(57)【要約】【課題】基板の供給及び切断と、切断された個片の搬出とを効率良く並行して行うことが可能な基板分割装置を提供する。【解決手段】本発明の基板分割装置は、第１ステージ及び第２ステージを有するターンテーブルと、ターンテーブルに未切断基板を供給する供給機構と、未切断基板を切断する切断機構と、切断済基板を搬出する搬出機構とを備える。ターンテーブルは、第１ステージが供給位置及び搬出位置においてそれぞれ停止するよう回転する。第２ステージは、第１ステージが供給位置に停止している場合に搬出位置に位置し、かつ、第１ステージが搬出位置に停止している場合に供給位置に位置する。供給機構及び切断機構は、供給位置に整合して設けられ、搬出機構は、搬出位置に整合して設けられる。第１ステージ及び第２ステージは、それぞれ、供給位置において供給機構から未切断基板を受け取り、かつ、切断済基板を供給位置から搬出位置に移動させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転方向に離間して配された第１ステージ及び第２ステージを有するターンテーブルと、
前記ターンテーブルに未切断基板を供給する供給機構と、
前記ターンテーブルに供給された前記未切断基板を切断し、個片及び枠片に分割する切断機構と、
前記切断機構によって切断された切断済基板の前記個片を前記ターンテーブルから搬出する搬出機構と
を備え、
前記ターンテーブルは、前記第１ステージが供給位置及び該供給位置と異なる搬出位置においてそれぞれ停止するよう回転可能に構成され、
前記第２ステージは、前記第１ステージが前記供給位置に停止している状態において前記搬出位置に位置し、かつ、前記第１ステージが前記搬出位置に停止している状態において前記供給位置に位置するよう設けられ、
前記供給機構及び前記切断機構は、前記供給位置に整合して設けられ、
前記搬出機構は、前記搬出位置に整合して設けられ、
前記第１ステージ及び前記第２ステージは、それぞれ、前記供給位置において前記供給機構から前記未切断基板を受け取り可能であり、かつ、前記切断機構により切断された前記切断済基板を前記供給位置から前記搬出位置に移動可能に構成されている
ことを特徴とする基板分割装置。
【請求項２】
前記第１ステージ及び前記第２ステージは、前記供給位置に停止している際、前記ターンテーブルの回転軸に向かう方向に前記未切断基板が供給されるように構成される
ことを特徴とする請求項１記載の基板分割装置。
【請求項３】
前記供給位置及び前記搬出位置は、前記ターンテーブルの回転軸を介して対向している
ことを特徴とする請求項１又は２記載の基板分割装置。
【請求項４】
前記第１ステージ及び前記第２ステージは、前記供給位置から前記搬出位置に移動された前記切断済基板の前記個片を前記搬出機構により搬出した後、前記枠片を除去可能に構成される
ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の基板分割装置。
【請求項５】
前記搬出機構によって搬出された前記個片を載せるためのトレイと、
前記トレイが循環する循環機構と
をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の基板分割装置。
【請求項６】
少なくとも供給位置及び搬出位置の間において回転可能に構成されたターンテーブルと、前記供給位置に整合して設けられた供給機構及び切断機構と、前記搬出位置に整合して設けられた搬出機構とを備える基板分割装置を用いて基板を分割する基板分割方法であって、
前記供給機構から前記ターンテーブルに未切断基板を供給する基板供給工程と、
前記基板供給工程後、前記ターンテーブルに供給された前記未切断基板を前記切断機構により切断する基板切断工程と、
前記基板切断工程後、前記ターンテーブルを回転させ、前記切断機構によって切断された切断済基板を前記搬出位置まで移動させる基板位置変更工程と、
前記基板位置変更工程後、前記切断済基板を前記搬出機構により搬出する基板搬出工程と
を含み、
前記基板搬出工程と並行して、前記基板供給工程を新たに開始する
ことを特徴とする基板分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板分割装置及び基板分割方法に関し、より詳細には、ターンテーブル式の基板分割装置及びそれを用いた基板分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品を実装した多面取りの基板を個々の基板個片に切断して所要とする単位の個片の実装品を得ることが行われている。
【０００３】
このような多面取り基板の切断装置として、１８０度ずつ回転・停止する回転台と、回転台の一方の停止位置に設けられた供給コンベア及び搬送コンベアと、回転台の他方の停止位置に設けられた切断加工機構と、回転台上に１８０度の間隔をおいて設けられ、回転台が１８０度ずつ回転することで、供給コンベア及び搬送コンベアと切断加工機構との間において基板を搬送する２つのステーションとを備えるターンテーブル式の基板切断装置が知られている（特許文献１及び２）。
【０００４】
特許文献１及び２の基板切断装置は、回転台を１８０度ずつ回転させることで、供給コンベアから一方のステーションに供給された多面取りの基板を切断加工機構に搬送し、これと並行して、他方のステーション上に載置された切断済みの個々の基板個片を切断加工機構から搬送コンベアに搬送すると共に、これにより空になった他方のステーションに供給コンベアから新たな多面取りの基板を供給するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１９８９１５号公報
【特許文献２】特開平７−９３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２の基板切断装置では、供給コンベアによって多面取りの基板が供給されてから、搬送コンベアによって切断済みの個々の基板個片が搬出されるまでの間に、回転台を供給基板あたり合計１回転（３６０度回転）させる必要があり、効率が悪く処理時間が長いという問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、基板の供給及び切断と、切断された個片の搬出とを効率良く並行して行うことが可能な基板分割装置及び基板分割方法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】
【０００８】
本発明に係る基板分割装置は、回転方向に離間して配された第１ステージ及び第２ステージを有するターンテーブルと、前記ターンテーブルに未切断基板を供給する供給機構と、前記ターンテーブルに供給された前記未切断基板を切断し、個片及び枠片に分割する切断機構と、前記切断機構によって切断された切断済基板の前記個片を前記ターンテーブルから搬出する搬出機構とを備え、前記ターンテーブルは、前記第１ステージが供給位置及び該供給位置と異なる搬出位置においてそれぞれ停止するよう回転可能に構成され、前記第２ステージは、前記第１ステージが前記供給位置に停止している状態において前記搬出位置に位置し、かつ、前記第１ステージが前記搬出位置に停止している状態において前記供給位置に位置するよう設けられ、前記供給機構及び前記切断機構は、前記供給位置に整合して設けられ、前記搬出機構は、前記搬出位置に整合して設けられ、前記第１ステージ及び前記第２ステージは、それぞれ、前記供給位置において前記供給機構から前記未切断基板を受け取り可能であり、かつ、前記切断機構により切断された前記切断済基板を前記供給位置から前記搬出位置に移動可能に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る基板分割方法は、少なくとも供給位置及び搬出位置の間において回転可能に構成されたターンテーブルと、前記供給位置に整合して設けられた供給機構及び切断機構と、前記搬出位置に整合して設けられた搬出機構とを備える基板分割装置を用いて基板を分割する基板分割方法であって、前記供給機構から前記ターンテーブルに未切断基板を供給する基板供給工程と、前記基板供給工程後、前記ターンテーブルに供給された前記未切断基板を前記切断機構により切断する基板切断工程と、前記基板切断工程後、前記ターンテーブルを回転させ、前記切断機構によって切断された切断済基板を前記搬出位置まで移動させる基板位置変更工程と、前記基板位置変更工程後、前記切断済基板を前記搬出機構により搬出する基板搬出工程とを含み、前記基板搬出工程と並行して、前記基板供給工程を新たに開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、基板の供給及び切断と、切断された個片の搬出とを同時間帯で並行して実行可能であるため、効率良く並行して行うことが可能な基板分割装置及び基板分割方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】基板の一例を示す模式図である。
【図２】本発明に係る基板分割装置の一実施形態を示す平面図である。
【図３】本実施形態に係る基板分割装置の正面図である。
【図４】本実施形態に係る基板分割装置の供給位置における構成を示す拡大平面図である。
【図５】本実施形態に係る基板分割装置の供給位置における構成を示す拡大正面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ’断面図である。
【図７】図４のＡ−Ａ’断面図である。
【図８】本実施形態に係る基板分割装置の切断動作を示す図７に関する模式図である。
【図９】本実施形態に係る基板分割装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る基板分割装置１により切断される基板Ｓの一例を示す模式図である。図１に示すように、基板Ｓは、複数の個片Ｐと、枠片Ｆと、枠片Ｆ及び各個片Ｐを接続するジョイントＪとを備える。
【００１４】
図２及び図３を参照して、本実施形態に係る基板分割装置１の概略構成について説明する。本実施形態に係る基板分割装置１は、上流装置２から供給された基板ＳのジョイントＪを切断することにより、基板Ｓを個片Ｐ及び枠片Ｆに分割する装置である。
【００１５】
図２及び図３に示すように、基板分割装置１は、ターンテーブル１０、筐体１２、乗継補助コンベア１５（供給機構）、循環コンベア１７（循環機構）、切断ロボット２０（切断機構）、搬出ロボット４０（搬出機構）、制御装置６０、並びにセンサ７０を備える。
【００１６】
上流装置２は、基板Ｓを基板分割装置１に供給する装置であり、上流コンベア１６、及び該上流コンベア１６を載置するための支持台１６１を備える。上流コンベア１６は、基板分割装置１の乗継補助コンベア１５に基板Ｓを供給するよう構成されている。
【００１７】
本明細書において、基板分割装置１を平面視した場合における筐体１２を対称軸として、Ｘ軸方向の上流装置２側（図２及び図３において、筐体１２より左側）を「上流側」、循環コンベア１７側（図２及び図３において、筐体１２より右側）を「下流側」ということがある。供給位置とは、ターンテーブル１０上において、未切断の基板Ｓが供給され、切断ロボット２０により基板Ｓが切断される位置、すなわちターンテーブル１０上における切断ロボット２０の可動域をいう。また、搬出位置とは、搬出ロボット４０によりターンテーブル１０から個片Ｐが搬送される位置、すなわちターンテーブル１０上における搬出ロボット４０の可動域をいう。本実施形態に係る基板分割装置１において、供給位置及び搬出位置は、ターンテーブル１０の回転軸１１を介して対向するように配置される。
【００１８】
図２及び図３に示すように、ターンテーブル１０は円板状であり、ターンテーブル１０の下面における中心に回転軸１１を有する。ターンテーブル１０は、図示しないモーターによって回転軸１１を回転させることにより回転する。図３に示すように、回転軸１１は、筐体１２に回転自在に連結されている。なお、ターンテーブル１０は、円板状に限定されず、回転軸１１を中心に回転可能な機構であれば、種々のものを採用可能である。
【００１９】
ターンテーブル１０の上面には、ターンテーブル１０の回転軸１１を介して対向するように（回転軸１１を中心とした点対称の位置関係で）配置された支持台１３１ａ及び１３１ｂが配置され、支持台１３１ａ及び１３１ｂ上にそれぞれコンベア１３ａ及び１３ｂ（第１ステージ及び第２ステージ）が載置される。換言すれば、１対のコンベア１３ａ及び１３ｂは、ターンテーブル１０の回転軸１１を介して互いに対向する。これにより、１対のコンベア１３ａ及び１３ｂは、ターンテーブル１０が１８０°回転することによって互いに位置が可換となっている。また、コンベア１３ａ及び１３ｂは、Ｘ軸正逆両方向に駆動するようにターンテーブル１０上に配置される。
【００２０】
ターンテーブル１０は、コンベア１３ａ及び１３ｂがそれぞれ供給位置及び搬出位置に停止するように回転する。これにより、コンベア１３ａ及び１３ｂは、一方のコンベア１３ａ（第１ステージ）が供給位置に停止している状態において他方のコンベア１３ｂ（第２ステージ）が搬出位置に位置し、かつ、一方のコンベア１３ａが搬出位置に停止している状態において他方のコンベア１３ｂが供給位置に位置するよう配置される。
【００２１】
図２に示すように、コンベア１３ａ及び１３ｂは、搬送面が２列のベルトからなり、各ベルト上に基板Ｓの枠片Ｆが載り、ベルト間に個片Ｐ及びジョイントＪが位置するようになっている。これにより、ジョイントＪを切断する際のベルトの損傷を防止することができる。
【００２２】
支持台１３１ａ及び１３１ｂは、上流装置２から供給された基板Ｓを供給位置で停止させるための位置決め機構（図示せず）を有している。この位置決め機構は、例えば、筐体１２に隣接する側の端部（基板Ｓの供給方向先端側）においてＺ軸方向に突設され、基板ＳのＸ軸方向の位置決めをするストッパ（図示せず）と、基板Ｓの供給方向と直交する方向に沿って進退可能に設けられ、基板Ｓの側部を押圧することで基板ＳのＹ軸方向の位置決めをする押し当て手段（クランプ手段）とを有していてもよい。位置決め機構を設けることで、切断に好適な位置となるよう基板Ｓを位置決めすることができる。
【００２３】
乗継補助コンベア１５は、上流装置２の上流コンベア１６及び供給位置のコンベア１３ａ又は１３ｂとの間の位置に設けられ、上流装置２から供給される基板Ｓを供給位置のコンベア１３ａ又は１３ｂに供給するためのコンベアである。図２及び図３に示すように、乗継補助コンベア１５は、支持台１５１上に載置されている。
【００２４】
なお、基板分割装置１において、乗継補助コンベア１５を設けず、上流装置２の上流コンベア１６から直接、供給位置のコンベア１３ａ又は１３ｂに基板Ｓを供給する構成としてもよい。
【００２５】
循環コンベア１７は、搬出位置のコンベア１３ｂ又は１３ａから搬出された個片Ｐを搬送するためのコンベアである。図２に示すように、循環コンベア１７は、４つの直線形のコンベアが矩形の各辺を構成するように配置されている。なお、図２においては、循環コンベア１７の１辺のみ図示を省略している。循環コンベア１７上において、搬出位置のコンベア１３から搬出された個片Ｐを１つずつ搬送するためのトレイ１８が循環する。図２の例においては、トレイ１８が反時計回りに循環する。トレイ１８の数は、循環コンベア１７を１周する順調時の時間（周期時間）と、搬出後の下流装置内でのイレギュラ発生許容値（不良品である個片Ｐを載せたトレイ１８を回収することが可能な数）とに応じて適宜決定される。ここで、個片Ｐ単位で搬送する本実施形態のトレイ１８は、基板Ｓ単位で搬送するトレイと比較して、必要となる個数が増加するものの、製造単価を著しく低減させることが可能となるため、結果として、設備コストを低減させることが可能となる。なお、トレイ１８は、個片Ｐを１つずつ搬送する構成に限定されず、１トレイあたり複数の個片Ｐを収容して搬出可能な構成とすることも可能である。
【００２６】
循環コンベア１７の各辺の接続箇所には、隣接する辺を形成するコンベアにトレイ１８を移動させるためのプッシャー（図示せず）がそれぞれ設けられる。また、プッシャーを設ける代わりに、循環コンベア１７の各辺の接続箇所にカーブ状のコンベアを設けることで、トレイ１８が循環するように構成することもできる。また、循環コンベア１７は、トレイ１８が循環すればよく、図２に示した矩形配置に限定されず、カーブを形成できる１本のコンベアによって構成されてもよい。
【００２７】
また、循環コンベア１７は、循環コンベア１７を流れるトレイ１８上に個片Ｐを搬出する際にトレイ１８の動きを一時的に好適な位置に停止させるための位置決め機構（図示せず）を備えている。なお、循環コンベア１７の位置決め機構としては、トレイ１８の進行方向と直交する方向に沿って進退可能に設けられ、トレイ１８の側部を押圧することでトレイ１８の動きを停止させる押し当て手段（クランプ手段）等を採用可能であるが、これに限定されず、種々の構成を採用可能である。
【００２８】
図示は省略しているが、循環コンベア１７のＸ軸方向下流側には、トレイ１８から個片Ｐを受け入れる下流装置が設けられている。
【００２９】
切断ロボット２０は、供給位置に整合して設けられ、供給位置に停止しているコンベア１３ａ又は１３ｂに供給された基板ＳのジョイントＪを切断して、個片Ｐ及び枠片Ｆを得る機構である。切断ロボット２０は、基板分割装置１の上流側に設けられ、供給位置において三軸方向に移動可能に構成される。切断ロボット２０は、基板ＳのジョイントＪを切断するためのカッター３１を備える。
【００３０】
搬出ロボット４０は、搬出位置に整合して設けられ、搬出位置に停止しているコンベア１３ｂ又は１３ａから、切断された基板Ｓの個片Ｐを吸着又は把持して搬出する装置である。搬出ロボット４０は、基板分割装置１の下流側に設けられ、搬出位置のコンベア１３ｂ又は１３ａ及び循環コンベア１７の上部を三軸方向に移動可能に構成される。搬出ロボット４０は、切断された基板Ｓの個片Ｐを吸着又は把持可能な移載ヘッド４１を備え、個片Ｐを搬出位置のコンベア１３ｂ又は１３ａから循環コンベア１７へ搬出するよう構成されている。
【００３１】
切断ロボット２０及び搬出ロボット４０の詳細な構成については後述する。
【００３２】
なお、図示は省略しているが、基板分割装置１は、ターンテーブル１０を回転させるためのドライバ、切断ロボット２０及び搬出ロボット４０を三軸方向に駆動させるドライバ、一対のコンベア１３ａ及び１３ｂ、乗継補助コンベア１５及び循環コンベア１７を駆動させるためのドライバ、各構成を接続する配線及び回路等を備える。また、上流装置２は、上流コンベア１６を駆動させるためのドライバや各種配線、回路を備える。
【００３３】
制御装置６０は、基板分割装置１のターンテーブル１０、１対のコンベア１３ａ及び１３ｂ、乗継補助コンベア１５、循環コンベア１７、切断ロボット２０及び搬出ロボット４０を駆動するドライバに接続され、駆動命令を送信することでこれらの動作を制御する。
【００３４】
また、制御装置６０は、基板分割装置１及び上流装置２に接続され、基板分割装置１及び上流装置２間において基板供給情報を通信可能に構成される。基板供給情報は、基板分割装置１に供給可能な未切断の基板Ｓの有無を示す情報である。なお、基板分割装置１、上流装置２、制御装置６０間における「接続」とは、各構成要素が必ずしも配線等により物理的に接続されていることを指すものではなく、各構成要素間でデータや信号を送受信できることを意味しており、有線か無線かは不問である。
【００３５】
制御装置６０は、上流装置２に対し、基板供給情報の要求信号を送信する。上流装置２は、基板供給情報の要求信号を受信して、制御装置６０に基板供給情報を送信する。制御装置６０は、上流装置２から基板供給情報を受信して、供給可能な基板Ｓがある場合、乗継補助コンベア１５を駆動するドライバに対し駆動命令を送信する。なお、本実施形態では、制御装置６０が、上流装置２に対して要求信号を送信した後、上流装置２から受信した基板供給情報に基づいてドライバに対して駆動命令を送信する構成（いわゆる双方向通信の構成）であるものとして説明したが、これに限定されず、制御装置６０は、基板Ｓを受け取り可能な状態において上流装置２に基板受取可能信号を一方的に送信し、該信号を受けて上流装置２が乗継補助コンベア１５に基板Ｓを供給する構成（いわゆる一方向通信の構成）としても良い。
【００３６】
センサ７０は、制御装置６０に接続され、乗継補助コンベア１５を通過する基板Ｓを検出可能な位置に設けられる。センサ７０は、上流装置２の上流コンベア１６から供給されて乗継補助コンベア１５を通過する基板Ｓを検出すると、制御装置６０に検出信号を送信する。制御装置６０は、センサ７０から検出信号を受信すると、供給位置のコンベア１３ａ又は１３ｂを駆動するドライバに対し駆動命令を送信する。
【００３７】
また、制御装置６０は、段取り替え操作により、予め記憶しておいた基板Ｓの形状や個片Ｐの数、ジョイントＪの位置等の基板Ｓに関する情報を示す基板情報によって、又は当該基板情報を事前又は都度上流装置２から受信して、基板情報に基づいて切断ロボット２０のカッター３１による切断動作、移載ヘッド４１による個片Ｐの搬出動作を決定し、各ドライバに駆動命令を送信する。なお、制御装置６０に複数の基板品種を同時に記憶維持させ、該複数の基板品種の中から段取り替え時に選択する構成とすることが好適である。
【００３８】
次に、図４及び５を参照して、基板分割装置１の切断ロボット２０の構成について詳細に説明する。
【００３９】
切断ロボット２０は、筐体１２及び支柱１２１を橋架するようにＸ軸方向に延びる２列のフレーム２１、各フレーム２１の上面に設けられたガイドレール２２、各ガイドレール２２に沿ってＸ軸方向に移動可能なスライダ２３、各スライダ２３を橋架するように各スライダ２３上に設けられ、Ｙ軸方向に延びるフレーム２４、フレーム２４のＸ軸方向側面に設けられ、Ｙ軸方向に延びるガイドレール２５、ガイドレール２５に沿ってＹ軸方向に移動可能なスライダ２６、スライダ２６に設けられ、Ｚ軸方向に延びるフレーム２７、フレーム２７のＸ軸方向の側面に設けられ、Ｚ軸方向に延びるガイドレール２８、ガイドレール２８に沿ってＺ軸方向に移動可能なスライダ２９、スライダ２９に設けられたロータリアクチュエータ３０、ロータリアクチュエータ３０の出力軸に設けられた回転部材３２、回転部材３２に取り付けられたカッター３１を備える。
【００４０】
切断ロボット２０は、三軸方向にそれぞれ移動するスライダ２３，２６，２９を備えることにより、カッター３１が三軸方向に移動可能となっている。また、回転部材３２が回転することでカッター３１の向きを変更することができる。回転部材３２は、カッター３１の向きを変更するという観点から、少なくともＸＹ平面において９０°回転可能であり、３６０°回転可能であることがより好ましい。
【００４１】
切断ロボット２０は、基板Ｓに関する情報を示す基板情報に基づいて、図示しないドライバによりスライダ２３及び２６を駆動して、カッター３１がジョイントＪの上部に位置するようにＸＹ平面において移動させ、適宜ジョイントＪの向きに合わせて回転部材３２を回転させてカッター３１の向きを変更し、スライダ２９を駆動してカッター３１をＺ軸方向に下降させることにより、基板ＳのジョイントＪを切断する。１つのジョイントＪの切断が完了したら、カッター３１をＺ軸方向に上昇させる。切断ロボット２０は、以上の動作を繰り返すことにより、基板ＳのジョイントＪを１つずつ切断する。
【００４２】
なお、本実施形態では、切断手段としてカッター３１を用い、該カッター３１の向きをロータリアクチュエータ３０及び回転部材３２により変更する構成を備えるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、カッター３１の代わりに、例えばルータカッター（スピンカッター）等を用いてもよい。ルータカッターを使用する場合、基板Ｓの切断時において、ルータカッターを回転部材３２により高速回転させながらルータカッターの先端をジョイントＪに接触させることで、切断することができる。なお、ルータカッターを使用する場合には、ロータリアクチュエータとして、カッター３１を使用する場合のロータリアクチュエータ３０よりも高速で出力軸を回転させることが可能な性能を有するものを用いる必要がある。
【００４３】
図２及び図３に示したように、搬出ロボット４０は、筐体１２及び支柱１２２を橋架するように設けられている。また、搬出ロボット４０は、切断ロボット２０のカッター３１を移載ヘッド４１に置き換えた構成を備えており、移載ヘッド４１が三軸方向に移動可能で、かつ、回転部材３２が回転することで移載ヘッド４１が回転し、これにより個片Ｐの向きを変更することが可能に構成されている。なお、搬出ロボット４０において、切断ロボット２０と共通する構成は、図示及び詳細な説明を省略する。
【００４４】
搬出ロボット４０は、基板Ｓに関する情報を示す基板情報に基づいて、移載ヘッド４１が１つの個片Ｐの上部に位置するようにＸＹ平面において移動させ、適宜個片Ｐの向きに合わせて回転部材３２を回転させることで移載ヘッド４１の向きを変更し、移載ヘッド４１をＺ軸方向に下降させて個片Ｐに接触させ、個片Ｐを吸着又は把持する。個片Ｐを吸着又は把持した後、移載ヘッド４１をＺ軸方向に上昇し、循環コンベア１７のトレイ１８の上部に位置するようにＸＹ平面において移動させ、適宜トレイ１８の向きに合わせて回転部材３２を回転させることで移載ヘッド４１の向きを変更し、移載ヘッド４１をＺ軸方向に下降させて個片Ｐをトレイ１８に載せ、吸着又は把持を解除する。１つの個片Ｐの搬出が完了したら、移載ヘッド４１をＺ軸方向に上昇させる。搬出ロボット４０は、以上の動作を繰り返すことにより、個片Ｐを１つずつ搬出する。
【００４５】
なお、移載ヘッド４１としては、例えばグリッパを有するメカチャックや、吸着パッドを有する真空チャック等の種々の公知の手段を採用可能であるため、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
次に、図６〜図８を参照して、本実施の形態に係る基板分割装置１の昇降テーブル８０について説明する。なお、図６〜図８においては、図示の簡略化のため基板分割装置１の上流側のみを図示している。図６〜図８に示すように、供給位置において一方のコンベア１３ａが停止している。図６及び７に示すように、本実施形態に係る基板分割装置１は、各コンベア１３ａ及び１３ｂのベルト間において基板Ｓを支持するための昇降テーブル８０を備える。昇降テーブル８０は、各支持台１３１ａ及び１３１ｂ上に設けられ、Ｚ軸方向に昇降可能に構成される。
【００４７】
昇降テーブル８０は、上昇の際にコンベア１３ａ及び１３ｂの各ベルトに衝突しないよう、上面のＹ軸方向の長さがコンベア１３ａ及び１３ｂの各ベルト間の距離よりも小さくなっている。また、上面のＸ軸方向の長さがコンベア１３ａ及び１３ｂの各ベルトのＸ軸方向の長さよりも小さくなっている。
【００４８】
昇降テーブル８０の適宜の位置には、基板Ｓの個片Ｐと個片Ｐとの間、個片Ｐと枠片Ｆとの間にカッター３１が進入してジョイントＪを切断可能なように、適宜の形状の凹部８１が設けられている。換言すれば、昇降テーブル８０の上面は、凹部８１を有することにより、基板Ｓを載置した際にジョイントＪに接しないようになっている。なお、凹部８１の位置及び形状は、切断対象となる基板品種に応じて異なる。このため、例えば、昇降テーブル８０の上面部分を交換可能な層構造とし、段取り替え時に、切断対象となる基板品種に応じて上層部分を交換する構成とすることが好ましい。なお、凹部８１としては、Ｘ軸方向及び／又はＹ軸方向に延在する溝であるとしても良いし、局所的に設けられた凹みであるとしても良い。
【００４９】
また、昇降テーブル８０は、基板Ｓの位置決めを行うために、Ｚ軸方向に突設された基準ピン（図示せず）が設けられている。基準ピンは、例えば基板Ｓに予め設けられたピン孔に係合する構成としてもよいし、個片Ｐと枠片Ｆとの隙間に係合する構成としてもよい。また、基準ピンの位置及び数は、切断対象となる基板品種に応じて任意に設定することが可能である。
【００５０】
昇降テーブル８０は、昇降アクチュエータ８２によりＺ軸方向に移動可能に構成され、支持台１３１に固定されたガイドポスト８３に沿って昇降する。また、図８に示すように、昇降テーブル８０は、基板Ｓの切断時において、基板Ｓの上面が供給位置のコンベア１３ａ又は１３ｂの上面より高い位置となるまで上昇する。
【００５１】
昇降テーブル８０は、供給位置での基板Ｓの切断時、及び切断後のターンテーブル１０の回転時において基板Ｓを真空吸着させることが可能に構成されている。これにより、基板Ｓの切断時及び切断後の移動時において、基板Ｓの位置決め固定をすることが可能となる。
【００５２】
また、昇降テーブル８０は、搬出位置での個片Ｐの搬出時において、個片Ｐの吸着を解除する。搬出位置においては、昇降テーブル８０による吸着の解除後は、上述の基準ピンによって個片Ｐの位置決めがなされることとなる。
【００５３】
図８に示すように、供給位置での基板Ｓの切断時において、カッター３１は、その先端が昇降テーブル８０の凹部８１の底面に接触しない位置まで下降して、基板ＳのジョイントＪを切断する。
【００５４】
次に、図９を参照して、本実施形態に係る基板分割装置１を用いて基板を分割する基板分割方法について説明する。上述のように、基板分割装置１の各構成は、制御装置６０によってドライバに駆動命令が送信されることによって動作する。
【００５５】
制御装置６０は、まず、乗継補助コンベア１５（供給機構）からターンテーブル１０に未切断基板Ｓを供給する基板供給工程を実行する。具体的には、ステップＳ１において、上流装置２から供給される基板Ｓがある場合、乗継補助コンベア１５及び供給位置に停止している一方のコンベア１３ａ（第１ステージ）をターンテーブル１０の回転軸１１に向かう方向に駆動して、基板Ｓをコンベア１３ａに供給する。次に、ステップＳ２において、コンベア１３ａ上における切断に好適な位置にて、基板Ｓを停止させる。
【００５６】
次に、制御装置６０は、ターンテーブル１０に供給された未切断基板Ｓを切断ロボット２０（切断機構）により切断する基板切断工程を実行する。具体的には、ステップＳ３において、供給位置の昇降テーブル８０を上昇させ、真空引きによって基板Ｓを吸着する。次に、ステップＳ４において、切断ロボット２０を駆動し、基板ＳのジョイントＪを切断する。
【００５７】
全てのジョイントＪの切断が完了したら、制御装置６０は、ターンテーブル１０を回転させ、切断ロボット２０によって切断された切断済基板（個片Ｐ及び枠片Ｆ）を搬出位置まで移動させる基板位置変更工程を実行する。具体的には、ステップＳ５において、ターンテーブル１０を１８０°回転させ、コンベア１３ａを搬出位置へ移動させる。これにより、他方のコンベア１３ｂ（第２ステージ）が供給位置へ移動される。
【００５８】
ターンテーブル１０の回転後、制御装置６０は、個片Ｐを搬出ロボット４０（搬出機構）により搬出する基板搬出工程を実行する。具体的には、ステップＳ６において、搬出位置に移動された昇降テーブル８０による個片Ｐの吸着を解除し、搬出ロボット４０を駆動して、循環コンベア１７を流れるトレイ１８上に個片Ｐを１つずつ搬出する。トレイ１８に載置された個片Ｐは、循環コンベア１７から、図示しない下流装置に搬出される。全ての個片Ｐの搬出が完了したら、ステップＳ７において、昇降テーブル８０を下降させる。次に、ステップＳ８において、ターンテーブル１０の回転軸１１から離間する方向に搬出位置のコンベア１３ａを駆動して、枠片Ｆを落下させることにより除去する。
【００５９】
また、制御装置６０は、上流装置２から新たな未切断の基板Ｓの供給がある場合には、基板搬出工程と並行して、上述した基板供給工程を新たに開始する。具体的には、ステップＳ６〜Ｓ８を行うと同時に、制御装置６０は、ステップＳ９において、供給位置のコンベア１３ｂに新たな未切断の基板Ｓを供給する。次に、ステップＳ１０において、コンベア１３ｂ上において基板Ｓが切断に好適な位置で停止するように、コンベア１３ｂを停止する。次に、ステップＳ１１において、昇降テーブル８０を上昇させ、真空引きによって基板Ｓを吸着する。次に、ステップＳ１２において、切断ロボット２０を駆動し、基板ＳのジョイントＪを切断する。全てのジョイントＪの切断が完了したら、ステップＳ１３において、ターンテーブル１０を１８０°回転させ、コンベア１３ｂを搬出位置へ移動させる。これにより、コンベア１３ａが再び供給位置へ移動される。なお、上流装置２から新たな未切断の基板Ｓの供給がない場合には、図９では図示を省略しているが、ステップＳ９以降を実施することなく、ステップＳ６〜Ｓ８を実施した後、運転待機状態となる。
【００６０】
ステップＳ１３におけるターンテーブル１０の回転が完了したら、制御装置６０は、ステップＳ１４において、センサ７０により、上流装置２から供給され、乗継補助コンベア１５を通過する未切断の基板Ｓがあるかどうかを判定する。なお、制御装置６０が、基板Ｓを受け取り可能な状態において上流装置２に基板受取可能信号を一方的に送信し、該信号を受けて上流装置２が乗継補助コンベア１５に基板Ｓを供給する構成（いわゆる一方向通信の構成）の場合には、図９の図示とは異なり、当該判定のステップＳ１４は実行されない。この場合には、作業員が手動で基板分割装置１を停止させるまで、基板Ｓの有無にかかわらず、ステップＳ６〜Ｓ８及びステップＳ９〜Ｓ１２を繰り返し実行する。
【００６１】
未切断の基板Ｓがある場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ６〜Ｓ８及びステップＳ９〜Ｓ１２を再度同時に行う。基板Ｓがない場合（Ｎｏ）、ステップＳ１５において、ステップＳ６と同様に、搬出位置に移動されたコンベア１３ｂの昇降テーブル８０による個片Ｐの吸着を解除し、搬出ロボット４０を駆動して、循環コンベア１７を流れるトレイ１８上に個片Ｐを１つずつ搬出する。そして、ステップＳ１６及びＳ１７において、ステップＳ７及びＳ８と同様に、全ての個片Ｐの搬出が完了したら、昇降テーブル８０を下降させ、コンベア１３ｂを駆動して枠片Ｆを落下させて破棄する。
【００６２】
ステップＳ１７が完了したら、ステップＳ１８において、センサ７０により、上流装置２から供給され、乗継補助コンベア１５を通過する未切断の基板Ｓがあるかどうかを判定する。未切断の基板Ｓがある場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１〜Ｓ１７を再度実行する。未切断の基板Ｓがない場合（Ｎｏ）、運転待機状態とする。なお、上記ステップＳ１４と同様に、制御装置６０が一方向通信の構成の場合には、図９の図示とは異なり、当該判定のステップＳ１８は実行されず、作業員が手動で基板分割装置１を停止させる必要がある。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態に係る基板分割装置１は、基板の供給及び切断と、切断された個片の搬出及び枠片の破棄とを効率よく並行して行うことができるため、処理時間を短縮することができる。特に、切断完了後のコンベア搬送に不適な個片（小型、異形等）について時間効率を改善することにより、後工程に切断後の個片を供給する間隔時間と、後工程の待機時間を短縮することができる。
【００６４】
本発明に係る基板分割装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内において種々の改変を行なうことができる。
【００６５】
例えば、上述の実施形態においては、切断ロボット２０及び搬出ロボット４０は、フレーム式によってカッター３１や移載ヘッド４１が三軸方向に移動可能に構成されるものとして説明したが、これに限定されず、多軸ロボット式とすることもできる。多軸ロボット式とした場合には、三軸方向に延びるフレームを設ける必要がなくなるため、基板分割装置をサイズダウンすることができる。
【００６６】
また、上述の実施形態においては、ターンテーブル１０上のコンベア１３ａ及び１３ｂが１対である場合を説明したが、２対以上とすることもできる。この場合、３６０°／（対の数×２）で算出される角度ごとにコンベアが配置される。この場合、各コンベア上に、供給位置及び搬出位置が回転方向に交互に位置するように、供給位置が３６０°／対の数で算出される角度ごとに配置され、かつ搬出位置が３６０°／対の数で算出される角度ごとに配置される。切断ロボット２０は、各供給位置に整合して設けられ、搬出ロボット４０は、各搬出位置に整合して設けられる。このような構成によっても、ターンテーブル１０が３６０°／（対の数×２）で算出される角度ずつ回転することで、各ステージが供給位置及び搬出位置に交互に停止することができ、基板の供給及び切断と、切断された基板個片の搬出とを効率よく並行して行うことができる。例えばコンベアが２対の場合、９０°ごとにコンベアが設けられる。
【００６７】
供給位置及び搬出位置が２対以上である場合、供給位置及び搬出位置がターンテーブル１０の回転軸１１を介して対向するように設けられていてもよい。この場合、複数の供給位置同士、複数の搬出位置同士が回転方向に隣接していてもよい。各コンベアは、それぞれ供給位置及び搬出位置に停止できるように、３６０°／（対の数×２）で算出される角度ごとにターンテーブル１０上に配置される。切断ロボット２０は、各供給位置に整合して設けられ、搬出ロボット４０は、各搬出位置に整合して設けられる。このように、供給位置及び搬出位置が対向する場合においても、ターンテーブル１０が１８０°回転することにより、各ステージが供給位置及び搬出位置に交互に停止することができ、基板の供給及び切断と、切断された基板個片の搬出とを効率よく並行して行うことができる。
【００６８】
また、上述の実施形態において、第１ステージ１３ａ及び第２ステージ１３ｂは、供給位置に停止している際、ターンテーブル１０の回転軸１１に向かう方向に未切断の基板Ｓが供給されるように構成されるコンベアであるものとして説明したが、これに限定されるものではない。
【００６９】
また、上述の実施形態において、第１ステージ１３ａ及び第２ステージ１３ｂは、供給位置から搬出位置に移動された切断済基板Ｓの個片Ｐを搬出機構４０により搬出した後、枠片Ｆを除去可能に構成されるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、切断の対象となる基板が枠片を有しない場合、枠片を除去する動作は不要である。
【００７０】
また、上述の実施形態において、基板分割装置１は、搬出機構４０によって搬出された個片Ｐを載せるためのトレイ１８と、トレイが循環する循環機構１７と、をさらに備えるものとして説明したが、これに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７１】
Ｓ・・・基板、Ｐ・・・個片、Ｆ・・・枠片、Ｊ・・・ジョイント、１・・・基板分割装置、２・・・上流装置、１０・・・ターンテーブル、１・・・回転軸、１２・・・筐体、１３ａ，１３ｂ・・・コンベア、１５・・・乗継補助コンベア、１６・・・上流コンベア、１７・・・循環コンベア、１８・・・トレイ、２０・・・切断ロボット、４０・・・搬出ロボット、６０・・・制御装置、７０・・・センサ、８０・・・昇降テーブル
【図１】
2019079941.tif 000003
【図２】
2019079941.tif 000004
【図３】
2019079941.tif 000005
【図４】
2019079941.tif 000006
【図５】
2019079941.tif 000007
【図６】
2019079941.tif 000008
【図７】
2019079941.tif 000009
【図８】
2019079941.tif 000010
【図９】
2019079941.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月16日(2018.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転方向に離間して配された第１ステージ及び第２ステージを有するターンテーブルと、
前記ターンテーブルに、枠片と該枠片にジョイントを介して連結された個片とを有する未切断基板を供給する供給機構と、
前記未切断基板が前記ターンテーブルに供給された供給位置において、前記未切断基板の前記ジョイントを切断し、前記個片及び前記枠片に分割する切断機構と、
前記切断機構によって分割された前記個片を前記ターンテーブルから搬出する搬出機構と、
前記ターンテーブル、前記供給機構、前記切断機構及び前記搬出機構の動作を制御する制御装置と
を備え、
前記ターンテーブルは、前記第１ステージが供給位置及び該供給位置と異なる搬出位置においてそれぞれ停止するよう回転可能に構成され、
前記第２ステージは、前記第１ステージが前記供給位置に停止している状態において前記搬出位置に位置し、かつ、前記第１ステージが前記搬出位置に停止している状態において前記供給位置に位置するよう設けられ、
前記供給機構及び前記切断機構は、前記供給位置に整合して設けられ、
前記搬出機構は、前記搬出位置に整合して設けられ、
前記第１ステージ及び前記第２ステージは、それぞれ、前記供給位置において前記供給機構から前記未切断基板を受け取り可能であり、かつ、前記切断機構により分割された前記個片及び前記枠片を前記供給位置から前記搬出位置に移載可能に構成されており、
前記第１ステージ及び前記第２ステージは、それぞれ、前記ターンテーブルの回転軸に向かう方向への回転動作と、前記ターンテーブルの回転軸から離間する方向への回転動作と、回転動作の停止とを切り替え可能に構成されたコンベアを有し、
前記制御装置は、
前記第１ステージ及び前記第２ステージのうち、前記供給位置にあるステージの前記コンベアを前記ターンテーブルの回転軸に向かう方向に回転駆動させることで、該ステージに前記未切断基板を供給させるよう構成され、かつ、
前記第１ステージ及び前記第２ステージのうち、前記搬出位置にあるステージの前記コンベアを前記ターンテーブルの回転軸から離間する方向に回転駆動させることで、該ステージから前記枠片を除去するよう構成されている
ことを特徴とする基板分割装置。
【請求項２】
前記供給位置及び前記搬出位置は、前記ターンテーブルの回転軸を介して対向している
ことを特徴とする請求項１記載の基板分割装置。
【請求項３】
前記搬出機構によって搬出された前記個片を載せるためのトレイと、
前記トレイが循環する循環機構と
をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２記載の基板分割装置。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項に記載の基板分割装置を用いて基板を分割する基板分割方法であって、
前記供給位置において、前記コンベアを前記ターンテーブルの回転軸に向かう方向に回転駆動させることで、前記供給機構から前記ターンテーブルに前記未切断基板を供給する基板供給工程と、
前記基板供給工程後、前記ターンテーブルに供給された前記未切断基板の前記ジョイントを前記切断機構により切断する基板切断工程と、
前記基板切断工程後、前記ターンテーブルを回転させ、前記切断機構によって切断された切断済基板を前記搬出位置まで移動させる基板位置変更工程と、
前記基板位置変更工程後、前記切断済基板を前記搬出機構により搬出する基板搬出工程と、
前記搬出位置において、前記コンベアを前記ターンテーブルの回転軸から離間する方向に回転駆動させることで、前記枠片を除去する工程と
を含み、
前記基板搬出工程と並行して、前記基板供給工程を新たに開始する
ことを特徴とする基板分割方法。