WO2018221213A1 - ピラー実装方法、ガラスパネルユニットの製造方法及びピラー実装装置 - Google Patents

ピラー実装方法、ガラスパネルユニットの製造方法及びピラー実装装置 Download PDF

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stocker
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mounting
pillar
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野中 正貴
清水 丈司
治彦 石川
瓜生 英一
長谷川 和也
将 石橋
阿部 裕之
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/06Joining glass to glass by processes other than fusing
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663Elements for spacing panes
    • E06B3/66304Discrete spacing elements, e.g. for evacuated glazing units
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E06B3/66Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/6612Evacuated glazing units
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E06B3/66Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/663Elements for spacing panes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E06B3/66Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/673Assembling the units
    • E06B3/67326Assembling spacer elements with the panes

Definitions

  • the present disclosure relates to a pillar mounting method, a method for manufacturing a glass panel unit, and a pillar mounting apparatus, and more specifically, a pillar mounting method and a glass panel unit for mounting a plurality of pillars in a predetermined arrangement on a substrate including at least a glass plate.
  • the present invention relates to a manufacturing method and a pillar mounting apparatus.
  • a glass panel unit in which a decompression space is formed between a pair of substrates is conventionally known.
  • a plurality of pillars spacers
  • another substrate is arranged so that the plurality of pillars are sandwiched between the substrates.
  • both substrates are hermetically joined by a sealing material positioned around a pillar (see Patent Document 1).
  • the pillars are sucked one by one using a suction pad or the like and transferred onto the substrate, and the pillars are released at predetermined positions on the substrate.
  • a suction pad or the like In order to mount a plurality of pillars on a substrate, the pillars are sucked one by one using a suction pad or the like and transferred onto the substrate, and the pillars are released at predetermined positions on the substrate.
  • the number of pillars arranged on the substrate is large, it takes a long time to complete the mounting.
  • This disclosure is intended to propose a pillar mounting method, a glass panel unit manufacturing method, and a pillar mounting apparatus that can efficiently perform the work of mounting a plurality of pillars on a substrate.
  • the pillar mounting method includes a housing process, a mounting process, and a displacement process.
  • the housing step is a step of housing the plurality of pillars in the stocker in a state of being stacked on each other.
  • the mounting step is a step of extruding one of the plurality of pillars accommodated in the stocker from the stocker and mounting it on a substrate including a glass plate.
  • the displacement step is a step of changing a relative position between the substrate and the stocker.
  • the plurality of pillars are mounted on the substrate in a predetermined arrangement spaced apart from each other by repeatedly executing the mounting step with the displacement step interposed therebetween.
  • the manufacturing method of the glass panel unit which concerns on 1 aspect of this indication is equipped with the 1st process, the 2nd process, and the 3rd process.
  • the first step is a step of mounting a plurality of pillars on a first substrate including a first glass plate.
  • a second substrate including a second glass plate is opposed to the first substrate via a frame-shaped sealing material, and the first substrate and the second substrate are hermetically bonded by the sealing material. It is a process to do.
  • the third step is a step of sealing the interior space surrounded by the first substrate, the second substrate, and the sealing material by reducing the pressure.
  • the first step includes a housing step, a mounting step, and a displacement step.
  • the housing step is a step of housing the plurality of pillars in a stocker in a state of being stacked on each other.
  • the mounting step is a step of pushing out one of the plurality of pillars accommodated in the stocker from the stocker and mounting it on the first substrate.
  • the displacement step is a step of changing a relative position between the first substrate and the stocker. In the first step, the mounting step is repeatedly executed with the displacement step interposed therebetween, whereby the plurality of pillars are mounted on the first substrate in a predetermined arrangement spaced apart from each other.
  • the pillar mounting apparatus includes a stocker, an extruder, and a displacement mechanism.
  • the stocker accommodates a plurality of pillars in a stacked state.
  • the extruder pushes one of the plurality of pillars accommodated in the stocker out of the stocker and mounts it on a substrate including a glass plate.
  • the displacement mechanism changes a relative position between the substrate and the stocker.
  • FIG. 1 is a partially broken side view showing a main part of a pillar mounting apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a partially broken side view showing a state in which one pillar is pushed out in the above-described pillar mounting apparatus.
  • FIG. 3 is a partially broken side view showing a state in which one pillar is pushed out in the above-described pillar mounting apparatus.
  • FIG. 4 is a partially broken side view showing a state in which the substrate is pitch-fed in the pillar mounting apparatus.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state in which another substrate is stacked on the same substrate.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a glass panel unit formed using the same substrate and another substrate.
  • the pillar mounting apparatus is an apparatus that mounts a plurality of (many) pillars 4 in a predetermined arrangement on one surface (specifically, the upper surface 11) of the substrate 1 in the thickness direction.
  • “mounting” in the present disclosure includes arranging a plurality of pillars 4 without being fixed to the substrate 1. Needless to say, the “mounting” in the present disclosure includes arranging a plurality of pillars 4 fixed to the substrate 1.
  • the substrate 1 and the plurality of pillars 4 mounted thereon are members that constitute a part of the glass panel unit.
  • Another substrate 2 (see FIGS. 5 and 6) is superimposed on the substrate 1 on which the plurality of pillars 4 are mounted so as to face the upper surface 11 of the substrate 1, and the opposed substrates 1 and 2 are framed.
  • the sealing material 31 is joined in an airtight manner.
  • the plurality of pillars 4 are surrounded by the sealing material 31.
  • An internal space S1 is formed between the substrates 1 and 2 joined by the sealing material 31 (see FIG. 6).
  • a plurality of pillars 4 are located in the internal space S1.
  • the plurality of pillars 4 maintain the distance between the substrates 1 and 2.
  • the internal space S1 is depressurized through a vent hole 32 (see FIG. 5) of the substrate 2 until a predetermined degree of vacuum is reached, and then the vent hole 32 is sealed. Thereby, a glass panel unit as shown in FIG. 6 is obtained.
  • the substrate 1 includes a glass plate 100, and the substrate 2 includes a glass plate 200.
  • An appropriate film such as a low emission film may be coated on the surface of the glass plate 100, or an appropriate film such as a low emission film may be coated on the surface of the glass plate 200.
  • the glass panel unit described above is manufactured by, for example, a glass panel unit manufacturing method described below.
  • the substrate 1 is referred to as a first substrate 1 and the substrate 2 is referred to as a second substrate 2 as necessary.
  • the glass plate 100 included in the first substrate 1 is referred to as the first glass plate 100
  • the glass plate 200 included in the second substrate 2 is referred to as the second glass plate 200.
  • the manufacturing method of the glass panel unit of one Embodiment is equipped with the 1st process, the 2nd process, and the 3rd process.
  • the first step is a step of mounting a plurality of pillars 4 on one surface (upper surface 11) in the thickness direction of the first substrate 1 including the first glass plate 100.
  • the second step as shown in FIG. 6, the second substrate 2 including the second glass plate 200 is opposed to the one surface (upper surface 11) of the first substrate 1 through the frame-shaped sealing material 31, and the sealing material is used.
  • 31 is a step of hermetically bonding the first substrate 1 and the second substrate 2 by 31.
  • the pillar mounting apparatus includes a stocker 5 and an extruder 6.
  • the stocker 5 can accommodate a plurality of pillars 4.
  • the extruder 6 can extrude the pillars 4 one by one from the stocker 5 one by one.
  • the stocker 5 has a storage space 50.
  • a plurality of pillars 4 are accommodated in the accommodation space 50.
  • Each of the plurality of pillars 4 is formed in a columnar shape (columnar shape).
  • the plurality of pillars 4 are accommodated in the accommodation space 50 in a state where they are stacked in the vertical direction (a state in which the respective axial directions D1 of the plurality of pillars 4 are stacked in parallel with the vertical direction).
  • the stocker 5 has a window part 52 that opens the lower part of the accommodation space 50 to the outside.
  • the window 52 has a shape that allows one pillar 4 to pass in the horizontal direction.
  • the extruder 6 of one embodiment is installed in the stocker 5.
  • the extruder 6 is configured to push out only the pillar 4 arranged at the lowest position among the plurality of pillars 4 stacked vertically in the accommodation space 50 toward the window portion 52 in one direction (horizontal direction). ing.
  • Extruder 6 is mainly composed of a solenoid actuator 65, for example.
  • the solenoid actuator 65 has a solenoid (coil) 650 and a movable portion 651.
  • the movable part 651 is located on the side of the pillar 4 arranged at the lowest position among the plurality of pillars 4 arranged in the accommodation space 50.
  • the movable portion 651 can be reciprocated in the horizontal direction.
  • the extruder 6 pushes the pillar 4 arranged at the lowermost position among the plurality of pillars 4 arranged in the accommodation space 50 from the side by the movable portion 651, so that the pillar 4 is removed from the window portion 52 of the stocker 5. Push it out of the stocker 5.
  • the pillar mounting apparatus of one embodiment further includes a holding mechanism 7.
  • the holding mechanism 7 is installed in the stocker 5.
  • the holding mechanism 7 holds the plurality of pillars 4 stacked in the accommodation space 50 in a sandwiched manner.
  • the holding mechanism 7 includes, for example, a support portion 70 and an urging mechanism (pressing mechanism) 72.
  • the support unit 70 supports the plurality of pillars 4 stacked in the accommodation space 50.
  • the urging mechanism 72 pushes the plurality of pillars 4 stacked in the accommodation space 50 toward the support part 70 from the side opposite to the support part 70.
  • the support part 70 of one embodiment is in contact with the lower surface of the pillar 4 arranged at the lowest position among the plurality of pillars 4 stacked in the accommodation space 50, and supports the plurality of pillars 4 from below.
  • the urging mechanism 72 is configured to elastically press the pillar 4 disposed at the uppermost position among the plurality of pillars 4 stacked in the accommodation space 50 downward.
  • the urging mechanism 72 according to the embodiment is in contact with the upper surface of the pillar 4 arranged at the uppermost position among the plurality of pillars 4 stacked in the accommodation space 50 and pushes the plurality of pillars 4 downward from above.
  • the holding mechanism 7 holds the plurality of pillars 4 accommodated in the stocker 5 from above and below.
  • the urging mechanism 72 includes, for example, a spring member 73 and a pressing member 75 to which a downward urging force is applied by the spring member 73.
  • the pressing member 75 is disposed above the plurality of pillars 4 stacked in the accommodation space 50.
  • the spring member 73 is disposed above the pressing member 75.
  • the spring member 73 pushes the pressing member 75 downward.
  • the pressing member 75 pressed by the spring member 73 presses against the pillar 4 disposed at the uppermost position from above. For this reason, the elastic holding force which presses the whole downward acts on the several pillar 4 stacked up and down.
  • the elastic force of the spring member 73 acts on the whole of the plurality of pillars 4 as a downward force that pushes the plurality of pillars 4 stacked in the accommodation space 50 toward the support portion 70, and thereby the plurality of pillars 4. Is held between the pressing member 75 and the support portion 70.
  • the support unit 70 may be positioned above the plurality of pillars 4. In this case, the urging mechanism 72 pushes the plurality of pillars 4 from below to above.
  • the pillar mounting apparatus of one embodiment further includes a displacement mechanism 8 (see FIG. 4).
  • the displacement mechanism 8 can change the relative position of the substrate 1 and the stocker 5.
  • the pillar mounting apparatus includes a stage 9 that supports the substrate 1.
  • the stage 9 has a support surface 90.
  • the support surface 90 is the upper surface of the stage 9.
  • the support surface 90 is horizontal and flat.
  • the support surface 90 supports the substrate 1 from below so that the substrate 1 maintains a horizontal posture.
  • the upper surface 11 is in an attitude facing upward in the direction opposite to the vertical direction.
  • the stocker 5 is installed so as to be positioned above the substrate 1 supported by the support surface 90.
  • the displacement mechanism 8 of one embodiment has a plurality of rollers 82 for carrying the substrate.
  • the plurality of rollers 82 are installed on the stage 9.
  • a plurality of through holes 92 corresponding to the plurality of rollers 82 on a one-to-one basis are formed.
  • Each of the plurality of rollers 82 is disposed in the corresponding through hole 92 so as to be movable in the vertical direction.
  • Each roller 82 can project and retract from the support surface 90 of the stage 9 through a through-hole 92 formed in the stage 9. That is, each roller 82 is movable to a position that protrudes upward from the support surface 90 of the stage 9 and a position that is immersed in the corresponding through hole 92 and disposed below the support surface 90.
  • the displacement mechanism 8 includes, for example, a first drive mechanism that drives the stages 9 of the plurality of rollers 82 in the vertical direction, and a second drive mechanism that rotationally drives each roller 82.
  • Each of the first drive mechanism and the second drive mechanism includes, for example, a motor.
  • the displacement mechanism 8 is configured by a mechanism (the plurality of rollers 82, the first drive mechanism, and the second drive mechanism described above) that moves the substrate 1 in the horizontal direction with respect to the stage 9. is doing. That is, the displacement mechanism 8 is configured by a mechanism that moves the substrate 1 in the horizontal direction. However, the displacement mechanism 8 may be configured by a mechanism that moves the stocker 5 in the horizontal direction with respect to the stage 9 (and the substrate 1 supported by the stage 9). Further, the displacement mechanism 8 may be configured by a mechanism that moves both the substrate 1 and the stocker 5 with respect to the stage 9.
  • the pillar mounting apparatus may include only one set of the stocker 5, the extruder 6, and the holding mechanism 7, or may include a plurality of sets. In the latter case, the pillar 4 is supplied from each stocker 5 arranged on the substrate 1 toward the substrate 1.
  • a plurality of pillars 4 are placed in the accommodation space 50 of the stocker 5.
  • the pillars 4 are stacked and accommodated vertically (accommodating step).
  • the pillar 4 is pushed out from the stocker 5 located above the substrate 1 to mount the pillar 4 on the upper surface 11 of the substrate 1 (mounting process), and the relative position between the substrate 1 and the stocker 5 is changed in the horizontal direction. Steps (displacement steps) are performed alternately.
  • the first step of the method for manufacturing a glass panel unit described above has an accommodation step and a repetition step.
  • the housing step is a step of housing the plurality of pillars 4 in the stocker 5 in a state of being stacked on each other.
  • the repetition process is performed after the accommodation process.
  • the repetition process has a mounting process and a displacement process.
  • the repetitive process is a process in which the mounting process is repeatedly executed with the displacement process interposed therebetween.
  • the mounting process is a process in which one pillar 4 out of the plurality of pillars 4 accommodated in the stocker 5 is pushed out from the stocker 5 located above the substrate 1 and the pillar 4 is mounted on the upper surface 11 of the substrate 1. is there.
  • the displacement step is a step of changing the relative position of the substrate 1 and the stocker 5 (the position of the substrate 1 with respect to the stocker 5) in the horizontal direction.
  • the pillar 4 arranged at the lowermost position among the plurality of pillars 4 accommodated in the stocker 5 is moved outside through the window 52 by the extruder 6.
  • the extruding mounting process is repeatedly executed with the displacement process in between.
  • the number of pillars 4 accommodated in the stocker 5 decreases one by one every time the pillars 4 are pushed out from the stocker 5, but each pillar 4 in the accommodation space 50 is lowered downward by an urging mechanism 72.
  • An urging force (a downward force) is applied. Therefore, when the next mounting process (the second and subsequent mounting processes) is reached, the pillar 4 is stably set at a position (position where the movable portion 651 can be pressed) adjacent to the extruder 6 in the horizontal direction. Has been.
  • the stage 9 is composed of a magnet stage, and each pillar 4 includes a magnetic material (metal or the like). It is also preferable. According to this, the position of each pillar 4 arranged on the upper surface 11 of the substrate 1 with respect to the substrate 1 is suppressed by the magnetic attractive force acting between the stage 9 and each pillar 4.
  • the stage 9 When the stage 9 is composed of a magnet stage, the stage 9 may be provided with a magnet at least in part 95 (see FIG. 3).
  • the portion 95 is a portion located below the pillar 4 when the pillar 4 pushed out from the stocker 5 is placed on the upper surface 11 of the substrate 1.
  • the stage 9 comprised with the magnet stage only a part 95 may be a magnet, and the whole stage 9 may be a magnet.
  • the magnet installed on the stage 9 is preferably an electromagnet.
  • the magnetic force is exerted on the electromagnet by energization, and in the displacement process of pitch-feeding the substrate 1 in one direction, the electromagnet's magnetic force can be lost by stopping energization.
  • substrate 1 is performed more precisely and efficiently.
  • the pillar mounting method of the first aspect includes a housing process, a mounting process, and a displacement process.
  • the accommodation step is a step of accommodating the plurality of pillars (4) in the stocker (5) in a state of being stacked on each other.
  • the mounting process is a process in which one of the plurality of pillars (4) accommodated in the stocker (5) is extruded from the stocker (5) and mounted on the substrate (1) including the glass plate (100).
  • a displacement process is a process of changing the relative position of a board
  • the mounting process is repeatedly executed with the displacement process interposed therebetween, thereby mounting the plurality of pillars (4) on the substrate (1) in a predetermined arrangement with a distance from each other. To do.
  • the plurality of pillars (4) accommodated in the stocker (5) are pushed out one by one. The whole work can be completed efficiently.
  • the pillar mounting method of the second aspect can be realized by a combination with the first aspect.
  • the plurality of pillars (4) are accommodated in the stocker (5) in a state of being sandwiched by the holding mechanism (7).
  • the mounting process one of the plurality of pillars (4) sandwiched by the holding mechanism (7) is pushed out from the stocker (5).
  • the plurality of pillars (4) are accommodated in the stocker (5) in a state of being sandwiched by the holding mechanism (7). For this reason, even if the number of pillars (4) in the stocker (5) changes, the pillar (4) can be mounted stably in the stocker (5). For this reason, the pillar (4) can be appropriately extruded from the stocker (5).
  • the method for manufacturing the glass panel unit of the third aspect includes the first step, the second step, and the third step.
  • the first step is a step of mounting a plurality of pillars (4) on the first substrate (1) including the first glass plate (100).
  • the second substrate (2) including the second glass plate (200) is opposed to the first substrate (1) through the frame-shaped sealing material (31), and the first material is sealed by the sealing material (31).
  • This is a step of airtightly bonding the substrate (1) and the second substrate (2).
  • the third step is a step of sealing the internal space (S1) surrounded by the first substrate (1), the second substrate (2), and the sealing material (31) by reducing the pressure.
  • the first process includes a housing process, a mounting process, and a displacement process.
  • the accommodation step is a step of accommodating the plurality of pillars (4) in the stocker (5) in a state of being stacked on each other.
  • the mounting process is a process in which one of the plurality of pillars (4) accommodated in the stocker (5) is pushed out of the stocker (5) and mounted on the first substrate (1).
  • the displacement step is a step of changing the relative position of the first substrate (1) and the stocker (5).
  • the plurality of pillars (4) are mounted on the first substrate (1) in a predetermined arrangement spaced apart from each other by repeatedly executing the mounting step with the displacement step interposed therebetween.
  • a reduced pressure internal space (S1) is formed between the first substrate (1) and the second substrate (2), and a glass panel unit having excellent heat insulation can be manufactured. Further, by pushing out the plurality of pillars (4) accommodated in the stocker 5 one by one, the plurality of pillars (4) can be efficiently mounted on the substrate (1).
  • the pillar mounting apparatus of the fourth aspect includes a stocker (5), an extruder (6), and a displacement mechanism (8).
  • the stocker (5) accommodates the plurality of pillars (4) in a stacked state.
  • the extruder (6) extrudes one of the plurality of pillars (4) accommodated in the stocker (5) from the stocker (5) to the substrate (1) including the glass plate (100).
  • the displacement mechanism (8) changes the relative position of the substrate (1) and the stocker (5).
  • the fourth aspect even when it is necessary to mount a large number of pillars (4) on the substrate (1), the plurality of pillars (4) accommodated in the stocker (5) are pushed out one by one. The whole work can be completed efficiently.
  • the pillar mounting apparatus of the fifth aspect can be realized by a combination with the fourth aspect.
  • the pillar mounting apparatus according to the fifth aspect further includes a holding mechanism (7).
  • the holding mechanism (7) sandwiches the plurality of pillars (4) accommodated in the stocker (5).
  • the extruder (6) extrudes one of the plurality of pillars (4) sandwiched by the holding mechanism (7) from the stocker (5).
  • the plurality of pillars (4) are accommodated in the stocker (5) in a state of being sandwiched by the holding mechanism (7). For this reason, even if the number of pillars (4) in the stocker (5) changes, the pillar (4) is stable at a position adjacent to the extruder (6) (position pushed out by the extruder (6)). Is set automatically. For this reason, the pillar (4) can be appropriately extruded from the stocker (5).
  • the pillar mounting apparatus of the sixth aspect can be realized by a combination with the fifth aspect.
  • the holding mechanism (7) of the sixth aspect has an urging mechanism (72).
  • the urging mechanism (72) is configured to press the plurality of pillars (4) accommodated in the stocker (5) toward a position adjacent to the extruder (6).
  • the pillars (4) accommodated in the stocker (5) are pressed by the biasing mechanism (72) by pressing the plurality of pillars (4) toward a position adjacent to the extruder (6). 4) can be held.
  • the pillar mounting apparatus of the seventh aspect can be realized by a combination with the sixth aspect.
  • the biasing mechanism (72) of the seventh aspect includes a spring member (73) and a pressing member (75).
  • the pressing member (75) is pressed by the spring member (73) and presses the plurality of pillars (4).
  • the plurality of pillars (4) accommodated in the stocker (5) can be pushed using the elastic force of the spring member (73).
  • pillar mounting method the glass panel unit manufacturing method, and the pillar mounting apparatus described above are not limited to the above-described embodiments, and appropriate design changes can be made.

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Abstract

基板に複数のピラーを実装する作業を、効率的に行うことができるピラー実装方法、ガラスパネルユニットの製造方法及びピラー実装装置を提供する。ピラー実装方法は、収容工程、実装工程及び変位工程を備える。収容工程は、複数のピラー(4)を、互いに積み重なった状態でストッカー(5)に収容する工程である。実装工程は、ストッカー(5)に収容された複数のピラー(4)のうちの一つをストッカー(5)から押し出して、このピラー(4)をガラス板(100)を含む基板1に実装する工程である。変位工程は、基板(1)とストッカー(5)の相対位置を変化させる工程である。実装工程を、変位工程を挟んで繰り返し実行することで、基板(1)に、複数のピラー(4)を、互いに距離をあけた所定の配置で実装する。

Description

ピラー実装方法、ガラスパネルユニットの製造方法及びピラー実装装置
 本開示は、ピラー実装方法、ガラスパネルユニットの製造方法及びピラー実装装置に関し、詳しくは、少なくともガラス板を含む基板に、複数のピラーを所定の配置で実装するためのピラー実装方法、ガラスパネルユニットの製造方法及びピラー実装装置に関する。
 一対の基板間に減圧空間が形成されたガラスパネルユニットが、従来知られている。この種のガラスパネルユニットを製造するには、一つの基板の上に複数のピラー(スペーサー)を実装し、この基板との間で複数のピラーを挟み込むように別の基板を配置し、複数のピラーを囲んで位置するシール材によって両基板を気密に接合することが、一般的である(特許文献1等参照)。
 基板の上に複数のピラーを実装するには、吸着パッド等を用いて、ピラーを一つずつ吸着して基板上に搬送し、基板上の所定の位置でピラーを離すことが行われる。しかし、このような手段によれば、基板上に配置するピラーの数が多いときには、実装を完了するまでに長時間を要する。
日本国公開特許公報2005-231930号公報
 本開示は、基板に複数のピラーを実装する作業を、効率的に行うことができるピラー実装方法、ガラスパネルユニットの製造方法及びピラー実装装置を提案することを、目的とする。
 本開示の一様態に係るピラー実装方法は、収容工程、実装工程及び変位工程を備える。前記収容工程は、複数のピラーを、互いに積み重なった状態でストッカーに収容する工程である。前記実装工程は、前記ストッカーに収容された前記複数のピラーのうちの一つを前記ストッカーから押し出してガラス板を含む基板に実装する工程である。前記変位工程は、前記基板と前記ストッカーの相対位置を変化させる工程である。この態様に係るピラー実装方法では、前記実装工程を、前記変位工程を挟んで繰り返し実行することで、前記基板に、前記複数のピラーを、互いに距離をあけた所定の配置で実装する。
 本開示の一態様に係るガラスパネルユニットの製造方法は、第1工程、第2工程及び第3工程を備える。前記第1工程は、第1ガラス板を含む第1基板に複数のピラーを実装する工程である。前記第2工程は、第2ガラス板を含む第2基板を枠状のシール材を介して前記第1基板に対向させ、前記シール材により前記第1基板と前記第2基板とを気密に接合する工程である。前記第3工程は、前記第1基板と前記第2基板と前記シール材とで囲まれた内部空間を減圧して封止する工程である。前記第1工程は、収容工程、実装工程及び変位工程を有する。前記収容工程は、前記複数のピラーを、互いに積み重なった状態でストッカーに収容する工程である。前記実装工程は、前記ストッカーに収容された前記複数のピラーのうちの一つを前記ストッカーから押し出して前記第1基板に実装する工程である。前記変位工程は、前記第1基板と前記ストッカーの相対位置を変化させる工程である。前記第1工程では、前記実装工程を、前記変位工程を挟んで繰り返し実行することで、前記第1基板に、前記複数のピラーを、互いに距離をあけた所定の配置で実装する。
 本開示の一様態に係るピラー実装装置は、ストッカー、押出機及び変位機構を備える。前記ストッカーは、複数のピラーを、互いに積み重なった状態で収容する。前記押出機は、前記ストッカーに収容された前記複数のピラーのうちの一つを前記ストッカーから外部に押し出して、ガラス板を含む基板に実装する。前記変位機構は、前記基板と前記ストッカーの相対位置を変化させる。
図1は、一実施形態のピラー実装装置の要部を示す一部破断側面図である。 図2は、同上のピラー実装装置において、一つのピラーを押し出す様子を示す一部破断側面図である。 図3は、同上のピラー実装装置において、一つのピラーを押し出した状態を示す一部破断側面図である。 図4は、同上のピラー実装装置において、基板をピッチ送りする様子を示す一部破断側面図である。 図5は、同上の基板の上に別の基板を重ねる様子を示す斜視図である。 図6は、同上の基板および別の基板を用いて形成されたガラスパネルユニットを示す斜視図である。
 図1~図4には、一実施形態のピラー実装装置が概略的に示されている。ピラー実装装置は、基板1の厚み方向の一面(詳しくは上面11)に、複数(多数)のピラー4を所定の配置で実装する装置である。ここで、本開示における「実装」には、複数のピラー4を基板1に固定せずに配置することも含まれる。また、当然ながら、本開示における「実装」には、複数のピラー4を基板1に固定して配置することも含まれる。
 基板1とこれに実装される複数のピラー4は、ガラスパネルユニットの一部を構成する部材である。
 複数のピラー4が実装された基板1に対して、基板1の上面11と対向するように別の基板2(図5、図6参照)が重ねられ、対向する基板1,2同士が、枠状のシール材31を介して気密に接合される。複数のピラー4は、シール材31に囲まれて位置する。
 シール材31で接合された基板1,2の間には、内部空間S1が形成される(図6参照)。内部空間S1には、複数のピラー4が位置する。複数のピラー4は、基板1,2間の距離を維持させる。一実施形態では、基板2が有する通気孔32(図5参照)を通じて、内部空間S1が所定の真空度に至るまで減圧され、その後に通気孔32が封止される。これにより、図6に示すようなガラスパネルユニットが得られる。
 基板1はガラス板100を含み、基板2はガラス板200を含む。ガラス板100の表面に低放射膜等の適宜の膜がコーティングされてもよいし、ガラス板200の表面に低放射膜等の適宜の膜がコーティングされてもよい。
 上述したガラスパネルユニットは、例えば、以下に説明するガラスパネルユニットの製造方法によって製造される。以下、必要に応じて、基板1を第1基板1といい、基板2を第2基板2という。また、第1基板1に含まれるガラス板100を第1ガラス板100といい、第2基板2に含まれるガラス板200を第2ガラス板200という。
 一実施形態のガラスパネルユニットの製造方法は、第1工程、第2工程及び第3工程を備えている。第1工程は、図3に示すように、第1ガラス板100を含む第1基板1の厚み方向の一面(上面11)に複数のピラー4を実装する工程である。第2工程は、図6に示すように、第2ガラス板200を含む第2基板2を枠状のシール材31を介して第1基板1の前記一面(上面11)に対向させ、シール材31により第1基板1と第2基板2とを気密に接合する工程である。
 図1~図4に示すように、一実施形態のピラー実装装置は、ストッカー5と押出機6とを備えている。ストッカー5は、複数のピラー4を収容可能である。押出機6は、ストッカー5からピラー4を一つずつ外部に押し出すことができる。
 ストッカー5は、収容空間50を有している。収容空間50には、複数のピラー4が収容される。複数のピラー4の各々は、柱状(円柱状)に形成されている。複数のピラー4は、上下に積み重なった状態(複数のピラー4のそれぞれの軸方向D1が上下方向と平行になるように積み重なった状態)で、収容空間50に収容される。
 ストッカー5は、収容空間50の下部を外部に開放させる窓部52を有している。窓部52は、一つのピラー4が水平方向に通過可能な形状を有している。
 一実施形態の押出機6は、ストッカー5に設置されている。押出機6は、収容空間50において上下に積み重ねられた複数のピラー4のうち、最も下方に配置されたピラー4だけを、窓部52に向けて一方向(水平方向)に押し出すように構成されている。
 押出機6は、例えば、ソレノイドアクチュエーター65で主体が構成される。ソレノイドアクチュエーター65は、ソレノイド(コイル)650と、可動部651とを有している。可動部651は、収容空間50に配置された複数のピラー4のうち、最も下方に配置されたピラー4の側方に位置する。ソレノイド650に流れる電流を制御することにより、可動部651を水平方向に往復駆動することができる。押出機6は、可動部651により、収容空間50に配置された複数のピラー4のうち最も下方に配置されたピラー4を側方から押すことで、このピラー4をストッカー5の窓部52からストッカー5の外部に押し出す。
 一実施形態のピラー実装装置は、保持機構7を更に備えている。保持機構7は、ストッカー5に設置されている。保持機構7は、収容空間50に積み重ねられた複数のピラー4を、挟んで保持する。保持機構7は、例えば、支持部70と、付勢機構(押圧機構)72とを有する。支持部70は、収容空間50に積み重ねられた複数のピラー4を支持する。付勢機構72は、収容空間50に積み重ねられた複数のピラー4を、支持部70とは反対側から支持部70に向かって押す。
 一実施形態の支持部70は、収容空間50に積み重ねられた複数のピラー4のうち、最も下方に配置されたピラー4の下面に接し、複数のピラー4を下方から支持する。
 付勢機構72は、例えば、収容空間50に積み重ねられた複数のピラー4のうち、最も上方に配置されたピラー4を、下方へと弾性的に押し付けるように構成される。一実施形態の付勢機構72は、収容空間50に積み重ねられた複数のピラー4のうち、最も上方に配置されたピラー4の上面に接し、複数のピラー4を上方から下方に向かって押す。これにより、保持機構7は、ストッカー5に収容された複数のピラー4を上下から挟んで保持する。
 付勢機構72は、例えば、バネ部材73とバネ部材73によって下方への付勢力が与えられる押圧部材75とで、主体が構成される。押圧部材75は、収容空間50に積み重ねられた複数のピラー4の上方に配置される。バネ部材73は、押圧部材75の上方に配置される。バネ部材73は、押圧部材75を下方に押す。バネ部材73によって押された押圧部材75は、最も上方に配置されたピラー4に対して上方から押し当たる。このため、上下に積み重ねられた複数のピラー4には、全体を下方に押し付ける弾性的な保持力が作用する。すなわち、バネ部材73の弾性力は、収容空間50において積み重ねられた複数のピラー4を支持部70側に押す下向きの力として、複数のピラー4の全体に作用し、これにより、複数のピラー4は、押圧部材75と支持部70との間に挟まれて保持される。なお、支持部70は、複数のピラー4の上方に位置してもよい。この場合、付勢機構72は、複数のピラー4を下方から上方に向けて押す。
 一実施形態のピラー実装装置は、変位機構8(図4参照)を更に備えている。変位機構8は、基板1とストッカー5の相対位置を変化させることができる。
 一実施形態のピラー実装装置は、基板1を支持するステージ9を備えている。ステージ9は、支持面90を有している。支持面90は、ステージ9の上面である。支持面90は、水平で平坦である。支持面90は、基板1が水平姿勢を維持するように、基板1を下方から支持する。基板1は、ステージ9に支持された状態において、上面11が鉛直方向とは逆向きの上方を向いた姿勢になる。ストッカー5は、支持面90に支持された基板1の上方に位置するように設置される。
 図4に示すように、一実施形態の変位機構8は、基板搬送用の複数のローラー82を有している。複数のローラー82は、ステージ9に設置されている。一実施形態のステージ9には、複数のローラー82と一対一で対応する複数の貫通孔92が形成されている。複数のローラー82の各々は、対応する貫通孔92に上下方向に移動可能に配置されている。
 各ローラー82は、ステージ9に形成された貫通孔92を通じて、ステージ9の支持面90から突没自在である。すなわち、各ローラー82は、ステージ9の支持面90から上方に突出した位置と、対応する貫通孔92に没入して支持面90よりも下方に配置される位置とに移動可能である。
 変位機構8は、例えば、複数のローラー82のステージ9に対して上下方向に駆動する第1の駆動機構と、各ローラー82を回転駆動する第2の駆動機構とを有している。第1の駆動機構及び第2の駆動機構の各々は、例えば、モーターを有する。基板1を搬送するときには、各ローラー82の上部を対応する貫通孔92から支持面90上に突出し、各ローラー82を回転駆動する。基板1上にピラー4の実装等を行うときには、各貫通孔92に対応するローラー82を没入させた状態で、基板1をステージ9の支持面90に安定的に支持させる。
 一実施形態のピラー実装装置では、ステージ9に対して基板1を水平方向に移動させる機構(上述した複数のローラー82、第1の駆動機構及び第2の駆動機構)で、変位機構8を構成している。つまり、基板1を水平方向に移動させる機構で、変位機構8を構成している。しかし、ステージ9(及びこれに支持される基板1)に対してストッカー5を水平方向に移動させる機構で、変位機構8を構成してもよい。また、ステージ9に対して基板1とストッカー5を共に移動させる機構で、変位機構8を構成してもよい。
 また、図1~図4では、ストッカー5及び、これに付属する押出機6と保持機構7を、一つずつ示している。しかし、ピラー実装装置は、ストッカー5、押出機6及び保持機構7の組を1組だけ備えてもよいし、複数組備えてもよい。後者の場合、基板1上に配される各ストッカー5から、基板1に向けてピラー4が供給される。
 上述した一実施形態のピラー実装装置を用いて、基板1の上面11に、複数(多数)のピラー4を互いに距離をあけて実装するには、まず、ストッカー5が有する収容空間50に、複数のピラー4を上下に積み重ねて収容する(収容工程)。
 次いで、基板1の上方に位置するストッカー5からピラー4を押し出して、基板1の上面11にピラー4を実装する工程(実装工程)と、基板1とストッカー5の相対位置を水平方向に変化させる工程(変位工程)を、交互に実行する。
 具体的に上述したガラスパネルユニットの製造方法の第1工程は、収容工程と繰り返し工程とを有している。収容工程は、複数のピラー4を、互いに積み重なった状態でストッカー5に収容する工程である。繰り返し工程は、収容工程の後に実行される。繰り返し工程は、実装工程と変位工程を有している。繰り返し工程は、実装工程を、変位工程を挟んで繰り返し実行する工程である。
 実装工程は、ストッカー5に収容された複数のピラー4のうちの一つのピラー4を、基板1の上方に位置するストッカー5から押し出して、このピラー4を基板1の上面11に実装する工程である。変位工程は、基板1とストッカー5の相対位置(ストッカー5に対する基板1の位置)を水平方向に変化させる工程である。
 つまり、一実施形態のピラー実施装置を用いて行うピラー実装方法では、ストッカー5に収容された複数のピラー4のうち最も下方に配置されたピラー4を、押出機6によって窓部52を通じて外部に押し出す実装工程を、変位工程を挟んで繰り返し実行する。
 ストッカー5内に収容されたピラー4の数は、ストッカー5からピラー4が押し出される度に一つずつ順に減っていくが、収容空間50内の各ピラー4には、付勢機構72によって下方に付勢力(下方に向かう力)が加えられている。そのため、次の実装工程(2回目以降の実装工程)に至ったときには、水平方向において押出機6と隣接する位置(可動部651が押し当たることのできる位置)に、ピラー4が安定的にセットされている。
 なお、ストッカー5から押し出されたピラー4が、基板1の上面11において位置ずれを生じることを抑えるため、ステージ9がマグネットステージで構成され、各ピラー4が磁性体(金属等)を含んでいることも好ましい。これによれば、ステージ9と各ピラー4との間で作用する磁気的吸引力によって、基板1の上面11に配置された各ピラー4の基板1に対する位置ずれが抑制される。
 ステージ9をマグネットステージで構成する場合、ステージ9には、少なくとも一部分95に磁石が設置されていればよい(図3参照)。この一部分95は、ストッカー5から押し出されたピラー4が基板1の上面11に載ったときに、そのピラー4の下方に位置する部分である。なお、マグネットステージで構成されたステージ9は、一部分95のみが磁石であってもよいし、ステージ9の全体が磁石であってもよい。
 ステージ9に設置される磁石は、電磁石であることが好ましい。この場合、実装工程では、通電により電磁石に磁力を発揮させ、基板1を一方向にピッチ送りする変位工程では、通電停止によって電磁石の磁力を失わせることができる。これにより、基板1上に複数のピラー4を実装する作業が、より精密にかつ効率的に行われる。
 以上、添付図面に基づいて説明したように、第1の態様のピラー実装方法は、収容工程、実装工程および変位工程を備える。収容工程は、複数のピラー(4)を、互いに積み重なった状態でストッカー(5)に収容する工程である。実装工程は、ストッカー(5)に収容された複数のピラー(4)のうちの一つをストッカー(5)から押し出してガラス板(100)を含む基板(1)に実装する工程である。変位工程は、基板(1)とストッカー(5)の相対位置を変化させる工程である。この第1の態様のピラー実装方法では、実装工程を、変位工程を挟んで繰り返し実行することで、基板(1)に、複数のピラー(4)を、互いに距離をあけた所定の配置で実装する。
 第1の態様によれば、基板(1)上に多数のピラー(4)を実装する必要があるときでも、ストッカー(5)に収容された複数のピラー(4)を一つずつ押し出すことで、全体の作業を効率的に完了することができる。
 また、第2の様態のピラー実装方法は、第1の様態との組み合わせにより実現され得る。第2の様態の収容工程では、複数のピラー(4)を保持機構(7)によって挟んだ状態でストッカー(5)に収容する。また、実装工程では、保持機構(7)によって挟まれた状態の複数のピラー(4)のうちの一つをストッカー(5)から押し出す。
 第2の態様によれば、複数のピラー(4)が保持機構(7)によって挟まれた状態で、ストッカー(5)に収容される。このため、ストッカー(5)内のピラー(4)の数が変化しても、ストッカー(5)内においてピラー(4)を安定した状態で実装することができる。このため、ストッカー(5)からピラー(4)を適切に押し出すことができる。
 また、添付図面に基づいて説明したように、第3の態様のガラスパネルユニットの製造方法は、第1工程、第2工程及び第3工程を備える。第1工程は、第1ガラス板(100)を含む第1基板(1)に複数のピラー(4)を実装する工程である。第2工程は、第2ガラス板(200)を含む第2基板(2)を枠状のシール材(31)を介して第1基板(1)に対向させ、シール材(31)により第1基板(1)と第2基板(2)とを気密に接合する工程である。第3工程は、第1基板(1)と第2基板(2)とシール材(31)とで囲まれた内部空間(S1)を減圧して封止する工程である。第1工程は、収容工程、実装工程及び変位工程を有する。収容工程は、複数のピラー(4)を、互いに積み重なった状態でストッカー(5)に収容する工程である。実装工程は、ストッカー(5)に収容された複数のピラー(4)のうちの一つをストッカー(5)から押し出して第1基板(1)に実装する工程である。変位工程は、第1基板(1)とストッカー(5)の相対位置を変化させる工程である。第1工程では、実装工程を、変位工程を挟んで繰り返し実行することで、第1基板(1)に、複数のピラー(4)を、互いに距離をあけた所定の配置で実装する。
 第3の態様によれば、第1基板(1)と第2基板(2)との間に、減圧された内部空間(S1)が形成され、断熱性に優れたガラスパネルユニットを製造できる。また、ストッカー5に収容された複数のピラー(4)を一つずつ押し出すことで、基板(1)上に複数のピラー(4)を効率良く実装することができる。
 また、添付図面に基づいて説明したように、第4の態様のピラー実装装置は、ストッカー(5)、押出機(6)及び変位機構(8)を備える。ストッカー(5)は、複数のピラー(4)を、互いに積み重なった状態で収容する。押出機(6)は、ストッカー(5)に収容された複数のピラー(4)のうちの一つを、ストッカー(5)から外部に押し出して、ガラス板(100)を含む基板(1)に実装する。変位機構(8)は、基板(1)とストッカー(5)の相対位置を変化させる。
 第4の態様によれば、基板(1)上に多数のピラー(4)を実装する必要があるときでも、ストッカー(5)に収容された複数のピラー(4)を一つずつ押し出すことで、全体の作業を効率的に完了することができる。
 また、第5の態様のピラー実装装置は、第4の様態との組み合わせにより実現され得る。第5の様態のピラー実装装置は、保持機構(7)を更に備えている。保持機構(7)は、ストッカー(5)に収容された複数のピラー(4)を挟む。押出機(6)は、保持機構(7)により挟まれた複数のピラー(4)のうちの一つをストッカー(5)から押し出す。
 第5の態様によれば、複数のピラー(4)が保持機構(7)によって挟まれた状態で、ストッカー(5)に収容される。このため、ストッカー(5)内のピラー(4)の数が変化しても、押出機(6)と隣接する位置(押出機(6)によって押し出される位置)には、ピラー(4)が安定的にセットされる。このため、ストッカー(5)からピラー(4)を適切に押し出すことができる。
 また、第6の態様のピラー実装装置は、第5の様態との組み合わせにより実現され得る。第6の態様の保持機構(7)は、付勢機構(72)を有する。付勢機構(72)は、ストッカー(5)に収容された複数のピラー(4)を、押出機(6)と隣接する位置に向けて押し付けるように構成されている。
 第6の態様によれば、付勢機構(72)により、複数のピラー(4)を、押出機(6)と隣接する位置に向けて押し付けることで、ストッカー(5)に収容されたピラー(4)を保持することができる。
 また、第7の態様のピラー実装装置は、第6の様態との組み合わせにより実現され得る。第7の態様の付勢機構(72)は、バネ部材(73)と押圧部材(75)とを有している。押圧部材(75)は、バネ部材(73)によって押され、複数のピラー(4)を押す。
 第7の態様によれば、バネ部材(73)の弾性力を利用して、ストッカー(5)に収容された複数のピラー(4)を押すことができる。
 なお、以上、説明したピラー実装方法、ガラスパネルユニットの製造方法及びピラー実装装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜の設計変更を行うことが可能である。
 S1 内部空間
 1 基板(第1基板)
 100 ガラス板(第1ガラス板)
 2 基板(第2基板)
 200 ガラス板(第2ガラス板)
 31 シール材
 4 ピラー
 5 ストッカー
 6 押出機
 7 保持機構
 72 付勢機構
 73 バネ部材
 75 押圧部材
 8 変位機構

Claims (7)

  1.  複数のピラーを、互いに積み重なった状態でストッカーに収容する収容工程と、
     前記ストッカーに収容された前記複数のピラーのうちの一つを前記ストッカーから押し出してガラス板を含む基板に実装する実装工程と、
     前記基板と前記ストッカーの相対位置を変化させる変位工程とを備え、
     前記実装工程を、前記変位工程を挟んで繰り返し実行することで、前記基板に、前記複数のピラーを、互いに距離をあけた所定の配置で実装する、
    ピラー実装方法。
  2.  前記収容工程では、前記複数のピラーを保持機構によって挟んだ状態で前記ストッカーに収容し、
     前記実装工程では、前記保持機構によって挟まれた状態の前記複数のピラーのうちの一つを前記ストッカーから押し出す、
     請求項1に記載のピラー実装方法。
  3.  第1ガラス板を含む第1基板に複数のピラーを実装する第1工程と、
     第2ガラス板を含む第2基板を枠状のシール材を介して前記第1基板に対向させ、前記シール材により前記第1基板と前記第2基板とを気密に接合する第2工程と、
     前記第1基板と前記第2基板と前記シール材とで囲まれた内部空間を減圧して封止する第3工程とを備え、
     前記第1工程は、
     前記複数のピラーを、互いに積み重なった状態でストッカーに収容する収容工程と、
     前記ストッカーに収容された前記複数のピラーのうちの一つを前記ストッカーから押し出して前記第1基板に実装する実装工程と、
     前記第1基板と前記ストッカーの相対位置を変化させる変位工程とを有し、
     前記第1工程では、前記実装工程を、前記変位工程を挟んで繰り返し実行することで、前記第1基板に、前記複数のピラーを、互いに距離をあけた所定の配置で実装する、
     ガラスパネルユニットの製造方法。
  4.  複数のピラーを、互いに積み重なった状態で収容するストッカーと、
     前記ストッカーに収容された前記複数のピラーのうちの一つピラーを前記ストッカーから外部に押し出して、ガラス板を含む基板に実装する押出機と、
     前記基板と前記ストッカーの相対位置を変化させる変位機構とを備えた、
     ピラー実装装置。
  5.  前記ストッカーに収容された前記複数のピラーを挟む保持機構を更に備え、
     前記押出機は、前記保持機構により挟まれた前記複数のピラーのうちの一つを前記ストッカーから押し出す、
     請求項4に記載のピラー実装装置。
  6.  前記保持機構は、
      前記ストッカーに収容された前記複数のピラーを、前記押出機と隣接する位置に向けて押し付けるように構成された付勢機構を有する、
     請求項5に記載のピラー実装装置。
  7.  前記付勢機構は、
      バネ部材と、
      前記バネ部材によって押され、前記複数のピラーを押す押圧部材とを有した、
     請求項6に記載のピラー実装装置。
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