JP6423636B2 - Seam welding equipment - Google Patents
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Description
本発明は、例えばIC、水晶振動子等の回路素子の容器に蓋を溶接するシーム溶接装置に関するものである。 The present invention relates to a seam welding apparatus for welding a lid to a container of a circuit element such as an IC or a crystal resonator.
IC(Integrated Circuit)、水晶振動子等の回路素子の封止作業は、パッケージにこれらの回路素子を収納して、配線や試験調整作業を行った後の最終製造工程として行われる。封止方法としては、樹脂封止、気密封止などがある。
気密封止法は、金属又はセラミックスのパッケージの中に素子を収納固定し、乾燥した不活性ガス雰囲気中でリッド(蓋)をかぶせて素子を完全に密封する方法である。この気密封止法によれば、水分などの不純物の侵入がなく、また局所加熱による封止なので、熱応力の影響も少なく樹脂封止に比べて高い封止信頼性を得ることができる。
The sealing operation of circuit elements such as an IC (Integrated Circuit) and a crystal resonator is performed as a final manufacturing process after the circuit elements are housed in a package and wiring and test adjustment operations are performed. Examples of the sealing method include resin sealing and airtight sealing.
The hermetic sealing method is a method in which the element is housed and fixed in a metal or ceramic package, and the element is completely sealed by covering with a lid (lid) in a dry inert gas atmosphere. According to this hermetic sealing method, impurities such as moisture do not enter, and since sealing is performed by local heating, the influence of thermal stress is small, and high sealing reliability can be obtained compared to resin sealing.
この気密封止法のひとつであるシーム溶接法を用いて、パッケージにリッドを溶接するシーム溶接装置がある。このシーム溶接装置は、円板状のローラ電極によってワークに圧力を加えながら電流を流すことにより、発生するジュール熱によってワークを溶融させて接合を得るものである。 There is a seam welding apparatus that welds a lid to a package using a seam welding method which is one of the hermetic sealing methods. In this seam welding apparatus, a current is applied to a workpiece while applying pressure to the workpiece by a disk-shaped roller electrode, whereby the workpiece is melted by the generated Joule heat to obtain a joint.
図8はシーム溶接装置によるシーリング作業を説明する図である。シーム溶接装置は、円板状のローラ電極100a,100bと、ローラ電極100a,100bに給電する導電シャフト101a,101bと、導電シャフト101a,101bに給電する電極ホルダ102a,102bと、電極ホルダ102a,102bを保持する電極保持アーム103a,103bとを備えている。図8における104はICや水晶振動子等のチップ、105はチップ104を収納するパッケージ、106はリッドである。
FIG. 8 is a diagram for explaining a sealing operation by the seam welding apparatus. The seam welding apparatus includes disk-
このシーム溶接装置は、リッド106にローラ電極100a,100bを所定の圧力下で接触させる。そして、パッケージ105を載置した図示しないトレイあるいは電極保持アーム103a,103bを移動させながら、給電ブロック102a、導電シャフト101a、ローラ電極100a、リッド106、ローラ電極100b、導電シャフト101b、給電ブロック102bという経路で電流を流すことにより、リッド106がパッケージ105に溶接される。
In this seam welding apparatus, the
このように従来のシーム溶接装置は、通電により接合部に発生するジュール熱を利用してパッケージ105とリッド106とを接合するものであるが、ローラ電極100a,100bをリッド106に押し付けながら回転させたときに、リッド106が位置ずれを起こし易いという欠点があった。
As described above, the conventional seam welding apparatus joins the
そこで、従来はシーム溶接する前工程として、リッド106をパッケージ105上に載置して位置決めし、仮付け用溶接ヘッドの電極でリッド106とパッケージ105をスポット溶接した後、このリッド106が仮付けされたパッケージ105をシームエリアに搬送して、上記した手順でシーム溶接を行うようにしていた(特許文献1、特許文献2参照)。
Therefore, conventionally, as a pre-process for seam welding, the
特許文献1、特許文献2に開示されたシーム溶接装置では、リッドの位置ずれ防止のための仮付けを行う仮付けエリアとシーム溶接を行うシームエリアという2つのエリアが必要となり、装置が大型になるという問題点があった。
In the seam welding apparatus disclosed in
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、仮付けとシーム溶接の機構を備えたシーム溶接装置を小型化することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce the size of a seam welding apparatus having a tacking and seam welding mechanism.
本発明のシーム溶接装置は、水平面内で一方向に回転可能なターンテーブルと、このターンテーブルの面上の周方向に互いに離間して固定された複数の保持機構と、前記ターンテーブルの回転に伴って円形の回転経路上を移動する前記保持機構のうち、第1の位置にある保持機構に対してパッケージの搬送および搬出を行うパッケージ搬送装置と、前記回転経路上の第2の位置にある保持機構が保持しているパッケージ上にリッドを搬送し、このリッドと前記パッケージの仮付けおよび前記リッドと前記パッケージの第1の方向のシーム溶接を行う仮付け・本付け用溶接ヘッドと、前記回転経路上の第3の位置にある保持機構が保持しているパッケージとこのパッケージ上のリッドに対して、前記第1の方向と直交する第2の方向のシーム溶接を行う本付け用溶接ヘッドと、前記保持機構を駆動する開閉機構とを備え、各保持機構は、平板状の台座と、この台座の面内でそれぞれ台座の中心に向かって閉じる方向と中心から離れて開く方向に動くことが可能で、台座の中心に載置される前記パッケージを4方向から囲んで保持するように配置される4つの爪と、前記台座の表側の前記4つの爪と機械的に連結され、前記台座の裏側に突出するように設けられた柱状の4つの可動ポールと、前記4つの爪が閉じる方向に前記4つの可動ポールをそれぞれ付勢する4つの弾性体とを備え、前記開閉機構は、前記4つの可動ポールの間に配置され、前記4つの爪が開閉する方向に前記4つの可動ポールを動かす平板状のカムと、このカムを水平面内で回転させて前記4つの爪を開閉させることが可能なカム回転機構とを備え、前記4つの弾性体の弾性力は、前記台座の面内のX方向にある2つの爪のうち、第1の爪を付勢する第1の弾性体の弾性力が第2の爪を付勢する第2の弾性体の弾性力よりも強く、前記台座の面内のY方向にある2つの爪のうち、第3の爪を付勢する第3の弾性体の弾性力が第4の爪を付勢する第4の弾性体の弾性力よりも強くなるように予め設定され、前記カムの平面形状は、このカムの回転に伴う前記4つの可動ポールの動きによって前記4つの爪が閉じるときに、前記第2の爪の移動量が前記第1の爪の移動量よりも大きく、前記第4の爪の移動量が前記第3の爪の移動量よりも大きくなるように予め設定されることを特徴とするものである。 The seam welding apparatus of the present invention includes a turntable that can rotate in one direction within a horizontal plane, a plurality of holding mechanisms that are fixed to each other in a circumferential direction on the surface of the turntable, and a rotation table that rotates the turntable. Of the holding mechanisms that move along the circular rotation path, a package transfer device that transfers and unloads the package to and from the holding mechanism at the first position, and a second position on the rotation path. A welding head for temporary attachment and permanent attachment that conveys a lid onto a package held by a holding mechanism, and performs temporary attachment between the lid and the package and seam welding in the first direction between the lid and the package; With respect to the package held by the holding mechanism at the third position on the rotation path and the lid on the package, the seam melting in the second direction orthogonal to the first direction is performed. And present with a welding head for, and a closing mechanism that drives the holding mechanism, the holding mechanism includes a plate-like base, since the closing direction and the center towards the center of the pedestal, respectively in the plane of the base Four pawls that can move away from each other and are arranged to surround and hold the package placed at the center of the pedestal from four directions, and the four pawls on the front side of the pedestal and a machine And four columnar movable poles that are connected to each other and project to the back side of the pedestal, and four elastic bodies that respectively bias the four movable poles in the direction in which the four claws are closed. The opening / closing mechanism is disposed between the four movable poles, and a plate-shaped cam that moves the four movable poles in a direction in which the four claws open and close, and the cam is rotated in a horizontal plane to rotate the four movable poles. Open and close one nail The first elastic body that biases the first claw among the two claws in the X direction in the plane of the base. Is stronger than the elastic force of the second elastic body that urges the second claw, and the third claw that urges the third claw among the two claws in the Y direction in the plane of the pedestal. The elastic body is preset so that the elastic force of the elastic body is stronger than the elastic force of the fourth elastic body that urges the fourth claw, and the planar shape of the cam is the four movable parts as the cam rotates. When the four claws are closed by the movement of the pole, the movement amount of the second claw is larger than the movement amount of the first claw, and the movement amount of the fourth claw is the movement amount of the third claw. It is preliminarily set to be larger than the amount .
また、本発明のシーム溶接装置は、水平面内で一方向に回転可能なターンテーブルと、このターンテーブルの面上の周方向に互いに離間して固定された複数の保持機構と、前記ターンテーブルの回転に伴って円形の回転経路上を移動する前記保持機構のうち、第1の位置にある保持機構に対してパッケージの搬送および搬出を行うパッケージ搬送装置と、前記回転経路上の第2の位置にある保持機構が保持しているパッケージ上にリッドを搬送し、このリッドと前記パッケージの仮付けおよび前記リッドと前記パッケージの第1の方向のシーム溶接を行う仮付け・本付け用溶接ヘッドと、前記回転経路上の第3の位置にある保持機構が保持しているパッケージとこのパッケージ上のリッドに対して、前記第1の方向と直交する第2の方向のシーム溶接を行う本付け用溶接ヘッドと、前記回転経路上の第1の位置に配設され、前記保持機構を駆動する開閉機構とを備え、各保持機構は、平板状の台座と、この台座の面内でそれぞれ台座の中心に向かって閉じる方向と中心から離れて開く方向に動くことが可能で、台座の中心に載置される前記パッケージを4方向から囲んで保持するように配置される4つの爪と、前記台座の表側の前記4つの爪と機械的に連結され、前記台座の裏側に突出するように設けられた柱状の4つの可動ポールと、前記4つの爪が閉じる方向に前記4つの可動ポールをそれぞれ付勢する4つの弾性体とを備え、前記開閉機構は、前記4つの可動ポールの間に配置され、前記4つの爪が開閉する方向に前記4つの可動ポールを動かす平板状のカムと、このカムを水平面内で回転させて前記4つの爪を開閉させることが可能なカム回転機構と、前記カムを昇降させることが可能なカム昇降機構とを備え、前記回転経路上の第1の位置にある保持機構に対して前記カムを上昇させて前記4つの可動ポールの間に配置し、この保持機構の前記4つの爪を開閉させた後、前記ターンテーブルが回転する前に、前記カムを前記4つの可動ポールの間の位置から下降させることを特徴とするものである。
また、本発明のシーム溶接装置の1構成例において、前記仮付け・本付け用溶接ヘッドは、前記リッドの第1の方向の2辺上の各1点を1対の第1のローラ電極により前記パッケージに仮付けした後、前記リッドの第1の方向の2辺を前記第1のローラ電極により前記パッケージにシーム溶接し、前記本付け用溶接ヘッドは、前記リッドの第2の方向の2辺を1対の第2のローラ電極により前記パッケージにシーム溶接することを特徴とするものである。
また、本発明のシーム溶接装置の1構成例は、さらに、前記第1、第2のローラ電極に溶接電流を供給する1台の電源を備えることを特徴とするものである。
Further, the seam welding device of the present invention includes a turntable that can rotate in one direction within a horizontal plane, a plurality of holding mechanisms that are spaced apart from each other in a circumferential direction on the surface of the turntable, Of the holding mechanisms that move on a circular rotation path with rotation, a package transfer apparatus that transfers and unloads the package to and from the holding mechanism in the first position, and a second position on the rotation path A welding head for temporary attachment and permanent attachment that conveys the lid onto the package held by the holding mechanism, and performs temporary attachment between the lid and the package and seam welding of the lid and the package in the first direction; A second direction perpendicular to the first direction with respect to the package held by the holding mechanism at the third position on the rotation path and the lid on the package. A welding head for permanent welding, and an opening / closing mechanism that is disposed at a first position on the rotation path and that drives the holding mechanism. Each holding mechanism includes a plate-like pedestal and the pedestal. In the plane of the pedestal, the package can be moved in the direction of closing toward the center of the pedestal and in the direction of opening away from the center, and the package placed at the center of the pedestal is arranged so as to surround and hold the package from four directions. Four pawls, four columnar movable poles that are mechanically connected to the four pawls on the front side of the pedestal and project to the back side of the pedestal, and the four claws are closed in the closing direction. Four elastic bodies for energizing each of the four movable poles, and the opening / closing mechanism is disposed between the four movable poles and moves the four movable poles in a direction in which the four claws open and close Shaped cam and this cam Comprising a cam rotation mechanism capable of rotate in a plane to open and close the four claws, and capable cam lifting mechanism to raise and lower the cam, held in a first position on the path of rotation The cam is lifted with respect to the mechanism and disposed between the four movable poles, and after opening and closing the four claws of the holding mechanism, before the turntable rotates, the cam is It is lowered from the position between the movable poles.
Moreover, in one structural example of the seam welding apparatus of the present invention, the welding head for temporary attachment and permanent attachment is provided with a pair of first roller electrodes at each point on two sides in the first direction of the lid. After being temporarily attached to the package, two sides in the first direction of the lid are seam welded to the package by the first roller electrode, and the welding head for permanent attachment is 2 in the second direction of the lid. The sides are seam welded to the package by a pair of second roller electrodes.
In addition, one configuration example of the seam welding apparatus of the present invention is further provided with one power source for supplying a welding current to the first and second roller electrodes.
本発明によれば、水平面内で一方向に回転可能なターンテーブルを用い、回転経路上の第1の位置でパッケージの搬送と搬出を行い、回転経路上の第2の位置でパッケージの仮付けと第1の方向のシーム溶接を行い、回転経路上の第3の位置でパッケージの第2の方向のシーム溶接を行うようにしたことにより、パッケージの仮付けとシーム溶接のために広いエリアを取る必要がなくなるので、従来のシーム溶接装置よりも装置を小型化することができる。 According to the present invention, a turntable that can rotate in one direction in a horizontal plane is used, and the package is transported and carried out at a first position on the rotation path, and the package is temporarily attached at a second position on the rotation path. And seam welding in the first direction, and performing seam welding in the second direction of the package at a third position on the rotation path, so that a large area can be provided for temporary mounting of the package and seam welding. Since it is not necessary to take it, the apparatus can be made smaller than the conventional seam welding apparatus.
また、本発明では、各保持機構を台座と4つの爪と4つの可動ポールと4つの弾性体とから構成し、開閉機構をカムとカム回転機構とから構成し、4つの弾性体の弾性力を、台座の面内のX方向にある2つの爪のうち、第1の爪を付勢する第1の弾性体の弾性力が第2の爪を付勢する第2の弾性体の弾性力よりも強く、台座の面内のY方向にある2つの爪のうち、第3の爪を付勢する第3の弾性体の弾性力が第4の爪を付勢する第4の弾性体の弾性力よりも強くなるように設定し、カムの平面形状を、このカムの回転に伴う4つの可動ポールの動きによって4つの爪が閉じるときに、第2の爪の移動量が第1の爪の移動量よりも大きく、第4の爪の移動量が第3の爪の移動量よりも大きくなるように設定することにより、X,Y方向共に片側を位置決めの基準として、パッケージを精度良く保持することができる。本発明では、同一の保持機構を使って、サイズの異なる様々なパッケージを精度良く保持することができるので、サイズの異なるパッケージ毎に保持機構を変える必要がなく、コストを抑えることができる。 In the present invention, each holding mechanism is composed of a pedestal, four claws, four movable poles, and four elastic bodies, and the opening / closing mechanism is composed of a cam and a cam rotating mechanism, and the elastic force of the four elastic bodies. Of the two claws in the X direction within the plane of the pedestal, the elastic force of the first elastic body that urges the first claw is the elastic force of the second elastic body that urges the second claw. The elastic force of the third elastic body that urges the third claw among the two claws in the Y direction in the plane of the base is stronger than the fourth elastic body that urges the fourth claw. The cam is set to be stronger than the elastic force, and when the four claws are closed by the movement of the four movable poles accompanying the rotation of the cam, the amount of movement of the second claw is the first claw. Is set so that the fourth claw movement amount is larger than the third claw movement amount, so that both the X and Y directions are on one side. As a reference for positioning, it is possible to accurately hold the package. In the present invention, since various packages having different sizes can be accurately held using the same holding mechanism, it is not necessary to change the holding mechanism for each package having a different size, and the cost can be reduced.
また、本発明では、保持機構を駆動する開閉機構を1箇所のみ設けることにより、コストを抑えることができる。 In the present invention, the cost can be suppressed by providing only one opening / closing mechanism for driving the holding mechanism.
また、本発明では、仮付け・本付け用溶接ヘッドの第1のローラ電極と本付け用溶接ヘッドの第2のローラ電極に1台の電源から溶接電流を供給することにより、電源を共用化することができ、コストを抑えることができる。 Further, in the present invention, the power supply is shared by supplying welding current from one power source to the first roller electrode of the welding head for tacking / fixing and the second roller electrode of the welding head for permanent mounting. Can reduce costs.
[参考例]
以下、本発明の参考例について図面を参照して説明する。図1は本発明の参考例に係るシーム溶接装置を上から見た平面図である。シーム溶接装置は、パッケージ内の部品の酸化を防ぐために内部が窒素で満たされるチャンバ1と、パッケージ載置用のトレイ12を収容するラック13を、シーム溶接装置内に搬入するためのローダー2と、ラック13を搬送するラック搬送装置3と、ラック13から取り出されたトレイ12を搬送するトレイ搬送装置4と、パッケージ10を保持する保持機構50を4箇所備え、水平面内で一方向に回転可能なターンテーブル5と、トレイ12上に載置されたパッケージ10のターンテーブル5への搬送、およびシーム溶接終了後のパッケージ10のトレイ12への搬出を行うパッケージ搬送装置6と、リッドカセット14上に載置されたリッド11をターンテーブル5上に載置されたパッケージ10上に搬送し、リッド11とパッケージ10の仮付けおよび一方向のシーム溶接を行う仮付け・本付け用溶接ヘッド7と、仮付け・本付け用溶接ヘッド7によるシーム溶接と直交する方向のシーム溶接を行う本付け用溶接ヘッド8と、シーム溶接装置全体を制御する制御装置9と、保持機構50によって保持されているパッケージ10を撮像するカメラ15とを備えている。
[ Reference example ]
Hereinafter, reference examples of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a seam welding apparatus according to a reference example of the present invention as viewed from above. The seam welding apparatus includes a
ローダー2は、チャンバ1との間に設けられた引き戸21を開閉する引き戸開閉機構22と、ラック13をチャンバ1内に搬送するラック搬送機構23とを備えている。
ラック搬送装置3は、ラック13に収容されたトレイ12を引き出し、溶接終了後のパッケージ10が載置されたトレイ12をラック13に戻すトレイ引出・収容機構30と、ラック13をローダー2に戻すラック搬送機構31とを備えている。
The
The rack transport device 3 pulls out the tray 12 accommodated in the rack 13, returns the tray 12 on which the
ターンテーブル5は、ターンテーブル5のXY平面上の、軸51を中心とする正方形の4頂点の位置(ターンテーブル5の周方向の位置)に1つずつ配置された、パッケージ10を保持するための保持機構50と、軸51を中心としてターンテーブル5をXY平面内で一方向に回転させることが可能なターンテーブル回転機構52と、保持機構50を駆動する開閉機構53とを備えている。
The
後述のように、ターンテーブル5は上から見たときに反時計廻りの90度の回転を繰り返し行うので、各保持機構50は、ターンテーブル5の回転に伴い円形の経路上を移動し、その回転経路上で4つの位置を取り得る。本参考例では、図1のAの位置を保持機構50の回転経路上の第1の位置、図1のBの位置を保持機構50の回転経路上の第2の位置、図1のCの位置を保持機構50の回転経路上の第3の位置、図1のDの位置を保持機構50の回転経路上の第4の位置とする。つまり、ターンテーブル5を上から見たときに、軸51から第1の位置の方向を0度の方向とすると、第4の位置は90度の方向にあり、第3の位置は180度の方向にあり、第2の位置は270度の方向にある。
As will be described later, since the
パッケージ搬送装置6は、パッケージ10を真空吸着するパッケージ吸着機構60と、このパッケージ吸着機構60をX,Y,Z方向(ZはX,Y方向と垂直な方向、すなわち図1の紙面に垂直な方向)に動かすことが可能で、真空吸着したパッケージ10をターンテーブル5へ搬送し、溶接終了後のパッケージ10をターンテーブル5からトレイ12に戻すパッケージ搬送機構61とを備えている。
The
以下、本参考例のシーム溶接装置の構成および動作について詳細に説明する。図2は本参考例のシーム溶接装置の動作を説明するフローチャート、図3はシーム溶接装置の電気的な接続関係を示すブロック図である。 Hereinafter, the configuration and operation of the seam welding apparatus of this reference example will be described in detail. FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the seam welding apparatus of the present reference example , and FIG. 3 is a block diagram showing the electrical connection relationship of the seam welding apparatus.
まず、シーム溶接の対象となるパッケージ10は複数個が1つのトレイ12に並べて載置され、このトレイ12がラック13に収容されるようになっている。作業員は、シーム溶接装置のアクセスドア20を開いてラック13をローダー2内の所定の搬入位置(図1のEの位置)に搬入する(図2ステップS1)。
First, a plurality of
制御装置9は、引き戸開閉機構22を制御して引き戸21を開き、ラック搬送機構23を制御してラック13を押し出すようにしてチャンバ1内の所定の位置(図1のFの位置)に搬送させる(図2ステップS2)。制御装置9は、ラック13の搬送後、引き戸開閉機構22を制御して引き戸21を閉じ、チャンバ1の気密性を保つ。
The
制御装置9は、トレイ引出・収容機構30を制御し、ローダー2によって搬送されたラック13からトレイ12を引き出させる(図2ステップS3)。さらに、制御装置9は、トレイ搬送装置4を制御し、ラック搬送装置3がラック13から引き出したトレイ12を所定のトレイ搬送位置(図1のGの位置)まで搬送させる(図2ステップS4)。
The
トレイ12の搬送完了後、制御装置9は、回転経路上の第1の位置(図1のAの位置)にある保持機構50にX,Y方向のシーム溶接が完了したパッケージ10が保持されているかどうかを判定する(図2ステップS5)。ここでは、シーム溶接が完了したパッケージ10がないので、ステップS10に進む。
After the completion of the conveyance of the tray 12, the
制御装置9は、パッケージ搬送機構61を制御して、パッケージ吸着機構60をトレイ12上の未処理のパッケージ10の上に移動させた後、パッケージ吸着機構60を下降させてパッケージ10を吸着させ、パッケージ吸着機構60を上昇させる。そして、制御装置9は、パッケージ搬送機構61を制御して、パッケージ10を吸着したままパッケージ吸着機構60を保持機構50の回転経路上の第1の位置(図1のAの位置)の真上に移動させた後、パッケージ吸着機構60を下降させてパッケージ10をターンテーブル5上の保持機構50の箇所に下ろし、パッケージ吸着機構60による吸着を停止させてパッケージ10を解放した後、パッケージ吸着機構60を上昇させる。こうして、パッケージ10をターンテーブル5上に搬送する(図2ステップS10)。
The
制御装置9は、回転経路上の第1の位置にある保持機構50を制御して、パッケージ10を保持させる(図2ステップS11)。なお、保持機構50の構成と動作の詳細については後述する。
The
パッケージ10の保持後、制御装置9は、ターンテーブル回転機構52を制御して、軸51を中心としてターンテーブル5をXY平面内で反時計廻りに90度回転させる(図2ステップS12)。この回転により、ステップS11でパッケージ10を保持しているターンテーブル5の保持機構50は、回転経路上の第2の位置(図1のBの位置)まで移動する。
After holding the
図4(A)は仮付け・本付け用溶接ヘッド7の正面図、図4(B)は仮付け・本付け用溶接ヘッド7の側面図である。仮付け・本付け用溶接ヘッド7は、金属等の導電材料からなる円板状の1対のローラ電極70a,70bと、ローラ電極70a,70bに給電する、金属等の導電材料からなる円柱状の導電シャフト71a,71bと、導電シャフト71a,71bを回動自在に軸支すると同時に導電シャフト71a,71bに給電する、金属等の導電材料からなる電極ホルダ72a,72bと、1対のローラ電極70a,70bの間に配置される吸着ノズル73と、電極ホルダ72a,72bを吊り下げる形で支持する支持部材74と、吸着ノズル73を吊り下げる形で支持し、支持部材74に対して吸着ノズル73を相対的に上下動させることが可能な吸着ノズル昇降機構75と、支持部材74をX,Y方向に移動させることが可能な支持部材駆動機構76(図3のみ図示)と、支持部材74をZ方向に移動させることが可能な支持部材昇降機構77(図3のみ図示)と、支持部材74をXY平面内で回動させることが可能な支持部材回動機構78(図3のみ図示)とを備えている。なお、図4(B)では、吸着ノズル73を見易くするため、ローラ電極70bと電極ホルダ72bの記載を省略している。
4A is a front view of the welding head 7 for tacking / fixing, and FIG. 4B is a side view of the welding head 7 for tacking / fixing. The welding head 7 for temporary attachment / main attachment includes a pair of disk-shaped
円柱状の導電シャフト71a,71bは、それぞれ電極ホルダ72a,72bの貫通穴に挿入されて支えられており、滑り摩擦で回転するようになっている。ローラ電極70a,70bは、導電シャフト71a,71bの一端に取付けられている。電極ホルダ72a,72bは、導電シャフト71a,71bの軸受として機能すると同時に、導電シャフト71a,71bに電流を供給する役目を果たす。
The columnar
制御装置9は、図1のBの位置にある保持機構50と保持機構50によって保持されているパッケージ10とをカメラ15で上から撮像し、画像処理によってパッケージ10の位置および角度を認識する。ここで、画像処理を行う理由は、パッケージ10の上にリッド11を正確に載せて正確に溶接を行うためである。なお、画像処理については周知の技術であるので、詳細な説明は省略する。
The
制御装置9は、仮付け・本付け用溶接ヘッド7の支持部材駆動機構76を制御して、吸着ノズル73がリッドカセット14上の未処理のリッド11の上に来るように支持部材74を移動させた後、支持部材昇降機構77を制御して、支持部材74と共に吸着ノズル73を下降させてリッド11を吸着させ、支持部材74と共に吸着ノズル73を上昇させる。そして、制御装置9は、支持部材駆動機構76と支持部材回動機構78とを制御して、吸着ノズル73が保持機構50の回転経路上の第2の位置(図1のBの位置)の真上に来るように支持部材74を移動させた後、支持部材昇降機構77を制御して、支持部材74と共に吸着ノズル73を下降させてリッド11をパッケージ10の上に載せる。こうして、リッド11をパッケージ10上に搬送することができる(図2ステップS13)。このとき、制御装置9は、上記の画像処理の結果を基に、リッド11がパッケージ10の上に正確に載るように、リッド11の位置および角度を調整する。
The
図5(A)〜図5(F)は仮付け・本付け用溶接ヘッド7による仮付けおよびX方向のシーム溶接を説明する側面図である。制御装置9は、図5(A)に示すようにワーク16(パッケージ10とリッド11)にローラ電極70a,70bと吸着ノズル73とを接触させたまま、電源17から電極ホルダ72a、導電シャフト71a、ローラー電極70a、ワーク16、ローラー電極70b、導電シャフト71b、電極ホルダ72bという経路で電流を流す。これにより、リッド11がパッケージ10に仮付けされる(図2ステップS14)。仮付け完了後、制御装置9は、電源17からの電流供給を停止させる。
FIGS. 5A to 5F are side views for explaining the tacking and seam welding in the X direction by the tacking and permanent welding head 7. As shown in FIG. 5 (A), the
次に、制御装置9は、吸着ノズル73による吸着を停止させ、吸着ノズル昇降機構75を制御して、図5(B)に示すように吸着ノズル73のみを上昇させる(図2ステップS15)。吸着ノズル73の上昇後、制御装置9は、ローラ電極70a,70bをワーク16に接触させたまま、支持部材駆動機構76を制御して、図5(C)に示すようにローラ電極70a,70bをHの方向に移動させ、ローラ電極70a,70bをワーク16のX方向の端の位置まで移動させる。
Next, the
そして、制御装置9は、ローラ電極70a,70bをワーク16に接触させたまま、支持部材駆動機構76を制御して、図5(D)に示すようにローラ電極70a,70bをIの方向に移動させながら、電源17から電極ホルダ72a、導電シャフト71a、ローラー電極70a、ワーク16、ローラー電極70b、導電シャフト71b、電極ホルダ72bという経路で電流を流す。こうして、ローラ電極70a,70bがワーク16上を回転しながら移動することにより、リッド11のX方向の2辺がパッケージ10にシーム溶接される(図2ステップS16)。シーム溶接完了後、制御装置9は、電源17からの電流供給を停止させる。
Then, the
シーム溶接完了後、制御装置9は、ローラ電極70a,70bをワーク16に接触させたまま、支持部材駆動機構76を制御して、図5(E)に示すようにローラ電極70a,70bをHの方向に移動させ、ローラ電極70a,70bを溶接時と逆方向に回転させた後、支持部材昇降機構77を制御して、図5(F)に示すようにローラ電極70a,70bを上昇させる(図2ステップS17)。ローラ電極70a,70bをシーム溶接時と逆方向に回転させる理由は、ワーク16をローラ電極70a,70bから引き剥がすためである。
After the seam welding is completed, the
次に、制御装置9は、ターンテーブル回転機構52を制御して、軸51を中心としてターンテーブル5をXY平面内で反時計廻りに90度回転させる(図2ステップS18)。この90度の回転により、X方向のシーム溶接が完了したパッケージ10を保持しているターンテーブル5の保持機構50は、回転経路上の第3の位置(図1のCの位置)まで移動する。
Next, the
ステップS18のターンテーブル5の回転完了後、制御装置9は、回転経路上の第1の位置(図1のAの位置)にある保持機構50にX,Y方向のシーム溶接が完了したパッケージ10が保持されているかどうかを判定する(図2ステップS19)。ここでは、シーム溶接が完了したパッケージ10がないので、ステップS24に進む。
After completion of the rotation of the
ステップS24では、制御装置9は、パッケージ搬送装置6を制御して、トレイ搬送位置(図1のGの位置)にあるトレイ12上の未処理のパッケージ10を保持機構50の回転経路上の第1の位置(図1のAの位置)に搬送させる(図2ステップS24)。この処理はステップS10と同じである。さらに、制御装置9は、回転経路上の第1の位置にある保持機構50を制御して、パッケージ10を保持させる(図2ステップS25)。この処理はステップS11と同じである。
In step S <b> 24, the
図6(A)〜図6(F)は本付け用溶接ヘッド8によるY方向のシーム溶接を説明する側面図である。本付け用溶接ヘッド8は、金属等の導電材料からなる円板状の1対のローラ電極80a,80bと、ローラ電極80a,80bに給電する、金属等の導電材料からなる円柱状の導電シャフト(不図示)と、この導電シャフトを回動自在に軸支すると同時に導電シャフトに給電する、金属等の導電材料からなる電極ホルダ(不図示)と、この電極ホルダを吊り下げる形で支持する支持部材(不図示)と、本付け用溶接ヘッド8の支持部材をX,Y方向に移動させることが可能な支持部材駆動機構81(図3のみ図示)と、本付け用溶接ヘッド8の支持部材をZ方向に移動させることが可能な支持部材昇降機構82(図3のみ図示)と、本付け用溶接ヘッド8の支持部材をXY平面内で回動させることが可能な支持部材回動機構83(図3のみ図示)とを備えている。本付け用溶接ヘッド8は、図4(A)、図4(B)に示した仮付け・本付け用溶接ヘッド7から吸着ノズル73と吸着ノズル昇降機構75とを省いた構成に相当する。したがって、本付け用溶接ヘッド8の詳細な説明は省略する。
FIGS. 6A to 6F are side views for explaining seam welding in the Y direction by the
制御装置9は、本付け用溶接ヘッド8の支持部材駆動機構81と支持部材回動機構83とを制御して、ローラ電極80a,80bが保持機構50の回転経路上の第3の位置(図1のCの位置)の真上に来るように本付け用溶接ヘッド8の支持部材を移動させた後、支持部材昇降機構82を制御して、ローラ電極80a,80bを下降させてワーク16(パッケージ10とリッド11)の上に載せる(図2ステップS26)。このとき、制御装置9は、図6(A)に示すようにローラ電極80a,80bをワーク16の端の位置に下降させる。
The
なお、パッケージ10が図1のBの位置にあったときに画像処理によってパッケージ10の位置および角度を認識しているので、カメラによる撮像と画像処理を再度行う必要はなく、制御装置9は、上記の画像処理の結果を基に、ローラ電極80a,80bをワーク16の端の位置に正確に下ろすことができる。
Since the position and angle of the
続いて、制御装置9は、ローラ電極80a,80bをワーク16に接触させたまま、支持部材駆動機構81を制御して、図6(B)に示すようにローラ電極80a,80bをIの方向に移動させながら、電源17から本付け用溶接ヘッド8の一方の電極ホルダ、導電シャフト、ローラー電極80a、ワーク16、ローラー電極80b、本付け用溶接ヘッド8の他方の導電シャフト、電極ホルダという経路で電流を流す。こうして、ローラ電極80a,80bがワーク16上を回転しながら移動することにより、リッド11のY方向の2辺がパッケージ10にシーム溶接される(図2ステップS27)。
Subsequently, the
なお、ローラ電極80a,80bが移動する方向は図5(D)の場合と全く同じであるが、ステップS18の処理によってワーク16が90度回転しているので、溶接されるのはリッド11のY方向となる。シーム溶接完了後、制御装置9は、電源17からの電流供給を停止させる。
The direction in which the
シーム溶接完了後、制御装置9は、ローラ電極80a,80bをワーク16に接触させたまま、支持部材駆動機構81を制御して、図6(C)に示すようにローラ電極80a,80bをHの方向に移動させ、ローラ電極80a,80bを溶接時と逆方向に回転させた後、支持部材昇降機構82を制御して、図6(D)に示すようにローラ電極80a,80bを上昇させる(図2ステップS28)。上記と同様に、ローラ電極80a,80bをシーム溶接時と逆方向に回転させる理由は、ワーク16をローラ電極80a,80bから引き剥がすためである。
After the seam welding is completed, the
次に、制御装置9は、ターンテーブル回転機構52を制御して、軸51を中心としてターンテーブル5をXY平面内で反時計廻りに90度回転させる(図2ステップS29)。この90度の回転により、X,Y方向のシーム溶接が完了したパッケージ10を保持しているターンテーブル5の保持機構50は、回転経路上の第4の位置(図1のDの位置)まで移動する。ターンテーブル5の回転完了後、ステップS5に戻る。
Next, the
ステップS5では、制御装置9は、回転経路上の第1の位置(図1のAの位置)にある保持機構50にX,Y方向のシーム溶接が完了したパッケージ10が保持されているかどうかを判定する。ここでは、シーム溶接が完了したパッケージ10がないので、ステップS10に進む。上記と同様に、ステップS10〜S19,S24〜S29の処理が実施されると、X,Y方向のシーム溶接が完了したパッケージ10を保持しているターンテーブル5の保持機構50は、回転経路上の第1の位置まで移動する。
In step S5, the
制御装置9は、回転経路上の第1の位置にある保持機構50にX,Y方向のシーム溶接が完了したパッケージ10が保持されているので(図2ステップS5においてYES)、この保持機構50を制御して、X,Y方向のシーム溶接が完了したパッケージ10の保持を解除させる。続いて、制御装置9は、パッケージ搬送機構61を制御して、パッケージ吸着機構60を保持機構50に保持されている、X,Y方向のシーム溶接が完了したパッケージ10の上に移動させた後、パッケージ吸着機構60を下降させてパッケージ10を吸着させ、パッケージ吸着機構60を上昇させる。そして、制御装置9は、パッケージ搬送機構61を制御して、パッケージ10を吸着したままパッケージ吸着機構60を、トレイ搬送位置(図1のGの位置)にあるトレイ12上に移動させた後、パッケージ吸着機構60を下降させてパッケージ10をトレイ12上の空いている箇所に下ろし、パッケージ吸着機構60による吸着を停止させてパッケージ10を解放した後、パッケージ吸着機構60を上昇させる。こうして、X,Y方向のシーム溶接が完了したパッケージ10を排出する(図2ステップS6)。
Since the
また、制御装置9は、ステップS19において回転経路上の第1の位置にある保持機構50にX,Y方向のシーム溶接が完了したパッケージ10が保持されていると判定した場合も、ステップS6と同じ処理を行う(図2ステップS20)。
In addition, when the
ステップS6,S20の処理完了後、制御装置9は、トレイ12上の全てのパッケージ10のシーム溶接が完了したかどうかを判定する(図2ステップS7,S21)。トレイ12上にシーム溶接が完了していない未処理のパッケージ10ある場合は、ステップS10,S24に進む。
After completing the processes in steps S6 and S20, the
一方、トレイ12上の全てのパッケージ10のシーム溶接が完了している場合(ステップS7,S21においてYES)、制御装置9は、トレイ搬送装置4を制御し、トレイ搬送位置(図1のGの位置)にあるトレイ12をラック搬送装置3のトレイ引出・収容機構30に渡す位置まで搬送させ、さらにトレイ引出・収容機構30を制御し、トレイ搬送装置4によって搬送されたトレイ12をラック搬送装置3内にあるラック13に戻す(図2ステップS8,S22)。
On the other hand, when the seam welding of all the
続いて、制御装置9は、ローダー2の引き戸開閉機構22を制御して引き戸21を開き、ラック搬送機構31を制御してラック13を押し出すようにしてローダー2内に搬送させる(図2ステップS9,S23)。制御装置9は、ラック13の搬送後、引き戸開閉機構22を制御して引き戸21を閉じ、チャンバ1の気密性を保つ。こうして、ラック13をローダー2内に戻すことができる。ローダー2内のラックは、作業員がアクセスドア20を開いて取り出すことができる。
Subsequently, the
なお、本参考例では、1枚のトレイ12の処理が完了した時点でシーム溶接装置の処理を終えているが、ラック13内に複数枚のトレイ12が収容されている場合には、トレイ12毎にステップS3〜S8,S10〜S22,S24〜S29の処理を行ない、ラック13に収容された全てのトレイ12について処理が完了した時点で、ステップS9,S23のラック搬出処理を行えばよい。 In this reference example , the processing of the seam welding apparatus is finished when the processing of one tray 12 is completed. However, when a plurality of trays 12 are accommodated in the rack 13, the tray 12 The processing of steps S3 to S8, S10 to S22, and S24 to S29 is performed every time, and when the processing is completed for all the trays 12 accommodated in the rack 13, the rack unloading processing of steps S9 and S23 may be performed.
本参考例では、保持機構50の回転経路上の第1の位置(図1のAの位置)でパッケージ10の搬送と搬出を行い、保持機構50の回転経路上の第2の位置(図1のBの位置)でパッケージ10の仮付けとX方向のシーム溶接を行い、保持機構50の回転経路上の第3の位置(図1のCの位置)でパッケージ10のY方向のシーム溶接を行うようにしたことにより、パッケージ10の仮付けとシーム溶接のために広いエリアを取る必要がなくなるので、特許文献1、特許文献2に開示された従来のシーム溶接装置よりも装置を小型化することができる。また、本参考例では、1台の電源17でパッケージ10の仮付けとX方向のシーム溶接、およびY方向のシーム溶接を行うことができる。
In the present reference example , the
[実施の形態]
次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態では、ターンテーブル5の保持機構50と、保持機構50を駆動する開閉機構53について詳細に説明する。本実施の形態においても、シーム溶接装置の構成は参考例と同じであるので、図1〜図6の符号を用いて説明する。
[ Embodiment ]
Next, an embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the holding
図7(A)はターンテーブル5の保持機構50を上から見た平面図、図7(B)は保持機構50を下から見た下面図、図7(C)は保持機構50と開閉機構53とを横から見た側面図、図7(D)は保持機構50がパッケージ10を保持した様子を示す平面図、図7(E)は開閉機構53のカム59の下面図である。なお、図7(A)〜図7(E)は保持機構50が回転経路上の第1の位置(図1のAの位置)にある場合を示している。
7A is a plan view of the
保持機構50は、平板状の台座54と、台座54上のXY平面内でそれぞれ所定の2方向に動くことが可能な可動部材55a,55b,55c,55dと、一端が可動部材55a,55b,55c,55dに固定された、パッケージ10を保持するための爪56a,56b,56c,56dと、台座54の表側の可動部材55a,55b,55c,55dと機械的に連結され、台座54の裏側に突出するように設けられた円柱状の可動ポール57a,57b,57c,57dと、爪56a,56b,56c,56dが閉じる方向に可動ポール57a,57b,57c,57dを付勢する弾性体であるばね58a,58b,58c,58dとから構成される。
The holding
保持機構50を上から見たときに、台座54の中心540から0度の方向に可動部材55aと爪56aと可動ポール57aとがあるとすると、可動部材55dと爪56dと可動ポール57dとは90度の方向にあり、可動部材55cと爪56cと可動ポール57cとは180度の方向にあり、可動部材55bと爪56bと可動ポール57bとは270度の方向にある。
If the
開閉機構53は、ターンテーブル5の下部、具体的には図1に示すように保持機構50の回転経路上の第1の位置(図1のAの位置)に配置されている。この開閉機構53は、可動ポール57a,57b,57c,57dを動かす平板状のカム59と、カム59をZ方向に移動させることが可能なカム昇降機構90と、カム59をXY平面内で一方向に回転させることが可能なカム回転機構91とから構成される。
The opening /
可動部材55aと爪56aと可動ポール57aとは、図7(A)のX方向に沿って動くことができ、パッケージ10を保持するときには−X方向に動き、パッケージ10を解放するときには+X方向に動く。可動部材55bと爪56bと可動ポール57bとは、図7(A)のY方向に沿って動くことができ、パッケージ10を保持するときには+Y方向に動き、パッケージ10を解放するときには−Y方向に動く。可動部材55cと爪56cと可動ポール57cとは、X方向に沿って動くことができ、パッケージ10を保持するときには+X方向に動き、パッケージ10を解放するときには−X方向に動く。可動部材55dと爪56dと可動ポール57dとは、Y方向に沿って動くことができ、パッケージ10を保持するときには−Y方向に動き、パッケージ10を解放するときには+Y方向に動く。
The
また、可動ポール57aは、ばね58aによって爪56aが閉じる方向(−X方向)に付勢され、可動ポール57bは、ばね58bによって爪56bが閉じる方向(+Y方向)に付勢され、可動ポール57cは、ばね58cによって爪56cが閉じる方向(+X方向)に付勢され、可動ポール57dは、ばね58dによって爪56dが閉じる方向(−Y方向)に付勢されている。このとき、ばね58aの弾性力が最も強く、ばね58bの弾性力が2番目に強く、ばね58c,58dの弾性力が最も弱くなるように、各ばね58a,58b,58c,58dの弾性力が予め設定されている。
The
制御装置9は、回転経路上の第1の位置(図1のAの位置)にある保持機構50にパッケージ10を搬送したり、この保持機構50に保持されているパッケージ10を搬出したりするときに(図2ステップS6,S10,S20,S24)、爪56a,56b,56c,56dを開く。具体的には、制御装置9は、カム昇降機構90を制御し、カム59を上昇させる。この上昇により、カム59は図7(C)のJの位置まで移動する。
The
そして、制御装置9は、カム回転機構91を制御し、カム59をXY平面内で一方向(下から見て時計廻り)に回転させる。このとき、制御装置9は、カム59の外縁のうち、カム59の回転中心590からの距離が遠い4点591a,591b,591c,591dがそれぞれ可動ポール57a,57b,57c,57dと接触するようにカム59を回転させる。カム59を下から見たときに、回転中心590から0度の方向に点591aがあるとすると、点591bは90度の方向にあり、点591cは180度の方向にあり、点591dは270度の方向にある。このように、カム59の外縁の点591a,591b,591c,591dが可動ポール57a,57b,57c,57dと接触する状態を、第1の状態(図7(B)の状態)と呼ぶ。なお、カム59の回転中心590は、台座54の中心540と同じXY位置にある。
Then, the
第1の状態とすることにより、可動ポール57a,57b,57c,57dがカム59によって押される状態となるので、この可動ポール57a,57b,57c,57dの動きに伴って、可動部材55aと爪56aとは+X方向に動き、可動部材55bと爪56bとは−Y方向に動き、可動部材55cと爪56cとは−X方向に動き、可動部材55dと爪56dとは+Y方向に動く。こうして、爪56a,56b,56c,56dが開くので、台座54上の爪56a,56b,56c,56dに囲まれた空間にパッケージ10を載置したり、爪56a,56b,56c,56dによるパッケージ10の保持を解除したりすることができる。
Since the
次に、制御装置9は、回転経路上の第1の位置(図1のAの位置)にある保持機構50にパッケージ10を保持させるときに(図2ステップS11,S25)、爪56a,56b,56c,56dを閉じる。具体的には、制御装置9は、カム回転機構91を制御し、カム59をXY平面内で一方向(下から見て時計廻り)に回転させる。このとき、制御装置9は、カム59の外縁のうち、カム59の回転中心590からの距離が近い4点592a,592b,592c,592dがそれぞれ可動ポール57a,57b,57c,57dと接触するようにカム59を回転させる。
Next, when the
カム59を下から見たときに、回転中心590から0度の方向に点592aがあるとすると、点592bは90度の方向にあり、点592cは180度の方向にあり、点592dは270度の方向にある。このように、カム59の外縁の点592a,592b,592c,592dが可動ポール57a,57b,57c,57dと接触する状態を、第2の状態と呼ぶ。
When the
ここで、カム59の回転中心590と点592aとの距離は、回転中心590と点591aとの距離よりも短く、回転中心590と点592bとの距離は、回転中心590と点591bとの距離よりも短く、回転中心590と点592cとの距離は、回転中心590と点591cとの距離よりも短く、回転中心590と点592dとの距離は、回転中心590と点591dとの距離よりも短くなるようにカム59の平面形状が予め設定されている。さらに、点592a,592b,592c,592dのうち、回転中心590と点592aとの距離が最も長く、回転中心590と点592bとの距離が2番目に長く、回転中心590と点592cとの距離が3番目に長く、回転中心590と点592dとの距離が最も短くなるように設定されている。
Here, the distance between the
第1の状態から第2の状態へと遷移させることにより、カム59の外縁が可動ポール57a,57b,57c,57dを押す力が弱まるので、ばね58a,58b,58c,58dの弾性力によって、可動部材55aと爪56aと可動ポール57aとは−X方向に動き、可動部材55bと爪56bと可動ポール57bとは+Y方向に動き、可動部材55cと爪56cと可動ポール57cとは+X方向に動き、可動部材55dと爪56dと可動ポール57dとは−Y方向に動く。
By making the transition from the first state to the second state, the force by which the outer edge of the
こうして、爪56a,56b,56c,56dが閉じるので、台座54上の爪56a,56b,56c,56dに囲まれた空間に載置されたパッケージ10を、図7(D)に示すように爪56a,56b,56c,56dによって4方向から押さえ、保持することができる。
Thus, since the
ここで、上記のようなカム59の平面形状の設定により、爪56dの移動量が最も大きく、爪56cの移動量が2番目に大きく、爪56bの移動量が3番目に大きく、爪56aの移動量が最も小さくなる。したがって、X方向に関しては爪56aよりも爪56cが大きく動いて、パッケージ10を爪56aに押し付けるように働く。このとき、ばね58aの弾性力が最も強く設定されているので、このばね58aの弾性力によって爪56aがパッケージ10を押し止める力は、爪56cがパッケージ10を押す力よりも強くなる。こうして、保持機構50の台座54上でパッケージ10のX方向の位置を精度良く位置決めすることができる。
Here, by setting the planar shape of the
同様に、Y方向に関しては爪56bよりも爪56dが大きく動いて、パッケージ10を爪56bに押し付けるように働く。このとき、ばね58bの弾性力が2番目に強く設定されているので、このばね58bの弾性力によって爪56bがパッケージ10を押し止める力は、爪56dがパッケージ10を押す力よりも強くなる。こうして、保持機構50の台座54上でパッケージ10のY方向の位置を精度良く位置決めすることができる。
Similarly, the
制御装置9は、保持機構50にパッケージ10を保持させた後、カム昇降機構90を制御し、カム59を下降させる。この下降により、カム59は図7(C)のKの位置まで移動する。
以後は、保持機構50は、回転経路上の第1の位置(図1のAの位置)に戻って上記のように爪56a,56b,56c,56dが開くまで、パッケージ10を保持する状態を維持し続ける。
After holding the
Thereafter, the holding
なお、爪56a,56b,56c,56dを開くためにカム59を上昇させる場合には、カム59の回転状態を第2の状態にしてカム59を上昇させ、第1の状態までカム59を回転させるようにすればよい。また、爪56a,56b,56c,56dが閉じている状態で可動ポール57a,57b,57c,57dの間が狭くなり過ぎると、カム59を上昇させたときにカム59が可動ポール57a,57b,57c,57dの間に入ることができなくなってしまう。そこで、爪56a,56b,56c,56dには図示しないストッパ機構が設けられており、爪56a,56b,56c,56dが閉じる状態を調整できるようになっており、カム59を上昇させるときには、カム59が可動ポール57a,57b,57c,57dの間に入ることができるようになっている。
When the
以上のように、本実施の形態では、ばね58a,58b,58c,58dの弾性力の設定とカム59の形状の設定によって、X,Y方向共に片側(X方向は爪56a側、Y方向は爪56b側)を位置決めの基準として、パッケージ10を精度良く保持することができる。通常、異なるサイズのパッケージをシーム溶接する場合、そのサイズに有った保持機構を使用するが、本実施の形態では、同一の保持機構50を使って、サイズの異なる様々なパッケージ10を精度良く保持することができる。これにより、サイズの異なるパッケージ毎に保持機構50を変える必要がなくなるので、コストを抑えることができる。
As described above, in the present embodiment, the elastic force of the
また、本実施の形態では、保持機構50を駆動する開閉機構53を1箇所のみ設け、保持機構50が開閉機構53の真上に来たときに保持機構50の爪56a,56b,56c,56dを開閉させるようにしたので、複数箇所に開閉機構53を設ける必要がなく、コストを抑えることができる。
In the present embodiment, only one opening /
参考例および実施の形態で説明した制御装置9は、CPU(Central Processing Unit)、記憶装置およびインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。CPUは、記憶装置に格納されたプログラムに従って参考例および実施の形態で説明した処理を実行する。
The
本発明は、シーム溶接に適用することができる。 The present invention can be applied to seam welding.
1…チャンバ、2…ローダー、3…ラック搬送装置、4…トレイ搬送装置、5…ターンテーブル、6…パッケージ搬送装置、7…仮付け・本付け用溶接ヘッド、8…本付け用溶接ヘッド、9…制御装置、10…パッケージ、11…リッド、12…トレイ、13…ラック、14…リッドカセット、15…カメラ、16…ワーク、17…電源、20…アクセスドア、21…引き戸、22…引き戸開閉機構、23…ラック搬送機構、30…トレイ引出・収容機構、31…ラック搬送機構、50…保持機構、51…軸、52…ターンテーブル回動機構、53…開閉機構、54…台座、55a,55b,55c,55d…可動部材、56a,56b,56c,56d…爪、57a,57b,57c,57d…可動ポール、58a,58b,58c,58d…ばね、59…カム、60…パッケージ吸着機構、61…パッケージ搬送機構、70a,70b,80a,80b…ローラ電極、71a,71b…導電シャフト、72a,72b…電極ホルダ、73…吸着ノズル、74…支持部材、75…吸着ノズル昇降機構、76,81…支持部材駆動機構、77,82…支持部材昇降機構、78,83…支持部材回動機構、90…カム昇降機構、91…カム回転機構。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
このターンテーブルの面上の周方向に互いに離間して固定された複数の保持機構と、
前記ターンテーブルの回転に伴って円形の回転経路上を移動する前記保持機構のうち、第1の位置にある保持機構に対してパッケージの搬送および搬出を行うパッケージ搬送装置と、
前記回転経路上の第2の位置にある保持機構が保持しているパッケージ上にリッドを搬送し、このリッドと前記パッケージの仮付けおよび前記リッドと前記パッケージの第1の方向のシーム溶接を行う仮付け・本付け用溶接ヘッドと、
前記回転経路上の第3の位置にある保持機構が保持しているパッケージとこのパッケージ上のリッドに対して、前記第1の方向と直交する第2の方向のシーム溶接を行う本付け用溶接ヘッドと、
前記保持機構を駆動する開閉機構とを備え、
各保持機構は、
平板状の台座と、
この台座の面内でそれぞれ台座の中心に向かって閉じる方向と中心から離れて開く方向に動くことが可能で、台座の中心に載置される前記パッケージを4方向から囲んで保持するように配置される4つの爪と、
前記台座の表側の前記4つの爪と機械的に連結され、前記台座の裏側に突出するように設けられた柱状の4つの可動ポールと、
前記4つの爪が閉じる方向に前記4つの可動ポールをそれぞれ付勢する4つの弾性体とを備え、
前記開閉機構は、
前記4つの可動ポールの間に配置され、前記4つの爪が開閉する方向に前記4つの可動ポールを動かす平板状のカムと、
このカムを水平面内で回転させて前記4つの爪を開閉させることが可能なカム回転機構とを備え、
前記4つの弾性体の弾性力は、前記台座の面内のX方向にある2つの爪のうち、第1の爪を付勢する第1の弾性体の弾性力が第2の爪を付勢する第2の弾性体の弾性力よりも強く、前記台座の面内のY方向にある2つの爪のうち、第3の爪を付勢する第3の弾性体の弾性力が第4の爪を付勢する第4の弾性体の弾性力よりも強くなるように予め設定され、
前記カムの平面形状は、このカムの回転に伴う前記4つの可動ポールの動きによって前記4つの爪が閉じるときに、前記第2の爪の移動量が前記第1の爪の移動量よりも大きく、前記第4の爪の移動量が前記第3の爪の移動量よりも大きくなるように予め設定されることを特徴とするシーム溶接装置。 A turntable that can rotate in one direction in a horizontal plane,
A plurality of holding mechanisms fixed apart from each other in the circumferential direction on the surface of the turntable;
Among the holding mechanisms that move on a circular rotation path as the turntable rotates, a package transfer device that transfers and unloads the package to and from the holding mechanism at the first position;
The lid is transported onto a package held by a holding mechanism at a second position on the rotation path, and the lid and the package are temporarily attached, and the lid and the package are seam welded in the first direction. Welding head for temporary and permanent attachment,
Main welding for performing seam welding in a second direction orthogonal to the first direction on the package held by the holding mechanism at the third position on the rotation path and the lid on the package. Head ,
An opening and closing mechanism for driving the holding mechanism ,
Each holding mechanism
A flat pedestal;
Within the plane of the pedestal, it is possible to move in the direction of closing toward the center of the pedestal and in the direction of opening away from the center, and arranged so as to surround and hold the package placed at the center of the pedestal from four directions With four nails
Four columnar movable poles mechanically connected to the four claws on the front side of the pedestal and provided so as to protrude to the back side of the pedestal;
And four elastic bodies for urging the four movable poles in the direction in which the four claws are closed,
The opening and closing mechanism is
A plate-shaped cam that is disposed between the four movable poles and moves the four movable poles in a direction in which the four claws open and close;
A cam rotation mechanism capable of rotating the cam in a horizontal plane to open and close the four claws;
Among the two claws in the X direction in the plane of the pedestal, the elastic force of the four elastic bodies is such that the elastic force of the first elastic body that biases the first claw biases the second claw. The elastic force of the third elastic body that urges the third nail out of the two claws in the Y direction within the plane of the pedestal is stronger than the elastic force of the second elastic body that performs the fourth nail. Is preset so as to be stronger than the elastic force of the fourth elastic body for urging
The planar shape of the cam is such that when the four claws are closed by the movement of the four movable poles accompanying the rotation of the cam, the movement amount of the second claw is larger than the movement amount of the first claw. The seam welding apparatus is preset so that the amount of movement of the fourth claw is larger than the amount of movement of the third claw .
このターンテーブルの面上の周方向に互いに離間して固定された複数の保持機構と、
前記ターンテーブルの回転に伴って円形の回転経路上を移動する前記保持機構のうち、第1の位置にある保持機構に対してパッケージの搬送および搬出を行うパッケージ搬送装置と、
前記回転経路上の第2の位置にある保持機構が保持しているパッケージ上にリッドを搬送し、このリッドと前記パッケージの仮付けおよび前記リッドと前記パッケージの第1の方向のシーム溶接を行う仮付け・本付け用溶接ヘッドと、
前記回転経路上の第3の位置にある保持機構が保持しているパッケージとこのパッケージ上のリッドに対して、前記第1の方向と直交する第2の方向のシーム溶接を行う本付け用溶接ヘッドと、
前記回転経路上の第1の位置に配設され、前記保持機構を駆動する開閉機構とを備え、
各保持機構は、
平板状の台座と、
この台座の面内でそれぞれ台座の中心に向かって閉じる方向と中心から離れて開く方向に動くことが可能で、台座の中心に載置される前記パッケージを4方向から囲んで保持するように配置される4つの爪と、
前記台座の表側の前記4つの爪と機械的に連結され、前記台座の裏側に突出するように設けられた柱状の4つの可動ポールと、
前記4つの爪が閉じる方向に前記4つの可動ポールをそれぞれ付勢する4つの弾性体とを備え、
前記開閉機構は、
前記4つの可動ポールの間に配置され、前記4つの爪が開閉する方向に前記4つの可動ポールを動かす平板状のカムと、
このカムを水平面内で回転させて前記4つの爪を開閉させることが可能なカム回転機構と、
前記カムを昇降させることが可能なカム昇降機構とを備え、
前記回転経路上の第1の位置にある保持機構に対して前記カムを上昇させて前記4つの可動ポールの間に配置し、この保持機構の前記4つの爪を開閉させた後、前記ターンテーブルが回転する前に、前記カムを前記4つの可動ポールの間の位置から下降させることを特徴とするシーム溶接装置。 A turntable that can rotate in one direction in a horizontal plane,
A plurality of holding mechanisms fixed apart from each other in the circumferential direction on the surface of the turntable;
Among the holding mechanisms that move on a circular rotation path as the turntable rotates, a package transfer device that transfers and unloads the package to and from the holding mechanism at the first position;
The lid is transported onto a package held by a holding mechanism at a second position on the rotation path, and the lid and the package are temporarily attached, and the lid and the package are seam welded in the first direction. Welding head for temporary and permanent attachment,
Main welding for performing seam welding in a second direction orthogonal to the first direction on the package held by the holding mechanism at the third position on the rotation path and the lid on the package. Head,
An opening / closing mechanism disposed at a first position on the rotation path and driving the holding mechanism;
Each holding mechanism
A flat pedestal;
Within the plane of the pedestal, it is possible to move in the direction of closing toward the center of the pedestal and in the direction of opening away from the center, and arranged so as to surround and hold the package placed at the center of the pedestal from four directions With four nails
Four columnar movable poles mechanically connected to the four claws on the front side of the pedestal and provided so as to protrude to the back side of the pedestal;
And four elastic bodies for urging the four movable poles in the direction in which the four claws are closed,
The opening and closing mechanism is
A plate-shaped cam that is disposed between the four movable poles and moves the four movable poles in a direction in which the four claws open and close;
A cam rotation mechanism capable of rotating the cam in a horizontal plane to open and close the four claws;
A cam lifting mechanism capable of lifting and lowering the cam;
The cam is raised with respect to the holding mechanism in the first position on the rotation path and disposed between the four movable poles, and after opening and closing the four claws of the holding mechanism, the turntable A seam welding apparatus , wherein the cam is lowered from a position between the four movable poles before rotating .
前記仮付け・本付け用溶接ヘッドは、前記リッドの第1の方向の2辺上の各1点を1対の第1のローラ電極により前記パッケージに仮付けした後、前記リッドの第1の方向の2辺を前記第1のローラ電極により前記パッケージにシーム溶接し、
前記本付け用溶接ヘッドは、前記リッドの第2の方向の2辺を1対の第2のローラ電極により前記パッケージにシーム溶接することを特徴とするシーム溶接装置。 The seam welding apparatus according to claim 1 or 2 ,
The welding head for temporary attachment and permanent attachment temporarily attaches each point on two sides in the first direction of the lid to the package by a pair of first roller electrodes, and then the first head of the lid Seam-welded two sides of the direction to the package by the first roller electrode,
The seam welding apparatus according to claim 1, wherein the welding head for permanent attachment seams welds two sides of the lid in the second direction to the package by a pair of second roller electrodes.
さらに、前記第1、第2のローラ電極に溶接電流を供給する1台の電源を備えることを特徴とするシーム溶接装置。 The seam welding device according to claim 3 ,
The seam welding apparatus further comprises one power source for supplying a welding current to the first and second roller electrodes.
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JP2014154552A JP6423636B2 (en) | 2014-07-30 | 2014-07-30 | Seam welding equipment |
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JP2016030286A JP2016030286A (en) | 2016-03-07 |
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