JP6133685B2 - 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、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 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接合法を用いて、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。
図4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4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。
There is a seam welding apparatus that welds a lid to a package using a seam joining 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.
FIG. 4 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。
しかしながら、従来のシーム溶接装置では、溶接終了後にローラ電極100a,100bを上昇させると、ワーク(パッケージ105とリッド106)がローラ電極100a,100bに付着したまま上昇してしまうという問題点があった。
In this seam welding apparatus, the
However, in the conventional seam welding apparatus, when the
これに対して、出願人は、このようなローラ電極へのワークの付着を防止する手法を提案した(特許文献1参照)。特許文献1に開示された手法では、ワークにローラ電極100a,100bを接触させながら、ワークを図5(A)のAの方向に移動させるか、あるいはローラ電極100a,100bを図5(A)のBの方向に移動させることにより、ローラ電極100a,100bを回転させて溶接を行ない、溶接終了後にローラ電極100a,100bへの通電を停止して、ワークをBの方向に移動させるか、あるいはローラ電極100a,100bをAの方向に移動させることにより、図5(B)に示すようにローラ電極100a,100bを溶接時と逆方向に微小角度回転させた後、図5(C)に示すようにローラ電極100a,100bを上昇させるようにしていた。
On the other hand, the applicant has proposed a method for preventing the adhesion of the workpiece to the roller electrode (see Patent Document 1). In the method disclosed in Patent Document 1, the workpiece is moved in the direction A in FIG. 5A while the
以上のように、特許文献1に開示された手法では、ローラ電極を溶接時と逆方向に微小角度回転させることで、ワークをローラ電極から引き剥がすようにしていた。
しかしながら、ワークの小型化の進展により、ワークの質量が軽くなったため、特許文献1に開示された手法を適用しても、ローラ電極へのワークの付着を防止することが難しくなってきた。
As described above, in the method disclosed in Patent Document 1, the work is peeled off from the roller electrode by rotating the roller electrode by a minute angle in the direction opposite to that during welding.
However, since the mass of the workpiece has become lighter due to the progress of miniaturization of the workpiece, even if the technique disclosed in Patent Document 1 is applied, it has become difficult to prevent the workpiece from adhering to the roller electrode.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、溶接終了後のローラ電極へのワークの付着を防止し、作業効率を向上させることができるシーム溶接装置を提供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 provide a seam welding apparatus that can prevent adhesion of a work to a roller electrode after completion of welding and improve work efficiency. .
本発明のシーム溶接装置は、1対のローラ電極と、前記ローラ電極を導電シャフトを介して回動自在に軸支すると同時に前記ローラ電極に給電するための電極ホルダと、絶縁材料からなる板状の押さえと、前記押さえを前記1対のローラ電極の間に吊り下げる形で支持する吊り下げ機構と、前記電極ホルダと前記吊り下げ機構とをトレイ上に載置された溶接対象のワークと垂直な方向に移動させる駆動機構と、前記電極ホルダの動きに応じて前記吊り下げ機構を介して前記押さえを前記ワークと垂直な方向に移動させる押さえ昇降機構とを備え、前記駆動機構は、シーム溶接を行う前に前記電極ホルダと前記吊り下げ機構とを前記ワークに近づく方向に下降させ、シーム溶接終了後に前記電極ホルダと前記吊り下げ機構とを前記ワークから離れる方向に上昇させ、前記押さえ昇降機構は、前記電極ホルダおよび前記吊り下げ機構の下降時に、前記ワークの2辺に前記1対のローラ電極が接触する前に前記押さえを前記ワークと接触させ、前記1対のローラ電極が前記ワークと接触した時点で前記押さえを上昇させて前記ワークから離し、前記電極ホルダおよび前記吊り下げ機構の上昇時に、前記押さえを自重で下降させることにより、前記ローラ電極が前記ワークから離れる時点で前記押さえを前記ワークと接触させ、前記押さえが前記ワークを押し続ける状態を一定期間維持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、前記吊り下げ機構は、前記押さえを前記1対のローラ電極の間に吊り下げる形で支持する支持部材と、前記支持部材を上下動可能に支持する押さえホルダとからなり、前記押さえ昇降機構は、前記ローラ電極の外径より大きな外径と前記導電シャフトの直径より大きな内径とを有し、前記1対のローラ電極のうち一方のローラ電極の導電シャフトに嵌められた絶縁材料からなる昇降用リングと、前記ワークと垂直な方向の前記昇降用リングの動きを前記支持部材に伝達する伝達機構とからなり、前記駆動機構は、前記電極ホルダを上下動可能に支持すると同時に、前記押さえホルダを支持し、シーム溶接を行う前に前記電極ホルダと前記押さえホルダとを前記ワークに近づく方向に下降させ、シーム溶接終了後に前記電極ホルダと前記押さえホルダとを前記ワークから離れる方向に上昇させ、前記押さえは、前記押さえホルダの下降時に、前記ワークの2辺に前記1対のローラ電極が接触する前に前記ワークと接触し、前記1対のローラ電極が前記ワークと接触した時点で上昇して前記ワークから離れ、前記押さえホルダの上昇時に、前記支持部材と前記押さえとが自重で下降することにより、前記ローラ電極が前記ワークから離れる時点で前記ワークと接触し、前記昇降用リングは、前記電極ホルダの下降に伴って前記トレイと接触したときに前記伝達機構を介して前記支持部材を押し上げることにより、前記押さえを上昇させて前記ワークから離し、前記電極ホルダの上昇に伴って前記トレイから離れ前記伝達機構を介して前記支持部材の動きを止めるまで、前記押さえが前記ワークを押し続ける状態を維持させることを特徴とするものである。
The seam welding apparatus of the present invention is a plate-shaped plate made of a pair of roller electrodes, an electrode holder for pivotally supporting the roller electrodes via a conductive shaft and simultaneously supplying power to the roller electrodes, and an insulating material. , A suspension mechanism that supports the retainer in a suspended manner between the pair of roller electrodes, and the electrode holder and the suspension mechanism that are perpendicular to the workpiece to be welded placed on the tray. A drive mechanism for moving the presser in a direction perpendicular to the workpiece via the suspension mechanism according to the movement of the electrode holder, and the drive mechanism includes seam welding. Prior to performing seam welding, the electrode holder and the suspension mechanism are lowered in a direction approaching the workpiece, and after seam welding is finished, the electrode holder and the suspension mechanism are separated from the workpiece. The presser raising / lowering mechanism causes the presser to contact the work before the pair of roller electrodes contact the two sides of the work when the electrode holder and the suspension mechanism are lowered. When the pair of roller electrodes comes into contact with the workpiece, the presser is raised and separated from the workpiece, and when the electrode holder and the suspension mechanism are raised, the presser is lowered by its own weight, thereby the roller electrode The presser is brought into contact with the work when it is separated from the work, and the state where the press continues to press the work is maintained for a certain period.
Further, in one configuration example of the seam welding apparatus of the present invention, the suspending mechanism is configured to support the presser in a form of suspending between the pair of roller electrodes, and to move the support member up and down. A presser holder for supporting the presser lifting mechanism, wherein the presser lifting mechanism has an outer diameter larger than an outer diameter of the roller electrode and an inner diameter larger than a diameter of the conductive shaft, and one of the pair of roller electrodes A lifting ring made of an insulating material fitted on the conductive shaft, and a transmission mechanism for transmitting the movement of the lifting ring in a direction perpendicular to the workpiece to the support member, the drive mechanism including the electrode holder Is supported so that it can be moved up and down, and at the same time, the electrode holder and the holder are lowered in a direction approaching the workpiece before supporting the holder and performing seam welding. The electrode holder and the holding holder are lifted in a direction away from the workpiece after the seam welding is completed, and the pressing is performed before the pair of roller electrodes come into contact with the two sides of the workpiece when the holding holder is lowered. When the pair of roller electrodes come into contact with the work and are lifted away from the work, and when the holding holder is raised, the support member and the presser are lowered by their own weight. The roller electrode comes into contact with the workpiece when it is separated from the workpiece, and the lifting ring pushes up the support member via the transmission mechanism when it comes into contact with the tray as the electrode holder is lowered. The presser is lifted and separated from the work, and the electrode holder is lifted away from the tray via the transmission mechanism. Until stop movement of the serial support member, in which the pressing is characterized in that to maintain a state to hold down the workpiece.
また、本発明のシーム溶接装置の1構成例において、前記伝達機構は、前記トレイと水平な方向に沿った回動軸を中心として、前記トレイと垂直な面内で回動可能なように、前記押さえホルダの下端に取り付けられた第1のアームと、下面が前記第1のアームの上面と当接するように前記支持部材に取り付けられた第2のアームとを備え、前記第1のアームの回動軸を支点としたときに、前記押さえを挟んで前記支点と反対側に位置する前記第1のアームの端部と前記第2のアームとが当接し、前記昇降用リングは、前記第1のアームと第2のアームとの接触点よりも前記支点に近い方の位置で前記第1のアームの下面と接触することを特徴とするものである。 Further, in one configuration example of the seam welding apparatus of the present invention, the transmission mechanism is rotatable about a rotation axis along a horizontal direction with the tray in a plane perpendicular to the tray. A first arm attached to a lower end of the holding holder; and a second arm attached to the support member so that a lower surface thereof is in contact with an upper surface of the first arm. When the rotation shaft is a fulcrum, the end of the first arm located on the opposite side of the fulcrum across the press and the second arm abut, and the lifting ring is It contacts the lower surface of the first arm at a position closer to the fulcrum than a contact point between the first arm and the second arm.
本発明によれば、小型のワークであっても、シーム溶接終了後にワークがローラ電極に付着して浮き上がることを防止できるので、作業効率を向上させることができる。また、本発明では、ローラ電極を溶接時と逆方向に回転させる必要がないので、シーム溶接に要する時間を短縮することができる。また、真空中での溶接に本発明を適用することができる。 According to the present invention, even a small workpiece can be prevented from adhering to the roller electrode and floating after completion of seam welding, so that work efficiency can be improved. Further, in the present invention, since it is not necessary to rotate the roller electrode in the direction opposite to that during welding, the time required for seam welding can be shortened. Further, the present invention can be applied to welding in a vacuum.
また、本発明では、第1のアームと第2のアームとを設け、第1のアームの回動軸を支点としたときに、押さえを挟んで支点と反対側に位置する第1のアームの端部と第2のアームとを当接させ、この第1のアームと第2のアームとの接触点よりも支点に近い方の位置で昇降用リングを第1のアームの下面と接触させることにより、押さえがワークから離れるときの上昇量を、昇降用リングが第1のアームを押し上げる上昇量よりも大きくすることができ、昇降用リングの少ない上昇量で、押さえをワークから大きく離すことができる。 In the present invention, the first arm and the second arm are provided, and the first arm located on the opposite side of the fulcrum with the pressing member interposed therebetween when the pivot axis of the first arm is the fulcrum. The end and the second arm are brought into contact with each other, and the lifting ring is brought into contact with the lower surface of the first arm at a position closer to the fulcrum than the contact point between the first arm and the second arm. Thus, the amount of lift when the presser leaves the workpiece can be made larger than the lift amount by which the lifting ring pushes up the first arm, and the presser can be separated greatly from the workpiece with a small lift amount of the lifting ring. it can.
[発明の原理]
発明者は、ローラ電極を溶接時と逆方向に回転させることでワークをローラ電極から引き剥がすのではなく、強制的にワークを押さえてしまうことで、ローラ電極へのワークの付着を防止することに想到した。溶接時に押さえがあると、ワーク表面に傷を付けたり、溶接に影響を与えたりする可能性があるので、溶接時には押さえがワークから離れて、電極上昇時のみ押さえが有効となることが好ましい。また、真空中で溶接を行うことがあるので、ポンプやソレノイドなどのアクチュエータを使用せずに、押さえを駆動できるようにすることが好ましい。さらに、ワークの小型化の進展により、2つのローラ電極間の距離が狭くなり、このローラ電極間に押さえを入れる必要があるため、押さえは絶縁体であることが好ましい。
[Principle of the Invention]
The inventor prevents the workpiece from adhering to the roller electrode by forcibly pressing the workpiece instead of peeling the workpiece from the roller electrode by rotating the roller electrode in the direction opposite to that during welding. I came up with it. If there is a press during welding, the work surface may be damaged or the welding may be affected. Therefore, it is preferable that the press is separated from the work during welding and the press is effective only when the electrode is raised. Further, since welding may be performed in a vacuum, it is preferable that the presser can be driven without using an actuator such as a pump or a solenoid. Furthermore, since the distance between the two roller electrodes becomes narrower due to the progress of miniaturization of the workpiece and it is necessary to put a press between the roller electrodes, it is preferable that the press is an insulator.
[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1(A)は本発明の実施の形態に係るシーム溶接装置の電極部分の正面図、図1(B)は図1(A)の左側から見た電極部分の側面図である。なお、図1(B)では、本実施の形態の特徴的な構成である押さえの部分の構造を分かり易くするため、ローラ電極と電極ホルダとを破線で示している。
[Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a front view of an electrode portion of a seam welding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a side view of the electrode portion viewed from the left side of FIG. In FIG. 1B, the roller electrode and the electrode holder are indicated by broken lines in order to make it easier to understand the structure of the pressing portion, which is a characteristic configuration of the present embodiment.
本実施の形態のシーム溶接装置は、金属等の導電材料からなる円板状の1対のローラ電極1a,1bと、金属等の導電材料からなる円柱状の導電シャフト2a,2bと、導電シャフト2a,2bを回動自在に軸支すると同時に導電シャフト2a,2bに給電する、金属等の導電材料からなる電極ホルダ3a,3bと、導電シャフト2a,2bの軸方向の動きを制限する、金属等の導電材料からなるストッパ4a,4bと、絶縁材料からなる板状の押さえ5と、押さえ5が1対のローラ電極1a,1bの間に位置するように、押さえ5を吊り下げる形で支持する支持部材である昇降部6と、下面が後述するアーム9の上面と当接するように昇降部6に取り付けられたアーム7と、昇降部6を上下動可能に支持する押さえホルダ8と、ワーク20(図4の例ではパッケージ105とリッド106)が載置されたトレイ21と水平な方向に沿った軸10を中心として、トレイ21と垂直な面内で回動可能なように、押さえホルダ8の下端に取り付けられたアーム9と、絶縁材料からなる円環状の昇降用リング11とを備えている。昇降部6と押さえホルダ8とは押さえ5の吊り下げ機構を構成し、アーム7,9と昇降用リング11とは押さえ昇降機構を構成している。また、アーム7,9は、昇降用リング11の動きを昇降部6に伝達する伝達機構を構成している。昇降部6とアーム7,9と押さえホルダ8とは、導電材料からなるものでもよいし、絶縁材料からなるものでもよい。
The seam welding apparatus of the present embodiment includes a pair of disk-shaped
図示しない駆動機構は、電極ホルダ3a,3bを上下動可能に支持する。電極ホルダ3a,3bの上下方向の大まかな位置は駆動機構によって制御される。さらに、電極ホルダ3a,3bは、ローラ電極1a,1bとワーク20との接触によって上下方向の位置が抑制されていない状態では、駆動機構によって規制される上下動範囲の中で最も下の位置まで自重で降りていることになる。この電極ホルダ3a,3bは、ワイヤー等によって図示しない電源と電気的に接続されている。
A drive mechanism (not shown) supports the
円柱状の導電シャフト2a,2bは、電極ホルダ3a,3b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1a,1bは、導電シャフト2a,2bの一端に取付けられ、導電シャフト2a,2bの他端には、導電シャフト2a,2bの軸方向の動きを制限するためのストッパ4a,4bが取り付けられている。こうして、電極ホルダ3a,3bは、導電シャフト2a,2bの軸受として機能すると同時に、導電シャフト2a,2bに電流を供給する役目を果たす。ローラ電極1a,1bは、電極ホルダ3a,3bが下降したときにワーク20の所望の被接合部と接触するように配設されている。
The cylindrical
また、ローラ電極1aと電極ホルダ3aとの間の導電シャフト2aには、昇降用リング11が嵌められている。導電シャフト2aが貫通する昇降用リング11の貫通穴の直径は、導電シャフト2aの直径よりも大きい。したがって、昇降用リング11は、上下動可能な状態で導電シャフト2aに嵌められていることになる。また、昇降用リング11の外径D2は、ワーク20の高さHにローラ電極1a,1bの直径D1を加えた寸法よりも所定値αだけ大きくなるように設定されている(D2=H+D1+α)。昇降用リング11が導電シャフト2aによって規制される可動範囲は、所定値α以上の値に設定されている。上記のとおり、昇降用リング11は、ローラ電極1aと電極ホルダ3aとの間に配設されており、電極ホルダ3aが下降したときにワーク20の外側のトレイ21と接触するように配設されている。
A lifting
一方、押さえホルダ8は、前記駆動機構に固定されている。この押さえホルダ8は、アーム9を回動可能に支持する。アーム9は、軸10を中心として時計回り及び反時計回りに回動可能である。また、押さえホルダ8は、昇降部6を上下動可能に支持する。昇降部6には、押さえ5とアーム7とが固定されている。押さえ5は、ローラ電極1aと1bの間に配設されており、押さえホルダ8が下降したときにワーク20の上面(図4の例ではリッド106の上面)と接触するように配設されている。押さえホルダ8及びアーム9と、昇降用リング11との上下方向の位置関係は、昇降用リング11が導電シャフト2aによって規制される上下動範囲の中で最も下の位置まで降りた状態で、昇降用リング11の上部がアーム9の下部と当接するように規定されている。
On the other hand, the holding
昇降部6の上下方向の大まかな位置は駆動機構によって制御される。したがって、押さえ5の上下方向の大まかな位置も駆動機構によって制御されることになる。さらに、昇降用リング11は、トレイ21と接触していない状態では、アーム7とアーム9とが当接して、アーム9と昇降用リング11とが当接することによって下方に押し付けられ、導電シャフト2aによって規制される上下動範囲の中で最も下の位置まで降りてアーム9の動きを押さえる。これにより、アーム7及び押さえホルダ8の上下方向の位置が決まり、押さえ5の上下方向の位置が決まる。
The approximate vertical position of the elevating
なお、シーム溶接時には、ワーク20とローラ電極1a,1bとの水平方向(図1(B)左右方向)の位置関係が変わるので、これに伴ってワーク20と押さえ5との水平方向の位置関係も変わる。したがって、押さえ5の水平方向の寸法は、ワーク20の水平方向の寸法よりも大きいことが望ましい。
During seam welding, the horizontal positional relationship between the workpiece 20 and the
ローラ電極1a,1bと押さえ5と昇降用リング11との上下方向の位置関係は、電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とが下降したときに、押さえ5がワーク20と接触した後に、昇降用リング11がトレイ21と接触し、この接触の後にローラ電極1a,1bがワーク20と接触するように規定されている。また、ローラ電極1a,1bがワーク20と接触した状態で、電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とが上昇したときには、ローラ電極1a,1bがワーク20から離れた後に、昇降用リング11がトレイ21から離れ、この後に押さえ5がワーク20から離れるように規定されている。
The positional relationship between the
次に、本実施の形態のシーム溶接装置の動作を図2(A)、図2(B)、図3(A)、図3(B)を参照して詳細に説明する。
まず、駆動機構によって電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とを下降させると、それに伴ってローラ電極1a,1bと押さえ5と昇降用リング11も下降し、ローラ電極1a,1bがワーク20に接触するよりも前に、押さえ5がワーク20と接触する(図2(A))。これにより、押さえ5の下降が止まる。
Next, the operation of the seam welding apparatus of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 (A), 2 (B), 3 (A), and 3 (B).
First, when the
電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とがさらに下降すると、昇降用リング11がトレイ21と接触する(図2(B))。
続いて、電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とがさらに下降すると、昇降用リング11は、トレイ21と接触しているために下降することはできず、導電シャフト2aによって規制される一定の上下動範囲の中で上昇を始める。これにより、昇降用リング11がアーム9を押し上げるので、アーム9がアーム7を押し上げ、昇降部6と押さえ5とが上昇を始める(図3(A))。
When the
Subsequently, when the
電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とがさらに下降すると、ローラ電極1a,1bがワーク20と接触する(図3(B))。これにより、電極ホルダ3a,3bの下降が抑えられる。駆動機構は、電極ホルダ3a,3bを下降させようとしているにも拘わらず、電極ホルダ3a,3bが下降しないので、ローラ電極1a,1bとワーク20とが接触したことを検知し、電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8の駆動を停止する。
When the
上記のとおり、昇降用リング11の外径D2は、ワーク20の高さHにローラ電極1a,1bの直径D1を加えた寸法よりも所定値αだけ大きくなるように設定されている。したがって、ローラ電極1a,1bがワーク20と接触すると、昇降用リング11は、所定値αの分だけアーム9を押し上げることになる。このとき、アーム9は、軸10を中心として時計回りに回動する。軸10を支点として、アーム9と昇降用リング11とが接触する点を力点とすると、押さえ5を挟んで支点と反対側に位置するアーム9の端部がアーム7を押し上げる作用点となり、力点が作用点よりも支点に近い方にあるので、アーム9がアーム7を押し上げる上昇量は、昇降用リング11がアーム9を押し上げる上昇量よりも大きくなる。アーム9がアーム7を押し上げると、昇降部6と押さえ5とが上昇するので、押さえ5の上昇量も、昇降用リング11がアーム9を押し上げる上昇量よりも大きくなる。こうして、ローラ電極1a,1bがワーク20と接触したとき、ワーク20から押さえ5が離れる。
As described above, the outer diameter D2 of the lifting
ローラ電極1a,1bがワーク20と接触した後、従来と同様にシーム溶接を行う。すなわち、駆動機構によって電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とを水平方向(図1(B)の左右方向であり、図3(B)の紙面と垂直な方向)に移動させながら、図示しない電源から電極ホルダ3a、導電シャフト2a、ローラー電極1a、ワーク20、ローラー電極1b、導電シャフト2b、電極ホルダ3bという経路で電流を流すことにより、ワーク20が溶接される(図4の例ではリッド106がパッケージ105に溶接される)。
After the
電源からの通電が終了した時点で、シーム溶接が終了する。シーム溶接の終了後は、図3(B)、図3(A)、図2(B)、図2(A)の順番で動作する。
駆動機構によって電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とを上昇させると、アーム9の軸10も上昇するので、押さえ5と昇降部6とアーム7の重さ及びアーム9自身の重さによってアーム9が反時計回りの方向に回動を始める。これにより、昇降部6と押さえ5とが下降を始める(図3(A))。
When the energization from the power supply is finished, the seam welding is finished. After the seam welding is completed, the operation is performed in the order of FIG. 3 (B), FIG. 3 (A), FIG. 2 (B), and FIG. 2 (A).
When the
電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とがさらに上昇すると、下降を開始していた押さえ5がワーク20と接触した後に、ローラ電極1a,1bがワーク20から離れるか、あるいは押さえ5がワーク20と接触すると同時に、ローラ電極1a,1bがワーク20から離れる(図2(B))。押さえ5には、昇降部6及びアーム7の重さによる下向きの力が掛かるので、ワーク20がローラ電極1a,1bに付着していたとしても、ワーク20をローラ電極1a,1bから引き剥がすように押さえ5がワーク20を押圧する。
When the
電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とがさらに上昇すると、昇降用リング11がトレイ21から離れる(図2(A))。昇降用リング11がトレイ21から離れた時点でも、押さえ5はワーク20を押し続けている状態を維持する。
When the
電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とがさらに上昇すると、昇降用リング11が導電シャフト2aによって規制される上下動範囲の中で最も下の位置まで降りるので、アーム9の反時計回りの回動が停止する。この状態から電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とがさらに上昇すると、アーム9がアーム7を押し上げるので、昇降部6と押さえ5とが上昇し、押さえ5がワーク20から離れる。こうして、図1(A)、図1(B)の状態に戻る。
When the
以上のように、本実施の形態では、ローラ電極1a,1bがワーク20と接触する前に、押さえ5をワーク20と接触させ、ローラ電極1a,1bがワーク20と接触した時点で、押さえ5をワーク20から離して、シーム溶接を行う。押さえ5をワーク20から離す理由は、シーム溶接時にワーク20が高温となるので、樹脂等の絶縁材料からなる押さえ5が溶融してしまう可能性があることと、押さえ5がワーク表面に傷を付けたり、溶接に影響を与えたりする可能性があるためである。そして、シーム溶接後にローラ電極1a,1bがワーク20から離れる時点で、押さえ5をワーク20と接触させる。押さえ5は、ローラ電極1a,1bがワーク20から離れた後、暫くの間はワーク20を押し続ける状態を維持するので、ワーク20がローラ電極1a,1bに付着していたとしても、ワーク20をローラ電極1a,1bから引き剥がすことができる。以上のように、本実施の形態では、小型のワーク20であっても、シーム溶接終了後にワーク20がローラ電極1a,1bに付着して浮き上がることを防止できるので、作業効率を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、特許文献1に開示された手法のように、ローラ電極1a,1bを溶接時と逆方向に回転させる必要がないので、シーム溶接に要する時間を短縮することができる。また、本実施の形態では、電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とを駆動するだけで、ポンプやソレノイドなどのアクチュエータを使用せずに押さえ5を駆動することができる。駆動機構は、シーム溶接装置を収納する真空チャンバーの外に配設することができるので、真空中での溶接に本発明を適用することができる。
Further, in the present embodiment, unlike the technique disclosed in Patent Document 1, it is not necessary to rotate the
なお、本実施の形態では、電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とが下降したときに、押さえ5がワーク20と接触した後に、昇降用リング11がトレイ21と接触するようにしているが、ローラ電極1a,1bがワーク20と接触した時点で押さえ5をワーク20から離せばよいので、押さえ5がワーク20と接触すると同時に、昇降用リング11がトレイ21と接触するようにしてもよい。また、電極ホルダ3a,3bと押さえホルダ8とが上昇したときに、昇降用リング11がトレイ21から離れた後に、押さえ5がワーク20から離れるようにしているが、ローラ電極1a,1bがワーク20から離れた後に押さえ5がワーク20から離れるようにすればよいので、昇降用リング11がトレイ21から離れると同時に、押さえ5がワーク20から離れるようにしてもよい。
In the present embodiment, when 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.
1a,1b…ローラ電極、2a,2b…導電シャフト、3a,3b…電極ホルダ、4a,4b…ストッパ、5…押さえ、6…昇降部、7,9…アーム、8…押さえホルダ、10…軸、11…昇降用リング、20…ワーク、21…トレイ。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ローラ電極を導電シャフトを介して回動自在に軸支すると同時に前記ローラ電極に給電するための電極ホルダと、
絶縁材料からなる板状の押さえと、
前記押さえを前記1対のローラ電極の間に吊り下げる形で支持する吊り下げ機構と、
前記電極ホルダと前記吊り下げ機構とをトレイ上に載置された溶接対象のワークと垂直な方向に移動させる駆動機構と、
前記電極ホルダの動きに応じて前記吊り下げ機構を介して前記押さえを前記ワークと垂直な方向に移動させる押さえ昇降機構とを備え、
前記駆動機構は、シーム溶接を行う前に前記電極ホルダと前記吊り下げ機構とを前記ワークに近づく方向に下降させ、シーム溶接終了後に前記電極ホルダと前記吊り下げ機構とを前記ワークから離れる方向に上昇させ、
前記押さえ昇降機構は、前記電極ホルダおよび前記吊り下げ機構の下降時に、前記ワークの2辺に前記1対のローラ電極が接触する前に前記押さえを前記ワークと接触させ、前記1対のローラ電極が前記ワークと接触した時点で前記押さえを上昇させて前記ワークから離し、前記電極ホルダおよび前記吊り下げ機構の上昇時に、前記押さえを自重で下降させることにより、前記ローラ電極が前記ワークから離れる時点で前記押さえを前記ワークと接触させ、前記押さえが前記ワークを押し続ける状態を一定期間維持させることを特徴とするシーム溶接装置。 A pair of roller electrodes;
An electrode holder for pivotally supporting the roller electrode via a conductive shaft and simultaneously supplying power to the roller electrode;
A plate-shaped presser made of an insulating material;
A suspension mechanism for supporting the presser in a suspended manner between the pair of roller electrodes;
A drive mechanism for moving the electrode holder and the suspension mechanism in a direction perpendicular to a workpiece to be welded placed on a tray;
A presser raising / lowering mechanism that moves the presser in a direction perpendicular to the workpiece via the suspension mechanism according to the movement of the electrode holder;
The drive mechanism lowers the electrode holder and the suspension mechanism in a direction approaching the workpiece before performing seam welding, and moves the electrode holder and the suspension mechanism away from the workpiece after seam welding is completed. Raise,
The presser raising / lowering mechanism causes the presser to contact the work before the pair of roller electrodes come into contact with two sides of the work when the electrode holder and the suspension mechanism are lowered, and the pair of roller electrodes When the roller electrode is separated from the work by raising the presser away from the work at the time of contact with the work and lowering the presser with its own weight when the electrode holder and the suspension mechanism are lifted The seam welding apparatus is characterized in that the presser is brought into contact with the workpiece and the state in which the presser continues to press the workpiece is maintained for a certain period of time.
前記吊り下げ機構は、
前記押さえを前記1対のローラ電極の間に吊り下げる形で支持する支持部材と、
前記支持部材を上下動可能に支持する押さえホルダとからなり、
前記押さえ昇降機構は、
前記ローラ電極の外径より大きな外径と前記導電シャフトの直径より大きな内径とを有し、前記1対のローラ電極のうち一方のローラ電極の導電シャフトに嵌められた絶縁材料からなる昇降用リングと、
前記ワークと垂直な方向の前記昇降用リングの動きを前記支持部材に伝達する伝達機構とからなり、
前記駆動機構は、前記電極ホルダを上下動可能に支持すると同時に、前記押さえホルダを支持し、シーム溶接を行う前に前記電極ホルダと前記押さえホルダとを前記ワークに近づく方向に下降させ、シーム溶接終了後に前記電極ホルダと前記押さえホルダとを前記ワークから離れる方向に上昇させ、
前記押さえは、前記押さえホルダの下降時に、前記ワークの2辺に前記1対のローラ電極が接触する前に前記ワークと接触し、前記1対のローラ電極が前記ワークと接触した時点で上昇して前記ワークから離れ、前記押さえホルダの上昇時に、前記支持部材と前記押さえとが自重で下降することにより、前記ローラ電極が前記ワークから離れる時点で前記ワークと接触し、
前記昇降用リングは、前記電極ホルダの下降に伴って前記トレイと接触したときに前記伝達機構を介して前記支持部材を押し上げることにより、前記押さえを上昇させて前記ワークから離し、前記電極ホルダの上昇に伴って前記トレイから離れ前記伝達機構を介して前記支持部材の動きを止めるまで、前記押さえが前記ワークを押し続ける状態を維持させることを特徴とするシーム溶接装置。 The seam welding device according to claim 1,
The suspension mechanism is
A support member that supports the presser in a suspended form between the pair of roller electrodes;
It consists of a holding holder that supports the support member so as to move up and down,
The presser lifting mechanism is
A lifting ring having an outer diameter larger than the outer diameter of the roller electrode and an inner diameter larger than the diameter of the conductive shaft, and made of an insulating material fitted to the conductive shaft of one of the pair of roller electrodes. When,
A transmission mechanism that transmits the movement of the lifting ring in a direction perpendicular to the workpiece to the support member;
The drive mechanism supports the electrode holder so that the electrode holder can move up and down, and also supports the pressing holder, and lowers the electrode holder and the pressing holder in a direction approaching the workpiece before performing seam welding, thereby performing seam welding. Raise the electrode holder and the holding holder in a direction away from the workpiece after completion,
The presser comes into contact with the work before the pair of roller electrodes come into contact with the two sides of the work when the presser holder is lowered, and rises when the pair of roller electrodes comes into contact with the work. The support member and the presser are lowered by their own weight when the presser holder is lifted away from the work and comes into contact with the work when the roller electrode leaves the work,
The lifting ring pushes up the support member via the transmission mechanism when it comes into contact with the tray as the electrode holder descends, thereby lifting the presser away from the workpiece, A seam welding apparatus that maintains the state in which the presser keeps pressing the workpiece until it moves away from the tray as it rises and stops the movement of the support member via the transmission mechanism.
前記伝達機構は、
前記トレイと水平な方向に沿った回動軸を中心として、前記トレイと垂直な面内で回動可能なように、前記押さえホルダの下端に取り付けられた第1のアームと、
下面が前記第1のアームの上面と当接するように前記支持部材に取り付けられた第2のアームとを備え、
前記第1のアームの回動軸を支点としたときに、前記押さえを挟んで前記支点と反対側に位置する前記第1のアームの端部と前記第2のアームとが当接し、
前記昇降用リングは、前記第1のアームと第2のアームとの接触点よりも前記支点に近い方の位置で前記第1のアームの下面と接触することを特徴とするシーム溶接装置。 The seam welding apparatus according to claim 2,
The transmission mechanism is
A first arm attached to a lower end of the holding holder so as to be rotatable in a plane perpendicular to the tray around a rotation axis along a horizontal direction with the tray;
A second arm attached to the support member such that a lower surface is in contact with an upper surface of the first arm;
When the rotation axis of the first arm is a fulcrum, the end of the first arm located on the opposite side of the fulcrum across the press and the second arm abut,
The seam welding apparatus according to claim 1, wherein the elevating ring contacts the lower surface of the first arm at a position closer to the fulcrum than a contact point between the first arm and the second arm.
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