CN111201591A - 超声波振动焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供能够相对较简单地进行超声波焊接用头部中的下降动作以及加压动作的控制的超声波振动焊接装置的构造。而且，本发明的超声波振动焊接装置具有气缸(4)和升降用伺服电动机2作为相互分离的部件，该气缸(4)连结于超声波焊接用头部(6)，执行对超声波焊接用头部(6)加压的加压动作，该升降用伺服电动机2执行包含使超声波焊接用头部(6)以及气缸(4)共同下降的下降动作在内的升降动作。

Description

超声波振动焊接装置
技术领域
本发明涉及加压式的超声波振动焊接装置，例如涉及应用于在薄的基板上超声波焊接具有导电性的电极的情况的超声波振动焊接(welding)装置。
背景技术
以往，在薄膜类太阳能电池用的基板上表面配置集电用的电极线之后，将电极线焊接于基板的工序中，使用了执行超声波焊接处理的超声波振动焊接装置,所述超声波焊接处理为，一边对配置于基板上的电极线施加压力一边施加超声波。作为这种超声波振动焊接装置，例如有专利文献1所公开的加压式的超声波振动焊接装置。
图9是示意地表示以往的加压式的超声波振动焊接装置的构造的说明图。图9中记载了XYZ正交坐标系。
如该图所示，在能够沿水平方向(X方向)移动的一个头行驶框架81上，在具有XZ平面的侧面上固定有升降·加压用伺服电动机82。
螺纹轴21的上端(+Z方向)安装于升降·加压用伺服电动机82，螺纹轴21的下端以经由未图示的螺母连接于升降·加压用滑动件83的方式安装于升降·加压用滑动件83。
在这种构成中，若通过升降·加压用伺服电动机82的驱动使螺纹轴21向第一旋转方向旋转，则能够进行使升降·加压用滑动件83向下方(－Z方向)移动的下降动作。
另一方面，若通过升降·加压用伺服电动机82使螺纹轴21向第二旋转方向(与第一旋转方向相反的旋转方向)旋转，则能够进行使升降·加压用滑动件83向上方(+Z方向)移动的上升动作。
在升降·加压用滑动件83的下部安装有超声波焊接用头部86。超声波焊接用头部86沿头形成方向(Y方向)延伸而形成，在前端部具有超声波焊接部16a。
超声波焊接用头部86执行从超声波焊接部16a施加超声波振动的超声波振动动作。
另外，升降·加压用滑动件83在其上部具有压力传感器87。作为压力传感器87，例如考虑应变计。压力传感器87能够检测超声波焊接用头部86按压配置于基板上的电极线等焊接对象物的加压用按压力，作为测量压力值。
如此，超声波焊接用头部86固定于升降·加压用滑动件83，因此升降·加压用伺服电动机82能够以超声波焊接用头部86作为动作对象而进行升降动作(上升动作+下降动作)与加压动作。
即，在超声波焊接部16a未与焊接对象物接触的焊接部无接触期间，升降·加压用伺服电动机82进行对于超声波焊接用头部86的升降动作，在超声波焊接部16a与焊接对象物接触的焊接部接触期间，升降·加压用伺服电动机82进行对于超声波焊接用头部86的加压动作。
上述升降·加压用伺服电动机82的下降动作以及上升动作、和超声波焊接用头部86的超声波振动动作在未图示的控制部的控制下得以执行。
这种构成的以往的超声波振动焊接装置在控制部的控制下执行以下的步骤1～步骤4。
步骤1：超声波焊接用头部86的超声波焊接部16a配置为位于上述焊接对象物的施加部的上方。
步骤2：通过升降·加压用伺服电动机82的驱动使螺纹轴21向第一旋转方向旋转，执行使升降·加压用滑动件83以及超声波焊接用头部86向下方移动的下降动作。
步骤3：若通过压力传感器87检测出超声波焊接用头部86的超声波焊接部16a的下方前端部接触焊接对象物的施加部的焊接部接触状态，则以使超声波焊接用头部86的加压用按压力成为希望的压力值的方式控制升降·加压用伺服电动机82的驱动内容。
步骤4：若通过压力传感器87识别到加压用按压力成为希望的压力值，则使超声波焊接用头部86执行超声波振动动作。
另外，在步骤3中，通过压力传感器87检测出的测量压力值从“0”上升，从而能够检测出上述焊接部接触状态。
另外，在步骤4中，在由压力传感器87检测出的测量压力值表示出希望的压力值时，能够识别为加压用按压力已达到希望的压力值。
在成为上述焊接部接触状态后，利用超声波焊接用头部86的超声波焊接部16a，以加压用按压力对焊接对象物进行加压。
现有技术文献：
专利文献：
专利文献1：日本特开2011－9261号公报
发明内容
发明将要解决的课题
如此，以往的超声波振动焊接装置通过使同一升降·加压用伺服电动机82驱动而进行超声波焊接用头部86的升降动作(上升动作以及下降动作)和对超声波焊接用头部86赋予加压用按压力的加压动作。
因此，存在升降·加压用伺服电动机82的驱动控制变得相对较困难的问题。具体而言，需要使用压力传感器87进行检测有无上述焊接部接触状态的处理(步骤3)以及检测出加压用按压力已达到希望的压力值的处理(步骤4)。如此，以往的超声波振动焊接装置进行使用了压力传感器87的两种检测处理，存在升降·加压用伺服电动机82的驱动控制变难相应的量的问题。
在本发明中，目的在于解决上述那样的问题，提供一种能够相对较简单地进行超声波焊接用头部中的下降动作以及加压动作的控制的超声波振动焊接装置的构造。
用于解决课题的手段
本发明中的超声波振动焊接装置进而具备：载置焊接对象物的工作台；执行从超声波焊接部施加超声波振动的超声波振动动作的超声波焊接用头部；加压机构，连结于所述超声波焊接用头部，执行对所述超声波焊接用头部朝向所述工作台侧进行加压的加压动作；下降机构，执行使所述超声波焊接用头部以及所述加压机构共同下降的下降动作；以及执行控制动作的控制部，所述控制动作控制所述超声波焊接用头部的所述超声波振动动作、所述加压机构的所述加压动作以及所述下降机构的所述下降动作。
发明效果：
作为请求项1所记载的本发明的超声波振动焊接装置具有执行对超声波焊接用头部赋予加压用按压力的加压动作的加压机构、以及执行使超声波焊接用头部下降的下降动作的下降机构，因此能够分别独立地执行以超声波焊接用头部作为动作对象的下降动作以及加压动作。
其结果，本发明的超声波振动焊接装置能够在控制部的控制下相对较简单地执行下降动作以及加压动作而进行对焊接对象物的超声波焊接处理。
而且，加压机构无需具有使超声波焊接用头部下降的功能，因此能够始终以恒定的加压用按压力执行加压动作。因此，加压机构不用设置测量加压用按压力的压力传感器，就能够设定为精度较高的加压用按压力。
本发明的目的、特征、外观以及优点通过以下的详细说明与附图而更加清楚。
附图说明
图1是示意地表示作为本发明的实施方式1的超声波振动焊接装置的构造的说明图。
图2是示意地表示实施方式1的超声波振动焊接装置的构造的一部分的说明图。
图3是示意地表示实施方式1的超声波振动焊接装置的控制系统的框图。
图4是示意地表示图1中所示的气缸的内部状态的说明图(其1)。
图5是示意地表示图1中所示的气缸的内部状态的说明图(其2)。
图6是示意地表示作为本发明的实施方式2的超声波振动焊接装置的构造的说明图。
图7是示意地表示实施方式2的超声波振动焊接装置的控制系统的框图。
图8是表示焊接对象物的具体构成的说明图。
图9是示意地表示以往的加压式的超声波振动焊接装置的构造的说明图。
图10是示意地表示具有三个超声波焊接用头部的以往的加压式的超声波振动焊接装置的构造的说明图。
具体实施方式
＜实施方式1＞
(基本构成)
图1是示意地表示的作为本发明的实施方式1的超声波振动焊接装置的构造说明图。图2是示意地表示实施方式1的超声波振动焊接装置的构造的一部分的说明图。图1以及图2中分别记载有XYZ正交坐标系。图1相当于从XZ平面观察的主视图，图2相当于从YZ平面观察的侧视图。
如图1所示，在能够沿水平方向(X方向)移动的单头行驶框架1中，在具有XZ平面的侧面上固定有升降用伺服电动机2。
螺纹轴21的上端(+Z方向)安装于升降用伺服电动机2，螺纹轴21的下端以经由未图示的螺母连接于升降用滑动件3的方式安装于升降用滑动件3。
在这种构成中，若通过升降用伺服电动机2的驱动使螺纹轴21向第一旋转方向旋转，则能够进行使升降用滑动件3向下方(－Z方向)移动的下降动作。
另一方面，若通过升降用伺服电动机2而使螺纹轴21向第二旋转方向(与第一旋转方向相反的旋转方向)旋转，则能够进行使升降用滑动件3向上方(+Z方向)移动的上升动作。
如此，升降用伺服电动机2作为兼备进行上述下降动作的下降机构和进行上述上升动作的上升机构的升降机构发挥功能。
如图2所示，在升降用滑动件3的具有XZ平面的侧面上直接安装有气缸4。
在气缸4的活塞杆23的前端部连结有加压用滑动件5。另外，气缸4在内部具有之后详细叙述的位置检测部7。
而且，在加压用滑动件5的下方区域安装有超声波焊接用头部6。超声波焊接用头部6包含超声波变幅杆(ultrasonic horn)16以及超声波振子17作为主要构成部，超声波变幅杆16的前端部分成为超声波焊接部16a。
超声波焊接用头部6按照超声波振子17以及超声波变幅杆16的顺序沿头形成方向(Y方向)延伸地形成，在超声波变幅杆16的前端部具有超声波焊接部16a。
超声波焊接用头部6使超声波振子17产生超声波振动UV，经由超声波变幅杆16向超声波焊接部16a传递超声波振动UV，从而执行从超声波焊接部16a将超声波振动施加到焊接对象物的施加部的超声波振动动作。
另外，作为焊接对象物，例如如图2所示，考虑载置在工作台30上的玻璃基板31和配置在玻璃基板31的上表面上的线状的电极33。电极33的上表面的规定位置成为施加部，通过基于超声波焊接用头部6的超声波振动动作，能够通过电极33的施加部实现电极33与玻璃基板31的超声波焊接。另外，玻璃基板31被用作太阳能电池面板等基板。
(控制部)
图3是示意地表示实施方式1的超声波振动焊接装置的控制系统的框图。如该图所示，实施方式1的超声波振动焊接装置还具有控制部15。控制部15执行对升降用伺服电动机2、气缸4、超声波焊接用头部6内的超声波振子17以及驱动部19的驱动进行控制的控制动作。
另外，驱动部19执行使单头行驶框架1沿水平方向移动的移动处理，超声波振子17执行经由超声波变幅杆16向超声波焊接部16a赋予超声波振动UV的超声波振动动作。
控制部15通过控制升降用伺服电动机2的驱动，能够控制基于升降用伺服电动机2的向－Z方向的按压力F1，通过控制气缸4，能够控制向－Z方向的按压力F2。此时，按压力F1以及F2满足“F1＞F2”的关系。
超声波焊接用头部6经由加压用滑动件5、活塞杆23以及气缸4而与升降用滑动件3连结。因此，通过升降用伺服电动机2的驱动而执行的下降动作时产生的－Z方向的按压力F1成为以超声波焊接用头部6作为动作对象的下降动作中的下降用按压力。
超声波焊接用头部6经由加压用滑动件5以及活塞杆23而与气缸4连结。因此，向气缸4的活塞杆23传递的－Z方向的按压力F2成为朝向工作台30侧赋予给超声波焊接用头部6的加压用按压力。如此，加压用按压力被从气缸4的活塞杆23赋予到超声波焊接用头部6。
控制部15通过控制驱动部19，能够控制单头行驶框架1的沿着水平方向的移动处理。
而且，控制部15能够控制超声波振子17来控制超声波焊接用头部6的超声波振动动作。
这种构成的实施方式1的超声波振动焊接装置能够在控制部15的控制下执行由以下的步骤S1～S4构成的超声波焊接处理。即，控制部15执行由步骤S1～S4构成的控制动作。
步骤S1：超声波焊接用头部6的超声波焊接部16a配置为位于上述焊接对象物的施加部的上方。
步骤S2：使气缸4以按压力F2执行加压动作。
步骤S3：通过升降用伺服电动机2的驱动使螺纹轴21向第一旋转方向旋转，执行使升降用滑动件3、气缸4、加压用滑动件5以及超声波焊接用头部6向下方移动的下降动作。下降动作以按压力F1得以执行。
另外，按压力F1以及按压力F2被预先设定，在超声波焊接处理的执行中，按压力F1以及按压力F2满足“F1＞F2”，并且分别被控制成为恒定的压力值。
步骤S4：若通过位置检测部7，检测出超声波焊接用头部6的超声波焊接部16a的下方前端部接触到焊接对象物的施加部的焊接部接触状态，则使超声波焊接用头部6执行超声波振动动作。
如此，控制部15在步骤S4中以上述焊接部接触状态的识别作为触发，使超声波焊接用头部6执行超声波振动处理。
图4以及图5是示意地表示气缸4的内部状态的说明图。图4示出了焊接部无接触期间的状况，图5示出了焊接部接触状态后的状况。在图4以及图5中分别记载了XYZ正交坐标系。
如图4所示，在焊接部无接触期间，气缸4成为如下状态：能够一边通过升降用伺服电动机2而以按压力F1下降，一边进行基于气缸4自身的按压力F2进行加压动作。此时，由于超声波焊接部16a与连接对象物不接触，因此活塞25的位置固定在气缸4的下方的规定位置。
因而，利用设于气缸4的侧面的位置检测部7检测出活塞25存在于上述规定位置的期间成为焊接部无接触期间。
如图5所示，在成为焊接部接触状态之后，超声波焊接部16a的下方前端部与焊接对象物抵接，因此气缸4不下降而停止。
此时，由于按压力F1＞按压力F2，因此在该压力差(F1－F2)下，活塞25从规定位置上升。
因而，若利用设于气缸4的侧面的位置检测部7检测出活塞25从上述规定位置上升的情况，则能够识别出已成为焊接部接触状态。
(效果)
如此，实施方式1的超声波振动焊接装置通过设置能够检测气缸4内的活塞25的高度方向(Z方向)上的高度位置为规定位置还是位于比规定位置高的位置的位置检测部7，能够在步骤S3的执行后迅速并且准确地识别出有无上述焊接部接触状态。
其结果，实施方式1的超声波振动焊接装置在步骤S4中，以上述焊接部接触状态的识别作为触发执行超声波振动动作，从而能够完成焊接对象物的施加部上的超声波焊接处理，因此起到能够实现超声波焊接处理所需的动作时间的缩短的效果。
而且，实施方式1的超声波振动焊接装置能够以在气缸4内设置位置检测部7这一相对较简单的构成准确地检测出有无上述焊接部接触状态。
因而，实施方式1的超声波振动焊接装置无需如以往的超声波振动焊接装置那样使用压力传感器检测出有无上述焊接部接触状态。
另外，位置检测部7一般来说配备于气缸4内，与压力传感器等相比能够相对较廉价地得以实现。
如上述那样，实施方式1的超声波振动焊接装置作为相互分离的部件而具有气缸4和升降用伺服电动机2，该气缸4是执行对超声波焊接用头部6赋予作为加压用按压力的按压力F2的加压动作的加压机构，该升降用伺服电动机2作为执行使超声波焊接用头部6下降的下降动作的下降机构发挥功能。
因此，实施方式1的超声波振动焊接装置能够独立地控制以超声波焊接用头部6作为动作对象的下降动作以及加压动作各自的执行。
如此，实施方式1的超声波振动焊接装置能够独立地控制下降动作以及加压动作各自的执行，因此能够在控制部15的控制下相对较简单地执行以超声波焊接用头部6作为动作对象的下降动作以及加压动作，从而进行对焊接对象物的超声波焊接处理。
另外，作为焊接对象物，如前述那样，设想玻璃基板31和配置于玻璃基板31上的电极33。
而且，气缸4无需具有使超声波焊接用头部6下降的功能，因此能够从超声波焊接处理的最开始起就始终以恒定的按压力F2执行加压动作。因此，能够将按压力F2预先设定成为希望的压力值。因而，气缸4无需另外设置压力传感器，就能够高精度地将按压力F2的压力值设定为希望的压力值。
而且，实施方式1的超声波振动焊接装置通过采用气缸4作为加压机构，能够相对较廉价地构成加压机构。
＜实施方式2＞
(基本构成)
图6是示意地表示作为本发明的实施方式2的超声波振动焊接装置的构造的说明图。图6中记载了XYZ正交坐标系。
如图6所示，在能够沿水平方向(X方向)移动的三头行驶框架11中，在具有XZ平面的侧面上固定有升降用伺服电动机2X。
螺纹轴21的上端(+Z方向)安装于升降用伺服电动机2X，螺纹轴21的下端以经由未图示的螺母连接于共用升降用滑动件13的方式安装于共用升降用滑动件13。
在这种构成中，若通过升降用伺服电动机2X的驱动使螺纹轴21向第一旋转方向旋转，则能够进行使共用升降用滑动件13向下方(－Z方向)移动的下降动作。
另一方面，若通过升降用伺服电动机2X使螺纹轴21向第二旋转方向(与第一旋转方向相反的旋转方向)旋转，则能够进行使共用升降用滑动件13向上方(+Z方向)移动的上升动作。
如此，升降用伺服电动机2X作为兼备进行上述下降动作的下降机构和进行上述上升动作的上升机构的升降机构发挥功能。
在共用升降用滑动件13的具有XZ平面的侧面上安装有三个气缸41～43。
与三个气缸41～43对应地设有三个加压用滑动件51～53，在气缸4i(i＝1～3中的某一个)的活塞杆23的前端部连结到加压用滑动件5i。另外，气缸41～43分别在内部具有位置检测部7。另外，(i＝1～3中的某一个)准确来说是(i＝1～3中的任意一个)的意思。
与三个加压用滑动件51～53对应地设有三个超声波焊接用头部61～63，在加压用滑动件5i(i＝1～3中的某一个)的下方区域安装有超声波焊接用头部6i。超声波焊接用头部61～63分别与实施方式1的超声波焊接用头部6相同，包含超声波变幅杆16(超声波焊接部16a)以及超声波振子17作为主要构成部。
超声波焊接用头部61～63分别按照超声波振子17以及超声波变幅杆16的顺序沿头形成方向(Y方向)延伸地形成，在前端部具有超声波焊接部16a。
超声波焊接用头部61的超声波焊接部16a、超声波焊接用头部62的超声波焊接部16a、以及超声波焊接用头部63的超声波焊接部16a沿X方向每间隔d6均等地配置。
超声波焊接用头部61～63分别使超声波振子17产生超声波振动UV，经由超声波变幅杆16向超声波焊接部16a传递超声波振动UV，从而执行从超声波焊接部16a向焊接对象物的施加部施加超声波振动的超声波振动动作。
(控制部)
图7是示意地表示实施方式2的超声波振动焊接装置的控制系统的框图。如图7所示，在实施方式2中，控制部15X执行对升降用伺服电动机2X、气缸41～43、超声波焊接用头部61～63各自内的超声波振子17以及驱动部19X的驱动进行控制的控制动作。
另外，驱动部19X执行使三头行驶框架11沿水平方向移动的移动处理。另外，超声波焊接用头部6i(i＝1～3中的某一个)的超声波振子17执行经由超声波变幅杆16向超声波焊接部16a赋予超声波振动UV的超声波振动动作。
控制部15X通过控制升降用伺服电动机2X的驱动，能够控制升降用伺服电动机2X向－Z方向的按压力F1，通过分别控制气缸41～43，能够控制气缸41～43各自的向－Z方向的按压力F2(F21～F23)。按压力F1以及F2满足“F1＞F2”的关系。
超声波焊接用头部61～63经由加压用滑动件51～53、气缸41～43的活塞杆23、以及气缸41～43而与共用升降用滑动件13连结。因此，通过升降用伺服电动机2X的驱动而执行的下降动作时产生的－Z方向的按压力F1成为超声波焊接用头部61～63共同的下降动作中的下降用按压力。
超声波焊接用头部6i(i＝1～3中的某一个)经由加压用滑动件5i以及气缸4i的活塞杆23而与气缸4i连结，因此按压力F2i成为通过气缸4i赋予给超声波焊接用头部6i的加压用按压力。另外，按压力F21～F23被设定为满足“F21＝F22＝F23(＝F2)”。
控制部15X通过控制驱动部19X，能够控制三头行驶框架11的沿着水平方向的移动处理。
而且，控制部15X能够控制超声波焊接用头部6i(i＝1～3中的某一个)的超声波振子17来控制超声波焊接用头部6i的超声波振动动作。
这种构成的实施方式2的超声波振动焊接装置能够在控制部15X的控制下执行由以下的步骤S11～S14构成的超声波焊接处理。即，控制部15X执行由步骤S11～S14构成的控制动作。
步骤S11：超声波焊接用头部61～63的超声波焊接部16a被配置为位于三个上述焊接对象物的施加部的上方。
步骤S12：使气缸41～43以按压力F21～F23执行加压动作。
步骤S13：通过升降用伺服电动机2X的驱动使螺纹轴21向第一旋转方向旋转，执行使共用升降用滑动件13、气缸41～43、加压用滑动件51～53以及超声波焊接用头部61～63共同向下方移动的多个共同下降动作。此时，控制升降用伺服电动机2X，使－Z方向的压力值成为按压力F1。
步骤S14：若通过气缸4i(i＝1～3中的某一个)的位置检测部7检测出有无超声波焊接用头部6i的超声波焊接部16a的下方前端部接触焊接对象物的施加部的焊接部接触状态。并且，在识别出在所有超声波焊接用头部61～63中检测出焊接部接触状态的全体焊接部接触状态时，使超声波焊接用头部61～63分别执行超声波振动动作。
若通过设于气缸4i(i＝1～3中的某一个)的侧面的位置检测部7，与实施方式1相同地检测出气缸4i内的活塞25从上述规定位置上升的情况，则能够识别与超声波焊接用头部6i相关的焊接部接触状态。
因而，若所有气缸41～43的位置检测部7检测出焊接部接触状态，则控制部15X能够识别全体焊接部接触状态。
(效果)
如此，实施方式2的超声波振动焊接装置通过在气缸41～43分别设置位置检测部7，能够在步骤S13的执行后迅速并且准确地识别上述全体焊接部接触状态。
其结果，实施方式2的超声波振动焊接装置在步骤S14中，以上述全体焊接部接触状态的识别作为触发执行超声波振动处理，从而起到能够迅速地进行三处焊接对象物的施加部上的超声波焊接并实现动作时间的缩短的效果。
而且，实施方式2的超声波振动焊接装置能够以在气缸41～43内设置位置检测部7这一相对较简单的构成准确地进行上述全体焊接部接触状态的识别。
如上述那样，实施方式2的超声波振动焊接装置作为相互分离的部件而具有气缸41～43和升降用伺服电动机2X，该气缸41～43是执行对超声波焊接用头部61～63赋予作为加压用按压力的按压力F21～F23的加压动作的加压机构，该升降用伺服电动机2X作为执行使超声波焊接用头部61～63一体地下降的多个共同下降动作的下降机构发挥功能。
因此，实施方式2的超声波振动焊接装置能够独立地控制以超声波焊接用头部61～63作为动作对象的下降动作以及加压动作各自的执行。
如此，实施方式2的超声波振动焊接装置与实施方式1相同，能够分别独立地执行下降动作以及加压动作，因此能够在控制部15X的控制下相对较简单地执行以超声波焊接用头部61～63作为动作对象的下降动作以及加压动作，从而进行对焊接对象物的超声波焊接处理。
而且，气缸41～43无需具有使超声波焊接用头部61～63下降的功能，因此能够始终以恒定的按压力F21～F23执行加压动作。因此，能够将按压力F21～F23预先设定成为希望的压力值。因而，气缸41～43无需分别另外设置压力传感器，就能够准确地将按压力F21～F23分别设定为希望的压力值。
而且，实施方式2的超声波振动焊接装置通过采用气缸41～43作为加压机构，能够相对较廉价地构成加压机构。
除此之外，实施方式2的超声波振动焊接装置具有以下的特征。实施方式2中，在将作为升降机构的升降用伺服电动机2X抑制成一个的同时，具有三个气缸41～43作为多个加压机构。气缸41～43与作为多个超声波焊接用头部的超声波焊接用头部61～63相对应地设置。
因而，实施方式2的超声波振动焊接装置通过一个单位的升降用伺服电动机2X所执行的下降动作，能够对三个超声波焊接用头部61～63以及三个气缸41～43共同执行多个共同下降动作。
因此，实施方式2的超声波振动焊接装置能够以不使升降用伺服电动机2X的数量增加的相对较小规模的构成实现具有三个超声波焊接用头部61～63的构成。
以下，详细叙述上述效果。图10是示意地表示具有三个超声波焊接用头部的以往的加压式的超声波振动焊接装置的构造的说明图。图10中记载了XYZ正交坐标系。
如该图所示，在能够沿水平方向(X方向)移动的三头行驶框架91中，在具有XZ平面的侧面上固定有三个升降·加压用伺服电动机821～823。而且，与升降·加压用伺服电动机821～823对应地设置升降·加压用滑动件831～833。
螺纹轴21的上端(+Z方向)安装于升降·加压用伺服电动机82i(i＝1～3中的某一个)，螺纹轴21的下端以经由未图示的螺母连接于升降·加压用滑动件83i的方式安装于升降·加压用滑动件83i。
在这种构成中，若通过升降·加压用伺服电动机82i(i＝1～3中的某一个)的驱动使螺纹轴21向第一旋转方向旋转，则能够进行使升降·加压用滑动件83i向下方(－Z方向)移动的下降动作。
另一方面，若通过升降·加压用伺服电动机82i使螺纹轴21向第二旋转方向(与第一旋转方向相反的旋转方向)旋转，则能够进行使升降·加压用滑动件83i(i＝1～3中的某一个)向上方(+Z方向)移动的上升动作。与升降·加压用滑动件831～833对应地设置有超声波焊接用头部861～863。
在升降·加压用滑动件83i(i＝1～3中的某一个)的下部安装有超声波焊接用头部86i。超声波焊接用头部86i沿头形成方向(Y方向)延伸地形成，在前端部具有超声波焊接部16a。
超声波焊接用头部861～863分别执行从超声波焊接部16a施加超声波振动的超声波振动动作。
另外，升降·加压用滑动件831～833在上部具有压力传感器871～873。作为压力传感器871～873，例如可考虑应变计。压力传感器87i(i＝1～3中的某一个)能够将超声波焊接用头部86i按压焊接对象物的加压用按压力作为测量压力值而检测出。
上述升降·加压用伺服电动机821～823各自的下降动作以及上升动作、和超声波焊接用头部861～863各自的超声波振动动作在未图示的控制部的控制下得以执行。
这种构成的以往的超声波振动焊接装置在控制部的控制下执行以下的步骤11～步骤14。
步骤11：超声波焊接用头部861～863的超声波焊接部16a被配置为位于三个上述焊接对象物的施加部的上方。
步骤12：通过升降·加压用伺服电动机82i(i＝1～3中的某一个)的驱动使螺纹轴21向第一旋转方向旋转，执行使升降·加压用滑动件83i以及超声波焊接用头部86i向下方移动的下降动作。
步骤13：若通过压力传感器87i(i＝1～3中的某一个)，检测出有无超声波焊接用头部86i的超声波焊接部16a接触焊接对象物的施加部的焊接部接触状态，则以使超声波焊接用头部86i的加压用按压力成为希望的压力值的方式控制升降·加压用伺服电动机82i的驱动内容。
步骤14：在确认到升降·加压用伺服电动机821～823的加压用按压力全部达到希望的压力值之后，使超声波焊接用头部861～863分别执行超声波振动动作。
如此，在以往的超声波振动焊接装置中，在设置三个超声波焊接用头部861～863的情况下，需要与超声波焊接用头部861～863对应地设置三个升降·加压用伺服电动机821～823。
另一方面，在实施方式2的超声波振动焊接装置中，分离地设有加压机构(气缸41～43)与升降机构(升降用伺服电动机2X)。
因此，实施方式2的超声波振动焊接装置即使设有三个超声波焊接用头部61～63，也能够构成为如下方式：作为升降机构而抑制成一个单位的升降用伺服电动机2X，作为加压机构，仅使气缸的数量增加。
而且，实施方式2的超声波振动焊接装置由于作为多个超声波焊接用头部而具有三个超声波焊接用头部61～63，因此与具有单一的超声波焊接用头部的实施方式1的超声波振动焊接装置相比，在存在多个焊接对象物的施加部的情况下，能够提早完成对于全部多个施加部的超声波焊接处理。
以下，详细叙述这一点。图8是表示焊接对象物的具体构成的说明图。如该图所示，在玻璃基板31的上表面上沿X方向配置有两个线状的电极33。在两个电极33中设定有作为多个施加部的多个超声波施加区域35。多个超声波施加区域35沿X方向以间隔d35均等地设置。
这里，假设在超声波焊接用头部61～63间的形成间隔d6与多个超声波施加区域35间的间隔d35之间成立“d6＝3·d35”的关系。
在该情况下，在上述步骤S11中，如图8所示，配置成超声波焊接用头部61的超声波焊接部16a位于施加位置P1的上方，超声波焊接用头部62的超声波焊接部16a位于施加位置P2的上方，超声波焊接用头部63的超声波焊接部16a位于施加位置P3的上方。
施加位置P1、P2以及P3是以每三个超声波施加区域35的间隔配置的施加位置，因此施加位置P1～P2、P2～P3间分别成为形成间隔d6。
之后，通过执行上述步骤S12～S14，通过由步骤S11～S14构成的一次超声波焊接处理，能够对三处超声波施加区域35(施加位置P1～P3)进行玻璃基板31与电极33的超声波焊接。
在进行接下来的超声波焊接处理时，驱动升降用伺服电动机2X而进行上升动作，使超声波焊接用头部61～63上升而从全体焊接部接触状态解放。之后，在新执行的步骤S11中，控制驱动部19X而使三头行驶框架11沿+X方向移动间隔d35的量。
于是，如图8所示，配置成超声波焊接用头部61的超声波焊接部16a位于施加位置P11的上方，超声波焊接用头部62的超声波焊接部16a位于施加位置P12的上方，超声波焊接用头部63的超声波焊接部16a位于施加位置P13的上方。
之后，通过执行上述步骤S12～S14，通过由步骤S11～S14构成的第二次的超声波焊接处理，能够对三处超声波施加区域35(施加位置P11～P13)进行玻璃基板31与电极33的超声波焊接。
而且，在进行接下来的超声波焊接处理时，驱动升降用伺服电动机2X而进行上升动作，使超声波焊接用头部61～63上升而从全体焊接部接触状态解放。之后，在新执行的步骤S11中，使三头行驶框架11沿+X方向移动间隔d35的量。
于是，如图8所示，配置成超声波焊接用头部61的超声波焊接部16a位于施加位置P21的上方，超声波焊接用头部62的超声波焊接部16a位于施加位置P22的上方，超声波焊接用头部63的超声波焊接部16a位于施加位置P23的上方。
之后，通过执行上述步骤S12～S14，通过由步骤S11～S14构成的第3次的超声波焊接处理，能够对三处的超声波施加区域35(施加位置P21～P23)进行玻璃基板31与电极33的超声波焊接。
其结果，通过三次的超声波焊接处理，能够对以间隔d35连续地设置的9个位置的超声波施加区域35进行玻璃基板31与电极33的超声波焊接。
如此，实施方式2的超声波振动焊接装置通过将作为升降机构的升降用伺服电动机2X抑制成一个单位的相对较简单且廉价的构成，与实施方式1的超声波振动焊接装置相比，起到实质上能够以三倍的速度执行超声波焊接处理的效果。
其结果，实施方式2的超声波振动焊接装置能够实现对焊接对象物完成所有超声波焊接处理的节拍时间的缩短化。
＜其他＞
虽然详细说明了本发明，但上述说明在所有的方面为例示，本发明并不限定于此。可理解为可不脱离本发明的范围地设想未例示的无数个变形例。
附图标记说明
1 单头行驶框架
2、2X 升降用伺服电动机
3 升降用滑动件
4、41～43 气缸
5、51～53 加压用滑动件
6、61～63 超声波焊接用头部
7 位置检测部
11 三头行驶框架
13 共用升降用滑动件
16 超声波变幅杆
16a 超声波焊接部
17 超声波振子
30 工作台
31 玻璃基板
33 电极

Claims (6)

1.一种超声波振动焊接装置，其中，具备：
工作台(30)，载置焊接对象物(31、33)；
超声波焊接用头部(6、61～63)，执行从超声波焊接部(16a)施加超声波振动的超声波振动动作；
加压机构(4、41～43)，连结于所述超声波焊接用头部，执行对所述超声波焊接用头部朝向所述工作台侧进行加压的加压动作；
下降机构(2、2X)，执行使所述超声波焊接用头部以及所述加压机构共同下降的下降动作；以及
控制部(15)，执行控制动作，所述控制动作控制所述超声波焊接用头部的所述超声波振动动作、所述加压机构的所述加压动作以及所述下降机构的所述下降动作。
2.根据权利要求1所述的超声波振动焊接装置，其中，
所述加压机构包含气缸，所述气缸经由活塞杆连结于所述超声波焊接用头部，
从所述气缸的活塞杆向所述超声波焊接用头部赋予加压用按压力。
3.根据权利要求2所述的超声波振动焊接装置，其中，
通过所述控制部，使得：
所述下降机构以下降用按压力(F1)执行所述下降动作，
所述加压机构以所述加压用按压力(F2、F21～F23)执行所述加压动作，
所述下降用按压力被设定为比所述加压用按压力大，
所述控制部所执行的所述控制动作包含：
(a)所述超声波焊接用头部的所述超声波焊接部被配置为位于所述焊接对象物的施加部的上方的步骤；
(b)使所述加压机构执行所述加压动作的步骤；
(c)使所述下降机构执行所述下降动作的步骤；以及
(d)以所述超声波焊接部接触所述焊接对象物的施加部的焊接部接触状态的识别作为触发，使所述超声波焊接用头部执行所述超声波振动动作的步骤。
4.根据权利要求3所述的超声波振动焊接装置，其中，
所述气缸还具有检测内部的活塞的位置的位置检测部(7)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的超声波振动焊接装置，其中，
所述超声波焊接用头部包含多个超声波焊接用头部(61～63)，
所述加压机构包含与所述多个超声波焊接用头部对应地设置的多个加压机构(41～43)，
所述下降机构(2X)所执行的所述下降动作包含使所述多个超声波焊接用头部以及所述多个加压机构共同下降的多个共同下降动作。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的超声波振动焊接装置，其中，
所述焊接对象物包含：
玻璃基板(31)；以及
电极(33)，配置于所述玻璃基板上。
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