(57)【要約】【課題】精細な圧着荷重の制御を可能にし良好な圧着品質を確保することができる圧着装置を提供することを目的とする。【解決手段】圧着ヘッド７によって圧着対象物に圧着荷重を作用させて圧着を行う圧着装置において、圧着ヘッド７を駆動する複動型の空圧シリンダ９の復動側ポート１１ｂに所定圧力の空圧を溜めたサージタンク１２を連結し、サージタンク１２内の圧力を空圧シリンダ９が圧着ヘッド７の自重相当の平衡荷重を発生するのに適切な第２の空圧に保持する。これにより、復動側加圧室９ｂ内には常に第２の空圧が供給され、圧着ヘッド７の自重を常に相殺して精細な圧着荷重の制御を可能にし高い圧着品質を確保することができる。【選択図】図３
2006202805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧着ヘッドによって圧着対象物に圧着荷重を作用させて圧着する圧着装置であって、内部で摺動するピストンとこのピストンと一体的に移動し前記圧着ヘッドと連結された可動部とを有する複動型の空圧シリンダと、前記空圧シリンダの往動側ポートに第１の空圧を供給することにより前記圧着荷重を発生する第１の空圧供給手段と、前記空圧シリンダの復動側ポートに第２の空圧を供給することにより前記圧着ヘッドの自重を相殺するための平衡荷重を発生する第２の空圧供給手段とを備え、前記第２の空圧供給手段は、前記復動側ポートに連結された空気溜め部と、この空気溜め部内の空圧を所定圧力に保持する圧力保持手段とを含むことを特徴とする圧着装置。
【請求項２】
前記空気溜め部は、前記空圧シリンダの復動側ポート側の容積の１０倍以上の容積を有することを特徴とする請求項１記載の圧着装置。
【請求項３】
前記圧着ヘッドおよびこの圧着ヘッドと対をなす空圧シリンダをそれぞれ複数備え、これらの空圧シリンダの復動側ポートを共通の前記空気溜め部に連結したことを特徴とする請求項１記載の圧着装置。
【請求項４】
前記空気溜め部は、前記複数の空圧シリンダの復動側ポート側の容積の合計の１０倍以上の容積を有することを特徴とする請求項３記載の圧着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に電子部品を圧着する圧着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルなどの表示パネルの組立てにおいては、ガラスパネルなどの基板の縁部にドライバ用の電子部品が圧着により実装される。この圧着作業を行う圧着装置は、電子部品に当接して押圧荷重を伝達する圧着ヘッドとこの圧着ヘッドを昇降させる昇降機構とを備えている（例えば特許文献１参照）。圧着工程では安定した圧着荷重で良好な押圧姿勢を保ちながら電子部品を押圧することが求められるため、この特許文献例においては、高剛性のガイド機構を組み込んだ熱圧着ヘッドを用いている。
【特許文献１】特開平１０−２４２２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の電子部品の圧着過程においては、電子部品を基板に押圧する際に良好な平面度が求められるため、電子部品に当接して押圧する圧着ヘッドには高い剛性が必要とされる。しかしながら剛性の高い圧着ヘッドは必然的に自重が大きく、電子部品に当接した状態における押圧荷重を精細に制御するためには、圧着ヘッドの自重による押圧荷重のばらつきを補正する荷重補正機能が求められる。
【０００４】
このような圧着ヘッドの荷重補正機構として、従来より圧着ヘッドの自重分に相当する荷重をスプリングによって上方に引き上げて支持する方式のものが用いられていたが、この方式では圧着ヘッドの高さ位置によってスプリングの弾性変位量が異なることから、正確な荷重補正を所望の精度で行うことができない。この結果、押圧荷重にばらつきが生じ、良好な圧着品質を確保することが困難であった。
【０００５】
そこで本発明は、圧着荷重を精細に制御して良好な圧着品質を確保することができる圧着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の圧着装置は、圧着ヘッドによって圧着対象物に圧着荷重を作用させて圧着する圧着装置であって、内部で摺動するピストンとこのピストンと一体的に移動し前記圧着ヘッドと連結された可動部とを有する複動型の空圧シリンダと、前記空圧シリンダの往動側ポートに第１の空圧を供給することにより前記圧着荷重を発生する第１の空圧供給手段と、前記空圧シリンダの復動側ポートに第２の空圧を供給することにより前記圧着ヘッドの自重を相殺するための平衡荷重を発生する第２の空圧供給手段とを備え、前記第２の空圧供給手段は、前記復動側ポートに連結された空気溜め部と、この空気溜め部内の空圧を所定圧力に保持する圧力保持手段とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、空圧シリンダの復動側ポートに第２の空圧を供給することにより圧着ヘッドの自重を相殺するための平衡荷重を発生する第２の空圧供給手段として、復動側ポートに連結された空気溜め部内の空圧を所定圧力に保持する構成を採用することにより、圧着ヘッドの自重を安定した精度で相殺することが可能となり、圧着荷重を精細に制御して良好な圧着品質を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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圧着装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の圧着装置の側面図、図３は本発明の一実施の形態の圧着装置の空圧配管系統図である。
【０００９】
まず圧着装置の構造を図１、図２を参照して説明する。この圧着装置は、圧着ヘッドによって圧着対象物に圧着荷重を作用させて圧着する機能を有している。図１において、基台１上には、移動テーブル上にパネル保持テーブルを装着した構成の基板位置決め部２が配設されており、基板位置決め部２は表示パネル３が保持されている。図２に示すように、表示パネル３は２枚のガラス板３ａ、３ｂを重ね合わせた構成となっており、下側のガラス板３ｂが露呈された縁部には、圧着対象物である電子部品４が前工程にて接着テープ上に搭載（仮圧着）されている。
【００１０】
基台１の上面には、縦長コ字断面形状のフレーム５が立設されており、フレーム５の頂部５ａの上面には複数の空圧シリンダ９が縦姿勢で保持されている。空圧シリンダ９は複動型の空圧シリンダであり、空圧シリンダ９の下部から延出したロッド８は熱源を内蔵した圧着ヘッド７に連結されている。すなわちこの圧着装置は、圧着ヘッド７およびこの圧着ヘッド７と対をなす空圧シリンダ９をそれぞれ複数備えた構成となっている。
【００１１】
ロッド８は空圧シリンダ９の内部で摺動するピストン１０に連結されており（図３参照）、空圧シリンダ９に設けられた往動側ポート１１ａ、復動側ポート１１ｂに空圧を供給して空圧シリンダ９を作動させることにより、圧着ヘッド７は昇降して以下に説明する圧着動作を行う。ロッド８は、ピストン１０と一体的に移動し圧着ヘッド７と連結された可動部となっている。
【００１２】
フレーム５の基部５ｂの上面には、圧着ヘッド７の下方に位置して下受け部材６が配置されている。基板位置決め部２を駆動することにより、図２に示すように表示パネル３の縁部を下受け部材６の上面に位置合わせすることができる。そしてこの状態で、空圧シリンダ９を駆動して圧着ヘッド７を下降させることにより、圧着ヘッド７は電子部品４に当接して所定の圧着荷重で表示パネル３に熱圧着する（本圧着）。
【００１３】
次に図３を参照して、空圧シリンダ９の内部構造および空圧シリンダ９に空圧を供給する空圧配管系統について説明する。図３に示すように、空圧シリンダ９の内部には、ロッド８を介して圧着ヘッド７に連結されたピストン１０が摺動自在に嵌合している。空圧シリンダ９の内部は、ピストン１０によって往動側加圧室９ａ、復動側加圧室９ｂに仕切られている。ここで往動とはロッド８が下降する方向の動作であり、復動とはロッド８が上昇する方向の動作である。往動側加圧室９ａ、復動側加圧室９ｂはそれぞれ往動側ポート１１ａ、復動側ポート１１ｂを介して、以下に説明する第１の空圧供給手段、第２の空圧供給手段と接続されている。
【００１４】
第１の空圧供給手段は、空圧源１５から供給される空圧を所定の圧力に調整するレギュレータ１６と、レギュレータ１６を介して供給される空圧をＯＮ−ＯＦＦする開閉バルブ１７を備えている。開閉バルブ１７をＯＮすることにより、各空圧シリンダ９の往動側加圧室９ａ内には、往動側ポート１１ａを介して所定圧力の第１の空圧が供給される。これにより、空圧シリンダ９は第１の空圧に応じた圧着荷重を発生し、この圧着荷重はロッド８を介して圧着ヘッド７に伝達される。
【００１５】
すなわち第１の空圧発生手段は、空圧シリンダ９の往動側ポート９ａに第１の空圧を供給することにより、電子部品４を圧着するための圧着荷重を発生する機能を有している。なお、各空圧シリンダ９毎に個別にレギュレータ１６を設ける替わりに、共通のレギュレータ１６によって、往動側ポート１１ａに供給される空圧を調整するようにしてもよい。
【００１６】
第２の空圧供給手段は、空圧源１５から供給される空圧を所定圧力に調整するレギュレータ１４と、レギュレータ１６を介して供給される空圧をＮＯ−ＯＦＦする開閉バルブ１３およびサージタンク１２を備えている。サージタンク１２は空圧シリンダ９の内容積と比較して容積が大きい大容量のエアタンクであり、開閉バルブ１３をＯＮすることにより、サージタンク１２内にはレギュレータ１４によって設定される所定圧力（第２の空圧）に応じた空圧の空気が供給され、サージタンク１２内の圧力は常に第２の空圧に保たれる。
【００１７】
サージタンク１２は復動側ポート１１ｂを介して空圧シリンダ９の復動側加圧室９ｂに接続されており、復動側加圧室９ｂ内には常にサージタンク１２内に溜められた第２の空圧の空気が供給される。サージタンク１２は復動側ポート９ｂに連結された空気溜め部となっており、レギュレータ１４はこの空気溜め部内の空圧を所定圧力に保持する圧力保持手段となっている。
【００１８】
ここで所定圧力として設定される第２の空圧は、圧着ヘッド７の自重を相殺するための平衡荷重に対応した圧力であり、復動側加圧室９ｂを常にサージタンク１２と接続した状態にしておくことにより、ピストン１０には常時この平衡荷重が上向きに作用し、圧着ヘッド７の自重が相殺される。すなわち第２の空圧供給手段は、空圧シリンダ９の復動側ポート９ｂに第２の空圧を供給することにより、圧着ヘッド７の自重を相殺するための平衡荷重を発生する機能を有している。
【００１９】
前述のようにサージタンク１２は空圧シリンダ１２の内容積と比較して大容量であることから、空圧シリンダ９の動作によって復動側加圧室９ｂからの排気が反復された場合においても圧力変動が小さい。したがって、第２の圧力がピストン１０に作用して発生する平衡荷重は常に安定しており、高精度の荷重補正が可能となっている。本実施の形態においては、共通のサージタンク１２を複数の空圧シリンダ９の復動側加圧室９ｂに連結するようにしており、これにより装置構成の簡略化が実現されている。
【００２０】
なお、サージタンク１２ａの容積は、できるだけ大きい方が往動側加圧室９ｂ内の圧力変化を少なくできるので好ましいが、少なくとも往動側加圧室９ｂの容積（空圧シリンダ９の復動側ポート１１ｂ側の容積であり、空圧シリンダ９が複数の場合はその合計容積）の１０倍以上である必要がある。
【００２１】
図２に示す電子部品の圧着過程において、電子部品４を表示パネル３に押圧する際には、圧着ヘッド７によって電子部品４を押圧する圧着荷重を精細に制御するとともに、圧着ヘッド７が電子部品４に当接する押圧面の平面度を良好に保つことが求められる。このため圧着ヘッド７には高い剛性が必要とされ、必然的に圧着ヘッド７の自重が大きくなる。
【００２２】
このような自重が大きい圧着ヘッド７を用いた場合においても、本実施の形態の圧着装置では、上述のように大容量のサージタンク１２に溜められた所定圧力の空圧を空圧シリンダ９に供給して、圧着ヘッド７の自重を相殺する平衡荷重を常に安定した精度で発生させるようにしているため、圧着ヘッド７の自重による圧着荷重のばらつきを安定した高い精度で補正することができる。これにより精細な圧着荷重の制御を可能にして、良好な圧着品質を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の圧着装置は、圧着荷重を精細に制御して良好な圧着品質を確保することができるという効果を有し、表示パネルなどの基板に電子部品を圧着により実装する分野に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態の圧着装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の圧着装置の側面図
【図３】本発明の一実施の形態の圧着装置の空圧配管系統図
【符号の説明】
【００２５】
２  基板位置決め部
３  表示パネル
４  電子部品
７  圧着ヘッド
８  ロッド
９  空圧シリンダ
１０  ピストン
１１ａ  往道側ポート
１１ｂ  復動側ポート
１２  サージタンク
１３、１７  開閉バルブ
１４、１６  レギュレータ
【図１】
2006202805.tif 000003
【図２】
2006202805.tif 000004
【図３】
2006202805.tif 000005