JP3673411B2

JP3673411B2 - シーム接合装置

Info

Publication number: JP3673411B2
Application number: JP26082998A
Authority: JP
Inventors: 正浩高橋; 秋男小松; 憲夫宮下; 真亀雄鈴木
Original assignee: Origin Electric Co Ltd
Current assignee: Origin Electric Co Ltd
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2018-08-31
Also published as: JP2000071077A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、各種の電子部品素子を搭載してなる矩形の縁を有するパッケージの上に載置したリッドのエッジ部分に対して一対のロール状接合電極を回転動作させて接合するのに適したシーム接合装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
シーム接合装置に関しては、本件出願人はすでに他の特許出願をしており、例えば特開平１０−１６６１５８号公報で出願公開されているシーム接合装置や、特開平１０−１６６１５９号公報で出願公開されているシーム接合装置がある。
【０００３】
特開平１０−１６６１５８号公報で出願公開されているシーム接合装置は、電子部品素子の収納されたパッケージとリッドとをシーム接合して電子部品の気密封止を行うシーム接合装置において、
前記パッケージの上に前記リッドを１個宛載置するリッド供給機構と、前記パッケージと前記リッドとの位置合わせを行う位置合わせ機構と、位置合わせされた前記パッケージと前記リッドとの仮付けを行う仮付け機構と、前記リッドの任意の対向する２辺をシーム接合する第１のシーム接合機構と、前記リッドの他の対向する２辺をシーム接合する第２のシーム接合機構と、シーム接合された前記パッケージとリッドとを排出する排出機構とを備え、前記位置合わせ機構は前記リッド及び前記パッケージのエッジを押して位置合わせするテーパー面を備えることを特徴とするシーム接合装置である。
【０００４】
特開平１０−１６６１５９号公報で出願公開されているシーム接合装置は、電子部品素子の収納されたパッケージとリッドとをシーム接合して電子部品の気密封止を行うシーム接合装置において、
間欠的に回転するターンテーブルと、前記パッケージが挿入される開口を有する板状部材であって前記ターンテーブルに着脱自在に取り付けられる複数の位置ずれ防止部材と、該位置ずれ防止部材の前記開口に前記パッケージを１個宛供給するパッケージ供給機構と、前記位置ずれ防止部材の開口に供給された前記パッケージの上に前記リッドを載置するリッド供給機構と、前記位置ずれ防止部材の開口に供給された前記パッケージと前記リッドとの位置合わせを行う位置合わせ機構と、位置合わせされた前記パッケージと前記リッドとの仮付けを行う仮付け機構と、前記リッドの任意の対向する２辺をシーム接合する第１のシーム接合機構と、前記リッドの他の対向する２辺をシーム接合する第２のシーム接合機構とシーム接合された前記パッケージとリッドとを前記ターンテーブルから排出する排出機構とからなることを特徴とするシーム接合装置である。
【０００５】
この種のシーム接合装置において、作業工程の効率と速度を高めるため、ターンテーブル上にワーク（被接合物）を載置してＸ方向とＹ方向にそれぞれ独立に２つのシーム接合機構すなわち、接合ヘッドを用意することになる。作業対象のワークの生産量が充分大きいときは、この方式は適しているが、中程度以下の生産量の場合には、２ヘッド方式は装置への出捐が必ずしも経済的とはいえない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、中程度以下の生産量に対しても設備の経済性を保ちつつ、程よい作業効率と作業速度を有するシーム接合装置を得ることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、ワークの供給／排出作業、前記ワークの位置決め作業、及び前記ワークの接合作業を行う複数のステーションを有し、間欠的に回転運動を行うターンテーブルと、前記ワークの接合作業を行う前記ステーションに配置された単一のシーム接合ヘッドと、前記ターンテーブルの同一円周上に前記ステーションそれぞれに相当する位置に設けられた転回治具と、前記ターンテーブルにおける前記ワークの接合作業を行う前記ステーションの下方に配置された上下駆動機構と転回駆動機構とを備えて矩形の前記ワークを接合するシーム接合装置であって、前記上下駆動機構と前記転回駆動機構とによって上下運動すると共に、回転運動を行って、前記転回治具が停留しているときに前記転回治具を回転させるアクチュエーター部材と、前記転回機構を設定角度ごとに転回させるためのボールロックとこのボールロックが嵌合する溝を設定角度の間隔で有する部材とを備えることを特徴とするシーム接合装置を提供する。
【０００８】
【作用】
転回治具が角度割り出し固定機構により、各ステーションにおいて必要な角度を定めて固定される。そして転回治具の角度の転回が必要なステーションにおいて、９０°転回するので、１組の接合ヘッドでＸ方向とＹ方向の両方の接合作業ができる。
【０００９】
また、前記転回機構は、前記転回治具が前記ステーションに停留しているときにのみ結合作動することも提案するものである。この場合は、転回治具の転回機構は、個別にターンテーブルには配設せず、経済的であるともに各ステーションの作業空間を占有しないので、その運動の妨げにはならない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るシーム接合装置の実施の形態であって、その上面を示す。このシーム接合装置１において、９０°ごとに左方向に間欠回転運動するターンテーブル３を設けて、この９０°ごとに間欠回転運動の停留位置に対応して４つのステーションを備える。すなわち、時計の１２時の位置に供給／排出ステーション３１２を、９時の位置にリッド載置ステーション３０９を、６時の位置に位置決めステーション３０６を、３時の位置にＸ方向接合／Ｙ方向接合ステーション３０３をそれぞれ設ける。
【００１１】
排出／供給ステーション３１２においては、作業完了後のワークをまず排出する。次に、各種の電子部品素子を搭載してなる矩形の縁を有するパッケージを多数連続して配列しておき、１個づつ順次供給する。
【００１２】
リッド載置ステーション３０９においては、その矩形の縁を有するパッケージの上に、リッドを載置する。
【００１３】
位置決めステーション３０６においては、図示しないブロックにより、リッドをパッケージに対して正しい位置に位置決めする。
【００１４】
Ｘ方向接合／Ｙ方向接合ステーション３０３においては、Ｘ方向接合作業を行った後に、Ｙ方向接合作業を行う。
【００１５】
図２は、本発明に係るシーム接合装置の実施の形態であって、その側面図を示す。また、図３と図４は、いずれも、その上面よりの部分拡大図である。
【００１６】
図２において、このシーム接合装置は、ベース２を基礎として、このベース２の上に回転駆動装置５とその上のターンテーブル３が設けられる。また、ベース２には、上下駆動機構９と転回駆動機構１０とが設けられ、アクチュエーター２７を上下運動と転回運動の双方を順次に駆動する。ターンテーブル３の縁表面に前記間欠回転運動の停留角度に対応して複数個の転回治具７を設ける。
【００１７】
この転回治具７は、上から順に着脱自在の位置ずれ防止部材３１と治具ヘッド８と、フランジ６と、このフランジ６と一体物のシャフト１１と受動溝体２５とからなる。この転回治具７は上面にはワーク２００に対応する着脱自在の位置ずれ防止部材３１を配設している。また、転回治具７の上面のほぼ中央部には永久磁石２９を埋設する。ワーク２００の縁とリッドの材料は、磁性材料により構成されているので、それらは永久磁石２９の磁力により、程よく固定される。なお、この永久磁石２９の磁界を有効に作用させるため、転回治具７と付属の材料については、非磁性特性を示す材料、例えば非磁性のステンレスや黄銅等を使用する。
【００１８】
転回治具７は、自転で９０°の往復転回運動する。転回治具７を精密に運動するよう軸支するため、転回治具７のシャフト１１はターンテーブル３の垂直壁に対しては、２個のラジアルベアリング１５、１７で軸支するとともに、ターンテーブル３の上面と下裏面に対してはそれぞれスラストベアリング１３、１９で両面から挟み込む、扇板２３を介してナット２１で締めつけ固定する。この構造で、転回治具７の転回時の中心位置偏差を極めて小さく抑えることができる。
【００１９】
扇板２３は、シャフト１１の下方に回転止めのネジ２２によって固定されている。また、互いに９０°の間隔で２個の円錐溝２４を備えている。この円錐溝２４の嵌合する先端形状を有するボールロック３５が下方向に適量のバネ力により押されている。扇板２３の形状は、必要な転回角度９０°に対応する輪郭の板であり、ぎりぎりに寄っている各ステーションの設備とその運動の妨げにはならない。
【００２０】
シャフト１１の下部には、受動溝体２５を設けてある。この受動溝体２５は、シャフト１１と一体物であり、したがって最上部の転回治具７とも連なって運動する。
【００２１】
この受動溝体２５に対応して凸型のアクチュエーター２７を設けて、これら受動溝体２５と凸型のアクチュエーター２７とをもって転回自在に枢着するように構成されている。
【００２２】
まず、Ｘ方向のシーム接合作業を行う。
【００２３】
次に、アクチュエーター２７が上昇運動を行い、上位置のときに、上記シャフトの下部の受動溝体２５と枢着して転回運動を行い、アクチュエーター２７は再び下降する。この状態では、図２に示す方向とは異なり転回治具７は９０°転回しているので、シーム用のローラーはワークに対してＹ方向を向いている。
【００２４】
つまり、転回治具７の方向は、転回前は図３に示す方向であったが、転回後は図４に示す方向となる。
【００２５】
ここで、Ｙ方向のシーム接合作業を行う。
【００２６】
Ｘ方向とＹ方向の両方のシーム接合作業を完了したワークに対応する転回治具７は、ターンテーブル３の回転により、Ｘ方向接合／Ｙ方向接合ステーション３０３から、供給／排出ステーション３１２へと進む。この供給／排出ステーション３１２では、図示していないが、まず転回治具７を９０°転回して戻した後、ワークを排出する。ついではじめのワーク供給の作業を行う。
【００２７】
以上説明したように、Ｘ方向接合／Ｙ方向接合ステーション３０３においては、転回治具７が二つの作業とその間の９０°転回をする間、他のステーションにおいては、剰余の待ち時間を含むことになる。ただ、供給／排出ステーション３１２において、転回治具７が９０°の戻し転回をするので、待ち時間を減らしてはいる。
【００２８】
以上述べた実施の形態においては、ターンテーブルの回転方向は、手動調整の利便性を考慮して左回転を選んでいるが、他の条件等を優先するときは、右回転でもよい。また、ターンテーブルのステーションについては、必要に応じて９０°間隔でなくても本発明は実施できる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、以上述べたような特徴を有し、単一の接合ヘッドのみで、Ｘ方向とＹ方向の両方をシーム接合することができる。したがって、設備の経済性を保ちつつ、程よい作業効率と作業速度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシーム接合装置の実施の形態の一例であって、その上面図を示す。
【図２】本発明に係るシーム接合装置の実施の形態の一例であって、その部分側面図を示す。
【図３】本発明に係るシーム接合装置の実施の形態の一例であって、転回治具の上面図を示す。
【図４】本発明に係るシーム接合装置の実施の形態の一例であって、転回治具が９０°転回した状態の上面図を示す。
【符号の説明】
１…シーム接合装置２…ベース３…ターンテーブル
５…回転駆動機構６…フランジ７…転回治具
８…治具ヘッド９…上下駆動機構１０…転回駆動機構１１…シャフト
１３…スラストベアリング１５…ラジアルベアリング
１７…ラジアルベアリング１９…スラストベアリング
２１…ナット２３…扇板２４…円錐溝
２５…受動溝体２７…アクチュエーター２９…永久磁石
３１…位置ずれ防止部材３３…ピン３５…ボールロック
２００…ワーク
３０３…Ｘ方向接合／Ｙ方向接合ステーション
３０６…位置決めステーション
３０９…リッド載置ステーション
３１２…供給／排出ステーション

Claims

ワークの供給／排出作業、前記ワークの位置決め作業、及び前記ワークの接合作業を行う複数のステーションを有し、間欠的に回転運動を行うターンテーブルと、
前記ワークの接合作業を行う前記ステーションに配置された単一のシーム接合ヘッドと、
前記ターンテーブルの同一円周上に前記ステーションそれぞれに相当する位置に設けられた転回治具と、
前記ターンテーブルにおける前記ワークの接合作業を行う前記ステーションの下方に配置された上下駆動機構と転回駆動機構と、
を備えて矩形の前記ワークを接合するシーム接合装置であって、
前記上下駆動機構と前記転回駆動機構とによって上下運動すると共に、回転運動を行って、前記転回治具が停留しているときに前記転回治具を回転させるアクチュエーター部材と、
前記転回機構を設定角度ごとに転回させるためのボールロックとこのボールロックが嵌合する溝を設定角度の間隔で有する部材と、
を備えることを特徴とするシーム接合装置。