，使被吸附並保持在該吸附網版(8)之第2工件(W2)變形為凹凸彎曲部(18)的凹凸彎曲形狀之步驟；使上吸附座(4)與下吸附座(6)上下地正對，使第1工件(W1)與第2工件(W2)的凹凸彎曲形狀呈一致，並沿著凹凸彎曲形狀將兩工件(W1、W2)的對向間隔保持為一定之步驟；以及 藉由輥升降構造將設置在固定吸附座(16)的內部之貼合輥(7)從待機位置往按壓位置進行上升操作，在將第2工件(W2)按壓於第1工件(W1)之狀態下，藉由輥移動構造從貼合始端朝向貼合終端移動，而將第2工件(W2)貼合於第1工件(W1)之步驟；且該貼合方法係在將第2工件(W2)貼合於第1工件(W1)之步驟中，藉由輥升降構造沿著第1工件(W1)的凹凸彎曲形狀來對貼合輥(7)進行升降操作，並以均一的按壓力將第2工件(W2)貼合於第1工件(W1)。
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