JP2013081975A - 溶接装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶接装置1は、自身の内部を真空雰囲気に保つ真空チャンバ100と、この真空チャンバ100内において、X、Y軸方向のマトリクス状に配列された複数のワーク10をX軸方向の行毎にX軸方向に沿って溶接するX方向溶接ユニット200と、真空チャンバ100内において、複数のワーク10をY軸方向の列毎にY軸方向に沿って溶接するY方向溶接ユニット300を備えるようにした。
【選択図】図1A
Description
10 ワーク
20 ワークトレイ
100 真空チャンバ
200 X方向溶接ユニット
205 第一Y方向位置決めキャリア
220 第一支持機構
221 第一突当たり部材
223 第一押し部材
224 第一付勢部材
230 X方向溶接ヘッド
231 X方向溶接ヘッド用ベース
236 X方向溶接ローラ保持部
240 X方向溶接ローラ
250 第一搬送フィンガー
268 第一Z方向可動部材
290 第一交換キャリア
292 交換用のX方向溶接ローラ
300 Y方向溶接ユニット
305 第二Y方向位置決めキャリア
320 第二支持機構
321 第二突当たり部材
323 第二押し部材
324 第二付勢部材
330 Y方向溶接ヘッド
331 Y方向溶接ヘッド用ベース
336 Y方向溶接ローラ保持部
340 Y方向溶接ローラ
350 第二搬送フィンガー
368 第二Z方向可動部材
390 第二交換キャリア
392 交換用のY方向溶接ローラ
400 バッファステーション
500 外部冷却ユニット
Claims (20)
- 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おいて、X方向および該X方向に直角なY方向のマトリクス状に配列された複数のワークを前記X方向に沿って溶接するX方向溶接ユニットと、
前記真空チャンバ内において、前記複数のワークを前記Y方向に沿って溶接するY方向溶接ユニットと、を備え、
前記X方向溶接ユニットおよび前記Y方向溶接ユニットの一方で前記複数のワークを溶接した後に、他方で該複数のワークを溶接することを特徴とする、
溶接装置。 - 前記X方向溶接ユニットは、前記複数のワークを前記Y方向にオフセットする第一Y方向オフセット手段を備え、該第一Y方向オフセット手段によって前記Y方向にオフセットされる前記複数のワークを溶接し、
前記Y方向溶接ユニットは、前記複数のワークを前記Y方向にオフセットする第二Y方向オフセット手段を備え、該第二Y方向オフセット手段によって前記Y方向にオフセットされる前記複数のワークを溶接することを特徴とする、
請求項1に記載の溶接装置。 - 前記X方向溶接ユニットおよび前記Y方向溶接ユニットの双方に亘って、前記真空チャンバに対する搬入から搬出まで、前記複数のワークを前記X方向に直線的に搬送する搬送経路を備えることを特徴とする、
請求項2に記載の溶接装置。 - 前記X方向溶接ユニットは、
前記第一Y方向オフセット手段であって、ワークトレイ上に配列された前記複数のワークが該ワークトレイと共に載置されて前記Y方向に移動可能な第一Y方向位置決めキャリアと、
前記第一Y方向位置決めキャリアの上方において、前記X方向に移動可能なX方向溶接ヘッドと、
前記X方向溶接ヘッドに対して、前記Y方向と平行なY軸回りに回転可能に配設され、該X方向溶接ヘッドと共に前記X方向に移動可能なX方向溶接ローラと、を備えることにより、
前記X方向溶接ヘッドを移動して前記X方向溶接ローラを移動しながら溶接すると共に、前記第一Y方向位置決めキャリアを移動して、溶接する前記複数のワークの前記行を切り替えるようになっており、
前記Y方向溶接ユニットは、
前記第二Y方向オフセット手段であって、前記ワークトレイ上に配列された前記複数のワークが該ワークトレイと共に載置されて前記Y方向に移動可能な第二Y方向位置決めキャリアと、
前記第二Y方向位置決めキャリアの上方において、前記X方向に移動可能なY方向溶接ヘッドと、
前記Y方向溶接ヘッドに対して、前記X方向と平行なX軸回りに回転可能に配設され、該Y方向溶接ヘッドと共に前記X方向に移動可能なY方向溶接ローラと、を備えることにより、
前記第二Y方向位置決めキャリアを移動して前記複数のワークを移動させながら溶接すると共に、前記Y方向溶接ヘッドを移動して、溶接する前記複数のワークの前記列を切り替えることを特徴とする、
請求項3に記載の溶接装置。 - 前記X方向溶接ヘッドは、
X方向溶接ヘッド用ベースと、
前記X方向溶接ヘッド用ベースに対して、前記X方向および前記Y方向のそれぞれに直角なZ方向に移動可能な第一Z方向可動部材と、
前記第一Z方向可動部材に配設されて前記X方向溶接ローラを前記Y軸回りに回転可能に保持すると共に、該X方向溶接ローラに電流を供給するX方向溶接ローラ保持部と、を備え、
前記第一Z方向可動部材は、熱伝導性と、熱放射性と、絶縁性と、を有してなることで、
前記X方向溶接ローラで発生する溶接熱は、前記X方向溶接ローラ保持部を経て前記第一Z方向可動部材に伝達すると同時に該第一Z方向可動部材の表面から外部に放熱され、且つ、前記X方向溶接ローラ保持部と前記X方向溶接ヘッド用ベースとは前記第一Z方向可動部材によって絶縁されることを特徴とする、
請求項4に記載の溶接装置。 - 前記第一Z方向可動部材は、熱伝導率が170W/(m・K)以上の材料からなることを特徴とする、
請求項5に記載の溶接装置。 - 前記第一Z方向可動部材は、熱の放射率が0.8以上の材料からなることを特徴とする、
請求項5または6に記載の溶接装置。 - 前記第一Z方向可動部材は、絶縁抵抗値が103Ω・cm以上の材料からなることを特徴とする、
請求項5乃至7のいずれかに記載の溶接装置。 - 前記第一Z方向可動部材は、セラミックスからな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溶接装置。 - 前記セラミックスは、炭化ケイ素または窒化アルミニウムであることを特徴とする、
請求項9に記載の溶接装置。 - 前記Y方向溶接ヘッドは、
Y方向溶接ヘッド用ベースと、
前記Y方向溶接ヘッド用ベースに対して、前記Z方向に移動可能な第二Z方向可動部材と、
前記第二Z方向可動部材に配設されて前記Y方向溶接ローラを前記X軸回りに回転可能に保持すると共に、該Y方向溶接ローラに電流を供給するY方向溶接ローラ保持部と、を備え、
前記第二Z方向可動部材は、熱伝導性と、熱放射性と、絶縁性と、を有してなることで、
前記Y方向溶接ローラで発生する溶接熱は、前記Y方向溶接ローラ保持部を経て前記第二Z方向可動部材に伝達すると同時に該第二Z方向可動部材の表面から外部に放熱され、且つ、前記Y方向溶接ローラ保持部と前記Y方向溶接ヘッド用ベースとは前記第二Z方向可動部材によって絶縁されることを特徴とする、
請求項4乃至10のいずれかに記載の溶接装置。 - 前記X方向溶接ユニットは、
前記X方向溶接ヘッドに対して、前記第一Y方向位置決めキャリアに近接する第一近接位置および該第一Y方向位置決めキャリアから離間する第一離間位置の間で移動可能に配設され、前記第一近接位置に位置する場合に、前記X方向溶接ヘッドと共に前記X方向に移動して前記ワークトレイを押し、該ワークトレイと共に前記複数のワークを前記X方向に搬送する第一搬送フィンガーを備えることを特徴とする、
請求項4乃至11のいずれかに記載の溶接装置。 - 前記X方向溶接ユニットは、
前記第一搬送フィンガーが前記第一離間位置に位置する場合に、前記X方向溶接ヘッドを移動して前記X方向溶接ローラを移動しながら溶接することを特徴とする、
請求項12に記載の溶接装置。 - 前記Y方向溶接ユニットは、
前記Y方向溶接ヘッドに対して、前記第二Y方向位置決めキャリアに近接する第二近接位置および該第二Y方向位置決めキャリアから離間する第二離間位置の間で移動可能に配設され、前記第二近接位置に位置する場合に、前記Y方向溶接ヘッドと共に前記X方向に移動して前記ワークトレイを押し、該ワークトレイと共に前記複数のワークを前記X方向に搬送する第二搬送フィンガーを備えることを特徴とする、
請求項4乃至13のいずれかに記載の溶接装置。 - 前記Y方向溶接ユニットは、
前記第二搬送フィンガーが前記第二離間位置に位置する場合に、前記Y方向溶接ヘッドを移動して、溶接する前記複数のワークの列を切り替えることを特徴とする、
請求項13または14に記載の溶接装置。 - 前記X方向溶接ユニットは、
前記第一Y方向位置決めキャリアに載置された前記ワークトレイを支持し、または、それを解除する第一支持機構を備え、
前記Y方向溶接ユニットは、
前記第二Y方向位置決めキャリアに載置された前記ワークトレイを支持し、または、それを解除する第二支持機構を備えることを特徴とする、
請求項4乃至15のいずれかに記載の溶接装置。 - 前記第一支持機構は、
前記Y方向に移動可能に配設され、前記Y方向に移動した前記ワークトレイが突き当たる第一突当たり部材と、
前記第一Y方向位置決めキャリアと共に前記Y方向に移動して、前記第一突当たり部材に突き当たった前記ワークトレイを前記Y方向に押す第一押し部材と、
前記第一突当たり部材が前記Y方向に移動した場合に、復元する方向に該第一突当たり部材を付勢する第一付勢部材と、を備え、
前記第二支持機構は、
前記Y方向に移動可能に配設され、前記Y方向に移動した前記ワークトレイが突き当たる第二突当たり部材と、
前記第二Y方向位置決めキャリアと共に前記Y方向に移動して、前記第二突当たり部材に突き当たった前記ワークトレイを前記Y方向に押す第二押し部材と、
前記第二突当たり部材が前記Y方向に移動した場合に、復元する方向に該第二突当たり部材を付勢する第二付勢部材と、を備えることを特徴とする、
請求項16に記載の溶接装置。 - 前記X方向溶接ユニットは、
交換用の前記X方向溶接ローラが載置され、前記第一Y方向位置決めキャリアと共に前記Y方向に移動可能な第一交換キャリアを備え、
前記X方向溶接ヘッドに配設された前記X方向溶接ローラと、前記第一交換キャリアに載置された前記交換用の前記X方向溶接ローラと、を自動交換し、
前記Y方向溶接ユニットは、
交換用の前記Y方向溶接ローラが載置され、前記第二Y方向位置決めキャリアと共に前記Y方向に移動可能な第二交換キャリアを備え、
前記Y方向溶接ヘッドに配設された前記Y方向溶接ローラと、前記第二交換キャリアに載置された前記交換用の前記Y方向溶接ローラと、を自動交換することを特徴とする、
請求項4乃至17のいずれかに記載の溶接装置。 - 前記真空チャンバ内において、前記X方向溶接ユニットおよび前記Y方向溶接ユニットの一方で溶接された後、かつ、他方で溶接される前の前記複数のワークを冷却するバッファステーションを備えることを特徴とする、
請求項1乃至18のいずれかに記載の溶接装置。 - 前記真空チャンバを外側から冷却する外部冷却ユニットを備えることを特徴とする、
請求項1乃至19のいずれかに記載の溶接装置。
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