(57)【要約】【課題】単位基板をマザー基板からピックアップした時に、端材領域との間でこじれ等が生じることなく取り出すことができるピックアップユニットを提供する。【解決手段】テーブル１に載置されたマザー基板Ｍの上方で上下動可能に配置されたユニット本体２と、ユニット本体２に形成され、単位基板Ｍ１の上面を吸着するエア吸着盤３と、エア吸着盤３の吸引口３ａにエアダクト４ａを介して連通された吸引エア源Ｐと、エア吸着盤３の周辺でユニット本体２に保持され、端材領域Ｔの上面を押し付ける昇降可能な押圧部材６とからなる。押圧部材６は、ユニット本体２が下降してエア吸着盤３により単位基板Ｍ１を吸着した時に端材領域Ｔに向かって下動して押し付け、ユニット本体２が上昇過程に入って吸着された単位基板Ｍ１が端材領域Ｔから分離したあとで端材領域Ｔから離れてユニット本体２とともに上昇する構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺に端材領域を残した状態で互いに直交するフルカットのブレイクラインによって区分けされた単位基板を、マザー基板から取り出して次工程に搬送するピックアップユニットであって、
テーブルに載置されたマザー基板の上方で上下動可能に配置されたユニット本体と、
前記ユニット本体に形成され、前記単位基板の上面を吸着するエア吸着盤と、
前記エア吸着盤の吸引口にエアダクトを介して連通された吸引エア源と、
前記エア吸着盤の周辺で前記ユニット本体に保持され、前記端材領域の上面を押し付ける昇降可能な押圧部材とからなり、
前記押圧部材は、前記ユニット本体が下降して前記エア吸着盤により前記単位基板を吸着した時に前記端材領域に向かって下動して前記端材領域を押し付け、前記ユニット本体が上昇過程に入って吸着された前記単位基板が、前記端材領域から分離したあとで前記端材領域から離れてユニット本体とともに上昇するように形成されているピックアップユニット。
【請求項２】
前記エア吸着盤は、前記マザー基板に形成された複数の単位基板を同時に吸着できるように複数設置され、前記押圧部材は、吸着される単位基板の周辺に隣接する端材領域の表面部分を押し付けることができるように複数配置されている請求項１に記載のピックアップユニット。
【請求項３】
前記ユニット本体は、同一平面上で並列に配置されて共通の支持シャフトにより着脱自在に保持された複数の単位部材によって構成されている請求項１または２に記載のピックアップユニット。
【請求項４】
前記押圧部材がエアシリンダで形成され、当該エアシリンダのピストン先端が前記端材領域の表面に接触するように形成されている請求項１〜３に記載のピックアップユニット。
【請求項５】
前記エアシリンダは、前記エア吸着盤の吸引エアと同じ吸引エア源に連通されており、前記エア吸着盤に吸引エアが作動した時に前記エアシリンダのピストンが同時に駆動するように形成されている請求項４に記載のピックアップユニット。
【請求項６】
前記エアシリンダのピストンは、シリンダ内に装着されたスプリングにより常時後退されており、前記シリンダ内が吸引エアによって負圧になった時に前記スプリング圧に抗して突出方向に前進するように形成されている請求項５に記載のピックアップユニット。
【請求項７】
前記エアシリンダは、ダクトを介して圧縮エア供給源に接続されており、前記エア吸着盤に吸引エアが作動した時に圧縮エアによって前記エアシリンダのピストンが駆動するように形成されている請求項４に記載のピックアップユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス等の脆性材料からなるマザー基板の表面に格子状のブレイクライン（分断ライン）を加工したあと、ブレイクラインによって区分けされた単位基板をピックアップして取り出すピックアップユニットに関する。本発明の加工対象となる基板は、１枚のみの単板、及び２枚の薄板を貼り合わせた貼り合わせ基板、並びにガラス板の表裏両面に薄い樹脂板を積層した３層構造からなる基板を含み、以下においてはそれらを総括して「基板」という。
【背景技術】
【０００２】
マザー基板から単位基板を切り出す時には、基板の表面にカッターホイールやレーザ光を用いて互いに直交するＸ方向並びにＹ方向のブレイクラインを加工し、次の工程でブレイクラインに沿って分断された単位基板をピックアップユニット等によってピックアップして取り出している（特許文献１並びに２参照）。
【０００３】
一般的に、マザー基板から単位基板を切り出す場合、カッターホイールやレーザ光をブレイク予定ラインに沿ってスクライブして基板の厚み方向に浸透するクラックを形成し、次の工程でブレイクバー等により基板を撓ませてブレイクライン（クラック）に沿って分断する方法と、完全分断された状態（以下これを「フルカット」という）でブレイクラインを加工する方法とがある。これら方法は、基板の種類や厚み、用途によって選択的に使い分けられている。
【０００４】
また、切り出された単位基板の端面精度を高めるために、図５に示すように、Ｘ方向のブレイクラインＳ１並びにＹ方向のブレイクラインＳ２によって区分けされた単位基板Ｍ１の周辺に端材領域Ｔを形成することが行われている。端材領域Ｔは、ピックアップ時に切り離して廃棄される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４１９９８号公報
【特許文献２】特開２０００−２６９２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、フルカットされた状態でブレイクラインを加工する手法において、上記した端材領域を単位基板の周辺に形成する場合、ピックアップして単位基板を取り出す時に端材領域の一部が単位基板に引きずられて持ち上がることがある。これは、カッターホイールやレーザ光でブレイクラインを加工する際に、単位基板の周辺の一部において分断が不十分で接続された部分が残っていたり、或いは、単位基板とその周辺の端材領域の端面同士が接触したりすることによって発生する。
【０００７】
ブレイクラインの切り残しは、貼り合わせ基板等の積層基板に発生しやすい。特に、ガラス板の表裏両面に樹脂層を積層させた３層構造の基板にブレイクラインを加工する場合は、まず表面の樹脂層をレーザ光でスクライブして分断し、次いで中間のガラス板をカッターホイールでスクライブして分断したあと、基板を反転させて反対側の樹脂層をレーザ光でスクライブして分断しているので、切り残しの発生リスクは高くなる。
【０００８】
このような切り残しや端面同士の接触によって、単位基板のピックアップ時に端材領域の持ち上がり現象が発生すると、単位基板Ｍ１と端材領域Ｔの間で端面同士がこじれて単位基板Ｍ１の端面が傷付き、端面強度が低下する等の弊害が発生して品質が劣化するとともに製品歩留まりが悪くなる。
【０００９】
そこで本発明は、上記課題に鑑み、単位基板をマザー基板からピックアップした時に、端材領域との間でこじれ等が生じることなく取り出すことができるピックアップユニットを簡単な機構で提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明では次のような技術的手段を講じた。すなわち、本発明のピックアップユニットは、周辺に端材領域を残した状態で互いに直交するフルカットのブレイクラインによって区分けされた単位基板を、マザー基板から取り出して次工程に搬送するピックアップユニットであって、テーブルに載置されたマザー基板の上方で上下動可能に配置されたユニット本体と、前記ユニット本体に形成され、前記単位基板の上面を吸着するエア吸着盤と、前記エア吸着盤の吸引口にエアダクトを介して連通された吸引エア源と、前記エア吸着盤の周辺で前記ユニット本体に保持され、前記端材領域の上面を押し付ける昇降可能な押圧部材とからなり、前記押圧部材は、前記ユニット本体が下降して前記エア吸着盤により前記単位基板を吸着した時に前記端材領域に向かって下動して前記端材領域を押し付け、前記ユニット本体が上昇過程に入って吸着された前記単位基板が、前記端材領域から分離したあとで前記端材領域から離れてユニット本体とともに上昇するように形成されている構成とした。
ここで、前記エア吸着盤は、前記マザー基板に形成された複数の単位基板を同時に吸着できるように複数設置され、前記押圧部材は、吸着される単位基板の周辺に隣接する端材領域の表面部分を押し付けることができるように複数配置されている構成とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、ユニット本体が下降してエア吸着盤により単位基板を吸着した時に、押圧部材が端材領域に向かって下動して端材領域を押し付け、前記ユニット本体が上昇過程に入って吸着された単位基板が端材領域から分離したあとで押圧部材が端材領域から離れてユニット本体とともに上昇するように形成されているので、単位基板の上昇時に端材領域が引きずられて持ち上がることを確実に阻止することができる。これにより、単位基板の端面での傷の発生を軽減して端面強度を高めることができ、高品位の製品を得ることができるといった効果がある。
【００１２】
本発明において、前記ユニット本体を、同一平面上で並列に配置されて共通の支持シャフトにより着脱自在に保持された複数の単位部材によって構成するのが好ましい。
これにより、複数の単位基板を同時にピックアップすることができるとともに、必要に応じて単位部材の数を増減してピックアップする単位基板の数を調整することができて、搬送効率が向上する。
【００１３】
本発明において、前記押圧部材がエアシリンダで形成され、当該エアシリンダのピストンの先端が前記端材領域の表面に接触するように形成されているのが好ましい。
これにより、ユニット本体が上昇過程に入って単位基板がエア吸着盤とともに持ち上がったあとも、エアシリンダのピストンストローク分だけピストンが前進して端材領域を押し続けることができるので、端材領域が引きずられて持ち上がることを確実に阻止することができる。
【００１４】
本発明において、前記エアシリンダが、前記エア吸着盤の吸引エアと同じ吸引エア源に連通されており、前記エア吸着盤に吸引エアが作動した時に前記エアシリンダのピストンが同時に駆動するように形成するのがよい。
これにより、エア吸着盤と同じ吸引エア源を用いることができて付帯設備の省力化を図ることができるとともに、エアシリンダとエア吸着盤との同期動作を簡便に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るピックアップユニットの一実施例を示す概略的斜視図。
【図２】図１のピックアップユニットの要部を示す断面図。
【図３】図１のピックアップユニットの第一動作過程を示す断面図。
【図４】図１のピックアップユニットの第二動作過程を示す断面図。
【図５】ピックアップ対象となる基板の一例を示す平面図。
【図６】本発明に係るピックアップユニットの昇降機構の一実施例を示す説明図。
【図７】図６の昇降機構の一部拡大正面図。
【図８】図６の昇降機構の第一動作過程を示す断面図。
【図９】図６の昇降機構の第二動作過程を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下において、本発明のピックアップユニットの詳細を説明する。
図５は、本発明のピックアップユニットによりピックアップされるマザー基板の一例を示す平面図である。ここで示したマザー基板Ｍは、四方の周辺に端材領域Ｔを残した状態で、Ｘ方向並びにＹ方向に延びるフルカットのブレイクラインＳ１、Ｓ２によって区分けされた４つの単位基板Ｍ１が形成されている。ブレイクラインＳ１、Ｓ２は、端材領域Ｔと単位基板Ｍ１との境界で形成される。なお、このマザー基板Ｍは、ガラス等の１枚の脆性材料板で形成された単板、及び２枚の薄い脆性材料板を貼り合わせた貼り合わせ基板、並びにガラス板の表裏両面に薄い樹脂板を積層した３層構造からなる積層基板を含む。
【００１７】
本発明のピックアップユニットは、図２〜図４に示すように、テーブル１上に載置されたマザー基板Ｍの上方で昇降機構により上下動可能に配置されたユニット本体２を備えている。ユニット本体２の下面には単位基板Ｍ１を吸着する複数のエア吸着盤３が設けられている。エア吸着盤３の吸引口３ａは、エアダクト４ａを介して吸引エア源（真空ポンプ）Ｐに連通されている。
本実施例では、ユニット本体２は、図１に示すように、平行な２本の支持シャフト５により着脱自在に保持された複数の厚板状の単位部材２ａによって同一平面上で並列に配置されて構成され、必要に応じて単位部材２ａを増減できるようにして、同時にピックアップする単位基板Ｍ１の数を調整することができるように形成されている。
【００１８】
さらに、エア吸着盤３の周辺で、端材領域Ｔの上面を押し付けるための複数の押圧部材６がユニット本体２に保持された状態で設けられている。押圧部材６は、単位基板Ｍ１の周辺の全ての端材領域、すなわちＸ方向並びにＹ方向に沿って形成された全ての端材領域Ｔの上面部分を押圧できるように配置されている。そして、ユニット本体２が下降してエア吸着盤３により単位基板Ｍ１を吸着した時に押圧部材６が端材領域Ｔに向かって下動して端材領域Ｔを押し付け、ユニット本体２が上昇過程に入って吸着された単位基板Ｍ１が端材領域Ｔから分離したあと、押圧部材６が端材領域Ｔから離れてユニット本体２とともに上昇するようにしている。
【００１９】
本実施例では、押圧部材６は吸引エアで動作するエアシリンダにより構成されている。押圧部材６としてのエアシリンダは、シリンダ６ａと所定ストロークだけ往復運動するピストン６ｂとを備え、シリンダ６ａ内に装着されたスプリング６ｃによりピストン６ｂが常時後退するようになっており、シリンダ６ａ内が吸引エアによって負圧になった時にピストン６ｂがスプリング圧に抗して突出方向に前進してその先端が端材領域Ｔの表面に接触するように形成されている。シリンダ６ａの内部は、エアダクト４ｂにより、エア吸着盤３の吸引エアと同じ吸引エア源Ｐに連通されており、エア吸着盤３に吸引エアが作動した時にエアシリンダのピストン６ｂが同時に前進駆動するように形成されている。
【００２０】
ここで、図２は、エア吸着盤３がマザー基板Ｍの表面に接触する位置まで下降した状態を示す。この状態ではエアシリンダのピストン６ｂは上昇しており、マザー基板Ｍに接触していない。この位置で吸引エア源Ｐからの吸引エアによって吸引口３ａ並びにエアシリンダのシリンダ６ａ内部が吸引されると、図３に示すように、エア吸着盤３によって単位基板Ｍ１が吸着されると同時にピストン６ｂが下動して端材領域Ｔの表面を押し付ける。
【００２１】
この状態からユニット本体２を上昇させると、図４に示すように、エア吸着盤３に吸着された単位基板Ｍ１は上昇するが、端材領域Ｔはピストン６ｂによって押し付けられた状態が維持される。これにより単位基板Ｍ１の上昇時に端材領域Ｔが引きずられて持ち上がることを確実に阻止することができる。ユニット本体２がさらに上昇すると、ピストン６ｂの前進ストロークが限界に達し、ユニット本体２とともに上昇する。なお、ピストン６ｂの前進ストローク量は、図４のように、持ち上げられた単位基板Ｍ１の端縁が隣接する端材領域Ｔから完全に遊離できる寸法に設定されている。
【００２２】
上記のように本発明では、ユニット本体２が下降してエア吸着盤３により単位基板Ｍ１を吸着した時に、押圧部材としてのピストン６ｂが端材領域Ｔに向かって下動して端材領域Ｔを押し付け、ユニット本体２が上昇過程に入って吸着された単位基板Ｍ１が端材領域Ｔから分離したあとでピストン６ｂが端材領域Ｔから離れてユニット本体２とともに上昇するように形成されているので、単位基板Ｍ１の上昇時に端材領域Ｔが引きずられて持ち上がることを確実に阻止することができる。これにより、単位基板Ｍ１の端面での傷の発生を軽減して端面強度を高めることができ、高品位の製品を得ることが可能となる。
【００２３】
図６〜図９は、本発明に係るピックアップユニットの昇降機構の一例を示すものである。この実施例では、ピックアップユニットのユニット本体２がスイング動作によって昇降するように構成されている。以下その概略的な構成を図に基づいて説明する。なお、図において、ユニット本体２のエア吸着盤３並びに押圧部材６は表示を省略している。
【００２４】
ユニット本体２を保持する２本の支持シャフト５は、そのＸ方向両端部で左右のホルダ７に固定され、左右のホルダ７はＸ方向に延びる共通の軸８で連結されている。ホルダ７には軸８を挟んで当該軸８に対して直交する方向に延びる２本のガイド棒９が設けられ、このガイド棒９がサポータ１０にスライド自在に挿通されている。サポータ１０はＸ方向に延びる主軸１１に回動可能に枢支されており、主軸１１はその両端で左右の走行部材１２に固定されている。さらに、走行部材１２に取り付けられたサーボモータ１３により揺動するスイングアーム１４の先端部が、扇状の固定ギア１５にかみ合って転動する遊星ギア１６とともに軸８に連結されている。
【００２５】
図６では、ピックアップユニットのユニット本体２が下降してマザー基板（図示略）を吸着した姿勢にある。この状態からスイングアーム１４が図の反時計方向に回動すると、ユニット本体２は図８に示すように主軸１１の周りをスイングしながら図９の姿勢まで上昇する。このあと、エア吸着盤に吸着されている単位基板は次の作業ステージに引き渡される。
【００２６】
なお、ユニット本体２を昇降させるための機構は、上記の機構に限定されるものでなく、流体シリンダによる昇降機構やロボットアーム等の機構により行うことが可能である。
【００２７】
以上、本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施例構造のみに特定されるものではない。例えば、上記実施例では、ユニット本体２を、複数の厚板状の単位部材２ａによって構成し、必要応じて単位部材２ａを増減できるようにしたが、１枚の厚板構造で形成することも可能である。また、上記実施例では、押圧部材としてのエアシリンダを吸引エアで動作するようにしたが、圧縮エアやオイル等の流体圧力で動作する一般的な流体シリンダで形成することも可能である。その他本発明ではその目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、マザー基板からフルカットのブレイクラインによって区分けされた単位基板をピックアップして取り出すピックアップユニットとして、マザー基板のブレイク装置に組み付けて用いることができる。
【符号の説明】
【００２９】
Ｍ  マザー基板
Ｍ１  単位基板
Ｔ  端材領域
１  テーブル
２  ユニット本体
２ａ  単位部材
３  エア吸着盤
３ａ  吸引口
４ａ、４ｂ  エアダクト
５  支持シャフト
６  押圧部材
６ａ  シリンダ
６ｂ  ピストン
６ｃ  スプリング
【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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【図８】
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【図９】
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