KR101378835B1

KR101378835B1 - 용접 장치

Info

Publication number: KR101378835B1
Application number: KR1020120004192A
Authority: KR
Inventors: 가즈히사 모모세
Original assignee: 아키무 가부시키가이샤
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2014-03-28
Also published as: TWI481461B; KR20130038122A; CN103028830A; TW201315553A; JP5802920B2; CN103028830B; JP2013081975A

Abstract

운전 비용을 낮추면서 생산 능력의 향상을 실현한다.
용접 장치(1)는 자신의 내부를 진공 분위기로 유지하는 진공 챔버(100)와, 이 진공 챔버(100) 안에서 X, Y축 방향의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 워크(10)를 X축 방향의 행마다 X축 방향을 따라 용접하는 X방향 용접 유닛(200)과, 진공 챔버(100) 안에서 복수의 워크(10)를 Y축 방향의 열마다 Y축 방향을 따라 용접하는 Y방향 용접 유닛(300)을 구비하도록 하였다.

Description

용접 장치{Welding apparatus}

본 발명은, 심(seam) 용접에 적합한 용접 장치에 관한 것이다.

수정 진동자 등의 전자 부품은 패키지의 개구에 뚜껑이 되는 리드(lid)(이하, 패키지와 리드를 통합하여 워크(work)라고도 한다.)을 심 용접하는 등으로 하여 제조된다(예를 들면, 특허문헌 1∼3 참조). 심 용접은, X, Y방향의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 워크에 롤러 전극을 눌러대고 펄스형 전압을 인가하면서 전동(轉動)시킴으로써 행해진다.

이와 같은 심 용접은, 챔버안에 질소 가스를 충전한 질소 가스하에서 행해지거나, 챔버안을 진공 분위기(대략 진공)로 유지한 진공 분위기하에서 행해진다. 이로써 워크내에 공기가 들어가는 것을 방지할 수 있다.

또 심 용접은, X방향의 행마다 X방향을 따라 모든 워크에 행해진 후, Y방향의 열마다 Y방향을 따라 모든 워크에 행해진다. 이로써 복수의 전자 부품을 효율적으로 단시간에 제조할 수 있다.

특허문헌 1: 일본공개특허 2009-147097호 공보 특허문헌 2: 일본공개특허 2009-147288호 공보 특허문헌 3: 일본공개특허 2010-194544호 공보

질소 가스하에서 심 용접을 행할 경우에는 질소 가스를 계속 충전할 필요가 있다. 이 경우에, 챔버 내에서 비정상 상황이 발생하고, 그 비정상 상황을 해소한 후에는 질소 가스를 재충전하여 복귀시킬 필요가 있다. 질소 가스의 재충전은, 노점(露點)을 낮추기 위해 충분히 행할 필요가 있다. 이와 같이 질소 가스를 소모하기 때문에 운전 비용이 상승한다는 문제가 있었다. 또 챔버안에서 비정상 상황이 발생한 경우에는 질소 가스의 재충전에 긴 시간이 걸려 전자 부품의 생산 능력이 저하된다는 문제가 있었다.

또 전자 부품은 저가격화 경향이 있으며 그 저가격화 경향을 보완하기 위해서도 생산 능력의 향상이 강하게 요구되고 있었다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 운전 비용을 낮추면서 생산 능력의 향상을 실현하는 용접 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자의 예의(銳意) 연구에 의해, 상기 목적은 이하의 수단에 의해 달성된다.

(1)본 발명은, 자신의 내부를 진공 분위기로 유지하는 진공 챔버와, 상기 진공 챔버안에서, X방향 및 그 X방향에 직각인 Y방향의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 워크를 상기 X방향의 행마다 상기 X방향을 따라 용접하는 X방향 용접 유닛과, 상기 진공 챔버안에서 상기 복수의 워크를 상기 Y방향의 열마다 상기 Y방향을 따라 용접하는 Y방향 용접 유닛과, 버퍼 스테이션을 구비하고, 상기 X방향 용접 유닛 및 상기 Y방향 용접 유닛의 한쪽으로 상기 복수의 워크를 용접한 후, 다른쪽으로 그 복수의 워크를 용접하는 것을 특징으로 하는 용접 장치이다.

(2)본 발명은 또, 상기 X방향 용접 유닛은, 상기 복수의 워크를 상기 Y방향으로 오프셋시키는 제1 Y방향 오프셋 수단을 구비하고, 그 제1 Y방향 오프셋 수단에 의해 상기 Y방향으로 오프셋되는 상기 복수의 워크를 용접하고, 상기 Y방향 용접 유닛은 상기 복수의 워크를 상기 Y방향으로 오프셋시키는 제2 Y방향 오프셋 수단을 구비하고, 그 제2 Y방향 오프셋 수단에 의해 상기 Y방향으로 오프셋되는 상기 복수의 워크를 용접하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 용접 장치이다.

(3)본 발명은 또, 상기 X방향 용접 유닛 및 상기 Y방향 용접 유닛의 양쪽에 걸쳐, 상기 진공 챔버에 대한 반입부터 반출까지, 상기 복수의 워크를 상기 X방향으로 직선적으로 반송하는 반송 경로를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (2)에 기재된 용접 장치이다.

(4)본 발명은 또, 상기 X방향 용접 유닛은, 상기 제1 Y방향 오프셋 수단이며, 워크 트레이상에 배열된 상기 복수의 워크가 그 워크 트레이와 함께 놓이고, 상기 Y방향으로 이동 가능한 제1 Y방향 위치 결정 캐리어와, 상기 제1 Y방향 위치 결정 캐리어의 윗쪽에서 상기 X방향으로 이동 가능한 X방향 용접 헤드와, 상기 X방향 용접 헤드에 대해 상기 Y방향과 평행한 Y축 둘레로 회전 가능하게 설치되어 그 X방향 용접 헤드와 함께 상기 X방향으로 이동 가능한 X방향 용접 롤러를 구비함으로써, 상기 X방향 용접 헤드를 이동시켜 상기 X방향 용접 롤러를 이동시키면서 용접함과 아울러 상기 제1 Y방향 위치 결정 캐리어를 이동시켜, 용접할 상기 복수의 워크의 상기 행을 전환하도록 되어 있고, 상기 Y방향 용접 유닛은, 상기 제2 Y방향 오프셋 수단이며, 상기 워크 트레이상에 배열된 상기 복수의 워크가 그 워크 트레이와 함께 놓여 상기 Y방향으로 이동 가능한 제2 Y방향 위치 결정 캐리어와, 상기 제2 Y방향 위치 결정 캐리어의 윗쪽에서 상기 X방향으로 이동 가능한 Y방향 용접 헤드와, 상기 Y방향 용접 헤드에 대해 상기 X방향과 평행한 X축 둘레로 회전 가능하게 설치되어 그 Y방향 용접 헤드와 함께 상기 X방향으로 이동 가능한 Y방향 용접 롤러를 구비함으로써, 상기 제2 Y방향 위치 결정 캐리어를 이동시켜 상기 복수의 워크를 이동시키면서 용접함과 아울러 , 상기 Y방향 용접 헤드를 이동시켜, 용접할 상기 복수의 워크의 상기 열을 전환하는 것을 특징으로 하는 상기 (3)에 기재된 용접 장치이다.

(5)본 발명은 또, 상기 X방향 용접 헤드는, X방향 용접 헤드용 베이스와, 상기 X방향 용접 헤드용 베이스에 대해 상기 X방향 및 상기 Y방향의 각각에 직각인 Z방향으로 이동 가능한 제1 Z방향 가동 부재와, 상기 제1 Z방향 가동 부재에 설치되어 상기 X방향 용접 롤러를 상기 Y축 둘레로 회전 가능하게 보유지지함과 아울러 그 X방향 용접 롤러에 전류를 공급하는 X방향 용접 롤러 보유지지부를 구비하고, 상기 제1 Z방향 가동 부재는 열전도성과 열방사성과 절연성을 가지고 이루어짐으로써 상기 X방향 용접 롤러에서 발생하는 용접열은 상기 X방향 용접 롤러 보유지지부를 거쳐 상기 제1 Z방향 가동 부재에 전달됨과 동시에 그 제1 Z방향 가동 부재의 표면에서 외부로 방열되고, 또한 상기 X방향 용접 롤러 보유지지부와 상기 X방향 용접 헤드용 베이스는 상기 제1 Z방향 가동 부재에 의해 절연되는 것을 특징으로 하는 상기 (4)에 기재된 용접 장치이다.

(6)본 발명은 또, 상기 제1 Z방향 가동 부재는 열전도율이 170W/(m·K)이상인 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 기재된 용접 장치이다.

(7)본 발명은 또, 상기 제1 Z방향 가동 부재는 열의 방사율이 0.8이상인 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (5) 또는 (6)에 기재된 용접 장치이다.

(8)본 발명은 또, 상기 제1 Z방향 가동 부재는 절연 저항치가 10³Ω·㎝이상인 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (5) 내지 (7) 중 어느 한 항에 기재된 용접 장치이다.

(9)본 발명은 또, 상기 제1 Z방향 가동 부재는 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (5) 내지 (8) 중 어느 한 항에 기재된 용접 장치이다.

(10)본 발명은 또, 상기 세라믹은 탄화규소 또는 질화알루미늄인 것을 특징으로 하는 상기 (9)에 기재된 용접 장치이다.

(11)본 발명은 또, 상기 Y방향 용접 헤드는 Y방향 용접 헤드용 베이스와, 상기 Y방향 용접 헤드용 베이스에 대해 상기 Z방향으로 이동 가능한 제2 Z방향 가동 부재와, 상기 제2 Z방향 가동 부재에 설치되어 상기 Y방향 용접 롤러를 상기 X축 둘레로 회전 가능하게 보유지지함과 아울러 그 Y방향 용접 롤러에 전류를 공급하는 Y방향 용접 롤러 보유지지부를 구비하고, 상기 제2 Z방향 가동 부재는 열전도성과, 열방사성과, 절연성을 가지고 이루어짐으로써, 상기 Y방향 용접 롤러에서 발생하는 용접열은 상기 Y방향 용접 롤러 보유지지부를 거쳐 상기 제2 Z방향 가동 부재에 전달됨과 동시에 그 제2 Z방향 가동 부재의 표면에서 외부로 방열되고, 또한 상기 Y방향 용접 롤러 보유지지부와 상기 Y방향 용접 헤드용 베이스는 상기 제2 Z방향 가동 부재에 의해 절연되는 것을 특징으로 하는 상기 (4) 내지 (10) 중 어느 한 항에 기재된 용접 장치이다.

(12)본 발명은 또, 상기 X방향 용접 유닛은 상기 X방향 용접 헤드에 대해 상기 제1 Y방향 위치 결정 캐리어에 근접하는 제1 근접 위치 및 그 제1 Y방향 위치 결정 캐리어로부터 이간되는 제1 이간 위치 사이에서 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1 근접 위치에 위치할 경우에, 상기 X방향 용접 헤드와 함께 상기 X방향으로 이동하여 상기 워크 트레이를 밀어, 그 워크 트레이와 함께 상기 복수의 워크를 상기 X방향으로 반송하는 제1 반송 핑거를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (4) 내지 (11) 중 어느 한 항에 기재된 용접 장치이다.

(13)본 발명은 또, 상기 X방향 용접 유닛은 상기 제1 반송 핑거가 상기 제1 이간 위치에 위치할 경우에, 상기 X방향 용접 헤드를 이동시켜 상기 X방향 용접 롤러를 이동시키면서 용접하는 것을 특징으로 하는 상기 (12)에 기재된 용접 장치이다.

(14)본 발명은 또, 상기 Y방향 용접 유닛은 상기 Y방향 용접 헤드에 대해 상기 제2 Y방향 위치 결정 캐리어에 근접하는 제2 근접 위치 및 그 제2 Y방향 위치 결정 캐리어로부터 이간되는 제2 이간 위치의 사이에서 이동 가능하게 설치되고, 상기 제2 근접 위치에 위치할 경우에, 상기 Y방향 용접 헤드와 함께 상기 X방향으로 이동하여 상기 워크 트레이를 밀어, 그 워크 트레이와 함께 상기 복수의 워크를 상기 X방향으로 반송하는 제2 반송 핑거를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (4) 내지 (13) 중 어느 한 항에 기재된 용접 장치이다.

(15)본 발명은 또, 상기 Y방향 용접 유닛은 상기 제2 반송 핑거가 상기 제2 이간 위치에 위치할 경우에, 상기 Y방향 용접 헤드를 이동시켜, 용접할 상기 복수의 워크의 열을 전환하는 것을 특징으로 하는 상기 (13) 또는 (14)에 기재된 용접 장치이다.

(16)본 발명은 또, 상기 X방향 용접 유닛은 상기 제1 Y방향 위치 결정 캐리어에 놓인 상기 워크 트레이를 지지하거나 또는 그것을 해제하는 제1 지지 기구를 구비하고, 상기 Y방향 용접 유닛은 상기 제2 Y방향 위치 결정 캐리어에 놓인 상기 워크 트레이를 지지하거나 또는 그것을 해제하는 제2 지지 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (4) 내지 (15) 중 어느 한 항에 기재된 용접 장치이다.

(17)본 발명은 또, 상기 제1 지지 기구는 상기 Y방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 Y방향으로 이동한 상기 워크 트레이가 충돌하는 제1 충돌 부재와, 상기 제1 Y방향 위치 결정 캐리어와 함께 상기 Y방향으로 이동하여 상기 제1 충돌 부재에 충돌한 상기 워크 트레이를 상기 Y방향으로 미는 제1 압압 부재와, 상기 제1 충돌 부재가 상기 Y방향으로 이동한 경우에, 복원되는 방향으로 그 제1 충돌 부재를 바이어스시키는 제1 바이어스 부재를 구비하고, 상기 제2 지지 기구는 상기 Y방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 Y방향으로 이동한 상기 워크 트레이가 충돌하는 제2 충돌 부재와, 상기 제2 Y방향 위치 결정 캐리어와 함께 상기 Y방향으로 이동하여 상기 제2 충돌 부재에 충돌한 상기 워크 트레이를 상기 Y방향으로 미는 제2 압압 부재와, 상기 제2 충돌 부재가 상기 Y방향으로 이동한 경우에, 복원되는 방향으로 그 제2 충돌 부재를 바이어스시키는 제2 바이어스 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (16)에 기재된 용접 장치이다.

(18)본 발명은 또, 상기 X방향 용접 유닛은 교환용의 상기 X방향 용접 롤러가 놓이고, 상기 제1 Y방향 위치 결정 캐리어와 함께 상기 Y방향으로 이동 가능한 제1 교환 캐리어를 구비하고, 상기 X방향 용접 헤드에 설치된 상기 X방향 용접 롤러와, 상기 제1 교환 캐리어에 놓인 상기 교환용의 상기 X방향 용접 롤러를 자동 교환하고, 상기 Y방향 용접 유닛은 교환용의 상기 Y방향 용접 롤러가 놓이고 상기 제2 Y방향 위치 결정 캐리어와 함께 상기 Y방향으로 이동 가능한 제2 교환 캐리어를 구비하고, 상기 Y방향 용접 헤드에 설치된 상기 Y방향 용접 롤러와 상기 제2 교환 캐리어에 놓인 상기 교환용의 상기 Y방향 용접 롤러를 자동 교환하는 것을 특징으로 하는 상기 (4) 내지 (17) 중 어느 한 항에 기재된 용접 장치이다.

(19)본 발명은 또, 상기 진공 챔버안에서 상기 X방향 용접 유닛 및 상기 Y방향 용접 유닛의 한쪽으로 용접된 후, 또한 다른쪽으로 용접되기 전의 상기 복수의 워크를 냉각하는 버퍼 스테이션을 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (18) 중 어느 한 항에 기재된 용접 장치이다.

(20)본 발명은 또, 상기 진공 챔버를 바깥쪽에서 냉각하는 외부 냉각 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (19) 중 어느 한 항에 기재된 용접 장치이다.

본 발명에 의하면, 운전 비용을 낮추면서 수율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 우수한 효과를 나타낼 수 있다.

도 1a는, 본 발명의 실시형태에 관한 용접 장치의 평면도로서, 그 용접 장치의 아래쪽을 도시한다.
도 1b는, 용접 장치의 평면도로서, 용접 장치의 윗쪽을 도시한다.
도 2는, 용접 장치의 배면도이다.
도 3a는, 용접 장치의 우측면도로서, 상류측의 X방향 용접 유닛을 도시한다.
도 3b는, 용접 장치의 우측면도로서, 하류측의 Y방향 용접 유닛을 도시한다.
도 4a는, 제1 지지 기구의 사시도이다.
도 4b는, 제2 지지 기구의 사시도이다.
도 5a는, X방향 용접 헤드의 확대 정면도이다.
도 5b는, X방향 용접 헤드의 확대 측면도이다.
도 5c는, Y방향 용접 헤드의 확대 정면도이다.
도 5d는, Y방향 용접 헤드의 확대 측면도이다.
도 6은, 외부 냉각 유닛을 도시한 외관 사시도이다.
도 7은, 용접 장치에 의한 심 용접 순서를 도시한 흐름도이다.
도 8은, X방향 용접 유닛에서 복수의 워크를 X축 방향의 행마다 X축 방향을 따라 용접하는 순서를 설명하는 도면이다.
도 9는, Y방향 용접 유닛에서 복수의 워크를 Y축 방향의 열마다 Y축 방향을 따라 용접하는 순서를 설명하는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태의 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이하의 설명에서는, 도면에 도시한 X, Y, Z축을 기준으로 하여 방향을 설명하기로 한다. X, Y축은 서로 직각인 수평축이고, Z축은 X, Y축에 직각인 연직축이다. 도면의 X축 방향은 본 발명에 관한 X방향이고, Y축 방향은 본 발명에 관한 Y방향이고, Z축 방향은 본 발명에 관한 Z방향인데, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다. 각 도면에서 일부 구성의 도시를 적절히 생략하여 도면을 간략화하였다.

도 1a는 본 발명의 실시형태에 관한 용접 장치(1)의 평면도로서, 그 용접 장치(1)의 아래쪽을 도시한다. 도 1b는 용접 장치(1)의 평면도로서, 그 용접 장치의 윗쪽을 도시한다. 도 2는 용접 장치(1)의 배면도이다. 도 3a는 용접 장치(1)의 우측면도로서, 상류측의 X방향 용접 유닛(200)을 도시한다. 도 3b는 용접 장치(1)의 우측면도로서, 하류측의 Y방향 용접 유닛(300)을 도시한다. 도 1∼도 3, 및 이하에서 설명하는 다른 도면에서는, 일부를 단면으로 하고 단면 부분을 사선으로 도시하였다.

이들 도면에 도시되는 용접 장치(1)는 전자 부품을 제조하는 라인에 설치되며, 진공 분위기중에서 워크(10)에 대해 심 용접할 때에 사용된다. 워크(10)는 패키지의 개구에 뚜껑이 되는 리드가 놓인 상태에서, 또는 임시 장착된 상태에서 워크 트레이(20) 위에 배열된다. 워크 트레이(20) 위에는 워크(10)를 수용하는 복수의 홈이 X, Y축 방향의 매트릭스 형태로 형성되어 있고, 복수의 워크(10)는 X, Y축 방향의 매트릭스 형태로 배열된다.

용접 장치(1)는 워크 트레이(20) 위에 배열한 복수의 워크(10)를 전체적으로 X축 방향으로 반송하면서 통합하여 용접한다. 구체적으로 용접 장치(1)는, 내부를 진공 분위기로 유지하는 진공 챔버(100)와, 이 진공 챔버(100) 안의 상류측에서 X축 방향을 따라 용접하는 X방향 용접 유닛(200)과, 진공 챔버(100) 안의 하류측에서 Y축 방향을 따라 용접하는 Y방향 용접 유닛(300)과, 진공 챔버(100) 안의 중류에서 용접 도중의 워크(10)를 일단 대기시키는 버퍼 스테이션(400)과, 진공 챔버(100)를 바깥쪽에서 냉각하는 외부 냉각 유닛(500)과, 진공 챔버(100)의 상류측에 병설된 저장실(록드락)(600)과, 진공 챔버(100)의 하류측에 병설된 취출실(언록드락)(700)과, 진공 챔버(100)에 워크(10)를 들여보내는 상류측 반송 유닛(800)과, 진공 챔버(100)로부터 워크(10)를 내보내는 하류측 반송 유닛(900)과, 제어 유닛(미도시) 등을 구비하고 있다.

이들 용접 장치(1)의 각 부는 제어 유닛에 의해 총괄적으로 제어된다. 제어 유닛은 CPU, RAM 및 ROM 등으로 구성되어 각종 제어를 실행한다. CPU는 이른바 중앙 연산 처리 장치로서, 각종 프로그램이 실행되어 각종 기능(예를 들면, 용접 횟수를 카운트하는 기능)을 실현한다. RAM은 CPU의 작업 영역으로서 사용된다. ROM은 CPU에서 실행되는 프로그램을 기억한다.

이와 같은 구성의 제어 유닛은, 후술하는 바와 같이 X방향 용접 롤러(240)의 교환 시기를 용접 횟수에 의해 판단하고, 그 교환 시기에 X방향 용접 롤러(240)를 교환용의 X방향 용접 롤러(292)와 교환하도록 제어한다. 마찬가지로 제어 유닛은 Y방향 용접 롤러(340)의 교환 시기를 용접 횟수에 의해 판단하고, 그 교환 시기에 Y방향 용접 롤러(340)를 교환용의 Y방향 용접 롤러(392)와 교환하도록 제어한다.

진공 챔버(100)는 대략 육면체의 상자형 용기인 챔버 본체(110)와, 진공 펌프(120)와, 대기 개방 밸브(130)를 구비하고 있다. 챔버 본체(110)에는 상류측의 측벽에 저장실(600)과 연통되는 제1 개구(112)가 형성됨과 동시에 하류측의 측벽에 취출실(700)과 연통되는 제2 개구(114)가 형성되어 있다. 제1 개구(112)는 후술하는 저장실(600)의 상류측 칸막이문(615)에 의해 개폐된다. 제2 개구(114)는 후술하는 취출실(700)의 하류측 칸막이문(715)에 의해 개폐된다. 제1 개구(112) 및 제2 개구(114)가 닫힌 상태의 진공 챔버(100)는 진공 펌프(120)의 동작에 의해 챔버 본체(110) 안의 공기압을 대기압부터 진공 분위기까지의 임의의 압력으로 제어한다. 대기 개방 밸브(130)는 유지보수시 등에 이용된다. 챔버 본체(110) 안에는 후술하는 X방향 용접 헤드 이동 기구(260) 및 Y방향 용접 헤드 이동 기구(360)를 설치하기 위해 X축 방향에 따른 들보(116)가 형성되어 있다. 또 챔버 본체(110) 안에는 후술하는 제1 Z방향 이동 기구(270) 및 제2 Z방향 이동 기구(370)를 설치하기 위해 들보(116)에서 Y축 방향으로 연장된 지지재(118)가 형성되어 있다.

X방향 용접 유닛(200)은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 워크(10)를 X축 방향의 행마다 X축 방향을 따라 용접한다. 구체적으로 X방향 용접 유닛(200)은 복수의 워크(10)가 워크 트레이(20)와 함께 놓이는 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)와, 이 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)를 Y축 방향으로 이동시키는 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 이동 기구(210)와 , 워크 트레이(20)를 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205) 위에 지지하거나 그것을 해제하는 제1 지지 기구(220)와, 한쌍의 X방향 용접 롤러(240) 및 3개(2쌍)의 제1 반송 핑거(250)를 가진 X방향 용접 헤드(230)와, 이 X방향 용접 헤드(230)를 X축 방향으로 이동시키는 X방향 용접 헤드 이동 기구(260)와, X방향 용접 헤드(230)를 구성하는 X방향 용접 헤드용 베이스(231)에 대해 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치된 한쌍의 제1 Z방향 가동 부재(268)와, 이 제1 Z방향 가동 부재(268)에 착탈 가능하게 설치되어 X방향 용접 롤러(240)를 회전 가능하게 지지하는 한쌍의 X방향 용접 롤러 하우징(269)과, X방향 용접 롤러(240)를 Z축 방향 등으로 이동시키거나 제1 반송 핑거(250)를 Z축 방향으로 이동시키는 제1 Z방향 이동 기구(270)와, 교환용의 X방향 용접 롤러(292)가 놓여 있는 제1 교환 캐리어(290)를 구비하고 있다.

제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)는 후술하는 제1 반송 핑거(250)에 의해 X축 방향으로 직렬로 반송되는 복수의 워크(10)를 Y축 방향으로 오프셋시키는 제1 Y방향 오프셋 수단으로서 기능한다. X방향 용접 유닛(200)은 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)에 의해 Y축 방향으로 오프셋되는 복수의 워크(10)를 용접한다. 구체적으로 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)는 챔버 본체(110) 안의 상류측 저면에 Y축 방향으로 직선 이동 가능하게 설치되어 있다. 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 이동 기구(210)는 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)의 동력원으로서 챔버 본체(110) 안의 상류측 저면에 설치되어 있다. 구체적으로 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 이동 기구(210)는, Y축 방향을 따라 서로 평행하게 설치된 2개의 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(211)과, 이들 2개의 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(211)을 따라 Y축 방향으로 직선 이동하는 2쌍의 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 슬라이더(212)와, 외주면에 나사가 형성된 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(213)과, 이 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(213)을 회전 가능하게 지지하는 한쌍의 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축용 베어링(214),(215)과, 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(213)에 나사 결합되는 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 너트(216)와, 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(213)에 접속된 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 위치 제어 모터(217)를 구비하고 있다.

제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(211)은, 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 이동 기구(210)의 기초 부분을 구성함과 동시에 후술하는 제1 지지 기구(220)의 기초 부분을 구성한다. 즉, 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)용의 레일, 및 후술하는 제1 충돌 부재(221)용의 레일은 일체로 구성되어 있다. 2쌍의 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 슬라이더(212)는 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)를 탑재하고, 그 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)에 대해서 2개의 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(211)에 따른 Y축 방향의 직선 이동을 가능하게 한다. 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(213)은 2개의 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(211) 사이에 평행하게 설치되어 있다. 이 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(213)의 일단은 챔버 본체(110)의 측벽을 관통하여 외부에 노출되고 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 위치 제어 모터(217)에 접속되어 있다. 한쪽의 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축용 베어링(214)은 챔버 본체(110) 안의 저면에 설치되어 있다. 다른 쪽의 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축용 베어링(215)은 자성 유체 시일(seal) 등으로서, 챔버 본체(110)의 측벽에서의 관통 부분에 설치되어 그 관통 부분을 실링한다. 이 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축용 베어링(215)은 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(213)의 회전중 및 정지중에 챔버 본체(110) 안을 진공 분위기로 유지할 수 있게 한다. 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 너트(216)는 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)의 하면에 고정되어 있고, 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 위치 제어 모터(217)로 구동되는 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(213)의 회전에 따라 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)를 Y축 방향으로 직선 이동시킨다. 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(213) 및 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 너트(216)는 나사 결합 부분에 볼을 구비한 이른바 볼 나사를 구성하여 슬라이딩에 의한 저항을 줄인다.

여기에서, 제1 지지 기구(220)의 구조에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 도 4a는 제1 지지 기구(220)의 사시도이다.

이 도면에 도시되는 제1 지지 기구(220)는 챔버 본체(110) 안의 상류측 아래쪽에 설치되어 있다. 구체적으로 제1 지지 기구(220)는 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)와 함께 Y축 방향으로 이동한 워크 트레이(20)가 충돌하여 Y축 방향으로 이동 가능한 제1 충돌 부재(221)과, 제1 Y방향 위치 결정 캐리어 이동 기구(210)와 겸용하는 2개의 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(211)과, 이들 2개의 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(211)을 따라 Y축 방향으로 직선 이동하는 한쌍의 제1 충돌 부재용 슬라이더(222)와, 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)와 함께 Y축 방향으로 이동하여 워크 트레이(20)를 미는 제1 압압 부재(223)와, 제1 충돌 부재(221)가 Y축 방향으로 이동한 경우에, 복원되는 방향으로 그 제1 충돌 부재(221)를 바이어스시키는 제1 바이어스 부재(224)와, 이 제1 바이어스 부재(224)에 바이어스된 제1 충돌 부재(221)의 복원 방향의 이동 범위를 규제하는 제1 스토퍼(225)를 구비하고 있다.

제1 충돌 부재(221)는 제1 압압 부재(223)와 대향하도록 X축 방향을 따라 워크 트레이(20)의 옆쪽에 설치되어 있다. 이 제1 충돌 부재(221)는 제1 압압 부재(223)가 Y축 방향으로 소정량 이동한 경우에, 그 제1 압압 부재(223)와 함께 워크 트레이(20)를 끼워넣어 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205) 위에 지지한다. 한쌍의 제1 충돌 부재용 슬라이더(222)는 제1 충돌 부재(221)를 탑재하고 그 제1 충돌 부재(221)에 대해서 2개의 제1 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(211)에 따른 Y축 방향의 직선 이동을 가능하게 한다. 제1 압압 부재(223)는 제1 충돌 부재(221)와 대향하도록 X축 방향을 따라 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205) 위에 설치되어 있다. 이 제1 압압 부재(223)는 Y축 방향으로 소정량 이동한 경우에, 제1 충돌 부재(221)와 함께 워크 트레이(20)를 끼워넣어 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205) 위에 지지한다.

여기에서 X방향 용접 헤드(230)의 구조에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 도 5a는 X방향 용접 헤드(230)의 확대 정면도이다. 도 5b는 X방향 용접 헤드(230)의 확대 측면도이다.

X방향 용접 헤드(230)는, 기초가 되는 X방향 용접 헤드용 베이스(231)와, 이 X방향 용접 헤드용 베이스(231)의 전면(前面)에 대해 Y축 방향을 따라 서로 평행하게 설치된 한쌍의 Y방향 레일(232)과, 이들 한쌍의 Y방향 레일(232)을 따라 Y축 방향으로 직선 이동하는 리니어 모터식의 2쌍의 Y방향 슬라이더(233)와, 이들 2쌍의 Y방향 슬라이더(233)에 대해 Z축 방향을 따라 서로 평행하게 설치된 한쌍의 제1 Z방향 레일(234)과, 이들 한쌍의 제1 Z방향 레일(234)을 따라 Z축 방향으로 직선 이동하는 리니어 모터식의 2쌍의 제1 Z방향 슬라이더(235)와, 이들 2쌍의 제1 Z방향 슬라이더(235)에 설치되어 Z축 방향으로 이동 가능한 한쌍의 제1 Z방향 가동 부재(268)와, 이들 한쌍의 제1 Z방향 가동 부재(268)의 하단에 설치된 한쌍의 X방향 용접 롤러 보유지지부(236)와, 이들 한쌍의 X방향 용접 롤러 보유지지부(236)에 착탈 가능하게 설치된 한쌍의 X방향 용접 롤러 하우징(269)과, 이들 한쌍의 X방향 용접 롤러 하우징(269)에 대해 X방향 용접 롤러용 회전 샤프트(237)가 회전 가능하게 지지되는 한쌍의 X방향 용접 롤러(240)를 구비하고 있다.

도 1∼도 3으로 되돌아와 설명하기로 한다. X방향 용접 헤드(230)는 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)의 윗쪽에서 챔버 본체(110) 안의 들보(116)에 X축 방향으로 직선 이동 가능하게 설치되어 있다. X방향 용접 헤드 이동 기구(260)는 X방향 용접 헤드(230)의 동력원으로서 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)의 윗쪽에 설치되어 있다. 구체적으로 X방향 용접 헤드 이동 기구(260)는 지지재(118)를 관통하도록 들보(116)의 측면에 X축 방향을 따라 서로 평행하게 설치된 2개의 용접 헤드용 레일(261)과, 이들 2개의 용접 헤드용 레일(261)을 따라 X축 방향으로 직선 이동하는 2쌍의 X방향 용접 헤드용 슬라이더(262)와, 외주면에 나사가 형성된 X방향 용접 헤드 구동축(263)과, 이 X방향 용접 헤드 구동축(263)을 회전 가능하게 지지하는 한쌍의 X방향 용접 헤드 구동축용 베어링(264),(265)과, X방향 용접 헤드 구동축(263)에 나사 결합되는 X방향 용접 헤드용 너트(266)와, X방향 용접 헤드 구동축(263)에 접속된 X방향 용접 헤드용 위치 제어 모터(267)를 구비하고 있다.

이 용접 헤드용 레일(261)은 X방향 용접 헤드 이동 기구(260)의 기초 부분을 구성함과 동시에 후술하는 Y방향 용접 헤드 이동 기구(360)의 기초 부분을 구성한다. 즉, X방향 용접 헤드(230)용의 레일 및 후술하는 Y방향 용접 헤드(330)용의 레일은 일체로 구성되어 있다. 2쌍의 X방향 용접 헤드용 슬라이더(262)는 X방향 용접 헤드(230)를 고정시키고, 그 X방향 용접 헤드(230)에 대해서 2개의 용접 헤드용 레일(261)에 따른 X축 방향의 직선 이동을 가능하게 한다. X방향 용접 헤드 구동축(263)은 챔버 본체(110) 안의 상류측에서 2개의 용접 헤드용 레일(261) 사이에 평행하게 설치되어 있다. 이 X방향 용접 헤드 구동축(263)의 일단은 챔버 본체(110)의 측벽을 관통하여 외부에 노출되고 X방향 용접 헤드용 위치 제어 모터(267)에 접속되어 있다. 한쪽의 X방향 용접 헤드 구동축용 베어링(264)은 챔버 본체(110) 안의 지지재(118)의 측면에 설치되어 있다. 다른 쪽의 X방향 용접 헤드 구동축용 베어링(265)은 자성 유체 시일 등으로서, 챔버 본체(110)의 측벽에서의 관통 부분에 설치되어 그 관통 부분을 실링한다. 이 X방향 용접 헤드 구동축용 베어링(265)은 X방향 용접 헤드 구동축(263)의 회전중 및 정지중에 챔버 본체(110) 안을 진공 분위기로 유지할 수 있게 한다. X방향 용접 헤드용 너트(266)는 X방향 용접 헤드용 베이스(231)의 배면에 고정되어 있으며 X방향 용접 헤드용 위치 제어 모터(267)로 구동되는 X방향 용접 헤드 구동축(263)의 회전에 따라 X방향 용접 헤드(230)를 X축 방향으로 직선 이동시킨다. X방향 용접 헤드 구동축(263) 및 X방향 용접 헤드용 너트(266)는 나사 결합 부분에 볼을 구비한 이른바 볼 나사를 구성하여 슬라이딩에 의한 저항을 줄인다.

제1 Z방향 가동 부재(268)는 X방향 용접 헤드용 베이스(231)의 전면에 대해 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 이 제1 Z방향 가동 부재(268)는 열전도성과, 열방사성과, 절연성을 가진 재료로 이루어져 심 용접에 의해 생기는 열의 방열 성능을 높인다. X방향 용접 헤드(230)에 발생하는 용접열은 X방향 용접 롤러 보유지지부(236)를 거쳐 제1 Z방향 가동 부재(268)에 전달됨과 동시에 그 제1 Z방향 가동 부재(268)의 표면에서 외부로 방열된다. 또 X방향 용접 롤러 보유지지부(236)와 X방향 용접 헤드용 베이스(231)는 제1 Z방향 가동 부재(268)에 의해 절연된다. 제1 Z방향 가동 부재(268)의 전면의 면적을 가능한 한 크게 설정하여 방열 성능을 높이는 것이 바람직하다. 구체적으로 이 제1 Z방향 가동 부재(268)는 소정의 면적이 되는 방열면(268A)을 구비하도록 하고 이 방열면의 면적을 3㎠이상, 바람직하게는 5㎠이상 확보하는 것이 바람직하다.

제1 Z방향 가동 부재(268)의 재료는 열전도율이 170W/(m·K)이상인 것이 바람직하다. 그리고 제1 Z방향 가동 부재(268)의 재료는 열의 방사율이 0.8이상인 것, 즉 1에 가까운 것이 바람직하다. 또 제1 Z방향 가동 부재(268)의 재료는 절연 저항이 10³Ω·㎝이상인 것이 바람직하다. 또 제1 Z방향 가동 부재(268)의 재료는 녹방지성, 경량성을 갖는 것이 바람직하다. 제1 Z방향 가동 부재(268)의 재료로는 세라믹이 적합하며 그 중에서도 탄화규소 또는 질화알루미늄이 더욱 적합하다. 채용하는 세라믹의 열 방사율은 0.8이상 1.0이하인 것이 바람직하고, 0.93이상 0.95이하인 것이 더욱 바람직하다. 즉 세라믹의 열 방사율은 알루미늄의 열 방사율인 0.02이상 0.1이하 또는 철의 열 방사율인 0.5이상 0.9이하와 비교하면 높다. 탄화규소는 열전도율이 170W/(m·K)이고, 열의 방사율이 0.8이상 1.0이하이고, 절연 저항이 10³Ω·㎝이상 5×10⁶Ω·㎝이하이다. 질화알루미늄은 열전도율이 170W/(m·K)이상 230W/(m·K)이하이고, 열방사율이 0.93이고, 절연 저항이 10¹³Ω·㎝이상이다. 탄화규소 및 질화알루미늄은 상기 바람직하다는 조건을 전부 충족한다.

X방향 용접 롤러 보유지지부(236)는 제1 Z방향 가동 부재(268)의 하단에 설치되어 X방향 용접 롤러(240)를 회전 가능하게 보유지지함과 아울러 그 X방향 용접 롤러(240)에 전류를 공급하여 X방향 용접 롤러(240)에 의한 용접을 가능하게 한다.

X방향 용접 롤러 하우징(269)은 X방향 용접 롤러(240)와의 사이에 개재시키는 통전용 도전 페이스트를 내포하고 있다. 이 X방향 용접 롤러 하우징(269)은 X방향 용접 롤러(240)와 일체로 구성되어 있으며 그 X방향 용접 롤러(240)와 일체로 교환 가능하게 되어 있다.

한쌍의 X방향 용접 롤러(240)는 X방향 용접 헤드용 베이스(231)의 Y축에 따른 면에 대해 Y축 둘레로 회전 가능하게, Z축 방향으로 이동 가능하게 또한 착탈 가능하게 설치되고, 그 X방향 용접 헤드용 베이스(231)와 함께 X축 방향으로 이동 가능하도록 되어 있다. 또 한쌍의 X방향 용접 롤러(240)는 Y방향 슬라이더(233)에 의해 Y방향으로 이동하여 서로의 간격을 조정할 수 있도록 되어 있다. 구체적으로 한쌍의 X방향 용접 롤러(240)는 후술하는 제1 교환 캐리어(290)의 윗쪽에서 Z축 방향으로 이동함으로써 X방향 용접 롤러 하우징(269)과 일체로 교환용의 X방향 용접 롤러(292)와 자동 교환된다. 한쌍의 X방향 용접 롤러(240)는 용접 전극을 구성하고 워크(10)에 대해 심 용접을 한다. 즉, 한쌍의 X방향 용접 롤러(240)는 워크(10)에 대해 펄스형 전압을 인가하면서 전동함으로써 그 워크(10)에 대한 심 용접을 한다. 따라서 한쌍의 X방향 용접 롤러(240)는 X방향 용접 헤드용 베이스(231)와 절연을 할 필요가 있는데, 그 절연은 절연성을 가진 제1 Z방향 가동 부재(268)에 의해 실현되어 있다.

제1 Z방향 이동 기구(270)는, X방향 용접 헤드(230)를 관통하도록 X축 방향을 따라 설치된 제1 Z방향 이동용 구동축(271)과, 이 제1 Z방향 이동용 구동축(271)을 회전 가능하게 지지하는 한쌍의 제1 Z방향 이동용 구동축용 베어링(272),(273)과, 제1 Z방향 이동용 구동축(271)의 소정 제1 방향(예를 들면, 제1 Z방향 이동용 위치 제어 모터(274)쪽에서 보아 왼쪽 방향)으로의 회전력을 한쌍의 X방향 용접 롤러(240)의 Z축 방향으로의 이동력으로 변환하는 X방향 용접 롤러용 동력 변환 기구(미도시)와, 제1 Z방향 이동용 구동축(271)의 소정 제2 방향(예를 들면, 제1 Z방향 이동용 위치 제어 모터(274)쪽에서 보아 오른쪽 방향)으로의 회전력을 3개의 제1 반송 핑거(250)의 Z축 방향으로의 이동력으로 변환하는 제1 반송 핑거용 동력 변환 기구(미도시)와, 제1 Z방향 이동용 구동축(271)에 접속된 제1 Z방향 이동용 위치 제어 모터(274)와, 한쌍의 X방향 용접 롤러(240)의 상호 간격을 변경하는 X방향 용접 롤러 간격 변경 기구(미도시)와, 이 X방향 용접 롤러 간격 변경 기구에 접속된 X방향 용접 롤러 간격 변경용 위치 제어 모터(미도시)를 구비하고 있다.

제1 Z방향 이동용 구동축(271)에는 스플라인축이 채용되어 있다. 이 제1 Z방향 이동용 구동축(271)의 일단은 챔버 본체(110)의 측벽을 관통하여 외부에 노출되고 제1 Z방향 이동용 위치 제어 모터(274)에 접속되어 있다. 한쪽의 제1 Z방향 이동용 구동축용 베어링(272)은 챔버 본체(110) 안의 지지재(118)의 측면에 설치되어 있다. 다른 쪽의 제1 Z방향 이동용 구동축용 베어링(273)은 자성 유체 시일 등으로서, 챔버 본체(110)의 측벽에서의 관통 부분에 설치되어 그 관통 부분을 실링한다. 이 제1 Z방향 이동용 구동축용 베어링(273)은 제1 Z방향 이동용 구동축(271)의 회전중 및 정지중에 챔버 본체(110) 안을 진공 분위기로 유지할 수 있게 한다. X방향 용접 롤러용 동력 변환 기구는 X방향 용접 헤드(230)에 설치되어 있으며 제1 Z방향 이동용 위치 제어 모터(274)로 구동되는 제1 Z방향 이동용 구동축(271)의 소정 제1 방향(예를 들면, 제1 Z방향 이동용 위치 제어 모터(274)쪽에서 보아 왼쪽 방향)으로의 회전에 따라 X방향 용접 롤러(240)를 Z축 방향으로 직선 이동시킨다. X방향 용접 롤러 간격 변경 기구 및 X방향 용접 롤러 간격 변경용 위치 제어 모터는 X방향 용접 헤드(230)에 설치되어 있다. X방향 용접 롤러 간격 변경 기구는 X방향 용접 롤러 간격 변경용 위치 제어 모터로 구동되어 한쌍의 X방향 용접 롤러(240)의 Y축 방향의 상호 간격을 변경시킨다.

3개의 제1 반송 핑거(250)는 복수의 워크(10)를 X축 방향으로 직렬로 반송하는 반송 수단으로서 기능한다. 이들 3개의 제1 반송 핑거(250)는 X방향 용접 헤드(230)에 대해 X축 방향을 따라 서로 간격을 두고, 또한 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 그 X방향 용접 헤드(230)와 함께 X축 방향으로 이동 가능하도록 되어 있다. 구체적으로 3개의 제1 반송 핑거(250)는 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)에 소정 간격까지 근접하는 제1 근접 위치, 및 그 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)에서 소정 간격까지 이간되는 제1 이간 위치 사이에서 Z축 방향으로 이동한다. 또 3개의 제1 반송 핑거(250)는 제1 근접 위치에 위치할 경우에, 그 중 2개로 워크 트레이(20)의 전후를 끼워넣고 X방향 용접 헤드(230)와 함께 X축 방향으로 이동하여 그 워크 트레이(20)를 밀어 그 워크 트레이(20)와 함께 복수의 워크(10)를 X축 방향으로 반송한다. 한편 3개의 제1 반송 핑거(250)는 제1 이간 위치에 위치할 경우에, 워크 트레이(20)를 밀지는 않는다. 이들 한쌍의 제1 반송 핑거(250)는 X축 방향의 상호 간격을 일정하게 유지하고 있다.

전술한 제1 반송 핑거용 동력 변환 기구는 X방향 용접 헤드(230)에 설치되어 있으며 제1 Z방향 이동용 위치 제어 모터(274)로 구동되는 제1 Z방향 이동용 구동축(271)의 소정 제2 방향(예를 들면, 제1 Z방향 이동용 위치 제어 모터(274)쪽에서 보아 오른쪽 방향)으로의 회전에 따라 제1 반송 핑거(250)를 Z축 방향으로 직선 이동시킨다.

제1 교환 캐리어(290)는 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)의 Y축 방향의 일단에 고정되어 그 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)와 함께 Y축 방향으로 이동 가능하도록 되어 있다. 이 제1 교환 캐리어(290)에는 교환용의 X방향 용접 롤러(292)를 보유지지하는 복수의 X방향 용접 롤러용 지지대(294)가 Y축 방향을 따라 놓여 있다. 복수의 X방향 용접 롤러용 지지대(294)에는 각각 한쌍의 교환용의 X방향 용접 롤러(292)가 Y축 방향을 따라 놓여 있다.

Y방향 용접 유닛(300)은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 워크(10)를 Y축 방향의 열마다 Y축 방향을 따라 용접한다. 구체적으로 Y방향 용접 유닛(300)은 복수의 워크(10)가 워크 트레이(20)와 함께 놓이는 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)와, 이 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)를 Y축 방향으로 이동시키는 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 이동 기구(310)와, 워크 트레이(20)를 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305) 위에 지지하거나 그것을 해제하는 제2 지지 기구(320)와, 한쌍의 Y방향 용접 롤러(340) 및 한쌍의 제2 반송 핑거(350)를 가진 Y방향 용접 헤드(330)와, 이 Y방향 용접 헤드(330)를 X축 방향으로 이동시키는 Y방향 용접 헤드 이동 기구(360)와, Y방향 용접 헤드(330)에 대해 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치된 제2 Z방향 가동 부재(368)와, 이 제2 Z방향 가동 부재(368)에 착탈 가능하게 설치되어 Y방향 용접 롤러(340)를 회전 가능하게 지지하는 한쌍의 Y방향 용접 롤러 하우징(369)과, Y방향 용접 롤러(340)를 Z축 방향 등으로 이동시키거나 제2 반송 핑거(350)를 Z축 방향으로 이동시키거나 하는 제2 Z방향 이동 기구(370)와, 교환용의 Y방향 용접 롤러(392)가 놓여 있는 제2 교환 캐리어(390)를 구비하고 있다.

제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)는 후술하는 제2 반송 핑거(350)에 의해 X축 방향으로 직렬로 반송되는 복수의 워크(10)를 Y축 방향으로 오프셋시키는 제2 Y방향 오프셋 수단으로서 기능한다. Y방향 용접 유닛(300)은 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)에 의해 Y축 방향으로 오프셋되는 복수의 워크(10)를 용접한다. 구체적으로 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)는 챔버 본체(110) 안의 하류측 저면에 Y축 방향으로 직선 이동 가능하게 설치되어 있다. 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 이동 기구(310)는 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)의 동력원으로서, 챔버 본체(110) 안의 하류측 저면에 설치되어 있다. 구체적으로 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 이동 기구(310)는 Y축 방향을 따라 서로 평행하게 설치된 2개의 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(311)과, 이들 2개의 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(311)을 따라 Y축 방향으로 직선 이동하는 2쌍의 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 슬라이더(312)와, 외주면에 나사가 형성된 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(313)과, 이 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(313)을 회전 가능하게 지지하는 한쌍의 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축용 베어링(314),(315)과, 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(313)에 나사 결합되는 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 너트(316)와, 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(313)에 접속된 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 위치 제어 모터(317)를 구비하고 있다.

제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(311)은 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 이동 기구(310)의 기초 부분을 구성함과 동시에 후술하는 제2 지지 기구(320)의 기초 부분을 구성한다. 즉, 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)용의 레일, 및 후술하는 제2 충돌 부재(321)용의 레일은 일체로 구성되어 있다. 2쌍의 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 슬라이더(312)는 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)를 탑재하고, 그 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)에 대해 2개의 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(311)에 따른 Y축 방향의 직선 이동을 가능하게 한다. 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(313)은 2개의 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(311) 사이에 평행하게 설치되어 있다. 이 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(313)의 일단은 챔버 본체(110)의 측벽을 관통하여 외부에 노출되고, 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 위치 제어 모터(317)에 접속되어 있다. 한쪽의 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축용 베어링(314)은 챔버 본체(110) 안의 저면에 설치되어 있다. 다른 쪽의 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축용 베어링(315)은 자성 유체 시일 등으로서, 챔버 본체(110)의 측벽에서의 관통 부분에 설치되어 그 관통 부분을 실링한다. 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 너트(316)는 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)의 하면에 고정되어 있고, 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 위치 제어 모터(317)로 구동되는 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(313)의 회전에 따라 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)를 Y축 방향으로 직선 이동시킨다. 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 구동축(313) 및 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 너트(316)는 나사 결합 부분에 볼을 구비한 이른바 볼 나사를 구성하여 슬라이딩에 의한 저항을 줄인다.

여기에서, 제2 지지 기구(320)의 구조에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 도 4b는 제2 지지 기구(320)의 사시도이다.

이 도면에 도시되는 제2 지지 기구(320)는 챔버 본체(110) 안의 하류측 아래쪽에 설치되어 있다. 구체적으로 제2 지지 기구(320)는 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)와 함께 Y축 방향으로 이동한 워크 트레이(20)가 충돌하여 Y축 방향으로 이동 가능한 제2 충돌 부재(321)와, 제2 Y방향 위치 결정 캐리어 이동 기구(310)와 겸용하는 2개의 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(311)과, 이들 2개의 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(311)을 따라 Y축 방향으로 직선 이동하는 한쌍의 제2 충돌 부재용 슬라이더(322)와, 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)와 함께 Y축 방향으로 이동하여 워크 트레이(20)를 미는 제2 압압 부재(323)와, 제2 충돌 부재(321)가 Y축 방향으로 이동한 경우에, 복원되는 방향으로 그 제2 충돌 부재(321)를 바이어스시키는 제2 바이어스 부재(324)와, 이 제2 바이어스 부재(324)에 바이어스된 제2 충돌 부재(321)의 복원 방향의 이동 범위를 규제하는 제2 스토퍼(325)를 구비하고 있다.

제2 충돌 부재(321)는 제2 압압 부재(323)와 대향하도록 X축 방향을 따라 워크 트레이(20)의 옆쪽에 설치되어 있다. 이 제2 충돌 부재(321)는 제2 압압 부재(323)가 Y축 방향으로 소정량 이동한 경우에, 그 제2 압압 부재(323)와 함께 워크 트레이(20)를 끼워넣어 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305) 위에 지지한다. 한쌍의 제2 충돌 부재용 슬라이더(322)는 제2 충돌 부재(321)를 탑재하고 그 제2 충돌 부재(321)에 대해 2개의 제2 Y방향 위치 결정 캐리어용 레일(311)에 따른 Y축 방향의 직선 이동을 가능하게 한다. 제1 압압 부재(323)는 제2 충돌 부재(321)와 대향하도록 X축 방향을 따라 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305) 위에 설치되어 있다. 이 제2 압압 부재(323)는 Y축 방향으로 소정량 이동한 경우에, 제2 충돌 부재(321)와 함께 워크 트레이(20)를 끼워넣어 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305) 위에 지지한다.

여기에서, Y방향 용접 헤드(330)의 구조에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 도 5c는 Y방향 용접 헤드(330)의 확대 정면도이다. 도 5d는 Y방향 용접 헤드(330)의 확대 측면도이다.

Y방향 용접 헤드(330)는, 기초가 되는 Y방향 용접 헤드용 베이스(331)와, 이 Y방향 용접 헤드용 베이스(331)의 전면에 대해 X축 방향을 따라 서로 평행하게 설치된 한쌍의 X방향 레일(332)과, 이들 한쌍의 X방향 레일(332)을 따라 X축 방향으로 직선 이동하는 리니어 모터식의 2쌍의 X방향 슬라이더(333)와, 이들 2쌍의 X방향 슬라이더(333)에 대해 Z축 방향을 따라 서로 평행하게 설치된 한쌍의 제2 Z방향 레일(334)과, 이들 한쌍의 제2 Z방향 레일(334)을 따라 Z축 방향으로 직선 이동하는 리니어 모터식의 2쌍의 제2 Z방향 슬라이더(335)와, 이들 2쌍의 제2 Z방향 슬라이더(335)에 설치되어 Z축 방향으로 이동 가능한 한쌍의 제2 Z방향 가동 부재(368)와, 이들 한쌍의 제2 Z방향 가동 부재(368)의 하단에 설치된 한쌍의 Y방향 용접 롤러 보유지지부(336)와, 이들 한쌍의 Y방향 용접 롤러 보유지지부(236)에 착탈 가능하게 설치된 한쌍의 Y방향 용접 롤러 하우징(369)과, 이들 한쌍의 Y방향 용접 롤러 하우징(369)에 대해 Y방향 용접 롤러용 회전 샤프트(337)가 회전 가능하게 지지되는 한쌍의 Y방향 용접 롤러(340)를 구비하고 있다.

도 1∼도 3으로 되돌아와 설명하기로 한다. Y방향 용접 헤드(330)는 탄화규소 또는 질화알루미늄 등 열전도율이 높은 재료로 이루어져 높은 방열 능력을 가진다. 이 Y방향 용접 헤드(330)는 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)의 윗쪽에서 챔버 본체(110) 안의 들보(116)에 X축 방향으로 직선 이동 가능하게 설치되어 있다. Y방향 용접 헤드 이동 기구(360)는 Y방향 용접 헤드(330)의 동력원으로서 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)의 윗쪽에 설치되어 있다. 구체적으로 Y방향 용접 헤드 이동 기구(360)는 X방향 용접 헤드 이동 기구(260)와 겸용되는 2개의 용접 헤드용 레일(261)과, 이들 2개의 용접 헤드용 레일(261)을 따라 X축 방향으로 직선 이동하는 2쌍의 Y방향 용접 헤드용 슬라이더(362)와, 외주면에 나사가 형성된 Y방향 용접 헤드 구동축(363)과, 이 Y방향 용접 헤드 구동축(363)을 회전 가능하게 지지하는 한쌍의 Y방향 용접 헤드 구동축용 베어링(364),(365)과, Y방향 용접 헤드 구동축(363)에 나사 결합되는 Y방향 용접 헤드용 너트(366)와, Y방향 용접 헤드 구동축(363)에 접속된 Y방향 용접 헤드용 위치 제어 모터(367)를 구비하고 있다.

2쌍의 Y방향 용접 헤드용 슬라이더(362)는 Y방향 용접 헤드(330)를 고정시키고 그 Y방향 용접 헤드(330)에 대해 2개의 용접 헤드용 레일(361)에 따른 X축 방향의 직선 이동을 가능하게 한다. Y방향 용접 헤드 구동축(363)은 챔버 본체(110) 안의 하류측에서 2개의 용접 헤드용 레일(261) 사이에 평행하게 설치되어 있다. 이 Y방향 용접 헤드 구동축(363)의 일단은 챔버 본체(110)의 측벽을 관통하여 외부에 노출되어 Y방향 용접 헤드용 위치 제어 모터(367)에 접속되어 있다. 한쪽의 Y방향 용접 헤드 구동축용 베어링(364)은 챔버 본체(110) 안의 지지재(118)의 측면에 설치되어 있다. 다른 쪽의 Y방향 용접 헤드 구동축용 베어링(365)은 자성 유체 시일 등으로서, 챔버 본체(110)의 측벽에서의 관통 부분에 설치되어 그 관통 부분을 실링한다. 이 Y방향 용접 헤드 구동축용 베어링(365)은 Y방향 용접 헤드 구동축(363)의 회전중 및 정지중에 챔버 본체(110) 안을 진공 분위기로 유지할 수 있게 한다. Y방향 용접 헤드용 너트(366)는 Y방향 용접 헤드용 베이스(331)의 배면에 고정되어 있으며 Y방향 용접 헤드용 위치 제어 모터(367)로 구동되는 Y방향 용접 헤드 구동축(363)의 회전에 따라 Y방향 용접 헤드(330)를 X축 방향으로 직선 이동시킨다. Y방향 용접 헤드 구동축(363) 및 Y방향 용접 헤드용 너트(366)는 나사 결합 부분에 볼을 구비한 이른바 볼 나사를 구성하여 슬라이딩에 의한 저항을 줄인다.

제2 Z방향 가동 부재(268)는 Y방향 용접 헤드용 베이스(331)의 전면에 대해 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 이 제2 Z방향 가동 부재(368)는 열전도성과, 열방사성과, 절연성을 가진 재료로 이루어져 심 용접에 의해 생기는 열의 방열 성능을 높인다. Y방향 용접 헤드(330)에서 발생하는 용접열은 Y방향 용접 롤러 보유지지부(336)를 거쳐 제2 Z방향 가동 부재(368)에 전달됨과 동시에 그 제2 Z방향 가동 부재(368)의 표면에서 외부로 방열된다. 또 Y방향 용접 롤러 보유지지부(336)와 Y방향 용접 헤드용 베이스(331)는 제2 Z방향 가동 부재(368)에 의해 절연된다. 제2 Z방향 가동 부재(368) 전면의 면적을 가능한 한 크게 설정하여 방열 성능을 높이는 것이 바람직하다. 구체적으로 이 제2 Z방향 가동 부재(368)는 소정의 면적이 되는 방열면(368A)을 구비하도록 하고, 이 방열면의 면적을 3㎠이상, 바람직하게는 5㎠이상 확보하는 것이 바람직하다. 제2 Z방향 가동 부재(368)의 재료는 제1 Z방향 가동 부재(268)의 재료와 같은 물성값을 갖는 것이 바람직하다. 제2 Z방향 가동 부재(368)의 재료로는 세라믹이 적합하며 그 중에서도 탄화규소 또는 질화알루미늄이 더욱 적합하다.

Y방향 용접 롤러 보유지지부(336)는 제2 Z방향 가동 부재(368)의 하단에 설치되어 Y방향 용접 롤러(340)를 회전 가능하게 보유지지함과 아울러 그 Y방향 용접 롤러(340)에 전류를 공급하여 Y방향 용접 롤러(340)에 의한 용접을 가능하게 한다.

Y방향 용접 롤러 하우징(369)은 Y방향 용접 롤러(340)와의 사이에 개재시키는 통전용 도전 페이스트를 내포하고 있다. 이 Y방향 용접 롤러 하우징(369)은 Y방향 용접 롤러(340)와 일체로 구성되어 있으며 그 Y방향 용접 롤러(340)와 일체로 교환 가능하도록 되어 있다.

한쌍의 Y방향 용접 롤러(340)는 Y방향 용접 헤드용 베이스(331)의 X축에 따른 면에 대해 X축 둘레로 회전 가능하게, Z축 방향으로 이동 가능하게, 또한 착탈 가능하게 설치되고, 그 Y방향 용접 헤드용 베이스(331)와 함께 X축 방향으로 이동 가능하도록 되어 있다. 또 한쌍의 Y방향 용접 롤러(340)는 X방향 슬라이더(333)에 의해 X방향으로 이동하여 서로의 간격을 조정할 수 있도록 되어 있다. 구체적으로 한쌍의 Y방향 용접 롤러(340)는 후술하는 제2 교환 캐리어(390)의 윗쪽에서 Z축 방향으로 이동함으로써 Y방향 용접 롤러 하우징(369)과 일체로 교환용의 Y방향 용접 롤러(392)와 자동 교환된다. 한쌍의 Y방향 용접 롤러(340)는 용접 전극을 구성하여 워크(10)에 대해 심 용접을 한다. 즉, 한쌍의 Y방향 용접 롤러(340)는 워크(10)에 대해 펄스형 전압을 인가하면서 전동함으로써 그 워크(10)에 대한 용접을 한다. 따라서 한쌍의 Y방향 용접 롤러(340)는 Y방향 용접 헤드용 베이스(331)와 절연할 필요가 있는데, 그 절연은 절연성을 가진 제2 Z방향 가동 부재(368)에 의해 실현되고 있다.

제2 Z방향 이동 기구(370)은, Y방향 용접 헤드(330)를 관통하도록 X축 방향을 따라 설치된 제2 Z방향 이동용 구동축(371)과, 이 제2 Z방향 이동용 구동축(371)을 회전 가능하게 지지하는 한쌍의 제2 Z방향 이동용 구동축용 베어링(372),(373)과, 제2 Z방향 이동용 구동축(371)의 소정 제1 방향(예를 들면, 제2 Z방향 이동용 위치 제어 모터(374)쪽에서 보아 왼쪽 방향)으로의 회전력을 한쌍의 Y방향 용접 롤러(340)의 Z축 방향으로의 이동력으로 변환하는 Y방향 용접 롤러용 동력 변환 기구(미도시)와, 제2 Z방향 이동용 구동축(371)의 소정 제2 방향(예를 들면, 제2 Z방향 이동용 위치 제어 모터(374)쪽에서 보아 오른쪽 방향)으로의 회전력을 한쌍의 제2 반송 핑거(350)의 Z축 방향으로의 이동력으로 변환하는 제2 반송 핑거용 동력 변환 기구(미도시)와, 제2 Z방향 이동용 구동축(371)에 접속된 제2 Z방향 이동용 위치 제어 모터(374)와, 한쌍의 Y방향 용접 롤러(340)의 상호 간격을 변경하는 Y방향 용접 롤러 간격 변경 기구(미도시)와, 이 Y방향 용접 롤러 간격 변경 기구에 접속된 Y방향 용접 롤러 간격 변경용 위치 제어 모터(미도시)를 구비하고 있다.

제2 Z방향 이동용 구동축(371)에는 스플라인축이 채용되어 있다. 이 제2 Z방향 이동용 구동축(371)의 일단은 챔버 본체(110)의 측벽을 관통하여 외부에 노출되고 제2 Z방향 이동용 위치 제어 모터(374)에 접속되어 있다. 한쪽의 제2 Z방향 이동용 구동축용 베어링(372)은 챔버 본체(110) 안의 지지재(118)의 측면에 설치되어 있다. 다른 쪽의 제2 Z방향 이동용 구동축용 베어링(373)은 자성 유체 시일 등으로서, 챔버 본체(110)의 측벽에서의 관통 부분에 설치되어 그 관통 부분을 실링한다. 이 제2 Z방향 이동용 구동축용 베어링(373)은 제2 Z방향 이동용 구동축(371)의 회전중 및 정지중에 챔버 본체(110) 안을 진공 분위기로 유지할 수 있게 한다. Y방향 용접 롤러용 동력 변환 기구는 Y방향 용접 헤드(330)에 설치되어 있으며 제2 Z방향 이동용 위치 제어 모터(374)로 구동되는 제2 Z방향 이동용 구동축(371)의 소정 제1 방향(예를 들면, 제2 Z방향 이동용 위치 제어 모터(374)쪽에서 보아 왼쪽 방향)으로의 회전에 따라 Y방향 용접 롤러(340)를 Z축 방향으로 직선 이동시킨다. Y방향 용접 롤러 간격 변경 기구 및 Y방향 용접 롤러 간격 변경용 위치 제어 모터는 Y방향 용접 헤드(330)에 설치되어 있다. Y방향 용접 롤러 간격 변경 기구는 Y방향 용접 롤러 간격 변경용 위치 제어 모터로 구동되어 한쌍의 Y방향 용접 롤러(340)의 X축 방향의 상호 간격을 변경시킨다.

한쌍의 제2 반송 핑거(350)는 복수의 워크(10)를 X방향으로 직렬로 반송하는 반송 수단으로서 기능한다. 이들 한쌍의 제2 반송 핑거(350)는 Y방향 용접 헤드(330)에 대해 X축 방향을 따라 서로 간격을 두고, 또한 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 그 Y방향 용접 헤드(330)와 함께 X축 방향으로 이동 가능하도록 되어 있다. 구체적으로 한쌍의 제2 반송 핑거(350)는, 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)에 소정 간격까지 근접하는 제2 근접 위치, 및 그 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)로부터 소정 간격까지 이간되는 제2 이간 위치 사이에서 Z축 방향으로 이동한다. 또 한쌍의 제2 반송 핑거(350)는 제2 근접 위치에 위치할 경우에, 워크 트레이(20)의 전후를 끼워넣어 Y방향 용접 헤드(330)와 함께 X축 방향으로 이동하여 그 워크 트레이(20)를 밀어, 그 워크 트레이(20)와 함께 복수의 워크(10)를 X축 방향으로 반송한다. 한편 한쌍의 제2 반송 핑거(350)는 제2 이간 위치에 위치할 경우에, 워크 트레이(20)를 밀지는 않는다. 이들 한쌍의 제2 반송 핑거(350)는 X축 방향의 상호 간격을 일정하게 유지하고 있다.

용접 장치(1)는 복수의 워크(10)를 X축 방향으로 직렬로 반송하는 반송 수단으로서 제1 용접 유닛(200)에 3개(2쌍)의 제1 반송 핑거(250)를 구비함과 동시에 제2 용접 유닛(300)에 한쌍의 제2 반송 핑거(350)를 구비하고 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 용접 장치(1)는 그 반송 수단으로서 제1 용접 유닛(200) 또는 제2 용접 유닛(300)의 한쪽에 4개(3쌍)의 반송 핑거를 구비하도록 해도 좋다.

전술한 제2 반송 핑거용 동력 변환 기구는 Y방향 용접 헤드(330)에 설치되어 있으며, 제2 Z방향 이동용 위치 제어 모터(374)로 구동되는 제2 Z방향 이동용 구동축(371)의 소정 제2 방향(예를 들면, 제2 Z방향 이동용 위치 제어 모터(374)쪽에서 보아 오른쪽 방향)으로의 회전에 따라 제2 반송 핑거(350)를 Z축 방향으로 직선 이동시킨다.

제2 교환 캐리어(390)는 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)의 Y축 방향의 일단에 고정되어 그 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)와 함께 Y축 방향으로 이동 가능하도록 되어 있다. 이 제2 교환 캐리어(390)에는 교환용의 Y방향 용접 롤러(392)를 보유지지하는 복수의 Y방향 용접 롤러용 지지대(394)가 X축 방향을 따라 놓여 있다. 복수의 Y방향 용접 롤러용 지지대(394)에는 각각 한쌍의 교환용의 Y방향 용접 롤러(392)가 X축 방향을 따라 놓여 있다.

버퍼 스테이션(400)은 X방향 용접 유닛(200) 자신 또는 그 X방향 용접 유닛(200)에 위치하는 워크(10)와, Y방향 용접 유닛(300) 자신 또는 그 Y방향 용접 유닛(300)에 위치하는 워크(10)와의 간섭을 방지하기 위해 설치되어 있다. 이 버퍼 스테이션(400)은 X방향 용접 유닛(200)에 용접된 후에, 또한 Y방향 용접 유닛(300)에서 용접되기 전의 복수의 워크(10)를 워크 트레이(20)와 함께 냉각하는 기능을 가진다. 구체적으로 버퍼 스테이션(400)은 제1 반송 핑거(250) 및 제2 반송 핑거(350)가 이동 가능한 범위의 아래쪽에 X축 방향을 따라 설치된 반송면(410)과, 반송면(410)의 옆쪽에 X축 방향을 따라 설치된 한쌍의 사이드 가이드(420),(430)와, 한쌍의 내부 냉각용 배관(440),(450)과, 내부 냉각용 열교환기(460)와, 내부 냉각용 펌프(470)를 구비하고 있다.

반송면(410)은 제1 반송 핑거(250)에 의해 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205) 위를 반송되는 워크 트레이(20)를 받아들인다. 받아들인 워크 트레이(20)는 후술하는 사이드 가이드(420) 안의 물에 의해 냉각되고, 그 후 제2 반송 핑거(350)에 의해 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)에 내보내진다. 한쌍의 사이드 가이드(420),(430)는 반송면(410) 위의 워크 트레이(20)를 X축 방향으로 가이드한다. 한쪽의 사이드 가이드(420)는 냉매용 탱크를 구성하고 한쌍의 내부 냉각용 배관(440),(450)이 접속되어 있다. 한쌍의 내부 냉각용 배관(440),(450)은 각각 사이드 가이드(420)와 챔버 본체(110)밖에 설치된 내부 냉각용 펌프(470)를 접속한다. 한쪽의 내부 냉각용 배관(440)은 내부 냉각용 펌프(470)로부터의 냉매를 사이드 가이드(420)로 내보낸다. 다른 쪽의 내부 냉각용 배관(450)은 사이드 가이드(420)을 순환한 냉매를 내부 냉각용 열교환기(460)를 경유하여 내부 냉각용 펌프(470)로 회수한다. 내부 냉각용 열교환기(460) 및 내부 냉각용 펌프(470)는 챔버 본체(110) 밖에 설치되어 있다. 내부 냉각용 열교환기(460)는 냉각에 사용되어 열을 띤 냉매를 냉각한다. 내부 냉각용 펌프(470)는 냉매를 순환시킨다. 냉매에는 물 등을 사용한다.

여기에서 외부 냉각 유닛(500)의 구조에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 도 6은 외부 냉각 유닛(500)의 외관 사시도이다.

이 도면에 도시되는 외부 냉각 유닛(500)은 챔버 본체(110)의 외표면에 설치되어 있다. 이 외부 냉각 유닛(500)은 워크 용접에 의해 발생하여 복사된 열을 흡수하고, 나아가 워크(10) 등을 냉각한다. 구체적으로 외부 냉각 유닛(500)은 냉매용 탱크가 되는 자켓(510)과, 한쌍의 외부 냉각용 배관(520),(530)과, 외부 냉각용 열교환기(540)와, 외부 냉각용 펌프(550)를 구비하고 있다.

자켓(510)은 ㄷ자형으로 형성되어 수㎜의 두께를 가진다. 이 자켓(510)은 양단에 한쌍의 외부 냉각용 배관(520),(530)이 접속되어 있다. 한쌍의 외부 냉각용 배관(520),(530)은 각각 자켓(510)과 외부 냉각용 펌프(550)를 접속한다. 한쪽의 외부 냉각용 배관(520)은 외부 냉각용 펌프(550)로부터의 냉매를 자켓(510)에 내보낸다. 다른 쪽의 외부 냉각용 배관(530)은, 자켓(510)을 순환한 냉매를 외부 냉각용 열교환기(540)을 경유하여 외부 냉각용 펌프(550)에 회수한다. 외부 냉각용 열교환기(540)는 냉각에 사용되어 열을 띤 냉매를 냉각한다. 외부 냉각용 펌프(550)는 냉매를 순환시킨다. 냉매로는 물 등을 사용한다.

저장실(600)은, 진공 챔버(100)를 진공 분위기로 유지하면서 대기중에서 그 진공 챔버(100)에 복수의 워크(10)를 들여보내는 기능을 가진다. 구체적으로 저장실(600)은 대략 육면체의 상자형 용기인 저장실 본체(610)와, 저장실 본체용 진공 펌프(620)와, 저장실 본체용 대기 개방 밸브(630)를 구비하고 있다. 저장실 본체(610)에는 상류측의 측벽에 외부와 연통되는 저장실 본체용 외부 개구(612)가 형성되며 그 저장실 본체용 외부 개구(612)를 개폐하는 저장실 본체용 외부문(613)을 구비하고 있다. 또 저장실 본체(610)에는, 진공 챔버(100)쪽 측벽에 제1 개구(112)를 통해 진공 챔버(100)와 연통되는 저장실 본체용 연통구(614)가 형성되어 그 저장실 본체용 연통구(614)를 개폐하는 상류측 칸막이문(615)을 구비하고 있다. 저장실 본체용 외부 개구(612) 및 저장실 본체용 연통구(614)가 닫힌 상태의 저장실(600)은 저장실 본체용 진공 펌프(620)의 동작에 의해 저장실 본체(610) 안의 공기압을 대기압부터 진공 분위기까지의 임의의 압력으로 제어한다. 저장실(600)은 저장실 본체용 진공 펌프(620)로서 진공 펌프(120)를 겸용하도록 구성하는 것도 가능하고, 저장실 본체용 진공 펌프(620)를 생략하는 것도 가능하다.

취출실(700)은, 진공 챔버(100)를 진공 분위기로 유지하면서 그 진공 챔버(100)에서 대기중에 복수의 워크(10)를 내보내는 기능을 가진다. 구체적으로 취출실(700)은 대략 육면체의 상자형 용기인 취출실 본체(710)와, 취출실 본체용 진공 펌프(720)와, 취출실 본체용 대기 개방 밸브(730)를 구비하고 있다. 취출실 본체(710)에는, 하류측의 측벽과 외부와 연통되는 취출실 본체용 외부 개구(712)가 형성되어 그 취출실 본체용 외부 개구(712)를 개폐하는 취출실 본체용 외부문(713)을 구비하고 있다. 또 취출실 본체(710)에는, 진공 챔버(100)쪽 측벽에 제2 개구(114)를 통해 진공 챔버(100)와 연통되는 취출실 본체용 연통구(714)가 형성되어, 그 취출실 본체용 연통구(714)를 개폐하는 하류측 칸막이문(715)을 구비하고 있다. 취출실 본체용 외부 개구(712) 및 취출실 본체용 연통구(714)가 닫힌 상태의 취출실(700)은 취출실 본체용 진공 펌프(720)의 동작에 의해 취출실 본체(710) 안의 공기압을 대기압부터 진공 분위기까지의 임의의 압력으로 제어한다. 취출실(700)은 취출실 본체용 진공 펌프(720)로서 진공 펌프(120)를 겸용하도록 구성하는 것도 가능하고, 취출실 본체용 진공 펌프(720)을 생략하는 것도 가능하다.

상류측 반송 유닛(800)은 상류측 제1 반송 기구(810)와, 상류측 제2 반송 기구(820)와, 상류측 제3 반송 기구(830)를 구비하고, 이들이 상류측부터 순서대로 설치되어 있다. 상류측 제1 반송 기구(810)는 저장실 본체(610)의 바깥쪽 저면에서의 저장실 본체용 외부문(613)의 근방에 설치되어, 워크 트레이(20)를 저장실 본체(610)의 바깥쪽에서 안쪽을 향해 반송한다. 구체적으로 상류측 제1 반송 기구(810)는 X축 방향으로 연속하여 설치된 복수의 상류측 제1 반송 롤러(812)를 구비하고 있다. 이들 복수의 상류측 제1 반송 롤러(812)는 각각 Y축 둘레로 회전 가능하게 설치되어 워크 트레이(20)를 X축 방향으로 반송한다. 상류측 제2 반송 기구(820)는 저장실 본체(610)의 내측 저면에 설치되어 워크 트레이(20)를 저장실 본체(610)에서 챔버 본체(110)를 향해 반송한다. 구체적으로 상류측 제2 반송 기구(820)는 X축 방향으로 연속하여 설치된 복수의 상류측 제2 반송 롤러(822)를 구비하고 있다. 이들 복수의 상류측 제2 반송 롤러(822)는 각각 Y축 둘레로 회전 가능하게 설치되어 워크 트레이(20)를 X축 방향으로 반송한다. 상류측 제3 반송 기구(830)는 챔버 본체(110)의 내측 저면에서의 제1 개구(112)의 근방에 설치되어 워크 트레이(20)를 챔버 본체(110) 안의 상류에서 중류를 향해 반송한다. 구체적으로 상류측 제3 반송 기구(830)는 X축 방향으로 연속하여 설치된 복수의 상류측 제3 반송 롤러(832)를 구비하고 있다. 이들 복수의 상류측 제3 반송 롤러(832)는 각각 Y축 둘레로 회전 가능하게 설치되어 워크 트레이(20)를 X축 방향으로 반송한다.

하류측 반송 유닛(900)은, 하류측 제1 반송 기구(910)와, 하류측 제2 반송 기구(920)와, 하류측 제3 반송 기구(930)를 구비하고 이들이 하류측에 순서대로 설치되어 있다. 하류측 제1 반송 기구(910)는 취출실 본체(710)의 내측 저면에서의 제2 개구(114)의 근방에 설치되어 워크 트레이(20)를 챔버 본체(110) 안의 중류에서 하류를 향해 반송한다. 구체적으로 하류측 제1 반송 기구(910)는 X축 방향으로 연속하여 설치된 복수의 하류측 제1 반송 롤러(912)를 구비하고 있다. 이들 복수의 하류측 제1 반송 롤러(912)는 각각 Y축 둘레로 회전 가능하게 설치되어 워크 트레이(20)를 X축 방향으로 반송한다. 하류측 제2 반송 기구(920)는 취출실 본체(710)의 내측 저면에 설치되어 워크 트레이(20)를 취출실 본체(710)의 안쪽에서 바깥쪽을 향해 반송한다. 구체적으로 하류측 제2 반송 기구(920)는 X축 방향으로 연속하여 설치된 복수의 하류측 제2 반송 롤러(922)를 구비하고 있다. 이들 복수의 하류측 제2 반송 롤러(922)는 각각 Y축 둘레로 회전 가능하게 설치되어 워크 트레이(20)를 X축 방향으로 반송한다. 하류측 제3 반송 기구(930)는 취출실 본체(710)의 바깥쪽 저면에서의 취출실 본체용 외부문(713)의 근방에 설치되어 워크 트레이(20)를 취출실 본체(710)의 바깥쪽에서 멀어지도록 반송한다. 구체적으로 하류측 제3 반송 기구(930)는 X축 방향으로 연속하여 설치된 복수의 하류측 제3 반송 롤러(932)를 구비하고 있다. 이들 복수의 하류측 제3 반송 롤러(932)는 각각 Y축 둘레로 회전 가능하게 설치되어 워크 트레이(20)를 X축 방향으로 반송한다.

이 용접 장치(1)에서는, X방향 용접 유닛(200)에서 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)를 Y축 방향으로 이동시킴과 동시에 X방향 용접 헤드(230)를 X축 방향으로 이동시킴으로써 워크 트레이(20) 위에 매트릭스 형태로 배열된 임의의 워크(10) 위에 한쌍의 X방향 용접 롤러(240)를 배치할 수 있다. 또 Y방향 용접 유닛(300)에서 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)를 Y축 방향으로 이동시킴과 동시에 Y방향 용접 헤드(330)를 X축 방향으로 이동시킴으로써 워크 트레이(20) 위에 매트릭스 형태로 배열된 임의의 워크(10) 위에 한쌍의 Y방향 용접 롤러(340)를 배치할 수 있다.

다음으로, 용접 장치(1)에 의한 심 용접 순서에 대해서, 도 7을 사용하여 설명하기로 한다. 도 7은 용접 장치(1)에 의한 심 용접 순서를 도시한 흐름도이다.

우선 워크 트레이(20)에 배열된 복수의 워크(10)를 진공 챔버(100) 안에 들여보낸다(스텝S100). 챔버 본체(110) 안에 들여보낸 복수의 워크(10)를, X방향 용접 유닛(200)에서 X축 방향의 행마다 X축 방향을 따라 용접한다(스텝S200). 그리고 X방향 용접 롤러(240)의 교환 시기 여부를 판단하여(스텝S210), 교환 시기인 경우(스텝S210에서 YES인 경우)에는 교환한다(스텝S220). 그 후 X방향 용접 유닛(200)에서 Y방향 용접 유닛(300)으로의 반송중에 버퍼 스테이션(400)에서 복수의 워크(10)를 냉각한다(스텝S300). Y방향 용접 유닛(300)에서는, 복수의 워크(10)를 Y축 방향의 열마다 Y축 방향을 따라 용접한다(스텝S400). 그리고 Y방향 용접 롤러(340)의 교환 시기 여부를 판단하여(스텝S410), 교환 시기인 경우(스텝S310에서 YES인 경우)에는 교환한다(스텝S420). 그 후 용접 후의 복수의 워크(10)를 진공 챔버(100) 안에서 대기중에 내보낸다(스텝S500).

다음으로, 스텝S100의 상세한 순서, 즉 워크 트레이(20)에 배열된 복수의 워크(10)를 진공 챔버(100) 안에 들여보내는 순서에 대해서 설명하기로 한다. 이 순서에서는, 진공 챔버(100), 저장실(600) 및 상류측 반송 유닛(800)이 동작한다.

미리 상류측 칸막이문(615) 및 하류측 칸막이문(715)을 닫아 챔버 본체(110) 안을 밀폐한 후에 진공 펌프(120)를 동작시켜 챔버 본체(110) 안을 감압하고 진공 분위기로 유지해 놓는다. 우선 저장실 본체용 외부문(613)을 개방함과 아울러 복수의 반송 롤러(812),(822)를 회전 구동한다. 이로써 반송 롤러(812),(822) 위에 놓인 복수의 워크(10)가 워크 트레이(20)와 함께 X축 방향으로 이동하여 저장실 본체용 외부 개구(612)를 통해 저장실 본체(610) 안으로 반송된다. 그리고 저장실 본체용 외부문(613)을 닫고 저장실 본체(610) 안을 밀폐한 후에 저장실 본체용 진공 펌프(620)를 동작시켜 저장실 본체(610) 안을 감압하여 진공 분위기로 유지한다. 다음으로, 상류측 칸막이문(615)을 개방함과 아울러 복수의 반송 롤러(822),(832)를 회전 구동한다. 이로써 반송 롤러(822),(832) 위에 놓인 복수의 워크(10)가 워크 트레이(20)와 함께 X축 방향으로 이동하고 저장실 본체용 연통구(614) 및 제1 개구(112)를 통해 챔버 본체(110) 안에 반송된다. 그 후 상류측 칸막이문(615)을 닫고 챔버 본체(110) 안을 밀폐한다.

다음으로, 스텝S200,스텝S210 및 스텝S220의 상세한 순서, 즉, X방향 용접 유닛(200)에서 복수의 워크(10)를 X축 방향의 행마다 X축 방향을 따라 용접하는 순서 등에 대해서, 도 8을 사용하여 설명하기로 한다. 도 8은 X방향 용접 유닛(200)에서 복수의 워크(10)를 X축 방향의 행마다 X축 방향을 따라 용접하는 순서를 설명하는 도면이다.

우선 제1 반송 핑거(250)를 Z축 방향 윗쪽으로 이동시켜 제1 이간 위치에 위치시킨다. 그리고 X방향 용접 헤드(230)를 X축 방향 상류측으로 이동시켜 제1 반송 핑거(250)를 상류측 제3 반송 롤러(832) 윗쪽으로 이동시킨 후에 그 제1 반송 핑거(250)를 Z축 방향 아래쪽으로 이동시켜 제1 근접 위치에 위치시킨다. 다음으로, X방향 용접 헤드(230)를 X축 방향 하류측으로 이동시켜 제1 반송 핑거(250)를 X축 방향 하류측으로 이동시키고, 복수의 워크(10)를 워크 트레이(20)와 함께 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205) 위에 반송한다. 또 제1 반송 핑거(250)를 Z축 방향 윗쪽으로 이동시켜 제1 이간 위치에 위치시킴과 아울러 X방향 용접 롤러(240)를 Z축 방향으로 이동시켜 용접 가능한 원하는 높이로 이동시킨다. 이로써 X방향 용접 유닛(200)에서의 용접 준비가 완료된다.

준비가 완료되면, 우선 X방향 용접 헤드(230)를 X축 방향으로 이동시켜 X방향 용접 롤러(240)를 X축 방향으로 이동시키고, 복수의 워크(10)에서의 첫번째 행에 대해서 X축 방향을 따라 용접한다(도 8(a) 참조). 그리고 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)를 Y축 방향으로 1행만큼 이동시킨 후에(도 8(b) 참조), X방향 용접 헤드(230)를 X축 방향의 반환 방향으로 이동시켜 X방향 용접 롤러(240)를 X축 방향의 반환 방향으로 이동시키고, 복수의 워크(10)에서의 2번째 행에 대해서 X축 방향을 따라 용접한다(도 8(c) 참조). 이후 마찬가지로 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)를 Y축 방향으로 1행만큼 이동시킨 후에(도 8(d) 참조), X방향 용접 헤드(230)를 X축 방향의 반환 방향으로 이동시켜 X방향 용접 롤러(240)를 X축 방향의 반환 방향으로 이동시키고, 복수의 워크(10)를 X축 방향의 행마다 X축 방향을 따라 용접한다(도 8(e) 참조). 이와 같이 X방향 용접 유닛(200)은 X방향 용접 헤드(230)를 이동시켜 X방향 용접 롤러(240)를 이동시키면서 용접함과 아울러 , 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)를 이동시켜, 용접할 복수의 워크(10)의 행을 전환한다. 또 X방향 용접 유닛(200)은, 제1 반송 핑거(250)가 제1 이간 위치에 위치할 경우에, X방향 용접 헤드(230)를 이동시켜 X방향 용접 롤러(240)를 이동시키면서 용접한다. 본 실시형태에서의 X방향 용접 유닛(200)에서는, 복수의 워크(10)에 대해 X방향 용접 헤드(230)를 꾸불꾸불한 형태로 상대 이동시키게 되는데, 3자 형태로 상대 이동시키도록 해도 좋다.

X방향 용접 유닛(200)에서의 용접 종료 후 X축 방향의 용접 횟수를 1 가산한다. 가산 후의 용접 횟수가 소정 횟수(예를 들면 25,000회)에 도달했는지 여부로 X방향 용접 롤러(240)의 교환 시기인지를 판단한다. 소정 횟수에 도달한 경우 X방향 용접 롤러(240)를 교환용의 X방향 용접 롤러(292)로 교환한다.

제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205) 윗쪽에 위치하는 제1 반송 핑거(250)를 Z축 방향 아래쪽으로 이동시켜 제1 근접 위치에 위치시킨다. 그리고 X방향 용접 헤드(230)를 X축 방향 하류측으로 이동시켜 제1 반송 핑거(250)를 X축 방향 하류측으로 이동시키고 복수의 워크(10)를 워크 트레이(20)와 함께 반송면(410) 위에 반송한다. 이로써 복수의 워크(10)가 버퍼 스테이션(400)으로 인계된다.

다음으로, 스텝S400, 스텝S410 및 스텝S420의 상세한 순서, 즉, Y방향 용접 유닛(300)에서 복수의 워크(10)를 Y축 방향의 열마다 Y축 방향을 따라 용접하는 순서 등에 대해서, 도 9를 사용하여 설명하기로 한다. 도 9는 Y방향 용접 유닛(300)에서 복수의 워크(10)를 Y축 방향의 열마다 Y축 방향을 따라 용접하는 순서를 설명하는 도면이다.

우선, 제2 반송 핑거(350)를 Z축 방향 윗쪽으로 이동시켜 제2 이간 위치에 위치시킨다. 그리고 Y방향 용접 헤드(330)를 X축 방향 상류측으로 이동시켜 제2 반송 핑거(350)를 반송면(410) 윗쪽으로 이동시킨 후에 그 제2 반송 핑거(350)를 Z축 방향 아래쪽으로 이동시켜 제2 근접 위치에 위치시킨다. 다음으로, Y방향 용접 헤드(330)를 X축 방향 하류측으로 이동시켜 제2 반송 핑거(350)를 X축 방향 하류측으로 이동시키고, 복수의 워크(10)를 워크 트레이(20)와 함께 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305) 위로 반송한다. 또 제2 반송 핑거(350)를 Z축 방향 윗쪽으로 이동시켜 제2 이간 위치에 위치시킴과 아울러 Y방향 용접 롤러(340)를 Z축 방향으로 이동시켜 용접 가능한 원하는 높이로 이동시킨다. 이로써 Y방향 용접 유닛(200)에서의 용접 준비가 완료된다.

준비가 완료되면, 우선 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)를 Y축 방향으로 이동시켜 복수의 워크(10)를 Y축 방향으로 이동시키고, 복수의 워크(10)에서의 첫번째 열에 대해서 Y축 방향을 따라 용접한다(도 9(a) 참조). 그리고 Y방향 용접 헤드(330)를 X축 방향으로 1열만큼 이동시킨 후에(도 9(b) 참조), 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)를 Y축 방향의 반환 방향으로 이동시켜 복수의 워크(10)를 Y축 방향의 반환 방향으로 이동시키고, 복수의 워크(10)에서의 2번째 열에 대해 Y축 방향을 따라 용접한다(도 9(c) 참조). 이후, 마찬가지로 Y방향 용접 헤드(330)를 X축 방향으로 1열만큼 이동시킨 후에(도 9(d) 참조), 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)를 Y축 방향의 반환 방향으로 이동시켜 복수의 워크(10)를 Y축 방향의 반환 방향으로 이동시키고, 복수의 워크(10)를 Y축 방향의 열마다 Y축 방향을 따라 용접한다(도 9(e) 참조). 이와 같이 Y방향 용접 유닛(300)은, 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)를 이동시켜 복수의 워크(10)를 이동시키면서 용접함과 아울러 Y방향 용접 헤드(330)를 이동시켜, 용접할 복수의 워크(10)의 열을 전환한다. 또 Y방향 용접 유닛(300)은, 제2 반송 핑거(350)가 제2 이간 위치에 위치할 경우에, Y방향 용접 헤드(330)를 이동시켜, 용접할 복수의 워크(10)의 열을 전환한다. 본 실시형태에서의 Y방향 용접 유닛(300)에서는, 복수의 워크(10)에 대해 Y방향 용접 헤드(330)를 꾸불꾸불한 형태로 상대 이동시키게 되는데, 천(川)자 형태로 상대 이동시키도록 해도 된다.

Y방향 용접 유닛(300)에서의 용접 종료 후 Y축 방향의 용접 횟수를 1 가산한다. 가산 후의 용접 횟수가 소정 횟수(예를 들면, 25,000회)에 도달했는지 여부로 Y방향 용접 롤러(340)의 교환 시기인지를 판단한다. 소정 횟수에 도달한 경우 Y방향 용접 롤러(340)를 교환용의 Y방향 용접 롤러(392)로 교환한다.

제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305) 윗쪽에 위치하는 제2 반송 핑거(350)를 Z축 방향 아래쪽으로 이동시켜 제2 근접 위치에 위치시킨다. 그리고 Y방향 용접 헤드(330)를 X축 방향 하류측으로 이동시켜 제2 반송 핑거(350)를 X축 방향 하류측으로 이동시키고, 복수의 워크(10)를 워크 트레이(20)와 함께 하류측 제1 반송 롤러(912) 위에 반송한다. 이로써 복수의 워크(10)가 하류측 반송 유닛(900)으로 이어진다.

다음으로 스텝S500의 상세한 순서, 즉, 용접 후의 복수의 워크(10)를 진공 챔버(100) 안에서 대기중으로 내보내는 순서에 대해서 설명하기로 한다. 이 순서에서는, 진공 챔버(100), 취출실(700) 및 하류측 반송 유닛(900)이 동작한다.

우선 취출실 본체용 외부문(713)을 닫고 취출실 본체(710)를 밀폐한 후에, 취출실 본체용 진공 펌프(720)를 동작시켜 취출실 본체(710) 안을 감압하여 진공 분위기로 유지한다. 그리고 하류측 칸막이문(715)을 개방함과 아울러 복수의 반송 롤러(912),(914)를 회전 구동한다. 이로써 반송 롤러(912),(914) 위에 놓인 복수의 워크(10)가 워크 트레이(20)와 함께 X축 방향으로 이동하고, 제2 개구(114) 및 취출실 본체용 연통구(714)를 통해 취출실 본체(710) 안에 반송된다. 다음으로 취출실 본체용 대기 개방 밸브(730)를 동작시켜 취출실 본체(710) 안을 승압하여 대기압으로 유지한 후에, 취출실 본체용 외부문(713)을 개방함과 아울러 복수의 반송 롤러(914),(916)를 회전 구동한다. 이로써 반송 롤러(914),(916) 위에 놓인 복수의 워크(10)가 워크 트레이(20)와 함께 X축 방향으로 이동하여 취출실 본체용 외부 개구(712)를 통해 취출실 본체(710)밖으로 반송된다. 그 후 하류측 칸막이문(715)을 닫아 취출실 본체(710)를 밀폐한다.

다음으로, 심 용접에 의해 발생하는 열의 경로에 대해서 X방향 용접 유닛(200)을 예로 들어 설명하기로 한다.

심 용접에 의해 워크(10)나 X방향 용접 롤러(240)에 생긴 열은 X방향 용접 롤러 하우징(269)으로 이동한다. X방향 용접 롤러 하우징(269)으로 이동한 열은 그 X방향 롤러 하우징(269)에서 제1 Z방향 가동 부재(268)로 이동한다. 제1 Z방향 가동 부재(268)로 이동한 열은 그 제1 Z방향 가동 부재(268) 안으로 전도되어 그 제1 Z방향 가동 부재(268)의 전면(前面)에 확산된다. 제1 Z방향 가동 부재(268)의 전면에 확산된 열은 진공 분위기중에 방사되어 진공 챔버(100)의 외부로 방출된다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 관한 용접 장치(1)는 진공 챔버(100) 안에 복수의 워크(10)를 X축 방향의 행마다 X축 방향을 따라 용접하는 X방향 용접 유닛(200)과, 복수의 워크(10)를 Y축 방향의 열마다 Y축 방향을 따라 용접하는 Y방향 용접 유닛(300)을 설치하였다. 그리고 X방향 용접 유닛(200)으로 복수의 워크(10)를 용접한 후에 Y방향 용접 유닛(300)으로 그 복수의 워크(10)를 용접한다.

따라서 진공 분위기로 유지한 진공 챔버(100) 안에서 심 용접을 완결할 수 있어 생산 능력의 향상을 실현할 수 있다. 또 질소 가스를 충전한 챔버안에서 심 용접을 하여 질소 가스를 소모하는 경우에, 비해 운전 비용을 줄일 수 있다. 또 질소 가스를 충전한 챔버안에 비정상 상황이 발생한 경우에는 그 비정상 상황을 해소한 후에 질소 가스를 충분히 재충전하여 노점을 낮출 필요가 있다. 그 결과 장시간이 걸리고 전자 부품의 생산 능력이 저하되는 등의 문제가 있었으나, 질소 가스를 필요로 하지 않기 때문에 이러한 문제가 없다.

또 X방향 용접 유닛(200)은, 복수의 워크(10)를 Y축 방향으로 오프셋시키는 제1 Y방향 오프셋 수단으로서 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)를 구비하고, 그 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)에 의해 Y방향으로 오프셋되는 복수의 워크(10)를 용접한다. Y방향 용접 유닛(300)은 복수의 워크(10)를 Y축 방향으로 오프셋시키는 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)를 구비하고, 그 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)에 의해 Y방향으로 오프셋되는 복수의 워크(10)를 용접한다. 따라서 복수의 워크(10)는 X축 방향으로 직렬로 반송되는 과정에서 Y축 방향으로 오프셋되는 이동만으로 용접된다. 즉, 복수의 워크(10)의 움직임에 낭비가 없다. 그 결과, 용접에 걸리는 시간을 단축할 수 있어 생산 능력을 더욱 향상시킴과 동시에 공간 절약을 실현할 수 있다.

그리고 X방향 용접 유닛(200) 및 Y방향 용접 유닛(300)의 양쪽에 걸쳐, 진공 챔버(100)에 대한 반입에서 반출까지 복수의 워크(10)를 X축 방향으로 직선적으로 반송하는 반송 경로를 구비하고 있다. 따라서 복수의 워크(10)의 움직임에 낭비가 없다. 그 결과, 용접에 걸리는 시간을 단축할 수 있어 생산 능력을 더욱 향상시킴과 동시에 공간 절약을 실현할 수 있다.

또한 X방향 용접 유닛(200)은, Y축 방향으로 이동 가능한 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)와, 이 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)의 윗쪽에서 X축 방향으로 이동 가능한 X방향 용접 헤드(230)와, 이 X방향 용접 헤드(230)에 대해 Y축 둘레로 회전 가능하게 설치된 X방향 용접 롤러(240)를 설치하였다. 그리고 X방향 용접 유닛(200)은, X방향 용접 헤드(230)를 이동시켜 X방향 용접 롤러(240)를 이동시키면서 용접함과 아울러 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)를 이동시켜, 용접할 복수의 워크(10)의 행을 전환한다. 따라서 X, Y축 방향의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 워크(10)를, X축 방향의 행마다 X축 방향을 따라 효율적으로 통합하여 단시간에 용접할 수 있다.

이어서, Y방향 용접 유닛(300)은, Y축 방향으로 이동 가능한 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)와, 이 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)의 윗쪽에서 X축 방향으로 이동 가능한 Y방향 용접 헤드(330)와, 이 Y방향 용접 헤드(330)에 대해 X축 둘레로 회전 가능하게 설치된 Y방향 용접 롤러(340)를 설치하였다. 그리고 Y방향 용접 유닛(300)은, 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)를 이동시켜 복수의 워크(10)를 이동시키면서 용접함과 아울러 , Y방향 용접 헤드(330)를 이동시켜, 용접할 복수의 워크(10)의 열을 전환한다. 따라서 X, Y축 방향의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 워크(10)를 Y축 방향의 열마다 Y축 방향을 따라 효율적으로 통합하여 단시간에 용접할 수 있다.

또 X방향 용접 헤드(230)는, X방향 용접 헤드용 베이스(231)와, 이 X방향 용접 헤드용 베이스(231)에 대해 Z축 방향으로 이동 가능한 제1 Z방향 가동 부재(268)와, 이 제1 Z방향 가동 부재(268)에 설치되어 X방향 용접 롤러(240)를 Y축 둘레로 회전 가능하게 보유지지함과 아울러 그 X방향 용접 롤러(240)에 전류를 공급하는 X방향 용접 롤러 보유지지부(236)를 구비하고 있다.

그리고 제1 Z방향 가동 부재(268)는 절연성을 가지고 있다. 따라서 X방향 용접 헤드(230)를 X방향 용접 롤러(240)로부터 절연하기 위해 X방향 용접 롤러 하우징(269)과 제1 Z방향 가동 부재(268) 사이에 절연체를 개재시킬 필요가 없다. 이와 같은 절연체를 개재시키지 않으면 심 용접에 의해 X방향 용접 롤러(240)에서 생기는 열의 X방향 용접 롤러 하우징(269)에서 제1 Z방향 가동 부재(268)로의 이동을 방해하지는 않는다. 또 제1 Z방향 가동 부재(268)는 열전도성을 가지고 있다. 따라서 X방향 용접 롤러 하우징(269)에서 제1 Z방향 가동 부재(268)로 이동한 열을 그 제1 Z방향 가동 부재(268)의 전면에 확산시킬 수 있다. 또 제1 Z방향 가동 부재(268)는 열방사성을 가지고 있다. 따라서 제1 Z방향 가동 부재(268)의 전면에 확산된 열을 방사시킬 수 있고, 나아가서는 X방향 용접 롤러(240) 및 X방향 용접 롤러 하우징(269)에 열이 축적되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 방열 성능을 향상시킬 수 있다. 그 결과 X방향 용접 롤러(240) 및 X방향 용접 롤러 하우징(269) 사이에 개재되는 도전 페이스트가 녹아 외부에 유출되는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는 X방향 용접 롤러(240)의 통전에 비정상 상황을 발생시키는 것을 방지할 수 있다. 그 결과 용접 장치(1)를 장시간 연속 사용할 수 있다.

마찬가지로 Y방향 용접 헤드(330)는, Y방향 용접 헤드용 베이스(331)와, 이 Y방향 용접 헤드용 베이스(331)에 대해 Z축 방향으로 이동 가능한 제2 Z방향 가동 부재(368)와, 이 제2 Z방향 가동 부재(368)에 설치되어 Y방향 용접 롤러(340)를 X축 둘레로 회전 가능하게 보유지지함과 아울러 그 Y방향 용접 롤러(340)에 전류를 공급하는 Y방향 용접 롤러 보유지지부(336)를 구비하고 있다. 그리고 제2 Z방향 가동 부재(368)는 열전도성과, 열방사성과, 절연성을 가지고 있다. 따라서 제1 Z방향 가동 부재(268)와 마찬가지의 효과가 나타난다.

또 X방향 용접 헤드(230)는, X방향 용접 롤러(240)를 구비하고 있을 뿐 아니라 복수의 워크(10)를 X축 방향으로 반송하는 제1 반송 핑거(250)를 구비하고 있다. 또 Y방향 용접 헤드(330)는 Y방향 용접 롤러(340)를 구비하고 있을 뿐 아니라 복수의 워크(10)를 X축 방향으로 반송하는 제2 반송 핑거(350)를 구비하고 있다. 따라서 X방향 용접 롤러(240) 및 Y방향 용접 롤러(340)의 동력을, 워크(10)를 반송하는 동력으로 겸용할 수 있고, 나아가 워크(10)를 반송하기 위한 구조를 간략화할 수 있다. 또 워크(10)를 X축 방향으로만 직선 반송하기 때문에 용접 장치(1)를 포함한 라인 전체의 레이아웃을 직선적으로 배치할 수 있게 되어 효율적인 레이아웃으로 할 수 있다.

또한 X방향 용접 유닛(200)은 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)에 놓인 워크 트레이(20)를 지지하는 제1 지지 기구(220)를 구비하고 있다. 또 Y방향 용접 유닛(300)은 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)에 놓인 워크 트레이(20)를 지지하는 제2 지지 기구(320)를 구비하고 있다. 따라서 용접중에 워크 트레이(20)나 워크(10)가 어긋나는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는 양호한 정밀도로 심 용접을 할 수 있다.

이어서 제1 지지 기구(220)는 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)와 함께 Y축 방향으로 이동한 워크 트레이(20)가 충돌하는 제1 충돌 부재(221)과, 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)와 함께 Y축 방향으로 이동하여 워크 트레이(20)를 미는 제1 압압 부재(223)와, 제1 충돌 부재(221)가 Y축 방향으로 이동한 경우에, 복원되는 방향으로 그 제1 충돌 부재(221)를 바이어스시키는 제1 바이어스 부재(224)를 구비하고 있다. 따라서 워크 트레이(20)가 놓여 있는 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)의 Y축 방향의 이동에 의해 자동으로 워크 트레이(20)를 끼워넣어 지지할 수 있다. 즉, 간단한 구성으로도 워크 트레이(20)를 확실하게 지지할 수 있게 된다.

그리고 X방향 용접 유닛(200)은 교환용의 X방향 용접 롤러(292)가 놓인 제1 교환 캐리어(290)를 구비하고 있다. 이 제1 교환 캐리어(290)는 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)와 함께 Y축 방향으로 이동 가능하도록 되어 있다. 또 Y방향 용접 유닛(300)은 교환용의 Y방향 용접 롤러(392)가 놓인 제2 교환 캐리어(390)를 구비하고 있다. 이 제2 교환 캐리어(390)는 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)와 함께 Y축 방향으로 이동 가능하도록 되어 있다. 따라서 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205) 및 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)의 동력을, 교환용의 X방향 용접 롤러(292) 및 교환용의 Y방향 용접 롤러(392)를 이동시키는 동력으로 겸용할 수 있고, 나아가서는 교환용의 X방향 용접 롤러(292) 및 교환용의 Y방향 용접 롤러(392)를 이동시키기 위한 구조를 간략화할 수 있다.

또 진공 챔버(100) 안에서 X방향 용접 유닛(200)으로 용접된 후, 또한 Y방향 용접 유닛(300)으로 용접되기 전의 복수의 워크(10)를 냉각하는 버퍼 스테이션(400)을 구비하고 있다. 따라서 버퍼 스테이션(400)에서 용접 도중의 복수의 워크(10)를 일단 냉각시킬 수 있어 열에 의해 불량품이 발생하여 수율이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또 열대책을 강구하지 않는 경우에는 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)나 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)가 휘거나 늘어나거나 챔버 본체(110) 등의 각 부재가 변형되는데, 버퍼 스테이션(400)에서의 열대책에 의해 각 부재의 변형을 방지할 수 있다.

또한 용접 장치(1)는 챔버 본체(110)의 외표면에, 진공 챔버(100)를 바깥쪽에서 냉각하는 외부 냉각 유닛(500)을 구비하고 있다. 따라서 열에 의해 불량품이 발생하여 수율이 저하되는 것을 더욱 방지할 수 있다. 또 제1 Y방향 위치 결정 캐리어(205)나 제2 Y방향 위치 결정 캐리어(305)가 휘거나 늘어나거나 챔버 본체(110) 등의 각 부재가 변형되는 것을 더욱 잘 방지할 수 있다.

본 발명은 상기 실시형태로 한정되지 않으며, 그 취지 및 기술 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.

즉, 상기 실시형태에서는 X방향 용접 유닛(200)으로 X축 방향을 따라 용접된 후에, 또한 Y방향 용접 유닛(300)으로 Y축 방향을 따라 용접되기 전의 복수의 워크(10)를 버퍼 스테이션(400)에서 냉각하도록 하는데, 본 발명은 이에 한정되지는 않으며, Y축 방향을 따라 용접된 후에, 또한 X축 방향을 따라 용접되기 전의 복수의 워크(10)를 버퍼 스테이션(400)에서 냉각하도록 해도 좋다.

또 상기 실시형태에서 제1, 제2 Z방향 가동 부재(268),(368)는 그 전체가 열전도성과, 열방사성과, 절연성을 가진 재료로 이루어지도록 하는 것 뿐만 아니라 일부가 열전도성과, 열방사성과, 절연성을 가진 재료로 이루어지도록 해도 좋다. 이 경우, 적어도 일부는 롤러 보유지지부의 접촉 부분에 개재되어 절연을 확보하면서 롤러 보유지지부의 열을 회수하는 것이 중요하다. 또 적어도 일부는 진공 챔버의 내벽 중 어느 하나에 대응하는 어느 정도의 표면을 확보하는 것도 바람직하다. 이 표면을 방열면으로 하여 롤러 보유지지부로부터 회수한 열을 진공 챔버 내벽에 대해 방사할 수 있기 때문이다.

본 발명의 용접 장치는, 전자 기기나 전자 부품 또는 기타 각종 물품의 제조 또는 물류의 분야에서 이용할 수 있다.

1 용접 장치
10 워크
20 워크 트레이
100 진공 챔버
200 X방향 용접 유닛
205 제1 Y방향 위치 결정 캐리어
220 제1 지지 기구
221 제1 충돌 부재
223 제1 압압 부재
224 제1 바이어스 부재
230 X방향 용접 헤드
231 X방향 용접 헤드용 베이스
236 X방향 용접 롤러 보유지지부
240 X방향 용접 롤러
250 제1 반송 핑거
268 제1 Z방향 가동 부재
290 제1 교환 캐리어
292 교환용의 X방향 용접 롤러
300 Y방향 용접 유닛
305 제2 Y방향 위치 결정 캐리어
320 제2 지지 기구
321 제2 충돌 부재
323 제2 압압 부재
324 제2 바이어스 부재
330 Y방향 용접 헤드
331 Y방향 용접 헤드용 베이스
336 Y방향 용접 롤러 보유지지부
340 Y방향 용접 롤러
350 제2 반송 핑거
368 제2 Z방향 가동 부재
390 제2 교환 캐리어
392 교환용의 Y방향 용접 롤러
400 버퍼 스테이션
500 외부 냉각 유닛

Claims

자신의 내부를 진공 분위기로 유지하는 진공 챔버와,
상기 진공 챔버안에서, X방향 및 그 X방향에 직각인 Y방향의 매트릭스 형태로 배열된 복수의 워크를 상기 X방향을 따라 용접하는 X방향 용접 유닛과,
상기 진공 챔버안에서 상기 복수의 워크를 상기 Y방향을 따라 용접하는 Y방향 용접 유닛을 구비하고,
상기 X방향 용접 유닛 및 상기 Y방향 용접 유닛의 한쪽으로 상기 복수의 워크를 용접한 후에, 다른쪽으로 그 복수의 워크를 용접하는 용접 장치로서,
상기 X방향 용접 유닛은, 상기 복수의 워크를 상기 Y방향으로 오프셋시키는 제1 Y방향 오프셋 수단을 구비하고, 그 제1 Y방향 오프셋 수단에 의해 상기 Y방향으로 오프셋되는 상기 복수의 워크를 용접하고,
상기 Y방향 용접 유닛은 상기 복수의 워크를 상기 Y방향으로 오프셋시키는 제2 Y방향 오프셋 수단을 구비하고, 그 제2 Y방향 오프셋 수단에 의해 상기 Y방향으로 오프셋되는 상기 복수의 워크를 용접하며,
상기 X방향 용접 유닛 및 상기 Y방향 용접 유닛의 양쪽에 걸쳐, 상기 진공 챔버에 대한 반입부터 반출까지, 상기 복수의 워크를 상기 X방향으로 직선적으로 반송하는 반송 경로를 구비하며,
상기 X방향 용접 유닛은,
상기 제1 Y방향 오프셋 수단이며, 워크 트레이상에 배열된 상기 복수의 워크가 그 워크 트레이와 함께 놓여 상기 Y방향으로 이동 가능한 제1 Y방향 위치 결정 캐리어와,
상기 제1 Y방향 위치 결정 캐리어의 윗쪽에서 상기 X방향으로 이동 가능한 X방향 용접 헤드와,
상기 X방향 용접 헤드에 대해 상기 Y방향과 평행한 Y축 둘레로 회전 가능하게 설치되고, 그 X방향 용접 헤드와 함께 상기 X방향으로 이동 가능한 X방향 용접 롤러를 구비함으로써,
상기 X방향 용접 헤드를 이동시켜 상기 X방향 용접 롤러를 이동시키면서 용접함과 아울러 상기 제1 Y방향 위치 결정 캐리어를 이동시켜, 용접할 상기 복수의 워크의 상기 행을 전환하도록 되어 있고,
상기 Y방향 용접 유닛은,
상기 제2 Y방향 오프셋 수단이며, 상기 워크 트레이상에 배열된 상기 복수의 워크가 그 워크 트레이와 함께 놓여 상기 Y방향으로 이동 가능한 제2 Y방향 위치 결정 캐리어와,
상기 제2 Y방향 위치 결정 캐리어의 윗쪽에서 상기 X방향으로 이동 가능한 Y방향 용접 헤드와,
상기 Y방향 용접 헤드에 대해 상기 X방향과 평행한 X축 둘레로 회전 가능하게 설치되고, 그 Y방향 용접 헤드와 함께 상기 X방향으로 이동 가능한 Y방향 용접 롤러를 구비함으로써,
상기 제2 Y방향 위치 결정 캐리어를 이동시켜 상기 복수의 워크를 이동시키면서 용접함과 아울러 상기 Y방향 용접 헤드를 이동시켜, 용접할 상기 복수의 워크의 상기 열을 전환하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
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제1항에 있어서,
상기 X방향 용접 헤드는,
X방향 용접 헤드용 베이스와,
상기 X방향 용접 헤드용 베이스에 대해 상기 X방향 및 상기 Y방향의 각각에 직각인 Z방향으로 이동 가능한 제1 Z방향 가동 부재와,
상기 제1 Z방향 가동 부재에 설치되어 상기 X방향 용접 롤러를 상기 Y축 둘레로 회전 가능하게 보유지지함과 아울러 그 X방향 용접 롤러에 전류를 공급하는 X방향 용접 롤러 보유지지부를 구비하고,
상기 제1 Z방향 가동 부재는 열전도성과, 열방사성과, 절연성을 가지고 이루어짐으로써,
상기 X방향 용접 롤러에서 발생하는 용접열은 상기 X방향 용접 롤러 보유지지부를 거쳐 상기 제1 Z방향 가동 부재에 전달함과 동시에 그 제1 Z방향 가동 부재의 표면에서 외부로 방열되고, 또한 상기 X방향 용접 롤러 보유지지부와 상기 X방향 용접 헤드용 베이스는 상기 제1 Z방향 가동 부재에 의해 절연되는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 Z방향 가동 부재는 열전도율이 170W/(m·K)이상인 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제1 Z방향 가동 부재는 열의 방사율이 0.8이상인 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제1 Z방향 가동 부재는 절연 저항치가 10³Ω·㎝이상인 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제1 Z방향 가동 부재는 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제9항에 있어서,
상기 세라믹은 탄화규소 또는 질화알루미늄인 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제1항에 있어서,
상기 Y방향 용접 헤드는,
Y방향 용접 헤드용 베이스와,
상기 Y방향 용접 헤드용 베이스에 대해 상기 X방향 및 상기 Y방향의 각각에 직각인 Z방향으로 이동 가능한 제2 Z방향 가동 부재와,
상기 제2 Z방향 가동 부재에 설치되어 상기 Y방향 용접 롤러를 상기 X축 둘레로 회전 가능하게 보유지지함과 아울러 그 Y방향 용접 롤러에 전류를 공급하는 Y방향 용접 롤러 보유지지부를 구비하고,
상기 제2 Z방향 가동 부재는 열전도성과, 열방사성과, 절연성을 가지고 이루어짐으로써,
상기 Y방향 용접 롤러에서 발생하는 용접열은 상기 Y방향 용접 롤러 보유지지부를 거쳐 상기 제2 Z방향 가동 부재에 전달함과 동시에 그 제2 Z방향 가동 부재의 표면에서 외부로 방열되고, 또한 상기 Y방향 용접 롤러 보유지지부와 상기 Y방향 용접 헤드용 베이스는 상기 제2 Z방향 가동 부재에 의해 절연되는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제1항에 있어서,
상기 X방향 용접 유닛은,
상기 X방향 용접 헤드에 대해 상기 제1 Y방향 위치 결정 캐리어에 근접하는 제1 근접 위치 및 그 제1 Y방향 위치 결정 캐리어로부터 이간되는 제1 이간 위치 사이에서 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1 근접 위치에 위치할 경우에, 상기 X방향 용접 헤드와 함께 상기 X방향으로 이동하여 상기 워크 트레이를 밀어, 그 워크 트레이와 함께 상기 복수의 워크를 상기 X방향으로 반송하는 제1 반송 핑거를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제12항에 있어서,
상기 X방향 용접 유닛은,
상기 제1 반송 핑거가 상기 제1 이간 위치에 위치할 경우에, 상기 X방향 용접 헤드를 이동시켜 상기 X방향 용접 롤러를 이동시키면서 용접하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제1항에 있어서,
상기 Y방향 용접 유닛은,
상기 Y방향 용접 헤드에 대해 상기 제2 Y방향 위치 결정 캐리어에 근접하는 제2 근접 위치 및 그 제2 Y방향 위치 결정 캐리어로부터 이간되는 제2 이간 위치 사이에서 이동 가능하게 설치되고, 상기 제2 근접 위치에 위치할 경우에, 상기 Y방향 용접 헤드와 함께 상기 X방향으로 이동하여 상기 워크 트레이를 밀어, 그 워크 트레이와 함께 상기 복수의 워크를 상기 X방향으로 반송하는 제2 반송 핑거를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제14항에 있어서,
상기 Y방향 용접 유닛은,
상기 제2 반송 핑거가 상기 제2 이간 위치에 위치할 경우에, 상기 Y방향 용접 헤드를 이동시켜, 용접할 상기 복수의 워크의 열을 전환하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제1항에 있어서,
상기 X방향 용접 유닛은,
상기 제1 Y방향 위치 결정 캐리어에 놓인 상기 워크 트레이를 지지하거나 또는 그것을 해제하는 제1 지지 기구를 구비하고,
상기 Y방향 용접 유닛은,
상기 제2 Y방향 위치 결정 캐리어에 놓인 상기 워크 트레이를 지지하거나 또는 그것을 해제하는 제2 지지 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제16항에 있어서,
상기 제1 지지 기구는,
상기 Y방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 Y방향으로 이동한 상기 워크 트레이가 충돌하는 제1 충돌 부재와,
상기 제1 Y방향 위치 결정 캐리어와 함께 상기 Y방향으로 이동하여 상기 제1 충돌 부재에 충돌한 상기 워크 트레이를 상기 Y방향으로 미는 제1 압압 부재와,
상기 제1 충돌 부재가 상기 Y방향으로 이동한 경우에, 복원되는 방향으로 그 제1 충돌 부재를 바이어스시키는 제1 바이어스 부재를 구비하고,
상기 제2 지지 기구는,
상기 Y방향으로 이동 가능하게 설치되며 상기 Y방향으로 이동한 상기 워크 트레이가 충돌하는 제2 충돌 부재와,
상기 제2 Y방향 위치 결정 캐리어와 함께 상기 Y방향으로 이동하여 상기 제2 충돌 부재에 충돌한 상기 워크 트레이를 상기 Y방향으로 미는 제2 압압 부재와,
상기 제2 충돌 부재가 상기 Y방향으로 이동한 경우에, 복원되는 방향으로 그 제2 충돌 부재를 바이어스시키는 제2 바이어스 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제1항에 있어서,
상기 X방향 용접 유닛은,
교환용의 상기 X방향 용접 롤러가 놓이고, 상기 제1 Y방향 위치 결정 캐리어와 함께 상기 Y방향으로 이동 가능한 제1 교환 캐리어를 구비하고,
상기 X방향 용접 헤드에 설치된 상기 X방향 용접 롤러와, 상기 제1 교환 캐리어에 놓인 상기 교환용의 상기 X방향 용접 롤러를 자동 교환하고,
상기 Y방향 용접 유닛은,
교환용의 상기 Y방향 용접 롤러가 놓이며, 상기 제2 Y방향 위치 결정 캐리어와 함께 상기 Y방향으로 이동 가능한 제2 교환 캐리어를 구비하고,
상기 Y방향 용접 헤드에 설치된 상기 Y방향 용접 롤러와, 상기 제2 교환 캐리어에 놓인 상기 교환용의 상기 Y방향 용접 롤러를 자동 교환하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제1항에 있어서,
상기 진공 챔버안에서, 상기 X방향 용접 유닛 및 상기 Y방향 용접 유닛의 한쪽으로 용접된 후, 또한 다른쪽으로 용접되기 전의 상기 복수의 워크를 냉각하는 버퍼 스테이션을 구비하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
제1항에 있어서,
상기 진공 챔버를 바깥쪽에서 냉각하는 외부 냉각 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.