TW200529997A - Vacuum suction head, and vacuum suction device and table using the same - Google Patents

Description

200529997 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種將玻璃板、液晶顯示面板基板、樹 脂性板狀成形品、金屬製薄板等之吸附對象物加以吸附而 搬达時所使用的真空吸附頭，以及藉纟！個或複數個真空 吸附頭來將吸附對象物加以吸附的真空吸附裝置及工作 台。 【先前技術】 做為吸附對象物之一例的液晶顯示面板，係對於液晶 顯示面板基板（在2片玻璃基板之間挾持粒狀間隔物來維持 間隙的狀恶下，將周緣部使用黏著劑（密封劑）貼合而構成 者），自其間隙注入液晶所得者。於各顯示裝置所使用之液 晶顯示面板，其顯示尺寸會因為用途而大為不同。特別電 視機受像器用或監視器用之液晶顯示面板逐年大型化，於 液晶顯不面板所使用之玻璃基板亦有逐年邊大型化且邊變 薄之趨勢。 液晶顯示面板基板，藉由將大型之母液晶顯示面板基 板分割，能同時製造多數個。在將此種大型之母液晶顯示 面板基板分割來製造液晶顯示面板基板之製程中，在各製 私間為了要將液晶顯示面板基板吸附而搬送，係使用真空 吸附裳置。此種真空吸附裝置具備1個或複數個吸附墊。 液曰曰顯示面板基板係將0.5mm〜0.7mm程度之薄板之玻璃基 板貼合2片而成。此種液晶顯示面板基板容易彎曲。因此 為了要搬送大型之液晶顯示面板基板，需要將液晶顯示面 200529997 板基板之各部位，使用複數個吸附墊做吸附來搬送。 在此，說明習知之真空吸附頭。在以下之說明，做為 吸附對象物之一例係就液晶顯示面板基板加以說明。圖1 係在專利文獻1所揭示之習知例1之吸附墊的構造圖。此 吸附墊51 ’具備：半球狀之橡膠製吸盤51 a、以及連結於 吸盤51 a之上部之吸引管5丨b。此吸附墊51，不限於液晶 顯不面板基板，亦能以樹脂製之板狀成形品、金屬製之薄 板等做為吸附對象物，廣泛地使用於此等對象物之吸附。 然而，要以習知例丨之吸附墊51吸附液晶顯示面板基板之 =形，玻璃面會彎曲而使介於玻璃基板間之間隔物產生偏 移，有液晶顯示面板基板之製品不良之虞。 β 係表示同樣在專利文獻1所揭示之吸附墊61之 〆^ 、截面圖將此吸附塾61當作習知例2。吸附盤6 2係 =光丨生祕月曰材料所構成之圓盤狀之吸附盤，在中央部設置 /σ' F 卜 '^r 侧 夕：貝、之吸入口 62c。又在其吸附盤62之吸附面 部:同=個凸部，外周緣部為了保持氣密性設置有與凸 光蝕刻：：：：：面。此凸部係將感光性樹脂材料(AFP)作 形所貼合之芦 補強層63係避免AFP因外部應力而變 雙面黏著#:5。磁性片64 ’係與吸附盤62相同外徑之片。 片。在此等構件用以接合磁性片64與補強層63之黏著 孔Q。鐵製之保掊〜65’在與吸入口 62c對應之位置係設置 保持構件。名仅、構件66，係與磁性片64相同外徑之鐵製 件本身之支持：：構件66之中央部，設置用以支持保持構 支持構件66a。又在支持構件66a插通吸引管67。 200529997 吸引管67連接於未圖示之真空系。 將如此所形成之吸附盤62緊壓於平坦之液晶顯示面板 基板，透過吸入口 62c進行真空抽引。如此，吸附墊61則 不會使液晶顯示面板基板變形而使其能吸附於吸附盤62。 因吸附盤62由軟質材料構成，故即使在液晶顯示面板基板 發生些許撓曲，吸附功能仍高。但是若要使用前述之習知 例1之吸附墊51，或習知例2之吸附墊61來搬送大型之液 晶顯示面板基板，液晶顯示面板基板會因為基板本身重量 而產生厫重撓曲。為了要防止此種撓曲，對液晶顯示面板 基板必須提高吸附墊之配置密度。 在此，假想大型之液晶顯示面板基板係載置於工作 台’要將此液晶顯示面板基板移動至下一製程之情形。為 了要利用搬送機將大型之液晶顯示面板基板從工作台吸附 於吸附墊來保持，需要在搬送機按照液晶顯示面板基板之 形狀以最適當之間隔配置複數個吸附墊。在此情形，各吸 附墊之吸附高度須以既定之精度一致。又，在液晶顯示面 板基板之表面有起伏之情形’液晶顯示面板基板之吸附面 之法線方向會隨部位而不相同。因此，若複數個吸附墊之 中心轴方向全部固定於相同方向之情形，會使吸附塾與液 晶顯不面板基板之間隔無法成為既定之數值，且會產生間 隙，而有吸附不良之虞。 在此，以吸附墊（以下，依文獻稱為吸附盤）之中心軸 方向可配合吸附對象物之表面做變化，即擺頭自如的吸附 裝置當作習知例3來說明。3係表示專利文獻2所揭示 200529997 之真空吸附墊之構造的截面圖。此真空吸附墊，係在吸附 盤71之周圍配置墊72,使用支持棒74將吸附盤71與墊 72以擺頭自如的方式加以保持。在前端部呈球狀之支持棒 74内，設置與真空泵連結之空氣通路孔75a，並且在吸附 盤71亦設置空氣通路孔75b。並且將以吸附盤71與墊72 所包圍之空間S，透過空氣通路孔75b使其能排氣或吸氣。 在空氣通路孔75a内抵接彈簧79，且插入滑閥77。然後對 滑閥77之前端部，裝設伸長至墊72端面之測感才秦。又 將保持吸附盤71之支持體73之中心部貫穿形成球狀，將 支持棒74之球部擺頭自如地保持。 使此吸附裝置抵接吸附對象物，測感棒78會接觸吸附 對象物之表面，滑閥77會抵抗彈菁79之反作用力而上移。 此時空氣通路孔75a與75b連通，藉由真空㈣空間§之 空氣予以排出。如此能使空間s保持為真空狀態。 又在真空吸附裝置設置多數個吸附墊者揭示於專利文 獻3(未圖示）。此係將母液晶顯示面板基板當作吸附對象 物。此真空吸附裝置係用來將載置於工作台之母液晶顯示 面板基板加以真空吸附而搬送者。此真空吸附裝置，其特 徵在於：以使多數個吸附墊與母液晶顯示面板基板之表面 成為平行之方式設置傾斜調節器來進行調整。 圖4 ’係表不專利文獻3所揭示之習知例4之真空吸附 裝置。80之構造的截面圖。延設片8ι係於與移動台之移動 方向呈直角方向延設著。在延設片81裝設氣缸82。在延設 片以之下方設置水平支持板83，在其下裝設吸引固定構： 200529997 ^使其與水平切板83平行。氣缸82以2支 棒使水平支持板83JlT_4j^ 支轴85為4 構件84所固定之支軸Μ係貝通於吸引固定 彈雄卞敕7千支持板83°藉由調節螺帽88,透迥 舞…整吸引固定構件84本身之水平方 透過 心個傾斜㈣器89裝設於吸引固定構件84之4個角^ I且將母液晶顯示面板基板9〇載置於工作台91。 主依如上述之構成，吸引固定構件84相對於工作台 '面的間隔能依各傾斜調節器做調整。如此調整吸引固〜 構件84之傾斜使其水平。吸引固定構件84在内部具有= 同在吸引固定構件84之下面裝設複數個吸引塾92。此口 引墊92之構造，係與圖2所示之習知例2者相同。及 其次對將工作台91與複數個吸引墊92預先平行固定 之方法說明。藉由向工作台91之表面，將氣紅82驅動疋 使吸引固定構件84下降。並且，在從工作台之面離 間隔之位置設置吸引墊92。然後，在吸引固定構件84之上 面放置水平儀，以使吸引固定構件84成為水平之方式，士 整4個傾斜調節器89之傾斜調整桿89a之下端位置。此時 將4個傾斜調整桿89a之下端位置使用未圖示之位置檢測 機構檢測，記憶於未圖示之第1位置儲存器。 其次將欲吸附及搬送之母液晶顯示面板基板9 〇載置於 工作台9卜並且以吸引墊92成為位於吸引固定母液晶顯示 面板基板90之最適合高度之方式，將吸引固定構件84藉 由馬達89b之驅動來定位。將此時之4個傾斜調整桿89a 之下端位置，使用位置檢測機構檢測，記憶於未圖示之第2 200529997 位置儲存器。 其广如上述之設定，可在每當要搬送母液晶顯示面板 二板9。時，對新的母液晶顯示面板基板9〇,自動進行吸引 7 92之定位。若母液晶顯*面板基板9()之厚度 形，可依據其數值變更第2位置儲存器之數值。 月 (專利文獻1)日本特開平u_ 1 9838號公報

(專利文獻2)日本實開昭48 -45064號公報 (專利文獻3)國際專利公開號碼w〇()3/()499()9 ai 【發明内容】 要搬送玻璃基板之情形，若玻璃基板之一邊係1⑴+， 較佳者為將起伏之容許範圍例如設定於2mm〜2〇_。又，、吸 ^對象物係貼合玻璃基板之情形，其厚度則以} 4_ 程度為對象。將此種纖細之貼合玻璃基板保持而搬送之真 空吸附裝置，必須對玻璃基板不會施以衝擊，且能對應吸 附對象物之表面之起伏。因此，因習知例2之吸附墊未具 有擺頭功能，故不能對應大玻璃基板之表面之起伏。

‘知例3之吸附塾’雖能擺頭自如，但係對建築材料 或壓製鋼板品等之吸附對象物所開發者。因此，此吸附墊 對要吸附例如液晶顯示面板基板等具有微細構造之吸附對 象物並不適合。 即’習知例3之吸附墊，雖係擺頭自如，但頭部（吸附 塾）旦傾斜則會一直維持在此狀態。若在頭部（吸附墊）處 於傾斜之狀態下吸附液晶顯示面板基板，吸附墊不能充分 順應於液晶顯示面板基板之吸附面，吸附墊有過度抵壓於 10 200529997 吸附面之虞。因此液晶顯示面板基板之微米級之間隙，會 在以習知例3之吸附墊吸附液晶顯示面板基板之部位出現 變化之虞。又若吸附墊無法充分順應吸附面來吸附液晶顯 示面板基板，則有在搬送途中造成液晶顯示面板基板掉落 之虞。 在習知例4之真空吸附裝置80，需要使複數個吸附墊 92之吸附面之高度預先一致。又在真空吸附裝置8〇，用以 保持各吸附墊92之吸引固定構件84之傾斜須使用水平儀 等來調整。又在真空吸附裝置80,未設置用來獨立調整各 吸附墊92之高度的機構。因此，當將母液晶顯示面板基板 9 〇載置於工作台91時，依其載置條件，有時會在母液晶顯 不面板基板90產生起伏或翹曲。並且，母液晶顯示面板基 板90之表面與吸附墊92之吸附面的間隙係依各吸附墊92 而不相同，而在吸附力產生差異。若為了要使吸附力之差 八減v、’而將母液晶顯示面板基板9 〇之表面過度抵壓，則 有使母液晶顯示面板基板90破損，或使母液晶顯示面板基 板之2片玻璃基板之間隙變化之虞。 本發明係有鑒於上述習知之問題點而為者，其目的在 方、提供一種真空吸附頭，能適用於玻璃板或半導體基板或 陶瓷板等之脆性材料基板、液晶顯示面板基板、樹脂製之 板狀成形品、金屬製之薄板等，從小型至大型之吸附對象 物，在吸附前及吸附中即使在吸附對象物有起伏或翹曲， 仍能將吸附對象物確實加以吸附。又，其目的在於提供一 種真空吸附頭，將吸附對象物從吸附狀態解除後，即使吸 200529997 乃向。再者， 其目的在於提供-種真空吸附裝置，即使設置1個或多數 個吸附頭，仍無需要進行吸附墊之嚴密之高度調整而能確 實將吸附對象物加以吸附。又，其目的在於提供一種真空 吸附口，係將至少！個上述之吸附頭以吸附盤向上之狀態 當作工作台來配置，使吸附對象物以壓縮空氣確實浮起、 定位後再進行吸附。 、/ •申請專利_ i項之真空吸附頭，其特徵在於：具 ϋ付塾肖以抵接於吸附堂子象物之被吸附面來 ^吸附；軸，用以將該吸附塾保持於一端部，並設有可對 5玄吸附墊内進行氣體之吸排氣之吸排氣孔；殼部，具有可 限制该軸之移動範圍而加以微動保持之 Η ^ ^ Λη 1 J，Μ 及 5平 二“，在該殼部内’將該軸沿該殼部之軸方向及與該 車方向呈傾斜之方向微動自如地做彈性支持。 置之：低具備在該殼部内之大致中間位置以凸緣狀設 ΐ=:。該殼部具備：筒狀部，内側具備用以將彈 、邛以茭形自如的方式加以保持之空 將圓筒狀之—端 双板’ 殼板m 之方式予以密封；及第2 :圓同狀之另-端部以保留帛2開口之方式予以贫 、。该彈性支持部具有在第】殼 " 之第〗强雜 奴/、回低差部之間所保持 彈菁。以及在第2殼板與高低差部之間所保持之第2 又，该第】彈簧及第2彈簧係螺旋彈箬； 12 200529997 該第1及第2開口之開口徑較該軸之外徑大，較第1 彈簧及第2彈簧之外徑小。 又，該吸附墊設於第2開口側；在該吸附墊處於無負 荷狀態下，該第1彈簧之壓縮力較該第2彈簧之壓縮力來 得大。 又，該吸附墊設有使用板狀構件之真空吸附盤，該真 空吸附盤係具備：吸附部，於其一面形成多數個獨立之凸 部與凹部；氣密部，包圍該吸附部、在該板狀構件之外周 位置形成環狀；槽部，成為將該吸附部之氣體予以排氣之 鲁 通路；及將該槽部之氣體向外部排氣之開口。 又，該吸附墊具有裙墊，該裙墊係以納入該真空吸附 盤之方式形成，當該真空吸附盤接近吸附對象物至既定位 置時，從該真空吸附盤之周邊空間阻隔外部氣體。 又，該吸附墊係以無凹凸之平坦之樹脂構成。 申請專利範圍第8項之真空吸附裝置，係設置申請專 利範圍第1項之真空吸附頭至少1個，將真空吸附頭抵接 於吸附對象物之面來做真空吸附。 馨 申請專利範圍第9項之工作台，係將申請專利範圍第i 項之真空吸附頭，以吸附墊朝上方之狀態設於底板上，使 吸附對象物之吸附面抵接於該吸附墊來做真空吸附。 該工作台，進一步具備對於吸附對象物進行定位之定 位機構。 發明效果 依本發明之真空吸附頭，因將軸以可Λ紅士 牡釉方向以及與 13 200529997 該軸方向呈傾斜之方向微動自如之方式彈性地支持（以 下，將此機構稱為順應自如），故吸附墊會順應吸附對象物 之表面，又即使在吸附對象物有起伏，亦能將吸附對象物 萑貝及附又不管吸附對象物之形狀如何，能使吸附塾與 錢對象物之表面之密合性提高。又依本發明之真空吸附 衣置不而要按照吸附對象物之大小，來進行吸附墊之嚴 密之高度調整，而能將真空吸附頭配置複數個，能使各吸 附整之吸p付力保持均等。又可按照吸附對象物之表面狀

態、材：、彎曲剛性來變更吸附墊之種類。則真空吸附工 作台能實％:將吸附頭以吸附盤向上之狀態配置複數個， 使吸附對象物以壓縮空氣確實浮起、定位後再進行吸附。 【實施方式】 K月之員施例的真空吸附頭及真空吸附裝置， 照圖式說明。將夺+太每 、 將表不本男靶例之真空吸附頭1之内部構 的透視截面圖矣；μ m。 一 q表不方；圖5。將沿真空吸附頭i之中心軸的

面圖=方、圖6。將表不真空吸附頭工之構成構件之裝設 係的分解立體圖表示於圖7。此真空吸附帛工，包含 吸附部與彈性Φ拄加 ,^ p 持邓。如圖6所示，將沿真空吸附頭1 中心軸之方向定為2軸 Π 上方向為下方向為+來 明。 兹2門、備·叙2，设有第1開口部之第1殼板3 ;設 有第2開口部之笛 5與第2彈黃6告作二生“:並且在殼2内，設置第1彈簧 係設定為第1?二5:第部。第1及第2開口之開口徑， 早'5與弟2彈簧6不會跑出殼2外而能保 14 200529997 持於殼2内相I丨的赵枯 , 勺數值。此開口徑係較軸7之外徑大，較第1 彈簧5與第2¾置笼e 、 F、b之外徑小。殼部係透過彈性支持部， 、^付°卩肖b在z軸方向、以及從z軸方向傾斜之方向移 ^之^ ^ ’即以順應自如之方式被保持著。又殼部，藉由 弟1彈簧5與第2弓Ερ A/r ^ 3 6之彈黃力橋正姿勢為使軸7朝向 既定之方向之狀態。 :圖5 7 5兒明殼部。㉟2係在-側端部-體形成有 之圓筒狀構件，設其内徑為M。設第i彈菁5與 私广6之外徑為D2,設第1彈簧5與第2彈簧6能在 八又之内部變形自如之間隙為d

Dl=D2 + 2d。9 / 你丨月小成為 、σ a係用以將殼2固定於第2殼板4，且 有能設置固定用螺孔 ’、 度之厚度。又，在凸緣告"a，設 置複數個用以鸦1 士又又口 、本务月之真空吸附頭裝設於真空 的孔或螺孔。 /、次咐衷置 第1殼板3在其中央具有第J開口。第i殼 過第1彈簧5與第2彈箬6將 -將釉7上下移動自如地保持時， ，、有固疋弟1彈簧5之上 係盥Μ 9今π I心刀月b弟1殼板3之最外徑 〜 之圓筒部之外徑相同。第1殼板3藉由螺絲固定 於喊2之上端面。在 、、疋 在弟1 Λ又板3之内側設置環狀之突起3a。 弟2-板4如圖7所示，由2片半圓形之 殼板4在1中也目士 a斤， 再风弟2 隹“中央具有與第！開口同軸之第2開口 :置：狀之突起4a。突起33以使第i彈菁5之上端位置： 弟1敢板3成為同軸之方式做限制。突起4 : 6之下端你罢咖> ^ 人弟2殼板4成為同軸之方式做限制。又，第 15 200529997 1设板3之弟1開口，與第2殼板4之第2開口 抵接於其内側，來限制軸7之傾斜。 《由使轴 其次説明吸附部。吸附部包含轴？、 9、擋止板1 〇、接頭部1 i。軸7 # 潤滑片 …狀態下，真空吸附頭二二一方之端部保持吸附 進行吸附整8内之空氣的供應、㈣ 用末 之負壓，或喷射高壓空氣。因此在轴 吸附塾8内 孔7b。軸7，將第1彈笼5盘 心轴形成吸氣 干 平尹、5與第2彈箬6夕a山如i 低差部7a之兩側。又在轴7之另—方之端=抵接於高 示之潤滑片9與擋止板j 〇。 、。又如圖7所 接頭部U雖可為肘管型及直管型中之任—種，伸在此 顯不肘管型。此接頭部u，如圖5 一 紋接管lib。藉由對設置於軸 〃 5員山與螺 直於軸7之吸氣孔7b上部的|總妗 將螺紋接管1 lb之公螺钕蜾人± P的母螺、，文 說明彈性支持部。：二持：T 11連接於軸7。 萍〖生支持部之第1彈箬5盥裳？遛 簧6，係具有相同外徑 ”- 將第1彈簧5與第2彈菩6伴二二之螺旋彈簧。為了要 態，…為單體，二:力Γ 或圖6所示之狀 加捲回力，使第2彈簧6變形 該狀態從轴7之上部插入第2彈菁6。 彈-二牙過两低差部73後解除捲回力，則能使第2 =之;Γ:正常之位置。以此狀態如圖7所示將半分割 1=.:1板4螺固於殼2之凸緣部2"ι彈… 對第j ρ ς之上部插入即能保持於正常之位置。其次在 …與第2彈簀6施加塵縮力(加塵)之狀態下， 16 200529997 將第1殼板3螺固於殼2之上端面來固定。藉此能使第工 彈簧5與第2彈簧6保持於加壓之狀態。 又，若要固定潤滑片9及擔止才反10’則可在軸7之吸 氣孔7b螺合螺紋接f u卜若將各構件以此種狀態做固定， 第1彈簧5之加壓會變成較第2彈菁6之加壓來得大。因 此抵抗第1彈簣5之加塵之復原力會作用，能使轴7移往 第2開口側。即，在吸附塾未抵接吸附對象物之狀態，吸 附塾未吸附吸附對象物之狀態及吸附塾藉由空氣之喷出尚 未使吸附對象物浮起之狀態（以下，稱為無負荷狀態）下， 對殼2能將吸附墊8之z軸方向之位置設定於待機位置。 ^軸:要進步沿+z轴方向移動，則藉由擔止板^抵接於 弟1奴板3之上面來限制。從此位置若在_z轴側吸附塾 接觸吸附對象物時，軸7會沿_2軸側移動。 又在圖5〜圖7，第J殼板3與殼2與第2殼板4係 構成為個別構件的# + y ’、 霉件的形式。但是’殼部之構造，只要能保持 洋性支持部之變形自由度，並不限定於此構造。例如，凸 緣部亦可設置於上邱f鉍夕—各山、+丄 〇 中之任一部位。若：二缝而’、’下部(殼之另1) 主， 右要使凸緣位於與本實施例不同之位置之 固：2殼板4及殼2係在與殼2之圓筒部重疊之邹分 二置固疋用螺孔而以螺絲固定。再者，亦刀 形成為-體構造。藉由成為—體構造，能 ； :::製程數量。此外，殼部亦可為藉由通過第〗1 彈箬：之=平面來2分割的構造。又第1彈菁5與第2 、、义方法，不限於前述方法。 17 200529997 右吸附墊8之外徑小之情形，能以高低 將第1彈簧5從軸7之上部 a為乂" 下邱i干人々* 將弟2彈簧6從軸7之 下部插入。又要使得吸附墊8能利用螺絲在輛 之情形，亦可先將第2彈菁6與第2殼板4插入於轴；後: 墊8裝設於軸7。對輕7之吸附墊8之裝設，#他 用黏著劑，烊接。在此情形，可在吸附墊8 之衣e又刖將弟2彈箬6盥第2 M 1权 /、 板4插入於軸7。轴7之形 狀亦不需要限定於圖5及圖6 者。例如可取代將具 管;插ϋ a之轴7本體同時加工’改為可在構成轴7之 ^插人E«0環，使料隸持 或第？骝较〇 1〕平η ΰ之下女而 動:端。又為了要限制軸7在…向之移 〇i„ U溥板之播止板1G’但亦可在此部分插入Ε環或 二。又接頭部U，雖使用常用之接頭Ua與螺紋接管爪， 、可使用具有其他構造之連接構件。 又’彈性支持部藉由使用抵接於高低差部〜之上下的 m使施加過度之負荷，仍能防止第1彈簧5與 第;5平Λ6過度伸張而產生塑性變形。又，第1彈簧5與 笼2弹耳6，藉由做成捲成具有中心之螺旋狀或圓狀的彈 =，比起使用其他形狀之彈簧更能使軸7容易定位於殼2 之中心軸位置。 ^再者第1彈簧5與第2彈簧6之内徑及外徑不限於相 ^ g77 J第1彈黃5與第2彈簧6之彈簧長度或彈簧常數， 對者條件能適當變更。藉此，吸附墊8能將抵接於吸附 象物之力量及保持吸附對象物之力量做調整。在本實施 18 200529997 例’第1彈簧5與第2彈簧6，雖使用金屬性之螺旋彈菁， 但亦可使用橡膠或樹脂製之彈性構件。 又，吸附墊之構造按照其用途有各式各樣。若要吸附 一般之基板或壓製加工品等之情形，能使用如圖丨所示之 吸附塾51。又若要吸附將2片玻璃基板貼合之顯示面板基 板之情形’則需要j吏2片玻璃基板間之間隔物之偏移不會 發生。在此情形使用如圖2所示之吸附墊6丨。再者將大型 之貼合玻璃基板在複數處吸附之情形，亦使用此吸附墊Η 複數個。在此種情形，若有各吸附墊之裝設公差，或對各

吸附塾對於吸㈣象物有㈣，會在各吸附塾與吸附對象 物之間產生間隙。因此’若欲使吸附墊之吸附面全部接觸 於吸附對象物來吸附，則會產生將吸附對象物強力抵壓之 部分。此時真空吸附頭卜因藉由軸7後退，可使對於吸附 對象物之加壓力緩和，故能不使吸附對象物破損而確實吸 付又口吸附墊本身沿上下方向平滑移動，故無負荷狀態 之各吸附墊之高度無需一致。

對本發明之其他實施例之吸附墊8之構造，使用圖8 兒月此吸附墊8包含真空吸附塾^ 3 j與被墊3 2。直空吸附 塾31係將吸附盤33與補強層34以雙面黏著片35“妾合之 多層構造。吸附盤33,具有：周緣之平坦面之氣密部咖、 及形成多數個凹凸部之吸附部33b。 吸附盤33係由感光性樹脂材料所構成之圓盤狀物，^ ^中央部設置開口 33d ’作為貫通上下方向之吸引口加： 一部分。氣㈣33a係感光性樹脂材料未被㈣之吸附i 19 -200529997 ==或。又在氣密部咖之内周側形成環狀之槽33c， ^作新凹部。又在吸附盤33之中心設置開口咖。此等槽 舁開口 33d連通，成為要排出存在於 、士私a 〇 丨 < 工乳時之通路。 :強曰3“系要防止構成吸附盤33之感光性樹脂材料因外 4應力而變形所貼合之層。 裙墊32,係將板部32&與環狀部32b與错部32c 一體 成形之橡膠成形品。板部32a係透過雙面黏著片Μ 真空吸附塾31的圓盤狀之保持構件，其外徑係充分大於直 空吸附墊之外徑。在板部32a之中心亦設置開口，盘直 空吸附塾31之開口連通成為吸引口 36。環狀部咖係二隔 者既疋之間隙包圍真空吸附墊31之方式，在板部…之外 緣部分形成為厚壁環狀。又環狀告"2b，係以直空吸附墊 31相對於環狀部32b向下突出之方式形成。環狀部⑽之 下面比真空吸附堅31之下面更靠_z轴方向。祿部咖，係 以環狀部32b為基部，朝面對脆性材料基板之方向擴大成 圓錐狀之薄壁環狀之橡膠構件。 裙墊32,當要對吸附對象物進行吸附時，有將吸附部 周邊之排氣空間擴大，使真空吸附墊31與吸附對象物之能 吸附間隔放大的作用。裙部32c因其厚度薄，故吸附墊8 接近吸附對象物時，外周部會抵接而出現彈性變形。如上 述裙墊32之裙部32c，藉由與吸附對象物之接觸，發揮阻 絕空氣自外界流入的密封功能。 在環狀部32b設置狹縫32d，使裙外部與裙内部之間可 漏洩空氣。狹縫32d ,若吸附對象物係貼合基板之情形，在 20 •200529997 吸附基板牯可防止基板局部變形。此狹縫32d，例如藉由對 成形後之裙墊32在外周部之一部分做出切口來實現。狹縫 2d之貝通孔的大小，只要可在裙部接觸吸附對象物、 真空吸附墊31接觸吸附對象物為止之期間，將内部之空間 、准持為負壓狀恶，且不妨礙真空吸附墊3丨吸附吸附對象物 即可。 “比起圖2所示之習知例之吸附墊，圖8所示之吸附墊 藉由附力σ被4吏接觸面積擴大，容易順應吸附對象物之 脆性材料基板之表面之傾斜或起伏。藉此，本發明申請之 真空吸附頭能更容易順應脆性材料基板之表面之傾斜或起 伏來傾斜。，在即將吸附脆性材料基板之前，能使吸 附盤33之周邊早期且安定地成為負壓。 又’在圖5〜圖7,作為吸附墊，雖舉出裝設圖8所示 之吸附墊之例’但依吸附對象物之材料、構造、形狀，亦 可裝設圖1或目2所示之吸附墊。例如—般之基板、壓製 加工品之情形亦可使用圖】之吸附塾51。又如液晶顯示基 板般之貼合玻璃基板或貼合塑膠基板之情形，為了要避免2 片基板間之間隙會變化，可使用圖2之吸附墊Η及圖8之 吸附塾。 對使用如以上所構成之畫*爲卩斗 ，僻取您具工吸附頭丨將大型之吸附對 象物吸附而搬送之情形的動作力 7 乍加以說明。裝設複數個真 空吸附頭1之真空吸附裝罟 衣置4〇之一例表示於圖g。對夾持 台41按照吸附對象物之大丨闳宁 人J固疋複數個角鐵42a、42b、 42c、42d。並且對各角鐵49骆菇者 忾甄U將稷數個真空吸附頭i按照吸 21 •200529997 附對象物之大小裴設成1列。即使在吸附對象物之表面有 起伏之情形，因吸附頭1能順應自如地移動，不需要設置 如在習知例4所述之決定高度之機構來個別進行吸附頭之 南度調節。因此，吸附頭之裝設調整作業變得容易。 以裝設複數個真空吸附頭1之真空吸附裝置4〇吸附具 有高低差之吸附對象物之一例表示於圖丨〇。即使是在吸附 面具有小高低差（偏位）之吸附對象物之情形，因亦按照吸 附對象物之表面形狀使吸附墊上下移動來順應吸附對象物 之表面，故能確實將吸附對象物吸附。又，若吸附對象物 _ 係小之情形，可在真空吸附裝置40僅裝設1個真空吸附頭 1 ° 使用複數個吸附墊8吸附大型吸附對象物來舉起時， 有時候會在大型吸附對象物產生起伏之情形。此時，吸附 墊8之姿勢之變化表示於圖11。圖1丨（A)係表示吸附前之 真空吸附頭1之狀態的截面圖。顯示如前述藉由第丨彈箬5 之彈力，吸附墊8下降至最下端之狀態。在此狀態，圖9 所示之全部之真空吸附頭i的吸附墊8之高度於z軸方向 籲 —致，吸附墊8之傾斜亦藉由彈簧之特性成為大致一致之 狀態。 其次對載置於未圖示之工作台之吸附對象物，使得全 部之真空吸附頭1接近，各吸附墊8會密合於吸附對象物。 若真空吸附頭1之下降量大之情形，如圖1丨（B)所示各吸附 墊8沿—z軸方向大幅地後退。即使在吸附對象物有大起伏 之丨月形，或吸附對象物之表面若干傾斜，仍可藉由車由γ川員 22 •200529997 應自如地移動而對應，各吸附墊則能保持所需之吸附力。 其次假想從工作台舉起吸附對象物而搬送至另外場所 之情形。若吸附大型吸附對象物而搬送，有時候在途中口 附對象物會因為本身重量而撓曲。特別大型吸附對象物藉 由吸附墊主要以中央部保持時，吸附對象物之外周部容易曰 向下方撓曲。在此情形，外周部分之吸附對象物之表面的 法線’會從真空吸附頭1之中心軸方向偏離。 設想使用如圖2所示之無擺頭功能之吸附墊61之情 形。在此情形，吸附盤62密合於吸附對象物之表面後，= 吸附對象物之一部分表面傾斜，吸附盤62與吸附對象物之 表面的平行度會被破壞，吸附盤62之真空不能保持。然而， 使用本實施例之真空吸附頭i之情形，因吸附盤62可順應 自如做調整，故配置於吸附對象物之外周部之吸附盤Μ對 吸附對象物之表面之傾斜能自由自在地順應調整，因此， 能保持吸附盤6 2之吸附力。 又，本貫施例之真空吸附頭，在將吸附對象物吸附之 前，及終止吸附而解除吸附對象物之後，不會如習知例3 之吸附墊般一直保持傾斜之狀態。藉由吸附頭内部之彈菩 之復原力以吸附面大致朝向正下方之狀態使吸附墊之姿勢 恢復。因此，要吸附下一個吸附對象物時，不會使吸附對 象物損傷，或引起吸附不良。 在僅使用如圖8所示之吸附墊8之情形，當吸附盤33 密合於吸附對象物之表面時，有時候裙部32c無助於吸附 力。以此狀態若吸附對象物之一部分之表面傾斜，則吸附 23 200529997 盤33與吸附對象物之表面的一 w曰〕十仃度會被破壞，使吸附盤33 之真空不能保持。然而，使用本實施例之真空吸附頭！之 情形’以第】彈菁5及第2彈菁6所支持之轴7,即使吸附 ，象物之表面邛刀地傾斜’仍能容易順應吸附對象物之表 面之：斜。因此能強固地保持吸附對象物。圖u(c)係表示 此狀恶。即吸附盤33本身能跟隨吸附對象物之挽曲來傾斜。 又軸7之谷δ"頁斜角度，係由軸7之外徑與第！殼板a 及第2殼板4之内徑來決定。轴7之傾斜彈力相較於軸7 之軸方向之伸長或屢縮力來得小，此意味著吸附墊8對吸 附面之傾斜能柔軟地對應。又，本實施例之真空吸附頭卜 在終止吸附而解除吸附對象物之後，不會如習知例3之吸 附塾般一直保持傾斜之狀態，可藉由吸附頭内部之彈簧力 乂吸附面大致朝向正下方之狀態使吸附墊之姿勢恢復。因 此，要吸附下—個吸附對象物時，不會使吸附對象物損傷， 或引起吸附不良。 △又，本實施例之真空吸附頭！，其軸7能沿轴方向移動， 亦月“b頭動作’且藉由吸附頭内部之第1 5單簧5及第2彈 :6之5早黃力，使吸附頭之姿勢從擺頭狀態恢復到朝向既 :方向之狀悲'。因Λ ’即使是在習知之真空吸附裝置不適 合使用之吸附墊，亦能按照吸附對象物之性質來使用。特 別圖2所示之吸附墊61能合適地利用。 又，本實施例之真空吸附頭丨，如前述，其特徵在於苴 車^係以2個彈簧保持。當吸_ 8處於無負荷狀態冬 而要將軸7保持於殼2内之既定位置。假想第1彈簧5與 24 200529997 弟2彈簣6以1個彈簧來實現 在無負荷狀態時，為了要將轴7保持於;:位：吸附墊8 個彈簧之兩端部中 < 細± 无疋位置，可將 阳I r之一端部固定於砕 部固定於軸7之外@ & … 之内部，將另一端 端部折彎，將其端部壓接&將螺絲之 太杏π彻 议2内邛或軸7之外周部。依 本貝際例，只要將2個 '依 能將軸7保持於既定位/ 需要固定彈菁之端部， 為前接1 置。又以2個彈簧挾持高低差部7a 马則k ’猎由變更各弓單綠亭 Λ,,, 初期Μ / 能自由設定轴7對殼2之 在此種意義下，設置2個彈簧，不論是站在組 裝製程數量之觀點，或是 、’ 4 X疋釉,之初期位置之設定容易性之 觀點均有顯著效果。 其次，說明本發明之實施例之工作台。此工作台係用 來以將吸附頭之吸附盤向上之狀態複數個配置於工作台 上’而將吸附對象物從下方支持。在此，吸附對象物，：、 以母貼合基板110為例。此工作台1〇〇之俯視圖表示於圖 1 2 ’側視圖表示於圖1 3。 工作σ 1 0 0，在作為其基部之底板1 〇 1上，將吸附盤向 上’使得真空吸附頭1複數個規則地以既定之間隔配置。 在真空吸附頭1之吸附部裝設著圓盤狀之吸附墊1 〇 3。吸附 塾1 03 ’雖在其中央部設置貫通於上下方向之排氣孔丨〇4， 但吸附面係無凹凸之形狀。吸附墊丨03由樹脂材料所構成， 例如使用工程塑膠之聚醚醚酮材料。排氣孔1 〇4，連接於未 圖示之泵，能適當噴出空氣或進行真空抽引。 再者，在底板101裝設複數個基準銷102，此基準銷 25 200529997 102係垂直於底板101且沿底板1〇1之乂及y方向中一端面 以既定間隔排列成一列。又將載置於吸附墊i 〇3之母貼合 基板110定位時，需要將母貼合基板11〇抵接於基準銷 102。為此，具備複數個推進機1〇5。在推進機1〇5之前端 部，I设與母貼合基板丨丨Q之端面抵接之輥子1 〇 6。又基準 銷1 0 2亦可具備與報子1 〇 6同樣者。 使用工作台1〇〇之基板之定位動作，使用圖14說明。 一旦母貼合基板丨丨〇藉由搬送機器人載置於工作台1 〇〇，則 從各吸附墊1〇3之中央之排氣孔1〇4喷出空氣，藉由所喷 _ 出之二氣使母貼合基板1 1 〇浮起。浮起之母貼合基板1丨〇， 以推進機105抵接於X及y方向之基準銷1〇2來定位。定 位完成後，使空氣之噴出停止，使母貼合基板11〇下降， 而載置於吸附墊103上。母貼合基板·11〇 一旦載置於吸附 塾1 〇 3，則從排氣孔1 〇 4藉由未圖示之真空泵做真空吸引， 保持於吸附墊103。一旦母貼合基板11〇被吸附墊1〇3所吸 引保持’則棍子1 〇 6恢復原狀態。 定位動作時從吸附塾1 03噴出之空氣，如g ! 4之箭頭 _ 所示沿母貼合基板U〇之表面流動。此時，因吸附墊1〇3 =表面係無凹凸之平面墊，亂流成分變少，空氣之流動安 疋因此，母貼合基板丨1〇不會振動而可處於安定浮起之 狀態。 在本貫施例之工作台，為了要表示將吸附對象物之基 板浮起之不正常狀態，將基板之撓曲誇張繪圖而示意地表 不方、圖1 5。以往，在基板之定位時，藉由吹出空氣以於母 26 200529997 貼合基板11G與卫作台間形成間隙，使母貼合基板ιι〇浮 起。此時’因藉由喷出空氣使母貼合基板i i G浮起，故母 貼σ基板11 G會產生撓曲或起伏。在此情形，母貼合基板 110之下面側之基板會部分地抵接於工作台，有時候會使下 面側之基板表面損傷。X，母貼合基板11〇若在定位動作 中與工作台接觸’會產生若干之位置偏移。因&，亦有對 基板不能高精度之定位（對準）之問題。

本發明之真空吸附頭卜係將軸7以能沿ζ軸方向及姜 ζ軸方向呈傾斜之方向微動之方式彈性地支持。因此，在右 用真空吸附頭1之工作台1〇〇，如圖15所示，藉由空氣$ 喷土所產生之白努利效應’吸附墊1〇3可在幸"之纏 许乾圍内完全跟隨母貼合基板u〇之彎曲或起伏。並且， 在基板之定位時，以使母貼合基板110與吸附墊103之度 隔：持-定之方式使吸附塾103上下，使基板110移動至 既疋之位置。從排氣孔！ 04吹出之空氣，形成往吸附塾⑻ 之外周之層狀流體，能使母貼合基板11〇

«維持為—定。因此，能防止對母貼合基板 &成知傷，能維持安定浮起之狀態。 因以如上述安定之狀態進行定位，母貼合基板⑴不 ::移而能以高精度安定定位。一旦已完成定位之母貼合 土板η〇載置於吸附塾103’因真空吸附頭1;嗅應自如，故 可對應於因前述白努利效應所產生之塵 :反⑴之表面傾斜自由自在順應做調整。因此，不會二 、置之母貼合基板u 〇施加不必要之應力。在其後之真空 27 200529997 泵之真空抽引，亦能將母貼合基板11 0確實吸引保持於吸 附墊103。 又，在使用本實施例之真空吸附頭之工作台100，不論 母貼合基板110係在定位前載置或定位後再載置，不論在 母貼合基板1 1 0之吸附前或終止吸附而解除母貼合基板丨J 〇 後，均能將真空吸附頭之吸附面恢復為大致朝向正上方之 狀恶。因此’要載置下一個母貼合基板1 1 0時，不會損傷 母貼合基板11 0，又不會引起吸附不良，此為效果所在。 又，工作台1 0 0可按照基板之尺寸具備至少1個真空 _ 吸附頭1。當具備複數個真空吸附頭之情形，如圖1 2所示， 較佳者為配置網眼狀或格子狀。又亦可採用使基板之外周 部配置密度高，而其他部位配置密度低之方法。又在如前 述之工作台再設置定位機構之定位裝置，在平面顯示器之 製程，及半導體元件之製程，當作搬入基板前之預先對準 裝置能極有效地適用。 又，真空吸附頭1，真空吸附裝置40，工作台i 〇〇，所 用之氣體不僅是空氣，即使氮氣等惰性氣體或反應氣體# 籲 月b使用。因此如圖14及圖丨5所示，在將母貼合基板】^ 〇 藉由搬送機器人載置於工作台時，從吸附墊丨〇3之中央之 排氣孔喷出之氣體，係選擇地使用對應其目的之材質的氣 體。 ^ 又，真空吸附頭1，真空吸附裝置4〇，工作台1〇〇，雖 以將吸附對象物放置水平狀態之例來說明，但不限於此狀 態，即使吸附對象物係直立之狀態，或傾斜之狀態，藉由 28 200529997 使吸附對象物之支持及搬送機構最適化，亦可產生本發明 之效果來適用。 又，本發明之真空吸附頭卜真空吸附裝置4〇及工作 台100所適用之吸附對象物，包含樹脂製之板狀成形品， 金屬製之薄板。又可列舉玻璃板、燒結材料之陶瓷、單晶 矽、藍寶石、半導體晶圓、陶瓷基板等之脆性材料基板。 此種脆性材料基板’包含單板或貼合基板，附上用以形成 電路圖案或電極之金屬膜或樹脂膜的基板。 前述脆性材料基板之具體用途，可列舉液晶顯示面 板、電漿顯示面板、有機EL顯示面板等之平面顯示器用面 板。 本發明之真空吸附頭，作為吸附對.象物，不僅是玻璃 板、使用玻璃基板之液晶顯示面板、使用塑膠基板之液晶 顯示面板等平面顯示器之吸附搬送，亦能利用於半導體、 陶瓷板、樹脂性之板狀成形品、金屬製之薄板等之搬送領 域。容易進行吸附墊之高度調整作業，亦能吸附特別具有 起伏之板材、表面具有高低差之板金或壓製加工板。再者 藉由將本發明之至少1個真空吸附頭以吸附盤向上之狀態 配置’來構成真空吸附工作台，則可藉由將壓縮空氣從通 氣口噴出來確實使吸附對象物浮起、定位、吸附。 【圖式簡單說明】 圖1 ’係表示習知例1之吸附墊之構造的截面圖。 圖2 ’係表示習知例2之吸附墊之構造的截面圖。 圖3 ’係表示習知例3之吸附墊之構造的截面圖。 29 200529997 圖4 ’係表示習知例4之真空吸附裝置之構造的截面圖。 圖5 ’係表示本發明之實施例之真空吸附頭之構造的透 視截面圖。 圖6 ’係表示本發明之實施例之真空吸附頭之構造的截 面圖。 圖7 ’係表示本發明之實施例之真空吸附頭之構造的分 解立體圖。

圖8 ’係表示使用於本實施例之真空吸附頭之吸附墊之 一例的截面圖。 圖9 ’係使用本實施例之真空吸附頭之真空吸附裝置的 概觀圖。 圖1 〇 ’係表示在本實施例之真空吸附裝置中，將有高 低差之吸附對象物加以吸附之狀態的示意圖。 圖11，係表示在本實施例之真空吸附頭中，吸附墊之 姿勢變化的示意圖。

圖12 ’係表示使用本實施例之真空吸附頭之工作台的 俯視圖。 圖13 ’係表示使用本實施例之真空吸附頭之工作台的 側視圖。 圖14,係用以說明本實施例之工作台之定位動作的說 明圖。 圖1 5，係表示在本實施例之工作台中，使吸附對象物 浮起之狀態的示意圖。 【主要元件符號說明】 30 200529997 1 ο 真空吸附 in. L 2a 冗又 凸緣部 3 第1殼板 3a、 4a突起 4 第2殼板 5 第1彈簧 6 第2彈簧 7 軸 7a 高低差部 7b 吸氣孔 8 吸附墊 9 潤滑片 10 擋止板 11 接頭部 11a 接頭 lib 螺紋接管 31 真空吸附 32 裙墊 32a 板部 32b 環狀部 32c 裙部 32d 狹縫 33 吸附盤

31 200529997 3 3 a氣密部 33b吸附部 33c槽 33d 開口 34 補強層 35a、35b雙面黏著片 36 吸引口 40 真空吸附裝置

41 夾持台 42a〜42d 角鐵

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Claims (1)

1. 200529997 十、申請專利範圍·· 1 ·—種真空吸附頭，具備·· 、塾 用以抵接於吸附對象物之被吸附面來造并古 空吸附； 丁具 車由 ， RQ 用以將該吸附墊保持於一端部，並設有 附墊内i隹P ^ 7 ^ ^ 寸土二，订氣體之吸排氣之吸排氣孔； _成邛，具有可限制該軸之移動範圍而加以微動伴拄+ 筒狀空間；及 勒保持之 及與;部’在該殼部内，將該軸沿該殼部之軸方向 ^ σ呈傾斜之方向微動自如地做彈性支持。 ^申明專利範圍第1項之真空吸附頭，其中， 之高=部具備在該殼部内之大致中間位置以凸緣狀設置 變形二具具備心將彈性支持部《 立而部以保留第】開口 f圓同狀之 圓筒狀之另一端部俾工以么封’及第2殼板，將 二广保留第2開口之方式 之筮7 、在弟喊板與高低差部之門& 之弟1彈簧、以及在第2 Μ 卩之間所保持 彈簧。 成板人鬲低差部之間所保持之第2 3·如申請專利範圍第 气锋卜 具工吸附碩，苴φ 二译黃及第2彈簧係螺旋彈簧；’、 δ亥弟 I及篇 5? p弓 彈竣《 $ 之開η徑較該軸 弓平貫及第2彈簧之外徑小。 神之外徨大，較第] 33 200529997 4 ·如申請專利範圍筮9 π 士〜 礼固弟2項之真空吸附頭，其中， 該吸附墊設於第2開口側； 在該吸附塾處於益g y …、負何狀態下，該第1彈簧之壓縮力 較該第2彈簧之壓縮力來得大。 5 ·如申請專利範圍第·| 古 1項之真工吸附頭，其中，該吸 附墊設有使用板狀構件之直*这ρ 〈具空吸附盤，邊真空吸附盤係具 備： ’、 吸附部，於其一面形成多數個獨立之凸部與凹部； 氣密部，包圍該吸附部、在該板狀構件之外周位置形 成環狀； 槽部，成為將該吸附部之氣體予以排氣之通路；及 將該槽部之氣體向外部排氣之開口。 6 ·如申清專利範圍第5項之真空吸附頭，其中，該吸 附墊具有裙墊，該裙墊係以包圍該真空吸附盤之方式形 成，當该真空吸附盤接近吸附對象物至既定位置時，從該 真空吸附盤之周邊空間阻隔外部氣體。 7·如申請專利範圍第1項之真空吸附頭，其中，該吸 附墊係以無凹凸之平坦樹脂所構成。 8. —種真空吸附裝置，具備至少1個真空吸附頭，將 該真空吸附頭抵接於吸附對象物之面來進行真空吸附；該 真空吸附頭具備： 吸附墊，用以抵接於吸附對象物之被吸附面來進行真 空吸附； 軸，用以將該吸附墊保持於一端部，並設有可對該吸 34 -200529997 附墊内進行氣體 ia 及排虱之吸排氣孔； 喊部’具有可 筒狀空間；及 〜軸之移動範圍而加以微動保持之 彈性支持部，在該殼部内， 及與該軸方向呈傾钭 f / 口忒办又口 p之軸方向 斜之方向微動自如地做彈性支持。 9 · 一種工你a " τ μ认 糸將真空吸附頭（具備：吸附塾，用 ^象物之被吸附面來進行真空吸附；軸 將该吸附墊保持於— 用以 泣而4，並权有可對該吸附墊 體之吸排氣之吸排痛丨· 仃氧 及排乳孔，殼部，具有可限制該軸之 圍而加以微動保持之筒 夕動靶 <两狀空間，及弹性支持部，在 内，將該軸沿該殼部之鈾方，为盥兮紅十 I炙釉方向及與该軸方向呈傾斜之方 微動自如地做彈性古杜λ、，# π Μ # ± ° 支持）以其吸附墊朝上方之狀態設置於 底板上’將吸附對象物之吸附面抵接於該吸附墊來 空吸附者。 τ /、 10·如申請專利範圍第9項之工作台，其中，進一步具 有將該吸附對象物予以定位之定位機構。 / A 十一、圖式： 如次頁 35