JP4788181B2 - 表示パネルの組立装置 - Google Patents

Description

本発明は、パネルの縁部に基板を接続して表示パネルを組立てる表示パネルの組立装置
に関するものである。

液晶表示パネルなどの表示パネルは、ガラス製のパネルの縁部に樹脂製の屈曲自在なコネクタを介してドライバ用の電子部品が実装された基板を接続するなどして組立てられる。表示パネルの組立工程においては、パネルの縁部に予めボンディングされた複数のコネクタを、基板に形成された接続用電極などの接続部に圧着ツールによって押しつけて圧着する（例えば、特許文献１参照）。
特許第３２４６２８２号公報

上述の圧着作業中は、基板は基板載置テーブルに載置されて支持された状態にある。しかしながら、圧着作業が終了し組立てられた表示パネルは次の工程に搬出されるため、基板載置テーブルによる基板の支持状態が解除される。支持が解除された基板は、自重によりコネクタを屈曲させてパネルの縁部から下方に垂れ下がった状態となる。このように、パネルから基板が垂れ下がった状態では、基板が周囲の器物に衝突するなどして表示パネルの次工程への搬出に支障をきたし易いという問題があった。このような問題は、近年、パネルが大型化するのに伴ってより顕著になってきている。

そこで本発明は、基板をコネクタに接続して組立てた後の表示パネルを次工程へ支障なく搬出することができる表示パネルの組立装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、パネルの縁部に予めボンディングされた屈曲自在なコネクタと基板に形成された接続部とを接続して表示パネルを組立てる表示パネルの組立装置であって、パネルを載置するパネル載置テーブルと、基板を載置する基板載置テーブルと、前記パネル載置テーブルと前記基板載置テーブルを相対的に移動させて前記コネクタと前記接続部の位置合わせを行う位置合わせ手段と、前記コネクタと前記接続部とを圧着ツールにより圧着して接続する圧着部と、前記圧着ツールにより前記コネクタに圧着して接続された基板を下方から支持する支持装置とを備え、前記支持装置が、前記パネル載置テーブル側に設けられた空圧シリンダと、この空圧シリンダの下面に開孔された第１ポートと第２ポートから気体を給排することにより基板を下方から支持する支持位置と支持しない不支持位置に選択的に移動する基板の支持体と、前記２つのポートに対応する位置に設けられて前記２つのポートに接離自在に接続されるジョイント部と、このジョイント部を昇降させて前記２つのポートに接離させる接離手段と、前記ジョイント部を通じて前記２つのポートに気体を供給する気体供給部とを備え、前記ジョイント部が、前記２つのポートに接離する中空パッドと、この中空パッドを前記２つのポート側に弾発する弾発部材とから成り、また前記支持体を前記支持位置及び又は前記不支持位置で固定・固定解除自在に固定する固定手段を備えた。

本発明によれば、空圧シリンダへ気体を供給して、支持体を基板を下方から支持する支持位置と支持しない不支持位置に選択的に移動させることにより、基板をコネクタを介してパネルに接続して組立てた表示パネルを次工程へ搬出する際には、基板が下方に垂れ下がらないように支持体により基板を下方から支持して、表示パネルを支障なく次工程へ容易に搬出することができる。

以下、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における表示パネルの組立装置の側面図、図２は本発明の一実施の形態における表示パネルの組立装置の斜視図、図３は本発明の一実施の形態における表示パネルの組立装置の支持装置の側面図、図４は本発明の一実施の形態における表示パネルの組立装置の支持装置の動作説明図、図５、図６、図７は本発明の一実施の形態における表示パネルの組立装置の動作説明図である。

まず、表示パネルの組立装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１において、基台１上にはパネル位置決め部２及び圧着部３、基板位置決め部４が配設されている。基台１の側方には基板６をトレイ５ａに収納して供給する基板供給部５が配設されている。移載ヘッド１８は、基板供給部５から基板６をピックアップして所定の位置に移送搭載する。

図１において、パネル位置決め部２は、Ｙ軸テーブル７Ａ、Ｘ軸テーブル７Ｂ、Ｚθ軸テーブル７Ｃを積層して成るパネル位置決めテーブル７上に、パネル載置テーブル８を設けて構成されている。パネル載置テーブル８上のパネル９は、パネル位置決めテーブル７の動作によりＸ、Ｙ、Ｚ、θの各方向に自在に移動させて位置決めすることができる。パネル載置テーブル８の下方には、樹脂製の屈曲自在なコネクタ１０に接続された基板６を下方から支持する支持体３４を備えた支持装置２０が設けられている。

図２において、パネル位置決め部２の両側方には左右一対の搬入用のガイドレール５１及び搬出用のガイドレール５２が設けられている。ガイドレール５１、５２上には、それぞれパネル搬入部５３及びパネル搬出部５４がガイドレール５１、５２に沿って移動自在に設けられている。なお本発明では、ガイドレール５１、５２によるパネル９の搬送方向をＸ方向とし、これに水平面内で直交する方向をＹ方向とする。

図１において、パネル９の縁部には予めコネクタ１０がボンディングされている。パネル９は、パネル搬入部５３によりパネル載置テーブル８へ向って搬送され、移載手段（図示せず）によりパネル載置テーブル８上に移載される。圧着部３によりパネル９の縁部にコネクタ１０を介して基板６を接続させて組立てられた表示パネルは、移載手段（図示せ
ず）によりパネル搬出部５４に移載され次工程に搬出される。

図１及び図２において、圧着部３は、基台１上に立設された門型のフレーム１１と、フレーム１１上に備えられた昇降駆動部としてのシリンダ１２と、シリンダ１２のロッド１２ａに昇降自在に保持された圧着ツール１３とから成っている。基台１上のパネル位置決めテーブル７と基板位置決めテーブル１６の間には、ブラケット１４が立設されており、ブラケット１４上には圧着ツール１３に対向する下受け部材１５が設けられている。下受け部材１５のパネル載置テーブル８側には認識手段としてのカメラ２２が左右２個設けられており、基板６やコネクタ１０に設けられた認識部としての認識マークや圧着部３による圧着状態等を認識する。

図１において、基板位置決め部４は、Ｙ軸テーブル１６Ａ、Ｘ軸テーブル１６Ｂ、Ｚθ軸テーブル１６Ｃを積層して成る基板位置決めテーブル１６上に基板載置テーブル１７を設けて構成されている。基板載置テーブル１７上にはトレイ５ａから移載ヘッド１８によりピックアップされた基板６が載置される。従って、基板載置テーブル１７上に載置された基板６は、基板位置決めテーブル１６の動作によりＸ、Ｙ、Ｚ、θの各方向へ自在に移動させて位置決めすることができる。基板６の上面の縁部は、予め異方性導電テープが貼着された接続部１９になっている。

次に、支持装置２０について、図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図３（ａ）、（ｂ）において、パネル載置テーブル８の側端部の下方には支持装置２０が配設されている。支持装置２０は、上方の支持ユニット３０と下方の気体供給ユニット４０とから構成される。図３（ａ）は支持ユニット３０と気体供給ユニット４０が分離した状態を示しており、図３（ｂ）は両者が接合した状態を示している。

図３（ａ）において、支持ユニット３０は、パネル載置テーブル８の下面に水平姿勢で装着された空圧シリンダ３１と、この空圧シリンダ３１のケース３２に内蔵されたピストン３３に連結された断面カギ形の支持体３４とから成っている。ケース３２の内壁上面にはマグネット３５ａ、３５ｂが間隔をおいて設けられている。ピストン３３は、マグネット３５ａとマグネット３５ｂの間を水平方向（矢印Ａ）に摺動し、マグネット３５ａ又はマグネット３５ｂに磁着して一時的に固定される。

ピストン３３の矢印Ａ方向への摺動に伴って支持体３４も同方向へ移動し、図３（ｂ）に示すマグネット３５ａにより固定される支持位置（Ｓ１）と、図３（ａ）に示すマグネット３５ｂにより固定される不支持位置（Ｓ２）との間を移動する。すなわち、マグネット３５ａ、３５ｂは、支持体３４を支持位置及び又は不支持位置で固定・固定解除自在に固定する固定手段となっている。ケース３２の下面には第１ポート３６ａと第２ポート３６ｂが間隔をおいて開孔されている。

気体供給ユニット４０は、昇降機構４１と気体供給機構４５とから成っている。昇降機構４１は、シリンダ４２と、そのロッド４３の先端に取り付けられたブラケット４４から構成される。気体供給機構４５は、中空パッド４６ａ、４６ｂと、この中空パッド４６ａ、４６ｂの下方に設けられたこれらの弾発部材としてのバネ４７と、中空パッド４６ａ、４６ｂに気体（エア）を給排する気体供給装置４８と、中空パッド４６ａ，４６ｂと気体供給装置４８を接続するチューブ４９ａ、４９ｂから構成される。

シリンダ４２は、Ｚθ軸テーブル７Ｃに取り付けられた基台５０の上面に正立姿勢で装着されている。ブラケット４４の上面には、バネ４７及びこのバネ４７に弾持された中空パッド４６ａ、４６ｂがポート３６ａ、３６ｂに対応する位置に設けられている。中空パッド４６ａ、４６ｂはバネ４７の弾発力により上方へ弾発されている。昇降機構４１はパ
ネル位置決めテーブル７の動作に伴ってＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向へ移動し、ロッド４３の上下方向（矢印Ｂ）の進退動作によりブラケット４４の上面のバネ４７に弾持された中空パッド４６ａ、４６ｂを昇降させることができる。これにより、中空パッド４６ａ、４６ｂを空圧シリンダ３１のポート３６ａ、３６ｂに接離自在に接続させることができる。すなわち、中空パッド４６ａ、４６ｂは、空圧シリンダ３１のポート３６ａ、３６ｂに接離自在に接続するジョイント部となっている。また、シリンダ４２は、中空パッド４６ａ、４６ｂを空圧シリンダ３１のポート３６ａ、３６ｂに接離させる接離手段となっている。

気体供給装置４８は、チューブ４９ａ、４９ｂの任意の一方に気体を供給する機構を備えるとともに他方から気体を排出する機構を備えている。従って、気体供給装置４８は、中空パッド４６ａ、４６ｂの何れか一方に気体を供給するとともに他方から排気を行うことができる。すなわち、気体供給装置４８、中空パッド４６ａ、４６ｂ、チューブ４９ａ、４９ｂ等は、空圧シリンダ３１のポート３６ａ、３６ｂとの間で気体を給排する気体供給部となっている。

次に、気体供給装置４８と空圧シリンダ３１間の気体供給動作について、図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。なお、以下の説明において、ピストン３３により２つの空間に分割された空圧シリンダ３１の内部について、第１ポート３６ａが設けられている側（図４（ａ）において右側）の空間を第１室３７ａとし、第２ポート３６ｂが設けられている側（図４（ａ）において左側）の空間を第２室３７ｂとする。

まず、図４（ａ）に示すように、中空パッド４６ａ、４６ｂと空圧シリンダ３１の下面に設けられたポート３６ａ、３６ｂとを接続させる。両者の接続は、シリンダ４２の動作によりバネ４７に弾持された中空パッド４６ａ、４６ｂを上昇させ空圧シリンダ３１の下面に当接させて行う。このとき、中空パッド４６ａ、４６ｂの上端部が空圧シリンダ３１の下面に当接した後もしばらく上昇させ続けることにより、中空パッド４６ａ、４６ｂはバネ４７の弾発力により空圧シリンダ３１の下面に弾性的に押し付けられる。これにより、より密着した接続が可能となり、気体の給排の際の接続箇所からの気体漏れを防止することができる。

図４（ａ）において、支持体３４は、空圧シリンダ３１のピストン３３がマグネット３５ａに磁着して一時的に固定された状態にある。図中に鎖線で示したものは表示パネル２３であり、支持体３４が支持位置Ｓ１において基板６を下方から支持している状態を示している。

気体供給装置４８を作動させてチューブ４９ａに気体を送ると、中空パッド４６ａを介して第１ポート３６ａから第１室３７ａ内に気体が送られる（矢印Ｃ）。第１室３７ａ内の圧力が一定値を超えると、ピストン３３を押す力がマグネット３５ａの磁力より大きくなり、磁着が解除されてピストン３３が矢印Ｄ方向に移動する。この移動は、ピストン３３が第２室３７ｂ内のマグネット３５ｂに当接して一時的に固定されるまで継続される。この移動に伴い、ピストン３３に連結された支持体３４も矢印Ｄ方向に移動する。すなわち、支持体３４は図４（ａ）に示す支持位置Ｓ１から図４（ｂ）に示す不支持位置Ｓ２へと移動する。上記のピストン３３の移動に伴って、第２室３７ｂ内の気体は第２ポート３６ｂから排出され（矢印Ｅ）、中空パッド４６ｂ、チューブ４９ｂを介して気体供給装置４８に送られる。

上述した気体供給装置４８の動作により、図４（ｂ）に示すように、ピストン３３は第２室３７ｂ内のマグネット３５ｂによって一時的に固定され、支持体３４は不支持位置Ｓ２にある。この状態で、気体供給装置４８を作動させてチューブ４９ｂに気体を送ると（矢印Ｆ）、上述の動作と同じ原理により、ピストン３３が矢印Ｇ方向へ移動し、これに伴
って支持体３４が不支持位置Ｓ２から図４（ａ）における支持位置Ｓ１へと移動する。また、第１室３７ａ内の気体は第２ポート３６ａから排出される（矢印Ｈ）。

上述した気体供給装置４８と空圧シリンダ３１間の気体供給動作を繰り返すことにより、支持体３４を支持位置Ｓ１と不支持位置Ｓ２に選択的に移動させることができる。支持体３４の移動を必要としないときは、図３（ａ）に示すように、シリンダ４２を作動させて中空パッド４６ａ、４６ｂを下降させ、空圧シリンダ３１のポート３６ａ、３６ｂから離脱させる。

このように、支持装置２０は支持ユニット３０とこれと接離自在な気体供給ユニット４０とから構成され、これらの駆動源である昇降機構４１及び気体供給装置４５は気体供給ユニット４０側に設けられている。従って、パネル載置テーブル８側に備えられるのは駆動源を備えない軽量で簡素な支持ユニット３０のみであるため、高速で移動、回転動作を行うパネル載置テーブル８を軽量化し、動作性を向上させることができる。

勿論、支持体３４は本実施の形態のものに限定されるものではなく、基板６を下方から安定して支持・支持解除することができるものであればよい。また、ジョイント部として、中空パッド４６ａ、４６ｂ及びこれをポート３６ａ、３６ｂ側に弾発するバネ４７を例にとって説明したが、気体供給装置４８から給排される気体を遺漏なくポート３６ａ、３６ｂに供給することができるものであればこれに限定されない。また、支持ユニット３０は、支持体３４が上記の支持位置Ｓ１及び不支持位置Ｓ２を直線的に移動するものに限らず、例えば表示パネル載置テーブル８側に設けられた支点を中心に支持体が上下方向へ回動して、支持位置及び不支持位置に選択的に移動するようにしてもよい。

次に、表示パネルの組立装置により表示パネル２３を組立てる方法について、図５乃至図７を参照して説明する。なお図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）は、一連の動作を順に示している。まず、図５（ａ）に示すように基板位置決めテーブル１６を作動させ、基板載置テーブル１７上の基板６を圧着部３に対して位置決めし、基板６の接続部１９の下面を下受け部材１５の上面に当接させる。次に、図５（ｂ）に示すようにパネル位置決めテーブル７を作動させ、パネル載置テーブル８上のパネル９のコネクタ１０を圧着部３に対して位置決めし、コネクタ１０の端部を接続部１９の上方に位置合わせする。この位置合わせはカメラ２２により基板６やコネクタ１０に設けられた認識部を認識して行われる。

位置合わせが終了すると、図５（ｃ）に示すようにシリンダ１２の動作により圧着ツール１３を下降させ（矢印ａ）、コネクタ１０の端部を接続部１９を介して基板６に圧着して接続させる。これにより表示パネル２３の組立が終了する。すなわち、パネル位置決めテーブル７と基板位置決めテーブル１６は、パネル載置テーブル８と基板載置テーブル１７を接続相手方や圧着部３に対して相対的に移動させてコネクタ１０と基板６に形成された接続部１９の位置合わせを行う位置合わせ手段となっている。

次に、表示パネル２３を搬出する動作について説明する。上述の組立工程により組立てられた表示パネル２３は次工程に搬出される。図６（ａ）に示すように基板位置決めテーブル１６を作動させて基板載置テーブル１７を上昇させるとともに（矢印ｂ）、これに同期してパネル位置決めテーブル７を作動させてパネル載置テーブル８を上昇させる（矢印ｃ）。

次に、図６（ｂ）に示すように支持装置２０を作動させて支持体３４を基板６の下方へ移動させる（矢印ｄ）。これにより、支持体３４は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように不支持位置Ｓ２から基板６を下方から支持する支持位置Ｓ１に移動する。

次に、図７（ａ）に示すようにパネル位置決めテーブル７を作動させ、パネル位置決め部２をガイドレール５１、５２による搬入搬出位置へ後退させる（矢印ｅ。図２の矢印ｅも参照）。基板６はパネル位置決め部２の後退動作に伴って移動するため、図６（ｂ）に示す基板載置テーブル１７による支持状態が解除されるが、図４（ａ）における支持位置Ｓ１に移動している支持体３４により、図７（ａ）に示すように下方から支持された状態となる。支持体３４はマグネット３５ａにより支持位置Ｓ１に一時的に固定された状態となっているため、気体供給機構４９の動作を中断して空圧シリンダ３１への気体の供給を停止しても図７（ａ）に示す支持状態が維持される。そして、表示パネル２３は図２に示すパネル搬出部５４に移載され、次工程に搬出される。

このように、表示パネル２３の搬出に際し、パネル載置テーブル８に設けられた支持体３４によりパネル９の縁部にコネクタ１０を介して接続された基板６が下方から支持されるので、基板６がパネル９の下方に垂れ下がることがない。従って、表示パネル２３をパネル搬出部５４に移載する際に、垂れ下がった基板が周囲の器物に衝突するなどといった支障をきたすことなく容易に搬出することが可能となる。

以上の動作により表示パネル２３を次工程に搬出した後、図７（ｂ）に示すように支持装置２０を作動させて支持体３４を不支持位置Ｓ２に移動させる（矢印ｆ）。

本発明の表示パネルの組立装置は、空圧シリンダへ気体を供給して、支持体を基板を下
方から支持する支持位置と支持しない不支持位置に選択的に移動させることにより、基板をコネクタを介してパネルに接続して組立てた表示パネルを次工程へ搬出する際には、基板が下方に垂れ下がらないように支持体により基板を下方から支持して、表示パネルを支障なく次工程へ容易に搬出することができるので、パネルの縁部にコネクタを介して基板を接続して液晶表示パネルなどの表示パネルを組立てる分野において有用である。

本発明の一実施の形態における表示パネルの組立装置の側面図 本発明の一実施の形態における表示パネルの組立装置の斜視図 本発明の一実施の形態における表示パネルの組立装置の支持装置の側面図 本発明の一実施の形態における表示パネルの組立装置の支持装置の動作説明図 本発明の一実施の形態における表示パネルの組立装置の動作説明図 本発明の一実施の形態における表示パネルの組立装置の動作説明図 本発明の一実施の形態における表示パネルの組立装置の動作説明図

符号の説明

２ パネル位置決め部
３ 圧着部
４ 基板位置決め部
６ 基板
７ パネル位置決めテーブル
８ パネル載置テーブル
９ パネル
１０ コネクタ
１２ シリンダ（昇降駆動部）
１３ 圧着ツール
１６ 基板位置決めテーブル
１７ 基板載置テーブル
１９ 接続部
２０ 支持装置
２３ 表示パネル
３１ 空圧シリンダ
３４ 支持体
３５ａ、３５ｂ マグネット
３６ａ、３６ｂ ポート
４２ シリンダ
４６ａ、４６ｂ 中空パッド
４７ バネ（弾発部材）
４８ 気体供給装置

Claims (1)

1. パネルの縁部に予めボンディングされた屈曲自在なコネクタと基板に形成された接続部とを接続して表示パネルを組立てる表示パネルの組立装置であって、パネルを載置するパネル載置テーブルと、基板を載置する基板載置テーブルと、前記パネル載置テーブルと前記基板載置テーブルを相対的に移動させて前記コネクタと前記接続部の位置合わせを行う位置合わせ手段と、前記コネクタと前記接続部とを圧着ツールにより圧着して接続する圧着部と、前記圧着ツールにより前記コネクタに圧着して接続された基板を下方から支持する支持装置とを備え、前記支持装置が、前記パネル載置テーブル側に設けられた空圧シリンダと、この空圧シリンダの下面に開孔された第１ポートと第２ポートから気体を給排することにより基板を下方から支持する支持位置と支持しない不支持位置に選択的に移動する基板の支持体と、前記２つのポートに対応する位置に設けられて前記２つのポートに接離自在に接続されるジョイント部と、このジョイント部を昇降させて前記２つのポートに接離させる接離手段と、前記ジョイント部を通じて前記２つのポートに気体を供給する気体供給部とを備え、前記ジョイント部が、前記２つのポートに接離する中空パッドと、この中空パッドを前記２つのポート側に弾発する弾発部材とから成り、また前記支持体を前記支持位置及び又は前記不支持位置で固定・固定解除自在に固定する固定手段を備えたこと特徴とする表示パネルの組立装置。

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