モジュール組立装置およびモジュール組立方法
【課題】 基板から保護フィルムを剥離し、保護フィルム剥離後の基板をワークに組付ける際に、可及的に基板の移動量を低減させ、塵埃付着の可能性の低減および作業スペースの低減を実現するモジュール組立装置およびモジュール組立方法を提供する。
【解決手段】 厚み方向両表面に保護フィルム２７ａ，２７ｂが貼着された液晶パネル２は、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２に保持され、剥離ハンドＨ３および剥離ロボットＲ３によって保護フィルム２７ｂが剥離される。バックライト３は、バックライト搬送コンベア５によって、保護フィルム２７ｂが剥離された液晶パネル２の表面とその嵌合部とが対向し、かつ液晶パネル２と平行になるように保持される。組付ハンドＨ１および組付ロボットＲ１は、保護フィルム２７ｂが剥離された液晶パネル２をバックライト３に近接する方向に移動させて、液晶パネル２をバックライト３に組付ける。
【解決手段】 厚み方向両表面に保護フィルム２７ａ，２７ｂが貼着された液晶パネル２は、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２に保持され、剥離ハンドＨ３および剥離ロボットＲ３によって保護フィルム２７ｂが剥離される。バックライト３は、バックライト搬送コンベア５によって、保護フィルム２７ｂが剥離された液晶パネル２の表面とその嵌合部とが対向し、かつ液晶パネル２と平行になるように保持される。組付ハンドＨ１および組付ロボットＲ１は、保護フィルム２７ｂが剥離された液晶パネル２をバックライト３に近接する方向に移動させて、液晶パネル２をバックライト３に組付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚み方向両側の表面に保護フィルムが貼着されている基板から保護フィルムを剥離し、前記基板とワークとを組付けるモジュール組立装置およびモジュール組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の電子デバイスに関係する基板においては、半導体基板のように表面に超微細な電気配線を形成したり、液晶パネル基板のように高解像度の映像の表示を可能にしたりしており、その取扱いは非常に注意を払う必要がある。従来から、基板の表面における微細な擦傷および塵埃の付着などによる基板の品位の低下を防止する必要がある場合には、基板の表面を保護するために保護フィルムが貼着されていた。
【０００３】
しかし、このような保護フィルムは、不必要となった場合には、基板の表面から剥離しなければならない。たとえば、液晶パネルを搭載する液晶テレビを製造する工程においては、液晶パネルの表面に貼着された保護フィルムが製品としての液晶テレビには不必要であることから、液晶パネルの表面から保護フィルムを剥離する工程が必ず存在する。また、このような保護フィルムの剥離は、液晶パネルをバックライトに搭載する前に行われる。（たとえば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９５７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１によれば、保護フィルムが剥離された後の液晶パネルをバックライトなどに組付ける際に、液晶パネルを１８０度反転させる動作と、液晶パネルを水平方向および垂直方向に移動させる動作が含まれている。このような動作によって、保護フィルム剥離後の液晶パネルの移動距離が増大することは、液晶パネル表面への塵埃の付着の可能性を高めることになる。すなわち、液晶パネルの品質低下の可能性を高めることになるという問題がある。
【０００６】
また、保護フィルムが剥離された後の液晶パネルを複数の方向に移動させることに伴って、広い作業スペースの確保が必要となるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、基板から保護フィルムを剥離し、保護フィルム剥離後の基板をワークに組付ける際に、可及的に基板の移動量を低減させ、塵埃付着の可能性の低減および作業スペースの低減を実現するモジュール組立装置およびモジュール組立方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、厚み方向の両側の表面に保護フィルムが貼着されている基板を保持する基板保持手段と、
保護フィルムの端部を保持するフィルム保持部と、フィルム保持部を少なくとも基板の表面に沿う方向に移動させる移動部とを有する剥離手段と、
基板が載置されるワークを、基板保持手段によって予め定める保持位置において保持される基板の一方の表面と対向するように、予め定める配置位置に配置するワーク配置手段と、
保持位置に保持される基板および配置位置に配置されるワークのうち少なくともいずれか一方を互いに近接する方向に移動させる組付手段と、
基板の一方および他方の表面から保護フィルムを剥離するように剥離手段を制御し、基板とワークとを組付けるように組付手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とするモジュール組立装置である。
【０００９】
また本発明は、前記制御手段は、ワークに対向する側の基板の表面に貼着されている保護フィルムを、ワークに対向しない側の前記基板の表面に貼着されている保護フィルムよりも先に剥離するように剥離手段を制御することを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記剥離手段によってワークに対向する側の基板の表面に貼着されている保護フィルムを前記基板の表面から剥離した後に、前記組付手段は、前記保護フィルムを剥離した基板および前記配置位置に配置されるワークのうち少なくともいずれか一方を、基板の面方向に垂直な方向に移動させて、基板とワークとを組付けることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記ワーク配置手段は、ワークを保持するワーク保持部を有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記基板保持手段および前記ワーク配置手段は、保持位置に保持される基板と配置位置に配置されるワークとが互いに平行になるように、基板およびワークをそれぞれ保持することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記基板保持手段および前記ワーク配置手段は、基板およびワークをそれぞれ水平に保持し、前記組付手段は、基板を鉛直方向に移動させることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記組付手段は、ワークに対向する側とは反対側において基板を保持して基板を移動させることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記組付手段は、多関節ロボットを具備することを特徴とする。
また本発明は、前記剥離手段は、多関節ロボットを具備することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記基板保持手段は、多関節ロボットを具備することを特徴とする。
また本発明は、前記基板保持手段は、２台の多関節ロボットを具備し、各多関節ロボットにはＬ字状の保持ハンドが設けられることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記剥離手段は、フィルム保持部および移動部をそれぞれ２台ずつ備えることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記ワーク配置手段によって予め定める配置位置に配置されたワークの位置を検出するワーク位置検出手段が、前記基板保持手段の下部に設けられることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、基板から保護フィルムを剥離する際に発生する静電気を除去するための除電手段をさらに具備することを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、厚み方向の両側の表面に保護フィルムが貼着された基板を保持し、前記基板の一方の表面から保護フィルムを剥離する工程と、
保護フィルムが剥離された側の基板の一方の表面に対向する位置にワークを配置する工程と、
前記基板を、前記基板の他方の表面で保持し、基板の面方向に垂直な方向に移動させて前記ワークに組付ける工程と、
ワークに組み付けられた基板の他方の表面から保護フィルムを剥離する工程とを含むことを特徴とするモジュール組立方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、基板保持手段によって保持されている基板に対し、フィルム保持部によって基板に貼着されている保護フィルムの端部を保持させ、移動部によって保護フィルムの端部を保持したフィルム保持部を移動させることによって、基板から保護フィルムを剥離することが出来る。また、基板とワークとを組み付けて構成されるモジュールには保護フィルムが不要であることから、組付ける前に剥離すべき一方の保護フィルムを剥離手段によって剥離することによって、基板とワークとを組付けることができる。
【００２２】
基板が載置されることによって組み付けられるワークは、基板保持手段によって予め定める保持位置において保持される基板の一方の表面と対向するように、予め定める配置位置に配置される。したがって、ワーク配置手段によって配置位置に配置されるワークに対向する側の基板の表面から剥離手段によって保護フィルムを剥離しておくことによって、組付手段によって基板およびワークの少なくともいずれか一方を互いに近接する方向に沿って移動させることで、基板とワークとを組み付けることができる。
【００２３】
このように基板とワークとを組付ける際に、基板を反転させることなく、基板を直線的にかつ最短距離で移動させることができるので、組付に必要な作業スペースを低減することが出来る。また、最短距離で移動させて基板とワークとを組付けることによって、組付のために要する基板およびワークの移動量を低減させることができるので、保護フィルムが剥離された基板の表面に対し、塵埃が付着する可能性を可及的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明の実施の一形態のモジュール組立装置１の構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。本実施の形態のモジュール組立装置１は、保護フィルムが厚み方向の両表面に貼着されている液晶パネルから保護フィルムを剥離する処理と、液晶パネルをバックライトユニットへ組付ける処理とを自動的に行うための装置である。
【００２５】
図２は、液晶パネル２の一例を示す断面図である。液晶パネル２は、その厚み方向から見て矩形状に形成されている。詳細な構成を説明すると、ガラス基板などの光透過基板２０ａ，２０ｂの一方の表面に所定の形状の電極２１ａ，２１ｂが形成され、このような２枚の光透過基板２０ａ，２０ｂを前記電極２１ａ，２１ｂが形成された面同士を向かい合わせた状態で、基板間の距離がその向かい合った面に亘って均一となるようにスペーサ２２を介在させ、シール２４によって平行に貼り合わせられる。そして、この基板間に液晶材料２３が封入される。さらに、光透過基板２０ａ，２０ｂの電極２１ａ，２１ｂが形成された面と反対側の面にそれぞれ偏光板２６ａ，２６ｂが貼り付けられることによって、液晶パネル２は形成されている。このような構成に、カラー表示を可能にするためのカラーフィルタ２５、たとえばＲＧＢ(Red Green Blue)のフィルタなどが設けられても良い。
【００２６】
さらに、偏光板２６ａ，２６ｂの表面には、偏光板２６ａ，２６ｂの表面の損傷および偏光板２６ａ，２６ｂの表面への塵埃の付着に起因する液晶パネル２の品質の低下を防止するために、矩形状の保護フィルム２７ａ，２７ｂ（以下、総称する場合には保護フィルム２７と記す）がそれぞれ貼着されている。保護フィルム２７は、厚み方向の一表面側に粘着性を有する粘着層が形成されており、この粘着層を介して偏光板の表面に貼着されている。なお、以降の説明において、保護フィルム２７ａが貼着されている側が液晶パネル２の上面側であるものとして説明する。
【００２７】
バックライトユニット３は、その厚み方向の一方側において、組み付けられる液晶パネル２に対応する大きさを有する嵌合部が形成されており、この嵌合部と液晶パネル２の表面とを対向させた状態で、液晶パネル２をバックライトユニット３の厚み方向に沿って、すなわち液晶パネル２の面方向に垂直な方向に沿って移動させることによって、液晶パネル２がバックライトユニット３の嵌合部に組み付けられる。このとき、嵌合部と対向していた液晶パネル２の表面からは、その組付前に不要な保護フィルムが剥離されている。液晶パネル２から両表面に貼着されている保護フィルム２７の剥離、および液晶パネル２のバックライトユニット３への組み付けによって、液晶表示モジュールが組み立てられる。
【００２８】
以下、図１を参照して、モジュール組立装置１について説明する。本実施の形態のモジュール組立装置１は、パネル供給コンベア４と、バックライト供給コンベア５と、組付ロボットＲ１と、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２と、剥離ロボットＲ３と、図示しない制御装置を含んで構成される。この制御装置によって、モジュール組立装置１における各構成要素の動作が制御される。
【００２９】
パネル供給コンベア４は、パレット式の搬送機構であり、パネル供給コンベア４の上部が矢符Ａ方向に駆動するように構成されており、制御装置によってパネル供給コンベアの駆動および停止が制御される。液晶パネル２は、パネル供給コンベア４の上部に取り付けられたパレット４ａに載置された状態で、パネル供給コンベア４が駆動することによって矢符Ａ方向に搬送され、予め定める位置Ｐ１に配置される。
【００３０】
バックライト供給コンベア５は、パレット式の搬送機構であり、バックライト供給コンベア５の上部が矢符Ｂ方向に駆動するように構成されており、制御装置によってバックライト供給コンベア５の駆動および停止が制御される。バックライトユニット３は、バックライト供給コンベア５の上部に取り付けられたパレット５ａに上載されて保持された状態で、バックライト供給コンベア５が駆動することによって矢符Ｂ方向に搬送され、予め定める位置Ｐ２に配置される。
【００３１】
組付ロボットＲ１と、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２と、剥離ロボットＲ３はそれぞれフレーム構造体６に固定して設けられる。フレーム構造体６は、水平な床７に固定して設けられ、位置Ｐ２を囲うように配置される。
【００３２】
図３は、本実施の形態のモジュール組立装置１に用いられる組付ロボットＲ１の構成を概略的に示す斜視図である。組付ロボットＲ１は、組付ハンドＨ１を鉛直軸線Ｊ１ａまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ１ａと、関節Ｇ１ａを介して組付ハンドＨ１が連結されるアームＦ１ａを鉛直軸線Ｊ１ｂまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ１ｂと、関節Ｇ１ｂを介してアームＦ１ａが連結されるアームＦ１ｂを鉛直軸線Ｊ１ｃまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ１ｃと、関節Ｇ１ｃを介してアームＦ１ｂが連結されるアームＦ１ｃを鉛直軸線Ｊ１ｄに沿ってＣ１方向（鉛直上方向）およびＣ２方向（鉛直下方向）に直動駆動させる駆動機構を備える駆動部Ｇ１ｄとを含み、関節Ｇ１ａ〜Ｇ１ｃの各駆動機構を制御することによって組付ハンドＨ１を水平方向に駆動させることができ、駆動部Ｇ１ｄの駆動機構を制御することによって組付ハンドＨ１を鉛直方向（上下方向）に駆動させることができる。この各駆動機構の制御は、制御装置によって行われる。このような組付ロボットＲ１は、取付部Ｆ１ｄを介してフレーム構造体６に取り付けられる。また、組付ロボットＲ１は、フレーム構造体６において、位置Ｐ１に近接する位置に配置される。
【００３３】
このように組付ロボットＲ１は、鉛直軸線まわりの３つの旋回自由度および鉛直方向の１つの直動自由度を持たせた４自由度の水平多関節ロボットとして構成されている。組付ロボットＲ１は、このような構成に限定されることなく、たとえば６軸または７軸垂直多関節ロボットによって構成されても良い。
【００３４】
組付ハンドＨ１について説明する。組付ハンドＨ１は、複数（本実施の形態では１０）の吸着パッド１１が水平方向に沿ってそれぞれ適度に間隔をあけて、吸着面が下方を臨むように取付金具１３を介してフレーム１２に取り付けられて構成されている。各吸着パッド１１は、吸着用エア回路（図示せず）に接続されており、個別に吸引力が導かれることによって、適度な吸引力により液晶パネル２を吸着把持することができるように構成されている。組付ハンドＨ１は、このような構成に限定されることなく、たとえば粘着性を有する粘着層が形成された粘着部材を含み、粘着によって液晶パネル２を把持することができるように構成されても良い。
【００３５】
本実施の形態では、このように吸着パッド１１に吸着させることによって液晶パネル２を把持するように組付ハンドＨ１が構成されているので、吸着パッド１１に吸引力を導くことによって容易に液晶パネル２を把持することができ、また吸着パッド１１に導かれた吸引力を停止することによって容易に液晶パネル２を把持状態から開放することができる。このような吸引力を導入および停止する制御は、電磁弁の開閉および空圧源の制御などによって容易に実現することができる。
【００３６】
組付ロボットＲ１および組付ハンドＨ１は、このように構成されていることによって、パネル供給コンベア４によって位置Ｐ１に配置されている液晶パネル２の上面を吸着把持して、後述する予め定める位置Ｐ３まで搬送することができる。また、位置Ｐ３において保護フィルム２７ｂが剥離された液晶パネル２の上面を吸着把持して、バックライト供給コンベア５によって位置Ｐ２に配置されているバックライトユニット３の嵌合部まで搬送して、前記嵌合部に液晶パネル２を嵌合させることによって、液晶パネル２をバックライトユニット３に組付けることができる。
【００３７】
また、組付ロボットＲ１は、前述するように多関節ロボットによって構成されているので、液晶パネル２を所定の位置まで搬送する際に、他のロボットおよび周囲の構造物と干渉しないように各アームの駆動を制御して確実に液晶パネル２を搬送することができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、組付手段として、１台の組付ロボットＲ１に１つの組付ハンドＨ１が備えられて構成されているが、複数の組付ロボットＲ１をフレーム構造体６に配置して各組付ロボットＲ１に組付ハンドＨ１をそれぞれ備えるように構成し、各組付ロボットＲ１を協調制御するようにしても良いし、１台の組付ロボットＲ１に複数の組付ハンドＨ１を備えるように構成しても良い。あるいは、本実施の形態に用いられている組付ハンドＨ１に設けられる吸着パッド１１の配置位置の間隔を広くする、または吸着パッド１１のサイズを大きくするなどの設計変更を行って構成しても良い。このように構成することによって、複数の液晶パネル２のサイズに対応することが可能となる。
【００３９】
図４は、本実施の形態のモジュール組立装置１に用いられる保持ロボットＲ２１の構成を概略的に示す斜視図である。なお、本実施の形態では、２台の保持ロボットＲ２１，Ｒ２２が用いられているが、保持ロボットＲ２１と保持ロボットＲ２２とは、フレーム構造体６への取付位置が異なるのみで、同一に構成されているため代表して保持ロボットＲ２１について説明を行い、重複する説明を避ける。
【００４０】
保持ロボットＲ２１は、保持ハンドＨ２１を鉛直軸線Ｊ２１ａまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ２１ａと、関節Ｇ２１ａを介して保持ハンドＨ２１が連結されるアームＦ２１ａを鉛直軸線Ｊ２１ｂまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ２１ｂと、関節Ｇ２１ｂを介してアームＦ２１ａが連結されるアームＦ２１ｂを鉛直軸線Ｊ１ｃまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ２１ｃとを含み、関節Ｇ２１ａ〜Ｇ２１ｃの各駆動機構を制御することによって保持ハンドＨ１を水平方向に駆動させることができる。この各駆動機構の制御は、制御装置によって行われる。このような保持ロボットＲ２１は、取付部Ｆ２１ｄを介してフレーム構造体６に取り付けられる。
【００４１】
このように保持ロボットＲ２１，Ｒ２２は、鉛直軸線まわりの３つの旋回自由度を持たせた３自由度の水平多関節ロボットとしてそれぞれ構成されている。保持ロボットＲ２１，Ｒ２２は、このような構成に限定されることなく、たとえば６軸または７軸垂直多関節ロボットによって構成されても良い。
【００４２】
保持ハンドＨ２１について説明する。保持ハンドＨ２１は、Ｌ字型の板状部材３２が水平となるように取付部３１に取り付けられ、板状部材３２には、複数（本実施の形態では２０）の吸着パッド３３が、図４に示すように、板状部材３２の一端部側にそれぞれ適度に間隔をあけて、吸着面が上方を臨むように、板状部材３２の上面から上方に突出するように設けられている。各吸着パッド３３は、吸着用エア回路（図示せず）に接続されており、個別に吸引力が導かれることによって、適度な吸引力により液晶パネル２を吸着して固定することができるように構成されている。
【００４３】
このような保持ハンドＨ２１，Ｈ２２をそれぞれ備える保持ロボットＲ２１，Ｒ２２は、図１に示すように、フレーム構造体６において、位置Ｐ３に配置された液晶パネル２の一方の対角線方向に沿って対向するように、かつ位置Ｐ２よりも上方であって床面から同一の高さの位置にそれぞれ配置される。また、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２は、矩形状の液晶パネル２の下面側の４つの周縁辺に沿う各周縁部において液晶パネル２を保持することができるように、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２に設けられる。
【００４４】
図５は、液晶パネル２がその周縁部において保持ハンドによって保持されている状態の一部を簡略化して示す概略断面図である。なお図５では、図２に示される液晶パネル２において、光透過基板２０ａ，２０ｂおよび光透過基板２０ａ，２０ｂの間に挟まれている構成部分を合わせて光透過基板２０として示している。このように、光透過基板２０の各表面において、偏光板２６ａ，２６ｂが設けられる領域は、光透過基板２０の表面の面積よりも小さい。さらに保護フィルム２７ａ，２７ｂは、各偏光板２６ａ，２６ｂを保護する目的で、偏光板２６ａ，２６ｂと同一の面積を有して、各偏光板２６ａ，２６ｂに対して貼着される。すなわち、光透過基板２０は、各表面において、その周縁部が露出している。図５に示すように、液晶パネル２は、この光透過基板２０の周縁部において、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２に設けられる吸着パッド３３の上に載置され、吸着パッド３３の吸引力が導かれることによって吸着固定される。したがって、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２によって、液晶パネル２をその下面側において保持した場合でも、液晶パネル２の下面側に貼着されている保護フィルム２７ｂを、後述する剥離ロボットＲ３によって剥離することができる。
【００４５】
本実施の形態では、前述するように吸着によって液晶パネル２を固定することができるように保持ハンドＨ２１が構成されているので、吸着パッド３３の上に載置された液晶パネル２から保護フィルム２７ｂを剥離する際に、液晶パネル２が不所望に移動してしまうことを防止することができる。これにより、液晶パネル２が移動することによって保持ハンドＨ２１，Ｈ２２から落下してしまうことを防止することができる。また、位置決めされて位置Ｐ３に配置されている液晶パネル２が変位してしまうことにより、液晶パネル２を位置Ｐ３から位置Ｐ２まで搬送してバックライトユニット３に組付ける際に、位置ずれを起こしてしまって組み付けがうまくいかないという不具合を防止することができる。
【００４６】
保持ロボットＲ２１，Ｒ２２および保持ハンドＨ２１，Ｈ２２は、このように構成されていることによって、組付ロボットＲ１によって位置Ｐ１から搬送された液晶パネル２を予め定める位置Ｐ３において保持することができる。
【００４７】
図６は、液晶パネル２が板状部材３２に載置されている状態を簡略化して示す平面図であり、（ａ）はサイズの大きな液晶パネル２ａの場合を示す図であり、（ｂ）はサイズの小さな液晶パネル２ｂの場合を示す図である。このように、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２が、Ｌ字状の板状部材３２を備えているので、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２の各アームを適当に駆動させることによって、サイズの異なる液晶パネル２について実施する場合でも、段取り替えをする必要がないため、生産性が低下することを回避することができる。また、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２は、前述するように多関節ロボットによって構成されているので、各アームの駆動を制御することによってサイズの異なる液晶パネル２を確実に保持することができる。
【００４８】
本実施の形態では、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２によって液晶パネル２を位置Ｐ３において保持するように構成されているが、他の実施形態では、組付ロボットＲ１によって液晶パネル２を位置Ｐ３において保持するように構成しても良い。このようにすることで、液晶パネル２を位置Ｐ３において保持ロボットＲ２１，Ｒ２２に保持させる工程および位置Ｐ３に保持されている液晶パネル２を嵌合部まで移動させるために再び組付ロボットＲ１に保持させる工程が省略されるため、生産性を向上させることが出来る。
【００４９】
図７は、本実施の形態のモジュール組立装置１に用いられる剥離ロボットＲ３の構成を概略的に示す斜視図である。剥離ロボットＲ３は、剥離ハンドＨ３を後述する軸線Ｊ３ｂに垂直な方向に延びる軸線Ｊ３ａまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ３ａと、関節Ｇ３ａを介して剥離ハンドＨ３が連結されるアームＦ３ａを水平方向に延びる軸線Ｊ３ｂまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ３ｂと、関節Ｇ３ｂを介してアームＦ３ａが連結されるアームＦ３ｂを鉛直軸線Ｊ３ｃまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ３ｃと、関節Ｇ３ｃを介してアームＦ３ｂが連結されるアームＦ３ｃを鉛直軸線Ｊ３ｄまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ３ｄと、関節Ｇ３ｄを介してアームＦ３ｃが連結されるアームＦ３ｄを鉛直軸線Ｊ３ｅに沿ってＤ１方向（鉛直上方向）およびＤ２方向（鉛直下方向）に直動駆動させる駆動機構を備える駆動部Ｇ３ｅとを含み、関節Ｇ３ａ，Ｇ３ｃ，Ｇ３ｄの各駆動機構を制御することによって剥離ハンドＨ３を水平方向に駆動させることができ、駆動部Ｇ３ｅの駆動機構を制御することによって剥離ハンドＨ３を鉛直方向（上下方向）に駆動させることができる。さらに、関節Ｇ３ｂの駆動機構を制御することによって剥離ハンドＨ３を１８０度反転させることができる。すなわち、図７に示される状態の剥離ハンドＨ３は、軸線Ｊ３ａが鉛直方向に延び、かつ剥離ハンドＨ３がアームＦ３ａよりも上方に配置されていることによって、液晶パネル２の下面の保護フィルム２７ｂに対して剥離処理を行うことができる状態であるのに対し、剥離ハンドＨ３を軸線Ｊ３ｂまわりに１８０度反転させることによって、軸線Ｊ３ａが鉛直方向に延び、かつ剥離ハンドＨ３をアームＦ３ａよりも下方に配置させることができるので、液晶パネル２の上面の保護フィルム２７ａに対して剥離処理を行うことができる状態にすることができる。この各駆動機構の制御は、制御装置によって行われる。このような剥離ロボットＲ３は、取付部Ｆ３ｅを介してフレーム構造体６に取り付けられる。
【００５０】
剥離ハンドＨ３について説明する。剥離ハンドＨ３は、軸線Ｊ３ａに垂直な方向に延びる軸線Ｊ３ｆまわりに回転自在に設けられる短尺の円柱状のローラ４１を備え、ローラ４１の外周面には、粘着性を有する粘着層が設けられている。このような粘着層は、液晶パネル２から保護フィルム２７を剥離することを可能とするために、液晶パネル２と保護フィルム２７との間に作用している粘着力よりも強い粘着力を有するように設けられ、たとえば粘着性を有するブチルゴムをローラ４１の外周面に取り付けることによって実現される。
【００５１】
また、剥離ハンドＨ３は、軸線Ｊ３ｆ方向に沿ってローラ４１の両側に、水平方向かつ軸線Ｊ３ｆに垂直な方向に延びる軸線Ｊ３ｇ方向に沿って駆動される可動片４３がそれぞれ設けられ、各可動片４３の駆動方向一方側には固定片４２がそれぞれ設けられる。可動片４３は、駆動装置４４によって前記駆動方向一方側に駆動されたとき、固定片４２と接触するように構成されている。この駆動装置４４の制御は、制御装置によって行われる。
【００５２】
剥離ロボットＲ３および剥離ハンドＨ３は、このような構成によって、ローラ４１の外周面を液晶パネル２に貼着されている保護フィルム２７の一角部に当接させ、剥離ハンドＨ３を軸線Ｊ３ｇ方向に沿って駆動させることによって、ローラ４１が軸線Ｊ３ｆまわりに回転しながら保護フィルム２７の一角部を初期剥離することができる。このとき、固定片４２と可動片４３とは離間した状態にある。そして、可動片４３を固定片４２の方へ駆動させることによって、初期剥離された保護フィルム２７の一角部をローラ４１から剥離するとともに、固定片４２と可動片４３との間に保護フィルム２７を挟持させることができる。そして、剥離ハンドＨ３を、液晶パネル２から離間させて、液晶パネル２の表面の面方向に沿って移動させることによって、保護フィルム２７を剥離することができる。また、前述するように、剥離ハンドＨ３を１８０度反転させることによって、液晶パネル２の上面および下面の保護フィルム２７ａ，２７ｂを剥離することができる。剥離ハンドＨ３は、保護フィルム２７を剥離することが可能であれば良く、このような構成に限定されない。
【００５３】
図８は、保護フィルム２７の一角部を挟持した剥離ハンドＨ３の移動経路を示す図である。位置Ｋ０において剥離ハンドＨ３による保護フィルム２７の初期剥離が行われたとする。すなわち、位置Ｋ０において、剥離ハンドＨ３は保護フィルム２７の一角部を挟持している状態にある。剥離ハンドＨ３は、位置Ｋ０から対向する長辺の略中間部に向かって直線的に移動経路Ｋ１に沿って移動するように制御される。そして、剥離ハンドＨ３が液晶パネル２を臨んでいる領域から外れた領域では、剥離ハンドＨ３は、円弧を描くように移動経路Ｋ２に沿って移動するように制御される。このような移動経路Ｋ１およびＫ２を通って保護フィルム２７を剥離することによって、剥離ハンドＨ３を液晶パネル２の長辺方向または対角線方向に移動させて保護フィルム２７を剥離する場合と比較して、剥離ハンドＨ３の動作範囲を低減し、すなわち保護フィルム２７の剥離に要するスペースを低減することが出来る。また、液晶パネル２から保護フィルム２７を剥離する際には、液晶パネル２において既に保護フィルムが剥離されている部分と未だ保護フィルムが剥離されていない部分との境界である剥離境界部に、保護フィルム２７の剥離に伴う負荷（以下、「剥離負荷」と記す）が作用する。この剥離負荷は、剥離境界部の長さに比例して大きくなる。このような剥離負荷は液晶パネル２の品質を低下させるおそれがあることから、出来る限り剥離負荷が大きくならないようにして剥離することが好ましい。剥離ハンドＨ３を液晶パネル２の短辺方向に移動させて保護フィルム２７を剥離する場合、この剥離負荷が大きくなってしまうことから好ましくない。図８に記載されるような移動経路Ｋ１およびＫ２に沿って剥離ハンドＨ３を移動させて保護フィルム２７を剥離することによって、液晶パネル２に作用する剥離に伴う剥離負荷を低減させるとともに、保護フィルム２７の剥離に要するスペースを低減させることができる。
【００５４】
本実施の形態の剥離ロボットＲ３は、４つの旋回自由度および鉛直方向の１つの直動自由度を持たせた５自由度の水平多関節ロボットとして構成されている。剥離ロボットＲ３は、このような構成に限定されることなく、たとえば６軸または７軸垂直多関節ロボットによって構成されても良い。このように多関節ロボットによって構成されることで、液晶パネル２から保護フィルム２７を剥離する際に、他のロボットおよび周囲の構造物と干渉しないように各アームの駆動を制御して確実に保護フィルム２７を剥離することができる。
【００５５】
本実施の形態のモジュール組立装置１では、上述の説明に記載するように、液晶パネル２は、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２および保持ハンドＨ２１，Ｈ２２によって位置Ｐ２において水平に保持されている。また、バックライトユニット３は、バックライト搬送コンベア５に設けられるパレット５ａに上載されて水平に保持されている。
【００５６】
しかしながら、このような実施の形態に限られず、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２および保持ハンドＨ２１，Ｈ２２は、液晶パネル２を液晶パネル２の厚み方向と水平方向とを一致させて保持するように構成されても良く、このように保持される液晶パネル２に対して、液晶パネル２の一方の表面と対向するようにバックライトユニット３を予め定める配置位置において保持するために、たとえばバックライトユニット３を吸着して保持するように構成しても良い。
【００５７】
また、本実施の形態のモジュール組立装置１では、液晶パネル２を吸着把持して移動するように組付手段が構成されており、保護フィルム２７が剥離された後に液晶パネル２を移動させてバックライトユニット３に組付けるように構成されている。
【００５８】
しかしながら、このような実施の形態に限られず、組付手段はバックライトユニット３を移動させて、液晶パネル２とバックライトユニット３とを組付けるように構成されても良い。さらには、液晶パネル２とバックライトユニット３の両方を互いに近接する方向に移動させるように、組付手段が構成されても良い。
【００５９】
以下、図１および図９〜図１３を用いて、本実施の形態のモジュール組立装置１による保護フィルム２７の剥離および液晶パネル２とバックライトユニット３との組付け処理について説明する。図１および図９〜図１３は、本実施の形態のモジュール組立装置１の動作状態を示す図であり、各図において、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【００６０】
図１に示す状態を初期状態として説明する。液晶パネル２は、位置Ｐ１において水平に配置されている。バックライト搬送コンベア５は、パレット５ａに載置されたバックライトユニット３を矢符Ｂ方向に沿って搬送するように駆動されている。組付ハンドＨ１は、組付ハンドＨ１に備えられる吸着パッド１１が、位置Ｐ１に配置された液晶パネル２に貼着されている保護フィルム２７ａに所定の位置で当接するように配置されている。ここで、所定の位置とは、液晶パネル２の上面の中央部のことである。このとき、位置Ｐ１の近傍には、位置Ｐ１まで搬送された液晶パネル２の位置を検出するための撮像装置（図示せず）が設けられており、位置Ｐ１における液晶パネル２の位置が検出される。この検出結果に基づいて、前述するように、組付ハンドＨ１が所定の位置に配置される。保持ハンドＨ２１，Ｈ２２および剥離ハンドＨ３は、液晶パネル２と干渉しないようにフレーム構造体６から外方へ退避している。
【００６１】
図１から次の状態に動作が進んだ図９では、液晶パネル２は、位置Ｐ３に配置され、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２によって、その周縁部において保持されている。その過程では、先ず吸着パッド１１に吸引力が導かれ、組付ハンドＨ１によって液晶パネル２が吸着把持される。そして、組付ロボットＲ１が、組付ハンドＨ１を水平方向および鉛直方向に移動させるように駆動されることによって、液晶パネル２が位置Ｐ３に水平に配置される。また、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２は、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２を所定の位置まで移動させるように駆動される。これにより、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２が、位置Ｐ３に配置される液晶パネル２をその下面側周縁部において保持することができる位置に配置されている。ここで、位置Ｐ３とは、位置Ｐ２に配置されたバックライトユニット３の組付部に対向する位置であり、位置Ｐ３に配置されている液晶パネル２を鉛直方向下方に移動させることによって、前記組付部に液晶パネル２を組付けることができる位置である。また位置Ｐ３に配置された液晶パネル２と、位置Ｐ２に配置されたバックライトユニット３とは互いに平行になるように、それぞれの位置において水平に保持されている。液晶パネル２が位置Ｐ３に配置されると、吸着パッド１１に導かれていた吸引力が停止され、液晶パネル２は吸着把持されている状態から解放される。
【００６２】
バックライト搬送コンベア５は、バックライトユニット３が予め定める位置Ｐ２まで搬送されたところで、駆動が停止されている。すなわち、バックライトユニット３は、位置Ｐ２に配置された状態で、バックライト搬送コンベア５によって保持されている。剥離ロボットＲ３は、位置Ｐ３に配置されている液晶パネル２から下面側の保護フィルム２７ｂを剥離するために、剥離ハンドＨ３を保護フィルム２７ｂの一角部近傍まで移動させている。このとき、剥離ハンドＨ３は、アームＦ３ａの鉛直上方に配置されている。
【００６３】
図９から次の状態に動作が進んだ図１０では、液晶パネル２から保護フィルム２７ｂが剥離された状態が示されている。その過程では、先ず保持ハンドＨ２１，Ｈ２２に備えられる吸着パッド３３に吸引力が導かれ、液晶パネル２が位置Ｐ３において固定される。そして、剥離ロボットＲ３が、剥離ハンドＨ３のローラ４１を保護フィルム２７ｂの一角部に当接させ、剥離ハンドＨ３を液晶パネル２の対角線方向に移動させて保護フィルム２７ｂを初期剥離する。さらに、保護フィルム２７ｂの一角部を挟持してから、剥離ハンドＨ３を図８に示すような剥離軌道Ｋ１およびＫ２に沿って移動させることによって、保護フィルム２７ｂが液晶パネル２から剥離される。剥離された保護フィルム２７ｂは、剥離ロボットＲ３によって、図示しない廃棄ボックスまで搬送されて廃棄される。そして、剥離ロボットＲ３は、剥離ハンドＨ３を、フレーム構造体６から外方へ退避した位置へ配置する。
【００６４】
図１０から次の状態に動作が進んだ図１１では、液晶パネル２がバックライトユニット３に組み付けられた状態が示されている。その過程では、先ず吸着パッド３３に導かれていた吸引力が停止され、液晶パネル２は吸着固定されている状態から解放される。そして、液晶パネル２の上面側の保護フィルム２７ａに当接するように配置されている組付ハンドＨ１に備えられる吸着パッド１１に再び吸引力が導かれ、組付ハンドＨ１によって液晶パネル２が吸着把持される。このとき、保護フィルムが剥離されていない液晶パネル２の上面側において吸着把持されるので、液晶パネル２をバックライトユニット３に組付ける際に、偏光板２６ａと吸着パッド１１とが直接接触することがないため、偏光板２６ａに傷が付くことを防止することができる。
【００６５】
また、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２の下部には、図示しない撮像装置が設けられており、位置Ｐ３において液晶パネル２を保持している際に、撮像装置によって、位置Ｐ２に配置されているバックライトユニット３の正確な位置が検出されている。撮像装置は、たとえばカメラなどによって実現される。このように撮像装置を用いてバックライトユニット３の位置を検出することで、バックライトユニット３がバックライト搬送コンベア５によって搬送される際に位置ずれを生じていても、撮像装置による検出結果に基づいて、液晶パネル２をバックライトユニット３の嵌合部に精度よく組付けることが出来る。また、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２の下部に撮像装置を設けることによって、位置Ｐ３の上方であって位置Ｐ３に近接した場所から位置Ｐ３に配置されているバックライトユニット３を撮像することが出来るので、バックライトユニット３の正確な位置を検出することが出来る。
【００６６】
液晶パネル２が組付ハンドＨ１によって吸着把持された後、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２は、液晶パネル２と干渉しないように保持ハンドＨ２１，Ｈ２２をフレーム構造体６から外方へ退避させるように移動させる。そして、組付ロボットＲ１は、前述する撮像装置による検出結果に基づいて、組付ハンドＨ１を鉛直下方に移動させ、バックライトユニット３の嵌合部へ液晶パネル２を組付ける。このとき、組付ロボットＲ１は、前記嵌合部に液晶パネル２の端部をひっかけながら組付動作を行う。これにより、液晶パネル２をバックライトユニット３の嵌合部に載置して組付けることができる。
【００６７】
このように、本実施の形態のモジュール組立装置１は、バックライトユニット３に対向する側の液晶パネル２の表面に貼着されている保護フィルム２７ｂを剥離し、液晶パネル２を面方向に垂直な方向（本実施の形態では鉛直下方向）に移動させてバックライトユニット３に組付けるので、液晶パネル２をバックライトユニット３に組付ける際に、液晶パネル２を反転させることなく、液晶パネル２を直線的にかつ最短距離で移動させることができるので、組付に必要な作業スペースを低減することが出来る。また、液晶パネル２を最短距離で移動させてバックライトユニット３に組付けることによって、組付のために要する液晶パネル２の移動量を低減させることができるので、保護フィルム２７ｂが剥離された液晶パネル２の表面に対し、塵埃が付着する可能性を可及的に低減することが出来る。
【００６８】
また、本実施の形態のモジュール組立装置１は、液晶パネル２およびバックライトモジュール３を水平に配置し、下面側の保護フィルム２７ｂが剥離された液晶パネル２を鉛直下方向に移動させて組付けるように構成されているので、上方から下方に重力に従って下降する塵埃が保護フィルム２７ｂ剥離後の液晶パネル２の表面に付着することを効果的に防止することが出来る。
【００６９】
その後、剥離ロボットＲ３は、液晶パネル２の上面側に貼着されている保護フィルム２７ａを剥離するために、液晶パネル２と干渉しないようにフレーム構造体６から外方へ退避した位置で、剥離ハンドＨ３を１８０度反転させている。
【００７０】
図１１から次の状態に動作が進んだ図１２では、次に処理すべき液晶パネル２がパレット４ａに載置された状態で矢符Ａ方向に搬送されて、位置Ｐ１に配置されている。さらに、組付ハンドＨ１は、組付ロボットＲ１によって、組付ハンドＨ１に備えられる吸着パッド１１が、位置Ｐ１に配置された液晶パネル２に貼着されている保護フィルム２７ａに所定の位置で当接するように配置される。
【００７１】
剥離ロボットＲ３は、バックライトユニット３に組み付けられた液晶パネル２から上面側の保護フィルム２７ａを剥離するために、剥離ハンドＨ３を保護フィルム２７ａの一角部近傍まで移動させている。このとき、剥離ハンドＨ３は、アームＦ３ａの鉛直下方に配置されている。
【００７２】
図１２から次の状態に動作が進んだ図１３では、液晶パネル２から保護フィルム２７ａが剥離された状態が示されている。その過程では、剥離ロボットＲ３が、剥離ハンドＨ３のローラ４１を保護フィルム２７ａの一角部に当接させ、剥離ハンドＨ３を液晶パネル２の対角線方向に移動させて保護フィルム２７ａを初期剥離する。さらに、保護フィルム２７ａの一角部を挟持してから、剥離ハンドＨ３を図８に示すような剥離軌道Ｋ１およびＫ２に沿って移動させることによって、保護フィルム２７ａが液晶パネル２から剥離される。剥離された保護フィルム２７ａは、剥離ロボットＲ３によって、図示しない廃棄ボックスまで搬送されて廃棄される。そして、剥離ロボットＲ３は、剥離ハンドＨ３を、フレーム構造体６から外方へ退避した位置へ配置する。
【００７３】
このように液晶パネル２がバックライトユニット３に組み付けられた後に、液晶パネル２から保護フィルム２７ａを剥離しているので、塵埃付着の可能性を可及的に低減させることができる。
【００７４】
図１３に示されている状態から再び図１に示されている状態に、モジュール組立装置１の動作は進行する。このように、本実施の形態のモジュール組立装置１は、液晶パネル２を反転することなく、また液晶パネル２の移動距離を短くして、液晶パネル２とバックライトユニット３を組付けることを可能として、生産性を向上させている。
【００７５】
図１４は、静電気除去器５１が備えられている構成の保持ハンドＨ２１を概略的に示す側面図である。液晶パネル２から保護フィルム２７を剥離するときに剥離帯電による静電気が発生してしまう。そこで、図１４に示すように、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２の下部に静電気除去器５１を設けることによって、保護フィルム２７の剥離によって発生した静電気を除電することができる。したがって、保護フィルム２７の剥離時の帯電量を低減することができ、液晶パネル２に備えられる電子部品などが剥離帯電によって静電破壊することを防止することができる。このような静電気除去器５１は、除電効果は低減してしまうが、モジュール組立装置１の周辺に設置しても良い。
【００７６】
以下、図１５〜図２０を用いて、本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａによる保護フィルム２７の剥離および液晶パネル２とバックライトユニット３の組付け処理について説明する。図１５〜図２０は、本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａの動作状態を示す図であり、各図において、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。本実施の形態モジュール組立装置１ａは、保護フィルム２７を剥離するために剥離ハンドＨ３１，Ｈ３２をそれぞれ備えた２台の剥離ロボットＲ３１，Ｒ３２が設けられる点を除いては、前述したモジュール組立装置１と同様に構成されるため、同一の構成については同一の参照符号を付し、重複する説明を省略する。
【００７７】
先ず剥離ロボットＲ３１，Ｒ３２の構成について説明する。剥離ロボットＲ３１と剥離ロボットＲ３２とは同一の構成を有し、いずれも前述する剥離ロボットＲ３において関節Ｇ３ｂがなくなり、アームＦ３ａとアームＦ３ｂとが一体的に連なった構成となっている。したがって、剥離ロボットＲ３１，Ｒ３２は、鉛直軸線まわりの３つの旋回自由度および鉛直方向の１つの直動自由度を持たせた４自由度の水平多関節ロボットとして構成されている。剥離ロボットＲ３１，Ｒ３２は、このような構成に限定されることなく、たとえば６軸または７軸垂直多関節ロボットによって構成されても良い。また、剥離ハンドＨ３１，Ｈ３２は、いずれも前述する剥離ハンドＨ３と同様に構成される。
【００７８】
このように構成される剥離ロボットＲ３１，Ｒ３２は、フレーム構造体６に上下方向に沿って並べて取り付けられ、剥離ロボットＲ３１は位置Ｐ３の高さよりもやや低い位置に設けられ、剥離ロボットＲ３２は位置Ｐ２の高さよりもやや高い位置に設けられる。剥離ロボットＲ３１は、剥離ロボットＲ３２よりも上方に設けられている。また、剥離ハンドＨ３１は、剥離ロボットＲ３１の先端アームよりも鉛直上方に備えられ、剥離ハンドＨ３２は、剥離ロボットＲ３２の先端アームよりも鉛直下方に備えられる。このような構成により、剥離ロボットＲ３１および剥離ハンドＨ３１によって位置Ｐ３に配置された液晶パネル２の下面側の保護フィルム２７ｂを剥離し、剥離ロボットＲ３２および剥離ハンドＨ３２によって位置Ｐ３においてバックライトユニット３に組み付けられた液晶パネル２の上面側の保護フィルム２７ａを剥離することができる。
【００７９】
以下、本実施の形態のモジュール組立装置１ａの動作について、図１５〜図２０を参照して説明を行うが、剥離ロボットＲ３１，Ｒ３２を除く残余の構成の動作は、図１および図９〜図１３を参照して説明したモジュール組立装置１における動作と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００８０】
図１５に示す状態を初期状態として説明する。液晶パネル２は、位置Ｐ１において水平に配置されている。バックライト搬送コンベア５は、パレット５ａに載置されたバックライトユニット３を矢符Ｂ方向に沿って搬送するように駆動されている。組付ハンドＨ１は、組付ハンドＨ１に備えられる吸着パッド１１が、位置Ｐ１に配置された液晶パネル２に貼着されている保護フィルム２７ａに所定の位置で当接するように配置されている。保持ハンドＨ２１，Ｈ２２および剥離ハンドＨ３１，Ｈ３２は、液晶パネル２と干渉しないようにフレーム構造体６から外方へ退避している。
【００８１】
図１５から次の状態に動作が進んだ図１６では、液晶パネル２は、位置Ｐ３において水平に配置され、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２によって、その周縁部において保持されている。また、バックライトユニット３は、位置Ｐ２において水平に配置された状態で、バックライト搬送コンベア５によって保持されている。剥離ロボットＲ３１は、位置Ｐ３に配置されている液晶パネル２から下面側の保護フィルム２７ｂを剥離するために、剥離ハンドＨ３１を保護フィルム２７ｂの一角部近傍まで移動させている。このとき、剥離ハンドＨ３２は、依然としてフレーム構造体６から外方へ退避している。
【００８２】
図１６から次の状態に動作が進んだ図１７では、剥離ハンドＨ３１によって、液晶パネル２から保護フィルム２７ｂが剥離された状態が示されている。その過程では、先ず保持ハンドＨ２１，Ｈ２２に備えられる吸着パッド３３に吸引力が導かれ、液晶パネル２が位置Ｐ３において固定される。そして、剥離ロボットＲ３１が、剥離ハンドＨ３１のローラ４１を保護フィルム２７ｂの一角部に当接させ、剥離ハンドＨ３１を液晶パネル２の対角線方向に移動させて保護フィルム２７ｂを初期剥離する。さらに、保護フィルム２７ｂの一角部を挟持してから、剥離ハンドＨ３１を図８に示すような剥離軌道Ｋ１およびＫ２に沿って移動させることによって、保護フィルム２７ｂが液晶パネル２から剥離される。剥離された保護フィルム２７ｂは、剥離ロボットＲ３１によって、図示しない廃棄ボックスまで搬送されて廃棄される。そして、剥離ロボットＲ３１は、剥離ハンドＨ３１を、フレーム構造体６から外方へ退避した位置へ配置する。このとき、剥離ハンドＨ３２は、依然としてフレーム構造体６から外方へ退避している。
【００８３】
図１７から次の状態に動作が進んだ図１８では、液晶パネル２がバックライトユニット３に組み付けられた状態が示されている。剥離ハンドＨ３１，Ｈ３２は、液晶パネル２と干渉しないようにフレーム構造体６から外方へ退避している。
【００８４】
図１８から次の状態に動作が進んだ図１９では、次に処理すべき液晶パネル２がパレット４ａに載置された状態で矢符Ａ方向に搬送されて、位置Ｐ１に配置されている。さらに、組付ハンドＨ１は、組付ロボットＲ１によって、組付ハンドＨ１に備えられる吸着パッド１１が、位置Ｐ１に配置された液晶パネル２に貼着されている保護フィルム２７ａに所定の位置で当接するように配置される。
【００８５】
剥離ロボットＲ３２は、バックライトユニット３に組み付けられた液晶パネル２から上面側の保護フィルム２７ａを剥離するために、剥離ハンドＨ３２を保護フィルム２７ａの一角部近傍まで移動させている。このとき、剥離ハンドＨ３１は、依然としてフレーム構造体６から外方へ退避している。
【００８６】
図１９から次の状態に動作が進んだ図２０では、液晶パネル２から保護フィルム２７ａが剥離された状態が示されている。その過程では、剥離ロボットＲ３２が、剥離ハンドＨ３２のローラ４１を保護フィルム２７ａの一角部に当接させ、剥離ハンドＨ３２を液晶パネル２の対角線方向に移動させて保護フィルム２７ａを初期剥離する。さらに、保護フィルム２７ａの一角部を挟持してから、剥離ハンドＨ３２を図８に示すような剥離軌道Ｋ１およびＫ２に沿って移動させることによって、保護フィルム２７ａが液晶パネル２から剥離される。剥離された保護フィルム２７ａは、剥離ロボットＲ３２によって、図示しない廃棄ボックスまで搬送されて廃棄される。そして、剥離ロボットＲ３２は、剥離ハンドＨ３２を、フレーム構造体６から外方へ退避した位置へ配置する。
【００８７】
このように、剥離ハンドＨ３１を備えた剥離ロボットＲ３１と剥離ハンドＨ３２を備えた剥離ロボットＲ３２とを設けることによって、剥離ロボットＲ３１によって位置Ｐ３に配置されている液晶パネル２の保護フィルム２７ｂの剥離が行われている時に、剥離ロボットＲ３２によって位置Ｐ２においてバックライトユニット３に組み付けられた液晶パネル２の保護フィルム２７ａの剥離を行うことが出来るので、剥離ロボットを１台のみ設ける場合と比較して、剥離のための待ち時間を無くすことが出来るので、生産性を向上させることが出来る。また、このように２台の剥離ロボットＲ３１，Ｒ３２および剥離ハンドＨ３１，Ｈ３２によって、位置Ｐ３に配置されている液晶パネル２の保護フィルム２７ｂと位置Ｐ２に配置されている液晶パネル２の保護フィルム２７ａとを同時に剥離するように制御すれば、剥離された２枚の保護フィルム２７ａ，２７ｂの粘着面同士を貼り合せながら剥離することが可能となる。このように剥離することによって、剥離後の保護フィルムが装置に不所望に付着してしまうことを防止して廃棄することができる。
【００８８】
上記の実施例におけるモジュール組立装置１，１ａは、その構成の一例を示したものであって、ロボットの種類について限定するものでなく、またロボットの配置や固定方法についても限定するものでもなく、また基板やワークの配置や供給方法や取扱い方についても限定するものでもないことを付記しておく。また、上記の実施例における説明では、基板とワークを液晶パネル２とバックライトユニット３として説明を行っているが、本発明においては基板とワークの組み合わせを限定するものではないことを付記しておく。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の一形態のモジュール組立装置１の構成を示す図であり、第１の動作状態を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図２】液晶パネル２の一例を示す断面図である。
【図３】本実施の形態のモジュール組立装置１に用いられる組付ロボットＲ１の構成を概略的に示す斜視図である。
【図４】本実施の形態のモジュール組立装置１に用いられる保持ロボットＲ２１の構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】液晶パネル２が保持ハンドによって保持されている状態の一部を簡略化して示す概略断面図である。
【図６】液晶パネル２が載置部材３２に載置されている状態を簡略化して示す平面図であり、（ａ）はサイズの大きな液晶パネル２ａの場合を示す図であり、（ｂ）はサイズの小さな液晶パネル２ｂの場合を示す図である。
【図７】本実施の形態のモジュール組立装置１に用いられる剥離ロボットＲ３の構成を概略的に示す斜視図である。
【図８】保護フィルム２７の一角部を挟持した剥離ハンドＨ３の移動経路を示す図である。
【図９】本実施の形態のモジュール組立装置１の第２の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１０】本実施の形態のモジュール組立装置１の第３の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１１】本実施の形態のモジュール組立装置１の第４の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１２】本実施の形態のモジュール組立装置１の第５の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１３】本実施の形態のモジュール組立装置１の第６の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１４】静電気除去器５１が備えられている構成の保持ハンドＨ２１を概略的に示す側面図である。
【図１５】本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａの第１の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１６】本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａの第２の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１７】本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａの第３の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１８】本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａの第４の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１９】本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａの第５の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図２０】本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａの第６の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１，１ａ モジュール組立装置
２ 液晶パネル
３ バックライトユニット
４ パネル搬送コンベア
５ バックライト搬送コンベア
６ フレーム構造体
２６ａ，２６ｂ 偏光板
２７ａ，２７ｂ 保護フィルム
５１ 静電気除去器
Ｈ１ 組付ハンド
Ｈ３，Ｈ３１，Ｈ３２ 剥離ハンド
Ｈ２１，Ｈ２２ 保持ハンド
Ｒ１ 組付ロボット
Ｒ３，Ｒ３１，Ｒ３２ 剥離ロボット
Ｒ２１，Ｒ２２ 保持ロボット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚み方向両側の表面に保護フィルムが貼着されている基板から保護フィルムを剥離し、前記基板とワークとを組付けるモジュール組立装置およびモジュール組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の電子デバイスに関係する基板においては、半導体基板のように表面に超微細な電気配線を形成したり、液晶パネル基板のように高解像度の映像の表示を可能にしたりしており、その取扱いは非常に注意を払う必要がある。従来から、基板の表面における微細な擦傷および塵埃の付着などによる基板の品位の低下を防止する必要がある場合には、基板の表面を保護するために保護フィルムが貼着されていた。
【０００３】
しかし、このような保護フィルムは、不必要となった場合には、基板の表面から剥離しなければならない。たとえば、液晶パネルを搭載する液晶テレビを製造する工程においては、液晶パネルの表面に貼着された保護フィルムが製品としての液晶テレビには不必要であることから、液晶パネルの表面から保護フィルムを剥離する工程が必ず存在する。また、このような保護フィルムの剥離は、液晶パネルをバックライトに搭載する前に行われる。（たとえば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９５７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１によれば、保護フィルムが剥離された後の液晶パネルをバックライトなどに組付ける際に、液晶パネルを１８０度反転させる動作と、液晶パネルを水平方向および垂直方向に移動させる動作が含まれている。このような動作によって、保護フィルム剥離後の液晶パネルの移動距離が増大することは、液晶パネル表面への塵埃の付着の可能性を高めることになる。すなわち、液晶パネルの品質低下の可能性を高めることになるという問題がある。
【０００６】
また、保護フィルムが剥離された後の液晶パネルを複数の方向に移動させることに伴って、広い作業スペースの確保が必要となるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、基板から保護フィルムを剥離し、保護フィルム剥離後の基板をワークに組付ける際に、可及的に基板の移動量を低減させ、塵埃付着の可能性の低減および作業スペースの低減を実現するモジュール組立装置およびモジュール組立方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、厚み方向の両側の表面に保護フィルムが貼着されている基板を保持する基板保持手段と、
保護フィルムの端部を保持するフィルム保持部と、フィルム保持部を少なくとも基板の表面に沿う方向に移動させる移動部とを有する剥離手段と、
基板が載置されるワークを、基板保持手段によって予め定める保持位置において保持される基板の一方の表面と対向するように、予め定める配置位置に配置するワーク配置手段と、
保持位置に保持される基板および配置位置に配置されるワークのうち少なくともいずれか一方を互いに近接する方向に移動させる組付手段と、
基板の一方および他方の表面から保護フィルムを剥離するように剥離手段を制御し、基板とワークとを組付けるように組付手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とするモジュール組立装置である。
【０００９】
また本発明は、前記制御手段は、ワークに対向する側の基板の表面に貼着されている保護フィルムを、ワークに対向しない側の前記基板の表面に貼着されている保護フィルムよりも先に剥離するように剥離手段を制御することを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記剥離手段によってワークに対向する側の基板の表面に貼着されている保護フィルムを前記基板の表面から剥離した後に、前記組付手段は、前記保護フィルムを剥離した基板および前記配置位置に配置されるワークのうち少なくともいずれか一方を、基板の面方向に垂直な方向に移動させて、基板とワークとを組付けることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記ワーク配置手段は、ワークを保持するワーク保持部を有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記基板保持手段および前記ワーク配置手段は、保持位置に保持される基板と配置位置に配置されるワークとが互いに平行になるように、基板およびワークをそれぞれ保持することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記基板保持手段および前記ワーク配置手段は、基板およびワークをそれぞれ水平に保持し、前記組付手段は、基板を鉛直方向に移動させることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記組付手段は、ワークに対向する側とは反対側において基板を保持して基板を移動させることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記組付手段は、多関節ロボットを具備することを特徴とする。
また本発明は、前記剥離手段は、多関節ロボットを具備することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記基板保持手段は、多関節ロボットを具備することを特徴とする。
また本発明は、前記基板保持手段は、２台の多関節ロボットを具備し、各多関節ロボットにはＬ字状の保持ハンドが設けられることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記剥離手段は、フィルム保持部および移動部をそれぞれ２台ずつ備えることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記ワーク配置手段によって予め定める配置位置に配置されたワークの位置を検出するワーク位置検出手段が、前記基板保持手段の下部に設けられることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、基板から保護フィルムを剥離する際に発生する静電気を除去するための除電手段をさらに具備することを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、厚み方向の両側の表面に保護フィルムが貼着された基板を保持し、前記基板の一方の表面から保護フィルムを剥離する工程と、
保護フィルムが剥離された側の基板の一方の表面に対向する位置にワークを配置する工程と、
前記基板を、前記基板の他方の表面で保持し、基板の面方向に垂直な方向に移動させて前記ワークに組付ける工程と、
ワークに組み付けられた基板の他方の表面から保護フィルムを剥離する工程とを含むことを特徴とするモジュール組立方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、基板保持手段によって保持されている基板に対し、フィルム保持部によって基板に貼着されている保護フィルムの端部を保持させ、移動部によって保護フィルムの端部を保持したフィルム保持部を移動させることによって、基板から保護フィルムを剥離することが出来る。また、基板とワークとを組み付けて構成されるモジュールには保護フィルムが不要であることから、組付ける前に剥離すべき一方の保護フィルムを剥離手段によって剥離することによって、基板とワークとを組付けることができる。
【００２２】
基板が載置されることによって組み付けられるワークは、基板保持手段によって予め定める保持位置において保持される基板の一方の表面と対向するように、予め定める配置位置に配置される。したがって、ワーク配置手段によって配置位置に配置されるワークに対向する側の基板の表面から剥離手段によって保護フィルムを剥離しておくことによって、組付手段によって基板およびワークの少なくともいずれか一方を互いに近接する方向に沿って移動させることで、基板とワークとを組み付けることができる。
【００２３】
このように基板とワークとを組付ける際に、基板を反転させることなく、基板を直線的にかつ最短距離で移動させることができるので、組付に必要な作業スペースを低減することが出来る。また、最短距離で移動させて基板とワークとを組付けることによって、組付のために要する基板およびワークの移動量を低減させることができるので、保護フィルムが剥離された基板の表面に対し、塵埃が付着する可能性を可及的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明の実施の一形態のモジュール組立装置１の構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。本実施の形態のモジュール組立装置１は、保護フィルムが厚み方向の両表面に貼着されている液晶パネルから保護フィルムを剥離する処理と、液晶パネルをバックライトユニットへ組付ける処理とを自動的に行うための装置である。
【００２５】
図２は、液晶パネル２の一例を示す断面図である。液晶パネル２は、その厚み方向から見て矩形状に形成されている。詳細な構成を説明すると、ガラス基板などの光透過基板２０ａ，２０ｂの一方の表面に所定の形状の電極２１ａ，２１ｂが形成され、このような２枚の光透過基板２０ａ，２０ｂを前記電極２１ａ，２１ｂが形成された面同士を向かい合わせた状態で、基板間の距離がその向かい合った面に亘って均一となるようにスペーサ２２を介在させ、シール２４によって平行に貼り合わせられる。そして、この基板間に液晶材料２３が封入される。さらに、光透過基板２０ａ，２０ｂの電極２１ａ，２１ｂが形成された面と反対側の面にそれぞれ偏光板２６ａ，２６ｂが貼り付けられることによって、液晶パネル２は形成されている。このような構成に、カラー表示を可能にするためのカラーフィルタ２５、たとえばＲＧＢ(Red Green Blue)のフィルタなどが設けられても良い。
【００２６】
さらに、偏光板２６ａ，２６ｂの表面には、偏光板２６ａ，２６ｂの表面の損傷および偏光板２６ａ，２６ｂの表面への塵埃の付着に起因する液晶パネル２の品質の低下を防止するために、矩形状の保護フィルム２７ａ，２７ｂ（以下、総称する場合には保護フィルム２７と記す）がそれぞれ貼着されている。保護フィルム２７は、厚み方向の一表面側に粘着性を有する粘着層が形成されており、この粘着層を介して偏光板の表面に貼着されている。なお、以降の説明において、保護フィルム２７ａが貼着されている側が液晶パネル２の上面側であるものとして説明する。
【００２７】
バックライトユニット３は、その厚み方向の一方側において、組み付けられる液晶パネル２に対応する大きさを有する嵌合部が形成されており、この嵌合部と液晶パネル２の表面とを対向させた状態で、液晶パネル２をバックライトユニット３の厚み方向に沿って、すなわち液晶パネル２の面方向に垂直な方向に沿って移動させることによって、液晶パネル２がバックライトユニット３の嵌合部に組み付けられる。このとき、嵌合部と対向していた液晶パネル２の表面からは、その組付前に不要な保護フィルムが剥離されている。液晶パネル２から両表面に貼着されている保護フィルム２７の剥離、および液晶パネル２のバックライトユニット３への組み付けによって、液晶表示モジュールが組み立てられる。
【００２８】
以下、図１を参照して、モジュール組立装置１について説明する。本実施の形態のモジュール組立装置１は、パネル供給コンベア４と、バックライト供給コンベア５と、組付ロボットＲ１と、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２と、剥離ロボットＲ３と、図示しない制御装置を含んで構成される。この制御装置によって、モジュール組立装置１における各構成要素の動作が制御される。
【００２９】
パネル供給コンベア４は、パレット式の搬送機構であり、パネル供給コンベア４の上部が矢符Ａ方向に駆動するように構成されており、制御装置によってパネル供給コンベアの駆動および停止が制御される。液晶パネル２は、パネル供給コンベア４の上部に取り付けられたパレット４ａに載置された状態で、パネル供給コンベア４が駆動することによって矢符Ａ方向に搬送され、予め定める位置Ｐ１に配置される。
【００３０】
バックライト供給コンベア５は、パレット式の搬送機構であり、バックライト供給コンベア５の上部が矢符Ｂ方向に駆動するように構成されており、制御装置によってバックライト供給コンベア５の駆動および停止が制御される。バックライトユニット３は、バックライト供給コンベア５の上部に取り付けられたパレット５ａに上載されて保持された状態で、バックライト供給コンベア５が駆動することによって矢符Ｂ方向に搬送され、予め定める位置Ｐ２に配置される。
【００３１】
組付ロボットＲ１と、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２と、剥離ロボットＲ３はそれぞれフレーム構造体６に固定して設けられる。フレーム構造体６は、水平な床７に固定して設けられ、位置Ｐ２を囲うように配置される。
【００３２】
図３は、本実施の形態のモジュール組立装置１に用いられる組付ロボットＲ１の構成を概略的に示す斜視図である。組付ロボットＲ１は、組付ハンドＨ１を鉛直軸線Ｊ１ａまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ１ａと、関節Ｇ１ａを介して組付ハンドＨ１が連結されるアームＦ１ａを鉛直軸線Ｊ１ｂまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ１ｂと、関節Ｇ１ｂを介してアームＦ１ａが連結されるアームＦ１ｂを鉛直軸線Ｊ１ｃまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ１ｃと、関節Ｇ１ｃを介してアームＦ１ｂが連結されるアームＦ１ｃを鉛直軸線Ｊ１ｄに沿ってＣ１方向（鉛直上方向）およびＣ２方向（鉛直下方向）に直動駆動させる駆動機構を備える駆動部Ｇ１ｄとを含み、関節Ｇ１ａ〜Ｇ１ｃの各駆動機構を制御することによって組付ハンドＨ１を水平方向に駆動させることができ、駆動部Ｇ１ｄの駆動機構を制御することによって組付ハンドＨ１を鉛直方向（上下方向）に駆動させることができる。この各駆動機構の制御は、制御装置によって行われる。このような組付ロボットＲ１は、取付部Ｆ１ｄを介してフレーム構造体６に取り付けられる。また、組付ロボットＲ１は、フレーム構造体６において、位置Ｐ１に近接する位置に配置される。
【００３３】
このように組付ロボットＲ１は、鉛直軸線まわりの３つの旋回自由度および鉛直方向の１つの直動自由度を持たせた４自由度の水平多関節ロボットとして構成されている。組付ロボットＲ１は、このような構成に限定されることなく、たとえば６軸または７軸垂直多関節ロボットによって構成されても良い。
【００３４】
組付ハンドＨ１について説明する。組付ハンドＨ１は、複数（本実施の形態では１０）の吸着パッド１１が水平方向に沿ってそれぞれ適度に間隔をあけて、吸着面が下方を臨むように取付金具１３を介してフレーム１２に取り付けられて構成されている。各吸着パッド１１は、吸着用エア回路（図示せず）に接続されており、個別に吸引力が導かれることによって、適度な吸引力により液晶パネル２を吸着把持することができるように構成されている。組付ハンドＨ１は、このような構成に限定されることなく、たとえば粘着性を有する粘着層が形成された粘着部材を含み、粘着によって液晶パネル２を把持することができるように構成されても良い。
【００３５】
本実施の形態では、このように吸着パッド１１に吸着させることによって液晶パネル２を把持するように組付ハンドＨ１が構成されているので、吸着パッド１１に吸引力を導くことによって容易に液晶パネル２を把持することができ、また吸着パッド１１に導かれた吸引力を停止することによって容易に液晶パネル２を把持状態から開放することができる。このような吸引力を導入および停止する制御は、電磁弁の開閉および空圧源の制御などによって容易に実現することができる。
【００３６】
組付ロボットＲ１および組付ハンドＨ１は、このように構成されていることによって、パネル供給コンベア４によって位置Ｐ１に配置されている液晶パネル２の上面を吸着把持して、後述する予め定める位置Ｐ３まで搬送することができる。また、位置Ｐ３において保護フィルム２７ｂが剥離された液晶パネル２の上面を吸着把持して、バックライト供給コンベア５によって位置Ｐ２に配置されているバックライトユニット３の嵌合部まで搬送して、前記嵌合部に液晶パネル２を嵌合させることによって、液晶パネル２をバックライトユニット３に組付けることができる。
【００３７】
また、組付ロボットＲ１は、前述するように多関節ロボットによって構成されているので、液晶パネル２を所定の位置まで搬送する際に、他のロボットおよび周囲の構造物と干渉しないように各アームの駆動を制御して確実に液晶パネル２を搬送することができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、組付手段として、１台の組付ロボットＲ１に１つの組付ハンドＨ１が備えられて構成されているが、複数の組付ロボットＲ１をフレーム構造体６に配置して各組付ロボットＲ１に組付ハンドＨ１をそれぞれ備えるように構成し、各組付ロボットＲ１を協調制御するようにしても良いし、１台の組付ロボットＲ１に複数の組付ハンドＨ１を備えるように構成しても良い。あるいは、本実施の形態に用いられている組付ハンドＨ１に設けられる吸着パッド１１の配置位置の間隔を広くする、または吸着パッド１１のサイズを大きくするなどの設計変更を行って構成しても良い。このように構成することによって、複数の液晶パネル２のサイズに対応することが可能となる。
【００３９】
図４は、本実施の形態のモジュール組立装置１に用いられる保持ロボットＲ２１の構成を概略的に示す斜視図である。なお、本実施の形態では、２台の保持ロボットＲ２１，Ｒ２２が用いられているが、保持ロボットＲ２１と保持ロボットＲ２２とは、フレーム構造体６への取付位置が異なるのみで、同一に構成されているため代表して保持ロボットＲ２１について説明を行い、重複する説明を避ける。
【００４０】
保持ロボットＲ２１は、保持ハンドＨ２１を鉛直軸線Ｊ２１ａまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ２１ａと、関節Ｇ２１ａを介して保持ハンドＨ２１が連結されるアームＦ２１ａを鉛直軸線Ｊ２１ｂまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ２１ｂと、関節Ｇ２１ｂを介してアームＦ２１ａが連結されるアームＦ２１ｂを鉛直軸線Ｊ１ｃまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ２１ｃとを含み、関節Ｇ２１ａ〜Ｇ２１ｃの各駆動機構を制御することによって保持ハンドＨ１を水平方向に駆動させることができる。この各駆動機構の制御は、制御装置によって行われる。このような保持ロボットＲ２１は、取付部Ｆ２１ｄを介してフレーム構造体６に取り付けられる。
【００４１】
このように保持ロボットＲ２１，Ｒ２２は、鉛直軸線まわりの３つの旋回自由度を持たせた３自由度の水平多関節ロボットとしてそれぞれ構成されている。保持ロボットＲ２１，Ｒ２２は、このような構成に限定されることなく、たとえば６軸または７軸垂直多関節ロボットによって構成されても良い。
【００４２】
保持ハンドＨ２１について説明する。保持ハンドＨ２１は、Ｌ字型の板状部材３２が水平となるように取付部３１に取り付けられ、板状部材３２には、複数（本実施の形態では２０）の吸着パッド３３が、図４に示すように、板状部材３２の一端部側にそれぞれ適度に間隔をあけて、吸着面が上方を臨むように、板状部材３２の上面から上方に突出するように設けられている。各吸着パッド３３は、吸着用エア回路（図示せず）に接続されており、個別に吸引力が導かれることによって、適度な吸引力により液晶パネル２を吸着して固定することができるように構成されている。
【００４３】
このような保持ハンドＨ２１，Ｈ２２をそれぞれ備える保持ロボットＲ２１，Ｒ２２は、図１に示すように、フレーム構造体６において、位置Ｐ３に配置された液晶パネル２の一方の対角線方向に沿って対向するように、かつ位置Ｐ２よりも上方であって床面から同一の高さの位置にそれぞれ配置される。また、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２は、矩形状の液晶パネル２の下面側の４つの周縁辺に沿う各周縁部において液晶パネル２を保持することができるように、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２に設けられる。
【００４４】
図５は、液晶パネル２がその周縁部において保持ハンドによって保持されている状態の一部を簡略化して示す概略断面図である。なお図５では、図２に示される液晶パネル２において、光透過基板２０ａ，２０ｂおよび光透過基板２０ａ，２０ｂの間に挟まれている構成部分を合わせて光透過基板２０として示している。このように、光透過基板２０の各表面において、偏光板２６ａ，２６ｂが設けられる領域は、光透過基板２０の表面の面積よりも小さい。さらに保護フィルム２７ａ，２７ｂは、各偏光板２６ａ，２６ｂを保護する目的で、偏光板２６ａ，２６ｂと同一の面積を有して、各偏光板２６ａ，２６ｂに対して貼着される。すなわち、光透過基板２０は、各表面において、その周縁部が露出している。図５に示すように、液晶パネル２は、この光透過基板２０の周縁部において、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２に設けられる吸着パッド３３の上に載置され、吸着パッド３３の吸引力が導かれることによって吸着固定される。したがって、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２によって、液晶パネル２をその下面側において保持した場合でも、液晶パネル２の下面側に貼着されている保護フィルム２７ｂを、後述する剥離ロボットＲ３によって剥離することができる。
【００４５】
本実施の形態では、前述するように吸着によって液晶パネル２を固定することができるように保持ハンドＨ２１が構成されているので、吸着パッド３３の上に載置された液晶パネル２から保護フィルム２７ｂを剥離する際に、液晶パネル２が不所望に移動してしまうことを防止することができる。これにより、液晶パネル２が移動することによって保持ハンドＨ２１，Ｈ２２から落下してしまうことを防止することができる。また、位置決めされて位置Ｐ３に配置されている液晶パネル２が変位してしまうことにより、液晶パネル２を位置Ｐ３から位置Ｐ２まで搬送してバックライトユニット３に組付ける際に、位置ずれを起こしてしまって組み付けがうまくいかないという不具合を防止することができる。
【００４６】
保持ロボットＲ２１，Ｒ２２および保持ハンドＨ２１，Ｈ２２は、このように構成されていることによって、組付ロボットＲ１によって位置Ｐ１から搬送された液晶パネル２を予め定める位置Ｐ３において保持することができる。
【００４７】
図６は、液晶パネル２が板状部材３２に載置されている状態を簡略化して示す平面図であり、（ａ）はサイズの大きな液晶パネル２ａの場合を示す図であり、（ｂ）はサイズの小さな液晶パネル２ｂの場合を示す図である。このように、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２が、Ｌ字状の板状部材３２を備えているので、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２の各アームを適当に駆動させることによって、サイズの異なる液晶パネル２について実施する場合でも、段取り替えをする必要がないため、生産性が低下することを回避することができる。また、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２は、前述するように多関節ロボットによって構成されているので、各アームの駆動を制御することによってサイズの異なる液晶パネル２を確実に保持することができる。
【００４８】
本実施の形態では、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２によって液晶パネル２を位置Ｐ３において保持するように構成されているが、他の実施形態では、組付ロボットＲ１によって液晶パネル２を位置Ｐ３において保持するように構成しても良い。このようにすることで、液晶パネル２を位置Ｐ３において保持ロボットＲ２１，Ｒ２２に保持させる工程および位置Ｐ３に保持されている液晶パネル２を嵌合部まで移動させるために再び組付ロボットＲ１に保持させる工程が省略されるため、生産性を向上させることが出来る。
【００４９】
図７は、本実施の形態のモジュール組立装置１に用いられる剥離ロボットＲ３の構成を概略的に示す斜視図である。剥離ロボットＲ３は、剥離ハンドＨ３を後述する軸線Ｊ３ｂに垂直な方向に延びる軸線Ｊ３ａまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ３ａと、関節Ｇ３ａを介して剥離ハンドＨ３が連結されるアームＦ３ａを水平方向に延びる軸線Ｊ３ｂまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ３ｂと、関節Ｇ３ｂを介してアームＦ３ａが連結されるアームＦ３ｂを鉛直軸線Ｊ３ｃまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ３ｃと、関節Ｇ３ｃを介してアームＦ３ｂが連結されるアームＦ３ｃを鉛直軸線Ｊ３ｄまわりに旋回駆動させる駆動機構を備える関節Ｇ３ｄと、関節Ｇ３ｄを介してアームＦ３ｃが連結されるアームＦ３ｄを鉛直軸線Ｊ３ｅに沿ってＤ１方向（鉛直上方向）およびＤ２方向（鉛直下方向）に直動駆動させる駆動機構を備える駆動部Ｇ３ｅとを含み、関節Ｇ３ａ，Ｇ３ｃ，Ｇ３ｄの各駆動機構を制御することによって剥離ハンドＨ３を水平方向に駆動させることができ、駆動部Ｇ３ｅの駆動機構を制御することによって剥離ハンドＨ３を鉛直方向（上下方向）に駆動させることができる。さらに、関節Ｇ３ｂの駆動機構を制御することによって剥離ハンドＨ３を１８０度反転させることができる。すなわち、図７に示される状態の剥離ハンドＨ３は、軸線Ｊ３ａが鉛直方向に延び、かつ剥離ハンドＨ３がアームＦ３ａよりも上方に配置されていることによって、液晶パネル２の下面の保護フィルム２７ｂに対して剥離処理を行うことができる状態であるのに対し、剥離ハンドＨ３を軸線Ｊ３ｂまわりに１８０度反転させることによって、軸線Ｊ３ａが鉛直方向に延び、かつ剥離ハンドＨ３をアームＦ３ａよりも下方に配置させることができるので、液晶パネル２の上面の保護フィルム２７ａに対して剥離処理を行うことができる状態にすることができる。この各駆動機構の制御は、制御装置によって行われる。このような剥離ロボットＲ３は、取付部Ｆ３ｅを介してフレーム構造体６に取り付けられる。
【００５０】
剥離ハンドＨ３について説明する。剥離ハンドＨ３は、軸線Ｊ３ａに垂直な方向に延びる軸線Ｊ３ｆまわりに回転自在に設けられる短尺の円柱状のローラ４１を備え、ローラ４１の外周面には、粘着性を有する粘着層が設けられている。このような粘着層は、液晶パネル２から保護フィルム２７を剥離することを可能とするために、液晶パネル２と保護フィルム２７との間に作用している粘着力よりも強い粘着力を有するように設けられ、たとえば粘着性を有するブチルゴムをローラ４１の外周面に取り付けることによって実現される。
【００５１】
また、剥離ハンドＨ３は、軸線Ｊ３ｆ方向に沿ってローラ４１の両側に、水平方向かつ軸線Ｊ３ｆに垂直な方向に延びる軸線Ｊ３ｇ方向に沿って駆動される可動片４３がそれぞれ設けられ、各可動片４３の駆動方向一方側には固定片４２がそれぞれ設けられる。可動片４３は、駆動装置４４によって前記駆動方向一方側に駆動されたとき、固定片４２と接触するように構成されている。この駆動装置４４の制御は、制御装置によって行われる。
【００５２】
剥離ロボットＲ３および剥離ハンドＨ３は、このような構成によって、ローラ４１の外周面を液晶パネル２に貼着されている保護フィルム２７の一角部に当接させ、剥離ハンドＨ３を軸線Ｊ３ｇ方向に沿って駆動させることによって、ローラ４１が軸線Ｊ３ｆまわりに回転しながら保護フィルム２７の一角部を初期剥離することができる。このとき、固定片４２と可動片４３とは離間した状態にある。そして、可動片４３を固定片４２の方へ駆動させることによって、初期剥離された保護フィルム２７の一角部をローラ４１から剥離するとともに、固定片４２と可動片４３との間に保護フィルム２７を挟持させることができる。そして、剥離ハンドＨ３を、液晶パネル２から離間させて、液晶パネル２の表面の面方向に沿って移動させることによって、保護フィルム２７を剥離することができる。また、前述するように、剥離ハンドＨ３を１８０度反転させることによって、液晶パネル２の上面および下面の保護フィルム２７ａ，２７ｂを剥離することができる。剥離ハンドＨ３は、保護フィルム２７を剥離することが可能であれば良く、このような構成に限定されない。
【００５３】
図８は、保護フィルム２７の一角部を挟持した剥離ハンドＨ３の移動経路を示す図である。位置Ｋ０において剥離ハンドＨ３による保護フィルム２７の初期剥離が行われたとする。すなわち、位置Ｋ０において、剥離ハンドＨ３は保護フィルム２７の一角部を挟持している状態にある。剥離ハンドＨ３は、位置Ｋ０から対向する長辺の略中間部に向かって直線的に移動経路Ｋ１に沿って移動するように制御される。そして、剥離ハンドＨ３が液晶パネル２を臨んでいる領域から外れた領域では、剥離ハンドＨ３は、円弧を描くように移動経路Ｋ２に沿って移動するように制御される。このような移動経路Ｋ１およびＫ２を通って保護フィルム２７を剥離することによって、剥離ハンドＨ３を液晶パネル２の長辺方向または対角線方向に移動させて保護フィルム２７を剥離する場合と比較して、剥離ハンドＨ３の動作範囲を低減し、すなわち保護フィルム２７の剥離に要するスペースを低減することが出来る。また、液晶パネル２から保護フィルム２７を剥離する際には、液晶パネル２において既に保護フィルムが剥離されている部分と未だ保護フィルムが剥離されていない部分との境界である剥離境界部に、保護フィルム２７の剥離に伴う負荷（以下、「剥離負荷」と記す）が作用する。この剥離負荷は、剥離境界部の長さに比例して大きくなる。このような剥離負荷は液晶パネル２の品質を低下させるおそれがあることから、出来る限り剥離負荷が大きくならないようにして剥離することが好ましい。剥離ハンドＨ３を液晶パネル２の短辺方向に移動させて保護フィルム２７を剥離する場合、この剥離負荷が大きくなってしまうことから好ましくない。図８に記載されるような移動経路Ｋ１およびＫ２に沿って剥離ハンドＨ３を移動させて保護フィルム２７を剥離することによって、液晶パネル２に作用する剥離に伴う剥離負荷を低減させるとともに、保護フィルム２７の剥離に要するスペースを低減させることができる。
【００５４】
本実施の形態の剥離ロボットＲ３は、４つの旋回自由度および鉛直方向の１つの直動自由度を持たせた５自由度の水平多関節ロボットとして構成されている。剥離ロボットＲ３は、このような構成に限定されることなく、たとえば６軸または７軸垂直多関節ロボットによって構成されても良い。このように多関節ロボットによって構成されることで、液晶パネル２から保護フィルム２７を剥離する際に、他のロボットおよび周囲の構造物と干渉しないように各アームの駆動を制御して確実に保護フィルム２７を剥離することができる。
【００５５】
本実施の形態のモジュール組立装置１では、上述の説明に記載するように、液晶パネル２は、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２および保持ハンドＨ２１，Ｈ２２によって位置Ｐ２において水平に保持されている。また、バックライトユニット３は、バックライト搬送コンベア５に設けられるパレット５ａに上載されて水平に保持されている。
【００５６】
しかしながら、このような実施の形態に限られず、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２および保持ハンドＨ２１，Ｈ２２は、液晶パネル２を液晶パネル２の厚み方向と水平方向とを一致させて保持するように構成されても良く、このように保持される液晶パネル２に対して、液晶パネル２の一方の表面と対向するようにバックライトユニット３を予め定める配置位置において保持するために、たとえばバックライトユニット３を吸着して保持するように構成しても良い。
【００５７】
また、本実施の形態のモジュール組立装置１では、液晶パネル２を吸着把持して移動するように組付手段が構成されており、保護フィルム２７が剥離された後に液晶パネル２を移動させてバックライトユニット３に組付けるように構成されている。
【００５８】
しかしながら、このような実施の形態に限られず、組付手段はバックライトユニット３を移動させて、液晶パネル２とバックライトユニット３とを組付けるように構成されても良い。さらには、液晶パネル２とバックライトユニット３の両方を互いに近接する方向に移動させるように、組付手段が構成されても良い。
【００５９】
以下、図１および図９〜図１３を用いて、本実施の形態のモジュール組立装置１による保護フィルム２７の剥離および液晶パネル２とバックライトユニット３との組付け処理について説明する。図１および図９〜図１３は、本実施の形態のモジュール組立装置１の動作状態を示す図であり、各図において、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【００６０】
図１に示す状態を初期状態として説明する。液晶パネル２は、位置Ｐ１において水平に配置されている。バックライト搬送コンベア５は、パレット５ａに載置されたバックライトユニット３を矢符Ｂ方向に沿って搬送するように駆動されている。組付ハンドＨ１は、組付ハンドＨ１に備えられる吸着パッド１１が、位置Ｐ１に配置された液晶パネル２に貼着されている保護フィルム２７ａに所定の位置で当接するように配置されている。ここで、所定の位置とは、液晶パネル２の上面の中央部のことである。このとき、位置Ｐ１の近傍には、位置Ｐ１まで搬送された液晶パネル２の位置を検出するための撮像装置（図示せず）が設けられており、位置Ｐ１における液晶パネル２の位置が検出される。この検出結果に基づいて、前述するように、組付ハンドＨ１が所定の位置に配置される。保持ハンドＨ２１，Ｈ２２および剥離ハンドＨ３は、液晶パネル２と干渉しないようにフレーム構造体６から外方へ退避している。
【００６１】
図１から次の状態に動作が進んだ図９では、液晶パネル２は、位置Ｐ３に配置され、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２によって、その周縁部において保持されている。その過程では、先ず吸着パッド１１に吸引力が導かれ、組付ハンドＨ１によって液晶パネル２が吸着把持される。そして、組付ロボットＲ１が、組付ハンドＨ１を水平方向および鉛直方向に移動させるように駆動されることによって、液晶パネル２が位置Ｐ３に水平に配置される。また、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２は、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２を所定の位置まで移動させるように駆動される。これにより、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２が、位置Ｐ３に配置される液晶パネル２をその下面側周縁部において保持することができる位置に配置されている。ここで、位置Ｐ３とは、位置Ｐ２に配置されたバックライトユニット３の組付部に対向する位置であり、位置Ｐ３に配置されている液晶パネル２を鉛直方向下方に移動させることによって、前記組付部に液晶パネル２を組付けることができる位置である。また位置Ｐ３に配置された液晶パネル２と、位置Ｐ２に配置されたバックライトユニット３とは互いに平行になるように、それぞれの位置において水平に保持されている。液晶パネル２が位置Ｐ３に配置されると、吸着パッド１１に導かれていた吸引力が停止され、液晶パネル２は吸着把持されている状態から解放される。
【００６２】
バックライト搬送コンベア５は、バックライトユニット３が予め定める位置Ｐ２まで搬送されたところで、駆動が停止されている。すなわち、バックライトユニット３は、位置Ｐ２に配置された状態で、バックライト搬送コンベア５によって保持されている。剥離ロボットＲ３は、位置Ｐ３に配置されている液晶パネル２から下面側の保護フィルム２７ｂを剥離するために、剥離ハンドＨ３を保護フィルム２７ｂの一角部近傍まで移動させている。このとき、剥離ハンドＨ３は、アームＦ３ａの鉛直上方に配置されている。
【００６３】
図９から次の状態に動作が進んだ図１０では、液晶パネル２から保護フィルム２７ｂが剥離された状態が示されている。その過程では、先ず保持ハンドＨ２１，Ｈ２２に備えられる吸着パッド３３に吸引力が導かれ、液晶パネル２が位置Ｐ３において固定される。そして、剥離ロボットＲ３が、剥離ハンドＨ３のローラ４１を保護フィルム２７ｂの一角部に当接させ、剥離ハンドＨ３を液晶パネル２の対角線方向に移動させて保護フィルム２７ｂを初期剥離する。さらに、保護フィルム２７ｂの一角部を挟持してから、剥離ハンドＨ３を図８に示すような剥離軌道Ｋ１およびＫ２に沿って移動させることによって、保護フィルム２７ｂが液晶パネル２から剥離される。剥離された保護フィルム２７ｂは、剥離ロボットＲ３によって、図示しない廃棄ボックスまで搬送されて廃棄される。そして、剥離ロボットＲ３は、剥離ハンドＨ３を、フレーム構造体６から外方へ退避した位置へ配置する。
【００６４】
図１０から次の状態に動作が進んだ図１１では、液晶パネル２がバックライトユニット３に組み付けられた状態が示されている。その過程では、先ず吸着パッド３３に導かれていた吸引力が停止され、液晶パネル２は吸着固定されている状態から解放される。そして、液晶パネル２の上面側の保護フィルム２７ａに当接するように配置されている組付ハンドＨ１に備えられる吸着パッド１１に再び吸引力が導かれ、組付ハンドＨ１によって液晶パネル２が吸着把持される。このとき、保護フィルムが剥離されていない液晶パネル２の上面側において吸着把持されるので、液晶パネル２をバックライトユニット３に組付ける際に、偏光板２６ａと吸着パッド１１とが直接接触することがないため、偏光板２６ａに傷が付くことを防止することができる。
【００６５】
また、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２の下部には、図示しない撮像装置が設けられており、位置Ｐ３において液晶パネル２を保持している際に、撮像装置によって、位置Ｐ２に配置されているバックライトユニット３の正確な位置が検出されている。撮像装置は、たとえばカメラなどによって実現される。このように撮像装置を用いてバックライトユニット３の位置を検出することで、バックライトユニット３がバックライト搬送コンベア５によって搬送される際に位置ずれを生じていても、撮像装置による検出結果に基づいて、液晶パネル２をバックライトユニット３の嵌合部に精度よく組付けることが出来る。また、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２の下部に撮像装置を設けることによって、位置Ｐ３の上方であって位置Ｐ３に近接した場所から位置Ｐ３に配置されているバックライトユニット３を撮像することが出来るので、バックライトユニット３の正確な位置を検出することが出来る。
【００６６】
液晶パネル２が組付ハンドＨ１によって吸着把持された後、保持ロボットＲ２１，Ｒ２２は、液晶パネル２と干渉しないように保持ハンドＨ２１，Ｈ２２をフレーム構造体６から外方へ退避させるように移動させる。そして、組付ロボットＲ１は、前述する撮像装置による検出結果に基づいて、組付ハンドＨ１を鉛直下方に移動させ、バックライトユニット３の嵌合部へ液晶パネル２を組付ける。このとき、組付ロボットＲ１は、前記嵌合部に液晶パネル２の端部をひっかけながら組付動作を行う。これにより、液晶パネル２をバックライトユニット３の嵌合部に載置して組付けることができる。
【００６７】
このように、本実施の形態のモジュール組立装置１は、バックライトユニット３に対向する側の液晶パネル２の表面に貼着されている保護フィルム２７ｂを剥離し、液晶パネル２を面方向に垂直な方向（本実施の形態では鉛直下方向）に移動させてバックライトユニット３に組付けるので、液晶パネル２をバックライトユニット３に組付ける際に、液晶パネル２を反転させることなく、液晶パネル２を直線的にかつ最短距離で移動させることができるので、組付に必要な作業スペースを低減することが出来る。また、液晶パネル２を最短距離で移動させてバックライトユニット３に組付けることによって、組付のために要する液晶パネル２の移動量を低減させることができるので、保護フィルム２７ｂが剥離された液晶パネル２の表面に対し、塵埃が付着する可能性を可及的に低減することが出来る。
【００６８】
また、本実施の形態のモジュール組立装置１は、液晶パネル２およびバックライトモジュール３を水平に配置し、下面側の保護フィルム２７ｂが剥離された液晶パネル２を鉛直下方向に移動させて組付けるように構成されているので、上方から下方に重力に従って下降する塵埃が保護フィルム２７ｂ剥離後の液晶パネル２の表面に付着することを効果的に防止することが出来る。
【００６９】
その後、剥離ロボットＲ３は、液晶パネル２の上面側に貼着されている保護フィルム２７ａを剥離するために、液晶パネル２と干渉しないようにフレーム構造体６から外方へ退避した位置で、剥離ハンドＨ３を１８０度反転させている。
【００７０】
図１１から次の状態に動作が進んだ図１２では、次に処理すべき液晶パネル２がパレット４ａに載置された状態で矢符Ａ方向に搬送されて、位置Ｐ１に配置されている。さらに、組付ハンドＨ１は、組付ロボットＲ１によって、組付ハンドＨ１に備えられる吸着パッド１１が、位置Ｐ１に配置された液晶パネル２に貼着されている保護フィルム２７ａに所定の位置で当接するように配置される。
【００７１】
剥離ロボットＲ３は、バックライトユニット３に組み付けられた液晶パネル２から上面側の保護フィルム２７ａを剥離するために、剥離ハンドＨ３を保護フィルム２７ａの一角部近傍まで移動させている。このとき、剥離ハンドＨ３は、アームＦ３ａの鉛直下方に配置されている。
【００７２】
図１２から次の状態に動作が進んだ図１３では、液晶パネル２から保護フィルム２７ａが剥離された状態が示されている。その過程では、剥離ロボットＲ３が、剥離ハンドＨ３のローラ４１を保護フィルム２７ａの一角部に当接させ、剥離ハンドＨ３を液晶パネル２の対角線方向に移動させて保護フィルム２７ａを初期剥離する。さらに、保護フィルム２７ａの一角部を挟持してから、剥離ハンドＨ３を図８に示すような剥離軌道Ｋ１およびＫ２に沿って移動させることによって、保護フィルム２７ａが液晶パネル２から剥離される。剥離された保護フィルム２７ａは、剥離ロボットＲ３によって、図示しない廃棄ボックスまで搬送されて廃棄される。そして、剥離ロボットＲ３は、剥離ハンドＨ３を、フレーム構造体６から外方へ退避した位置へ配置する。
【００７３】
このように液晶パネル２がバックライトユニット３に組み付けられた後に、液晶パネル２から保護フィルム２７ａを剥離しているので、塵埃付着の可能性を可及的に低減させることができる。
【００７４】
図１３に示されている状態から再び図１に示されている状態に、モジュール組立装置１の動作は進行する。このように、本実施の形態のモジュール組立装置１は、液晶パネル２を反転することなく、また液晶パネル２の移動距離を短くして、液晶パネル２とバックライトユニット３を組付けることを可能として、生産性を向上させている。
【００７５】
図１４は、静電気除去器５１が備えられている構成の保持ハンドＨ２１を概略的に示す側面図である。液晶パネル２から保護フィルム２７を剥離するときに剥離帯電による静電気が発生してしまう。そこで、図１４に示すように、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２の下部に静電気除去器５１を設けることによって、保護フィルム２７の剥離によって発生した静電気を除電することができる。したがって、保護フィルム２７の剥離時の帯電量を低減することができ、液晶パネル２に備えられる電子部品などが剥離帯電によって静電破壊することを防止することができる。このような静電気除去器５１は、除電効果は低減してしまうが、モジュール組立装置１の周辺に設置しても良い。
【００７６】
以下、図１５〜図２０を用いて、本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａによる保護フィルム２７の剥離および液晶パネル２とバックライトユニット３の組付け処理について説明する。図１５〜図２０は、本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａの動作状態を示す図であり、各図において、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。本実施の形態モジュール組立装置１ａは、保護フィルム２７を剥離するために剥離ハンドＨ３１，Ｈ３２をそれぞれ備えた２台の剥離ロボットＲ３１，Ｒ３２が設けられる点を除いては、前述したモジュール組立装置１と同様に構成されるため、同一の構成については同一の参照符号を付し、重複する説明を省略する。
【００７７】
先ず剥離ロボットＲ３１，Ｒ３２の構成について説明する。剥離ロボットＲ３１と剥離ロボットＲ３２とは同一の構成を有し、いずれも前述する剥離ロボットＲ３において関節Ｇ３ｂがなくなり、アームＦ３ａとアームＦ３ｂとが一体的に連なった構成となっている。したがって、剥離ロボットＲ３１，Ｒ３２は、鉛直軸線まわりの３つの旋回自由度および鉛直方向の１つの直動自由度を持たせた４自由度の水平多関節ロボットとして構成されている。剥離ロボットＲ３１，Ｒ３２は、このような構成に限定されることなく、たとえば６軸または７軸垂直多関節ロボットによって構成されても良い。また、剥離ハンドＨ３１，Ｈ３２は、いずれも前述する剥離ハンドＨ３と同様に構成される。
【００７８】
このように構成される剥離ロボットＲ３１，Ｒ３２は、フレーム構造体６に上下方向に沿って並べて取り付けられ、剥離ロボットＲ３１は位置Ｐ３の高さよりもやや低い位置に設けられ、剥離ロボットＲ３２は位置Ｐ２の高さよりもやや高い位置に設けられる。剥離ロボットＲ３１は、剥離ロボットＲ３２よりも上方に設けられている。また、剥離ハンドＨ３１は、剥離ロボットＲ３１の先端アームよりも鉛直上方に備えられ、剥離ハンドＨ３２は、剥離ロボットＲ３２の先端アームよりも鉛直下方に備えられる。このような構成により、剥離ロボットＲ３１および剥離ハンドＨ３１によって位置Ｐ３に配置された液晶パネル２の下面側の保護フィルム２７ｂを剥離し、剥離ロボットＲ３２および剥離ハンドＨ３２によって位置Ｐ３においてバックライトユニット３に組み付けられた液晶パネル２の上面側の保護フィルム２７ａを剥離することができる。
【００７９】
以下、本実施の形態のモジュール組立装置１ａの動作について、図１５〜図２０を参照して説明を行うが、剥離ロボットＲ３１，Ｒ３２を除く残余の構成の動作は、図１および図９〜図１３を参照して説明したモジュール組立装置１における動作と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００８０】
図１５に示す状態を初期状態として説明する。液晶パネル２は、位置Ｐ１において水平に配置されている。バックライト搬送コンベア５は、パレット５ａに載置されたバックライトユニット３を矢符Ｂ方向に沿って搬送するように駆動されている。組付ハンドＨ１は、組付ハンドＨ１に備えられる吸着パッド１１が、位置Ｐ１に配置された液晶パネル２に貼着されている保護フィルム２７ａに所定の位置で当接するように配置されている。保持ハンドＨ２１，Ｈ２２および剥離ハンドＨ３１，Ｈ３２は、液晶パネル２と干渉しないようにフレーム構造体６から外方へ退避している。
【００８１】
図１５から次の状態に動作が進んだ図１６では、液晶パネル２は、位置Ｐ３において水平に配置され、保持ハンドＨ２１，Ｈ２２によって、その周縁部において保持されている。また、バックライトユニット３は、位置Ｐ２において水平に配置された状態で、バックライト搬送コンベア５によって保持されている。剥離ロボットＲ３１は、位置Ｐ３に配置されている液晶パネル２から下面側の保護フィルム２７ｂを剥離するために、剥離ハンドＨ３１を保護フィルム２７ｂの一角部近傍まで移動させている。このとき、剥離ハンドＨ３２は、依然としてフレーム構造体６から外方へ退避している。
【００８２】
図１６から次の状態に動作が進んだ図１７では、剥離ハンドＨ３１によって、液晶パネル２から保護フィルム２７ｂが剥離された状態が示されている。その過程では、先ず保持ハンドＨ２１，Ｈ２２に備えられる吸着パッド３３に吸引力が導かれ、液晶パネル２が位置Ｐ３において固定される。そして、剥離ロボットＲ３１が、剥離ハンドＨ３１のローラ４１を保護フィルム２７ｂの一角部に当接させ、剥離ハンドＨ３１を液晶パネル２の対角線方向に移動させて保護フィルム２７ｂを初期剥離する。さらに、保護フィルム２７ｂの一角部を挟持してから、剥離ハンドＨ３１を図８に示すような剥離軌道Ｋ１およびＫ２に沿って移動させることによって、保護フィルム２７ｂが液晶パネル２から剥離される。剥離された保護フィルム２７ｂは、剥離ロボットＲ３１によって、図示しない廃棄ボックスまで搬送されて廃棄される。そして、剥離ロボットＲ３１は、剥離ハンドＨ３１を、フレーム構造体６から外方へ退避した位置へ配置する。このとき、剥離ハンドＨ３２は、依然としてフレーム構造体６から外方へ退避している。
【００８３】
図１７から次の状態に動作が進んだ図１８では、液晶パネル２がバックライトユニット３に組み付けられた状態が示されている。剥離ハンドＨ３１，Ｈ３２は、液晶パネル２と干渉しないようにフレーム構造体６から外方へ退避している。
【００８４】
図１８から次の状態に動作が進んだ図１９では、次に処理すべき液晶パネル２がパレット４ａに載置された状態で矢符Ａ方向に搬送されて、位置Ｐ１に配置されている。さらに、組付ハンドＨ１は、組付ロボットＲ１によって、組付ハンドＨ１に備えられる吸着パッド１１が、位置Ｐ１に配置された液晶パネル２に貼着されている保護フィルム２７ａに所定の位置で当接するように配置される。
【００８５】
剥離ロボットＲ３２は、バックライトユニット３に組み付けられた液晶パネル２から上面側の保護フィルム２７ａを剥離するために、剥離ハンドＨ３２を保護フィルム２７ａの一角部近傍まで移動させている。このとき、剥離ハンドＨ３１は、依然としてフレーム構造体６から外方へ退避している。
【００８６】
図１９から次の状態に動作が進んだ図２０では、液晶パネル２から保護フィルム２７ａが剥離された状態が示されている。その過程では、剥離ロボットＲ３２が、剥離ハンドＨ３２のローラ４１を保護フィルム２７ａの一角部に当接させ、剥離ハンドＨ３２を液晶パネル２の対角線方向に移動させて保護フィルム２７ａを初期剥離する。さらに、保護フィルム２７ａの一角部を挟持してから、剥離ハンドＨ３２を図８に示すような剥離軌道Ｋ１およびＫ２に沿って移動させることによって、保護フィルム２７ａが液晶パネル２から剥離される。剥離された保護フィルム２７ａは、剥離ロボットＲ３２によって、図示しない廃棄ボックスまで搬送されて廃棄される。そして、剥離ロボットＲ３２は、剥離ハンドＨ３２を、フレーム構造体６から外方へ退避した位置へ配置する。
【００８７】
このように、剥離ハンドＨ３１を備えた剥離ロボットＲ３１と剥離ハンドＨ３２を備えた剥離ロボットＲ３２とを設けることによって、剥離ロボットＲ３１によって位置Ｐ３に配置されている液晶パネル２の保護フィルム２７ｂの剥離が行われている時に、剥離ロボットＲ３２によって位置Ｐ２においてバックライトユニット３に組み付けられた液晶パネル２の保護フィルム２７ａの剥離を行うことが出来るので、剥離ロボットを１台のみ設ける場合と比較して、剥離のための待ち時間を無くすことが出来るので、生産性を向上させることが出来る。また、このように２台の剥離ロボットＲ３１，Ｒ３２および剥離ハンドＨ３１，Ｈ３２によって、位置Ｐ３に配置されている液晶パネル２の保護フィルム２７ｂと位置Ｐ２に配置されている液晶パネル２の保護フィルム２７ａとを同時に剥離するように制御すれば、剥離された２枚の保護フィルム２７ａ，２７ｂの粘着面同士を貼り合せながら剥離することが可能となる。このように剥離することによって、剥離後の保護フィルムが装置に不所望に付着してしまうことを防止して廃棄することができる。
【００８８】
上記の実施例におけるモジュール組立装置１，１ａは、その構成の一例を示したものであって、ロボットの種類について限定するものでなく、またロボットの配置や固定方法についても限定するものでもなく、また基板やワークの配置や供給方法や取扱い方についても限定するものでもないことを付記しておく。また、上記の実施例における説明では、基板とワークを液晶パネル２とバックライトユニット３として説明を行っているが、本発明においては基板とワークの組み合わせを限定するものではないことを付記しておく。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の一形態のモジュール組立装置１の構成を示す図であり、第１の動作状態を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図２】液晶パネル２の一例を示す断面図である。
【図３】本実施の形態のモジュール組立装置１に用いられる組付ロボットＲ１の構成を概略的に示す斜視図である。
【図４】本実施の形態のモジュール組立装置１に用いられる保持ロボットＲ２１の構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】液晶パネル２が保持ハンドによって保持されている状態の一部を簡略化して示す概略断面図である。
【図６】液晶パネル２が載置部材３２に載置されている状態を簡略化して示す平面図であり、（ａ）はサイズの大きな液晶パネル２ａの場合を示す図であり、（ｂ）はサイズの小さな液晶パネル２ｂの場合を示す図である。
【図７】本実施の形態のモジュール組立装置１に用いられる剥離ロボットＲ３の構成を概略的に示す斜視図である。
【図８】保護フィルム２７の一角部を挟持した剥離ハンドＨ３の移動経路を示す図である。
【図９】本実施の形態のモジュール組立装置１の第２の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１０】本実施の形態のモジュール組立装置１の第３の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１１】本実施の形態のモジュール組立装置１の第４の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１２】本実施の形態のモジュール組立装置１の第５の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１３】本実施の形態のモジュール組立装置１の第６の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１４】静電気除去器５１が備えられている構成の保持ハンドＨ２１を概略的に示す側面図である。
【図１５】本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａの第１の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１６】本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａの第２の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１７】本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａの第３の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１８】本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａの第４の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１９】本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａの第５の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図２０】本発明の実施の他の形態のモジュール組立装置１ａの第６の動作状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１，１ａ モジュール組立装置
２ 液晶パネル
３ バックライトユニット
４ パネル搬送コンベア
５ バックライト搬送コンベア
６ フレーム構造体
２６ａ，２６ｂ 偏光板
２７ａ，２７ｂ 保護フィルム
５１ 静電気除去器
Ｈ１ 組付ハンド
Ｈ３，Ｈ３１，Ｈ３２ 剥離ハンド
Ｈ２１，Ｈ２２ 保持ハンド
Ｒ１ 組付ロボット
Ｒ３，Ｒ３１，Ｒ３２ 剥離ロボット
Ｒ２１，Ｒ２２ 保持ロボット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向の両側の表面に保護フィルムが貼着されている基板を保持する基板保持手段と、
保護フィルムの端部を保持するフィルム保持部と、フィルム保持部を少なくとも基板の表面に沿う方向に移動させる移動部とを有する剥離手段と、
基板が載置されるワークを、基板保持手段によって予め定める保持位置において保持される基板の一方の表面と対向するように、予め定める配置位置に配置するワーク配置手段と、
保持位置に保持される基板および配置位置に配置されるワークのうち少なくともいずれか一方を互いに近接する方向に移動させる組付手段と、
基板の一方および他方の表面から保護フィルムを剥離するように剥離手段を制御し、基板とワークとを組付けるように組付手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とするモジュール組立装置。
【請求項２】
前記制御手段は、ワークに対向する側の基板の表面に貼着されている保護フィルムを、ワークに対向しない側の前記基板の表面に貼着されている保護フィルムよりも先に剥離するように剥離手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のモジュール組立装置。
【請求項３】
前記剥離手段によってワークに対向する側の基板の表面に貼着されている保護フィルムを前記基板の表面から剥離した後に、前記組付手段は、前記保護フィルムを剥離した基板および前記配置位置に配置されるワークのうち少なくともいずれか一方を、基板の面方向に垂直な方向に移動させて、基板とワークとを組付けることを特徴とする請求項１または２に記載のモジュール組立装置。
【請求項４】
前記ワーク配置手段は、ワークを保持するワーク保持部を有することを特徴とする請求項１〜３いずれか１つに記載のモジュール組立装置。
【請求項５】
前記基板保持手段および前記ワーク配置手段は、保持位置に保持される基板と配置位置に配置されるワークとが互いに平行になるように、基板およびワークをそれぞれ保持することを特徴とする請求項４に記載のモジュール組立装置。
【請求項６】
前記基板保持手段および前記ワーク配置手段は、基板およびワークをそれぞれ水平に保持し、前記組付手段は、基板を鉛直方向に移動させることを特徴とする請求項５に記載のモジュール組立装置。
【請求項７】
前記組付手段は、ワークに対向する側とは反対側において基板を保持して基板を移動させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のモジュール組立装置。
【請求項８】
前記組付手段は、多関節ロボットを具備することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のモジュール組立装置。
【請求項９】
前記剥離手段は、多関節ロボットを具備することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のモジュール組立装置。
【請求項１０】
前記基板保持手段は、多関節ロボットを具備することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のモジュール組立装置。
【請求項１１】
前記基板保持手段は、２台の多関節ロボットを具備し、各多関節ロボットにはＬ字状の保持ハンドが設けられることを特徴とする請求項１０に記載のモジュール組立装置。
【請求項１２】
前記剥離手段は、フィルム保持部および移動部をそれぞれ２台ずつ備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載のモジュール組立装置。
【請求項１３】
前記ワーク配置手段によって予め定める配置位置に配置されたワークの位置を検出するワーク位置検出手段が、前記基板保持手段の下部に設けられることを特徴とする請求項１１に記載のモジュール組立装置。
【請求項１４】
基板から保護フィルムを剥離する際に発生する静電気を除去するための除電手段をさらに具備することを特徴とする請求項１〜１３に記載のモジュール組立装置。
【請求項１５】
厚み方向の両側の表面に保護フィルムが貼着された基板を保持し、前記基板の一方の表面から保護フィルムを剥離する工程と、
保護フィルムが剥離された側の基板の一方の表面に対向する位置にワークを配置する工程と、
前記基板を、前記基板の他方の表面で保持し、基板の面方向に垂直な方向に移動させて前記ワークに組付ける工程と、
ワークに組み付けられた基板の他方の表面から保護フィルムを剥離する工程とを含むことを特徴とするモジュール組立方法。
【請求項１】
厚み方向の両側の表面に保護フィルムが貼着されている基板を保持する基板保持手段と、
保護フィルムの端部を保持するフィルム保持部と、フィルム保持部を少なくとも基板の表面に沿う方向に移動させる移動部とを有する剥離手段と、
基板が載置されるワークを、基板保持手段によって予め定める保持位置において保持される基板の一方の表面と対向するように、予め定める配置位置に配置するワーク配置手段と、
保持位置に保持される基板および配置位置に配置されるワークのうち少なくともいずれか一方を互いに近接する方向に移動させる組付手段と、
基板の一方および他方の表面から保護フィルムを剥離するように剥離手段を制御し、基板とワークとを組付けるように組付手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とするモジュール組立装置。
【請求項２】
前記制御手段は、ワークに対向する側の基板の表面に貼着されている保護フィルムを、ワークに対向しない側の前記基板の表面に貼着されている保護フィルムよりも先に剥離するように剥離手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のモジュール組立装置。
【請求項３】
前記剥離手段によってワークに対向する側の基板の表面に貼着されている保護フィルムを前記基板の表面から剥離した後に、前記組付手段は、前記保護フィルムを剥離した基板および前記配置位置に配置されるワークのうち少なくともいずれか一方を、基板の面方向に垂直な方向に移動させて、基板とワークとを組付けることを特徴とする請求項１または２に記載のモジュール組立装置。
【請求項４】
前記ワーク配置手段は、ワークを保持するワーク保持部を有することを特徴とする請求項１〜３いずれか１つに記載のモジュール組立装置。
【請求項５】
前記基板保持手段および前記ワーク配置手段は、保持位置に保持される基板と配置位置に配置されるワークとが互いに平行になるように、基板およびワークをそれぞれ保持することを特徴とする請求項４に記載のモジュール組立装置。
【請求項６】
前記基板保持手段および前記ワーク配置手段は、基板およびワークをそれぞれ水平に保持し、前記組付手段は、基板を鉛直方向に移動させることを特徴とする請求項５に記載のモジュール組立装置。
【請求項７】
前記組付手段は、ワークに対向する側とは反対側において基板を保持して基板を移動させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のモジュール組立装置。
【請求項８】
前記組付手段は、多関節ロボットを具備することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のモジュール組立装置。
【請求項９】
前記剥離手段は、多関節ロボットを具備することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のモジュール組立装置。
【請求項１０】
前記基板保持手段は、多関節ロボットを具備することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のモジュール組立装置。
【請求項１１】
前記基板保持手段は、２台の多関節ロボットを具備し、各多関節ロボットにはＬ字状の保持ハンドが設けられることを特徴とする請求項１０に記載のモジュール組立装置。
【請求項１２】
前記剥離手段は、フィルム保持部および移動部をそれぞれ２台ずつ備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載のモジュール組立装置。
【請求項１３】
前記ワーク配置手段によって予め定める配置位置に配置されたワークの位置を検出するワーク位置検出手段が、前記基板保持手段の下部に設けられることを特徴とする請求項１１に記載のモジュール組立装置。
【請求項１４】
基板から保護フィルムを剥離する際に発生する静電気を除去するための除電手段をさらに具備することを特徴とする請求項１〜１３に記載のモジュール組立装置。
【請求項１５】
厚み方向の両側の表面に保護フィルムが貼着された基板を保持し、前記基板の一方の表面から保護フィルムを剥離する工程と、
保護フィルムが剥離された側の基板の一方の表面に対向する位置にワークを配置する工程と、
前記基板を、前記基板の他方の表面で保持し、基板の面方向に垂直な方向に移動させて前記ワークに組付ける工程と、
ワークに組み付けられた基板の他方の表面から保護フィルムを剥離する工程とを含むことを特徴とするモジュール組立方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
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【図１５】
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【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−３６４６７（Ｐ２０１０−３６４６７Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０２４５３（Ｐ２００８−２０２４５３）
【出願日】平成２０年８月５日（２００８．８．５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月５日（２００８．８．５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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