(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルが載置されるテーブルと、テーブルを水平に移動させる可動テーブルと、表示パネルに設けられた認識マークを撮像するカメラと、撮像結果に基づきこの認識マークの位置を認識する位置認識部と、この位置認識結果に基づいて表示パネルの姿勢を矯正する姿勢矯正手段と、姿勢が矯正された表示パネルの縁部にコネクタを圧着する圧着部とを備えた表示パネルの組立装置であって、前記姿勢矯正手段が表示パネルの一点を吸着して保持する保持部を支点として表示パネルを前記可動テーブルによって水平面内で回転させることを特徴とする表示パネルの組立装置。
【請求項２】
前記保持部は、軸受けに回転自在に軸支された吸着板を有し、この吸着板により表示パネルを真空吸着することを特徴とする請求項１記載の表示パネルの組立装置。
【請求項３】
可動テーブル上に載置されたテーブル上に表示パネルを載置し、この表示パネルの縁部にコネクタを圧着する表示パネルの組立方法であって、テーブル上に載置された表示パネル上の位置認識マークをカメラにより撮像する工程と、撮像結果に基づきこの認識マークの位置を位置認識部によって認識する工程と、この認識結果に基づいて表示パネルの水平面内の回転方向の姿勢のずれ角度を求める工程と、表示パネルの一点を保持部により吸着して保持する工程と、前記可動テーブルを駆動してこの保持部を支点として表示パネルを前記ずれ角度だけ水平面内で回転させることにより表示パネルの姿勢を矯正することを特徴とする表示パネルの組立方法。
【請求項４】
前記保持部は、軸受けに回転自在に軸支された吸着板を有し、この吸着板により表示パネルを真空吸着することを特徴とする請求項３記載の表示パネルの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマパネルなどの表示パネルにコネクタを圧着する表示パネルの組立装置および組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の表示用に用いられるプラズマパネルや液晶パネルなどの表示パネルは、表示画面となるガラス基板などのパネルの縁部の電極上にドライバ用チップが搭載された基板をコネクタを介して接続することにより組立てられる。コネクタは表示パネルに圧着して接続されるが、圧着に先立って表示パネルの姿勢を矯正することが行われる。従来、姿勢矯正の方法として位置決めピンや押し当てガイドなどに表示パネルを押し当ててならわせる方法や、表示パネルをθ方向の微動機構付きの可動テーブル上に載置して角度を微調整する方法などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらガラスなど壊れ易い材質の表示パネルの端部に力を加えて押し当てる方法は品質管理上好ましくなく、また縁部に既に実装物がある場合には押し当てによる方法を用いることはできない。一方、表示パネルを可動テーブルにより微少回転させる方法では複雑な微動機構を必要とし、組立装置のコストアップを招くこととなる。このように、従来の表示パネルの組立装置では、表示パネルの姿勢の矯正を簡単な機構で品質上の不具合を生じることなく行うことが困難であるという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、簡単な機構で品質上の不具合を生じることなく表示パネルの姿勢の矯正を行うことができる表示パネルの組立装置および組立方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の表示パネルの組立装置は、表示パネルが載置されるテーブルと、テーブルを水平に移動させる可動テーブルと、表示パネルに設けられた認識マークを撮像するカメラと、撮像結果に基づきこの認識マークの位置を認識する位置認識部と、この位置認識結果に基づいて表示パネルの姿勢を矯正する姿勢矯正手段と、姿勢が矯正された表示パネルの縁部にコネクタを圧着する圧着部とを備えた表示パネルの組立装置であって、前記姿勢矯正手段が表示パネルの一点を吸着して保持する保持部を支点として表示パネルを前記可動テーブルによって水平面内で回転させるようにした。
【０００６】
請求項２記載の表示パネルの組立方法は、可動テーブル上に載置されたテーブル上に表示パネルを載置し、この表示パネルの縁部にコネクタを圧着する表示パネルの組立方法であって、テーブル上に載置された表示パネル上の位置認識マークをカメラにより撮像する工程と、撮像結果に基づきこの認識マークの位置を位置認識部によって認識する工程と、この認識結果に基づいて表示パネルの水平面内の回転方向の姿勢のずれ角度を求める工程と、表示パネルの一点を保持部により吸着して保持する工程と、前記可動テーブルを駆動してこの保持部を支点として表示パネルを前記ずれ角度だけ水平面内で回転させることにより表示パネルの姿勢を矯正するようにした。
【０００７】
本発明によれば、表示パネル上の認識マークを位置認識して表示パネルの姿勢のずれ角度を求め、保持部により吸着された表示パネルの一点を支点として表示パネルを水平面内で回転させることにより、姿勢矯正用のガイド部材に表示パネルを押し当てることなく、またθ方向の微動機構を必要とせずに表示パネルの姿勢を矯正することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の斜視図、図２は同表示パネルの組立装置の側面図、図３は同表示パネルの組立装置の部分断面図、図４は同表示パネルの組立装置の制御系の構成を示すブロック図、図５、図６は同表示パネルの組立装置の動作を示すフローチャート、図７は同表示パネルの平面図である。
【０００９】
まず図１および図２を参照して表示パネルの組立装置の構造を説明する。図１および図２において、表示パネル１の縁部には多数の電極１ａが設けられている。また、表示パネル１の上面には認識マークＡ，Ｂが設けられている。表示パネル１は以下に説明する可動テーブル４上に載置されたθテーブル６によって保持されている。可動テーブル４は、Ｙ軸モータ２ａを備えたＹテーブル２上にＸ軸モータ３ａを備えたＸテーブル３を段積みして構成されている。Ｘテーブル３上に載置されたベース板５上にはθテーブル６およびθテーブル６の回転を阻止する回転阻止機構７が配設されている。
【００１０】
次に、θテーブル６の構造を図１および図３を参照して説明する。図３において１１は固定円筒であり、ベース板５上に固定されている。固定円筒１１の内部は中空になっており軸受け１２が装着されている。軸受け１２には段付き形状を有する円盤部材１４に嵌合したシャフト１３が回転自在に装着されている。円盤部材１４の上面は、表示パネル１を吸着する吸着面１５となっており、図１に示すように複数の吸着孔２１が設けられている。円盤部材１４の中段部分は歯切り加工がなされ、歯付きベルト２２を帯着するプーリ１６となっている。歯付きベルト２２は、θ軸モータ６ａのプーリ２３に帯着されている。したがってθ軸モータ６ａが駆動すると、円盤部材１４は水平回転し、その上に載置された表示パネル１も水平回転する。
【００１１】
また、円盤部材１４の下段円盤部１７の外周面には、平面視して９０度の等配位置に４個の屈曲自在な板ばねから成る可撓部材１８の上端部が取り付けられている。可撓部材１８の下端自由端部には軸受け１９が装着されており、軸受け１９にはガイドローラ２０が回転自在に軸着されている。これらのガイドローラ２０は、可撓部材１８により固定円筒１１の外周面に弾接している。したがって、円盤部材１４が回転すると、ガイドローラ２０は固定円筒１１の外周面上を転動する。
【００１２】
次に、図１および図２を参照して回転阻止機構７について説明する。図２において、ベース板５上のθテーブル６の側方には、２条のＹ方向のレール２４が配設されている。レール２４にはスライダ２５が摺動自在に嵌合しており、スライダ２５にはブロック２６が装着されている。ブロック２６の先端部には平面視してＶ型の溝２７ａを有するクランパ２７が装着され、クランパ２７が前進したときに図１に示すようにクランパ２７のＶ型の溝２７ａとガイドローラ２０とが嵌合するように配置がなされている。
【００１３】
またブロック２６の背面側にはシリンダ２８が配設され、ロッド２８ａはブロック２６と結合されている。したがって、シリンダ２８のロッド２８ａが突出するとクランパ２７は前進し、ガイドローラ２０を固定円筒１１の外周面に押しつけガイドローラ２０の位置を固定する。ガイドローラ２０は軸受け１９及び可撓部材１８を介して円盤部材１４と結合されているため、ガイドローラ２０の位置を固定することにより円盤部材１４の回転は阻止される。
【００１４】
次に図１、図２を参照して圧着部９について説明する。図１、図２においてバックアップ部材４０は基板保持テーブル４３に保持された基板４１に予め接続されたコネクタ４２を圧着する際の圧着荷重を支持する。基板保持テーブル４３は水平方向および上下方向に移動し、基板４１の位置決めを行う。作業ヘッド４４が表示パネル１の電極１ａ上に位置決めされたコネクタを押圧・加熱することにより、コネクタ４２は表示パネル１に熱圧着される。
【００１５】
図１において可動テーブル４の側方には、表示パネルの一点を吸着して保持する保持部である補助テーブル３０が設けられている。補助テーブル３０は、吸着板３１および吸着板３１を上下動させるシリンダ３５を有している。吸着板３１の上面には吸着孔３２が設けられており、吸着板３１の軸部３３は軸受け３４に回転自在に軸支されている。シリンダ３５を駆動してロッド３５ａを突出させると吸着板３１は上昇して表示パネル１の下面に当接する。この状態で吸着孔３２から真空吸引すると吸着板３１は表示パネル１の下面を真空吸着する。
【００１６】
このとき、吸着板３１は軸受け３４により回転自在となっているため、表示パネル１は支持部である補助テーブル３０の吸着板３１を支点として水平面内での回転方向への変位が可能となっている。すなわち、可動テーブル４を駆動してθテーブル６の吸着面１５をＸ方向、Ｙ方向に水平移動させることにより、表示パネル１を補助テーブル３０を支点として水平面内で回転させることができる。すなわち、θテーブル６、補助テーブル３０および可動テーブル４は表示パネル１の水平面内での姿勢を矯正する姿勢矯正手段となっている。
【００１７】
図１、図２に示すように、θテーブル６の上方にはカメラＡ３６ａ，カメラＢ３６ｂが配設されている。カメラＡ３６ａ，カメラＢ３６ｂはθテーブル６上に載置された表示パネル１が所定位置まで移動したときに表示パネル１上の認識マークＡ，Ｂを撮像する。この撮像データに基づき、位置認識部にて認識マークＡ，Ｂの位置を認識することにより、表示パネル１の姿勢のずれ角度を検出することができる。
【００１８】
次に図４を参照して表示パネルの組立装置の制御系の構成を説明する。図４において制御部５０はＣＰＵであり組立装置全体の動作を制御する。記憶部５１は、組立装置の動作プログラムを記憶する。位置認識部５２は、カメラ３９ａ，３９ｂによって撮像された表示パネル１の認識マークＡ，Ｂの位置を認識し、位置座標データを出力する。モータ駆動部５３はＸ軸モータ３ａ、Ｙ軸モータ２ａおよびθ軸モータ６ａを駆動する。
【００１９】
バルブ駆動部５４は、θテーブル６の吸着板１５の真空吸引をＯＮ−ＯＦＦするバルブＶ１、補助テーブル３０の吸着板３１の真空吸引をＯＮ−ＯＦＦするバルブＶ２、回転阻止用のシリンダ２８の駆動を制御するバルブＶ３および補助テーブル３０の上下用のシリンダ３５の駆動を制御するバルブＶ４を駆動する。作業ヘッド駆動部５５は表示パネル１への圧着作業を行う作業ヘッド４４を駆動する。
【００２０】
この表示パネルの組立装置は上記のような構成より成り、以下動作を図５、図６のフローに沿って各図を参照して説明する。まず図１において、表示パネル１をθテーブル６上へ移載手段（図外）により移載し吸着孔２１から真空吸引して保持する（ＳＴ１）。次に可動テーブル４を駆動してθテーブル６の回転中心が座標（ｘＴ，ｙＴ）の位置（図７参照）に来るようにする（ＳＴ２）。次いで補助テーブル３０を駆動して表示パネル１の下面を吸着して保持する（ＳＴ３）。この後、カメラＡ３９ａ，カメラＢ３９ｂにより認識マークＡ，Ｂを撮像し（ＳＴ４）、位置認識部５２により、撮像結果から認識マークＡ，Ｂの座標（ｘＡ，ｙＡ），（ｘＢ，ｙＢ）を検出する（ＳＴ５）。これにより、表示パネル１の姿勢のずれ角度Δθ（＝ｔａｎ−１（（ｙＢ−ｙＡ）／（ｘＢ−ｘＡ）））を求める（ＳＴ６）。
【００２１】
次にこのずれ角度Δθを矯正するために必要なθテーブル６の移動距離ΔＸ，ΔＹを計算する。この計算について、図７を参照して説明する。図７においてずれ角度ΔθはＳＴ６にて求められている。表示パネル１全体をずれ角度Δθだけ時計廻りに回転させることにより表示パネル１は装置上のＸＹ軸に平行になり姿勢が矯正される。この回転動作を補助テーブル３０の中心点Ｃ（ｘＣ，ｙＣ）を支点として行わせるためには、θテーブル６の中心点ＴをＸ方向にΔＸ＝−Δθ（ｙＣ−ｙＴ）、Ｙ方向にΔＹ＝Δθ（ｘＣ−ｘＴ）だけ移動させればよい。
【００２２】
次にθテーブル６の吸着孔２１の真空吸引を解除する（ＳＴ８）。これにより、表示パネル１はθテーブル６上に摩擦力のみで保持された状態となる。この後、ＳＴ７にて求められたテーブル移動量ΔＸ，ΔＹだけＸテーブル３、Ｙテーブル２を駆動する（ＳＴ９）。このとき、表示パネル１はθテーブル６上に摩擦力のみで保持されているため、水平移動する際にΔθの回転が許容される。
【００２３】
次いでθテーブル６の吸着孔２１を真空吸引して表示パネル１を再び保持させ（ＳＴ１０）前述のＳＴ４〜ＳＴ６の動作を繰り返し、姿勢の矯正結果を確認する（ＳＴ１１）。そして検出されたずれ角度Δθが許容範囲内であるか否かが判断され（ＳＴ１２）、許容範囲から外れている場合には再びＳＴ７以降の動作を行ってずれ角度Δθを矯正する。そして最終的に検出されたずれ角度Δθが許容範囲内であるならば補助テーブル３０による表示パネル１の吸引を解除し（ＳＴ１３）、表示パネル１の姿勢の矯正動作を終了する。
【００２４】
この後、可動テーブル４を駆動して姿勢が正しく矯正された表示パネル１の縁部を圧着部９まで移動させ、表示パネル１の電極１ａ上へコネクタ４２を圧着する。この圧着動作を必要な辺について繰り返すことにより表示パネル１の組立を完了する。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、表示パネル上の認識マークを位置認識して表示パネルの姿勢のずれ角度を求め、支持部により吸着された表示パネルの一点を支点として表示パネルを回転させるようにしているので、ガラスなど壊れやすい材質より成る大型の表示パネルをガイド部材などに力を加えて押し当てることなく、したがって端部のダメージなどの品質上の不具合なく表示パネルの姿勢を矯正することができる。またθテーブルにθ方向の微動機能など複雑で高価な機構を必要とせずに低コストで必要精度の姿勢矯正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の側面図
【図３】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の部分断面図
【図４】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の制御系の構成を示すブロック図
【図５】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作を示すフローチャート
【図６】本発明の一実施の形態の表示パネルの組立装置の動作を示すフローチャート
【図７】本発明の一実施の形態の表示パネルの平面図
【符号の説明】
１  表示パネル
４  可動テーブル
６  θテーブル
７  回転阻止機構
９  圧着部
２１  吸着孔
３０  補助テーブル
３９ａ  カメラＡ
３９ｂ  カメラＢ
５２  位置認識部
Ａ，Ｂ  認識マーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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