JP2009147288A - 真空内溶接処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも真空チャンバを小型化することが可能な真空内溶接処理装置を提供する。
【解決手段】真空内溶接処理装置１は、真空チャンバ１００と、この真空チャンバ１００内に配設され、ワークを載置してＸ方向に移動可能なキャリア４００と、真空チャンバ１００外に配設されるキャリア駆動手段と、真空チャンバ内に配設されてＹ方向に移動可能な溶接ヘッド３００と、真空チャンバ４００外に配設される溶接ヘッド駆動手段５４０と、溶接ヘッド３００に配設されてＺ方向に相対移動可能なＺ方向可動部材と、Ｚ方向可動部材に保持されてワークを溶接する溶接ローラと、Ｙ方向と平行に真空チャンバ１００内に配設される第１ローラ駆動軸６００と、真空チャンバ１００外に配設される第１ローラ駆動軸駆動手段６２０と、溶接ヘッド３００に配設されて第１ローラ駆動軸６００の動力をＺ方向可動部材のＺ方向移動動力に変換する第１変換手段３６０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空雰囲気中でシーム溶接等の各種処理を行う真空内溶接処理装置に関する。

従来、圧電振動子や半導体素子等の電子部品のパッケージおよびリッドを溶接する手段として、シーム溶接装置が用いられている。このシーム溶接装置は、一対の溶接ローラをパッケージとリッドの接触部に押し付けて転動させながら、パルス状の電圧を印加することによってパッケージとリッドを溶接する。このような電子部品のパッケージのシーム溶接は一般的に窒素ガス雰囲気中で行われていたが、近年では、電子部品の小型化や高精度化に伴ってパッケージ内を真空に保つ必要性が生じており、真空雰囲気中でシーム溶接を行う場合が増加している。

これに対し、真空雰囲気中でシーム溶接等の処理を行う従来の装置では、シーム溶接装置等の処理装置と共に、リッドが載置されたパッケージをマトリクス状に配置するＸ−ＹステージおよびこのＸ−Ｙステージの駆動手段を大型の真空チャンバ内に収容し、真空チャンバ内を真空雰囲気に保った状態で処理を行っていた。

しかしながら、このような大型の真空チャンバを採用した場合、内部を真空雰囲気に保つには非常に高い強度が要求されるため、真空チャンバの外形寸法が非常に大きくなる上に、コストが増大するという問題があった。さらに、モータ等の駆動手段を真空チャンバ内に収容して使用すると発熱を放熱できないという問題があるため、高価な真空仕様を採用しなければならないという問題があった。このため、従来の装置は非常に大型であり、製造コストおよび維持管理コストの非常に高いものとなっていた。

一方、Ｘ−Ｙステージを駆動する駆動手段を真空チャンバの外に配設することで、真空チャンバを小型化することを狙った真空チャンバ内の位置決め機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−５５４３号公報

しかしながら、大きな可動範囲を必要とするＸ−Ｙステージのみならず、その上に、マトリクス状に電子部品を搭載する必要があるため、実際には広い底面積が要求され、真空チャンバを小型化することができないという問題があった。特に、Ｘ−Ｙステージと係合してＸ方向に移動させるための別の可動部材をＸ−Ｙステージに併設する必要があるため、一層広い底面積を必要とするという問題があった。

また、Ｘ−Ｙステージを用いる場合は、キャリアを真空チャンバ内のＸ−Ｙステージ上に搬入した後、このキャリアをＸ方向とＹ方向の双方の基準位置（ゼロ点）に位置決めしてから溶接を開始する必要があるため、準備時間が長くなるという問題があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、従来よりも真空チャンバを小型化することが可能で、且つ溶接効率の良い真空内溶接処理装置を提供しようとするものである。

本発明者らの鋭意研究により、上記目的は以下の手段によって達成されるものである。

（１）自身の内部を真空雰囲気に保つ真空チャンバと、前記真空チャンバ内に配設され、ワークを載置してＸ方向に移動可能なキャリアと、前記真空チャンバ外に配設されて前記キャリアを移動させるキャリア駆動手段と、前記真空チャンバ内に配設されて前記Ｘ方向とは直角なＹ方向に移動可能な溶接ヘッドと、前記真空チャンバ外に配設されて前記溶接ヘッドを移動させる溶接ヘッド駆動手段と、前記溶接ヘッドに配設されて前記Ｘ方向および前記Ｙ方向と直角なＺ方向に相対移動可能なＺ方向可動部材と、前記Ｚ方向可動部材に保持されて前記ワークを溶接する溶接ローラと、前記Ｙ方向と平行に前記真空チャンバ内に配設される第１ローラ駆動軸と、前記真空チャンバ外に配設されて前記第１ローラ駆動軸を駆動する第１ローラ駆動軸駆動手段と、前記溶接ヘッドに配設されて前記第１ローラ駆動軸の動力を前記Ｚ方向可動部材のＺ方向移動動力に変換する第１変換手段と、を備えることを特徴とする、真空内溶接処理装置。

（２）前記Ｚ方向可動部材を前記ワークに向けて付勢する付勢手段をさらに備え、前記Ｚ方向可動部材は、前記付勢手段の付勢力によって前記第１変換手段と接続されることを特徴とする、上記（１）に記載の真空内溶接処理装置。

（３）前記Ｚ方向可動部材は、前記ワークからの反発力を前記付勢手段によって吸収可能な自由度を持って前記第１変換手段に接続されていることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の真空内溶接処理装置。

（４）前記第１変換手段は、前記第１ローラ駆動軸と共に回転するカムであることを特徴とする、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の真空内溶接処理装置。

（５）前記溶接ローラは、前記溶接ヘッド上において前記Ｚ方向に加えて前記Ｙ方向に相対移動可能とされ、さらに、前記Ｙ方向と平行に前記真空チャンバ内に配設される第２ローラ駆動軸と、前記真空チャンバ外に配設されて前記第２ローラ駆動軸を駆動する第２ローラ駆動軸駆動手段と、前記溶接ヘッドに配設されて前記第２ローラ駆動軸の動力を前記溶接ローラのＹ方向移動動力に変換する第２変換手段と、を備えることを特徴とする、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の真空内溶接処理装置。

（６）前記溶接ヘッドに配設されて前記Ｙ方向に相対移動可能なＹ方向可動部材をさらに備え、前記溶接ローラは、前記Ｙ方向可動部材に保持されていることを特徴とする、上記（５）に記載の真空内溶接処理装置。

（７）前記溶接ローラは、前記溶接ヘッドに２つ配設され、前記第２変換手段は、前記第２ローラ駆動軸の動力によって２つの前記溶接ローラ間の距離を変化させることを特徴とする、上記（５）または（６）に記載の真空内溶接処理装置。

（８）２つの前記溶接ローラ間の距離を変更することで、溶接ローラの前記ワークと接触する部分を変更することを特徴とする、上記（７）に記載の真空内溶接処理装置。

（９）前記第２変換手段は、前記第２ローラ駆動軸と共に回転するカムであることを特徴とする、上記（５）乃至（８）のいずれかに記載の真空内溶接処理装置。

（１０）前記ワークがＸ方向の一側から前記キャリアに載置され、溶接処理された後にＸ方向の他側から搬出されるように構成されることを特徴とする、上記（１）乃至（９）のいずれかに記載の真空内溶接処理装置。

本発明に係る真空内溶接処理装置によれば、真空チャンバを小型化し、コストを削減できるという優れた効果を奏し得る。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。なお、以下の説明では、図に示したＸ、Ｙ、Ｚ軸を基準として方向を説明する。図のＸ軸方向は本発明に係るＸ方向であり、Ｙ軸方向は本発明に係るＹ方向であり、Ｚ軸方向は本発明に係るＺ方向であるが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は本発明の実施の形態に係る真空内溶接処理装置１の正面図であり、図２は真空内溶接処理装置１の平面図であり、図３は真空内溶接処理装置１の左側面図である。なお、図１〜３では、真空チャンバ１００の内部を断面で示している。これらの図に示されるように、真空内溶接処理装置１は、内部を真空雰囲気に保つことが可能な箱状の真空チャンバ１００と、一対のシーム溶接ローラユニット２００を備える溶接ヘッド３００と、ワーク１０が載置されるキャリア４００を備えている。

シーム溶接ローラユニット２００は、回転するローラ状の溶接電極（これを溶接ローラという）を備え、シーム溶接を行うものである。従って、本実施形態に係る真空内溶接処理装置１は、真空雰囲気中で電子部品パッケージ等をシーム溶接する装置となっている。

溶接ヘッド３００は、一対のシーム溶接ローラユニット２００をＺ軸方向に移動可能且つ着脱可能に保持するものである。さらに、溶接ヘッド３００は、一対のシーム溶接ローラユニット２００のＹ軸方向の間隔を変更可能に構成されている。溶接ヘッド３００の構造の詳細については後述する。

溶接ヘッド３００は、真空チャンバ１００内部に形成された梁１１０の側面に、Ｙ軸方向に直線移動可能に配設されている。具体的には、梁１１０の側面には、Ｙ軸方向に沿って互いに平行に配設された２本のガイドレール５００が配設されており、この２本のガイドレール５００には、これに沿って直線移動する２つのスライダ５１０がそれぞれ組み合わされている。溶接ヘッド３００は、この計４つのスライダ５１０に固定されており、スライダ５１０と共にガイドレール５００に沿ってＹ軸方向に直線移動可能となっている。

さらに、２本のガイドレール５００の間には、外周面におねじが形成された溶接ヘッド駆動軸５２０がガイドレール５００と平行に配設されている。溶接ヘッド駆動軸５２０は、真空チャンバ１００の対向する側壁に配設された軸受５２２、５２４によって回転可能に支持されている。そして、溶接ヘッド駆動軸５２０の一端は、真空チャンバ１００の側壁を貫通して外部に露出すると共に、真空チャンバ１００外部に配設された溶接ヘッド駆動手段５４０に接続されている。貫通部分の軸受５２４では、溶接ヘッド駆動軸５２０と真空チャンバ１００の間が磁性流体シール等によりシールされている。このため、外部の溶接ヘッド駆動手段５４０による駆動で溶接ヘッド駆動軸５２０を回転させながらも、真空チャンバ１００内を略真空に保つことが可能となっている。溶接ヘッド駆動手段５４０は、本実施形態ではステッピングモータである。

溶接ヘッド３００には、溶接ヘッド駆動軸５２０と螺合するナット５３０が配設されている。なお、このナット５３０は螺合部分にボールを備えたいわゆるボールねじとなっており、摺動抵抗を低減している。従って、溶接ヘッド３００は、溶接ヘッド駆動手段５４０に駆動される溶接ヘッド駆動軸５２０の回転に伴って、ナット５３０と共にＹ軸方向に直線移動する

また、溶接ヘッド３００には、真空チャンバ１００内にＹ軸方向に沿って配設された第１ローラ駆動軸６００および第２ローラ駆動軸６１０が貫通して接続されている。この第１ローラ駆動軸６００および第２ローラ駆動軸６１０は、スプライン軸であり、互いに平行にＸ軸方向に並べて配設されている。そして、第１ローラ駆動軸６００および第２ローラ駆動軸６１０は、真空チャンバ１００の一方の側壁に配設された軸受６０２および軸受６１２、ならびに他方の側壁に配設された軸受６０４および軸受６１４によって回転可能にそれぞれ支持されている。第１ローラ駆動軸６００および第２ローラ駆動軸６１０の一端は、真空チャンバ１００の側壁を貫通して外部にそれぞれ露出しており、真空チャンバ１００外部に配設された第１ローラ駆動軸駆動手段６２０および第２ローラ駆動軸駆動手段６３０にそれぞれ接続されている。貫通部分の軸受６０４および軸受６１４には、溶接ヘッド駆動軸５２０と同様に、磁性流体シール等がそれぞれ設けられている。第１ローラ駆動軸駆動手段６２０および第２ローラ駆動軸駆動手段６３０は、本実施形態ではステッピングモータである。

この第１ローラ駆動軸６００および第２ローラ駆動軸６１０は、溶接ヘッド３００が備える第１変換手段３６０および第２変換手段３７０（詳細は後述する）にそれぞれ接続されている。これらの第１変換手段３６０および第２変換手段３７０は、スプラインとなる第１ローラ駆動軸６００および第２ローラ駆動軸６１０により回転力が伝達されると共に、各軸に沿ってスライド可能となっている。

キャリア４００は、真空チャンバ１００内部の底面に、Ｘ軸方向に直線移動可能に配設されている。真空チャンバ１００の底面には、Ｘ軸方向に沿って互いに平行に配設された２本のガイドレール７００が配設されており、この２本のガイドレール７００には、ガイドレール７００に沿って直線移動する２つのスライダ７１０がそれぞれ組み合わされている。そして、キャリア４００は、この計４つのスライダ７１０に搭載されており、スライダ７１０と共にガイドレール７００に沿ってＸ軸方向に直線移動可能となっている。

２本のガイドレール７００の間には、外周面におねじが形成されたキャリア駆動軸７２０がガイドレール７００と平行に配設されている。このキャリア駆動軸７２０の一端は、真空チャンバ１００の側壁を貫通して外部に露出すると共に、真空チャンバ１００外部に配設されたキャリア駆動手段７４０に接続されている。そして、キャリア４００の下面には、キャリア駆動軸７２０と螺合するナット７３０が配設されている。従って、キャリア４００は、キャリア駆動手段７４０に駆動されるキャリア駆動軸７２０の回転に伴って、ナット７３０と共にＸ軸方向に直線移動する。

キャリア駆動軸７２０は、真空チャンバ１００の底面に配設された軸受７２２、および側壁の底部に配設された軸受７２４によって回転可能に支持されている。貫通部分の軸受７２４には、溶接ヘッド駆動軸５２０と同様に、磁性流体シール等が設けられている。キャリア駆動手段７４０は、本実施形態ではステッピングモータである。

キャリア４００の上面には、Ｘ軸およびＹ軸方向のマトリクス状に複数のワーク１０を保持したワークトレイ４１０が載置されている。ワークトレイ４１０は、複数のワーク１０を保持した状態で前工程から真空チャンバ１００内に搬送され、キャリア４００上に載置される。また、キャリア４００のＹ軸方向の一端には、交換用シーム溶接ローラユニット２０１を保持する交換テーブル４２０が設けられている。交換テーブル４２０の上面には、複数の保持台４３０が配設されており、交換用シーム溶接ローラユニット２０１は、対になった状態でこの保持台４３０上に載置される。つまり、この交換用シーム溶接ローラユニット２０１も、キャリア駆動軸７２０によってＸ方向に移動可能となっている。

この真空内溶接処理装置１では、キャリア４００をＸ軸方向に移動させると共に、溶接ヘッド３００をＹ軸方向に移動させることで、ワークトレイ４１０上にマトリクス状に配列された任意のワーク１０の上に一対のシーム溶接ローラユニット２００を配置することが可能となっている。また、真空内溶接処理装置１は、キャリア４００をＸ軸方向に移動させると共に、溶接ローラ３００をＹ軸方向に移動させることで、交換テーブル４２０上の任意の保持台４３０の上において、シーム溶接ローラユニット２００を開放したり、新たな交換用シーム溶接ローラユニット２０１を保持したりすることが可能となっている。これにより、真空内溶接処理装置１は、ワークトレイ４１０上の全てのワーク１０を自動的に処理（シーム溶接）することが可能であると共に、摩耗等によって交換頻度の高いシーム溶接ローラユニット２００を、真空チャンバ１００内で自動交換することが可能となっている。

次に、真空内溶接処理装置１によるシーム溶接の手順について説明する。

図４（ａ）は真空内溶接処理装置１によるシーム溶接の様子を拡大して示した正面図であり、同図（ｂ）は真空内溶接処理装置１によるシーム溶接の様子を拡大して示した左側面図である。これらの図に示されるように、シーム溶接ローラユニット２００は、溶接電極である溶接ローラ２１０をハウジング２２０に回転可能に保持したものである。ワーク１０は、パッケージ１２の上にリッド１４が載置または仮付けされた状態で、ワークトレイ４１０に形成された複数の窪み４１２内に収容されている。

まず、溶接ヘッド３００をＹ方向、キャリア４００をＸ方向に移動させて、所定の位置のワーク１０の直上に一対のシーム溶接ローラユニット２００を配置する。そして、図４（ａ）に示されるように、溶接ヘッド３００は、１対のシーム溶接ローラユニット２００を下降（Ｚ軸方向に移動）させて、所定の圧力で溶接ローラ２１０をリッド１４の対向する２つの端縁に接触させる。次に、溶接ローラ２１０にパルス状の電圧を印加すると共に、同図（ｂ）に示されるように、キャリア４００をＸ軸方向に移動させる。キャリア４００の移動に伴って溶接ローラ２１０は転動しながらリッド１４の端縁に沿って相対的に移動する。これにより、リッド１４の対向する２つの端縁に沿って、リッド１４とパッケージ１２が溶接される。キャリア４００はそのまま移動を続け、Ｘ軸方向に並んだワーク１０が連続的に溶接される。

Ｘ軸方向の一列のワーク１０の溶接が全て完了した場合には、溶接ヘッド３００は、一対のシーム溶接ローラユニット２００を上昇（Ｚ軸方向に移動）させると共にＹ軸方向に移動して、隣の列のワーク１０の直上に一対のシーム溶接ローラユニット２００を配置する。そして、上記同様にこのＸ軸方向の一列のワーク１０の溶接を連続的に行う。これを繰り返すことにより、ワークトレイ４１０上に保持された全てのワーク１０のＸ軸方向端縁が溶接される。なお、ワーク１０のＹ軸方向端縁を溶接する場合は、Ｘ‐Ｙ方向が９０度異なる同構造の真空内溶接処理装置にワークトレイ４１０を搬入して溶接を行ったり、一旦、ワークトレイ４１０を取り出して９０度回転させてから、再びこの真空内溶接処理装置１に搬入して溶接を行ったりすればよい。また、真空チャンバ１００内においてキャリア４００を９０度回転させる構造にすることも好ましい。

次に、溶接ヘッド３００の構造について詳細に説明する。

図５は溶接ヘッド３００の一部を断面にした正面図であり、図６は溶接ヘッド３００の一部を断面にした平面図であり、図７は溶接ヘッド３００の一部を断面にした左側面図である。

これらの図に示されるように、溶接ヘッド３００は、背面にスライダ５１０およびナット５３０が固定されるフレーム３０２と、フレーム３０２の正面下側に、Ｙ軸方向に相対移動可能に配設される２つのＹ方向可動部材３２０と、２つのＹ方向可動部材３２０の正面のそれぞれに対してＺ軸方向に相対移動可能なＺ方向可動部材３１０を備えている。Ｚ方向可動部材３１０の上部には、Ｚ方向可動部材３１０を移動させるための接続部材３３０が接続されている。また、Ｚ方向可動部材３１０の下部には、シーム溶接ローラユニット２００を着脱可能に保持する保持手段３４０が配設されている。

溶接ヘッド３００は、さらに、保持手段３４０によるシーム溶接ローラユニット２００の保持／開放を切り替えるための着脱切替部材３５０を、２つのＹ方向可動部材３２０の間に備えている。また、２つのＺ方向可動部材３１０をそれぞれＺ軸方向に移動させるための２つの第１変換手段３６０と、２つのＹ方向可動部材３２０をそれぞれＹ軸方向に移動させるための２つの第２変換手段３６０と、着脱切替部材３５０をＺ軸方向に移動させるための第３変換手段３８０をフレーム３０２の上部に備えている。なお、一部は既に述べたが、第１変換手段３６０は、スプラインとなる第１ローラ駆動軸６００に係合され、第２変換手段３７０はスプラインとなる第２ローラ駆動軸６１０に係合され、第３変換手段３８０は第２ローラ駆動軸６１０と係合するようになっている。

フレーム３０２は、板状の部材の上部に箱状の部材を接続したような形状となっており、箱状の上部の内部に第１変換手段３６０、第２変換手段３７０および第３変換手段３８０を収容している。

Ｙ方向可動部材３２０は、フレーム３０２の下部正面にＹ軸方向に沿って配設された２つのガイドレール３０４、およびガイドレール３０４に沿って直線移動する２つのスライダ３０６を介して、フレーム３０２に配設されている。２つのＹ方向可動部材３２０は、移動方向であるＹ軸方向に並べて配設されており、それぞれが互いに逆方向に移動することで両者の間の距離が拡大または縮小されるようになっている。Ｙ方向可動部材３２０の上端には、第２変換手段３７０の下部に接続されるカムフォロワ３２６が突設されている。このカムフォロワ３２６の先端にはローラ（図示省略）が設けられている。

Ｚ方向可動部材３１０は、Ｙ方向可動部材３２０の正面にＺ軸方向に沿って配設されたガイドレール３２２、およびガイドレール３２２に沿って直線移動する２つのスライダ３２４を介して、Ｙ方向可動部材３２０上に配設されている。Ｚ方向可動部材３１０の正面上部には、接続部材３３０と接続する受板３１２が設けられている。

接続部材３３０は、Ｚ方向可動部材３１０と第１変換手段３６０を接続する側面視がコの字状の部材であり、フレーム３０２にＺ軸方向に移動可能に配設されている。接続部材３３０上側の端部には第１変換手段３６０の上面に当接する上ローラ３３２が設けられている。また、接続部材３３０の下側の端部には、受板３１２の下面に当接する下ローラ３３４が設けられている。２つの接続部材３３０は、フレーム３０２の箱状部分の正面側の内側面にＺ軸方向に沿って配設されたガイドレール３３６、およびガイドレール３３６に沿って直線移動する２つのスライダ３３８を介してそれぞれ配設されている。

本実施形態では、図示しない付勢手段によりＺ方向可動部材３１０を下方に向けて付勢している。これにより、下ローラ３３４は、常に受板３１２から下方に向けて押圧された状態となっている。そして、上ローラ３３２は、この受板３１２からの押圧力によって第１変換手段３６０の上面に押圧されている。このように、付勢手段によりＺ方向可動部材３１０を下方に向けて付勢することによって、受板３１２と下ローラ３３４の接触および第１変換手段３６０と上ローラ３３２の接触を安定させることができる。さらに、ワーク１０に対する溶接ローラ２１０の押圧力を所定の値に安定させることができる。

なお、詳細は後述するが、この第１変換手段３６０はカムになっており、第１ローラ駆動軸６００と共に回転する。このカムの回転によって、接続部材３３０は上下動し、この接続部材３３０の上下動によってＺ方向可動部材３１０が上昇・下降するようになっている。

保持手段３４０は、固定部材３４２と開閉部材３４４からなり、この両者でシーム溶接ローラユニット２００のハウジング２２０を挟持するように構成されている。開閉部材３４４は、回動ピン３４６を介して固定部材３４２の背面に回動可能に配設されている。また、開閉部材３４４は、バネ等の付勢手段（図示省略）によってシーム溶接ローラユニット２００を挟持する方向（閉じる方向）に付勢されている。すなわち、保持手段３４０は、付勢手段による付勢力によってシーム溶接ローラユニット２００を挟持する構造となっている。

開閉部材３４４は上方に向けて突設されたレバー３４８を備えており、このレバー３４８の先端にはローラ３４９が設けられている。着脱切替部材３５０は、このレバー３４８のローラ３４９を所定の方向に向けて押圧することで、付勢手段の付勢力に抗して開閉部材３４４を開く方向に回動させ、シーム溶接ローラユニット２００を保持手段３４０から解放するように構成されている。なお、着脱切替部材３５０の詳細、および保持手段３４０からのシーム溶接ローラユニット２００の解放の詳細については後述する。

シーム溶接ローラユニット２００のハウジング２２０の外周面には、周方向に沿って位置決め溝２２２が形成されている。そして、保持手段３４０の固定部材３４２および開閉部材３４４の位置決め溝２２２に対応する位置には、位置決め突起（図示省略）が突設されている。この位置決め突起をハウジング２２０の位置決め溝２２２に収容させることで、シーム溶接ローラユニット２００のＹ軸方向の位置決めが行われる。

第１変換手段３６０は、回転中心から外周面までの距離が連続的に変化する形状のカムであり（図７参照）、フレーム３０２の上部に回転可能に２個配設されている。２つの第１変換手段３６０は、回転軸をＹ軸方向と平行にして直列に配設されると共に、２つの第１変換手段３６０の回転中心には、スプライン軸となる第１ローラ駆動軸６００がそれぞれ貫通されている。この第１変換手段３６０は、第１ローラ駆動軸６００のスプライン溝と噛み合うボールをそれぞれ保持している。すなわち、第１変換手段３６０は、ボールスプライン機構により第１ローラ駆動軸６００と共に回転し、更に、第１ローラ駆動軸６００に沿ってＹ軸方向に移動可能となっている。この第１変換手段３６０の回転によって、接続部材３３０およびＺ方向可動部材３１０が上下動するようになっている。本実施形態では、第１変換手段３６０のカムにおいて、シーム溶接ローラユニット２００を溶接可能な状態までに下降させる状態を「溶接実行領域」、シーム溶接ローラユニット２００を溶接可能な状態までに上昇させる状態を「溶接不実行領域」と定義している。

第２変換手段３７０は、Ｙ方向可動部材３２０のカムフォロワ３２６のローラが収容される誘導溝３７２が外周面に形成された円筒状のカムである（図６参照）。２つの第２変換手段３７０は、正面から見て第１変換手段３６０の後方に回転軸をＹ軸方向と平行にして直列に配設される。この第２変換手段３７０の回転中心には第２ローラ駆動軸６１０がそれぞれ貫通されている。２つの第２変換手段３７０は、第１変換手段３６０と同様に、ボールスプライン機構により第２ローラ駆動軸６１０と共に回転し、且つ、溶接ヘッド３００と共に第２ローラ駆動軸６１０に沿ってＹ軸方向に移動可能となっている。誘導溝３７２は、スパイラル状に形成されたＹ方向誘導領域３７２Ａ、および、非スパイラル状で円周方向に形成されたＹ方向静止領域３７２Ｂから構成されている。この誘導溝３７２は、正面から見て左右対称となるように２つの第２変換手段３７０にそれぞれ形成されている。従って、カムフォロア３２５のローラが、誘導溝３７２のＹ方向誘導領域３７２Ａ内を移動すると、Ｙ方向可動部材３２０がＹ方向にスライドする。一方、カムフォロア３２５のローラが、誘導溝３７２のＹ方向静止領域３７２Ｂ内を移動すると、第２変換手段３７０の回転にかかわらず、Ｙ方向可動部材３２０のスライドが停止するようになっている。

第３変換手段３８０は、回転中心からの距離が連続的に変化する凸部３８２および回転中心からの距離が一定に形成された平滑部３８４からなる外周面を備えるカムである。詳細は後述するが、この凸部３８２および平滑部３８４の回転に伴って着脱切替部材３５０が上下動し、シーム溶接ローラユニット２００を挟持する保持手段３４０を開閉させる。なお、本実施形態では、凸部３８２は、保持手段３４０を開放させる開放領域として機能し、平滑部３８４は、保持手段３４０を閉じる保持領域として機能する。第３変換手段３７０は、回転軸をＹ軸方向と平行にして２つの第２変換手段３７０の間に直列に配設されると共に、回転中心には第２ローラ駆動軸６１０が貫通されている。この第３変換手段３８０は、ボールスプライン機構により第２ローラ駆動軸６１０と共に回転し、第２ローラ駆動軸６１０に沿ってＹ軸方向に移動可能となっている。なお、凸部３８２（開放領域）はＹ方向静止領域３７２Ｂに対応し、平滑部３８４（保持領域）は第２変換手段３７０のＹ方向誘導領域３７２Ａに対応する位置にそれぞれ設けられている。

次に、Ｙ方向可動部材３２０の移動について説明する。

図８（ａ）および（ｂ）は、Ｙ方向可動部材３２０の移動の様子を示した正面図である。なお、これらの図では、一部を断面にすると共に、一部の部材を切り欠いて示している。

図８（ａ）は、２つのＹ方向可動部材３２０が互いに最も近接した位置にある状態を示している。そして、この状態から、第２ローラ駆動軸駆動手段６３０により第２ローラ駆動軸６１０を回転駆動して左側方から見て時計回りに第２変換手段３７０を回転させると、誘導溝３７２のＹ方向誘導領域３７２Ａによってカムフォロワ３２６が誘導され、２つのＹ方向可動部材３２０は互いに離隔する方向にＹ軸方向に移動する。

なお、図８（ａ）の状態から、左側方から見て反時計回りに第２変換手段３７０を回転させた場合には、カムフォロワ３２６がＹ方向静止領域３７２Ｂ内に進入するため、２つのＹ方向可動部材３２０はＹ軸方向に移動することはなく、互いに最も近接した位置を維持する。

カムフォロワ３２６が誘導溝３７２のＹ方向誘導領域３７２Ａ内にある場合には、図８（ｂ）に示されるように、左側方から見て時計回りに第２変換手段３７０を回転させることにより、２つのＹ方向可動部材３２０は互いに離隔する方向に移動し、左側方から見て反時計回りに第２変換手段３７０を回転させることにより、２つのＹ方向可動部材３２０は互いに近接する方向に移動する。２つの第２変換手段３７０は、互いに対称な形状であり、同一の方向に同一の角度だけ回転するため、２つのＹ方向可動部材３２０は、互いに逆方向に同一の距離を移動することとなる。これにより、一対の溶接ローラ２１０の間隔を、ワーク１０となる電子部品のサイズに合わせることが可能となっている。

また、一対の溶接ローラ２１０の間隔を変更することによって、溶接ローラ２１０側面のワーク１０と接触する部分、すなわち溶接部分を変更することが可能となる。溶接ローラ２１０側面の溶接部分は、溶接時に作用する荷重と発熱が繰り返されることによって消耗するが、例えば所定の周期で一対の溶接ローラ２１０の間隔を変更し、溶接部分の位置を変更することで、溶接ローラ２１０の寿命を延長することができる。すなわち、溶接ローラ２１０側面の同一部分を連続して溶接に使用しないことにより、溶接ローラ２１０側面の磨耗量を減少させると共に、溶接ローラ２１０側面が局部的に磨耗するのを防ぐことができる。また、溶接ローラ２１０の側面に異常が発生した際に、溶接ローラユニット２００を交換しなくとも、一対の溶接ローラ２１０の間隔を変更して溶接部分を変更するだけで溶接作業を継続することができる場合がある。

Ｙ方向可動部材３２０がＹ軸方向に移動するのに伴い、その上に設置されているＺ方向可動部材３１０、保持手段３４０およびシーム溶接ローラユニット２００もＹ軸方向に移動することとなる。Ｚ方向可動部材３１０の受板３１２はＹ方向可動部材３２０の移動距離に応じたＹ軸方向の幅を備えているため、Ｙ方向可動部材３２０と共にＺ方向可動部材３１０がＹ軸方向の位置を変えても、接続部３３０の下ローラ３３４と受板３１２の接触は保たれる。また、受板３１２の移動に伴って、下ローラ３３４が転動するため、Ｙ方向可動部材３２０およびＺ方向可動部材３１０のＹ軸方向の移動が妨げられるようなことはない。

このように、本実施形態では、第２ローラ駆動軸駆動手段６３０により第２変換手段３７０を回転させてＹ方向可動部材３２０を移動させることによって、一対の溶接ローラ２１０の間の距離を任意に設定することが可能となっている。このようにすることで、本実施形態では様々な寸法のワーク１０のシーム溶接に対応することが可能となっている。

次に、Ｚ方向可動部材３１０の移動について説明する。

図９（ａ）および（ｂ）は、Ｚ方向可動部材３１０の移動の様子を示した左側面図である。なお、これらの図では一部を断面にして示している。

図９（ａ）は、Ｚ方向可動部材３１０を最も上昇させた状態を示している。すなわち、接続部材３３０の上ローラ３３２は、第１変換手段３６０の回転中心から最も離れた外周面（溶接不実行領域）上に当接している。そして、この状態から、第１ローラ駆動軸駆動手段６２０により第１ローラ駆動軸６００を回転駆動して同図における時計回りに第１変換手段３６０を回転させると、上ローラ３３２は第１変換手段３６０の回転に伴って転動すると共に、第１変換手段３６０の接触面の回転中心からの距離の減少（溶接実行領域への移行）に伴って下降する。すなわち、接続部材３３０は下降し、これに伴って、Ｚ方向可動部材３１０、保持手段３４０およびシーム溶接ローラユニット２００も下降し、ワーク１０に接触して溶接可能な状態となる。

図９（ｂ）に示されるように、同図における時計回りに第１変換手段３６０を回転させることにより、Ｚ方向可動部材３１０は下降し、同図における反時計回りに第１変換手段３６０を回転させることにより、Ｚ方向可動部材３１０は上昇する。２つの第１変換手段３６０は、同一形状であり、同一の方向に同一の角度だけ回転するため、２つのＺ方向可動部材３１０は、同一の方向に同一の距離を移動することとなる。

このように、本実施形態では、第１ローラ駆動軸駆動手段６２０により第１変換手段３６０を回転させてＺ方向可動部材３１０を移動させることによって、シーム溶接ローラユニット２００を上昇または下降させることが可能となっている。このようにすることで、シーム溶接ローラユニット２００を下降させてワーク１０を処理（シーム溶接）すると共に、溶接ヘッド３００またはキャリア４００を移動させる場合には、シーム溶接ローラユニット２００を上昇させて退避させることができる。

なお、Ｚ方向可動部材３１０は、受板３１２を介して、接続部材３３０の下ローラ３３４の上にひっかけられた状態となるため、このＺ方向可動部材３１０はシーム溶接中に上方に逃げることが可能となっている。このため、本実施形態では、シーム溶接ローラユニット２００が、シーム溶接中にワーク１０に対して必要以上の押圧力を加えることがないようになっている。また、一対のシーム溶接ローラユニット２００は、それぞれ個別に上方に逃げることができるため、例えばワーク１０が傾いているような場合であっても、一対の溶接ローラ２１０による押圧力を略均等にすることが可能となっている。

次に着脱切替部材３５０の詳細および保持手段３４０からのシーム溶接ローラユニット２００の解放について説明する。

図１０（ａ）および（ｂ）は、保持手段３４０からシーム溶接ローラユニット２００を解放する様子を示した左側面図である。なお、これらの図では、一部を断面にすると共に、同図において着脱切替部材３５０の手前にある部材を省略して示している。

これらの図に示されるように、着脱切替部材３５０は、フレーム３０２の正面下部にＺ軸方向に沿って配設されたガイドレール３０８、およびガイドレール３０８に沿って直線移動する２つのスライダ３０９を介して、Ｚ軸方向に移動可能に配設されている。着脱切替部材３５０の上端は正面側（図の右側）にオフセットされると共に、揺動レバー３５２に接続されている。着脱切替部材３５０の下端は、正面から見て左右２つに分かれており、略同時に２つの保持手段３４０のレバー３４８先端のローラ３４９を上方から押圧可能に構成されている（図５参照）。また、着脱切替部材３５０の２つの下端には、ローラ３４９と接触する押圧斜面３５０Ａがそれぞれ形成されている。

図１０（ａ）および（ｂ）に示されるように、揺動レバー３５２は、背面側（図の左側）の端部に接続された揺動軸３５４を介して、第３変換手段３８０の下方のフレーム３０２に配設されており、揺動軸３５４を中心に揺動可能となっている。そして、揺動レバー３５２の正面側（図の右側）の端部は、長孔に挿通されたピン３５６を介して着脱切替部材３５０の上端に接続されている。また、揺動レバー３５２は、第３変換手段３８０の下面に対向する位置に、第３変換手段３８０と当接するローラ３５８を備えている。着脱切替部材３５０は、図示しない付勢手段によって上方に向けて付勢されているため、ローラ３５８は、常に第３変換手段３８０の下面に押圧されている。

図１０（ａ）は、第２変換手段３７０のＹ方向誘導領域３７２Ａ内において、２つのＹ方向可動部材３２０を最も近接させた状態（即ちＹ方向誘導領域３７２ＡとＹ方向静止領域３７２Ｂの境界にある状態）を示しており、この状態では、ローラ３５８は、第３変換手段３８０の平滑部３８４（保持領域）と凸部３８２（開放領域）の境界付近に当接した状態となっている。そして、この状態から更に第２ローラ駆動軸駆動手段６３０により第２ローラ駆動軸６１０を回転駆動して、同図における反時計回りに第３変換手段３８０を回転させると、ローラ３５８は凸部３８２（開放領域）側と当接するようになり、凸部３８２の突出量に応じて押し下げられることとなる。これにより、揺動レバー３５２が揺動し、着脱切替部材３５０を下方に向けて移動させる。

このように、第３変換手段３８０を更に回転させると第２変換手段３７０も同時に回転することとなる。しかし、Ｙ方向可動部材３２０のカムフォロワ３２６はＹ方向静止領域３７２Ｂ内に進入するため、Ｙ方向可動部材３２０がＹ軸方向に移動することはない。一方、Ｙ方向可動部材３２０を移動させるために図１０（ｂ）の状態から同図における時計回りに第３変換手段３８０と第２変換手段３７０を回転させた場合、揺動レバー３５２のローラ３５８は平滑部３８４（保持領域）と接触する状態となり、着脱切替部材３５０が下方へ移動することはない。すなわち、本実施形態では、着脱切替部材３５０が移動可能な状態ではＹ方向可動部材３２０は移動せず、Ｙ方向可動部材３２０が移動可能な状態では着脱切替部材３５０は移動しないようになっている。

図１０（ｂ）に示されるように、着脱切替部材３５０が下方へ移動すると、先端の押圧斜面３５０Ａが、保持手段３４０のレバー３４８先端のローラ３４９を正面側（図の右側）に向けて押圧し、開閉部材３４４を固定部材３４２から開くように移動させる。これにより、シーム溶接ローラユニット２００は、保持手段３４０による挟持から解放され、落下することとなる。

さらに、開閉部材３４４を開いた状態で、交換用シーム溶接ローラユニット２０１を固定部材３４２と開閉部材３４４の間に設置し、第２ローラ駆動軸駆動手段６３０により第３変換手段３８０を図１０における時計回りに回転させて着脱切替部材３５０を上方に移動させることによって、交換用シーム溶接ローラユニット２０１を保持手段に挟持させることができる。

このように、本実施形態では、第２ローラ駆動軸駆動手段６３０により第３変換手段３８０を回転させて着脱切替部材３５０を移動させることによって、シーム溶接ローラユニット２００を自動的に交換することが可能となっている。特に、交換時における一対のシーム溶接ローラユニット２０１の間隔は、第２変換手段３７０のＹ方向静止領域３７２Ｂの間隔によって常に一定となるため、安定した交換作業を実現できる。

シーム溶接ローラユニット２００の自動交換の手順を詳細に説明すると、以下の通りになる。まず、溶接ヘッド３００およびキャリア４００をそれぞれ移動させて、保持手段３４０が挟持しているシーム溶接ローラユニット２００を交換テーブル４２０の上面に載置された空の保持台４３０に対向させる。そして、Ｚ方向可動部材３１０を下降させてシーム溶接ローラユニット２００を保持台４３０に近づけた上で、着脱切替部材３５０を下降させて保持手段３４０からシーム溶接ローラユニット２００を解放して保持台４３０上に載置する。次に、Ｚ方向可動部材３１０を上昇させると共に溶接ヘッド３００およびキャリア４００を移動させて、保持手段３４０を交換テーブル４２０の保持台４３０上に載置された交換用シーム溶接ローラユニット２０１に対向させる。そして、Ｚ方向可動部材３１０を下降させて、交換用シーム溶接ローラユニット２０１を保持手段３４０の固定部材３４２と開閉部材３４４の間に位置させた上で、着脱切替部材３５０を上昇させて交換用シーム溶接ローラユニット２０１を保持手段３４０に挟持させる。

以上説明したように、本実施形態にかかる真空内溶接処理装置１では、真空チャンバ１００内にＸ軸方向に移動するキャリア４００およびＹ軸方向に移動する溶接ヘッド３００を配設すると共に、溶接ヘッド駆動手段５４０およびキャリア駆動手段７４０を真空チャンバ１００外に配設している。さらに、シーム溶接ローラユニット２００と共にＺ軸方向に移動するＺ方向可動部材３１０およびＺ方向可動部材３１０を移動させる第１変換手段３６０を溶接ヘッド３００に配設し、第１変換手段３６０に接続される第１ローラ駆動軸６００を真空チャンバ１００内にＹ軸方向と平行に配設すると共に、第１ローラ駆動軸６００を駆動する第１ローラ駆動軸駆動手段６２０を真空チャンバ外に配設している。

このため、真空チャンバ１００を従来よりも小型化することができ、製造コストおよび維持管理コストを削減することができる。また、真空チャンバ１００内の容積が減少することにより、真空チャンバ１００内の減圧を短時間で行うことができる。また、溶接ヘッド３００をＹ方向に、キャリア４００をＸ方向に個別に直線移動させることにより、従来のＸ−Ｙテーブルと比較して構造が簡潔となり、位置制御が容易になるため、ワーク１０に対するシーム溶接ローラユニット２００の位置決めを従来よりも高速且つ高精度に行うことができる。また、真空チャンバ１００外の駆動手段と真空チャンバ１００内の可動物を接続する軸の本数を最低限にすることができるため、真空チャンバ１００の密閉性を高めると共に、製造コストおよび維持管理コストを削減することができる。

また、キャリア４００はＸ方向のみに直線移動するため、例えば、真空チャンバ１００の一側からワーク１０を載置したワークトレイ４１０を受け入れ、溶接完了後に真空チャンバ１００の他側からワークトレイ４１０を次工程に向けて搬出するという構成を採用することができる。このようにすることで、真空内溶接処理装置１を含むライン全体のレイアウトを直線的に配置することが可能となり、効率的なレイアウトとすることができる。

また、真空内溶接処理装置１の溶接ヘッド３００は、シーム溶接ローラユニット２００と共に移動するＹ方向可動部材３２０と、Ｙ方向可動部材３２０を移動させる第２変換手段３７０とを備え、第２変換手段３７０に接続される第２ローラ駆動軸６１０を真空チャンバ１００内にＹ軸方向と平行に配設し、第２ローラ駆動軸６１０を駆動する第２ローラ駆動軸駆動手段６３０を真空チャンバ外に配設している。このため、真空チャンバ内にアクチュエータやモータ等を配設しなくても、シーム溶接ローラユニット２００に多様な動作をさせることができる。従って、多くの種類のワークを処理することができると共に、より複雑な処理をワークに施すことができる。また、この場合にも、高価な真空仕様のアクチュエータやモータ等を使用する必要がない上に、真空チャンバ１００を大型化する必要もないため、製造コストおよび維持管理コストを削減することができる。

また、Ｚ方向可動部材３１０は２つのＹ方向可動部材３２０にそれぞれ配設され、第２変換手段３７０は２つのＹ方向可動部材３２０をＹ軸方向に移動させることで、両者の間の距離を変化させるため、様々な寸法のワークを処理することができる。また、溶接ローラ２１０側面のワーク１０と接触する部分（溶接部分）を変更することが可能となり、溶接ローラ２１０の寿命を延ばすことができる。さらに、これにより、溶接ローラ２１０の交換頻度が減少するため、装置の稼働率を向上させることができる。

また、溶接ヘッド３００は、着脱切替部材３５０と、着脱切替部材３５０を移動させる第３変換手段３８０を備えると共に、Ｚ方向可動部材３１０には、前記着脱切替部材３５０の移動に伴ってシーム溶接ローラユニット２００を着脱可能に保持する保持手段３４０が配設されている。このため、高価な真空仕様のアクチュエータ等を使用しなくとも、シーム溶接ローラユニット２００を真空チャンバ１００内で自動的に交換可能とすることができる。さらに、第３変換手段３８０は第２ローラ駆動軸６１０に接続されているため、真空チャンバ１００外の駆動手段と真空チャンバ１００内の可動物を接続する軸の本数を増やすことなく、シーム溶接ローラユニット２００を真空チャンバ１００内で自動的に交換可能とすることができる。

また、第２変換手段３７０の誘導溝３７２のＹ方向誘導領域３７２Ａは、第３変換手段３８０におけるシーム溶接ローラユニット２００の保持領域（平滑部３８４）に対応する位置に形成され、第３変換手段３８０におけるシーム溶接ローラユニット２００の開放領域（凸部３８２）は、第２変換手段３７０の誘導溝３７２のＹ方向静止領域３７２Ｂに対応する位置に形成されているため、第２変換手段３７０および第３変換手段３８０を共通の第２ローラ駆動軸６１０で回転させながらも、着脱切替部材３５０の移動による開放動作が可能な状態では、Ｙ方向可動部材３２０を移動させず、Ｙ方向可動部材３２０が移動可能な状態では、着脱切替部材３５０の移動による開放動作をさせないようにすることができる。これにより、シンプル且つ安価な構成で、第２変換手段３７０および第３変換手段３８０に接続される軸を共通化することができる。

また、真空内溶接処理装置１は、保持手段３４０が保持しているシーム溶接ローラユニット２００と、真空チャンバ１００内に配置された交換用シーム溶接ローラユニット２０１を自動的に交換するため、一般的に極めて長時間となる交換作業を、短時間で完了させることが可能となり、装置の稼働率を飛躍的に向上させることができる。また、真空チャンバ１００内を真空雰囲気に保ったままシーム溶接ローラユニット２００を交換することが可能なため、交換後の稼働準備が短時間となり、従来よりも多くのワーク１０を連続して処理することができる。

また、交換用シーム溶接ローラユニット２０１は、キャリア４００上（或いはキャリアと連動するテーブル上）に載置されているため、シーム溶接ローラユニット２００を交換する際の位置決めを、溶接ヘッド３００およびキャリア４００の移動の組合せによって行うことができる。すなわち、真空チャンバ１００外の駆動手段と真空チャンバ１００内の可動物を接続する軸の本数を増やすことなく、シーム溶接ローラユニット２００を自動交換可能とすることができる。

また、シーム溶接ローラユニット２００は、ローラ電極（溶接ローラ２１０）を備えるシーム溶接ローラユニットであるため、従来よりも安価な装置で効率的に電子部品パッケージ等のシーム溶接を真空雰囲気中で行うことが可能となり、電子部品等の生産性を向上させると共に、生産コストを削減することができる。

なお、本実施形態では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向を水平面内に設定し、Ｚ軸方向を垂直方向に設定しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向をその他の方向に設定するようにしてもよい。

また、本実施形態では、Ｙ方向可動部材３２０がＹ軸方向に移動可能に配設されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｙ方向可動部材３２０がＸ軸方向またはその他の方向に移動するように構成されているものであってもよい。また、Ｙ方向可動部材３２０を回転可能に構成してもよい。

また、本実施形態に係る真空内溶接処理装置１は、Ｚ方向可動部材３１０およびＹ方向可動部材３２０をそれぞれ２つ備えているが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｚ方向可動部材３１０およびＹ方向可動部材３２０をそれぞれ１つ、またはそれぞれ３つ以上備えるものであってもよい。

また、本実施形態では、溶接ヘッド３００にＹ方向可動部材３２０を配設し、Ｙ方向可動部材３２０にＺ方向可動部材３１０を配設しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、溶接ヘッド３００にＺ方向可動部材３１０を配設し、Ｚ方向可動部材３１０にＹ方向可動部材３２０を配設するようにしてもよい。

また、本実施形態では、第１変換手段３６０、第２変換手段３７０および第３変換手段３８０をそれぞれ回転するカムにより構成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１変換手段３６０、第２変換手段３７０および第３変換手段３８０をラックアンドピニオン機構等、その他の機構により構成するようにしてもよい。

更に、本実施形態では、第２変換手段３７０と第３変換手段３８０が、第２ローラ駆動軸６１０を共有する場合に限って示したが、第１変換手段３６０と第３変換手段３８０が、第１ローラ駆動軸６００を共有するようにしてもよい。この場合は、第１変換手段３６０における溶接実行領域の回転位相範囲に対して、第３変換手段３８０の保持領域の回転位相範囲を対応させるようにし、第１変換手段３６０における溶接不実行領域の回転位相範囲に対して、第３変換手段３８０の開放領域の回転位相範囲を対応させるようにすればよい。

また、本実施形態では、交換用シーム溶接ローラユニット２０１をキャリア４００が備える交換テーブル４２０上に配置しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、交換用シーム溶接ローラユニット２０１をその他の場所に配置するようにしてもよい。また、交換テーブル４２０をキャリア４００から独立して移動可能に構成してもよい。

また、本実施形態では、シーム溶接ローラユニット２００は、シーム溶接ローラユニットであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、シーム溶接ローラユニット２００は、その他の手法・構造による溶接ユニットであってもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の真空内溶接処理装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明は、電子機器や電子部品もしくはその他の各種物品の製造、または物流の分野において利用することができる。

本発明の実施の形態に係る真空内溶接処理装置の正面図である。 は真空内溶接処理装置の平面図である。 真空内溶接処理装置の左側面図である。 （ａ）は真空内溶接処理装置によるシーム溶接の様子を拡大して示した正面図であり、（ｂ）は真空内溶接処理装置によるシーム溶接の様子を拡大して示した左側面図である。 溶接ヘッドの一部を断面にした正面図である。 溶接ヘッドの一部を断面にした平面図である。 溶接ヘッドの一部を断面にした左側面図である。 （ａ）および（ｂ）Ｙ方向可動部材の移動の様子を示した正面図である。 （ａ）および（ｂ）Ｚ方向可動部材の移動の様子を示した左側面図である。 （ａ）および（ｂ）保持手段からシーム溶接ローラユニットを解放する様子を示した左側面図である。

符号の説明

１・・・真空内溶接処理装置
１０・・・ワーク
１００・・・真空チャンバ
２００・・・処理手段
２０１・・・交換用処理手段
３００・・・溶接ヘッド
３１０・・・Ｚ方向可動部材
３２０・・・Ｙ方向可動部材
３４０・・・保持手段
３５０・・・着脱切替部材
３６０・・・第１変換手段
３７０・・・第２変換手段
３７２・・・誘導溝
３７２Ａ・・・Ｙ方向誘導領域
３７２Ｂ・・・Ｙ方向静止領域
３８０・・・第３変換手段
３８２・・・凸部
３８４・・・平滑部
４００・・・キャリア
５４０・・・溶接ヘッド駆動手段
６００・・・第１ローラ駆動軸
６１０・・・第２ローラ駆動軸
６２０・・・第１ローラ駆動軸駆動手段
６３０・・・第２ローラ駆動軸駆動手段
７４０・・・キャリア駆動手段

Claims (10)

1. 自身の内部を真空雰囲気に保つ真空チャンバと、
   前記真空チャンバ内に配設され、ワークを載置してＸ方向に移動可能なキャリアと、
   前記真空チャンバ外に配設されて前記キャリアを移動させるキャリア駆動手段と、
   前記真空チャンバ内に配設されて前記Ｘ方向とは直角なＹ方向に移動可能な溶接ヘッドと、
   前記真空チャンバ外に配設されて前記溶接ヘッドを移動させる溶接ヘッド駆動手段と、
   前記溶接ヘッドに配設されて前記Ｘ方向および前記Ｙ方向と直角なＺ方向に相対移動可能なＺ方向可動部材と、
   前記Ｚ方向可動部材に保持されて前記ワークを溶接する溶接ローラと、
   前記Ｙ方向と平行に前記真空チャンバ内に配設される第１ローラ駆動軸と、
   前記真空チャンバ外に配設されて前記第１ローラ駆動軸を駆動する第１ローラ駆動軸駆動手段と、
   前記溶接ヘッドに配設されて前記第１ローラ駆動軸の動力を前記Ｚ方向可動部材のＺ方向移動動力に変換する第１変換手段と、
   を備えることを特徴とする、真空内溶接処理装置。
2. 前記Ｚ方向可動部材を前記ワークに向けて付勢する付勢手段をさらに備え、
   前記Ｚ方向可動部材は、前記付勢手段の付勢力によって前記第１変換手段と接続されることを特徴とする、
   請求項１に記載の真空内溶接処理装置。
3. 前記Ｚ方向可動部材は、前記ワークからの反発力を前記付勢手段によって吸収可能な自由度を持って前記第１変換手段に接続されていることを特徴とする、
   請求項１または２に記載の真空内溶接処理装置。
4. 前記第１変換手段は、前記第１ローラ駆動軸と共に回転するカムであることを特徴とする、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の真空内溶接処理装置。
5. 前記溶接ローラは、前記溶接ヘッド上において前記Ｚ方向に加えて前記Ｙ方向に相対移動可能とされ、さらに、
   前記Ｙ方向と平行に前記真空チャンバ内に配設される第２ローラ駆動軸と、
   前記真空チャンバ外に配設されて前記第２ローラ駆動軸を駆動する第２ローラ駆動軸駆動手段と、
   前記溶接ヘッドに配設されて前記第２ローラ駆動軸の動力を前記溶接ローラのＹ方向移動動力に変換する第２変換手段と、を備えることを特徴とする、
   請求項１乃至４のいずれかに記載の真空内溶接処理装置。
6. 前記溶接ヘッドに配設されて前記Ｙ方向に相対移動可能なＹ方向可動部材をさらに備え、
   前記溶接ローラは、前記Ｙ方向可動部材に保持されていることを特徴とする、
   請求項５に記載の真空内溶接処理装置。
7. 前記溶接ローラは、前記溶接ヘッドに２つ配設され、
   前記第２変換手段は、前記第２ローラ駆動軸の動力によって２つの前記溶接ローラ間の距離を変化させることを特徴とする、
   請求項５または６に記載の真空内溶接処理装置。
8. ２つの前記溶接ローラ間の距離を変更することで、前記溶接ローラの前記ワークと接触する部分を変更することを特徴とする、
   請求項７に記載の真空内溶接処理装置。
9. 前記第２変換手段は、前記第２ローラ駆動軸と共に回転するカムであることを特徴とする、
   請求項５乃至８のいずれかに記載の真空内溶接処理装置。
10. 前記ワークが前記Ｘ方向の一側から前記キャリアに載置され、溶接処理された後に前記Ｘ方向の他側から搬出されるように構成されることを特徴とする、
    請求項１乃至９のいずれかに記載の真空内溶接処理装置。

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