(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラットディスプレイパネルを次工程へ搬送する搬送手段と、
前記フラットディスプレイパネルを下側で支持して前記フラットディスプレイパネルを少なくとも上下に移動させることができ、各工程内において前記搬送手段と作業領域の間で前記フラットディスプレイパネルを搬送する移動手段とを備え、
複数の工程を経て前記フラットディスプレイパネルに部品を実装する部品実装機であって、
前記各工程の作業領域と対向する位置にそれぞれ配置された前記搬送手段は、前記フラットディスプレイパネルを吸着する吸着手段を備えた搬送方向に略直交して設けられた２本の搬送アームを有し、
前記吸着手段は、上端面が前記搬送アームの表面より上にある緩衝材で形成されたパッド部を有し、
前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを、前記移動手段により前記搬送アームより上側に持ち上げた後、各工程の作業領域まで搬送し、
前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アーム上の前記搬送アームより高い位置まで搬送し、前記フラットディスプレイパネルを下降させて、前記フラットディスプレイパネルの自重による沈み込みに伴う前記パッド部の沈み込みを経て前記搬送アーム上面に面接触させるとともに、面接触した状態で前記吸着手段で前記フラットディスプレイパネルの吸着を開始し、
前記フラットディスプレイパネルの次工程への搬送は、前記フラットディスプレイパネルが前記吸着手段によって保持された状態で次工程の作業領域と対向する位置まで搬送されることにより行われ、
前記移動手段が、前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アームの上に搬送し、次工程の前記移動手段が前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを作業領域まで搬送することを特徴とする部品実装機。
【請求項２】
前記吸着手段は、真空吸着によって前記フラットディスプレイパネルを保持する請求項１に記載の部品実装機。
【請求項３】
複数の工程を経てフラットディスプレイパネルに部品を実装する部品実装方法であって、前記フラットディスプレイパネルの次工程への搬送に、搬送方向に略直交して設けられた２本の搬送アームを備え、上端面が前記搬送アームの表面より上にある緩衝材で形成されたパッド部により前記フラットディスプレイパネルを吸着する吸着手段を有する搬送手段を用い、
前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを、移動手段により前記搬送アームより上側に持ち上げた後、各工程の作業領域まで搬送し、
前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アーム上の前記搬送アームより高い位置まで搬送し、前記フラットディスプレイパネルを下降させて、前記フラットディスプレイパネルの自重による沈み込みに伴う前記パッド部の沈み込みを経て前記搬送アーム上面に面接触させるとともに、面接触した状態で前記吸着手段で前記フラットディスプレイパネルの吸着を開始し、
前記吸着手段によって保持した状態で次工程の作業領域と対向する位置まで搬送し、
前記移動手段が、前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アームの上に搬送し、次工程の前記移動手段が前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを作業領域まで搬送することを特徴とする部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル等に部品を実装し、搬送機構を備えた部品実装機及び部品実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、実装対象物をアームを用いて搬送しながら電子部品を実装する電子部品実装機が知られている。例えば、液晶パネルにＴＣＰ（薄型ＬＳＩパッケージ）を実装する電子部品実装機がある。
【０００３】
図６は、従来の電子部品実装機の一例の全体を示す斜視図である。本図に示した電子部品実装機５１は、液晶パネルにＴＣＰを実装する装置であり、ＡＣＦ貼付部５２、ＴＣＰ仮圧着部５３、及びＴＣＰ本圧着部５４を備えている。搬送アーム５５は、液晶パネルを搬送するためのものである。装置外から搬送アーム５５に受け渡された液晶パネルは、各部５２〜５４での作業が完了すると、順次隣接する搬送アーム５５に受け渡され、矢印ａ方向に搬送される。
【０００４】
図７（ａ）に示した斜視図に、搬送アームによる液晶パネルの保持を具体的に示している。搬送アーム５５に設けられた円盤部分５５ａには、吸着パッド（図示せず）が形成されている。この吸着パッドによる真空吸着により、液晶パネル６０は上側から、搬送アーム５５によって保持されている。
【０００５】
このような保持状態で、液晶パネル６０は矢印ａ方向（図６）への搬送すなわち隣接する次工程への搬送が可能になる。具体的には、ＡＣＦ貼付部５２等の各部における作業の完了した液晶パネル６０は、液晶パネル６０の下側のパネルステージ５６によって、矢印ｂ方向に搬送され図７（ａ）の状態に至る。
【０００６】
この状態で、液晶パネル６０は搬送アーム５５に受け渡され、搬送アーム５５によって上側から保持された液晶パネル６０は、矢印ａ方向に搬送される。ＡＣＦ貼付部５２によって、ＡＣＦが貼りつけられた液晶パネル６０は、次工程であるＴＣＰ仮圧着部５３と対向する位置まで搬送されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記のような従来の電子部品実装機には、以下のような問題があった。近年、液晶パネルは大型・薄型化してきており、これに対応するためには、
搬送アーム５５による保持力すなわち吸着パッドによる真空吸着力もより大きくする必要がある。このように、保持力を大きくすると、図７（ｂ）に示したように、吸着パッドの周りに吸着パッドによる吸着ムラ（斜線部ｃ）が発生するという。このような、吸着ムラがあると、高精細・高画質の液晶パネルでは、表示ムラが目立つことになり、画像品質が低下するという問題があった。
【０００８】
また、メンテナンスを行うためには、装置内の液晶パネルを取り除く必要がある。前記のような従来の電子部品実装機では、装置が故障等で停止した場合、液晶パネルの上には搬送アーム５５があるので、液晶パネルを取り除くことが不可能であったり、可能であるにしても煩雑な作業が必要であった。
【０００９】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するためのものであり、実装対象物を下側から保持して搬送することにより、実装対象物のダメージの発生を防止でき、かつメンテナンス性を向上させた電子部品実装機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の部品実装機は、フラットディスプレイパネルを次工程へ搬送する搬送手段と、前記フラットディスプレイパネルを下側で支持して前記フラットディスプレイパネルを少なくとも上下に移動させることができ、各工程内において前記搬送手段と作業領域の間で前記フラットディスプレイパネルを搬送する移動手段とを備え、複数の工程を経て前記フラットディスプレイパネルに部品を実装する部品実装機であって、前記各工程の作業領域と対向する位置にそれぞれ配置された前記搬送手段は、前記フラットディスプレイパネルを吸着する吸着手段を備えた搬送方向に略直交して設けられた２本の搬送アームを有し、前記吸着手段は、上端面が前記搬送アームの表面より上にある緩衝材で形成されたパッド部を有し、前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを、前記移動手段により前記搬送アームより上側に持ち上げた後、各工程の作業領域まで搬送し、前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アーム上の前記搬送アームより高い位置まで搬送し、前記フラットディスプレイパネルを下降させて、前記フラットディスプレイパネルの自重による沈み込みに伴う前記パッド部の沈み込みを経て前記搬送アーム上面に面接触させるとともに、面接触した状態で前記吸着手段で前記フラットディスプレイパネルの吸着を開始し、前記フラットディスプレイパネルの次工程への搬送は、前記フラットディスプレイパネルが前記吸着手段によって保持された状態で次工程の作業領域と対向する位置まで搬送されることにより行われ、前記移動手段が、前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アームの上に搬送し、次工程の前記移動手段が前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを作業領域まで搬送することを特徴とする。
【００１１】
前記のような部品実装機によれば、実装対象物を下側で保持するので、実装対象物の自重により、上側で保持する場合と比べて、保持するための吸着力は小さな値で足りることになり、吸着力の印加による吸着ムラの発生を防止できる。また、搬送手段は実装対象物の下側にあるので、実装対象物を装置から取り出す際に、特に妨げとなるものはなく、装置が故障等で停止した場合であっても、実装対象物を装置から取り出す作業が容易になり、メンテナンス性に優れている。また、搬送アーム及び実装対象物の平面度がばらついた場合でも、確実な吸着を確保することができる。
【００１５】
また、前記フラットディスプレイパネルは、２本の前記搬送アームによって、両端部が支持されることが好ましい。前記のような部品実装機によれば、実装対象物の中央部分での吸着ムラ発生を完全に防止できる。
【００１６】
また、前記吸着手段は、真空吸着によって前記フラットディスプレイパネルを保持することが好ましい。前記のような部品実装機によれば、保持が確実になる。
【００１９】
次に、本発明の部品実装方法は、複数の工程を経てフラットディスプレイパネルに部品を実装する部品実装方法であって、前記フラットディスプレイパネルの次工程への搬送に、搬送方向に略直交して設けられた２本の搬送アームを備え、上端面が前記搬送アームの表面より上にある緩衝材で形成されたパッド部により前記フラットディスプレイパネルを吸着する吸着手段を有する搬送手段を用い、前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを、移動手段により前記搬送アームより上側に持ち上げた後、各工程の作業領域まで搬送し、前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アーム上の前記搬送アームより高い位置まで搬送し、前記フラットディスプレイパネルを下降させて、前記フラットディスプレイパネルの自重による沈み込みに伴う前記パッド部の沈み込みを経て前記搬送アーム上面に面接触させるとともに、面接触した状態で前記吸着手段で前記フラットディスプレイパネルの吸着を開始し、前記吸着手段によって保持した状態で次工程の作業領域と対向する位置まで搬送し、前記移動手段が、前記各作業領域で作業の完了した前記フラットディスプレイパネルを前記搬送アームの上に搬送し、次工程の前記移動手段が前記搬送アーム上に載置された前記フラットディスプレイパネルを作業領域まで搬送することを特徴とする。
【００２０】
前記のような部品実装方法によれば、実装対象物を下側で保持するので、実装対象物の自重により、上側で保持する場合と比べて、保持するための吸着力は小さな値で足りることになり、吸着力の印加による吸着ムラの発生を防止できる。また、搬送手段は実装対象物の下側にあるので、実装対象物を装置から取り出す際に、特に妨げとなるものはなく、装置が故障等で停止した場合であっても、実装対象物を装置から取り出す作業が容易になり、メンテナンス性に優れている。また、搬送アーム及び実装対象物の平面度がばらついた場合でも、確実な吸着を確保することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子部品実装機の全体を示す斜視図である。本図に示した電子部品実装機１は、液晶パネルにＩＣ（又はＴＣＰ）を実装する装置である。本実施形態では、実装部品がＩＣの例で説明する。
【００２４】
電子部品実装機１は、ＡＣＦ貼付部２、ＩＣ仮圧着部３、ＩＣ本圧着部４、及びＩＣ本圧着部５を備えている。ＡＣＦ貼付部２では、液晶パネルにＡＣＦを貼り付ける工程が行われる。ＩＣ仮圧着部３では、ＩＣを液晶パネルに仮接合する工程が行われ、液晶パネル及びＩＣに設けたマークを認識し、ＩＣと液晶パネルとの位置合わせを行う。ＩＣ本圧着部４及び５では、プレスヘッドを用いて加熱・加圧しながら、ＩＣを液晶パネルに本接合する。
【００２５】
前記のような各工程における作業は、液晶パネルを各部２〜５の各作業位置に液晶パネルを搬送した状態で行う。このような各工程における搬送は、液晶パネルの下側をパネルステージ７上に保持した状態で、パネルステージ７を装置の上下及び前後方向に移動させることにより行う。これに対して、各工程間の搬送すなわち次工程への搬送は、搬送アーム６上に保持された液晶パネルを装置の長手方向に移動させることにより行う。
【００２６】
まず、各工程間の搬送について、図２、３を用いて具体的に説明する。図２（ａ）は、本実施形態に係る各工程間の液晶パネルの搬送方法を具体的に示した斜視図である。本図は、図１の搬送アーム６の部分に相当するが、図１の搬送アーム６は概略図であるため、各部の形状は必ずしも一致しないので、新たな符号を付して説明する。
【００２７】
各液晶パネル８は、２本の搬送アーム９上に載置されている。このことにより、液晶パネル８は、両端部が支持されている。詳細は後に説明するが、搬送アーム９に形成された吸着手段により液晶パネル８は、搬送アーム９上に保持されている。また、搬送アーム９は、図２（ａ）に示した矢印方向（左右方向）に移動可能である。
【００２８】
このことにより、液晶パネル８は、搬送アーム９の上側に保持された状態で矢印ｅ方向（図１）に液晶パネル８を搬送することができる。すなわち、このような保持状態で、液晶パネル８は隣接する次工程へ搬送されることになる。
【００２９】
このように液晶パネル８を下側で保持すれば、液晶パネル８の自重が搬送アーム９上に加わるので、上側で保持する場合と比べて、保持するための吸着力は小さな値で足りることになる。このため、吸着力の印加による吸着ムラの発生を防止できる。特に、本実施形態のように、液晶パネル８の両端部で保持した場合は、液晶パネル中央部分での吸着ムラ発生を完全に防止できる。
【００３０】
また、本実施形態によれば、搬送手段は常に液晶パネル８の下側にあるので、液晶パネル８を装置から取り出す際に、特に妨げとなるものはない。このため、装置が故障等で停止した場合であっても、液晶パネル８を装置から取り出す作業が容易であるので、メンテナンス性に優れている。
【００３１】
次に、図２（ｂ）、図３を用いて、搬送アーム９による液晶パネル８の吸着について説明する。図２（ｂ）は、搬送アーム９の先端側の斜視図を示しており、図３は、図２（ｂ）のＡ矢視図である。図２（ｂ）、図３（ａ）に示したように、搬送アーム９には、座繰り状に形成した穴１１内に吸着パッド１２が収納されている。吸着パッド１２は、シリコンゴム等の緩衝材で形成されている。
【００３２】
吸着パッド１２の先端面１２ａは、搬送アーム９の表面に対して、例えば１ｍｍ程度高くなるよう設定している。これは、先端面１２ａを搬送アーム９の表面に合わせてしまうと、搬送アーム９及び液晶パネル８の平面度がばらついた場合には、確実な吸着を確保することができないからである。すなわち、先端面１２ａをわずかに高くすることにより、緩衝材である吸着パッド１２が液晶パネル８に馴染み易くなり、平面度のばらつきを吸収できることになる。
【００３３】
搬送アーム９内には、吸着パッド１２に接続された真空経路１２ｂが形成されている。吸着パッド１２の先端面１２ａは液晶パネル８に当接し、真空経路１２ｂからの真空吸着により、液晶パネル８は、搬送アーム９に保持される。
【００３４】
図３（ｂ）は、液晶パネル８が搬送アーム９によって、保持された状態を示している。この状態では、液晶パネル８が自重により沈み込んでいる。このことにより、緩衝材である吸着パッド１２は、液晶パネル８に十分に馴染み、液晶パネル８の保持が確実になる。また、液晶パネル８と搬送アーム９とは、直接面接触するのではなく、緩衝材である吸着パッド１２を介した沈み込みを経て面接触するので、液晶パネル８のダメージを防止できる。
【００３５】
次に、図４を用いて、各工程内における液晶パネルの搬送について説明する。図４は図２（ａ）に示したＢ矢視図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、各工程において作業の完了した液晶パネルが、搬送アーム９に受け渡されるまでを示している。各工程、例えばＡＣＦ貼付部２で、ＡＣＦ貼付が完了した液晶パネル８は、図４（ａ）に示したように、下側がパネルステージ１０で真空吸着により保持された状態で、搬送アーム９の真上に液晶パネル８が位置するまで搬送される。
【００３６】
この状態からパネルステージ１０と一体のシャフト１０ａを下降させると、液晶パネル８の下面は、図３（ｂ）に示したように、吸着パッド１２の先端面１２ａに当接し、最終的には図４（ｂ）に示したように、液晶パネル８は搬送アーム９に保持される。この状態では、液晶パネル８には搬送アーム９からの真空吸着力が働き、逆にパネルステージ１０のからの真空吸着は解除される。
【００３７】
この状態から、さらに矢印方向にシャフト１０ａを下降させると、図４（ｃ）に示したように、液晶パネル８からパネルステージ１０が完全に離間し、液晶パネル８の搬送アーム９への受け渡しが完了する。
【００３８】
逆に例えば液晶パネル８をＡＣＦ貼付部２側に搬送する際には、図４（ｃ）に示した状態からシャフト１０ａが矢印と反対方向に上昇し、図４（ｂ）の状態から、図４（ａ）の状態へと動作していくことになる。
【００３９】
以上、液晶パネル８の工程間の搬送、及び各工程内における搬送について個別に説明したが、図５を用いて装置内全体の動作について説明する。図５は、図１に示した電子部品実装機１の各部を簡略化して示した概略平面図である。
【００４０】
図５（ａ）に示した状態では、搬送アーム６上にそれぞれ液晶パネル８ａ〜８ｅが保持されている。この状態は、電子部品実装機１内の液晶パネル８ｂ〜８ｅが、矢印ｆ方向に搬送され、各部２〜５で作業（図の２点鎖線の位置）を完了した後、矢印ｇ方向に搬送された後の状態を示している。前記のように、矢印ｆ、ｇ方向の搬送は、パネルステージにより搬送アーム６より上に持ち上げられた状態で行われる。また、この状態では、電子部品実装機１の外には液晶パネル８ａが、別の設備から液晶パネル８ａが受け渡されている。
【００４１】
次に、各搬送アーム６は、電子部品実装機１の長手方向に移動し、図５（ｂ）に示した状態となる。すなわち矢印（破線）で示したように、各液晶パネル８ａ〜８ｅは、図５（ａ）に示した位置から図５（ｂ）に示した位置に装置の長手方向に搬送されていることになる。この後、各液晶パネル８ａ〜８ｄは、図５（ｂ）に示した状態から、図５（ａ）に示した矢印ｆ、ｇ方向に搬送され、再び各搬送アーム６上に保持される。
【００４２】
電子部品実装機１の外に搬送された液晶パネル８ｅは、別の設備に受け渡される。また、各搬送アーム６は、各液晶パネル８ａ〜８ｄが矢印ｆ、ｇ方向に搬送されている間に、各液晶パネルの搬送方向とは逆方向すなわち図５（ａ）に示した状態に移動し、その状態で各液晶パネルが受け渡される。この状態が図５（ａ）の状態である。以後前記のような動作を繰り返して、ＩＣの実装された液晶パネルが、順次装置外に搬出される。
【００４３】
以上のように、各液晶パネルは、その下側を各搬送アーム６で保持された状態で、各工程間の搬送が行われ、電子部品実装機１内を長手方向に搬送されることになる。すなわち、電子部品実装機１内では、各液晶パネルは常にその下側が保持された状態で搬送されることになる。
【００４４】
なお、前記実施形態では、実装対象物が液晶パネルの例で説明したが、これに限らず、プラズマディスプレイ等のフラットディスプレイパネルについても同様の効果が得られる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、実装対象物を下側から保持して搬送することにより、実装対象物を上側で保持する場合と比べて、保持するための吸着力は小さな値で足りることになり、吸着力の印加による吸着ムラの発生を防止できる。また、搬送手段は実装対象物の下側にあるので、実装対象物を装置から取り出す際に、特に妨げとなるものはないので、装置が故障等で停止した場合であっても、実装対象物を装置から取り出す作業が容易になり、メンテナンス性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る部品実装機の全体を示す斜視図
【図２】（ａ）本発明の一実施形態に係る液晶パネルの搬送方法を斜視図
（ｂ）本発明の一実施形態に係る搬送アームの先端側の斜視図
【図３】（ａ）本発明の一実施形態に係る搬送アームの先端側の側面図
（ｂ）本発明の一実施形態に係る液晶パネルが搬送アームによって保持された状態を示す側面図
【図４】本発明の一実施形態に係る各工程における液晶パネルの搬送方法を示す図
【図５】本発明の一実施形態に係る部品実装機の概略平面図
【図６】従来の電子部品実装機の一例を示す斜視図
【図７】（ａ）従来の液晶パネルの搬送方法の一例を示す斜視図
（ｂ）従来の液晶パネルの保持状態の一例を示す斜視図
【符号の説明】
１  電子部品実装機
２  ＡＣＦ貼付部
３  ＩＣ仮圧着部
４，５  ＩＣ本圧着部
６，９  搬送アーム
７，１０  パネルステージ
８  液晶パネル
１０ａ  シャフト
１１  穴
１２  吸着パッド
１２ａ  先端面
１２ｂ  真空経路
【図１】
0003781604.tif 000002
【図２】
0003781604.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003781604.tif 000006
【図６】
0003781604.tif 000007
【図７】
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