電界放出ディスプレイ用のスペーサ自動実装システム及びスペーサ自動実装方法
【課題】アスペクト比が大きく且つ多数のスペーサを高速で実装することができる電界放出ディスプレイ用のスペーサ自動実装システムを提供する。
【解決手段】複数個のスペーサを水平整列パレット２１に水平方向に整列する水平整列機と、複数個のスペーサを垂直整列パレット５０に垂直に整列する反転機を含む垂直整列機５と、垂直整列パレット５０と接着剤の塗布されたパネル９とが固定される実装ベースと、垂直整列パレット５０に複数個のスペーサを真空吸着する真空吸着機７０と、複数個のスペーサをパネル９にガイドするガイド兼加圧機８０と、真空吸着機を垂直整列パレット５０でパネル９の上側に移動させる第１ローダ９１と、ガイド兼加圧機８０をパネル９の上側に移動させる第２ローダ９２と、垂直整列機５、真空吸着機７０、ガイド兼加圧機８０、第１ローダ９１及び第２ローダ９２を制御してパネル９に複数個のスペーサを実装する制御機とを含む。
【解決手段】複数個のスペーサを水平整列パレット２１に水平方向に整列する水平整列機と、複数個のスペーサを垂直整列パレット５０に垂直に整列する反転機を含む垂直整列機５と、垂直整列パレット５０と接着剤の塗布されたパネル９とが固定される実装ベースと、垂直整列パレット５０に複数個のスペーサを真空吸着する真空吸着機７０と、複数個のスペーサをパネル９にガイドするガイド兼加圧機８０と、真空吸着機を垂直整列パレット５０でパネル９の上側に移動させる第１ローダ９１と、ガイド兼加圧機８０をパネル９の上側に移動させる第２ローダ９２と、垂直整列機５、真空吸着機７０、ガイド兼加圧機８０、第１ローダ９１及び第２ローダ９２を制御してパネル９に複数個のスペーサを実装する制御機とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電界放出ディスプレイに関し、より詳細には、電界放出ディスプレイのスペーサを自動で実装可能なスペーサ自動実装システム及びスペーサ自動実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電界放出ディスプレイは上板と下板とが離隔しており、その間が真空状態で密封されている。従って、真空状態で上下板の間の間隔を一定に維持させるためにスペーサを使用している。
【０００３】
４０インチ以上の大型電界放出ディスプレイには、真空状態で構造的な安定性と製品の特性を実現するために、１０００以上のスペーサが使用される。
【０００４】
電界放出ディスプレイにスペーサを装着する方法としては、作業者がピンセットを用いてスペーサを装着する手作業方法がある。このような方法は、作業時間が長くかかるうえに、歩留まりもよくないという問題点がある。
【０００５】
別の方法としては、チャックを用いて複数個のスペーサをピックアンドプレイス（ｐｉｃｋ ａｎｄ ｐｌａｃｅ）する方法が用いられる。通常、この方法は、電界放出ディスプレイスにＬ×Ｍ個のスペーサを実装する場合に、Ｌ個のスペーサをＭ回実装する構成である。このために、ボウルフィーダと直進フィーダとを用いてスペーサを一つずつ垂直姿勢に整列し、グリッパでスペーサをピックアンドプレイスすることで、電界放出ディスプレイにスペーサを実装するように構成されている。しかし、これはグリッパでピックアンドプレイスできるスペーサの数が少なく所要時間が長く、スペーサのアスペクト比（Ａｓｐｅｃｔ Ｒａｔｉｏ）が大きい場合、高速化することが困難であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国特開第２００３−０６６０１９号公報
【特許文献２】韓国特開第２００２−０５５７７４号公報
【特許文献３】韓国特開第２００１−０５６９８８号公報
【特許文献４】日本特開第１９９７−０９２１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、アスペクト比が大きく且つ多数のスペーサを高速で実装することができる電界放出ディスプレイ用のスペーサ自動実装システム及びその方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によると、スペーサ自動実装システムは、複数個のスペーサを水平整列パレットに水平方向に整列する水平整列機と、垂直整列パレットと前記水平整列パレットに水平整列された複数個のスペーサを前記垂直整列パレットに垂直に整列する反転機を含む垂直整列機と、前記垂直整列パレットと接着剤の塗布されたパネルとが固定される実装ベースと、前記実装ベースに固定された前記垂直整列パレットに垂直整列された複数個のスペーサを真空吸着する真空吸着機と、前記真空吸着機から落下する複数個のスペーサを前記パネルにガイドするガイド板と前記複数個のスペーサを加圧する加圧板とを含むガイド兼加圧機と、前記実装ベースに設置され、前記真空吸着機を前記垂直整列パレットから前記パネルの上側に移動させる第１ローダと、前記実装ベースに設置され、前記ガイド兼加圧機を前記パネルの上側に移動させる第２ローダと、前記垂直整列機、前記真空吸着機、前記ガイド兼加圧機、前記第１ローダ及び前記第２ローダを制御して前記パネルに複数個のスペーサを実装する制御機とを含む。
【０００９】
スペーサ自動実装システムは、前記水平整列機と前記垂直整列機との間に設置され、前記水平整列パレットを握るためのグリッパを前記水平整列機から前記垂直整列機に移動させるパレットローダを更に含んでよい。
【００１０】
前記反転機は、積層設置された姿勢変換パレットと開閉シャッタを含み、前記姿勢変換パレットが前記水平整列パレットと対向した状態で前記水平整列パレットを結合し、前記水平整列パレットの結合された状態で１８０度回転できるように形成されてよい。
【００１１】
前記反転機は、前記姿勢変換パレットと開閉シャッタとが積層設置される反転フレームと、前記反転フレームを回転させる回転ユニットとを含んでよい。
【００１２】
前記反転フレームは、前記姿勢変換パレットに対して前記水平整列パレットを固定するパレット固定部と、前記姿勢変換パレットに対して前記開閉シャッタを移動させる開閉シャッタ駆動部とを含んでよい。
【００１３】
前記反転フレームは、前記姿勢変換パレットと前記水平整列パレットとの間に設置される姿勢変換シャッタと、前記姿勢変換パレットに対して前記姿勢変換シャッタを移動させる姿勢変換シャッタ駆動部とを更に含んでよい。
【００１４】
前記姿勢変換パレットは複数個の姿勢変換孔を含み、前記姿勢変換孔は水平状態の前記スペーサに対応する入口部と、垂直状態の前記スペーサに対応する出口部と、前記入口部と出口部とを連結し、前記スペーサが水平状態から垂直状態に姿勢変換するようにガイドする曲線部とを含んでよい。
【００１５】
前記開閉シャッタは、前記姿勢変換パレットの複数個の姿勢変換孔の各々の出口部に対応するように位置する複数個の遮断部と、前記複数個の遮断部の各々の一側に形成され、前記出口部から排出されるスペーサが通過する複数個の貫通孔とを含み、前記制御機の信号に応じて前記遮断部又は貫通孔が前記姿勢変換孔の出口部の下に位置してよい。
【００１６】
前記垂直整列機と前記実装ベースとの間に設置され、前記垂直整列機と前記実装ベースに垂直整列パレットを移動させるパレット移送装置を含んでよい。
【００１７】
前記真空吸着機は、前記垂直整列パレットに垂直に整列された複数個のスペーサのうち複数個を一度に吸着できるように形成されてよい。このとき、前記真空吸着機は、一度に前記垂直整列パレットに整列された全スペーサの１／３を吸着できるように形成されることが望ましい。
【００１８】
前記ガイド兼加圧機は、前記ガイド板の上側に前記加圧板の下に前記真空吸着機が位置できるように形成された真空吸着機収容空間を更に含んでよい。
【００１９】
前記水平整列機は、前記水平整列パレットをシーソー動作させつつ、振動が加えられるように形成されてよい。
【００２０】
前記水平整列パレットは、前記パネルに設置される全スペーサに対応する数の長溝を含むように形成されてよい。
【００２１】
前記実装ベースの一側には、前記パネルに前記複数個のスペーサが設置される位置に接着剤を塗布する接着剤塗布装置が設けられることが望ましい。
【００２２】
前記接着剤塗布装置は、前記パネルを固定するパネルセンタリングユニットを更に含んでよい。
【００２３】
本発明の別の実施形態によると、上記のような本発明の目的は、パネルに複数個のスペーサを設置する位置に接着剤を塗布するステップと、接着剤の塗布されたパネルをスペーサ実装装置の実装ベースにローディングするステップと、水平整列機を用いて水平整列パレットに複数個のスペーサを水平方向に整列するステップと、反転機に前記水平整列パレットを結合し、前記水平整列パレットを１８０度回転させて前記複数個のスペーサを垂直方向に整列するステップと、前記反転機を垂直整列パレットの上側に移動させ、前記垂直整列パレットの垂直溝に複数個のスペーサを落下させて挿入するステップと、前記垂直整列パレットを前記実装ベースにローディングするステップと、ガイド兼加圧機を前記実装ベースにローディングされた前記パネルの上側に位置させるステップと、真空吸着機で前記垂直整列パレットの複数個のスペーサを吸着した後、前記ガイド兼加圧機の真空吸着機収容空間に位置させるステップと、前記真空吸着機が前記複数個のスペーサを前記ガイド兼加圧機の複数個のガイド孔に落下させ、前記複数個のガイド孔に落下したスペーサが前記パネルの接着剤に接触されるようにするステップと、前記真空吸着機を前記真空吸着機収容空間から取り外した後、加圧板を下降させて前記複数個のガイド孔に挿入されたスペーサを加圧するステップと、前記ガイド兼加圧機を離隔した後、前記パネルをアンローディングするステップとを含むスペーサ自動実装方法を提供することで達成できる。
【００２４】
前記パネルに複数個のスペーサを設置する位置に接着剤を塗布するステップと、前記水平整列機を用いて水平整列パレットに複数個のスペーサを水平方向に整列するステップとは同時に行なわれてよい。
【００２５】
前記反転機が前記水平整列パレットを１８０度回転させると、前記スペーサが前記姿勢変換パレットの姿勢変換孔を通過しつつ水平状態から垂直状態に姿勢が変換してよい。
【００２６】
前記反転機を前記垂直整列パレットの上側に移動させるステップは、前記反転機を前記垂直整列パレットを４等分した第１部分から第４部分に順次に位置させるステップを含んでよい。
【００２７】
前記ガイド兼加圧機を前記実装ベースをローディングされた前記パネルの上側に移動させるステップは、前記ガイド兼加圧機を前記パネルを３等分した第１領域から第３領域に順次に位置させるステップを含んでよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るスペーサ自動実装システムによると、パネルに接着剤を直接塗布するため、パネルに接着剤を塗布する作業とスペーサをパネルに実装する作業とを同時に行なうことができる。従って、スペーサに接着剤を塗布してから順次にパネルにスペーサを実装する従来のスペーサ自動実装システムに比べてスペーサ実装作業時間を短縮することができる。
【００２９】
なお、本発明に係るスペーサ自動実装システムによると、複数のスペーサを一度にパネルに実装することができるため、従来のスペーサ自動実装システムに比べて作業時間を短縮することができる。
【００３０】
なお、本発明によると、シャッタ方式を用いることにより、水平整列パレット、姿勢変換パレット、姿勢変換シャッタ及び開閉シャッタをパネルサイズより小さく構成することができる。従って、このような部品のサイズを小さくすることができるため、部品製作が容易であり、製作費用を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るスペーサ自動実装システムを概略的に示すレイアウトである。
【図２】図１のスペーサ自動実装システムを概略的に示す斜視図である。
【図３】図２の接着剤塗布装置が接着剤をパネルに塗布する様子を模式的に示す図である。
【図４】図２の接着剤塗布装置によって接着剤が一定の間隔で塗布されたパネルを示す斜視図である。
【図５】図２のスペーサ自動実装システムの水平整列機及び垂直整列機を概略的に示す斜視図である。
【図６】図５の水平整列機によってスペーサを水平整列する様子を模式的に示す図である。
【図７】図５の垂直整列機の反転機を概略的に示す斜視図である。
【図８】水平整列パレットが結合される前の図７の反転機の積層構造を概略的に示す断面部である。
【図９】図８の反転機に水平整列パレットの結合された積層構造を概略的に示す断面図である。
【図１０Ａ】図９の水平整列パレットを示す斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０ＡのＨ１の拡大図である。
【図１１Ａ】図９の姿勢変換パレットを示す斜視図である。
【図１１Ｂ】図１１ＡのＨ２の拡大図である。
【図１２Ａ】図９の開閉シャッタを示す斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２ＡのＨ３の拡大図である。
【図１３Ａ】図９の姿勢変換シャッタを示す斜視図である。
【図１３Ｂ】図１３ＡのＨ４の拡大図である。
【図１４Ａ】図５の垂直整列パレットを概略的に示す斜視図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａの垂直溝を示す部分断面図である。
【図１５】図１２Ａの開閉シャッタの動作を説明するための部分断面図である。
【図１６】図１２Ａの開閉シャッタの動作を説明するための部分断面図である。
【図１７】反転機に水平整列パレットが結合された場合に水平整列パレット、姿勢転換シャッタ、姿勢変換パレット、開閉シャッタの関係を概略的に示す断面図である。
【図１８】図１７の反転機が１８０度回転した様子を概略的に示す断面図である。
【図１９】図１８で姿勢変換シャッタが動作した様子を概略的に示す断面図である。
【図２０】図１９で開閉シャッタが動作した様子を概略的に示す断面図である。
【図２１】図２のスペーサ自動実装システムのスペーサ実装装置を概略的に示す図である。
【図２２】図２１のスペーサ実装装置の真空吸着機を概略的に示す斜視図である。
【図２３】図２１のスペーサ実装装置のガイド兼加圧機を概略的に示す斜視図である。
【図２４】垂直整列パレットの上側に真空吸着機が位置した様子を概略的に示す断面図である。
【図２５】真空吸着機が垂直整列パレットのスペーサを吸着する様子を概略的に示す断面図である。
【図２６】スペーサを吸着した真空吸着機が垂直整列パレットで上昇した様子を概略的に示す断面図である。
【図２７】パネルの上側にガイド兼加圧機が位置した様子を概略的に示す断面図である。
【図２８】図２２の真空吸着機が図２７のガイド兼加圧機の真空吸着機収容空間に位置した場合を概略的に示す断面図である。
【図２９】真空吸着機が下降してスペーサがガイド板のガイド孔の上段に位置した様子を概略的に示す断面図である。
【図３０】真空吸着機の真空がオフされてスペーサがガイド孔を介してパネルに取り付けられる場合を概略的に示す断面図である。
【図３１】真空吸着機がガイド兼加圧機の真空吸着機収容空間から取り外された様子を概略的に示す断面図である。
【図３２】加圧板が下降してスペーサをパネルに対して加圧する様子を概略的に示す断面図である。
【図３３】ガイド兼加圧機がパネルで上昇した様子を概略的に示す断面図である。
【図３４】スペーサの装着が完了したパネルを概略的に示す斜視図である。
【図３５】本発明の一実施形態に係るスペーサ自動実装方法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】
【００３２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００３３】
ここで説明される実施形態は、発明の理解を促すための例示を示したものであって、本発明はここで説明される実施形態と違って多様に変形されて実施できることを理解すべきである。なお、発明の理解を促すために、添付図面は実際の寸法で示されたものではなく、一部の構成要素のみを拡大して示すことがある。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態に係るスペーサ自動実装システムを概略的に示すレイアウトであり、図２は、図１のスペーサ自動実装システムを概略的に示す斜視図であり、図３は、図２の接着剤塗布装置が接着剤をパネルに塗布する様子を模式的に示す図である。
【００３５】
本発明の一実施形態に係るスペーサ自動実装システム１は、電界効果ディスプレイ（ＦＥＤ）のパネルに複数個のスペーサを自動的に実装する装置として、図１及び図２に示すように、接着剤塗布装置２と、水平整列機３と、パレットローダ４と、垂直整列機５と、パレット移送装置６と、スペーサ実装装置７及び制御機１０を含む。
【００３６】
接着剤塗布装置２は、電界効果ディスプレイのパネル９にスペーサが実装される複数個の位置に所定量の接着剤を塗布するためのものである。一般に、４６インチのパネルである場合、１１７６個のスペーサをパネルの表面に実装する。ここで、パネル９にスペーサを実装するとは、図３４のようにスペーサＳをパネル９に垂直に固定することを意味する。
【００３７】
図２によると、接着剤塗布装置２は、ベース１１と、複数個のグルーガン１３が装着された接着ヘッド１５と、接着ヘッド１５をベース１１に対して移動させるためのガン移動ユニット１７とを含んでよい。
【００３８】
パネル９は、接着剤塗布装置２のベース１１上にローディングされる。ベース１１には、パネル９が正確な位置に位置決定するようにし、パネル９を固定するパネルセンタリングユニット１２が設置されてよい。図示していないが、パネル９は、パネルローディングユニットによって接着剤塗布装置２のベース１１に自動的にローディング及びアンローディングされるようにすることができる。接着ヘッド１５には、複数個のグルーガン１３が一定の間隔で設けられている。図２には、８つのグルーガン１３を有する接着剤塗布装置２を示しているが、これは一例に過ぎず、グルーガン１３の数はパネル９に実装するスペーサＳの数に応じて決められてよい。例えば、パネル９にスペーサＳがＬ×Ｍで配置される場合、Ｌ個の接着剤を一度に塗布できるように、接着ヘッド１５にＬ個のグルーガン１３を設置することができる。グルーガン１３の間の間隔は、図３に示すように、パネル９に実装する複数個のスペーサＳの間のピッチＤ２で定められる。ガン移動ユニット１７は、接着ヘッド１５をベース１１に対して一方向、即ち、Ｘ方向に移動させることができるように形成される。複数個のグルーガン１３はパネル９の上側に一定距離離間されており、一定量の接着剤Ｇをパネル９にドット（Ｄｏｔ）噴射することができる。グルーガン１３が噴射する接着剤Ｇの量は、スペーサＳをパネル９に固定できるように適切に決められる。
【００３９】
接着剤塗布装置２は、非接触方式のジェットディスペンシング（Ｊｅｔ ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）を適用し、高速化のために移動中にドット噴射方式（Ｄｏｏｔｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｙ）を使う。このような方式によると、接着ヘッド１５が移動中に停止動作なしに接着剤Ｇを適量噴射してパネル９上に適度なサイズのドットを形成することができる。従って、Ｌ×Ｍの配置になるようにスペーサＳを実装する場合には、走行方向に等速移動中にＬ個の接着剤を塗布し、この動作をＭ回繰り返す。すると、図４に示すように、噴射された接着剤Ｇはパネル９の上面に複数個の接着剤ドットＧを形成する。複数個の接着剤ドットＧは、Ｘ及びＹ方向に実装されるスペーサＳのピッチと等間隔Ｄ１、Ｄ２で形成される。図４では、図示の便宜を図るために、接着剤ドットＧを大きく一部のみを示している。実際の場合、４６インチのパネル９には、１１７６個の接着剤ドットＧを形成する。複数個のグルーガン１３は、それぞれトリガー（Ｔｒｉｇｇｅｒ）信号で制御されてよい。なお、接着剤塗布位置を補正するために、測定装置を設置して測定結果を活用して塗布位置を補正することができる。接着剤塗布装置２によって接着剤Ｇの塗布が完了したパネル９はスペーサ実装装置７にローディングされる。
【００４０】
図５は、図２のスペーサ自動実装システム１の水平整列機３及び垂直整列機５を概略的に示す斜視図であり、図６は、図５の水平整列機によってスペーサを水平整列する様子を模式的に示す図である。
【００４１】
水平整列機３は、複数個のスペーサＳを水平整列パレット２１に水平方向に整列する装置として、図５によると、シーソーテーブル２３と作動部２４とを含む。シーソーテーブル２３には、２つの水平整列パレット２１が分離自在に装着される。作動部２４は、シーソーテーブル２３が図６に示すように、シーソー運動をするように駆動する。なお、作動部２４は、シーソーテーブル２３に一定の周波数の振動を加えることができる。従って、シーソーテーブル２３に装着された水平整列パレット２１は、シーソー運動をしながら同時に一定の周波数で振動することができる。
【００４２】
水平整列パレット２１の一例が図１０Ａに示されている。水平整列パレット２１は、スペーサＳが水平状態で収容されるための長溝２１−１が複数個形成されている。本実施形態の場合には、水平整列パレット２１には、パネル９に必要なスペーサＳのすべてを収容できるようにスペーサＳの数に対応する長溝２１−１が形成される。例えば、４６インチのパネル９の場合に、１１７６個のスペーサＳが必要であるため、水平整列パレット２１には１１７６個の長溝２１−１が形成される。なお、スペーサＳが円筒状であるため、長溝２１−１はスペーサＳの形状に対応するように形成されてよい。複数個の長溝２１−１は、４つの長溝２１−１が組になるように形成され、各組をなす４つの長溝２１−１の各々はパネル９に実装される複数個のスペーサＳのピッチと等間隔になるように形成されている。即ち、図１０ＢのＨ１の部分の拡大図によると、Ａ組の４つの長溝Ａ１〜Ａ４のうちの第１長溝Ａ１は、Ｂ組の４つの長溝Ｂ１〜Ｂ４のうちの第１長溝Ｂ１とスペーサＳのピッチＤ２と等間隔ｄ２になるように形成される。同様に、Ａ組の第２、３、４長溝Ａ２、Ａ３、Ａ４は、Ｂ組の第２、３、４長溝Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４とスペーサピッチＤ２と等間隔ｄ２になるように形成される。なお、Ｂ組と垂直方向にあるＣ組とＡ組との間の間隔ｄ１は、対応する方向のスペーサピッチＤ１とサイズが同じである。ここで、スペーサピッチとは、スペーサＳをパネル９に実装した際の相互に直角をなす２つの方向（Ｘ方向及びＹ方向）にスペーサＳの間の間隔（図３４のＤ１、Ｄ２）を意味する。なお、水平整列パレット２１に形成される長溝の組Ａ、Ｂ、Ｃの数は、全スペーサＳの数の１／４である。そして、長溝の組Ａ、Ｂ、Ｃの形成される水平整列パレット２１の面積は、パネル９の面積の１／４に当たるサイズとなる。
【００４３】
水平整列機３の一側には、パレットローダ４が設置されてよい。パレットローダ４は、スペーサＳの積載された水平整列パレット２１を垂直整列機５のパレットローディング部５４に移送する。パレットローダ４は、１軸直交ロボット形態で形成されてよい。従って、パレットローダ４は、Ｘ軸方向に延長された直線移動ガイド部４−１と直線移動ガイド部４−１に従って移動する移動部４−２を含んでよい。パレットローダ４の移動部４−２にはグリッパ３０が設けられる。グリッパ３０は、水平整列パレット２１を把持できる把持部３１と把持部３１を垂直方向に上昇及び下降させるための昇降部３２とを含む。従って、パレットローダ４の移動部４−２に固定されたグリッパ３０を水平整列機３の上側に位置させた後、把持部３１を下降させて水平整列パレット２１を把持することができる。その後、グリッパ３０の把持部３１を上昇させてから、パレットローダ４にグリッパを移動させて垂直整列機５のパレットローディング部５４に水平整列パレット２１に位置させることができる。
【００４４】
図５によると、水平整列機３の一側には垂直整列機５が設けられている。垂直整列機５は、整列ベース５１と、整列ローダ５２と、反転機６０及び垂直整列パレット５０を含む。
【００４５】
整列ベース５１は、垂直整列パレット５０を支持し、垂直整列パレット５０の位置決定をするパレットセンタリングユニット５５を含んでよい。なお、整列ベース５１は、整列ローダ５２を支持して整列ローダ５２が反転機６０を垂直整列パレット５０の上側に移動させることができるようにする。整列ベース５１の一側には、水平整列パレット２１が安置されるパレットローディング部５４が設けられる。
【００４６】
整列ローダ５２は、反転機６０を整列ベース５１の上側に任意の位置に移動させるものとして、３軸直交座標ロボット形態で形成されてよい。即ち、整列ローダ５２は、反転機６０の固定される移動板５３を整列ベース５１に対して垂直方向（Ｚ方向）に移動させるＺ軸部５２−１、Ｚ軸部５２−１をＹ方向に移動させるＹ軸部５２−２、及びＹ軸部５２−２をＸ方向に移動させるＸ軸部５２−３を含んでよい。従って、整列ローダ５２は、移動板５３に設置された反転機６０をパレットローディング部５４に移動させて反転機６０が水平整列パレット２１を結合するようにすることができる。なお、整列ローダ５２は、水平整列パレット２１の結合された反転機６０を垂直整列パレット５０の上側に移動させて複数個のスペーサＳを垂直整列パレット５０の垂直溝５０ａに挿入することができる。
【００４７】
図７は、図５の垂直整列機５の反転機６０を概略的に示す斜視図である。反転機６０は水平整列パレット２１に水平状態に整列された複数個のスペーサＳを垂直状態に整列して垂直整列パレット５０の垂直溝５０ａに挿入する装置である。
【００４８】
図７によると、反転機６０は、反転フレーム６１と、回転ユニット６２とを含む。反転フレーム６１は、姿勢変換シャッタ６３と、姿勢変換パレット６４及び開閉シャッタ６５を積層状態に維持する。姿勢変換パレット６４は、水平整列パレット２１に対応するサイズであり、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、複数個の姿勢変換孔６４−１を有する。水平整列パレット２１に形成された長溝２１−１の数と姿勢変換パレット６４に形成された姿勢変換孔６４−１の数は同じである。即ち、姿勢変換パレット６４には水平整列パレット２１の長溝の組Ａ、Ｂ、Ｃに対応するように４つの姿勢変換孔Ａ’１−Ａ’４を含む姿勢変換孔の組Ａ’、Ｂ’、Ｃ’が形成されている。従って、水平整列パレット２１の長溝２１−１と姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔６４−１とは１対１で対応する。
【００４９】
姿勢変換孔６４−１は、図１８に示すように、水平整列パレット２１の長溝２１−１に水平に整列されたスペーサＳが垂直方向に整列されるようにするためのものである。姿勢変換孔６４−１は、図１１Ｂ及び図１８に示すように、水平状態のスペーサＳを収容できるように水平状態のスペーサＳに対応する入口部６４−１ａと、垂直状態のスペーサＳに対応するようにスペーサＳが通過可能な直径を有する円形の出口部６４−１ｂ、及び入口部６４−１ａと出口部６４−１ｂを連結してスペーサＳが水平状態から垂直状態に姿勢変換するようにガイドする曲線部６４−１ｃで構成される。曲線部６４−１ｃは、水平状態で落下するスペーサＳを垂直状態に立てられるように適度な曲率で形成される。従って、反転機６０が１８０度回転すると、水平整列パレット２１の長溝２１−１に水平状態で収容されていたスペーサＳは姿勢変換孔６４−１を通過しつつ垂直状態に立つようになる。
【００５０】
姿勢変換パレット６４と開閉シャッタ６５は、図８及び図９のように積層される。図８は、水平整列パレット２１が反転機６０の姿勢変換パレット６４に結合される前の様子を示し、図９は、水平整列パレット２１が姿勢変換パレット６４に結合された様子を示す。姿勢変換パレット６４は反転フレーム６１に固定され、開閉シャッタ６５は姿勢変換パレット６４の一面と対向して姿勢変換パレット６４に対して少なくとも５ヶ所で位置決定できるように反転フレーム６１に設けられる。従って、反転フレーム６１の両側には開閉シャッタ６５を移動させて位置決定する開閉シャッタ駆動部６６が設けられている。開閉シャッタ駆動部６６は精密な位置決定のため、サーボモータを使うことができる。開閉シャッタ６５の移動量は姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔６４−１を選択的に開閉できるように決められる。開閉シャッタ６５が設けられた姿勢変換パレット６４の面の反対面には姿勢変換シャッタ６３が結合されてよい。
【００５１】
開閉シャッタ６５は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、姿勢変換パレット６４の複数個の姿勢変換孔の組Ａ’、Ｂ’をなす４つの姿勢変換孔Ａ’１、Ａ’２、Ａ’３、Ａ’４のうち一つの姿勢変換孔の出口部６４−１ｂに対応する位置に形成される複数個の貫通孔６５−１を含む。従って、図１２Ｂにおいて隣接した２つの貫通孔Ａ”、Ｂ”の間の間隔は姿勢変換パレット６４の隣接した姿勢変換孔の組Ａ’、Ｂ’の対応する姿勢変換孔６４−１の出口部６４−１ｂの間の間隔に対応する。例えば、図１２Ｂの開閉シャッタ６５の隣接した２つの貫通孔Ａ”、Ｂ”の間の間隔ｄ２は、図１１Ｂの隣接した２つの姿勢変換孔の組Ａ’、Ｂ’のうちに同様の順番の姿勢変換孔の間の間隔ｄ２と同じである。複数個の貫通孔６５−１のうちに隣接した２つの貫通孔Ａ”、Ｂ”の間には姿勢変換孔６４−１の出口部６４−１ｂを遮断する遮断部６５−２が設けられる。従って、開閉シャッタ６５の貫通孔６５−１が姿勢変換パレット６４の出口部６４−１ｂと一致すると、スペーサＳが開閉シャッタ６５を通過し、遮断部６５−２が出口部６４−１ｂの前に位置すると、スペーサＳが開閉シャッタ６５を通過することができない。なお、図１２Ｂに示すように、開閉シャッタ６５の移動方向に垂直の方向に複数個の遮断部６５−２の間には複数個の開口６５−３を形成することができる。このような複数個の開口６５−３は、漏出されたスペーサＳが排出されるようにすることで開閉シャッタ６５と姿勢変換パレット４０との間に挟まることを防止し、開閉シャッタ６５の重量を減らすことができる。
【００５２】
開閉シャッタ６５は制御機１０から開放信号を受信するまでは姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔の組の４つの姿勢変換孔６４−１の出口部６４−１ｂをすべて遮断している。即ち、開閉シャッタ６５は、図１５に示すように、遮断部６５−２が姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔の組Ａ’、Ｂ’の下側に位置する第１位置（元の位置）にある。この状態において、第１番目の開放信号を受信すると開閉シャッタ６５が図１６のように移動して貫通孔６５−１が姿勢変換孔の組Ａ’の第１姿勢変換孔Ａ’１の下側に位置する第２位置に移動する。すると、第１姿勢変換孔Ａ’１の出口部に垂直に立っていたスペーサＳが垂直状態に落下するようになる。このとき、その他の３つの姿勢変換孔Ａ’２、Ａ’３、Ａ’４は遮断部６５−２によって塞がれているため落下しない。開閉シャッタ６５が第２番目の開放信号を受信すると、貫通孔６５−１が第２姿勢変換孔Ａ’２の下側に位置する第３位置に移動する。すると、第２姿勢変換孔Ａ’２にあるスペーサＳは落下し、その他の２つの姿勢変換孔Ａ’３、Ａ’４は遮断部６５−２によって塞がれているため落下しない。なお、開閉シャッタ６５が第３番目、第４番目の開放信号を受信すると、貫通孔６５−１が第３姿勢変換孔Ａ’３、第４姿勢変換孔Ａ’４の下側に位置する第４及び第５位置に移動してスペーサＳが落下するようにする。開閉シャッタ６５が第５位置にまで移動すると、再び元の位置の第１位置に移動する。
【００５３】
姿勢変換シャッタ６３は、姿勢変換パレット６４の水平整列パレット２１が結合される面、即ち、開閉シャッタ６５が設置されていない面に移動自在に設けられる。姿勢変換シャッタ６３は、反転機６０の回転によってスペーサＳが水平状態から垂直状態に変換することをサポートするためのものである。姿勢変換シャッタ６３の一例が図１３Ａ及び図１３Ｂに示されている。姿勢変換シャッタ６３は、姿勢変換パレット６４と水平整列パレット２１との間に円滑に移動できるように、薄くかつ滑らかな材質で形成することが望ましい。姿勢変換シャッタ６３は、姿勢変換パレット６４の複数個のスペーサＳを一度に押して垂直状態にできるように、複数個のプッシュ孔６３−１が形成されている。プッシュ孔６３−１は水平整列パレット２１の長溝の組Ａ、Ｂ、Ｃから落下する４つのスペーサＳを妨害せずに押せるサイズで形成される。姿勢変換シャッタ６３は、姿勢変換パレット６４に対して開閉シャッタ６５と９０度となる方向に移動することができる。姿勢変換シャッタ６３は２箇所の位置、即ち、スペーサＳの落下を妨害しないように、水平整列パレット２１の長溝の組Ａ、Ｂ、Ｃと姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔の組Ａ’、Ｂ’、Ｃ”の間を開放する元の位置とスペーサＳを押して垂直状態に整列する整列位置との間で往復移動することができる。姿勢変換シャッタ６３の駆動源６８としては、空圧シリンダなどが使われてよい。なお、姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔６４−１を適切に設計すると、姿勢変換シャッタ６３は省略されてよい。
【００５４】
回転ユニット６２は反転フレーム６１を１８０度ずつ回転させられるように形成される。図７を参照すると、回転ユニット６２は、ほぼ「コ」の字で形成され、反転フレーム６１の回転を支持する支持フレーム６２−１と支持フレーム６２−１の一側に設けられて反転フレーム６１を回転させる回転部６２−２とを含む。回転部６２−２としては反転フレーム６１を１８０度回転させられる駆動手段であればどんなものでも使うことができるため、詳細な説明は省略する。
【００５５】
反転フレーム６１の両側には姿勢変換パレット６４に対して水平整列パレット２１を固定するパレット固定部６７が設けられる。図７に示された実施形態の場合には、４つのパレット固定部６７が反転フレーム６１に設けられている。従って、反転フレーム６１が回転及び移動する場合にも水平整列パレット２１が姿勢変換パレット６４から分離されない。
【００５６】
垂直整列パレット５０は、反転機６０によって水平状態から垂直状態に姿勢が変換された複数個のスペーサＳを収容し、垂直状態に維持するものとして、その一例が図１４Ａに示されている。垂直整列パレット５０は平板状で形成され、上面には複数個のスペーサＳを垂直状態に維持させるための複数個の垂直溝５０ａが形成される。垂直溝５０ａの底は図１４Ｂに示されているように塞がれている。垂直整列パレット５０の面積は、パネル９の面積と同様であり、複数個の垂直溝５０ａはパネル９に実装される複数個のスペーサＳと同様のピッチＤ１、Ｄ２で形成されている。即ち、垂直整列パレット５０の複数個の垂直溝５０ａは、パネル９のスペーサＳの実装位置と１対１で対応する。
【００５７】
水平整列パレット２１と姿勢変換パレット６４とはほぼ同様のサイズで形成され、パネル９に必要なスペーサＳと同じ数の長溝２１−１と姿勢変換孔６４−１を有する。水平整列パレット２１と姿勢変換パレット６４は垂直整列パレット５０を４等分した場合に４等分された垂直整列パレットの部分（５０−１、５０−２、５０−３、５０−４、図１４ａを参照）のうちいずれか一つのパレットの部分、即ち垂直整列パレット５０の面積の１／４に当たるサイズで形成される。開閉シャッタ６５は、姿勢変換パレット６４とほぼ同様のサイズであり、４等分された垂直整列パレット５０−１〜５０−４のうちいずれか一つのパレットの部分に挿入されるスペーサＳの数に対応する貫通孔６５−１が形成される。従って、水平整列パレット２１に安置されたパネル９に使われる全スペーサＳを開閉シャッタ６５を用いて垂直整列パレット５０の４つの等分された部分５０−１〜５０−４に順次に挿入することができる。
【００５８】
水平整列パレット２１と、姿勢変換パレット６４と、姿勢変換シャッタ６３及び開閉シャッタ６５は、パネル９のサイズに応じて適切に設定することができる。本明細書においては、水平整列パレット２１がパネル９のほぼ１／４のサイズである場合を一例をとして説明する。しかし、これは一例に過ぎず、水平整列パレット２１のサイズを限定するものではない。
【００５９】
図１及び図２を参照すると、垂直整列機５とスペーサ実装装置７との間にはパレット移送装置６が設置されてよい。パレット移送装置６は、垂直整列パレット５０を垂直整列機５とスペーサ実装装置７に供給して受けられるように形成される。詳細には、パレット移送装置６は、スペーサＳが挿入されていない空の垂直整列パレット５０を垂直整列機５に供給する。その後、垂直整列機５でスペーサＳが挿入された垂直整列パレット５０を垂直整列機５から受けてスペーサ実装装置７に移動させる。そして、パレット移送装置６は、新たな空の垂直整列パレット５０を垂直整列機５に供給する。なお、パレット移送装置６はスペーサ実装装置７でスペーサＳがすべて使われ、空の垂直整列機５０を受けて保管する。パレット移送装置６は、コンベヤのように垂直整列パレット５０に移送させられる構造であれば、公知のどんな構造でも使うことができるため、詳細な説明は省略する。
【００６０】
図２１は、図２のスペーサ自動実装システムのスペーサ実装装置を概略的に示す図であり、図２２は、図２１のスペーサ実装装置の真空吸着機を概略的に示す斜視図であり、図２３は、図２１のスペーサ実装装置のガイド兼加圧機を概略的に示す斜視図である。
【００６１】
図２１によると、スペーサ実装装置７は、実装ベース７−１と、真空吸着機７０と、ガイド兼加圧機８０と、第１ローダ９１及び第２ローダ９２を含んでよい。
【００６２】
実装ベース７−１は、垂直整列パレット５０とパネル９とを同時に支持し、第１ローダ９１及び第２ローダ９２が垂直整列パレット５０とパネル９の上側に移動できるように支持する。実装ベース７−１の上面には、垂直整列パレット５０を位置決定し、固定するパレットセンタリングユニット７−２と、パネル９を位置決定して固定するパネルセンタリングユニット７−３が設けられる。パレットセンタリングユニット７−２とパネルセンタリングユニット７−３とは、長方形状のパレット５０とパネル９の位置を決定し、固定可能な構造であれば公知のどんな構造でも使うことができるため、詳細な説明は省略する。なお、実装ベース７−１にはパレット移送装置６と垂直整列パレット５０を与えたり受けたりできるようにするパレット移送ユニット（図示せず）と、接着剤塗布装置２とパネル９を与えたり受けたりできるようにするパネル移送ユニット（図示せず）が設けられる。
【００６３】
図２２を参照すると、真空吸着機７０は垂直整列パレット５０に垂直に挿入された複数個のスペーサＳをピックアップしてパネル９に移送するものとして、吸着板７１と、吸着板昇降部７３と、吸着フレーム７５を含んでよい。
【００６４】
吸着板７１は、複数個のスペーサＳを真空吸引力で吸着できる真空チャックとして、吸着板７１の下面には複数個の吸着孔７２が形成される。複数個の吸着孔７２は、真空発生装置（図示せず）に連結されている。従って、真空発生装置をオン（Ｏｎ）にすると、真空が発生して吸着孔７２に吸引力が発生し、真空発生装置をオフ（Ｏｆｆ）にすると、真空が破壊されて吸着孔７２に吸引力が発生しなくなる。吸着孔７２の一例が図２４に示されている。図２４には、複数個の吸着孔７２を真空発生装置（図示せず）に連結する真空配管は省略されている。吸着板７１に形成された吸着孔７２の数は垂直整列パレット５０に収容された全スペーサの１／３を一度に吸着できるように形成される。例えば、垂直整列パレット５０にＱ個のスペーサＳが収容されているとしたら、吸着板７１はＱ／３個のスペーサＳを一度に吸着可能な吸着孔７２が形成される。即ち、図２１に示すように、垂直整列パレット５０を３等分して３つのパレット領域Ｐ−１、Ｐ−２、Ｐ−３にした場合に、そのうちのいずれか一領域にある全スペーサＳを一度に吸着できるように形成される。
【００６５】
吸着板昇降部７３は、吸着板７１を実装ベース７−１に対して垂直方向（Ｚ方向）に移動させるものとして、空圧シリンダなどを使うことができる。
【００６６】
吸着フレーム７５は、吸着板７１が吸着板昇降部７３によって上昇及び下降運動できるように支持し、第１ローダ９１に対して真空吸着機７０を固定する。
【００６７】
第１ローダ９１は、真空吸着機７０を垂直整列パレット５０とパネル９の上側で移動できるようにするものとして、実装ベース７−１に対してＸ方向に移動できるように形成される。図２１を参照すると、第１ローダ９１は橋梁の形状で形成され、実装ベース７−１に設置された直線移動ガイド部材９１−１によってＸ方向に直線移動することができる。第１ローダ９１の上部には、真空吸着機７０が固定される。
【００６８】
図２３によると、ガイド兼加圧機８０は、真空吸着機７０から落下するスペーサＳをパネル９にガイドし、スペーサＳをパネル９に対して加圧するものとして、ガイドフレーム８１と、ガイド板８２と、ガイド板駆動部８３と、加圧板８５と、加圧板駆動部８６とを含んでよい。
【００６９】
ガイドフレーム８１は、ガイド兼加圧機８０を第２ローダ９２に固定し、ガイド板８２と加圧板８５の上下運動を支持できるように形成される。
【００７０】
ガイド板８２は、パネル９の上側に位置して真空吸着機７０から落下するスペーサＳをパネル９の接着剤ドットＧにガイドできるように形成される。ガイド板８２は、真空吸着機７０の吸着板７１のサイズに対応するように形成される。従って、ガイド板８２には吸着板７１の吸着孔７２の数と同じ数のガイド孔８２−１が形成される。即ち、複数個のガイド孔８２−１がスペーサＳピッチＤ１、Ｄ２と等間隔で形成されている。従って、ガイド板８２がパネル９の上側に位置すると、図２７に示すように、ガイド孔８２−１の下にはパネル９に塗布された接着剤ドットＧが位置するようになる。ガイド孔８２−１の直径はスペーサＳをガイドすることができ、ガイドされるスペーサＳがパネル９の要求する直角度と位置精度でパネル９に取り付けられるように適切な公差範囲を有するように形成される。ガイド板８２に形成されたガイド孔８２−１の一例が図２７に示されている。ガイド孔８２−１はガイド板８２を貫通するように形成され、ガイド孔８２−１の上段にはガイド孔８２−１の直径より大きい溝部８２−２が形成される。溝部８２−２と接するガイド孔８２−１の角は、スペーサＳの挿入を容易にするように、ラウンド（Ｒｏｕｎｄ）加工することが望ましい。
【００７１】
ガイド板駆動部８３は、ガイド板８２を実装ベース７−１に対して垂直方向（Ｚ方向）に上昇及び下降させられるように形成される。ガイド板駆動部８３は、空圧シリンダと直線移動ガイド部材で構成してよい。
【００７２】
加圧板８５は、ガイド板８２の上側に位置し、ガイド板８２に対して上昇及び下降できるように形成される。加圧板８５の下面にはガイド板８２に形成されたガイド孔８２−１に挿入できる複数個の加圧ピン８５−１が設けられる。加圧板８５の一例が図２７に示されている。加圧ピン８５−１の数はガイド板８２のガイド孔８２−１の数と同様に形成される。
【００７３】
加圧板駆動部８６は、加圧板８５をガイド板８２に対して上昇及び下降できるように形成される。従って、加圧板８５は加圧板駆動部８６によって実装ベース７−１に対して垂直方向（Ｚ方向）に上昇及び下降できる。加圧板駆動部８６は空圧シリンダと直線移動ガイド部材で構成してよい。
【００７４】
加圧板８５とガイド板８２との間には真空吸着機７０が収容できる真空吸着機収容空間８７が形成される。即ち、加圧板８５が上昇し、ガイド板８２が下降した際、加圧板８５とガイド板８２との間の空間８７にスペーサＳを吸着した真空吸着機７０が収容されてよい。このとき、真空吸着機７０は吸着孔７２がガイド兼加圧機８０のガイド板８２のガイド孔８２−１と一致するように位置決定される。真空吸着機７０が加圧板８５とガイド板８２との間に位置した状態の一例が図２８に示されている。従って、真空吸着機７０が吸着したスペーサＳを放すと、スペーサＳはガイド兼加圧機８０のガイド板８２のガイド孔８２−１を介してパネル９の接着剤ドットＧに取り付けられる。
【００７５】
制御機１０は、水平整列機３と、パレットローダ４と、垂直整列機５と、スペーサ実装装置７の真空吸着機７０と、ガイド兼加圧機８０と、第１ローダ９１及び第２ローダ９２などを制御するように構成される。制御機１０は、パレット移送装置６と、接着剤塗布装置２などを制御するように形成されてよい。従って、制御部１０は、水平整列パレット２１がパレットローディング部５４に位置すると、整列ローダ５２を制御して反転機６０をパレットローディング部５４に移送させて反転機６０に水平整列パレット２１を結合する。そして、反転機６０を１８０度回転させてから、垂直整列パレット５０の上側に位置させ、開閉シャッタ６５を作動させて垂直整列パレット５０の複数個の垂直溝５０ａに複数個のスペーサＳを落下させる。スペーサＳの挿入が完了すると、制御機１０はパレット移送装置６を動作させてスペーサＳの挿入された垂直整列パレット５０をスペーサ実装装置７にローディングする。次に、接着剤塗布装置２によって接着剤Ｇの塗布されたパネル９をスペーサ実装装置７にローディングする。そして、真空吸着機７０と、ガイド兼加圧機８０と、第１ローダ９１及び第２ローダ９２を制御して垂直整列パレット５０に挿入された複数個のスペーサＳをパネル９に塗布された接着剤Ｇに接合させる。
【００７６】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の一実施形態に係るスペーサ自動実装システム１の作動について詳細に説明する。以下の説明で制御機１０について特に言及がなくても、すべての構成要素の制御は制御機１０によって行なわれる。
【００７７】
まず、接着剤塗布装置２を用いてパネル９に接着剤Ｇを塗布する（Ｓ１１）。図２に示された接着剤塗布装置２のベース１１にパネル９をローディングする。このとき、パネルセンタリングユニット１２を用いてパネル９を位置決定して固定する。その後、接着剤塗布装置２を動作させると、複数個のグルーガン１３の設けられた接着ヘッド１５がガン移送ユニット１７によってＸ方向に移動しながら、パネル９にスペーサＳが設置される間隔Ｄ１、Ｄ２で接着剤をドット噴射して複数個の接着剤ドットＧを形成する。図４に示すように、接着剤Ｇの塗布が完了すると、パネル９を接着剤塗布装置２のベース１１からスペーサ実装装置７の実装ベース７−１に移送する。このとき、パネル移送ユニット（図示せず）が設置された場合にはパネル移送ユニットによってパネル９が接着剤塗布装置２のベース１１から自動的にスペーサ実装装置７に移送される。スペーサ実装装置７に移送されたパネル９は、実装ベース７−１に設置されたパネルセンタリングユニット７−３によって位置決定されて固定される。
【００７８】
接着剤塗布装置２がパネル９に接着剤Ｇを塗布している間、図６のように、水平整列パレット２１に複数個のスペーサＳを水平整列する（Ｓ２１）。スペーサＳの水平整列は、パネル９に接着剤を塗布する工程に使われる塗布装置２とは別途の装置を使って別途の工程で実行されるため、パネル９に接着剤塗布を行なう間に行なわれてよい。スペーサＳの水平整列は水平整列機３を使って行なわれる。即ち、まず水平整列機３のシーソーテーブル２３の上面に水平整列パレット２１を装着する。それから、多量のスペーサＳを水平整列パレット２１上に供給しつつ、水平整列パレット２１を図６のように、シーソー動作をさせると同時に一定の周波数で振動を加える。すると、スペーサＳが水平整列パレット２１に形成された複数個の長溝２１−１に挿入されて水平状態に整列される。本実施形態の場合に、水平整列パレット２１は一つのパネル９に使われる全スペーサＳを一度に整列することができるように、それに対応する数の長溝２１−１を有している。なお、水平整列パレット２１はパネル９の１／４に当たるサイズで形成される。しかし、水平整列パレット２１がパネル９の１／４のサイズであることは一例に過ぎず、水平整列パレット２１はパネル９と同様のサイズであるか、パネル９の１／２に当たるサイズを有するように形成されてよい。
【００７９】
水平整列されたスペーサＳが含まれた水平整列パレット２１は、パレットローダ４によって垂直整列機５の整列ベース５１に位置したパレットローディング部５４に移送される。パレットローダ４が水平整列機３の上側に位置すると、グリッパ３０が下降して把持部３１で水平整列パレット２１を把持する。その後、グリッパ３０が上昇すると、パレットローダ４がグリッパ３０をパレットローディング部５４に移送する。すると、グリッパ３０が下降して水平整列パレット２１をパレットローディング部５４に安置する。
【００８０】
水平整列パレット部２１がパレットローディング部５４に位置すると、制御機１０は整列ローダ５２と反転機６０とを制御して反転機６０に水平整列パレット２１を結合し、水平整列パレット２１を１８０度回転してスペーサＳを垂直整列する（Ｓ２３）。即ち、整列ローダ５２がＸ軸部５２−３及びＹ軸部５２−２を用いて反転機６０をパレットローディング部５４の上側に位置させる。その後、Ｚ軸部５２−１を用いて反転機６０を下降させて反転機６０姿勢変換シャッタ６３が水平整列パレット２１と接するようにする。すると、パレット固定部６７が動作して水平整列パレット２１を姿勢変換パレット６４に固定させる。水平整列パレット２１が反転機６０の姿勢変換パレット６４に固定された様子が図９に概略的に示されている。水平整列パレット２１と姿勢変換パレット６４とが結合された際、水平整列パレット２１の長溝２１−１と姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔６４−１の入口部６４−１ａが一致し、開閉シャッタ６５の遮断部６５−２が姿勢変換孔６４−１の出口部６４−１ｂを塞いでおり、姿勢変換シャッタ６３のプッシュ孔６３−１は水平整列パレット２１の長溝２１−１を塞がないように、長溝２１−１の下に位置している。このときの水平整列パレット２１と、姿勢変換シャッタ６３と、姿勢変換パレット６４及び開閉シャッタ６５の各々の長溝２１−１と、プッシュ孔６３−１と、姿勢変換孔６４−１及び貫通孔６５−１の関係が図１７に概略的に示されている。次に、整列ローダ５２が反転機６０を上昇させ、反転フレーム６１を１８０度回転させる。反転フレーム６１が１８０度回転すると、図１８に示すように、開閉シャッタ６５が下を向くようになる。次に、姿勢変換シャッタ駆動部６８を動作させて姿勢変換シャッタ６３が一定距離移動するようにする。すると、水平整列パレット２１の長溝２１−１にあったスペーサＳは姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔６４−１の入口部６４−１ａと曲線部６４−１ｃを通って垂直の状態で開閉シャッタ６５の遮断部６５−２によって塞がれた出口部６４−１ｂに位置するようになり、スペーサＳの上段は図１９のように、姿勢変換シャッタ６３のプッシュ孔６３−１に位置して垂直状態を維持するようになる。
【００８１】
その後、制御部１０は、整列ローダ５２を移動させて反転機６０を垂直整列パレット５０の上側に位置させて水平整列パレット２１の複数個のスペーサＳを垂直整列パレット５０に挿入する（Ｓ２５）。このとき、水平整列パレット２１はパネル９の１／４に当たる面積にパネル９に使われる全スペーサＳを収容しているため、整列ローダ５２は反転機６０をパネル９のサイズに対応する垂直整列パレット５０を４等分した４つの領域５０−１〜５０−４のうちの一領域（第１部分）５０−１の上側に位置させる。その後、整列ローダ５２のＺ軸部５２−１を下降させると、反転機６０が下降して開閉シャッタ６５が垂直整列パレット５０の第１部分５０−１の真上に位置するようになる。このとき、図１５に示すように、姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔６４−１の出口部６４−１ｂと垂直整列パレット５０の垂直溝５０ａとが一直線上にある。すると、制御機１０は、開閉シャッタ６５を動作させ、開閉シャッタ６５の貫通孔６５−１が姿勢変換孔の組Ａ’の第１姿勢変換孔Ａ’１の出口部６４−１ｂの下に位置するようにする（図１６及び図２０を参照）（Ｓ２９）。すると、出口部６４−１ｂにあったスペーサＳが重力によって開閉シャッタ６５の貫通孔６５−１を通過して図１６及び図２０に示すように、垂直整列パレット５０の垂直溝５０ａに挿入されて垂直に整列される（Ｓ３１）。ここで、図２０は、図１６を側面から切断した断面図である。従って、図２０で開閉シャッタ６５は紙面に垂直した方向に移動する。
【００８２】
その後、制御機１０は整列ローダ５２を移動させて反転機６０を垂直整列パレット５０の第２部分５０−２に移動させる。その後、開閉シャッタ６５を移動させて貫通孔６５−１が第２姿勢変換孔Ａ’２（図１４を参照）の出口部６４−１ｂの下に位置するようにする。すると、姿勢変換パレット６４の複数個の第２姿勢変換孔Ａ’２の出口部６４−１ｂにある複数個のスペーサＳが落下して垂直整列パレット５０の垂直溝５０ａに挿入される。
【００８３】
次に、制御機１０は、整列ローダ５２を再び移動させて反転機６０を垂直整列パレット５０の第３部分５０−３の上側に移動させる。その後、開閉シャッタ６５を移動させて貫通孔６５−１が第３姿勢変換孔Ａ’３の出口部６４−１ｂの下に位置するようにする。すると、姿勢変換パレット６４の複数個の第３姿勢変換孔Ａ’３の出口部６４−１ｂにある複数個のスペーサＳが落下して垂直整列パレット５０の垂直溝５０ａに挿入される。
【００８４】
最後に、制御機１０は、整列ローダ５２を再び移動させて反転機６０を垂直整列パレット５０の第４部分５０−４の上側に移動させる。その後、開閉シャッタ６５を移動させて貫通孔６５−１が第４姿勢変換孔Ａ’４の出口部６４−１ｂの下に位置するようにする。すると、姿勢変換パレット６４の複数個の第４姿勢変換孔Ａ’４の出口部６４−１ｂにある複数個のスペーサＳが落下して垂直整列パレット５０の垂直溝５０ａに挿入される。
【００８５】
垂直整列パレット５０にスペーサＳの挿入が完了すると、制御機１０は垂直整列パレット５０をパレット移送装置６を介してスペーサ実装装置７に移動させる（Ｓ２７）。スペーサ実装装置７に移送された垂直整列パレット２１はパレットセンタリングユニット７−２によって位置決定されて固定される。スペーサＳの挿入された垂直整列パレット５０をスペーサ実装装置７にローディングしている間、パレット移送装置６は空の垂直整列パレット５０を垂直整列機５にローディングすることができる。
【００８６】
接着部の塗布されたパネル９とスペーサＳの挿入された垂直整列パレット５０とが実装ベース７−１にローディングされると、制御機１０は第２ローダ９２を制御してガイド兼加圧機８０をパネル９の上側に位置させ（Ｓ３１）、第１ローダ９１を制御して真空吸着機７０に垂直整列パレット５０のスペーサＳを吸着してガイド兼加圧機８０に移送させる（Ｓ３３）。
【００８７】
詳細に説明すると、スペーサＳの挿入された垂直整列パレット５０が実装ベース７−１にローディングされると、制御機１０は第１ローダ９２を制御して真空吸着機７０が垂直整列パレット５０の上側に位置するようにする。このとき、真空吸着機７０の吸着板７１は垂直整列パレット５０のサイズの１／３に対応するように形成されているため、制御機１０は真空吸着機７０が垂直整列パレット５０を３等分した領域のうち第１番目の領域（第１領域）Ｐ１に位置するように第１ローダ９１を制御する。吸着板７１が垂直整列パレット５０の上側に位置している例が図２４に概略的に示されている。第１ローダ９１が真空吸着機７０を第１領域Ｐ１の上側に位置させると、真空吸着機７０は吸着板７１を下降させて図２５のように吸着板７１の吸着孔７２がスペーサＳの上段に位置するようにする。この状態で、真空を発生させると、スペーサＳが吸着孔７２に吸着される。その後、真空吸着機７０を上昇させると、図２６に示すようにスペーサＳが垂直整列パレット５０から分離される。
【００８８】
真空吸着機７０がスペーサＳを吸着している間、制御機１０は第２ローダ９２を制御してガイド兼加圧機８０をパネル９の上側に位置させる。このとき、ガイド兼加圧機８０のガイド板８２もパネル９のサイズの１／３に対応するように形成されているため、制御機１０はガイド兼加圧機８０がパネル９を３等分した領域のうち第１番目の領域（第１領域）９−１に位置するように第２ローダ９２を制御する。ガイド兼加圧機８０がパネル９の上側に位置している例が図２７に示されている。第２ローダ９２がガイド兼加圧機８０をパネル９の第１領域９−１の上側に位置させると、ガイド兼加圧機８０は加圧板８５を下降させて加圧板８５とガイド板８２との間に真空吸着機７０が持ち上げられる真空吸着機収容空間８７を形成する。
【００８９】
すると、制御機１０は第１ローダ９１を制御してスペーサＳを吸着した真空吸着機７０がガイド兼加圧機８０の真空吸着機収容空間８７に位置するようにする。真空吸着機７０がガイド兼加圧機８０の真空吸着機収容空間８７に位置している例が図２８に示されている。このとき、真空吸着機７０に吸着されたスペーサＳとガイド兼加圧機８０のガイド板８２のガイド孔８２−１が図２８のようにほぼ一直線上に位置するようになる。次に、真空吸着機７０は吸着板７１を所定距離下降させて図２９のようにスペーサＳの先端がガイド板８２のガイド孔８２−１に接近するようにする。その後、真空吸着機７０が真空をオフにすると、スペーサＳが自重により落下するようになる。落下するスペーサＳはガイド板８２のガイド孔８２−１によってガイドされ、図３０に示すように、パネル９に塗布された接着剤ドットＧに垂直の状態で接触するようになる（Ｓ３５）。すると、制御機１０は、第１ローダ９１を制御して真空吸着機７０がガイド兼加圧機８０の真空吸着機収容空間８７から離れるようにする。すると、図３１に示すように、ガイド兼加圧機８０の加圧板８５とガイド板８２との間には真空吸着機７０が存在しない。
【００９０】
その後、制御機１０は加圧板駆動部８６を制御して加圧板８５が下降するようにする。すると、図３２に示すように、加圧板８５の下面に設置された複数個の加圧ピン８５−１がスペーサＳを所定圧力で加圧するようになる（Ｓ３７）。これにより、パネル９上に塗布された接着剤ＧをスペーサＳが十分に押すことができ、これによりスペーサＳの垂直度の確保が容易になる。
【００９１】
その後、制御機１０はガイド兼加圧機８０の加圧板８５とガイド板８２とを上昇させる。すると、パネル９には複数個のスペーサＳが図３３のように垂直の状態で実装されるようになる。次に、制御機１０は第２ローダ９２を制御してガイド兼加圧機８０をパネル９の第２領域９−２に位置させる。
【００９２】
ガイド兼加圧機８０がパネル９の第１領域９−１にスペーサＳを加圧している際、第１ローダ９１は真空吸着機７０を垂直整列パレット５０の第２領域Ｐ２に移動させて第２領域Ｐ２にある全スペーサＳを吸着する。真空吸着機７０が複数個のスペーサＳを吸着する過程は、垂直整列パレット５０の第１領域Ｐ１のスペーサＳを吸着する過程と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００９３】
第２領域Ｐ２のスペーサＳを吸着した真空吸着機７０は、第１ローダによってパネル９の第２領域９−２の上側に位置したガイド兼加圧機８０の真空吸着機収容空間８７に位置する。すると、真空吸着機７０が真空をオフにしてスペーサＳを落下し、加圧板８５が落下したスペーサＳを加圧することは、上述のパネル９の第１領域９−１における真空吸着機７０とガイド兼加圧機８０との動作と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００９４】
パネル９の第２領域９−２に対するスペーサＳの実装が完了すると、制御機１０は第１ローダ９１及び第２ローダ９２に真空吸着機７０とガイド兼加圧機８０を移動させ、パネル９の第３領域９−３にスペーサＳに実装する。パネル９の第３領域９−３にスペーサＳを実装することは、上述のパネル９の第１及び第２領域９−１、９−２にスペーサＳを実装することとほぼ同様であるため、詳細な説明は省略する。第３領域９−３までスペーサＳが実装されたパネル９の一例が図３４に示されている。
【００９５】
パネル９の第３領域９−３に対するスペーサＳの実装が完了すると、制御部１０はスペーサＳの実装されたパネル９を接着剤塗布装置２を通じて外部にアンローディングする（Ｓ３９）。
【００９６】
以上で説明したように、本発明に係るスペーサ自動実装システムによると、パネルに接着剤を直接塗布するため、パネルに接着剤を塗布する作業とスペーサをパネルに実装する作業とを同時に行なうことができる。従って、スペーサに接着剤を塗布してから順次にパネルにスペーサを実装する従来のスペーサ自動実装システムに比べてスペーサ実装作業時間を短縮することができる。
【００９７】
なお、本発明に係るスペーサ自動実装システムによると、複数のスペーサ、例えば、パネルに必要な全スペーサを一度にパネルに実装したり、少なくとも全スペーサの１／３を一度にパネルに実装することができるため、従来のスペーサ自動実装システムに比べて作業時間を短縮することができる。
【００９８】
なお、本発明によると、大型基板に使われる全スペーサを４回に渡って垂直整列パレットに垂直整列する場合、シャッタ方式を用いることにより、パネルの１／４のサイズで水平整列パレット、姿勢変換パレット、姿勢変換シャッタ及び開閉シャッタを構成することができる。従って、このような部品のサイズを小さくすることができるため、部品製作が容易であり、製作費用を削減できる。
【００９９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１００】
１ スペーサ自動実装システム
２ 接着剤塗布装置
３ 水平整列機
４ パレットローダ
５ 垂直整列機
６ パレット移送装置
７ スペーサ実装装置
９ パネル
１０ 制御機
１１ ベース
１５ 接着ヘッド
１７ ガン移動ユニット
２１ 水平整列パレット
３０ グリッパ
５０ 垂直整列パレット
５１ 整列ベース
５２ 整列ローダ
５４ パレットローディング部
６０ 反転機
６１ 反転フレーム
６２ 回転ユニット
６３ 姿勢変換シャッタ
６４ 姿勢変換パレット
６５ 開閉シャッタ
６６ 開閉シャッタ駆動部
６７ パレット固定部
７０ 真空吸着機
７１ 吸着板
７２ 吸着孔
７３ 昇降部
７５ 吸着フレーム
８０ ガイド兼加圧機
８１ ガイドフレーム
８２ ガイド板
８３ ガイド板駆動部
８５ 加圧板
８６ 加圧板駆動部
８７ 真空吸着機収容空間
９１ 第１ローダ
９２ 第２ローダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は電界放出ディスプレイに関し、より詳細には、電界放出ディスプレイのスペーサを自動で実装可能なスペーサ自動実装システム及びスペーサ自動実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電界放出ディスプレイは上板と下板とが離隔しており、その間が真空状態で密封されている。従って、真空状態で上下板の間の間隔を一定に維持させるためにスペーサを使用している。
【０００３】
４０インチ以上の大型電界放出ディスプレイには、真空状態で構造的な安定性と製品の特性を実現するために、１０００以上のスペーサが使用される。
【０００４】
電界放出ディスプレイにスペーサを装着する方法としては、作業者がピンセットを用いてスペーサを装着する手作業方法がある。このような方法は、作業時間が長くかかるうえに、歩留まりもよくないという問題点がある。
【０００５】
別の方法としては、チャックを用いて複数個のスペーサをピックアンドプレイス（ｐｉｃｋ ａｎｄ ｐｌａｃｅ）する方法が用いられる。通常、この方法は、電界放出ディスプレイスにＬ×Ｍ個のスペーサを実装する場合に、Ｌ個のスペーサをＭ回実装する構成である。このために、ボウルフィーダと直進フィーダとを用いてスペーサを一つずつ垂直姿勢に整列し、グリッパでスペーサをピックアンドプレイスすることで、電界放出ディスプレイにスペーサを実装するように構成されている。しかし、これはグリッパでピックアンドプレイスできるスペーサの数が少なく所要時間が長く、スペーサのアスペクト比（Ａｓｐｅｃｔ Ｒａｔｉｏ）が大きい場合、高速化することが困難であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国特開第２００３−０６６０１９号公報
【特許文献２】韓国特開第２００２−０５５７７４号公報
【特許文献３】韓国特開第２００１−０５６９８８号公報
【特許文献４】日本特開第１９９７−０９２１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、アスペクト比が大きく且つ多数のスペーサを高速で実装することができる電界放出ディスプレイ用のスペーサ自動実装システム及びその方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によると、スペーサ自動実装システムは、複数個のスペーサを水平整列パレットに水平方向に整列する水平整列機と、垂直整列パレットと前記水平整列パレットに水平整列された複数個のスペーサを前記垂直整列パレットに垂直に整列する反転機を含む垂直整列機と、前記垂直整列パレットと接着剤の塗布されたパネルとが固定される実装ベースと、前記実装ベースに固定された前記垂直整列パレットに垂直整列された複数個のスペーサを真空吸着する真空吸着機と、前記真空吸着機から落下する複数個のスペーサを前記パネルにガイドするガイド板と前記複数個のスペーサを加圧する加圧板とを含むガイド兼加圧機と、前記実装ベースに設置され、前記真空吸着機を前記垂直整列パレットから前記パネルの上側に移動させる第１ローダと、前記実装ベースに設置され、前記ガイド兼加圧機を前記パネルの上側に移動させる第２ローダと、前記垂直整列機、前記真空吸着機、前記ガイド兼加圧機、前記第１ローダ及び前記第２ローダを制御して前記パネルに複数個のスペーサを実装する制御機とを含む。
【０００９】
スペーサ自動実装システムは、前記水平整列機と前記垂直整列機との間に設置され、前記水平整列パレットを握るためのグリッパを前記水平整列機から前記垂直整列機に移動させるパレットローダを更に含んでよい。
【００１０】
前記反転機は、積層設置された姿勢変換パレットと開閉シャッタを含み、前記姿勢変換パレットが前記水平整列パレットと対向した状態で前記水平整列パレットを結合し、前記水平整列パレットの結合された状態で１８０度回転できるように形成されてよい。
【００１１】
前記反転機は、前記姿勢変換パレットと開閉シャッタとが積層設置される反転フレームと、前記反転フレームを回転させる回転ユニットとを含んでよい。
【００１２】
前記反転フレームは、前記姿勢変換パレットに対して前記水平整列パレットを固定するパレット固定部と、前記姿勢変換パレットに対して前記開閉シャッタを移動させる開閉シャッタ駆動部とを含んでよい。
【００１３】
前記反転フレームは、前記姿勢変換パレットと前記水平整列パレットとの間に設置される姿勢変換シャッタと、前記姿勢変換パレットに対して前記姿勢変換シャッタを移動させる姿勢変換シャッタ駆動部とを更に含んでよい。
【００１４】
前記姿勢変換パレットは複数個の姿勢変換孔を含み、前記姿勢変換孔は水平状態の前記スペーサに対応する入口部と、垂直状態の前記スペーサに対応する出口部と、前記入口部と出口部とを連結し、前記スペーサが水平状態から垂直状態に姿勢変換するようにガイドする曲線部とを含んでよい。
【００１５】
前記開閉シャッタは、前記姿勢変換パレットの複数個の姿勢変換孔の各々の出口部に対応するように位置する複数個の遮断部と、前記複数個の遮断部の各々の一側に形成され、前記出口部から排出されるスペーサが通過する複数個の貫通孔とを含み、前記制御機の信号に応じて前記遮断部又は貫通孔が前記姿勢変換孔の出口部の下に位置してよい。
【００１６】
前記垂直整列機と前記実装ベースとの間に設置され、前記垂直整列機と前記実装ベースに垂直整列パレットを移動させるパレット移送装置を含んでよい。
【００１７】
前記真空吸着機は、前記垂直整列パレットに垂直に整列された複数個のスペーサのうち複数個を一度に吸着できるように形成されてよい。このとき、前記真空吸着機は、一度に前記垂直整列パレットに整列された全スペーサの１／３を吸着できるように形成されることが望ましい。
【００１８】
前記ガイド兼加圧機は、前記ガイド板の上側に前記加圧板の下に前記真空吸着機が位置できるように形成された真空吸着機収容空間を更に含んでよい。
【００１９】
前記水平整列機は、前記水平整列パレットをシーソー動作させつつ、振動が加えられるように形成されてよい。
【００２０】
前記水平整列パレットは、前記パネルに設置される全スペーサに対応する数の長溝を含むように形成されてよい。
【００２１】
前記実装ベースの一側には、前記パネルに前記複数個のスペーサが設置される位置に接着剤を塗布する接着剤塗布装置が設けられることが望ましい。
【００２２】
前記接着剤塗布装置は、前記パネルを固定するパネルセンタリングユニットを更に含んでよい。
【００２３】
本発明の別の実施形態によると、上記のような本発明の目的は、パネルに複数個のスペーサを設置する位置に接着剤を塗布するステップと、接着剤の塗布されたパネルをスペーサ実装装置の実装ベースにローディングするステップと、水平整列機を用いて水平整列パレットに複数個のスペーサを水平方向に整列するステップと、反転機に前記水平整列パレットを結合し、前記水平整列パレットを１８０度回転させて前記複数個のスペーサを垂直方向に整列するステップと、前記反転機を垂直整列パレットの上側に移動させ、前記垂直整列パレットの垂直溝に複数個のスペーサを落下させて挿入するステップと、前記垂直整列パレットを前記実装ベースにローディングするステップと、ガイド兼加圧機を前記実装ベースにローディングされた前記パネルの上側に位置させるステップと、真空吸着機で前記垂直整列パレットの複数個のスペーサを吸着した後、前記ガイド兼加圧機の真空吸着機収容空間に位置させるステップと、前記真空吸着機が前記複数個のスペーサを前記ガイド兼加圧機の複数個のガイド孔に落下させ、前記複数個のガイド孔に落下したスペーサが前記パネルの接着剤に接触されるようにするステップと、前記真空吸着機を前記真空吸着機収容空間から取り外した後、加圧板を下降させて前記複数個のガイド孔に挿入されたスペーサを加圧するステップと、前記ガイド兼加圧機を離隔した後、前記パネルをアンローディングするステップとを含むスペーサ自動実装方法を提供することで達成できる。
【００２４】
前記パネルに複数個のスペーサを設置する位置に接着剤を塗布するステップと、前記水平整列機を用いて水平整列パレットに複数個のスペーサを水平方向に整列するステップとは同時に行なわれてよい。
【００２５】
前記反転機が前記水平整列パレットを１８０度回転させると、前記スペーサが前記姿勢変換パレットの姿勢変換孔を通過しつつ水平状態から垂直状態に姿勢が変換してよい。
【００２６】
前記反転機を前記垂直整列パレットの上側に移動させるステップは、前記反転機を前記垂直整列パレットを４等分した第１部分から第４部分に順次に位置させるステップを含んでよい。
【００２７】
前記ガイド兼加圧機を前記実装ベースをローディングされた前記パネルの上側に移動させるステップは、前記ガイド兼加圧機を前記パネルを３等分した第１領域から第３領域に順次に位置させるステップを含んでよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るスペーサ自動実装システムによると、パネルに接着剤を直接塗布するため、パネルに接着剤を塗布する作業とスペーサをパネルに実装する作業とを同時に行なうことができる。従って、スペーサに接着剤を塗布してから順次にパネルにスペーサを実装する従来のスペーサ自動実装システムに比べてスペーサ実装作業時間を短縮することができる。
【００２９】
なお、本発明に係るスペーサ自動実装システムによると、複数のスペーサを一度にパネルに実装することができるため、従来のスペーサ自動実装システムに比べて作業時間を短縮することができる。
【００３０】
なお、本発明によると、シャッタ方式を用いることにより、水平整列パレット、姿勢変換パレット、姿勢変換シャッタ及び開閉シャッタをパネルサイズより小さく構成することができる。従って、このような部品のサイズを小さくすることができるため、部品製作が容易であり、製作費用を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るスペーサ自動実装システムを概略的に示すレイアウトである。
【図２】図１のスペーサ自動実装システムを概略的に示す斜視図である。
【図３】図２の接着剤塗布装置が接着剤をパネルに塗布する様子を模式的に示す図である。
【図４】図２の接着剤塗布装置によって接着剤が一定の間隔で塗布されたパネルを示す斜視図である。
【図５】図２のスペーサ自動実装システムの水平整列機及び垂直整列機を概略的に示す斜視図である。
【図６】図５の水平整列機によってスペーサを水平整列する様子を模式的に示す図である。
【図７】図５の垂直整列機の反転機を概略的に示す斜視図である。
【図８】水平整列パレットが結合される前の図７の反転機の積層構造を概略的に示す断面部である。
【図９】図８の反転機に水平整列パレットの結合された積層構造を概略的に示す断面図である。
【図１０Ａ】図９の水平整列パレットを示す斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０ＡのＨ１の拡大図である。
【図１１Ａ】図９の姿勢変換パレットを示す斜視図である。
【図１１Ｂ】図１１ＡのＨ２の拡大図である。
【図１２Ａ】図９の開閉シャッタを示す斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２ＡのＨ３の拡大図である。
【図１３Ａ】図９の姿勢変換シャッタを示す斜視図である。
【図１３Ｂ】図１３ＡのＨ４の拡大図である。
【図１４Ａ】図５の垂直整列パレットを概略的に示す斜視図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａの垂直溝を示す部分断面図である。
【図１５】図１２Ａの開閉シャッタの動作を説明するための部分断面図である。
【図１６】図１２Ａの開閉シャッタの動作を説明するための部分断面図である。
【図１７】反転機に水平整列パレットが結合された場合に水平整列パレット、姿勢転換シャッタ、姿勢変換パレット、開閉シャッタの関係を概略的に示す断面図である。
【図１８】図１７の反転機が１８０度回転した様子を概略的に示す断面図である。
【図１９】図１８で姿勢変換シャッタが動作した様子を概略的に示す断面図である。
【図２０】図１９で開閉シャッタが動作した様子を概略的に示す断面図である。
【図２１】図２のスペーサ自動実装システムのスペーサ実装装置を概略的に示す図である。
【図２２】図２１のスペーサ実装装置の真空吸着機を概略的に示す斜視図である。
【図２３】図２１のスペーサ実装装置のガイド兼加圧機を概略的に示す斜視図である。
【図２４】垂直整列パレットの上側に真空吸着機が位置した様子を概略的に示す断面図である。
【図２５】真空吸着機が垂直整列パレットのスペーサを吸着する様子を概略的に示す断面図である。
【図２６】スペーサを吸着した真空吸着機が垂直整列パレットで上昇した様子を概略的に示す断面図である。
【図２７】パネルの上側にガイド兼加圧機が位置した様子を概略的に示す断面図である。
【図２８】図２２の真空吸着機が図２７のガイド兼加圧機の真空吸着機収容空間に位置した場合を概略的に示す断面図である。
【図２９】真空吸着機が下降してスペーサがガイド板のガイド孔の上段に位置した様子を概略的に示す断面図である。
【図３０】真空吸着機の真空がオフされてスペーサがガイド孔を介してパネルに取り付けられる場合を概略的に示す断面図である。
【図３１】真空吸着機がガイド兼加圧機の真空吸着機収容空間から取り外された様子を概略的に示す断面図である。
【図３２】加圧板が下降してスペーサをパネルに対して加圧する様子を概略的に示す断面図である。
【図３３】ガイド兼加圧機がパネルで上昇した様子を概略的に示す断面図である。
【図３４】スペーサの装着が完了したパネルを概略的に示す斜視図である。
【図３５】本発明の一実施形態に係るスペーサ自動実装方法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】
【００３２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００３３】
ここで説明される実施形態は、発明の理解を促すための例示を示したものであって、本発明はここで説明される実施形態と違って多様に変形されて実施できることを理解すべきである。なお、発明の理解を促すために、添付図面は実際の寸法で示されたものではなく、一部の構成要素のみを拡大して示すことがある。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態に係るスペーサ自動実装システムを概略的に示すレイアウトであり、図２は、図１のスペーサ自動実装システムを概略的に示す斜視図であり、図３は、図２の接着剤塗布装置が接着剤をパネルに塗布する様子を模式的に示す図である。
【００３５】
本発明の一実施形態に係るスペーサ自動実装システム１は、電界効果ディスプレイ（ＦＥＤ）のパネルに複数個のスペーサを自動的に実装する装置として、図１及び図２に示すように、接着剤塗布装置２と、水平整列機３と、パレットローダ４と、垂直整列機５と、パレット移送装置６と、スペーサ実装装置７及び制御機１０を含む。
【００３６】
接着剤塗布装置２は、電界効果ディスプレイのパネル９にスペーサが実装される複数個の位置に所定量の接着剤を塗布するためのものである。一般に、４６インチのパネルである場合、１１７６個のスペーサをパネルの表面に実装する。ここで、パネル９にスペーサを実装するとは、図３４のようにスペーサＳをパネル９に垂直に固定することを意味する。
【００３７】
図２によると、接着剤塗布装置２は、ベース１１と、複数個のグルーガン１３が装着された接着ヘッド１５と、接着ヘッド１５をベース１１に対して移動させるためのガン移動ユニット１７とを含んでよい。
【００３８】
パネル９は、接着剤塗布装置２のベース１１上にローディングされる。ベース１１には、パネル９が正確な位置に位置決定するようにし、パネル９を固定するパネルセンタリングユニット１２が設置されてよい。図示していないが、パネル９は、パネルローディングユニットによって接着剤塗布装置２のベース１１に自動的にローディング及びアンローディングされるようにすることができる。接着ヘッド１５には、複数個のグルーガン１３が一定の間隔で設けられている。図２には、８つのグルーガン１３を有する接着剤塗布装置２を示しているが、これは一例に過ぎず、グルーガン１３の数はパネル９に実装するスペーサＳの数に応じて決められてよい。例えば、パネル９にスペーサＳがＬ×Ｍで配置される場合、Ｌ個の接着剤を一度に塗布できるように、接着ヘッド１５にＬ個のグルーガン１３を設置することができる。グルーガン１３の間の間隔は、図３に示すように、パネル９に実装する複数個のスペーサＳの間のピッチＤ２で定められる。ガン移動ユニット１７は、接着ヘッド１５をベース１１に対して一方向、即ち、Ｘ方向に移動させることができるように形成される。複数個のグルーガン１３はパネル９の上側に一定距離離間されており、一定量の接着剤Ｇをパネル９にドット（Ｄｏｔ）噴射することができる。グルーガン１３が噴射する接着剤Ｇの量は、スペーサＳをパネル９に固定できるように適切に決められる。
【００３９】
接着剤塗布装置２は、非接触方式のジェットディスペンシング（Ｊｅｔ ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）を適用し、高速化のために移動中にドット噴射方式（Ｄｏｏｔｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｙ）を使う。このような方式によると、接着ヘッド１５が移動中に停止動作なしに接着剤Ｇを適量噴射してパネル９上に適度なサイズのドットを形成することができる。従って、Ｌ×Ｍの配置になるようにスペーサＳを実装する場合には、走行方向に等速移動中にＬ個の接着剤を塗布し、この動作をＭ回繰り返す。すると、図４に示すように、噴射された接着剤Ｇはパネル９の上面に複数個の接着剤ドットＧを形成する。複数個の接着剤ドットＧは、Ｘ及びＹ方向に実装されるスペーサＳのピッチと等間隔Ｄ１、Ｄ２で形成される。図４では、図示の便宜を図るために、接着剤ドットＧを大きく一部のみを示している。実際の場合、４６インチのパネル９には、１１７６個の接着剤ドットＧを形成する。複数個のグルーガン１３は、それぞれトリガー（Ｔｒｉｇｇｅｒ）信号で制御されてよい。なお、接着剤塗布位置を補正するために、測定装置を設置して測定結果を活用して塗布位置を補正することができる。接着剤塗布装置２によって接着剤Ｇの塗布が完了したパネル９はスペーサ実装装置７にローディングされる。
【００４０】
図５は、図２のスペーサ自動実装システム１の水平整列機３及び垂直整列機５を概略的に示す斜視図であり、図６は、図５の水平整列機によってスペーサを水平整列する様子を模式的に示す図である。
【００４１】
水平整列機３は、複数個のスペーサＳを水平整列パレット２１に水平方向に整列する装置として、図５によると、シーソーテーブル２３と作動部２４とを含む。シーソーテーブル２３には、２つの水平整列パレット２１が分離自在に装着される。作動部２４は、シーソーテーブル２３が図６に示すように、シーソー運動をするように駆動する。なお、作動部２４は、シーソーテーブル２３に一定の周波数の振動を加えることができる。従って、シーソーテーブル２３に装着された水平整列パレット２１は、シーソー運動をしながら同時に一定の周波数で振動することができる。
【００４２】
水平整列パレット２１の一例が図１０Ａに示されている。水平整列パレット２１は、スペーサＳが水平状態で収容されるための長溝２１−１が複数個形成されている。本実施形態の場合には、水平整列パレット２１には、パネル９に必要なスペーサＳのすべてを収容できるようにスペーサＳの数に対応する長溝２１−１が形成される。例えば、４６インチのパネル９の場合に、１１７６個のスペーサＳが必要であるため、水平整列パレット２１には１１７６個の長溝２１−１が形成される。なお、スペーサＳが円筒状であるため、長溝２１−１はスペーサＳの形状に対応するように形成されてよい。複数個の長溝２１−１は、４つの長溝２１−１が組になるように形成され、各組をなす４つの長溝２１−１の各々はパネル９に実装される複数個のスペーサＳのピッチと等間隔になるように形成されている。即ち、図１０ＢのＨ１の部分の拡大図によると、Ａ組の４つの長溝Ａ１〜Ａ４のうちの第１長溝Ａ１は、Ｂ組の４つの長溝Ｂ１〜Ｂ４のうちの第１長溝Ｂ１とスペーサＳのピッチＤ２と等間隔ｄ２になるように形成される。同様に、Ａ組の第２、３、４長溝Ａ２、Ａ３、Ａ４は、Ｂ組の第２、３、４長溝Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４とスペーサピッチＤ２と等間隔ｄ２になるように形成される。なお、Ｂ組と垂直方向にあるＣ組とＡ組との間の間隔ｄ１は、対応する方向のスペーサピッチＤ１とサイズが同じである。ここで、スペーサピッチとは、スペーサＳをパネル９に実装した際の相互に直角をなす２つの方向（Ｘ方向及びＹ方向）にスペーサＳの間の間隔（図３４のＤ１、Ｄ２）を意味する。なお、水平整列パレット２１に形成される長溝の組Ａ、Ｂ、Ｃの数は、全スペーサＳの数の１／４である。そして、長溝の組Ａ、Ｂ、Ｃの形成される水平整列パレット２１の面積は、パネル９の面積の１／４に当たるサイズとなる。
【００４３】
水平整列機３の一側には、パレットローダ４が設置されてよい。パレットローダ４は、スペーサＳの積載された水平整列パレット２１を垂直整列機５のパレットローディング部５４に移送する。パレットローダ４は、１軸直交ロボット形態で形成されてよい。従って、パレットローダ４は、Ｘ軸方向に延長された直線移動ガイド部４−１と直線移動ガイド部４−１に従って移動する移動部４−２を含んでよい。パレットローダ４の移動部４−２にはグリッパ３０が設けられる。グリッパ３０は、水平整列パレット２１を把持できる把持部３１と把持部３１を垂直方向に上昇及び下降させるための昇降部３２とを含む。従って、パレットローダ４の移動部４−２に固定されたグリッパ３０を水平整列機３の上側に位置させた後、把持部３１を下降させて水平整列パレット２１を把持することができる。その後、グリッパ３０の把持部３１を上昇させてから、パレットローダ４にグリッパを移動させて垂直整列機５のパレットローディング部５４に水平整列パレット２１に位置させることができる。
【００４４】
図５によると、水平整列機３の一側には垂直整列機５が設けられている。垂直整列機５は、整列ベース５１と、整列ローダ５２と、反転機６０及び垂直整列パレット５０を含む。
【００４５】
整列ベース５１は、垂直整列パレット５０を支持し、垂直整列パレット５０の位置決定をするパレットセンタリングユニット５５を含んでよい。なお、整列ベース５１は、整列ローダ５２を支持して整列ローダ５２が反転機６０を垂直整列パレット５０の上側に移動させることができるようにする。整列ベース５１の一側には、水平整列パレット２１が安置されるパレットローディング部５４が設けられる。
【００４６】
整列ローダ５２は、反転機６０を整列ベース５１の上側に任意の位置に移動させるものとして、３軸直交座標ロボット形態で形成されてよい。即ち、整列ローダ５２は、反転機６０の固定される移動板５３を整列ベース５１に対して垂直方向（Ｚ方向）に移動させるＺ軸部５２−１、Ｚ軸部５２−１をＹ方向に移動させるＹ軸部５２−２、及びＹ軸部５２−２をＸ方向に移動させるＸ軸部５２−３を含んでよい。従って、整列ローダ５２は、移動板５３に設置された反転機６０をパレットローディング部５４に移動させて反転機６０が水平整列パレット２１を結合するようにすることができる。なお、整列ローダ５２は、水平整列パレット２１の結合された反転機６０を垂直整列パレット５０の上側に移動させて複数個のスペーサＳを垂直整列パレット５０の垂直溝５０ａに挿入することができる。
【００４７】
図７は、図５の垂直整列機５の反転機６０を概略的に示す斜視図である。反転機６０は水平整列パレット２１に水平状態に整列された複数個のスペーサＳを垂直状態に整列して垂直整列パレット５０の垂直溝５０ａに挿入する装置である。
【００４８】
図７によると、反転機６０は、反転フレーム６１と、回転ユニット６２とを含む。反転フレーム６１は、姿勢変換シャッタ６３と、姿勢変換パレット６４及び開閉シャッタ６５を積層状態に維持する。姿勢変換パレット６４は、水平整列パレット２１に対応するサイズであり、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、複数個の姿勢変換孔６４−１を有する。水平整列パレット２１に形成された長溝２１−１の数と姿勢変換パレット６４に形成された姿勢変換孔６４−１の数は同じである。即ち、姿勢変換パレット６４には水平整列パレット２１の長溝の組Ａ、Ｂ、Ｃに対応するように４つの姿勢変換孔Ａ’１−Ａ’４を含む姿勢変換孔の組Ａ’、Ｂ’、Ｃ’が形成されている。従って、水平整列パレット２１の長溝２１−１と姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔６４−１とは１対１で対応する。
【００４９】
姿勢変換孔６４−１は、図１８に示すように、水平整列パレット２１の長溝２１−１に水平に整列されたスペーサＳが垂直方向に整列されるようにするためのものである。姿勢変換孔６４−１は、図１１Ｂ及び図１８に示すように、水平状態のスペーサＳを収容できるように水平状態のスペーサＳに対応する入口部６４−１ａと、垂直状態のスペーサＳに対応するようにスペーサＳが通過可能な直径を有する円形の出口部６４−１ｂ、及び入口部６４−１ａと出口部６４−１ｂを連結してスペーサＳが水平状態から垂直状態に姿勢変換するようにガイドする曲線部６４−１ｃで構成される。曲線部６４−１ｃは、水平状態で落下するスペーサＳを垂直状態に立てられるように適度な曲率で形成される。従って、反転機６０が１８０度回転すると、水平整列パレット２１の長溝２１−１に水平状態で収容されていたスペーサＳは姿勢変換孔６４−１を通過しつつ垂直状態に立つようになる。
【００５０】
姿勢変換パレット６４と開閉シャッタ６５は、図８及び図９のように積層される。図８は、水平整列パレット２１が反転機６０の姿勢変換パレット６４に結合される前の様子を示し、図９は、水平整列パレット２１が姿勢変換パレット６４に結合された様子を示す。姿勢変換パレット６４は反転フレーム６１に固定され、開閉シャッタ６５は姿勢変換パレット６４の一面と対向して姿勢変換パレット６４に対して少なくとも５ヶ所で位置決定できるように反転フレーム６１に設けられる。従って、反転フレーム６１の両側には開閉シャッタ６５を移動させて位置決定する開閉シャッタ駆動部６６が設けられている。開閉シャッタ駆動部６６は精密な位置決定のため、サーボモータを使うことができる。開閉シャッタ６５の移動量は姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔６４−１を選択的に開閉できるように決められる。開閉シャッタ６５が設けられた姿勢変換パレット６４の面の反対面には姿勢変換シャッタ６３が結合されてよい。
【００５１】
開閉シャッタ６５は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、姿勢変換パレット６４の複数個の姿勢変換孔の組Ａ’、Ｂ’をなす４つの姿勢変換孔Ａ’１、Ａ’２、Ａ’３、Ａ’４のうち一つの姿勢変換孔の出口部６４−１ｂに対応する位置に形成される複数個の貫通孔６５−１を含む。従って、図１２Ｂにおいて隣接した２つの貫通孔Ａ”、Ｂ”の間の間隔は姿勢変換パレット６４の隣接した姿勢変換孔の組Ａ’、Ｂ’の対応する姿勢変換孔６４−１の出口部６４−１ｂの間の間隔に対応する。例えば、図１２Ｂの開閉シャッタ６５の隣接した２つの貫通孔Ａ”、Ｂ”の間の間隔ｄ２は、図１１Ｂの隣接した２つの姿勢変換孔の組Ａ’、Ｂ’のうちに同様の順番の姿勢変換孔の間の間隔ｄ２と同じである。複数個の貫通孔６５−１のうちに隣接した２つの貫通孔Ａ”、Ｂ”の間には姿勢変換孔６４−１の出口部６４−１ｂを遮断する遮断部６５−２が設けられる。従って、開閉シャッタ６５の貫通孔６５−１が姿勢変換パレット６４の出口部６４−１ｂと一致すると、スペーサＳが開閉シャッタ６５を通過し、遮断部６５−２が出口部６４−１ｂの前に位置すると、スペーサＳが開閉シャッタ６５を通過することができない。なお、図１２Ｂに示すように、開閉シャッタ６５の移動方向に垂直の方向に複数個の遮断部６５−２の間には複数個の開口６５−３を形成することができる。このような複数個の開口６５−３は、漏出されたスペーサＳが排出されるようにすることで開閉シャッタ６５と姿勢変換パレット４０との間に挟まることを防止し、開閉シャッタ６５の重量を減らすことができる。
【００５２】
開閉シャッタ６５は制御機１０から開放信号を受信するまでは姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔の組の４つの姿勢変換孔６４−１の出口部６４−１ｂをすべて遮断している。即ち、開閉シャッタ６５は、図１５に示すように、遮断部６５−２が姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔の組Ａ’、Ｂ’の下側に位置する第１位置（元の位置）にある。この状態において、第１番目の開放信号を受信すると開閉シャッタ６５が図１６のように移動して貫通孔６５−１が姿勢変換孔の組Ａ’の第１姿勢変換孔Ａ’１の下側に位置する第２位置に移動する。すると、第１姿勢変換孔Ａ’１の出口部に垂直に立っていたスペーサＳが垂直状態に落下するようになる。このとき、その他の３つの姿勢変換孔Ａ’２、Ａ’３、Ａ’４は遮断部６５−２によって塞がれているため落下しない。開閉シャッタ６５が第２番目の開放信号を受信すると、貫通孔６５−１が第２姿勢変換孔Ａ’２の下側に位置する第３位置に移動する。すると、第２姿勢変換孔Ａ’２にあるスペーサＳは落下し、その他の２つの姿勢変換孔Ａ’３、Ａ’４は遮断部６５−２によって塞がれているため落下しない。なお、開閉シャッタ６５が第３番目、第４番目の開放信号を受信すると、貫通孔６５−１が第３姿勢変換孔Ａ’３、第４姿勢変換孔Ａ’４の下側に位置する第４及び第５位置に移動してスペーサＳが落下するようにする。開閉シャッタ６５が第５位置にまで移動すると、再び元の位置の第１位置に移動する。
【００５３】
姿勢変換シャッタ６３は、姿勢変換パレット６４の水平整列パレット２１が結合される面、即ち、開閉シャッタ６５が設置されていない面に移動自在に設けられる。姿勢変換シャッタ６３は、反転機６０の回転によってスペーサＳが水平状態から垂直状態に変換することをサポートするためのものである。姿勢変換シャッタ６３の一例が図１３Ａ及び図１３Ｂに示されている。姿勢変換シャッタ６３は、姿勢変換パレット６４と水平整列パレット２１との間に円滑に移動できるように、薄くかつ滑らかな材質で形成することが望ましい。姿勢変換シャッタ６３は、姿勢変換パレット６４の複数個のスペーサＳを一度に押して垂直状態にできるように、複数個のプッシュ孔６３−１が形成されている。プッシュ孔６３−１は水平整列パレット２１の長溝の組Ａ、Ｂ、Ｃから落下する４つのスペーサＳを妨害せずに押せるサイズで形成される。姿勢変換シャッタ６３は、姿勢変換パレット６４に対して開閉シャッタ６５と９０度となる方向に移動することができる。姿勢変換シャッタ６３は２箇所の位置、即ち、スペーサＳの落下を妨害しないように、水平整列パレット２１の長溝の組Ａ、Ｂ、Ｃと姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔の組Ａ’、Ｂ’、Ｃ”の間を開放する元の位置とスペーサＳを押して垂直状態に整列する整列位置との間で往復移動することができる。姿勢変換シャッタ６３の駆動源６８としては、空圧シリンダなどが使われてよい。なお、姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔６４−１を適切に設計すると、姿勢変換シャッタ６３は省略されてよい。
【００５４】
回転ユニット６２は反転フレーム６１を１８０度ずつ回転させられるように形成される。図７を参照すると、回転ユニット６２は、ほぼ「コ」の字で形成され、反転フレーム６１の回転を支持する支持フレーム６２−１と支持フレーム６２−１の一側に設けられて反転フレーム６１を回転させる回転部６２−２とを含む。回転部６２−２としては反転フレーム６１を１８０度回転させられる駆動手段であればどんなものでも使うことができるため、詳細な説明は省略する。
【００５５】
反転フレーム６１の両側には姿勢変換パレット６４に対して水平整列パレット２１を固定するパレット固定部６７が設けられる。図７に示された実施形態の場合には、４つのパレット固定部６７が反転フレーム６１に設けられている。従って、反転フレーム６１が回転及び移動する場合にも水平整列パレット２１が姿勢変換パレット６４から分離されない。
【００５６】
垂直整列パレット５０は、反転機６０によって水平状態から垂直状態に姿勢が変換された複数個のスペーサＳを収容し、垂直状態に維持するものとして、その一例が図１４Ａに示されている。垂直整列パレット５０は平板状で形成され、上面には複数個のスペーサＳを垂直状態に維持させるための複数個の垂直溝５０ａが形成される。垂直溝５０ａの底は図１４Ｂに示されているように塞がれている。垂直整列パレット５０の面積は、パネル９の面積と同様であり、複数個の垂直溝５０ａはパネル９に実装される複数個のスペーサＳと同様のピッチＤ１、Ｄ２で形成されている。即ち、垂直整列パレット５０の複数個の垂直溝５０ａは、パネル９のスペーサＳの実装位置と１対１で対応する。
【００５７】
水平整列パレット２１と姿勢変換パレット６４とはほぼ同様のサイズで形成され、パネル９に必要なスペーサＳと同じ数の長溝２１−１と姿勢変換孔６４−１を有する。水平整列パレット２１と姿勢変換パレット６４は垂直整列パレット５０を４等分した場合に４等分された垂直整列パレットの部分（５０−１、５０−２、５０−３、５０−４、図１４ａを参照）のうちいずれか一つのパレットの部分、即ち垂直整列パレット５０の面積の１／４に当たるサイズで形成される。開閉シャッタ６５は、姿勢変換パレット６４とほぼ同様のサイズであり、４等分された垂直整列パレット５０−１〜５０−４のうちいずれか一つのパレットの部分に挿入されるスペーサＳの数に対応する貫通孔６５−１が形成される。従って、水平整列パレット２１に安置されたパネル９に使われる全スペーサＳを開閉シャッタ６５を用いて垂直整列パレット５０の４つの等分された部分５０−１〜５０−４に順次に挿入することができる。
【００５８】
水平整列パレット２１と、姿勢変換パレット６４と、姿勢変換シャッタ６３及び開閉シャッタ６５は、パネル９のサイズに応じて適切に設定することができる。本明細書においては、水平整列パレット２１がパネル９のほぼ１／４のサイズである場合を一例をとして説明する。しかし、これは一例に過ぎず、水平整列パレット２１のサイズを限定するものではない。
【００５９】
図１及び図２を参照すると、垂直整列機５とスペーサ実装装置７との間にはパレット移送装置６が設置されてよい。パレット移送装置６は、垂直整列パレット５０を垂直整列機５とスペーサ実装装置７に供給して受けられるように形成される。詳細には、パレット移送装置６は、スペーサＳが挿入されていない空の垂直整列パレット５０を垂直整列機５に供給する。その後、垂直整列機５でスペーサＳが挿入された垂直整列パレット５０を垂直整列機５から受けてスペーサ実装装置７に移動させる。そして、パレット移送装置６は、新たな空の垂直整列パレット５０を垂直整列機５に供給する。なお、パレット移送装置６はスペーサ実装装置７でスペーサＳがすべて使われ、空の垂直整列機５０を受けて保管する。パレット移送装置６は、コンベヤのように垂直整列パレット５０に移送させられる構造であれば、公知のどんな構造でも使うことができるため、詳細な説明は省略する。
【００６０】
図２１は、図２のスペーサ自動実装システムのスペーサ実装装置を概略的に示す図であり、図２２は、図２１のスペーサ実装装置の真空吸着機を概略的に示す斜視図であり、図２３は、図２１のスペーサ実装装置のガイド兼加圧機を概略的に示す斜視図である。
【００６１】
図２１によると、スペーサ実装装置７は、実装ベース７−１と、真空吸着機７０と、ガイド兼加圧機８０と、第１ローダ９１及び第２ローダ９２を含んでよい。
【００６２】
実装ベース７−１は、垂直整列パレット５０とパネル９とを同時に支持し、第１ローダ９１及び第２ローダ９２が垂直整列パレット５０とパネル９の上側に移動できるように支持する。実装ベース７−１の上面には、垂直整列パレット５０を位置決定し、固定するパレットセンタリングユニット７−２と、パネル９を位置決定して固定するパネルセンタリングユニット７−３が設けられる。パレットセンタリングユニット７−２とパネルセンタリングユニット７−３とは、長方形状のパレット５０とパネル９の位置を決定し、固定可能な構造であれば公知のどんな構造でも使うことができるため、詳細な説明は省略する。なお、実装ベース７−１にはパレット移送装置６と垂直整列パレット５０を与えたり受けたりできるようにするパレット移送ユニット（図示せず）と、接着剤塗布装置２とパネル９を与えたり受けたりできるようにするパネル移送ユニット（図示せず）が設けられる。
【００６３】
図２２を参照すると、真空吸着機７０は垂直整列パレット５０に垂直に挿入された複数個のスペーサＳをピックアップしてパネル９に移送するものとして、吸着板７１と、吸着板昇降部７３と、吸着フレーム７５を含んでよい。
【００６４】
吸着板７１は、複数個のスペーサＳを真空吸引力で吸着できる真空チャックとして、吸着板７１の下面には複数個の吸着孔７２が形成される。複数個の吸着孔７２は、真空発生装置（図示せず）に連結されている。従って、真空発生装置をオン（Ｏｎ）にすると、真空が発生して吸着孔７２に吸引力が発生し、真空発生装置をオフ（Ｏｆｆ）にすると、真空が破壊されて吸着孔７２に吸引力が発生しなくなる。吸着孔７２の一例が図２４に示されている。図２４には、複数個の吸着孔７２を真空発生装置（図示せず）に連結する真空配管は省略されている。吸着板７１に形成された吸着孔７２の数は垂直整列パレット５０に収容された全スペーサの１／３を一度に吸着できるように形成される。例えば、垂直整列パレット５０にＱ個のスペーサＳが収容されているとしたら、吸着板７１はＱ／３個のスペーサＳを一度に吸着可能な吸着孔７２が形成される。即ち、図２１に示すように、垂直整列パレット５０を３等分して３つのパレット領域Ｐ−１、Ｐ−２、Ｐ−３にした場合に、そのうちのいずれか一領域にある全スペーサＳを一度に吸着できるように形成される。
【００６５】
吸着板昇降部７３は、吸着板７１を実装ベース７−１に対して垂直方向（Ｚ方向）に移動させるものとして、空圧シリンダなどを使うことができる。
【００６６】
吸着フレーム７５は、吸着板７１が吸着板昇降部７３によって上昇及び下降運動できるように支持し、第１ローダ９１に対して真空吸着機７０を固定する。
【００６７】
第１ローダ９１は、真空吸着機７０を垂直整列パレット５０とパネル９の上側で移動できるようにするものとして、実装ベース７−１に対してＸ方向に移動できるように形成される。図２１を参照すると、第１ローダ９１は橋梁の形状で形成され、実装ベース７−１に設置された直線移動ガイド部材９１−１によってＸ方向に直線移動することができる。第１ローダ９１の上部には、真空吸着機７０が固定される。
【００６８】
図２３によると、ガイド兼加圧機８０は、真空吸着機７０から落下するスペーサＳをパネル９にガイドし、スペーサＳをパネル９に対して加圧するものとして、ガイドフレーム８１と、ガイド板８２と、ガイド板駆動部８３と、加圧板８５と、加圧板駆動部８６とを含んでよい。
【００６９】
ガイドフレーム８１は、ガイド兼加圧機８０を第２ローダ９２に固定し、ガイド板８２と加圧板８５の上下運動を支持できるように形成される。
【００７０】
ガイド板８２は、パネル９の上側に位置して真空吸着機７０から落下するスペーサＳをパネル９の接着剤ドットＧにガイドできるように形成される。ガイド板８２は、真空吸着機７０の吸着板７１のサイズに対応するように形成される。従って、ガイド板８２には吸着板７１の吸着孔７２の数と同じ数のガイド孔８２−１が形成される。即ち、複数個のガイド孔８２−１がスペーサＳピッチＤ１、Ｄ２と等間隔で形成されている。従って、ガイド板８２がパネル９の上側に位置すると、図２７に示すように、ガイド孔８２−１の下にはパネル９に塗布された接着剤ドットＧが位置するようになる。ガイド孔８２−１の直径はスペーサＳをガイドすることができ、ガイドされるスペーサＳがパネル９の要求する直角度と位置精度でパネル９に取り付けられるように適切な公差範囲を有するように形成される。ガイド板８２に形成されたガイド孔８２−１の一例が図２７に示されている。ガイド孔８２−１はガイド板８２を貫通するように形成され、ガイド孔８２−１の上段にはガイド孔８２−１の直径より大きい溝部８２−２が形成される。溝部８２−２と接するガイド孔８２−１の角は、スペーサＳの挿入を容易にするように、ラウンド（Ｒｏｕｎｄ）加工することが望ましい。
【００７１】
ガイド板駆動部８３は、ガイド板８２を実装ベース７−１に対して垂直方向（Ｚ方向）に上昇及び下降させられるように形成される。ガイド板駆動部８３は、空圧シリンダと直線移動ガイド部材で構成してよい。
【００７２】
加圧板８５は、ガイド板８２の上側に位置し、ガイド板８２に対して上昇及び下降できるように形成される。加圧板８５の下面にはガイド板８２に形成されたガイド孔８２−１に挿入できる複数個の加圧ピン８５−１が設けられる。加圧板８５の一例が図２７に示されている。加圧ピン８５−１の数はガイド板８２のガイド孔８２−１の数と同様に形成される。
【００７３】
加圧板駆動部８６は、加圧板８５をガイド板８２に対して上昇及び下降できるように形成される。従って、加圧板８５は加圧板駆動部８６によって実装ベース７−１に対して垂直方向（Ｚ方向）に上昇及び下降できる。加圧板駆動部８６は空圧シリンダと直線移動ガイド部材で構成してよい。
【００７４】
加圧板８５とガイド板８２との間には真空吸着機７０が収容できる真空吸着機収容空間８７が形成される。即ち、加圧板８５が上昇し、ガイド板８２が下降した際、加圧板８５とガイド板８２との間の空間８７にスペーサＳを吸着した真空吸着機７０が収容されてよい。このとき、真空吸着機７０は吸着孔７２がガイド兼加圧機８０のガイド板８２のガイド孔８２−１と一致するように位置決定される。真空吸着機７０が加圧板８５とガイド板８２との間に位置した状態の一例が図２８に示されている。従って、真空吸着機７０が吸着したスペーサＳを放すと、スペーサＳはガイド兼加圧機８０のガイド板８２のガイド孔８２−１を介してパネル９の接着剤ドットＧに取り付けられる。
【００７５】
制御機１０は、水平整列機３と、パレットローダ４と、垂直整列機５と、スペーサ実装装置７の真空吸着機７０と、ガイド兼加圧機８０と、第１ローダ９１及び第２ローダ９２などを制御するように構成される。制御機１０は、パレット移送装置６と、接着剤塗布装置２などを制御するように形成されてよい。従って、制御部１０は、水平整列パレット２１がパレットローディング部５４に位置すると、整列ローダ５２を制御して反転機６０をパレットローディング部５４に移送させて反転機６０に水平整列パレット２１を結合する。そして、反転機６０を１８０度回転させてから、垂直整列パレット５０の上側に位置させ、開閉シャッタ６５を作動させて垂直整列パレット５０の複数個の垂直溝５０ａに複数個のスペーサＳを落下させる。スペーサＳの挿入が完了すると、制御機１０はパレット移送装置６を動作させてスペーサＳの挿入された垂直整列パレット５０をスペーサ実装装置７にローディングする。次に、接着剤塗布装置２によって接着剤Ｇの塗布されたパネル９をスペーサ実装装置７にローディングする。そして、真空吸着機７０と、ガイド兼加圧機８０と、第１ローダ９１及び第２ローダ９２を制御して垂直整列パレット５０に挿入された複数個のスペーサＳをパネル９に塗布された接着剤Ｇに接合させる。
【００７６】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の一実施形態に係るスペーサ自動実装システム１の作動について詳細に説明する。以下の説明で制御機１０について特に言及がなくても、すべての構成要素の制御は制御機１０によって行なわれる。
【００７７】
まず、接着剤塗布装置２を用いてパネル９に接着剤Ｇを塗布する（Ｓ１１）。図２に示された接着剤塗布装置２のベース１１にパネル９をローディングする。このとき、パネルセンタリングユニット１２を用いてパネル９を位置決定して固定する。その後、接着剤塗布装置２を動作させると、複数個のグルーガン１３の設けられた接着ヘッド１５がガン移送ユニット１７によってＸ方向に移動しながら、パネル９にスペーサＳが設置される間隔Ｄ１、Ｄ２で接着剤をドット噴射して複数個の接着剤ドットＧを形成する。図４に示すように、接着剤Ｇの塗布が完了すると、パネル９を接着剤塗布装置２のベース１１からスペーサ実装装置７の実装ベース７−１に移送する。このとき、パネル移送ユニット（図示せず）が設置された場合にはパネル移送ユニットによってパネル９が接着剤塗布装置２のベース１１から自動的にスペーサ実装装置７に移送される。スペーサ実装装置７に移送されたパネル９は、実装ベース７−１に設置されたパネルセンタリングユニット７−３によって位置決定されて固定される。
【００７８】
接着剤塗布装置２がパネル９に接着剤Ｇを塗布している間、図６のように、水平整列パレット２１に複数個のスペーサＳを水平整列する（Ｓ２１）。スペーサＳの水平整列は、パネル９に接着剤を塗布する工程に使われる塗布装置２とは別途の装置を使って別途の工程で実行されるため、パネル９に接着剤塗布を行なう間に行なわれてよい。スペーサＳの水平整列は水平整列機３を使って行なわれる。即ち、まず水平整列機３のシーソーテーブル２３の上面に水平整列パレット２１を装着する。それから、多量のスペーサＳを水平整列パレット２１上に供給しつつ、水平整列パレット２１を図６のように、シーソー動作をさせると同時に一定の周波数で振動を加える。すると、スペーサＳが水平整列パレット２１に形成された複数個の長溝２１−１に挿入されて水平状態に整列される。本実施形態の場合に、水平整列パレット２１は一つのパネル９に使われる全スペーサＳを一度に整列することができるように、それに対応する数の長溝２１−１を有している。なお、水平整列パレット２１はパネル９の１／４に当たるサイズで形成される。しかし、水平整列パレット２１がパネル９の１／４のサイズであることは一例に過ぎず、水平整列パレット２１はパネル９と同様のサイズであるか、パネル９の１／２に当たるサイズを有するように形成されてよい。
【００７９】
水平整列されたスペーサＳが含まれた水平整列パレット２１は、パレットローダ４によって垂直整列機５の整列ベース５１に位置したパレットローディング部５４に移送される。パレットローダ４が水平整列機３の上側に位置すると、グリッパ３０が下降して把持部３１で水平整列パレット２１を把持する。その後、グリッパ３０が上昇すると、パレットローダ４がグリッパ３０をパレットローディング部５４に移送する。すると、グリッパ３０が下降して水平整列パレット２１をパレットローディング部５４に安置する。
【００８０】
水平整列パレット部２１がパレットローディング部５４に位置すると、制御機１０は整列ローダ５２と反転機６０とを制御して反転機６０に水平整列パレット２１を結合し、水平整列パレット２１を１８０度回転してスペーサＳを垂直整列する（Ｓ２３）。即ち、整列ローダ５２がＸ軸部５２−３及びＹ軸部５２−２を用いて反転機６０をパレットローディング部５４の上側に位置させる。その後、Ｚ軸部５２−１を用いて反転機６０を下降させて反転機６０姿勢変換シャッタ６３が水平整列パレット２１と接するようにする。すると、パレット固定部６７が動作して水平整列パレット２１を姿勢変換パレット６４に固定させる。水平整列パレット２１が反転機６０の姿勢変換パレット６４に固定された様子が図９に概略的に示されている。水平整列パレット２１と姿勢変換パレット６４とが結合された際、水平整列パレット２１の長溝２１−１と姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔６４−１の入口部６４−１ａが一致し、開閉シャッタ６５の遮断部６５−２が姿勢変換孔６４−１の出口部６４−１ｂを塞いでおり、姿勢変換シャッタ６３のプッシュ孔６３−１は水平整列パレット２１の長溝２１−１を塞がないように、長溝２１−１の下に位置している。このときの水平整列パレット２１と、姿勢変換シャッタ６３と、姿勢変換パレット６４及び開閉シャッタ６５の各々の長溝２１−１と、プッシュ孔６３−１と、姿勢変換孔６４−１及び貫通孔６５−１の関係が図１７に概略的に示されている。次に、整列ローダ５２が反転機６０を上昇させ、反転フレーム６１を１８０度回転させる。反転フレーム６１が１８０度回転すると、図１８に示すように、開閉シャッタ６５が下を向くようになる。次に、姿勢変換シャッタ駆動部６８を動作させて姿勢変換シャッタ６３が一定距離移動するようにする。すると、水平整列パレット２１の長溝２１−１にあったスペーサＳは姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔６４−１の入口部６４−１ａと曲線部６４−１ｃを通って垂直の状態で開閉シャッタ６５の遮断部６５−２によって塞がれた出口部６４−１ｂに位置するようになり、スペーサＳの上段は図１９のように、姿勢変換シャッタ６３のプッシュ孔６３−１に位置して垂直状態を維持するようになる。
【００８１】
その後、制御部１０は、整列ローダ５２を移動させて反転機６０を垂直整列パレット５０の上側に位置させて水平整列パレット２１の複数個のスペーサＳを垂直整列パレット５０に挿入する（Ｓ２５）。このとき、水平整列パレット２１はパネル９の１／４に当たる面積にパネル９に使われる全スペーサＳを収容しているため、整列ローダ５２は反転機６０をパネル９のサイズに対応する垂直整列パレット５０を４等分した４つの領域５０−１〜５０−４のうちの一領域（第１部分）５０−１の上側に位置させる。その後、整列ローダ５２のＺ軸部５２−１を下降させると、反転機６０が下降して開閉シャッタ６５が垂直整列パレット５０の第１部分５０−１の真上に位置するようになる。このとき、図１５に示すように、姿勢変換パレット６４の姿勢変換孔６４−１の出口部６４−１ｂと垂直整列パレット５０の垂直溝５０ａとが一直線上にある。すると、制御機１０は、開閉シャッタ６５を動作させ、開閉シャッタ６５の貫通孔６５−１が姿勢変換孔の組Ａ’の第１姿勢変換孔Ａ’１の出口部６４−１ｂの下に位置するようにする（図１６及び図２０を参照）（Ｓ２９）。すると、出口部６４−１ｂにあったスペーサＳが重力によって開閉シャッタ６５の貫通孔６５−１を通過して図１６及び図２０に示すように、垂直整列パレット５０の垂直溝５０ａに挿入されて垂直に整列される（Ｓ３１）。ここで、図２０は、図１６を側面から切断した断面図である。従って、図２０で開閉シャッタ６５は紙面に垂直した方向に移動する。
【００８２】
その後、制御機１０は整列ローダ５２を移動させて反転機６０を垂直整列パレット５０の第２部分５０−２に移動させる。その後、開閉シャッタ６５を移動させて貫通孔６５−１が第２姿勢変換孔Ａ’２（図１４を参照）の出口部６４−１ｂの下に位置するようにする。すると、姿勢変換パレット６４の複数個の第２姿勢変換孔Ａ’２の出口部６４−１ｂにある複数個のスペーサＳが落下して垂直整列パレット５０の垂直溝５０ａに挿入される。
【００８３】
次に、制御機１０は、整列ローダ５２を再び移動させて反転機６０を垂直整列パレット５０の第３部分５０−３の上側に移動させる。その後、開閉シャッタ６５を移動させて貫通孔６５−１が第３姿勢変換孔Ａ’３の出口部６４−１ｂの下に位置するようにする。すると、姿勢変換パレット６４の複数個の第３姿勢変換孔Ａ’３の出口部６４−１ｂにある複数個のスペーサＳが落下して垂直整列パレット５０の垂直溝５０ａに挿入される。
【００８４】
最後に、制御機１０は、整列ローダ５２を再び移動させて反転機６０を垂直整列パレット５０の第４部分５０−４の上側に移動させる。その後、開閉シャッタ６５を移動させて貫通孔６５−１が第４姿勢変換孔Ａ’４の出口部６４−１ｂの下に位置するようにする。すると、姿勢変換パレット６４の複数個の第４姿勢変換孔Ａ’４の出口部６４−１ｂにある複数個のスペーサＳが落下して垂直整列パレット５０の垂直溝５０ａに挿入される。
【００８５】
垂直整列パレット５０にスペーサＳの挿入が完了すると、制御機１０は垂直整列パレット５０をパレット移送装置６を介してスペーサ実装装置７に移動させる（Ｓ２７）。スペーサ実装装置７に移送された垂直整列パレット２１はパレットセンタリングユニット７−２によって位置決定されて固定される。スペーサＳの挿入された垂直整列パレット５０をスペーサ実装装置７にローディングしている間、パレット移送装置６は空の垂直整列パレット５０を垂直整列機５にローディングすることができる。
【００８６】
接着部の塗布されたパネル９とスペーサＳの挿入された垂直整列パレット５０とが実装ベース７−１にローディングされると、制御機１０は第２ローダ９２を制御してガイド兼加圧機８０をパネル９の上側に位置させ（Ｓ３１）、第１ローダ９１を制御して真空吸着機７０に垂直整列パレット５０のスペーサＳを吸着してガイド兼加圧機８０に移送させる（Ｓ３３）。
【００８７】
詳細に説明すると、スペーサＳの挿入された垂直整列パレット５０が実装ベース７−１にローディングされると、制御機１０は第１ローダ９２を制御して真空吸着機７０が垂直整列パレット５０の上側に位置するようにする。このとき、真空吸着機７０の吸着板７１は垂直整列パレット５０のサイズの１／３に対応するように形成されているため、制御機１０は真空吸着機７０が垂直整列パレット５０を３等分した領域のうち第１番目の領域（第１領域）Ｐ１に位置するように第１ローダ９１を制御する。吸着板７１が垂直整列パレット５０の上側に位置している例が図２４に概略的に示されている。第１ローダ９１が真空吸着機７０を第１領域Ｐ１の上側に位置させると、真空吸着機７０は吸着板７１を下降させて図２５のように吸着板７１の吸着孔７２がスペーサＳの上段に位置するようにする。この状態で、真空を発生させると、スペーサＳが吸着孔７２に吸着される。その後、真空吸着機７０を上昇させると、図２６に示すようにスペーサＳが垂直整列パレット５０から分離される。
【００８８】
真空吸着機７０がスペーサＳを吸着している間、制御機１０は第２ローダ９２を制御してガイド兼加圧機８０をパネル９の上側に位置させる。このとき、ガイド兼加圧機８０のガイド板８２もパネル９のサイズの１／３に対応するように形成されているため、制御機１０はガイド兼加圧機８０がパネル９を３等分した領域のうち第１番目の領域（第１領域）９−１に位置するように第２ローダ９２を制御する。ガイド兼加圧機８０がパネル９の上側に位置している例が図２７に示されている。第２ローダ９２がガイド兼加圧機８０をパネル９の第１領域９−１の上側に位置させると、ガイド兼加圧機８０は加圧板８５を下降させて加圧板８５とガイド板８２との間に真空吸着機７０が持ち上げられる真空吸着機収容空間８７を形成する。
【００８９】
すると、制御機１０は第１ローダ９１を制御してスペーサＳを吸着した真空吸着機７０がガイド兼加圧機８０の真空吸着機収容空間８７に位置するようにする。真空吸着機７０がガイド兼加圧機８０の真空吸着機収容空間８７に位置している例が図２８に示されている。このとき、真空吸着機７０に吸着されたスペーサＳとガイド兼加圧機８０のガイド板８２のガイド孔８２−１が図２８のようにほぼ一直線上に位置するようになる。次に、真空吸着機７０は吸着板７１を所定距離下降させて図２９のようにスペーサＳの先端がガイド板８２のガイド孔８２−１に接近するようにする。その後、真空吸着機７０が真空をオフにすると、スペーサＳが自重により落下するようになる。落下するスペーサＳはガイド板８２のガイド孔８２−１によってガイドされ、図３０に示すように、パネル９に塗布された接着剤ドットＧに垂直の状態で接触するようになる（Ｓ３５）。すると、制御機１０は、第１ローダ９１を制御して真空吸着機７０がガイド兼加圧機８０の真空吸着機収容空間８７から離れるようにする。すると、図３１に示すように、ガイド兼加圧機８０の加圧板８５とガイド板８２との間には真空吸着機７０が存在しない。
【００９０】
その後、制御機１０は加圧板駆動部８６を制御して加圧板８５が下降するようにする。すると、図３２に示すように、加圧板８５の下面に設置された複数個の加圧ピン８５−１がスペーサＳを所定圧力で加圧するようになる（Ｓ３７）。これにより、パネル９上に塗布された接着剤ＧをスペーサＳが十分に押すことができ、これによりスペーサＳの垂直度の確保が容易になる。
【００９１】
その後、制御機１０はガイド兼加圧機８０の加圧板８５とガイド板８２とを上昇させる。すると、パネル９には複数個のスペーサＳが図３３のように垂直の状態で実装されるようになる。次に、制御機１０は第２ローダ９２を制御してガイド兼加圧機８０をパネル９の第２領域９−２に位置させる。
【００９２】
ガイド兼加圧機８０がパネル９の第１領域９−１にスペーサＳを加圧している際、第１ローダ９１は真空吸着機７０を垂直整列パレット５０の第２領域Ｐ２に移動させて第２領域Ｐ２にある全スペーサＳを吸着する。真空吸着機７０が複数個のスペーサＳを吸着する過程は、垂直整列パレット５０の第１領域Ｐ１のスペーサＳを吸着する過程と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００９３】
第２領域Ｐ２のスペーサＳを吸着した真空吸着機７０は、第１ローダによってパネル９の第２領域９−２の上側に位置したガイド兼加圧機８０の真空吸着機収容空間８７に位置する。すると、真空吸着機７０が真空をオフにしてスペーサＳを落下し、加圧板８５が落下したスペーサＳを加圧することは、上述のパネル９の第１領域９−１における真空吸着機７０とガイド兼加圧機８０との動作と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００９４】
パネル９の第２領域９−２に対するスペーサＳの実装が完了すると、制御機１０は第１ローダ９１及び第２ローダ９２に真空吸着機７０とガイド兼加圧機８０を移動させ、パネル９の第３領域９−３にスペーサＳに実装する。パネル９の第３領域９−３にスペーサＳを実装することは、上述のパネル９の第１及び第２領域９−１、９−２にスペーサＳを実装することとほぼ同様であるため、詳細な説明は省略する。第３領域９−３までスペーサＳが実装されたパネル９の一例が図３４に示されている。
【００９５】
パネル９の第３領域９−３に対するスペーサＳの実装が完了すると、制御部１０はスペーサＳの実装されたパネル９を接着剤塗布装置２を通じて外部にアンローディングする（Ｓ３９）。
【００９６】
以上で説明したように、本発明に係るスペーサ自動実装システムによると、パネルに接着剤を直接塗布するため、パネルに接着剤を塗布する作業とスペーサをパネルに実装する作業とを同時に行なうことができる。従って、スペーサに接着剤を塗布してから順次にパネルにスペーサを実装する従来のスペーサ自動実装システムに比べてスペーサ実装作業時間を短縮することができる。
【００９７】
なお、本発明に係るスペーサ自動実装システムによると、複数のスペーサ、例えば、パネルに必要な全スペーサを一度にパネルに実装したり、少なくとも全スペーサの１／３を一度にパネルに実装することができるため、従来のスペーサ自動実装システムに比べて作業時間を短縮することができる。
【００９８】
なお、本発明によると、大型基板に使われる全スペーサを４回に渡って垂直整列パレットに垂直整列する場合、シャッタ方式を用いることにより、パネルの１／４のサイズで水平整列パレット、姿勢変換パレット、姿勢変換シャッタ及び開閉シャッタを構成することができる。従って、このような部品のサイズを小さくすることができるため、部品製作が容易であり、製作費用を削減できる。
【００９９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１００】
１ スペーサ自動実装システム
２ 接着剤塗布装置
３ 水平整列機
４ パレットローダ
５ 垂直整列機
６ パレット移送装置
７ スペーサ実装装置
９ パネル
１０ 制御機
１１ ベース
１５ 接着ヘッド
１７ ガン移動ユニット
２１ 水平整列パレット
３０ グリッパ
５０ 垂直整列パレット
５１ 整列ベース
５２ 整列ローダ
５４ パレットローディング部
６０ 反転機
６１ 反転フレーム
６２ 回転ユニット
６３ 姿勢変換シャッタ
６４ 姿勢変換パレット
６５ 開閉シャッタ
６６ 開閉シャッタ駆動部
６７ パレット固定部
７０ 真空吸着機
７１ 吸着板
７２ 吸着孔
７３ 昇降部
７５ 吸着フレーム
８０ ガイド兼加圧機
８１ ガイドフレーム
８２ ガイド板
８３ ガイド板駆動部
８５ 加圧板
８６ 加圧板駆動部
８７ 真空吸着機収容空間
９１ 第１ローダ
９２ 第２ローダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のスペーサを水平整列パレットに水平方向に整列する水平整列機と、
垂直整列パレットと前記水平整列パレットに水平整列された複数個のスペーサを前記垂直整列パレットに垂直に整列する反転機を含む垂直整列機と、
前記垂直整列パレットと接着剤の塗布されたパネルとが固定される実装ベースと、
前記実装ベースに固定された前記垂直整列パレットに垂直整列された複数個のスペーサを真空吸着する真空吸着機と、
前記真空吸着機から落下する複数個のスペーサを前記パネルにガイドするガイド板と前記複数個のスペーサを加圧する加圧板とを含むガイド兼加圧機と、
前記実装ベースに設置され、前記真空吸着機を前記垂直整列パレットから前記パネルの上側に移動させる第１ローダと、
前記実装ベースに設置され、前記ガイド兼加圧機を前記パネルの上側に移動させる第２ローダと、
前記垂直整列機、前記真空吸着機、前記ガイド兼加圧機、前記第１ローダ及び前記第２ローダを制御して前記パネルに複数個のスペーサを実装する制御機と
を含むことを特徴とするスペーサ自動実装システム。
【請求項２】
前記水平整列機と前記垂直整列機との間に設置され、前記水平整列パレットを握るためのグリッパを前記水平整列機から前記垂直整列機に移動させるパレットローダを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項３】
前記反転機は、
積層設置された姿勢変換パレットと開閉シャッタを含み、前記姿勢変換パレットが前記水平整列パレットと対向した状態で前記水平整列パレットを結合し、前記水平整列パレットの結合された状態で１８０度回転できるように形成されることを特徴とする請求項１に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項４】
前記反転機は、
前記姿勢変換パレットと開閉シャッタとが積層設置される反転フレームと、
前記反転フレームを回転させる回転ユニットと
を含むことを特徴とする請求項３に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項５】
前記反転フレームは、
前記姿勢変換パレットに対して前記水平整列パレットを固定するパレット固定部と、
前記姿勢変換パレットに対して前記開閉シャッタを移動させる開閉シャッタ駆動部と
を含むことを特徴とする請求項４に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項６】
前記反転フレームは、
前記姿勢変換パレットと前記水平整列パレットとの間に設置される姿勢変換シャッタと、
前記姿勢変換パレットに対して前記姿勢変換シャッタを移動させる姿勢変換シャッタ駆動部と
を更に含むことを特徴とする請求項５に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項７】
前記姿勢変換パレットは複数個の姿勢変換孔を含み、
前記姿勢変換孔は水平状態の前記スペーサに対応する入口部と、
垂直状態の前記スペーサに対応する出口部と、
前記入口部と出口部とを連結し、前記スペーサが水平状態から垂直状態に姿勢変換するようにガイドする曲線部と
を含むことを特徴とする請求項３に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項８】
前記開閉シャッタは、
前記姿勢変換パレットの複数個の姿勢変換孔の各々の出口部に対応するように位置する複数個の遮断部と、
前記複数個の遮断部の各々の一側に形成され、前記出口部から排出されるスペーサが通過する複数個の貫通孔とを含み、
前記制御機の信号に応じて前記遮断部又は貫通孔が前記姿勢変換孔の出口部の下に位置することを特徴とする請求項７に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項９】
前記垂直整列機と前記実装ベースとの間に設置され、前記垂直整列機と前記実装ベースに垂直整列パレットを移動させるパレット移送装置を含むことを特徴とする請求項１に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項１０】
前記真空吸着機は、前記垂直整列パレットに垂直に整列された複数個のスペーサのうち複数個を一度に吸着できるように形成されることを特徴とする請求項１に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項１１】
前記ガイド兼加圧機は、前記ガイド板の上側に前記加圧板の下に前記真空吸着機が位置できるように形成された真空吸着機収容空間を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項１２】
前記水平整列機は、前記水平整列パレットをシーソー動作させつつ、振動が加えられるように形成されることを特徴とする請求項１に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項１３】
前記実装ベースの一側には、前記パネルに前記複数個のスペーサが設置される位置に接着剤を塗布する接着剤塗布装置が設けられることを特徴とする請求項１に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項１４】
パネルに複数個のスペーサを設置する位置に接着剤を塗布するステップと、
接着剤の塗布されたパネルをスペーサ実装装置の実装ベースにローディングするステップと、
水平整列機を用いて水平整列パレットに複数個のスペーサを水平方向に整列するステップと、
反転機に前記水平整列パレットを結合し、前記水平整列パレットを１８０度回転させて前記複数個のスペーサを垂直方向に整列するステップと、
前記反転機を垂直整列パレットの上側に移動させ、前記垂直整列パレットの垂直溝に複数個のスペーサを落下させて挿入するステップと、
前記垂直整列パレットを前記実装ベースにローディングするステップと、
ガイド兼加圧機を前記実装ベースにローディングされた前記パネルの上側に位置させるステップと、
真空吸着機で前記垂直整列パレットの複数個のスペーサを吸着した後、前記ガイド兼加圧機の真空吸着機収容空間に位置させるステップと、
前記真空吸着機が前記複数個のスペーサを前記ガイド兼加圧機の複数個のガイド孔に落下させ、前記複数個のガイド孔に落下したスペーサが前記パネルの接着剤に接触されるようにするステップと、
前記真空吸着機を前記真空吸着機収容空間から取り外した後、加圧板を下降させて前記複数個のガイド孔に挿入されたスペーサを加圧するステップと、
前記ガイド兼加圧機を離隔した後、前記パネルをアンローディングするステップと
を含むことを特徴とするスペーサ自動実装方法。
【請求項１５】
前記パネルに複数個のスペーサを設置する位置に接着剤を塗布するステップと、前記水平整列機を用いて水平整列パレットに複数個のスペーサを水平方向に整列するステップとは同時に行なわれることを特徴とする請求項14に記載のスペーサ自動実装方法。
【請求項１】
複数個のスペーサを水平整列パレットに水平方向に整列する水平整列機と、
垂直整列パレットと前記水平整列パレットに水平整列された複数個のスペーサを前記垂直整列パレットに垂直に整列する反転機を含む垂直整列機と、
前記垂直整列パレットと接着剤の塗布されたパネルとが固定される実装ベースと、
前記実装ベースに固定された前記垂直整列パレットに垂直整列された複数個のスペーサを真空吸着する真空吸着機と、
前記真空吸着機から落下する複数個のスペーサを前記パネルにガイドするガイド板と前記複数個のスペーサを加圧する加圧板とを含むガイド兼加圧機と、
前記実装ベースに設置され、前記真空吸着機を前記垂直整列パレットから前記パネルの上側に移動させる第１ローダと、
前記実装ベースに設置され、前記ガイド兼加圧機を前記パネルの上側に移動させる第２ローダと、
前記垂直整列機、前記真空吸着機、前記ガイド兼加圧機、前記第１ローダ及び前記第２ローダを制御して前記パネルに複数個のスペーサを実装する制御機と
を含むことを特徴とするスペーサ自動実装システム。
【請求項２】
前記水平整列機と前記垂直整列機との間に設置され、前記水平整列パレットを握るためのグリッパを前記水平整列機から前記垂直整列機に移動させるパレットローダを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項３】
前記反転機は、
積層設置された姿勢変換パレットと開閉シャッタを含み、前記姿勢変換パレットが前記水平整列パレットと対向した状態で前記水平整列パレットを結合し、前記水平整列パレットの結合された状態で１８０度回転できるように形成されることを特徴とする請求項１に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項４】
前記反転機は、
前記姿勢変換パレットと開閉シャッタとが積層設置される反転フレームと、
前記反転フレームを回転させる回転ユニットと
を含むことを特徴とする請求項３に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項５】
前記反転フレームは、
前記姿勢変換パレットに対して前記水平整列パレットを固定するパレット固定部と、
前記姿勢変換パレットに対して前記開閉シャッタを移動させる開閉シャッタ駆動部と
を含むことを特徴とする請求項４に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項６】
前記反転フレームは、
前記姿勢変換パレットと前記水平整列パレットとの間に設置される姿勢変換シャッタと、
前記姿勢変換パレットに対して前記姿勢変換シャッタを移動させる姿勢変換シャッタ駆動部と
を更に含むことを特徴とする請求項５に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項７】
前記姿勢変換パレットは複数個の姿勢変換孔を含み、
前記姿勢変換孔は水平状態の前記スペーサに対応する入口部と、
垂直状態の前記スペーサに対応する出口部と、
前記入口部と出口部とを連結し、前記スペーサが水平状態から垂直状態に姿勢変換するようにガイドする曲線部と
を含むことを特徴とする請求項３に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項８】
前記開閉シャッタは、
前記姿勢変換パレットの複数個の姿勢変換孔の各々の出口部に対応するように位置する複数個の遮断部と、
前記複数個の遮断部の各々の一側に形成され、前記出口部から排出されるスペーサが通過する複数個の貫通孔とを含み、
前記制御機の信号に応じて前記遮断部又は貫通孔が前記姿勢変換孔の出口部の下に位置することを特徴とする請求項７に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項９】
前記垂直整列機と前記実装ベースとの間に設置され、前記垂直整列機と前記実装ベースに垂直整列パレットを移動させるパレット移送装置を含むことを特徴とする請求項１に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項１０】
前記真空吸着機は、前記垂直整列パレットに垂直に整列された複数個のスペーサのうち複数個を一度に吸着できるように形成されることを特徴とする請求項１に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項１１】
前記ガイド兼加圧機は、前記ガイド板の上側に前記加圧板の下に前記真空吸着機が位置できるように形成された真空吸着機収容空間を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項１２】
前記水平整列機は、前記水平整列パレットをシーソー動作させつつ、振動が加えられるように形成されることを特徴とする請求項１に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項１３】
前記実装ベースの一側には、前記パネルに前記複数個のスペーサが設置される位置に接着剤を塗布する接着剤塗布装置が設けられることを特徴とする請求項１に記載のスペーサ自動実装システム。
【請求項１４】
パネルに複数個のスペーサを設置する位置に接着剤を塗布するステップと、
接着剤の塗布されたパネルをスペーサ実装装置の実装ベースにローディングするステップと、
水平整列機を用いて水平整列パレットに複数個のスペーサを水平方向に整列するステップと、
反転機に前記水平整列パレットを結合し、前記水平整列パレットを１８０度回転させて前記複数個のスペーサを垂直方向に整列するステップと、
前記反転機を垂直整列パレットの上側に移動させ、前記垂直整列パレットの垂直溝に複数個のスペーサを落下させて挿入するステップと、
前記垂直整列パレットを前記実装ベースにローディングするステップと、
ガイド兼加圧機を前記実装ベースにローディングされた前記パネルの上側に位置させるステップと、
真空吸着機で前記垂直整列パレットの複数個のスペーサを吸着した後、前記ガイド兼加圧機の真空吸着機収容空間に位置させるステップと、
前記真空吸着機が前記複数個のスペーサを前記ガイド兼加圧機の複数個のガイド孔に落下させ、前記複数個のガイド孔に落下したスペーサが前記パネルの接着剤に接触されるようにするステップと、
前記真空吸着機を前記真空吸着機収容空間から取り外した後、加圧板を下降させて前記複数個のガイド孔に挿入されたスペーサを加圧するステップと、
前記ガイド兼加圧機を離隔した後、前記パネルをアンローディングするステップと
を含むことを特徴とするスペーサ自動実装方法。
【請求項１５】
前記パネルに複数個のスペーサを設置する位置に接着剤を塗布するステップと、前記水平整列機を用いて水平整列パレットに複数個のスペーサを水平方向に整列するステップとは同時に行なわれることを特徴とする請求項14に記載のスペーサ自動実装方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【公開番号】特開２０１２−１４８９００（Ｐ２０１２−１４８９００Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５９８０（Ｐ２０１２−５９８０）
【出願日】平成２４年１月１６日（２０１２．１．１６）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ−ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月１６日（２０１２．１．１６）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ−ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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