TWI421130B - Door type operating device - Google Patents

Description

門型作業裝置

本發明關於一種具有可沿框架延伸方向移動之作業頭的門型(gantry type)作業裝置，更詳言之，關於一種具有使上述作業頭之維修作業容易且人可進入之通道的作業裝置。

此外，本說明書中所稱「液材」，包含從溶劑、水溶液等低黏度液體至滑脂、黏著材等黏稠狀體之廣泛黏性範圍所涵蓋的液體材料，亦包含涵蓋填料、固體粒子之液體材料，包含銀糊、焊錫糊等糊狀流動體。

又，本說明書中的「吐出」，包含使液材從噴嘴離開前接觸於工件的型式之吐出，及使液材從噴嘴離開後接觸於工件的型式之吐出。

習知有一種具有載置工件之平台(table)、和具作業頭之框架(亦稱為樑或門型框架)的作業裝置，一般稱為門型作業裝置。作為用以對與作業頭相對移動的工件施以所希望作業之門型作業裝置，例如有在液晶顯示面板製造中塗佈密封劑之裝置、太陽電池面板之圖案曝光裝置、半導體裝置之缺陷檢查裝置等。

此種裝置，伴隨裝置之大型化，裝置本體本身會有大型化之傾向，例如，稱為第8世代之液晶顯示面板用玻璃基板，其尺寸為2160mm×2400mm，作業裝置需要具備可載置此尺寸之工件的工件平台。

作為門型構造之門型液材塗佈裝置，如專利文獻1揭示有一種裝置之構成是用以保持形成糊圖案之基板的基板保持機構僅可在一方向移動，分別具備在基板上塗佈糊之塗佈頭，設置2組可將上述塗佈頭相對於上述基板移動方向而在直角方向移動的塗佈頭支持機構，一塗佈頭支持機構固定於架台上，另一塗佈頭支持機構則可在上述基板移動方向上移動。

又，專利文獻2中揭示有一種裝置，其構成為在搭載於平台上之基板上塗佈而描繪所希望形狀之糊圖案的糊塗佈機中，具備有：框架，可在與塗佈而描繪基板之糊圖案之面相平行的面內一方向移動，且沿與該一方向不同的方向延伸；複數塗佈頭，排列在框架上，並設置可沿框架延伸之方向移動的線性馬達，且設有糊收納筒與具有將充填於該糊收納筒之糊吐出的糊吐出口之噴嘴；以及控制手段，在噴嘴吐出口與搭載於平台之基板相對向的範圍內，使框架相對於平台移動，並使複數塗佈頭相對於框架移動，同時控制從複數塗佈頭之糊吐出口吐出糊；藉由複數塗佈頭在基板上塗佈而描繪所希望形狀之糊圖案。

專利文獻1：日本專利第3701882號公報專利文獻2：日本專利特開第2003－225606號公報

如專利文獻所例示之裝置，在作業頭安裝於框架內側的門型裝置中，由於在框架上移動的作業頭經常位於架台之 內側，所以在維修作業頭時，作業者將手伸得很長才能作業。尤其，在框架中具有複數作業頭的多頭型式之裝置中，有作業者的手無法從架台外伸得到作業頭之情況，亦有為了維修而不得不在登上架台上、抓住框架、將手伸到平台上等不利於清淨之姿勢下作業的情況。又，此種作業亦可能導致組裝精度極高之裝置的精度降低。

且，由於在架台上配置供載置工件之平台等，因此最好不要讓作業者在其附近或其上方進行維修作業。尤其，對於要求高清淨度之裝置，最好不要在平台附近等處維修，因此有時不得不在平台等覆蓋薄板才能進行作業。

又，在裝置本體配置於外罩內時，則有更進一步之課題。在維修時，作業者的上半身必須進入外罩內才能進行維修，因其作業性極差，在要求清淨環境之裝置內更會帶入塵埃和垃圾等粒子，或人體所產生之起塵物，因此較不佳，又，亦有在維修作業中由於工具等之接觸或落下而破壞平台等的問題。

而且，維修時所產生之粒子滯留於外罩內，亦有損及清淨性之問題。

然而，在大型作業裝置中，實現搬送容易性亦是待解決之課題。例如具有比第8世代之玻璃基板還大的框體之作業裝置等，較難以卡車等搬送，在搬送時有時必須分解。然而，作業裝置固定在一個地方使用，設計上並非以分解移動為前提，因此分解時需要較多的時間與勞力。尤其，在精密作業的裝置中，其組裝作業亦必須精密地進行，用 以確保充分精度之調整作業需要高度的技術，且，其組裝有時需要起重機等重機械。

有鑑於上述課題，本發明提供一種作業裝置，可使作業頭容易維修，且可在不損及清淨性之下進行維修。

本案發明者基於巨大架台損及作業性，因而可在架台中不必要之部分設置通道，藉此改善作業性之假設下完成本發明。針對設置於架台之通路的態樣，檢討過橫斷型與縱斷型，但在考慮框體強度和搬送性之結果，發現以字形最為合適。字形狀之架台中，無通道之部分而可提高結構強度，且可藉由在通道設置樑，而在不損及進入性之範圍內加以補強。

在架台設置通道之意義，對於以外罩覆蓋作業裝置之結構更為顯著。另一方面，由於作業者進入通道內，而有作業者本身會產生粒子等問題。因此，藉由壁面遮斷作業者進入之維修區域與工件用平台所在之區域，可解決如此課題。

亦即，第1發明之作業裝置具備有：架台，具有在作業者可進入之第一方向延伸出的通道；框架，在上述架台上方於與第一方向相異之第二方向延伸；平台，構成為可在包含上述通道之架台上於第一方向移動自如；以及作業頭，與上述平台相對向而配設於框架，可在第二方向移動自如；使上述平台與上述作業頭相對移動，而對載置於平台上的工件施以所希望之作業。

第2發明為在第1發明中，上述通道延伸出至上述框架之下方；上述平台可移動至不與上述架台上之通道相重疊的位置處。

第3發明為在第1或2發明中，上述架台由格子結構所構成，其具有從除通道外之上面貫通至下面的複數個孔。

第4發明為在第1至3任一發明中，具備：用以進入上述通道之開口門；和覆蓋設於上述架台上之作業裝置的方形狀外罩。

第5發明為在第1至4任一發明中，上述框架具備覆蓋作業頭之作業頭外罩，該作業頭外罩上端部構成為位於上述外罩的頂端(ceiling)附近之高度。

第6發明為在第5發明中，上述作業頭外罩由自其上面下降至通道之對向側的斜面所構成。

第7發明為在第1至6任一發明中，上述作業頭為從噴嘴前端吐出液材之液材吐出頭。

第8發明為在第7發明中，於上述通道之終端部設置有秤量器，其配置於與上述架台獨立之架台。

第9發明為在第1至8任一發明中，上述框架中配設有複數作業頭。

第10發明為在第1至9任一發明中，上述框架構成為可在第一方向移動自如。

根據本發明，可使作業裝置之作業頭容易維修，且可在不損及清淨性之下進行維修。

又，在構造上可抑制框體尺寸，因此搬送性亦良好。

用以實施本發明之最佳形態作業裝置具備：架台，具有沿作業者可進入之第一方向延伸出的通道；框架，在上述架台上方沿與第一方向不同的第二方向延伸；平台，構成為可在包含上述通道之架台上沿第一方向移動自如；作業頭，與上述平台相對向而配設於框架，可在第二方向移動自如；作業頭外罩，覆蓋框架及作業頭；開口門，設於上述通道之端部；以及方形狀之外罩，覆蓋設於架台上之作業裝置；使上述平台與上述作業頭相對移動，對載置於平台上的工件進行所希望之作業；該作業裝置之特徵在於，構成為上述作業頭外罩上端部之高度位於上述外罩頂端附近。

最佳形態之本發明，構成在工件上進行作業時，第一方向之作業位置藉由移動平台而調整，第二方向之作業位置藉由在保持所希望間隔下移動複數作業頭而調整。例如，適合於在工件上同時描繪複數所希望之圖案的作業。如此構成中，將平台構成為只在第一方向移動自如即可，可減少必要之驅動源，因此可抑制框體尺寸之增大。亦即，由於將架台尺寸構成比平台之寬度稍寬，因此比起使平台在第一及第二方向移動自如之習知構造，可將框體尺寸構成為較精簡。

藉由線性馬達或旋轉馬達等驅動源，可控制上述作業頭之位置。

作業頭例如有：藉由空氣壓力加壓貯存於貯存容器之液材，使從噴嘴前端吐出之液材附著於工件而塗佈的吐出裝置、在貯存於貯存容器之液材的上方使在貯存容器之內壁面密接滑動的柱塞急速移動並停止，藉此使液材從噴嘴前端離開後塗佈於工件表面的飛滴裝置、對工件表面上點狀或線狀描繪之描繪形狀，至少檢查其高度、寬度、剖面積、缺陷之任一種的檢查裝置等。可配設複數個同種裝置，亦可組合不同種類裝置而配設。

又，在框架移動之型式的作業裝置中，為使作業者不進入外罩內部即可進行作業，亦可在與移動之框架相對向之位置處設置開口門，以提高作業性。

又，在具備複數框架之構成中，必須設置長度足以對全部框架進行作業的通道。

具有以上構成之本發明最佳形態裝置，例如在液晶面板製造程序中，塗佈密封材料以防止液晶漏出。由玻璃基板製作複數片面板的所謂多片裁取工法中，由一片玻璃基板製作例如4片(2×2)、9片(3×3)、20片(4×5)等複數片面板，但此處以面板為單位而描繪形成由密封材料構成的長方形圖案。例如，在由一片玻璃基板製作4×5片面板時，配設5個塗佈頭，由5個塗佈頭同時描繪第一行的5個圖案，第一行塗佈完成後，使塗佈頭移動至第二行以後之塗佈位置，同樣以5個塗佈頭同時描繪5個圖案。

但是，本發明之技術思想不限於如上述之塗佈裝置，只要為所謂門型作業裝置即可適用。

以下，藉由實施例說明本發明之詳細內容，但本發明並不受該等實施例之任何限定。

(實施例1) 〈構造〉

本實施例之液材塗佈裝置如圖1所示，具備有：字形狀之架台1，具有供載置工件之平台12；和橫跨架台1之短邊方向(X方向)的框架3。圖1中，符號101為平台移動之方向，符號102為塗佈頭移動之方向。以下，為求說明方便，將圖1之門31側稱為前方或正面，將平台12側稱為後方或背面。

在框架3前方之面配設有作業頭滑件座4，於作業頭滑件座4經由作業頭滑件5而安裝有可在X方向移動自如的複數個作業頭6。

作業頭6為具有吐出液體之噴嘴的塗佈頭。作業頭6由未圖示之習知驅動手段而構成為在Z方向可移動自如。各作業頭6可分別獨立移動。

平台12藉由與通道10平行設置之Y滑件座8，構成為可在Y方向移動自如。此外，亦可於平台12設置θ旋轉手段，用以使工件往θ軸方向移動而定位於既定角度。

作為X方向及Y方向之滑件座，可例示具備線性馬達用的磁鐵及直動導件之構成，但不限定在該構成，例如亦可為在滑件座具備馬達與連動於馬達而旋轉之滾珠螺桿，並在滑件具備連動於滾珠螺桿之旋轉而直進移動的螺帽。

本實施例之架台1在其前方具備有作為維修用空間的 通道10。通道10延伸至架台1之長邊方向上大致中央位置處，並形成至作業頭6之正下方。維修作業者開啟門31而進入通道10，藉此可從前方或下方對框架3進行維修作業。在通道10下面有時可架設補強用樑，但其不可妨礙作業者之進入。

於架台1之下方部設有未圖示之通信用插座，經由網路電纜與PC等外部終端相連接，藉此可遙控操作裝置。可將攜帶型專用終端連接於網路而遙控操作，亦可搭載無線LAN等通信手段而以無線遙控操作。

又，架台1由上方觀察，構成為格子狀，構造上容易藉由來自設置於上方之風扇的下沉氣流而去除粒子等。

於通道10之終端部亦可設置有複數台秤量器13，秤量器13之台數屬於依作業頭6之數量或成本等因素而定的設計事項，但最好與作業頭6設置同樣數量。

秤量器13配設於與架台1分開設置之秤量器用架台11，秤量器用架台11與架台1分離而設置於地面(參照圖2)。秤量器13在作業時位於平台12之下方，但如圖1所示，藉由在維修時平台12往後方移動，而成為露出之狀態。

此外，最好以與平台12不會發生干涉之方式，於秤量器13預先配置小型盤或杯等。

〈作動〉

藉由機器人等自動搬送機由背面搬入工件，而在平台12上載置工件。此時，作業頭6移動至以Z方向移動手 段上升後之位置(退離位置)處，不致妨礙工件之搬入。

完成對平台12上之工件載置後，未圖示之主控制部使未圖示之Y滑件座8作動而移動平台12，使作業頭滑件5作動而將作業頭6配置於與工件相對向的所希望之位置處，藉由作業頭6所具備的Z方向移動手段使作業頭6下降，使工件與作業頭6相對移動以工件塗佈液材。

塗佈作業結束後，為避免妨礙工件之搬出，作業頭6再度移動至退離位置處。完成作業頭6之移動後，自動搬送機由背面搬出工件。

作業者開啟門31而進入通道10內，進行對作業頭6之維修作業。此時，平台12往後方移動至不與作業頭6相對向之位置處。通道10之上方成為空間，因此作業者亦可站著進行作業。

(實施例2)

本實施例之液材塗佈裝置具有外罩30及作業頭外罩70，而與實施例1之液材塗佈裝置不同。以下，為求說明方便，將圖3之門31側稱為前方或正面，將平台12側稱為後方或背面。

圖3為於框架3安裝有作業頭外罩70的本實施例液材塗佈裝置之立體圖。作業頭外罩70之上端部73位於外罩30之頂端附近，作業頭外罩70前方之面具有內壁的功用，以防止粒子侵入至框架3背面側之區域(清淨保持區)。

作業頭外罩70之上面為從頂部朝後方側之斜面。其形狀不會使從上往下之空氣流動(下沉流動)大幅變動。藉 由將上面形成斜面形狀，可防止氣流在中途產生漩渦或無法到達下方等問題。

作業頭外罩70之背面為平面，防止粒子進入至清淨保持區。又，作業頭外罩70與架台1之餘隙為不妨礙平台12移動之距離。作業頭外罩70之上端部73與外罩30之頂端的距離及作業頭外罩70之下端與架台1之距離為何種程度，屬於設計事項，亦可對框架3本體形狀下工夫。

作業頭外罩70之前面及側面，作業頭6所處空間，在其三個方向以板狀透明構件覆蓋。於前面中央部經由3個鉸鏈72而配設有作業頭用門71，可掀至上方而開啟。此外，本實施例中無法開閉側面之透明構件，但是否使側面透明構件可開閉，屬設計事項。

本實施例之液材塗佈裝置，如圖4~圖8所示，配置於方形狀之外罩30內。

外罩30為用以防止垃圾或塵埃附著於工件的封閉空間，於背面設置有用以搬出入工件之開口部34，於正面設置有一對對半開啟之門32與用以進入通道10內之門31。

又，於外罩之正面設置有緊急停止鈕37與用以操作未圖示之主控制部的操作面板38，構成外罩30之各面板中，設有一對把手者皆可開閉。

圖9為本實施例液材塗佈裝置之俯視圖，圖10為圖9之A-A’剖視圖，圖11為圖9之B-B’剖視圖，圖12為圖9之C-C’剖視圖。通道10延伸至A-A’線之面前，由 圖11可知，剖面構成U字形狀。架台1之C－C’線部分未設有通道10，具有提高架台1之結構強度的功用。

圖9中，平台12位於後方位置，但作業時可使平台12往前方移動，可移動至圖13之位置。

本實施例中，在框架3之背面側設置有未圖示之風扇機構，而使清淨之空氣經常從上部往下部流動。藉此，塵埃等不要之物從外罩30之下部排出至外部，因此不要之物不會殘留於外罩30內，故可經常在清淨環境下進行塗佈作業。此時，最好併用空氣清淨器、或經由HEPA(High Efficiency Particulate Air Filter)等過濾器而將外界空氣送入至作業區域。

又，藉由將框架3背面側之區域(清淨保持區)相較於框架70正面側之區域而設為正壓，而可形成空氣從前者區域朝向後者區域流動。此流動具有防止維修時所產生之粒子進入平台所處框架3之清淨保持區的功用。

又，外罩30之較佳態樣除SUS(不銹鋼)或鋁框架等構成之金屬架外，亦可例示由金屬製之壁或透明性樹脂等之壁所構成者。樹脂製之壁可為透明(無色透明)、黃、濃茶、紅、深灰、煙灰色(灰色)等各式各樣，但根據所使用之液材的用途(例如，厭惡紫外線等情況)可選擇使用最適當者。圖14之斜線部分為透明或半透明之處。

與實施例1同樣地，於架台1之下方部設置有未圖示之通信用插座，可遙控操作。亦可藉由操作面板38而操作。在開啟正面或側面之門或面板的維修作業中，操作面板之 操作較為困難，因此遙控操作較有效果。

〈作動〉

藉由機器人等自動搬送機由背面之開口部34搬入工件，而在平台12上載置工件。此時，作業頭6移動至以Z方向移動手段上升後之位置(退離位置)處，不致妨礙工件之搬入。

完成對平台12上之工件載置後，未圖示之主控制部使未圖示之Y滑件座8作動而移動平台12，使作業頭滑件5作動而將作業頭6配置於與工件相對向的所希望之位置處，藉由作業頭6所具備的Z方向移動手段使作業頭6下降，使工件與作業頭6相對移動以對工件塗佈液材。

完成塗佈作業後，為避免妨礙工件之搬出，作業頭6再度移動至退離位置處。完成作業頭6之移動後，自動搬送機由開口部34搬出工件。

作業者開啟門31而進入通道10內，進行對作業頭6之維修作業。此時，平台12往後方移動至不與作業頭6相對向之位置處。通道10之上方成為空間，因此作業者亦可站著進行作業。視情況亦可開啟作業頭用門71，藉此更易於作業。

藉由進入通道10，作業頭6位於容易接近之範圍，因此可容易進行更換消耗品等維修作業。

完成維修作業後，關閉作業頭用門71，從通道10退出，關閉門31。由於推定會因維修作業而產生粒子，所以最好在經過一定待機時間後再開始作業。

此外，在該待機時間中可調整從作業頭6所吐出之液體材料量的精度，可有效率地利用時間。在維修作業時，平台12往後方移動，露出秤量器13，因此適合於調整量之精度的作業。

(產業上之可利用性)

本發明亦可適用在搭載有液材吐出頭以外之作業頭的作業裝置。例如，可舉例搭載有：具有UV光源使塗佈於工件上之UV黏著劑硬化的UV照射頭、或具備判定及檢查工件表面污垢、瑕疵或由液材所描繪之塗佈線之良否的感測類或CCD等攝像機之檢查頭的作業裝置。

此外，亦可適用在搭載有具備帶鑽頭等刀具之加工裝置的加工頭之作業裝置。

1‧‧‧架台

2‧‧‧支持體

3‧‧‧框架

4‧‧‧作業頭滑件座

5‧‧‧作業頭滑件

6‧‧‧作業頭

8‧‧‧平台滑件座

10‧‧‧通道

11‧‧‧秤量器用架台

12‧‧‧平台

13‧‧‧秤量器

30‧‧‧外罩

31~33‧‧‧門

34‧‧‧開口部

35‧‧‧揚聲器

36‧‧‧監視器

37‧‧‧緊急停止鈕

38‧‧‧操作面板

39‧‧‧顯示燈

70‧‧‧作業頭外罩

71‧‧‧作業頭用門

72‧‧‧鉸鏈

73‧‧‧上端部

101‧‧‧平台移動方向

102‧‧‧塗佈頭移動方向

圖1為實施例1液材塗佈裝置之立體圖。

圖2為實施例1液材塗佈裝置之仰視圖。

圖3為實施例2液材塗佈裝置之立體圖。

圖4為於實施例2液材塗佈裝置安裝有外罩之狀態的立體圖。

圖5為於實施例2液材塗佈裝置安裝有外罩之狀態的前視圖。

圖6為於實施例2液材塗佈裝置安裝有外罩之狀態的後視圖。

圖7為於實施例2液材塗佈裝置安裝有外罩之狀態的左側視圖。

圖8為於實施例2液材塗佈裝置安裝有外罩之狀態的右側視圖。

圖9為在實施例2液材塗佈裝置安裝有外罩，使平台成為後方位置之狀態的俯視圖。

圖10為圖9之A－A’剖視圖。

圖11為圖9之B－B’剖視圖。

圖12為圖9之C－C’剖視圖。

圖13為在實施例2液材塗佈裝置安裝有外罩，使平台成為前方位置之狀態的俯視圖。

圖14為用以說明圖4透明部之前視圖。

1‧‧‧架台

2‧‧‧支持體

3‧‧‧框架

4‧‧‧作業頭滑件座

5‧‧‧作業頭滑件

6‧‧‧作業頭

8‧‧‧平台滑件座

10‧‧‧通道

12‧‧‧平台

13‧‧‧秤量器

31‧‧‧門

101‧‧‧平台移動方向

102‧‧‧塗佈頭移動方向

Claims (10)

1. 一種作業裝置，其具備有：架台，具有在作業者可進入之第一方向延伸出的通道；框架，在上述架台上方於與第一方向相異之第二方向延伸；平台(table)，構成為可在包含上述通道之架台上於第一方向移動自如；及作業頭，與上述平台相對向而配設於框架，可在第二方向移動自如；使上述平台與上述作業頭相對移動，而對載置於平台上的工件施以所希望之作業。
2. 如申請專利範圍第1項之作業裝置，其中，上述通道延伸出至上述框架之下方；上述平台可移動至不與上述架台上之通道相重疊的位置處。
3. 如申請專利範圍第1或2項之作業裝置，其中，上述架台由格子構造所構成，其具有從除通道外之上面貫通至下面的複數個孔。
4. 如申請專利範圍第1或2項之作業裝置，其中，其具備：用以進入上述通道之開口門；和覆蓋設於上述架台上之作業裝置的方形狀外罩。
5. 如申請專利範圍第4項之作業裝置，其中，上述框架具備有覆蓋作業頭之作業頭外罩，而該作業頭外罩係由其上端部位於上述外罩的頂端(ceiling)附近之高度所構 成。
6. 如申請專利範圍第5項之作業裝置，其中，上述作業頭外罩之上面由朝與通道為對向側而向下之斜面所構成。
7. 如申請專利範圍第1或2項之作業裝置，其中，上述作業頭為從噴嘴前端吐出液材之液材吐出頭。
8. 如申請專利範圍第7項之作業裝置，其中，於上述通道之終端部設置有秤量器，其配置於與上述架台獨立之架台。
9. 如申請專利範圍第1或2項之作業裝置，其中，上述框架配設有複數個作業頭。
10. 如申請專利範圍第1或2項之作業裝置，其中，上述框架被構成可在第一方向移動自如。