CN110461604A - 贴合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种贴合装置，可使贴合辊适配于贴合面的弯曲形状而适切地弯曲变形，而且可省略准备作业，进而可简化整体结构，使导入成本低成本化。贴合装置具备弯曲变形机构(22)、背托机构(23)及控制部(55)。贴合辊(4)具备圆筒状的辊体(17)及固定于两端的一对操作轴(19)。利用弯曲变形机构(22)将一对操作轴(19)从中立位置进行倾动操作，据此可使贴合辊(4)弯曲变形成例如上突弯曲状。在贴合时，基于事先输入的弯曲面资料，利用控制部(55)来控制弯曲变形机构(22)的作动状态和背托机构(23)的作动状态，并且使贴合辊(4)沿着贴合面(P)弯曲变形来贴合。

Description

贴合装置
技术领域
本发明关于一种用以将其它工件贴合于具有例如上突弯曲状或内凹弯曲状的三维平面状的贴合面的工件的贴合装置。就具备三维平面状的贴合面的工件而言，可列举显示器、电子广告牌、车辆的窗玻璃或外装板等，就能贴合于贴合面的其它工件而言，主要可列举薄膜或是玻璃等。
背景技术
本申请人先前已提出一种用以将工件贴合成弯曲状的贴合装置(专利文献1)。专利文献1所记载的贴合装置具备：上吸附台，用以吸附保持由弯曲状的玻璃基板所构成的第一工件；以及多个下吸附台，用以将偏光片等的第二工件吸附保持成弯曲状。下吸附盘设置有：吸附台升降结构，用以升降操作各下吸附台；贴合辊，用以将第二工件紧压于第一工件；辊升降结构；以及辊移动结构等。贴合时，在利用贴合辊将第二工件紧压于第一工件的弯曲面的状态下，使贴合辊从贴合始端朝向贴合终端移动，但在贴合辊移动之前，先利用吸附台升降结构使各下吸附台依顺序地进行下降操作而从贴合辊的移动区域退避开。依据如此的贴合装置，可将第二工件以均一的贴合力适切地贴合于第一工件。但是，专利文献1的贴合装置中，因贴合辊是由直线辊所形成，故在第一工件的贴合面为二维平面的情况下并无问题，但在工件的贴合面为三维平面的情况下，就无法使贴合辊密接于贴合面，而无法适切地贴合第二工件。
本发明中使用沿着三维平面而弯曲变形的贴合辊来贴合一对工件，但是具备此种辊的贴合装置在专利文献2中乃为公知。专利文献2所记载的贴合装置具备：中空的可挠性辊；一对贴合辊，其由配置于该可挠性辊的内部的螺旋状体(螺旋弹簧)所构成；一群背托辊，用以使各贴合辊沿着贴合面弯曲变形；辊驱动机构，用以旋转驱动贴合辊；以及上下移动装置及摆动装置，用以位移操作一对辊。专利文献2的贴合装置为进行汽车用的窗玻璃(复合玻璃)的预备接着处理，使窗玻璃通过一对可挠性辊之间而进行预备接着。
同种贴合装置也已揭示于专利文献3。专利文献3所记载的贴合装置具备：层叠结构，在由上突弯曲状的三维平面所构成的阴极射线管的显示面贴附偏光片、反射防止薄膜等的功能性薄膜。详言之，使用由橡胶弹性体所形成的弯曲辊、以及将该弯曲辊朝向阴极射线管的显示面紧压的加压辊(背托辊)，来将功能性薄膜贴附于阴极射线管的显示面。弯曲辊通过从阴极射线管的显示面承受的紧压反作用力而弯曲，进而利用加压辊来紧压，据此能沿着三维平面而弯曲变形。
﹝现有技术文献﹞
﹝专利文献﹞
专利文献1：日本特开2015-39862号公报(摘要、图1)
专利文献2：日本特公平3-21494号公报(第3页左栏第3行至第17行、图1)
专利文献3：日本特开平7-45186号公报(段落编号0005、图4)。
发明内容
﹝发明所欲解决的课题﹞
专利文献2所记载的贴合装置可通过接着薄膜来预备接着贴合面为三维平面的一对玻璃板。但是，此专利文献2所记载的贴合装置具备一对贴合辊、旋转驱动两个贴合辊的辊驱动机构、一群背托辊、以及上下移动装置及摆动装置等，故无法避免贴合装置的整体结构变得复杂，而需要较高的导入成本。另外，在进行贴合处理之前，为了对齐工件的三维平面，要进行一群背托辊的定位，以决定可挠性辊的弯曲形状，但是一连串的准备作业需要较多的工序和时间。因此，不适于贴合弯曲形状不同的多种类的贴合对象，并且，弯曲变形后的可挠性辊的弯曲形状的再现性上也有问题。
专利文献3所记载的贴合装置利用将可挠性辊紧压于阴极射线管的显示面时的紧压反作用力来使可挠性辊弯曲变形，进而利用多个加压辊将可挠性辊的周面紧压于阴极射线管的显示面，以使可挠性辊沿着三维平面弯曲。依据专利文献3所记载的贴合装置，贴合面(阴极射线管的显示面)之弯曲半径在辊轴心方向与辊转动方向的各个方向上为均一的情况下，可没有问题地贴附功能性薄膜。但是，于贴合面的弯曲半径在辊轴心方向或是辊转动方向有部分变化的情况下，作用于弯曲辊的紧压反作用力会成为不均一，故无法使弯曲辊整体密接于贴合面，而无法适当地贴附功能性薄膜。另外，由于是利用紧压反作用力来使可挠性辊弯曲变形，所以在贴合面为内凹弯曲面的情况下，无法使可挠性辊沿着贴合面弯曲。而且，由于可挠性辊及加压辊承受紧压反作用力才被动地弯曲或是被动地进退移动，所以当贴合速度超过一定值时，容易发生响应延迟，也有无法效率良好地进行贴合处理的缺点。
本发明的目的在于提供一种贴合装置，可使贴合辊适配于贴合面的弯曲形状而适切地弯曲变形，而且可省略准备作业所需的工序和时间，进而可简化整体结构，使导入成本低成本化。
﹝解决课题之手段﹞
本发明的贴合装置具备：第一基台1；第二基台2，相对于第一基台1在上下方向隔着既定间隔地支撑成对置状；第一吸附台3，设置于第一基台1，以吸附保持第一工件W1；第二吸附台12，设置于第二基台2，以吸附保持第二工件W2；贴合辊4，构成为能够沿着由第二吸附台2所吸附保持的第二工件W2的三维平面状的贴合面P，在左右方向的贴合始端与贴合终端之间旋转移动，将第一工件W1紧压于第二工件W2的贴合面P以使两者贴合；弯曲变形机构22，使贴合辊4变换姿势成为沿着贴合面P的弯曲姿势；背托机构23，为了支撑通过弯曲变形机构22进行弯曲变形后的贴合辊4的姿势状态而支撑该贴合辊4；以及控制部55，控制弯曲变形机构22和背托机构23两个机构的作动状态。贴合辊4具备能够弯曲变形的圆筒状的辊体17及一对操作轴19、19，该圆筒状的辊体17设置于该贴合辊4的前后方向的中央部，该一对操作轴19、19固定于辊体17的前后方向的两端部。弯曲变形机构22在贴合辊4的两个操作轴19、19的伸展方向朝向前后的水平方向的水平姿势与两个操作轴19、19的伸展方向朝向斜下方或斜上方的倾斜姿势之间，位移操作两个操作轴19、19，且在两个操作轴19、19呈倾斜姿势时，使贴合辊4弯曲变形成上突弯曲状或内凹弯曲状。基于事先输入的弯曲面资料，利用控制部55来控制弯曲变形机构22的作动状态和背托机构23的作动状态，将贴合辊4维持于沿着贴合面P的弯曲姿势，并且使贴合辊4朝左右方向从贴合始端朝向贴合终端旋转移动，据此使第一工件W1和第二工件W2贴合。
弯曲变形机构22设置于贴合辊4与支撑贴合辊4的辊座20之间。弯曲变形机构22具备左右一对的操作臂25、臂操作机构26及轴承体27，该左右一对的操作臂25利用设置于辊座20的支轴24支撑成能够往复摆动，该臂操作机构26对于操作臂25进行往复摆动操作，该轴承体27设置于操作臂25的摆动基端侧，将操作轴19轴支成可自由旋转且可轴向移动。
臂操作机构26具备滚珠螺杆30、驱动源31及滚珠螺杆30的螺帽体29，该驱动源31由辊座20所支撑，并且旋转驱动滚珠螺杆30的螺杆轴28，该螺帽体29在与螺杆轴28啮合的状态下，支撑于操作臂25。基于事先输入的弯曲面资料，利用控制部55来控制驱动源31的旋转方向及旋转量，利用臂操作机构26使贴合辊4沿着贴合面P弯曲变形。
设置于螺帽体29的螺帽轴33由形成于操作臂25的长孔32所支撑，螺帽体29利用操作臂25支撑成无法旋转且能够往复滑动。利用长孔32来吸收操作臂25摆动操作时的操作臂25的摆动轨迹与螺帽体29的移动轨迹的轨迹差。
背托机构23具备多个背托辊36、辊架37及致动器38，该多个背托辊36抵接于贴合辊4的周面的多个部位，该辊架37旋转自如地支撑背托辊36，该致动器38将各辊架37及背托辊36朝向贴合辊4进行紧压操作。基于事先输入的弯曲面资料，利用控制部55来控制致动器38的按压力，利用背托辊36使贴合辊4沿着贴合面P弯曲变形。
在第一基台1的内部设置有吸附台升降结构5、辊升降结构6及辊移动结构7，该吸附台升降结构5升降操作第一吸附台3，该辊升降结构6升降操作贴合辊4，该辊移动结构7在贴合始端与贴合终端之间移动操作贴合辊4。在贴合辊4利用辊移动结构7朝向贴合终端移动操作之前，先使各第一吸附台3利用吸附台升降结构5从贴合辊4的移动区域依顺序地退避开，将第一工件W1利用贴合辊4贴合于第二工件W2。
在第一基台1的上面张设有支撑第一工件W1的丝网8，多个第一吸附台3和贴合辊4配置在丝网8的下面侧。在第一工件W1利用多个第一吸附台3隔着丝网8吸附保持成弯曲状的状态下，将第一工件W1利用贴合辊4紧压于第二工件W2，以将两个工件W1、W2贴合。
﹝发明效果﹞
依据本发明的贴合装置，通过驱动弯曲变形机构22及背托机构23，可使贴合辊4的弯曲形状适配于贴合面P的弯曲形状而连续地弯曲变形。另外，可顺应贴合面P的三维平面的变化而使贴合辊4的弯曲形状适配。从而，可省略习知装置中不可或缺的事先进行背托辊的定位而决定贴合辊的弯曲形状的准备作业，可效率良好地进行贴合处理。而且，通过利用控制部55来控制弯曲变形机构22和背托机构23的作动状态，可使贴合辊4弯曲变形成既定的形状，所以比起习知的贴合装置，可简化贴合装置的整体结构，使导入成本低成本化。由于只要变更输入于控制部55的弯曲面资料，就可多样地变更贴合辊4的弯曲形状，所以即便是多种少量的工件的贴合处理，仍可迅速地对应。
由利用支轴24支撑成能够往复摆动的左右一对的操作臂25、对于操作臂25进行往复摆动操作的臂操作机构26、及设置于操作臂25的摆动基端侧的轴承体27构成弯曲变形机构22，并且，轴承体27形成为可自由旋转且可轴向移动地轴支设置于贴合辊4的左右一对的操作轴19的结构。依据如此的弯曲变形机构22，利用臂操作机构26来摆动操作一对操作臂25，据此可使贴合辊4在上突弯曲状与内凹弯曲状之间弯曲变形，而使贴合辊4的弯曲周面顺沿贴合面P的弯曲面。另外，在贴合中途，利用臂操作机构26对于操作臂25进行摆动操作，据此可顺应于贴合面P的弯曲面的变化而使贴合辊4的弯曲形状适配，以将第一工件W1适当地贴合于具备三维平面状的贴合面P的第二工件W2。贴合时的贴合辊4受到旋转摩擦而自转并且移动。另外，在贴合辊4弯曲变形的过程中，操作轴19对应于贴合辊4的弯曲量，沿轴心方向滑行移动。为了顺利地进行如此的旋转动作和滑行移动动作，利用轴承体27将操作轴19轴支成可自由旋转且可轴向移动。
由滚珠螺杆30、旋转驱动滚珠螺杆30的螺杆轴28的驱动源31、及支撑于操作臂25的滚珠螺杆30的螺帽体29构成臂操作机构26。如此的臂操作机构26中，利用驱动源31来旋转驱动螺杆轴28，使螺帽体29沿着螺杆轴28移动，据此可对于操作臂25进行摆动操作以使贴合辊4弯曲成既定的弯曲形状。另外，通过停止驱动源31进行的螺杆轴28的旋转驱动，可阻止螺帽体29及操作臂25的移动，以将贴合辊4持续保持于已弯曲变形的状态。如此，依据以滚珠螺杆30作为传动要素的臂操作机构26，可简化整体结构，并且使贴合辊4的弯曲形状适配于贴合面P的弯曲形状而适切地弯曲变形。另外，由于是基于事先输入的弯曲面资料，利用控制部55来控制驱动源31的作动状态，规定操作臂25的摆动量，使贴合辊4弯曲成既定的弯曲形状，所以即便是在贴合面P的弯曲面慢慢地变化，或局部变化的情况下，仍可顺应贴合面P的弯曲面的变化，使贴合辊4主动地弯曲变形。
利用形成于操作臂25的长孔32来支撑设置于螺帽体29的螺帽轴33，利用操作臂25将螺帽体29支撑成无法旋转且能够往复滑动。依据如此的臂操作机构26，由于可利用长孔32来吸收操作臂25摆动操作时的操作臂25的摆动轨迹与螺帽体29的移动轨迹的轨迹差，所以可避免臂操作机构26的结构无意义地变得复杂而简化整体结构。
由多个背托辊36、支撑该背托辊36的辊架37、及将各辊架37朝向贴合辊4进行紧压操作的致动器38等构成背托机构23。另外，基于事先输入的弯曲面资料，利用控制部55来控制致动器38的按压力，利用背托辊36使贴合辊4沿着贴合面P弯曲变形。依据如此的背托机构23，由于是基于事先输入的弯曲面资料，利用控制部55来控制致动器38的作动状态，规定背托辊36的按压力，使贴合辊4弯曲成既定的弯曲形状，所以即便是在贴合面P的弯曲面慢慢地变化，或局部变化的情况下，仍可顺应贴合面P的弯曲面的变化而使贴合辊4主动地弯曲变形。另外，由于可利用背托机构23来使贴合辊4的弯曲形状主动地变化，所以能够使贴合时的贴合辊4以更快的速度移动，而可效率良好地进行一对工件W1、W2的贴合。
基台1的内部设置有吸附台升降结构5、辊升降结构6及辊移动结构7。另外，在贴合辊4利用辊移动结构7朝向贴合终端移动操作之前，先使各第一吸附台3利用吸附台升降结构5从贴合辊4的移动区域依顺序地退避开。依据如此的贴合装置，由于可利用贴合辊4的移动区域来退避移动各第一吸附台3，所以可避免贴合装置的整体结构无意义地大型化而使贴合装置小型化，可缩小其设置所需的空间。另外，由于可利用并未退避移动的第一吸附台3来吸附保持第一工件W1至贴合辊4即将接近之前为止，所以可适切地进行两个工件W1、W2的贴合。
第一基台1的上面张设有丝网8，且在其下面侧配置有多个第一吸附台3和贴合辊4。依据如此的贴合装置，即便是第一工件W1未具备维持本身形状的特性的情况下，仍可利用第一吸附台3将丝网8上的第一工件W1吸附保持成弯曲面状。另外，由于是在第一工件W1利用多个第一吸附台3通过丝网8吸附保持成弯曲状的状态下，将第一工件W1利用贴合辊4紧压而贴合于第二工件W2，所以可利用丝网8和第一吸附台3来支撑第一工件W1并保持成适当的弯曲形状至两个工件W1、W2被贴合之前为止。
附图说明
图1为显示本发明的贴合装置的贴合辊的支撑结构的纵剖侧视图。
图2为显示贴合装置的概略结构的纵剖前视图。
图3为显示贴合装置及工件的关系结构的纵剖前视图。
图4为显示第一吸附台与其升降结构的一部分破断侧视图。
图5为显示将贴合辊的一部分破断后的分解侧视图。
图6为显示贴合辊的支撑结构的侧视图。
图7为图6中的A-A线剖视图。
图8为图6中的B-B线剖视图。
图9为使贴合辊弯曲变形成上突弯曲状的状态的纵剖侧视图。
图10为使贴合辊弯曲变形成内凹弯曲状的状态的纵剖侧视图。
图11A为显示两个工件的贴合顺序的第一说明图。
图11B为显示两个工件的贴合顺序的第二说明图。
图11C为显示两个工件的贴合顺序的第三说明图。
图11D为显示两个工件的贴合顺序的第四说明图。
图12为显示本发明的贴合装置的另一实施例的纵剖侧视图。
具体实施方式
﹝实施例﹞
图1至图11显示本发明的贴合装置的实施例。本发明中的前后、左右、上下对照于图2所示的交叉箭头以及标记于各箭头附近的前后、左右、上下的显示。如图2所示，贴合装置具备：上面开口的基台(第一基台)1；以及利用基台1支撑成能够摆动开闭的可动台(第二基台)2。基台1的内部设置有：六个第一吸附台3，将第一工件W1吸附保持成三维平面状；贴合辊4；升降操作第一吸附台3的吸附台升降结构5；升降操作贴合辊4的辊升降结构6；以及辊移动结构7，在贴合始端与贴合终端之间移动操作贴合辊4。在基台1的上开口张设有丝网8，所述的第一吸附台3及贴合辊4分别配置于丝网8的下面侧。第一工件W1载置于丝网8的上面，隔着丝网8，利用第一吸附台3来吸附保持。
可动台2利用铰链轴9连结于基台1而支撑成能够摆动开闭，且利用未图示的操作缸来自动地开闭操作。在可动台2的内面设置有对准台11，在该对准台11的下面设置有用以吸附保持第二工件W2的第二吸附台12。第二吸附台12的吸附面由上凹弯曲状的三维平面所构成。在可动台2被闭合操作时，可动台2相对于基台1在上下方向隔着既定间隔地支撑成对置状。
第一工件W1指偏光片、反射防止薄膜等的功能性薄膜，第二工件W2指具备有三维平面状的显示面的液晶基板(显示器)。第一工件W1事先被赋予可密接于第二工件W2的贴合面(显示面)P的三维平面状的形状，且在其上面涂附有透明的接合剂。如图3所示，贴合面P形成为朝向左右方向(辊转动方向)和前后方向(辊轴心方向)弯曲的内凹状的弯曲面，左右方向的弯曲面与前后方向的弯曲面的弯曲半径不同。如图9所示，在闭合可动台2而包覆于基台1的上面的状态下，第一工件W1和第二工件W2隔着小间隙而面对面。利用贴合辊4将此状态的第一工件W1紧压于第二工件W2的贴合面(显示面)P，据此可将第一工件W1贴合于第二工件W2。
第一吸附台3形成为前后较长的中空箱状，形成于各个第一吸附台3的上面的吸附面形成为对应于贴合面P的部分弯曲面。各第一吸附台3的吸附面形成有一群吸附开口3a(参照图4)。第二吸附台12形成为中空箱状，且在第二吸附台12的弯曲的吸附面形成有一群吸附开口12a(参照图3)。第一吸附台3的中空部与第二吸附台12的中空部分别经由通路及电磁阀而与未图示的真空源连接，可因应需要，使真空压力作用于第二吸附台12的中空部或停止真空压力的作用。
如图4所示，吸附台升降结构5由：固定于第一吸附台3的下面前后的升降轴13、以及升降操作升降轴13的伸缩式的操作缸(致动器)14所构成。第一吸附台3利用操作缸14进行升降操作，可在上方的吸附位置以及从第一工件W1分离的下方的退避位置之间进行升降操作。在贴合辊4朝向贴合终端移动时，在贴合辊4接近之前，先使第一吸附台3依顺序地朝向退避位置进行下降操作，朝向贴合辊4的移行轨迹之外退避移动。从贴合始端(面向图2的左端)数来第一个第一吸附台3与第二个第一吸附台3之间确保有辊升降空间，贴合辊4及辊升降结构6配置在此空间。由于各个第一吸附台3的吸附面的集合整体构成沿着贴合面P的上突弯曲面，所以各第一吸附台3的吸附位置的高度分别设为不同。
如图5所示，贴合辊4由：能够弯曲变形的圆筒状的辊体17、配置于辊体17的内部的密卷状的螺旋弹簧18、以及螺入固定于螺旋弹簧18的两端的一对操作轴19所构成。辊体17以橡胶或弹性物作为材料所形成，且利用配置于其内面的螺旋弹簧18来补强，据此可规范弯曲变形的贴合辊4的弯曲顶部附近的辊体17变形成椭圆状。并且，可发挥更大的弯曲耐受力，在保持为弯曲形状的状态下旋转移动。操作轴19形成有：螺入于螺旋线圈18的内面的螺杆轴19a；以及规定螺杆轴19a的螺入界限的凸缘19b。
贴合辊4由辊座20所支撑，在贴合辊4与辊座20之间设置有：使贴合辊4变换姿势成弯曲姿势的弯曲变形机构22；以及背托机构23，其为了支撑通过弯曲变形机构22进行弯曲变形后的贴合辊4的姿势状态，而支撑该贴合辊4。并且还设置有：控制弯曲变形机构22及背托机构23的作动状态的控制部55；以及对控制部55输入第一工件W1的贴合面P的弯曲资料的资料输入部56(参照图1)。经由资料输入部56输入贴合面P的弯曲资料、或用以算出弯曲资料的数式、或弯曲面变化的位置等的资料时，控制部55会对应于贴合辊4的旋转移动量，输出用以控制弯曲变形机构22及背托机构23的作动状态的动作信号。
图6、图7中，弯曲变形机构22具备：利用设置于辊座20的支轴24支撑成能够往复摆动的左右一对的操作臂25；对于操作臂25进行往复摆动操作的臂操作机构26；以及轴承(轴承体)27，其设置于操作臂25的摆动基端侧，将所述一对操作轴19轴支成可自由旋转且可轴向移动。不使用时的贴合辊4如图6所示成为水平姿势，此状态的操作轴19的轴端从轴承27的外侧方大幅地突出。但是，如图9所示，贴合辊4弯曲变形后的状态的操作轴19的突出量会对应于贴合辊4的弯曲量而变小。此是因操作轴19会对应于贴合辊4的弯曲量，沿着轴心方向朝向操作臂25侧滑行移动所致。为了顺利地进行此时的操作轴19的滑动动作，而利用可自由旋转且可轴向移动的轴承27来轴支操作轴19。
臂操作机构26由：具备螺杆轴28及螺帽体29的市售品的滚珠螺杆30、以及固定于辊座20，旋转驱动螺杆轴28的齿轮电动机(驱动源)31等所构成。虽未图示，但在螺帽体29的内部收容有利用螺杆轴28进行推进操作的一群滚珠，另外，在螺帽体29的外面突设有受到形成于操作臂25的长孔32限制旋转的一对螺帽轴33。通过螺帽体29沿着螺杆轴28移动来使操作臂25绕着支轴24进行摆动操作，而此时的操作臂25的摆动轨迹与螺帽体29的移动轨迹的轨迹差由长孔32所吸收。从而，可消除臂操作机构26的结构无意义地变得复杂而简化整体结构。
如图6所示，未使用时的臂操作机构26以支轴24将操作臂25支撑成垂直姿势，此状态的贴合辊4保持成两个操作轴19、19的伸展方向朝向前后的水平方向的水平姿势。在贴合时，利用臂操作机构26将操作臂25的摆动前端朝向接近齿轮电动机31的方向进行摆动操作，据此，两个操作轴19、19的伸展方向成为朝向斜下方的倾斜姿势，如图1、图9所示，使贴合辊4弯曲变形成上突弯曲状，而可使贴合辊4的按压周面4a顺沿第二工件W2的贴合面P的前后方向的弯曲面。另外，如图10所示，当利用臂操作机构26将操作臂25的摆动前端朝向远离齿轮电动机31的方向进行摆动操作时，两个操作轴19、19的伸展方向成为朝向斜上方的倾斜姿势，而可使贴合辊4弯曲变形成内凹弯曲状。
如此的臂操作机构26中，利用齿轮电动机31来旋转驱动螺杆轴28，使螺帽体29沿着螺杆轴28移动，据此，可对于操作臂25进行摆动操作，使贴合辊4弯曲成既定的弯曲形状。另外，通过停止驱动源31进行的螺杆轴28的旋转驱动，可阻止螺帽体29及操作臂25的移动，将贴合辊4持续保持于弯曲变形后的状态。如此，依据以滚珠螺杆30作为传动要素的臂操作机构26，可简化臂操作机构26的整体结构，并且使贴合辊4的弯曲形状适配于贴合面P的弯曲形状而适切地弯曲变形。另外，由于是基于事先输入的弯曲面资料，利用控制部55来控制齿轮电动机31的作动状态，规定操作臂25的摆动量，使贴合辊4弯曲成既定的弯曲形状，所以即便是在贴合面P的弯曲面慢慢地变化或局部变化的情况下，仍可顺应贴合面P的弯曲面的变化，使贴合辊4主动地弯曲变形。
如所述，基于事先输入的弯曲面资料，利用控制部55来控制齿轮电动机31的作动状态时，可使贴合辊4自动地弯曲变形成既定的弯曲形状。另外，在贴合中途，贴合面P的辊转动方向的弯曲半径慢慢地变化或局部变化的情况下，利用控制部55来控制一对齿轮电动机构31的作动状态，据此可使贴合辊4在顺沿贴合面P的状态下，主动地弯曲变形。依据如此的弯曲变形机构22，通过利用臂操作机构26来摆动操作一对操作臂25，可使贴合辊4在上突弯曲状与内凹弯曲状之间进行弯曲变形，使贴合辊4的弯曲周面顺沿贴合面P的弯曲面。
如图6及图8所示，背托机构23由：按压贴合辊4的下周面的左右的三组背托辊36、旋转自如地支撑背托辊36的辊架37、以及将各辊架37及背托辊36朝向贴合辊4进行紧压操作的气压缸(致动器)38等所构成。气压缸38由：固定于辊架37的下面的左右的活塞杆39、以及固定于辊座2的压力缸40所构成。背托辊36也可按照贴合辊4的长度而设置三组以上。
依据如此的背托机构23，基于事先输入的弯曲面资料，利用控制部55来控制气压缸38的作动状态，据此可调整贴合辊4的按压量来支撑弯曲变形后的贴合辊4的姿势状态。另外，在贴合中途，贴合面P的辊轴心方向的弯曲半径慢慢地变化或局部变化的情况下，利用臂操作机构26对于操作臂25进行摆动操作，进而利用控制部55来控制各气压缸38的作动状态，据此可使贴合辊4的弯曲形状顺应贴合面P的弯曲面的变化而主动地弯曲变形。从而，可将第一工件W1适当地贴合于具备有三维平面状的贴合面P的第二工件W2。贴合时的贴合辊4受到旋转摩擦而自转并且移动。而且，由于可利用背托机构23使贴合辊4的弯曲形状主动地变化，所以能够使贴合时的贴合辊4以更快的速度移动，而可效率良好地进行一对工件W1、W2的贴合。
如图6所示，在基台1的底壁的前后配置有导轨42，辊升降结构6设置在利用导轨42进行滑动导引的滑动台43与辊座20之间。另外，辊移动结构7设置于沿着滑动台43的后面。辊升降结构6由：依固定于滑动台43的导引体44的导引而升降自如的齿条45、以及由固定于滑动台43的马达46旋转驱动而升降操作齿条45的小齿轮47所构成。辊移动结构7由：左右地往复操作所述的滑动台43的正时皮带50、该正时皮带50所绕附的一对正时滑轮51、以及旋转驱动正时滑轮51的一者的马达52所构成。正时皮带50的直线部分中的上侧的直线部分利用连结金属配件53来固定于滑动台43(参照图6)。辊升降结构6及辊移动结构7的作动状态也利用所述的控制部55进行统合地控制。
将第一工件W1贴合于第二工件W2时，如图3所示，使可动台2呈开放姿势，并利用上升至吸附位置为止的第一吸附台3来吸附保持已定位于丝网8上的第一工件W1。而且，利用第二吸附台12来吸附保持已定位的第二工件W2，并闭合操作可动台2，使两个工件W1、W2上下面对。此状态的两个工件W1、W2的对置间隔优选为2.0mm前后，但可按照各工件W1、W2的形成材料的差异，设定在0.2mm至5.0mm的范围内。
为了使各工件W1、W2的位置精度高精度化，在可动台2的左右二处配置有作为偏移检测装置57的CCD照相机。偏移检测装置57以第一吸附台3所吸附的第一工件W1的位置作为基准，通过设置于第二吸附台12的左右一对的检测孔58，以影像来检测第二吸附台12所吸附的第二工件W2的位置偏移的方向及偏移量。偏移检测装置57所读取的影像利用未图示的对准控制器来辨识位置偏移的方向及偏移量，基于从对准控制器所输出的对准信号使对准台11作动，据此能高精度地定位两个工件W1、W2。
如所述，在各工件W1、W2已经由对准台11定位的状态下，如图11A所示，利用辊升降机构6使贴合辊4上升至按压位置为止，将第一工件W1的贴合始端的附近预贴合于第二工件W2。而且，如图11B所示，在位于贴合始端的第一吸附台3往退避位置下降操作的状态下，使贴合辊4往贴合始端侧旋转移动，将第一工件W1贴合于第二工件W2。以后，如图11C及图11D所示，在贴合辊4的移动之前，先利用吸附台升降结构5使各第一吸附台3从贴合辊4的移动区域依顺序地退避开，并且使贴合辊4从贴合始端朝向贴合终端沿着左右方向旋转移动，将第一工件W1贴合于第二工件W2。在一连串的贴合过程中，由于贴合辊4受到旋转摩擦而自转，所以无需用以旋转驱动贴合辊4的机构。
依据如此的贴合装置，由于是利用贴合辊4的移动区域来退避移动各第一吸附台3，所以可消除贴合装置的整体结构无意义地大型化，使贴合装置小型化，而可减小其设置所需的空间。另外，由于可在贴合辊4即将接近之前，利用未退避移动的第一吸附台3来吸附保持第一工件W1，所以可适切地进行两个工件W1、W2的贴合。而且，由于是在丝网8的下面侧配置多个第一吸附台3和贴合辊4，隔着丝网8利用第一吸附台3来吸附第一工件W1，且隔着丝网8利用贴合辊4来贴合第一工件W1，所以即便是第一工件W1未具备维持本身形状的特性的情况下，仍可将丝网8上的第一工件W1利用第一吸附台3吸附保持成弯曲面状。另外，由于是在利用多个第一吸附台3将第一工件W1隔着丝网8吸附保持成弯曲状的状态下，利用贴合辊4将第一工件W1紧压贴合于第二工件W2，所以可利用丝网8和第一吸附台3来吸附保持第一工件W1并保持成适当的弯曲形状至两个工件W1、W2即将被贴合之前为止。
在利用贴合辊4来贴合第一工件W1的期间，贴合面P的辊转动方向的弯曲形状或辊轴心方向的弯曲形状局部变化等的情况下，利用控制部55连续地控制弯曲变形机构22及背托机构23的作动状态，据此，可使贴合辊4的弯曲形状沿着贴合面P的弯曲形状适切且主动地进行调整。从而，可将三维平面状的第一工件W1适切地贴合于第二工件W2的三维平面状的贴合面P。在贴合结束之后，使贴合辊4在从第一工件W1分离的状态下往图2所示的起始位置移动。另外，在开放操作可动台2之后，解除作用于第二工件W2的吸附力，据此可取出已完成贴合的两个工件W1、W2。以后，通过重复进行所述的贴合动作，而可效率良好地进行两个工件W1、W2的贴合。
如以上构成的贴合装置，基于事先输入的弯曲面资料，通过控制部55即时地控制齿轮电动机31的作动状态，并且基于事先输入的弯曲面资料，通过控制部55即时地控制气压缸38的作动状态。依据如此的贴合装置，可使贴合辊4的弯曲形状适配于贴合面P的弯曲形状而适切地弯曲变形。另外，基于输入控制部55的弯曲面资料来控制弯曲变形机构22及背托机构23的作动状态，据此，可顺应贴合面P的三维平面的变化，使贴合辊4的弯曲形状主动地适配。从而，可省略习知装置中不可或缺的事先进行背托辊的定位而决定贴合辊的弯曲形状的准备作业。伴随于此，可省略准备作业所需的工序和时间，而可效率良好地进行贴合处理，比起习知的贴合装置，还可简化贴合装置的整体结构，使导入成本低成本化。由于只要变更输入控制部55的弯曲面资料，就可多样地变更贴合辊4的弯曲形状，所以即便是多种少量的工件的贴合处理，仍可迅速地对应。
图12显示将弯曲变形机构22进行变化的贴合装置的另一实施例。在此，在左右的各操作臂25与从该操作臂25突出的操作轴19的突端之间设置复位弹簧结构61，以使贴合辊4朝向左右的操作臂25的中央位置复位移动。复位弹簧结构61由：轴承座63、止推轴承(thrust bearing)64及压缩线圈形的复位弹簧66所构成，该轴承座63由螺入于操作轴19的轴端的螺帽62所阻挡支撑，该止推轴承64由该轴承座63所阻挡，该复位弹簧66配置于操作臂25与装设于止推轴承64的弹簧座圈65之间。
在贴合面P的弯曲形状局部变化的部位，作用于贴合辊4的辊轴心方向的弯曲反作用力会变大或变小。因此，贴合辊4会承受朝向作用于该贴合辊4的辊轴心方向的弯曲反作用力较小一侧移动的方向的推力，而有往该方向滑动的倾向。然后，在贴合面P的弯曲半径成为均一且所述的推力已解除的状态下，贴合辊4会保持位置于滑动移动后的位置。此状态的贴合辊4的辊轴心方向的中央位置从左右的操作臂25的中央位置往其中某一方偏移。因此，当所述的位置偏移累积而超过界限值时，在使贴合辊弯曲变形时的左右的操作臂25的力臂会产生差异，即便利用臂操作机构26使左右的操作臂25等量地摆动，也无法使贴合辊4均等地弯曲变形。为了矫正如此的贴合辊4的辊轴心方向的位置偏移，进而消除操作轴19不必要地轴向移动，而设置复位弹簧结构61。
如前面已说明般，在贴合辊4朝向辊轴心方向位置偏移的情况下，例如贴合辊4朝向图12往左侧位置偏移的状态下，图12未图示的右侧的复位弹簧66的弹力会变得比左侧的复位弹簧66的弹力大。因此，当贴合面P的弯曲半径成为均一时，贴合辊4会朝向左右的复位弹簧66的张力成为均等的方向移动并且旋转。伴随于此，由于贴合辊4会在每次位置偏移时朝向左右的操作臂25的中央位置复位移动，所以可使贴合辊4始终适当地弯曲变形。并且，也可确实地防止操作轴19超过界限而从轴承27脱离。
除了所述以外，臂操作机构26可由驱动源31和兼作为传动结构的电动缸所构成，另外，可应用蜗杆齿条机构来取代滚珠螺杆30。就进退操作辊架37的结构而言，除了操作缸以外，还可应用电动缸或是可应用与臂操作机构26同等的滚珠螺杆30及驱动源31。
所述的实施例中，虽利用形成于操作臂25的长孔32来支撑螺帽体29的螺帽轴33，但不限于此。例如，可在利用操作臂25将螺帽轴33支撑成能够往复倾动的情况下，将齿轮电动机31的基端轴支成能够上下摆动。此情况下，可通过齿轮电动机31上下摆动来吸收操作臂25摆动操作时的操作臂25的摆动轨迹与螺帽体29的移动轨迹的轨迹差。轴承体27也不限于能够轴向移动的滚珠轴承，也可由衬套状的轴套构成。
符号说明
1 第一基台(基台)
2 第二基台(可动台)
3 第一吸附台
4 贴合辊
5 吸附台升降结构
6 辊升降结构
7 辊移动结构
8 丝网
12 第二吸附台
17 辊体
19 操作轴
20 辊座
22 弯曲变形机构
23 背托机构
24 支轴
25 操作臂
26 臂操作机构
27 轴承体(轴承)
28 螺杆轴
29 螺帽体
30 滚珠螺杆
31 驱动源(齿轮电动机)
32 长孔
33 螺帽轴
36 背托辊
37 辊架
38 致动器(气压缸)
55 控制部
W1 第一工件
W2 第二工件
P 第二工件的贴合面。

Claims (7)

1.一种贴合装置，具备：
第一基台(1)；
第二基台(2)，相对于该第一基台(1)在上下方向隔着既定间隔地支撑成对置状；
第一吸附台(3)，设置于该第一基台(1)，以吸附保持第一工件(W1)；
第二吸附台(12)，设置于该第二基台(2)，以吸附保持第二工件(W2)；
贴合辊(4)，构成为能够沿着由该第二吸附台(2)所吸附保持的该第二工件(W2)的三维平面状的贴合面(P)，在左右方向的贴合始端与贴合终端之间旋转移动，将该第一工件(W1)紧压于该第二工件(W2)的贴合面(P)以使两者贴合；
弯曲变形机构(22)，使该贴合辊(4)变换姿势成为沿着该贴合面(P)的弯曲姿势；
背托机构(23)，为了支撑通过该弯曲变形机构(22)进行弯曲变形后的该贴合辊(4)的姿势状态而支撑该贴合辊(4)；以及
控制部(55)，控制该弯曲变形机构(22)和该背托机构(23)两个机构的作动状态；
该贴合辊(4)具备能够弯曲变形的圆筒状的辊体(17)及一对操作轴(19、19)，该圆筒状的辊体(17)设置于该贴合辊(4)的前后方向的中央部，该一对操作轴(19、19)固定于该辊体(17)的前后方向的两端部；
该弯曲变形机构(22)在该贴合辊(4)的该一对操作轴(19、19)的伸展方向朝向前后的水平方向的水平姿势与该一对操作轴(19、19)的伸展方向朝向斜下方或斜上方的倾斜姿势之间，位移操作该一对操作轴(19、19)，且在该一对操作轴(19、19)呈倾斜姿势时，使该贴合辊(4)弯曲变形成上突弯曲状或内凹弯曲状；
基于事先输入的弯曲面资料，利用该控制部(55)来控制该弯曲变形机构(22)的作动状态和该背托机构(23)的作动状态，将该贴合辊(4)维持于沿着该贴合面(P)的弯曲姿势，并且使该贴合辊(4)朝左右方向从贴合始端朝向贴合终端旋转移动，据此使该第一工件(W1)和该第二工件(W2)贴合。
2.根据权利要求1所述的贴合装置，其中，该弯曲变形机构(22)设置于该贴合辊(4)与支撑该贴合辊(4)的辊座(20)之间；
该弯曲变形机构(22)具备左右一对的操作臂(25)、臂操作机构(26)及轴承体(27)，该左右一对的操作臂(25)利用设置于该辊座(20)的支轴(24)支撑成能够往复摆动，该臂操作机构(26)对于该操作臂(25)进行往复摆动操作，该轴承体(27)设置于该操作臂(25)的摆动基端侧，将该操作轴(19)轴支成可自由旋转且可轴向移动。
3.根据权利要求2所述的贴合装置，其中，该臂操作机构(26)具备滚珠螺杆(30)、驱动源(31)及滚珠螺杆(30)的螺帽体(29)，该驱动源(31)由该辊座(20)所支撑，并且旋转驱动该滚珠螺杆(30)的螺杆轴(28)，该螺帽体(29)在与该螺杆轴(28)啮合的状态下，支撑于该操作臂(25)；
基于事先输入的弯曲面资料，利用该控制部(55)来控制该驱动源(31)的旋转方向及旋转量，利用该臂操作机构(26)使该贴合辊(4)沿着该贴合面(P)弯曲变形。
4.根据权利要求3所述的贴合装置，其中，设置于该螺帽体(29)的螺帽轴(33)由形成于该操作臂(25)的长孔(32)所支撑，该螺帽体(29)利用该操作臂(25)支撑成无法旋转且能够往复滑动；
利用该长孔(32)来吸收该操作臂(25)摆动操作时的该操作臂(25)的摆动轨迹与该螺帽体(29)的移动轨迹的轨迹差。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的贴合装置，其中，该背托机构(23)具备多个背托辊(36)、辊架(37)及致动器(38)，该多个背托辊(36)抵接于该贴合辊(4)的周面的多个部位，该辊架(37)旋转自如地支撑该背托辊(36)，该致动器(38)将各该辊架(37)及该背托辊(36)朝向该贴合辊(4)进行紧压操作；
基于事先输入的弯曲面资料，利用控制部(55)来控制该致动器(38)的按压力，利用该背托辊(36)使该贴合辊(4)沿着该贴合面(P)弯曲变形。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的贴合装置，其中，在该第一基台(1)的内部设置有吸附台升降结构(5)、辊升降结构(6)及辊移动结构(7)，该吸附台升降结构(5)升降操作该第一吸附台(3)，该辊升降结构(6)升降操作该贴合辊(4)，该辊移动结构(7)在贴合始端与贴合终端之间移动操作该贴合辊(4)；
在该贴合辊(4)利用该辊移动结构(7)朝向贴合终端移动操作之前，先使各该第一吸附台(3)利用该吸附台升降结构(5)从该贴合辊(4)的移动区域依顺序地退避开，将该第一工件(W1)利用该贴合辊(4)贴合于该第二工件(W2)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的贴合装置，其中，在该第一基台(1)的上面张设有支撑该第一工件(W1)的丝网(8)，多个该第一吸附台(3)和该贴合辊(4)配置在该丝网(8)的下面侧；
在该第一工件(W1)利用多个该第一吸附台(3)隔着该丝网(8)吸附保持成弯曲状的状态下，将该第一工件(W1)利用该贴合辊(4)紧压于该第二工件(W2)，将该两个工件(W1、W2)贴合。
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