电阻焊接装置

阅读:135发布:2020-05-11

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1.一种电阻焊接装置,其具备上电极及下电极,对保持于所述上电极的第一被焊接物和保持于所述下电极的第二被焊接物进行电阻焊接,其特征在于,
所述上电极具备:以与所述第一被焊接物抵接的方式配置的第一消耗电极、以与所述第一消耗电极抵接的方式配置在相对于所述第一消耗电极为与所述第一被焊接物相反的一侧的第一主电极,
所述下电极具备:以与所述第二被焊接物抵接的方式配置的第二消耗电极、以与所述第二消耗电极抵接的方式配置在相对于所述第二消耗电极为与所述第二被焊接物相反的一侧的第二主电极,
所述第一消耗电极及所述第二消耗电极都具有在中央设有贯通孔的圆形薄板形状,所述第一消耗电极及所述第二消耗电极分别相对于所述上电极及所述下电极能够拆装。
2.根据权利要求1所述的电阻焊接装置,其中,
在所述第一主电极设有将所述第一被焊接物在平方向上定位的定位装置。
3.根据权利要求1或2所述的电阻焊接装置,其中,
还具备检测所述第一消耗电极及所述第二消耗电极中的至少一方的有无的消耗电极检测装置。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的电阻焊接装置,其中,
具备用于将安装于所述上电极的所述第一消耗电极及安装于所述下电极的所述第二消耗电极中的至少一个消耗电极更换的消耗电极更换装置,
所述消耗电极更换装置构成为自动地进行:从所述上电极及所述下电极中的至少一个电极卸下消耗电极而回收的工序、在卸下了所述消耗电极的所述至少一个电极上安装区别于所卸下的所述消耗电极的消耗电极的工序。
5.根据权利要求4所述的电阻焊接装置,其中,
还具备将更换用的消耗电极供给到所述消耗电极更换装置的消耗电极供给装置,所述消耗电极供给装置具有能够收纳更换用的多个消耗电极的收纳库。
6.根据权利要求5所述的电阻焊接装置,其中,
所述消耗电极供给装置还具有输送机构,该输送机构能够将收纳于所述收纳库的更换用的消耗电极一个一个地输送到所述消耗电极供给装置。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的电阻焊接装置,其中,
还具备磨损探测装置,该磨损探测装置基于电阻焊接时的所述上电极和所述下电极之间的距离、施加于所述第一及第二被焊接物的加压、及流经所述第一及第二被焊接物的电流中的至少一个,来判断安装于所述上电极的所述第一消耗电极及安装于所述下电极的所述第二消耗电极是否已磨损。

说明书全文

电阻焊接装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电阻焊接装置。特别涉及为能够优选使用于使帽盖和底座固着的电阻焊接装置。

背景技术

[0002] 固着有帽盖和底座的电子零件广为人知。例如,激光二极管通过利用电阻焊接使搭载有激光芯片的底座和保持透镜的帽盖固着来制造。这时所使用的电阻焊接装置具备保持底座的下电极和保持帽盖的上电极(例如,参照专利文献1)。在下电极和上电极之间,一边对底座和帽盖之间施加加压,一边通以脉冲状的电流
[0003] 在激光二极管中,需要使激光芯片正确地定位在透镜的光轴上。为了实现之,上电极必须不偏心地保持帽盖。从这种观点考虑,使用的是由在周向上一分为三的三个爪来保持帽盖的三爪卡盘构造的上电极。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:特开2004-303876号公报发明概要
[0007] 发明所要解决的课题
[0008] 如上所述,在电阻焊接中,需要对底座和帽盖加压。因此,保持它们的电极部分会磨损。在磨损达到了规定量的情况下,需要对电极进行抛光
[0009] 但是,三爪卡盘构造的上电极由于构造复杂,因此在其抛光上要花费很多的工时和费用。另外,三爪卡盘构造的上电极由于非常贵,因此将上电极频繁地更换为新的也是不现实的。
[0010] 另外,在三爪卡盘中,在周向上相邻的爪之间存在间隙。在该间隙部分和爪部分,在电阻焊接时附加于上电极的加压力不同。因此,不能将底座和帽盖在周向上均匀地焊接,往往会产生焊接不良。

发明内容

[0011]
[0012] 本发明是为解决上述课题而完成的,其目的在于,提供一种电阻焊接装置,其能够容易且廉价地进行随着电极的磨损而来的维修保养,且焊接质量良好。
[0013] 用于解决课题的技术方案
[0014] 本发明的电阻焊接装置具备上电极及下电极,对保持于所述上电极的第一被焊接物和保持于所述下电极的第二被焊接物进行电阻焊接。所述上电极具备:以与所述第一被焊接物抵接的方式配置的第一消耗电极、以与所述第一消耗电极抵接的方式配置在相对于所述第一消耗电极为与所述第一被焊接物相反的一侧的第一主电极。所述下电极具备:以与所述第二被焊接物抵接的方式配置的第二消耗电极、以与所述第二消耗电极抵接的方式配置在相对于所述第二消耗电极为与所述第二被焊接物相反的一侧的第二主电极。所述第一消耗电极及所述第二消耗电极都具有在中央设有贯通孔的圆形薄板形状。所述第一消耗电极及所述第二消耗电极分别相对于所述上电极及所述下电极能够拆装。
[0015] 发明效果
[0016] 在本发明中,上电极及下电极具备与第一及第二被焊接物抵接的第一及第二消耗电极。因此,电极的磨损会发生在第一及第二消耗电极上。第一及第二消耗电极相对于上电极及下电极可拆装。因此,在产生了磨损的情况下,只要仅对第一及第二消耗电极进行抛光即可。第一及第二消耗电极都具有在中央设有贯通孔的圆形薄板形状。因此,第一及第二消耗电极的抛光较容易。因此,能够简单且廉价地进行随着上电极及下电极的磨损而来的维修保养。
[0017] 第一及第二消耗电极具有在周向上连续的环状形状。因此,能够将电阻焊接时的压缩力及电流遍及全周而均匀地附加于第一及第二被焊接物。因此,可得到良好的焊接质量。附图说明
[0018] 图1A是使用本发明的电阻焊接装置而得到的激光二极管之一例的分解立体图;图1B是使用本发明的电阻焊接装置而得到的激光二极管的立体图;
[0019] 图2是表示本发明实施方式1的电阻焊接装置中的上电极及下电极的主要部分的剖面图;
[0020] 图3是本发明实施方式1的电阻焊接装置中的上电极的分解立体图;
[0021] 图4是本发明实施方式2的电阻焊接装置中的上电极的分解立体图;
[0022] 图5是从第一消耗电极侧看本发明实施方式2的电阻焊接装置而得到的上电极的仰视图;
[0023] 图6A是沿着包含图5的6A-6A线在内的上下方向面的本发明实施方式2的上电极的剖面图;图6B是沿着包含图5的6B-6B线在内的上下方向面的本发明实施方式2的上电极的剖面图;图6C是沿着包含图5的6C-6C线在内的上下方向面的本发明实施方式2的上电极的剖面图;
[0024] 图7是表示本发明实施方式3的电阻焊接装置中的上电极及下电极的主要部分的剖面图;
[0025] 图8是对本发明实施方式4的电阻焊接装置中的消耗电极更换装置回收消耗电极的动作进行说明的剖面图;
[0026] 图9是对本发明实施方式4的电阻焊接装置中的消耗电极更换装置安装消耗电极的动作进行说明的剖面图;
[0027] 图10A是表示本发明实施方式5中的投放多个消耗电极之前的收纳库的剖面图图10B是本发明实施方式5中的收纳有多个消耗电极的收纳库的剖面图
[0028] 图11A是表示本发明实施方式5中的保持臂移动到了收纳库的下方的状态的剖面图;图11B是表示本发明实施方式5中的从收纳库向保持臂供给了消耗电极后的状态的剖面图;
[0029] 图12是表示本发明实施方式6的电阻焊接装置所具备的消耗电极供给装置的剖面图;
[0030] 图13是表示本发明电阻焊接装置中的电阻焊接时的上下电极间距离、加压力、及电流的时效变化之一例的图。
[0031] 符号说明
[0032] 100、200、300 上电极
[0033] 110、210、310 第一主电极
[0034] 120 第一消耗电极
[0035] 115 摆动板(第一被焊接物的定位装置)
[0036] 215 槽(第一被焊接物的定位装置)
[0037] 216 吸附孔(第一被焊接物的定位装置)
[0038] 340 推杆(第一被焊接物的定位装置)
[0039] 600 下电极
[0040] 610 第二主电极
[0041] 620 第二消耗电极
[0042] 700 保持臂(消耗电极更换装置)
[0043] 800、820 收纳库
[0044] 830 输送机
[0045] 910 帽盖(第一被焊接物)
[0046] 920 底座(第二被焊接物)

具体实施方式

[0047] 在上述本发明的电阻焊接装置中,将上述第一被焊接物在平方向上定位的定位装置优选设置于上述第一主电极。根据这种优选的结构,在相对于上电极拆装第一消耗电极时,不需要将定位装置分解或卸下。这有利于简单且廉价地进行随着上电极的磨损而来的维修保养。
[0048] 上述定位装置的结构没有限制,例如可由(1)以将第一被焊接物握持在水平方向上的方式等度间隔地配置的多个爪、(2)以将第一被焊接物吸附在水平方向上的方式设置的槽或吸附孔、(3)以在水平方向上向对向的壁面按压第一被焊接物的方式设置的杆等构成。定位装置优选兼具将第一被焊接物保持于上电极的功能。
[0049] 本发明的电阻焊接装置优选还具备检测上述第一消耗电极及上述第二消耗电极中的至少一方的有无的消耗电极检测装置。根据这种结构,能够避免没有注意到第一消耗电极及/或第二消耗电极已经脱落但仍进行电阻焊接的事态。
[0050] 消耗电极检测装置优选利用构成保持装置的部件的一部分而构成,该保持装置是将第一及第二消耗电极分别保持于上电极及下电极的装置。根据这种结构,能够将用于消耗电极检测装置的追加零件数抑制到较少的程度,能够以结构简单实施低成本的消耗电极检测装置。
[0051] 本发明的电阻焊接装置也可以具备将安装于上述上电极的上述第一消耗电极及安装于上述下电极的上述第二消耗电极中的至少一个消耗电极(旧消耗电极)更换的消耗电极更换装置。在这种情况下,上述消耗电极更换装置优选自动地进行如下工序:从上述上电极及上述下电极中的至少一个电极卸下消耗电极(旧消耗电极)而回收的工序;在卸下了上述消耗电极(旧消耗电极)后的上述至少一个电极上安装与所卸下的上述消耗电极(旧消耗电极)有区别消耗电极(新消耗电极)的工序。根据这种优选的结构,在形成有规定气氛的密闭的腔内进行电阻焊接的电阻焊接装置中,无需敞开腔,就能够进行已磨损的消耗电极的更换。这有利于生产效率的提高。
[0052] 本发明的电阻焊接装置也可以还具备将更换用的消耗电极(新消耗电极)供给到上述消耗电极更换装置的消耗电极供给装置。上述消耗电极供给装置也可以具有可收纳更换用的多个消耗电极(新消耗电极)的收纳库。根据这种结构,能够自动地依次进行第一消耗电极及/或第二消耗电极的更换。因此,能够进行长时间的连续自动运转,生产效率进一步提高。
[0053] 上述消耗电极供给装置也可以还具有能够将上述收纳库所收纳的更换用消耗电极(新消耗电极)一个一个地向上述消耗电极供给装置输送的输送机构。根据这种结构,消耗电极相对于消耗电极供给装置的供给动作的可靠性提高。另外,在电阻焊接装置的设计中,收纳库的配置的自由度提高。
[0054] 本发明的电阻焊接装置也可以还具备磨损探测装置,该磨损探测装置基于电阻焊接时的上述上电极和上述下电极之间的距离、施加于上述第一及第二被焊接物的加压力、及向上述第一及第二被焊接物流动的电流中的至少一个,判断安装于上述上电极的上述第一消耗电极及安装于上述下电极的上述第二消耗电极是否已磨损。根据这种结构,不需使电阻焊接装置的运转停止,就能够确认第一及第二消耗电极的磨损程度,因此电阻焊接装置的运行时间延长,生产效率提高。另外,由于能够防止发生如下事态,因此能够提高成品率,该事态是导致生产出因使用已磨损的第一及第二消耗电极而焊接质量下降了的不良产品之类的事态。
[0055] 下面,例示最佳实施方式对本发明进行详细说明。但是,本发明不局限于以下实施方式,这是自不待言的。下面的说明中所参照的各图是为便于说明而简化表示构成本发明实施方式的主要部件的图。因此,本发明可具备以下各图中未图示的任意部件。另外,在本发明的范围内,可变更或省略以下各图所示的各部件。在附图中,未正确反映实际部件的尺寸。
[0056] (被焊接物)
[0057] 下面,对使用本发明电阻焊接装置进行焊接的被焊接物进行说明。图1A是作为被焊接物之一例的激光二极管900的分解立体图。激光二极管900由帽盖910和底座920构成。
[0058] 帽盖910具备外筒911,该外筒911具有中空的大致圆筒形状。在外筒911的堵塞上端开口的顶板的中央设有透镜915。在周向上连续的环状凸缘913从外筒911的下端沿着半径方向向外突出。
[0059] 底座920具备基座921,该基座921具有大致圆板形状。在从基座921的上面突出的基座突起922的侧面设有向上方发射激光的激光芯片925。多根(在本例中,3根)引线927从底座920的下面向下方延伸。
[0060] 帽盖910以基座突起922收纳于帽盖910内的方式载置在基座921上。在使帽盖910以激光芯片925位于透镜915的光轴上的方式在水平方向上相对于底座920对准的状态下,帽盖910的凸缘913和基座921通过电阻焊接而固着。图1B是这样得到的激光二极管900的立体图。
[0061] 本发明的电阻焊接装置可在通过电阻焊接使帽盖910和底座920固着时使用。下面,对本发明电阻焊接装置的优选的实施方式进行说明。
[0062] (实施方式1)
[0063] 图2是表示本发明实施方式1的电阻焊接装置中的上电极100及下电极600的主要部分的剖面图。上电极100保持的是作为第一被焊接物的帽盖910(参照图1A),下电极600保持的是作为第二被焊接物的底座920(参照图1A)。在图2中,单点划线1a是上电极100及下电极600公共的中心轴。在下面的说明中,将沿着中心轴1a的方向称为“上下方向”,将与垂直于中心轴1a的平面平行的方向称为“水平方向”。“上”及“下”是基于图2的朝向而定义的。将与中心轴1a正交的方向称为“半径方向”。
[0064] 首先,对上电极100进行说明。
[0065] 图3是上电极100的分解立体图。上电极100具备第一主电极110、前端罩130、滑套140、及第一消耗电极120。
[0066] 第一主电极110具有基部112和设置于基部112的与下电极600对向的一侧(即,下侧)的电极凸部113。基部112和电极凸部113都具有大致圆柱形状,两者配置为同轴。电极凸部113的外径比基部112的外径小。电极凸部113的前端面113a是与水平方向平行的圆形平面。沿着中心轴1a的中心孔111(参照图2)在上下方向上贯通第一主电极110。吸附孔118在电极凸部113的前端面113a的在半径方向稍离开中心孔111的位置开口。吸附孔118在上下方向上贯通第一主电极110。设有从第一主电极110的外周面向中心轴1a(参照图2)具有规定深度的三个槽(槽)114。三个槽114相对于中心轴1a以120度间隔配置,各槽114顺着包含中心轴1a在内的面。在电极凸部113,槽114从中心孔111沿着半径方向延伸到电极凸部113的圆筒状的外周面。在各槽114内插有摆动板115。
[0067] 如图2所示,摆动板115是具有大致“L”字形状的薄板。摆动板115在其下端具备向中心轴1a突出的爪116。棒状销117将摆动板115的上下方向的大致中央的位置贯通,而固定于第一主电极110。由此,摆动板115以可绕销117摆动(或转动)的状态保持于第一主电极110。摆动板115的与中心轴1a相反侧的边(以下,称为“外侧边”)稍微凹状地弯曲成大致“<”状。将摆动板115的外侧边中的相对于销117位于上侧的部分称为外侧边上部115a,将相对于销117位于下侧的部分称为外侧边下部115b。摆动板115能够以外侧边上部115a及外侧边下部115b中的任一方选择性地从由基部112及前端罩130形成的公共的圆筒状外周面沿着半径方向向外突出的方式绕销117进行摆动。
[0068] 返回到图3,前端罩130具有在中央形成有沿上下方向贯通前端罩130的开口131的圆形环形状。开口131的内周面是与电极凸部113的外周面大致相同直径的圆筒面,以使其与第一主电极110的电极凸部113嵌合。前端罩130的外周面是与第一主电极110的基部112的外周面大致相同直径的圆筒面。在前端罩130的上面(与第一主电极110对向的一侧的面)形成有相对于中心轴1a以120度间隔放射状地延伸的三个槽134。
[0069] 滑套140具有在中央形成有沿上下方向贯通滑套140的圆形开口141的圆形环形状。滑套141的内径与第一主电极110的基部112的外径及前端罩130的外径大致相同。
[0070] 第一消耗电极120具有圆形的薄板形状。在其中央设有沿上下方向贯通第一消耗电极120的圆形贯通孔121。第一消耗电极120的外径与开口131的内径大致相同,以使其与前端罩130的开口131嵌合,另外,与第一主电极110的电极凸部113的前端面113a的外径大致相同。第一消耗电极120的贯通孔121的内径与设置于第一主电极110的中心孔111的内径大致相同,另外,在作为第一被焊接物的帽盖910(参照图1A)的外筒911的外径以上,且小于凸缘913的外径。
[0071] 如图2所示,前端罩130通过使电极凸部113嵌入其开口131内而安装于第一主电极110。摆动板115嵌入前端罩130的槽134内。前端罩130通过例如使从前端罩130侧插入的螺栓(未图示)与第一主电极110螺合,而固定于第一主电极110。在将前端罩130已安装于第一主电极110时,电极凸部113的前端面113a位于比包围前端罩130的开口131的端缘稍靠上方,因此,在开口131内形成以前端面113a为底面的圆形凹部。
[0072] 前端罩130及第一主电极110的基部112嵌入滑套140的开口141内。滑套140通过未图示的驱动装置,相对于前端罩130及第一主电极110可在上下方向上移动。在滑套140位于图2所示的位置时,滑套140的开口141的内周面与摆动板115的外侧边下部115b抵接。因此,爪116向比中心孔111的内周面更靠中心轴1a侧突出。虽然省略了图示,但当使滑套140以滑套140的开口141的内周面与摆动板115的外侧边上部115a抵接的方式上升时,摆动板115就在图2中向逆时针方向转动,爪116被收纳于槽114内。这样,通过使滑套140上下位移,能够使设置于三个摆动板115的三个爪116沿着半径方向同时位移。
[0073] 第一消耗电极120嵌入在前端罩130的开口131内。第一消耗电极120通过前端罩130的开口131的内周面,在水平方向上定位。吸附孔118的上端与未图示的吸引连接。通过将吸附孔118内吸引成负压,第一消耗电极120被以嵌入到前端罩130的开口131内的状态保持。第一消耗电极120的上面与电极凸部113的前端面113a进行面接触。第一消耗电极120的包含下面的一部分向比前端罩130的下面稍靠下方突出。如果使吸附孔118恢复到常压,则能够从开口131卸下第一消耗电极120。也可以对吸附孔118加压,而从开口131推出第一消耗电极120。
[0074] 作为第一被焊接物的帽盖910(参照图1A)的向上电极100的安装如下那样进行。
[0075] 在使滑套140上升且使爪116后退了的状态下,将帽盖910嵌入到第一消耗电极120的贯通孔121内。帽盖910的凸缘913(参照图1A)在上下方向上与第一消耗电极120的包围贯通孔121的下侧的开口的端缘抵接。帽盖910的外筒911(参照图1A)的一部分向比第一消耗电极120更靠上方突出。其后,使滑套140下降,使三个爪116向帽盖910移动。如图2所示,在三个爪116与帽盖910的外筒911抵接的状态下,帽盖910保持于上电极100。帽盖910以与中心轴1a同轴的方式在水平方向上定位。
[0076] 接着,对下电极600进行说明。
[0077] 如图2所示,下电极600具备第二主电极610及第二消耗电极620。
[0078] 第二主电极610具有向上电极100突出的电极凸部613。在电极凸部613的上面(与上电极100对向的面)613a设有相对地比外周端部凹的凹部614。凹部614是与中心轴1a同轴的圆形区域。凹部614的底面为与水平方向平行的平面。沿着中心轴1a的中心孔611在上下方向上贯通第二主电极610。吸附孔618在上下方向上贯通第二主电极610。吸附孔618的上端在电极凸部613的凹部614内的在半径方向上稍离开中心孔611的位置开口。
[0079] 第二消耗电极620具有圆形的薄板形状。在其中央设有在上下方向上贯通第二消耗电极620的圆形贯通孔621。第二消耗电极620的外径与凹部614的内径大致相同,以使其与第二主电极610的设置于前端的圆形凹部614嵌合。第二消耗电极620的贯通孔621的内径与设置于第二主电极610的中心孔611的内径大致相同,另外,比作为第二被焊接物的底座920的基座921(参照图1A)的外径小。第二消耗电极620也可以与第一消耗电极120具有互换性。
[0080] 第二消耗电极620嵌入到第二主电极610的凹部614内。第二消耗电极620通过凹部614的内周面,在水平方向上定位。吸附孔618的下端与未图示的吸引泵连接。通过将吸附孔
618内吸引成负压,第二消耗电极620以嵌入到凹部614内的状态被吸附保持于第二主电极
610。第二消耗电极620的下面与凹部614的底面进行面接触。第二消耗电极620的包含上面的一部分向比电极凸部613的上面613a稍靠上方突出。如果使吸附孔618恢复到常压,则能够从凹部614卸下第二消耗电极620。也可以对吸附孔618加压,而从凹部614推出第二消耗电极620。
[0081] 作为第二被焊接物的底座920(参照图1A)的向下电极600的安装如下那样进行。
[0082] 将底座920插入到第二消耗电极620的贯通孔621内。底座920的基座921的下面在上下方向上与第二消耗电极620的包围贯通孔621的上侧的开口的端缘抵接。引线927插入到中心孔611内。虽然省略了详细说明,但底座920相对于下电极600,定位保持在水平方向上。用于定位保持的装置没有限制,例如也可以具有与现有电阻焊接装置所使用的装置相同的结构。
[0083] 如上所述,帽盖910被保持于上电极100,底座920被保持于下电极600。然后,使上电极100下降,且使帽盖910的凸缘913与底座920的基座921抵接。一边经由上电极100及下电极600对帽盖910及底座920附加规定的压缩力,一边向帽盖910和底座920之间通以规定的脉冲状电流,对帽盖910和底座920进行电阻焊接。电流从第一及第二主电极110、610经由第一及第二消耗电极120、620附加于帽盖910及底座920。其后,使上电极100上升,取出通过焊接而得到的激光二极管900(参照图1B)。
[0084] 第一及第二主电极110、610及第一及第二消耗电极120、620的材料没有限制,可使用导电性良好的材料,例如,作为电阻焊接装置的电极,可使用以往所使用公知的材料。如果举出一个例子,则可使用铬合金作为第一及第二主电极110、610的材料,且使用具有导电性同时具有耐磨损性的铍铜合金作为第一及第二消耗电极120、620的材料。
[0085] 如上所述,本实施方式1的电阻焊接装置为了与帽盖910直接抵接地对帽盖910附加焊接所需要的压缩力及电流,而将第一消耗电极120设置于上电极100,另外,为了与底座920直接抵接地对底座920附加焊接所需要的压缩力及电流,而将第二消耗电极620设置于下电极600。第一及第二消耗电极120、620都具有在中央设有可使帽盖910及底座920插入的贯通孔121、621的圆形薄板形状。第一及第二消耗电极120、620相对于上电极100及下电极
600,可分别拆装。
[0086] 如上所述,在现有的电阻焊接装置中,为了将帽盖正确地定位保持,使用的是三爪卡盘构造的上电极。三爪卡盘由于构造复杂,因此其自身价格高,另外,具有在其抛光上需要很多工时和费用之类的课题。另外,因为在周向上相邻的爪和爪之间存在间隙,所以具有不能将底座和帽盖在周向上均匀焊接之类的课题。
[0087] 与此相对,本实施方式1的电阻焊接装置具备的第一及第二消耗电极120、620由于形状简单,因此能够容易制造,且廉价。当重复进行电阻焊接时,第一及第二消耗电极120、620的、帽盖910及底座920要抵接的部分就会磨损。在这种情况下,能够从上电极100及下电极600上仅卸下第一及第二消耗电极120、620进行抛光,以使产生了磨损的面变成平面。抛光作业与将现有三爪卡盘构造的上电极抛光的情况相比,格外简单,且在短时间内结束。通过重复抛光,会导致第一及第二消耗电极120、620变薄,即使需要更换为新的,第一及第二消耗电极120、620自身也廉价,因此能够低成本地更换。因为第一及第二消耗电极120、620仅仅是经由吸附孔118、618而通过负压被吸附于第一及第二主电极110、610,所以第一及第二消耗电极120、620相对于上电极100及下电极600的卸下及安装很简单。这些结果是,本实施方式1的电阻焊接装置能够简单且廉价地进行随着上电极100及下电极600的磨损而来的维修保养。
[0088] 另外,第一及第二消耗电极120、620具有在中央设有圆形贯通孔121、621的环状形状。因此,第一消耗电极120与帽盖910的凸缘913遍及其整个一周地均匀抵接,另外,第二消耗电极620与底座920的基座921遍及其整个一周地均匀抵接。因此,能够将在电阻焊接时的压缩力及电流遍及整个一周地均匀附加于凸缘913及基座921。该结果是,能够将帽盖910和底座920在周向上均匀地焊接,可得到良好的焊接质量。
[0089] 作为用于将帽盖910在水平方向上定位的定位装置,在上电极100的第一主电极110上设有三摆动板115。三块摆动板115的爪116以与三爪卡盘实质上相同的原理将帽盖
910握持为与中心轴1a同轴。由此,帽盖910相对于底座920的水平方向的位置偏离或其偏差降低,因此能够稳定地制造高质量的激光二极管900。
[0090] 由于作为定位装置的摆动板115设置于第一主电极110,因此在将第一消耗电极120抛光或更换时,不需要将定位装置分解或卸下。从这一点考虑,第一消耗电极120相对于上电极100的拆装也容易。这有利于简单且廉价地进行随着上电极100的磨损而来的维修保养。
[0091] 由于在第一消耗电极120的中央设有贯通孔121,因此插入贯通孔121内的帽盖910的外筒911贯通第一消耗电极120而向上侧突出。因此,使用设置于第一主电极110的定位装置,能够将帽盖910在水平方向上定位。
[0092] 在上述的实施方式中,定位装置具备三块摆动板115,但构成定位装置的摆动板115的数量不局限于三块,可以比其多,也可以比其少。例如,可仅由一块摆动板115构成定位装置。在这种情况下,帽盖910以夹在摆动板115的仅一个爪116和中心孔111的内周面(或第一消耗电极120的贯通孔121的内周面)之间的方式被定位保持在水平方向上。定位后的帽盖910有可能偏离中心轴1a,但由于能够将偏心的朝向或偏心量常常维持为恒定,因此与用三个爪116进行定位的情况同样,能够降低帽盖910相对于底座920的水平方向的位置偏离或其偏差。
[0093] 第一及第二消耗电极120、620利用负压而吸附于第一及第二主电极110、610。这有利于能够以简单的结构将第一及第二消耗电极120、620可重复拆装地保持于第一及第二主电极110、610。
[0094] 当第一及第二消耗电极120、620意外地从第一及第二主电极110、610分离脱落时,不能进行电阻焊接。因此,优选具备检测第一消耗电极120及/或第二消耗电极620的有无的消耗电极检测装置。消耗电极检测装置的结构为任意,但例如可由对形成负压的吸附孔118、618或与之连通的管道的压力进行测定的压力探测装置构成。在对应于吸附孔118的压力探测装置未检测到所期望的负压的情况下,判断为第一消耗电极120已脱落,在对应于吸附孔618的压力探测装置未检测到所期望的负压的情况下,判断为第二消耗电极620已脱落。由于该消耗电极检测装置可利用保持第一及第二消耗电极120、620的保持装置的一部分(即,吸附孔118、618或与之连通的管道)而构成,因此能够将用于消耗电极检测装置的追加零件数抑制到较少的程度,能够实现结构简单且低成本的消耗电极检测装置。消耗电极检测装置优选相对于上电极100及下电极600双方而分别设置,但也可以相对于任一方而设置。
[0095] (实施方式2)
[0096] 关于上电极的结构,本实施方式2与实施方式1不同。下面,以与实施方式1的不同点为中心对本实施方式2进行说明。在本实施方式2所参照的附图所示的部件中的与实施方式1所参照的附图所示的部件相同或相对应的部件上,附带与实施方式1相同的符号,省略它们的重复说明。关于这些部件,需要适当地参考实施方式1的说明。
[0097] 图4是本发明实施方式2的电阻焊接装置中的上电极200的分解立体图。上电极200具备第一主电极210、滑动杆240及第一消耗电极120。
[0098] 第一主电极210具有向下电极600突出的电极凸部213。在电极凸部213的下面(与下电极600对向的面)213a设有相对地比外周端部凹的凹部214。凹部214是与中心轴1a同轴的圆形区域。凹部214的底面是与水平方向平行的平面。凹部214的内径与第二消耗电极120的外径大致相同,以使其与第二消耗电极120嵌合。沿着中心轴1a的中心孔211在上下方向上贯通第一主电极210。从中心孔211沿着半径方向而延伸的槽215形成于凹部214内。吸附孔(第一吸附孔)218在凹部614内的在半径方向上稍离开中心孔211的位置开口。
[0099] 滑动杆240与电极凸部213的下面213a对向,且沿着半径方向延伸。滑动杆240可在半径方向上移动。更详细地说,如图4所示,滑动杆240可往复移动到以其前端241向凹部214的区域内突出的方式前进了的位置和从凹部214的区域向外后退了的位置。
[0100] 第一消耗电极120与实施方式1的第一消耗电极120相同。
[0101] 图5是从第一消耗电极120侧看保持有作为第一被焊接物的帽盖910(参照图1A)的上电极200所得的仰视图。图6A是沿着滑动杆240的包含图5的6A-6A线在内的上下方向面的上电极200的剖面图。图6B是穿过第一吸附孔218的包含图5的6B-6B线在内的上下方向面的上电极200的剖面图。图6C是沿着槽215的包含图5的6C-6C线在内的上下方向面的上电极200的剖面图。
[0102] 如图6A所示,在滑动杆240的后端(远离中心轴1a的一侧的端部)设有使滑动杆240沿着半径方向进行往复移动的促动器245。在本例中,作为促动器245,使用的是气缸,但本发明不局限于此,可使用能够使滑动杆240进行往复移动的任意促动器(例如,螺线管)。
[0103] 在使第一消耗电极120嵌入第一主电极210的凹部214内以前,先使滑动杆240后退。接下来,使第一消耗电极120嵌入到凹部214内。凹部214的深度比第一消耗电极120的厚度稍浅。因此,第一消耗电极120的包含下面的一部分向比电极凸部213的下面213a稍靠下方突出。接下来,使滑动杆240前进。滑动杆240的前端241与第一消耗电极120碰撞,且将第一消耗电极120按压在凹部214的内周面中的与滑动杆240相反侧的部分。第一消耗电极120通过被夹在滑动杆240和凹部214的内周面之间,而相对于第一主电极210在水平方向上定位。
[0104] 如图6B所示,第一吸附孔218的一端在凹部214内开口,另一端在第一主电极210的外周面开口。第一吸附孔218的该另一端与未图示的第一吸引泵连接。通过将第一吸附孔218内吸引成负压,第一消耗电极120以嵌入到凹部214内的状态被吸附保持于第一主电极
210。第一消耗电极120的上面与凹部214的底面进行面接触。在本实施方式2中,第一消耗电极120通过滑动杆240的水平方向的推力(参照图6A)和穿过第一吸附孔218的吸附力,而保持于第一主电极210。如果使滑动杆240后退,且将第一吸附孔218恢复到常压,则能够将第一消耗电极120从凹部214卸下。也可以对第一吸附孔218加压,而将第一消耗电极120从凹部214推出。
[0105] 作为第一被焊接物的帽盖910(参照图1A)的向上电极200的安装如下那样进行。
[0106] 如图6C所示,将帽盖910嵌入到第一消耗电极120的贯通孔121内。帽盖910的凸缘913(参照图1A)在上下方向上与第一消耗电极120的包围贯通孔121的下侧开口的端缘抵接。帽盖910的外筒911的一部分向比第一消耗电极120更靠上方突出。
[0107] 在第一主电极210内设有第二吸附孔216。第二吸附孔216的一端与设置于凹部214内的槽215的半径方向的外侧端连续,第二吸附孔216的另一端在第一主电极210的外周面开口。第二吸附孔216的该另一端与未图示的第二吸引泵连接。槽215的半径方向的内侧端到达中心孔211。当在凹部214嵌入有第一消耗电极120的状态下将第二吸附孔216内吸引成负压时,在槽215内也同样地形成负压,帽盖910的外筒911被向槽215吸引。帽盖910以与中心孔211的内周面(或第一消耗电极120的贯通孔121的内周面)的槽215的附近部分抵接的状态被在水平方向上定位,且保持于上电极200。
[0108] 本实施方式2的电阻焊接装置除上述以外,其余都与实施方式1的电阻焊接装置相同。能够将保持于上电极200的帽盖910和保持于下电极600(参照图2)的底座920与实施方式1同样地进行电阻焊接。上电极200与实施方式1的上电极100同样,具备设有贯通孔121的具有圆形薄板形状的第一消耗电极120。因此,本实施方式2的电阻焊接装置与实施方式1同样,能够容易且廉价地进行随着电极的磨损而来的维修保养,且焊接质量良好。
[0109] 在本实施方式2中,作为用于将帽盖910在水平方向上定位的定位装置,在第一主电极210上设有槽215及第二吸附孔216。本实施方式2的定位装置由于不具备进行移动的部件,结构简单,因此能够容易且低成本地制造。在本实施方式2中,与实施方式1不同,帽盖910有可能偏离中心轴1a而定位。但是,由于偏心的朝向或/扁心量能够常常维持为恒定,因此与实施方式1同样,能够降低帽盖910相对于保持在下电极600上的底座920的水平方向的位置偏离或其偏差。本实施方式2的定位装置在定位保持有帽盖910期间,也以将第一消耗电极120吸附保持于第一主电极210的方式发挥作用。
[0110] 在上述的实施方式中,作为定位装置,在凹部214的底面形成有槽215,但如果能够将帽盖910吸附在水平方向上,则定位装置的结构不局限于槽215。例如,也可以在电极凸部213内以沿着半径方向到达中心孔211的方式形成第二吸附孔216来代替槽215。
[0111] 与实施方式1同样,作为检测第一消耗电极120的有无的消耗电极检测装置,可设置测定第一吸附孔218或与之连通的管道的压力的压力探测装置。
[0112] 在本实施方式2中,可省略将第一消耗电极120在水平方向上定位的滑动杆240。在这种情况下,第一消耗电极120能够通过凹部214的内周面而在水平方向上定位。
[0113] 本实施方式2除上述以外,其余都与实施方式1同样。实施方式1的说明也适用于本实施方式2。
[0114] (实施方式3)
[0115] 关于上电极的结构,本实施方式3与实施方式1、2不同。下面,以与实施方式1、2的不同点为中心对本实施方式3进行说明。在本实施方式3所参照的附图所示的部件中的与实施方式1、2所参照的附图所示的部件相同或相对应的部件上,附带与实施方式1、2相同的符号,省略它们的重复说明。关于这些部件,需要适当参考实施方式1、2的说明。
[0116] 图7是本发明实施方式3的电阻焊接装置中的上电极300及下电极600的剖面图。上电极300具备第一主电极310、推杆340及第一消耗电极120。
[0117] 第一消耗电极120与实施方式2同样,嵌入到设置于电极凸部213的下面213a的凹部214内。通过将吸附孔218内吸引成负压,嵌入到凹部214内的第一消耗电极120被吸附于第一主电极310。第一消耗电极120的上面与凹部214的底面进行面接触。第一消耗电极120的包含下面在内的一部分向比电极凸部213的下面213a稍靠下方突出。如果将吸附孔218恢复到常压,则能够将第一消耗电极120从凹部214卸下。也可以对吸附孔218加压,而将第一消耗电极120从凹部214推出。
[0118] 在本实施方式3中,未设有实施方式2所设置的用于将第一消耗电极120相对于第一主电极210在水平方向上定位的滑动杆240。第一消耗电极120通过凹部214的内周面,被在水平方向上定位。
[0119] 作为第一被焊接物的帽盖910(参照图1A)的定位装置,在本实施方式3中,在第一主电极310上设有推杆340来代替实施方式2的设置于第一主电极210的槽215及第二吸附孔216。推杆340在第一消耗电极120的上面附近,从电极凸部213的外周面向中心孔211沿着半径方向贯通电极凸部213。推杆340通过压缩螺旋弹簧342,被向中心孔211施力。在推杆340的后端(远离中心轴1a的一侧的端部),卡合有可绕支点343转动的连结棒344的一端。在连结棒344的另一端设有使连结棒344的另一端向第一主电极310移动的促动器345。在本例中,作为促动器345,使用的是气缸,但本发明不局限于此,可使用任意的促动器(例如,螺线管)。在促动器345未动作时,通过弹簧342的弹力,推杆340向中心轴1a移动(前进),推杆340的前端341向中心孔211内突出。当使促动器345动作时,连结棒344就转动,推杆340抵抗弹簧342的弹力而向远离中心轴1a的方向移动(后退),推杆340的前端341从中心孔211后退。
[0120] 帽盖910(参照图1A)的向上电极300的安装如下那样进行。
[0121] 在使推杆340后退了的状态下,将帽盖910嵌入到第一消耗电极120的贯通孔121内。帽盖910的凸缘913(参照图1A)在上下方向上与第一消耗电极120的包围贯通孔121的下侧开口的端缘抵接。帽盖910的外筒911的一部分向比第一消耗电极120更靠上方突出。接下来,使推杆340前进。推杆340的前端341与外筒911碰撞,将帽盖910向与推杆340相反侧按压。帽盖910通过夹在推杆340的前端341和中心孔211的内周面(或第一消耗电极120的贯通孔121的内周面)之间,相对于第一主电极210而定位保持在水平方向上。
[0122] 本实施方式3的电阻焊接装置除上述以外,其余都与实施方式1、2的电阻焊接装置相同。能够将保持于上电极300的帽盖910和保持于下电极600的底座920与实施方式1同样地进行电阻焊接。上电极300与实施方式1的上电极100同样,具备设有贯通孔121的具有圆形薄板形状的第一消耗电极120。因此,本实施方式3的电阻焊接装置与实施方式1同样,能够容易且廉价地进行随着电极的磨损而来的维修保养,且焊接质量良好。
[0123] 在本实施方式3中,作为用于将帽盖910在水平方向上定位的定位装置,设有将帽盖910按压于中心孔211的内周面(或第一消耗电极120的贯通孔121的内周面)的推杆340。与实施方式2同样,在本实施方式3中也如此,帽盖910有可能偏离中心轴1a而定位。但是,由于偏心的朝向或偏心量能够常常维持为恒定,因此与实施方式1同样,能够降低帽盖910相对于保持于下电极600的底座920的水平方向的位置偏离或其偏差。
[0124] 与实施方式1、2同样,作为检测第一消耗电极120的有无的消耗电极检测装置,可设置测定吸附孔218或与之连通的管道的压力的压力探测装置。
[0125] 也可以将实施方式2所述的使第一消耗电极120在水平方向上定位的推杆240设置于本实施方式3的上电极300。
[0126] 本实施方式3除上述以外,其余都与实施方式1、2同样。实施方式1、2的说明也适用于本实施方式3。
[0127] (实施方式4)
[0128] 已知的是如下电阻焊接装置:为了防止配置于由帽盖和底座气密地密封的密闭空间内的芯片(例如,激光芯片925,参照图1A)劣化,在形成于氮等惰性气体气氛中的密闭的腔内将帽盖和底座进行电阻焊接,而连续地自动生产许多电子零件。在这种电阻焊接装置中,当暂时将腔向外界敞开时,其后需要很长时间才能在腔内形成规定气氛。从提高生产率的观点考虑,希望尽量避免腔的开放。在这种电阻焊接装置中,磨损后的电极的更换也希望不敞开腔地进行。
[0129] 本实施方式4的电阻焊接装置具备可自动更换消耗电极120、620的消耗电极更换装置。利用图8及图9对消耗电极更换装置的动作进行说明。在图8及图9中,表示的是在具备实施方式2所述的上电极200及下电极600的电阻焊接装置上应用消耗电极更换装置的例子。但是,本发明不局限于此,也能够在实施方式1、3的电阻焊接装置上应用消耗电极更换装置。
[0130] 消耗电极更换装置具备能够保持且输送第一及第二消耗电极120、620的保持臂700。保持臂700通过未图示的驱动机构,能够在隔开距离的上电极200及下电极600之间的空间内沿上下方向移动,且能够相对于该空间在水平方向上移动。
[0131] 保持臂700在其上面具备能够保持第一消耗电极120的第一保持部710,另外,在其下面具备能够保持第二消耗电极620的第二保持部720。第一及第二保持部710、720由能够收纳第一及第二消耗电极120、620的圆形凹部构成。在第一及第二保持部710、720的各凹部的底面上开有第一及第二吸引路711、722。第一及第二吸引路711、722的另一端与未图示的吸引泵连接。通过将第一及第二吸引路711、722内吸引成负压,能够将收纳于第一及第二保持部710、720的各凹部的第一及第二消耗电极120、620吸附保持。第一及第二保持部710、720的凹部的深度比第一及第二消耗电极120、620的厚度浅。因此,保持于第一及第二保持部710、720的第一及第二消耗电极120、620从第一及第二保持部710、720稍微突出。
[0132] 上电极200、下电极600、及保持臂700都收纳在电阻焊接装置的密闭的腔(未图示)内。在腔内的空间内形成有富有氮等惰性气体的气氛。
[0133] 下面,对更换第一消耗电极120的工序进行说明。
[0134] 如图8A所示,在上电极200的前端安装有第一消耗电极120,在下电极600的前端安装有第二消耗电极620。上电极200的第一吸附孔218及下电极600的吸附孔618都被吸引成负压(箭头A21、A61)。第一消耗电极(旧消耗电极)120已磨损,需要更换。将第一及第二保持部710、720空着的保持臂700插入到在上下方向上隔开距离的上电极200和下电极60之间的空间内(箭头M1)。保持臂700的第一保持部710在上下方向上与第一消耗电极120对向。
[0135] 接下来,如图8B所示,使保持臂700上升(箭头M2)。第一消耗电极120与第一保持部710接近,优选第一消耗电极120的包含下面在内的一部分收纳在第一保持部710内。使上电极200的滑动杆240(参照图6A)后退,且使第一吸附孔218的负压恢复到常压。在必要的情况下,也可以向第一吸附孔218内导入气体而加压(箭头A22)。大致与此同时,将保持臂700的第一吸引路711内吸引成负压(箭头A71)。第一消耗电极120被从上电极200卸下,向保持臂
700的第一保持部710移动,吸附保持于第一保持部710。
[0136] 接下来,如图8C所示,使保持臂700下降(箭头M3),而使第一消耗电极120远离上电极200。
[0137] 接下来,如图8D所示,使保持臂700在水平方向上移动(箭头M4),从上电极200和下电极600之间的空间退避。保持于第一保持部710的已磨损的第一消耗电极120暂时保管在例如腔内的储料器(未图示)内。
[0138] 如图9A所示,预先保管在腔内的抛过光或新品的第一消耗电极(新消耗电极)120’代替第一消耗电极120吸附保持于第一保持部710。保持臂700的第一吸引路711内被吸引成负压(箭头A72)。
[0139] 接下来,如图9B所示,将保持有第一消耗电极120’的保持臂700插入到在上下方向上隔开距离的上电极200和下电极600之间的空间内(箭头M5),第一消耗电极120’在上下方向上与设置于上电极200的前端的凹部214对向。
[0140] 接下来,如图9C所示,使保持臂700上升(箭头M6)。第一消耗电极120’与上电极200的凹部214接近,优选包含其上面在内的一部分收纳在凹部214内。将保持臂700的第一吸引路711内的负压恢复到常压。在必要的情况下,也可以向第一吸引路711内导入气体而加压(箭头A73)大致与此同时,将上电极200的第一吸附孔218内吸引成负压(箭头A23),且使滑动杆240前进。第一消耗电极120’通过滑动杆240而在水平方向上定位,并吸附保持在凹部214内。
[0141] 最后,如图9D所示,使第一保持部710空下来的保持臂700下降,进而在水平方向上从上电极200和下电极60之间的空间退避(箭头M7)。
[0142] 其后,利用所更换的第一消耗电极120’,开始进行电阻焊接。回收的已磨损的第一消耗电极120被输送到腔外,进行抛光,并进行再利用。
[0143] 虽然省略了详细说明,但下电极600的第二消耗电极620的更换也与上述同样,可使用保持臂700的第二保持部720来进行。
[0144] 通过使用本实施方式4的消耗电极更换装置,无需将内置上电极及下电极的密闭的腔敞开,就能够进行第一及第二消耗电极120、620的更换。
[0145] 现有的三爪卡盘构造的上电极为大型,且重量重。进而,在拆装时需要花费工时和时间。因此,就无需敞开腔就能够自动更换三爪卡盘构造的上电极的电极更换装置而言,结构变得复杂,难以实用化。
[0146] 与此相对,如上所述,本发明的电阻焊接装置的上电极及下电极具备以与被焊接物(帽盖910及底座920)抵接的方式配置的消耗电极120、620。在电极已磨损且需要进行抛光的情况下,只要仅将消耗电极120、620从上电极及下电极卸下即可。消耗电极120、620为小型且轻型的零件,进而,消耗电极120、620相对于上电极及下电极的拆装很容易。因此,自动进行消耗电极120、620的更换的消耗电极更换装置能够以简单的结构来实现。通过使用本实施方式4的消耗电极更换装置,不需要为更换消耗电极120、620而敞开腔。因此,能够缩短随着消耗电极120、620的更换而来的生产的中断时间,因此生产效率格外高。
[0147] 在第一消耗电极120和第二消耗电极620中,磨损的程度往往不同。因此,消耗电极120、620的抛光或更换的频率也可以因第一消耗电极120和第二消耗电极620而不同。本实施方式4的消耗电极更换装置能够仅更换第一消耗电极120及第二消耗电极620中的任一方。
[0148] 在上述的例子中,保持臂700具备保持第一消耗电极120的第一保持部710和保持第二消耗电极620的第二保持部720,但本发明的消耗电极更换装置不局限于此。例如,消耗电极更换装置也可以具备设有保持第一消耗电极120的第一保持部710的第一保持臂、设有保持第二消耗电极620的第二保持部720的第二保持臂,且以仅驱动与消耗电极120、620中的要更换的消耗电极相对应的保持臂的方式构成。或者,也可以在保持臂的一面上设置第一消耗电极120及第二消耗电极620公共的消耗电极保持部,且以根据消耗电极120、620中的要更换的消耗电极使保持臂上下翻转,而进行消耗电极的更换的方式构成。
[0149] (实施方式5)
[0150] 在上述实施方式4的消耗电极更换装置中,更换用的第一及第二消耗电极(新消耗电极)120、620被供给到保持臂700。第一及第二消耗电极120、620的向保持臂700的供给优选不敞开电阻焊接装置的密闭的腔地自动地依次进行。
[0151] 本实施方式5的电阻焊接装置在其腔内还具备消耗电极供给装置,该消耗电极供给装置能够向保持臂700供给更换用的第一及第二消耗电极120、620。
[0152] 图10A是实施方式5的消耗电极供给装置的剖面图。消耗电极供给装置具备能够收纳更换用的多个第一消耗电极120的收纳库800。收纳库800是设有沿上下方向贯通的内腔801的筒状体。内腔801的内面是具有与第一消耗电极120的外径相同或比其稍大的内径的圆筒面。在收纳库800设有两个挡块803、804。在本例中,挡块803、804是在半径方向上贯通收纳库800的棒状部件。挡块803、804由未图示的促动器(例如,气缸、螺线管)驱动,以使其能够沿着半径方向进行往复移动。第一挡块803设置于比第二挡块804稍低的位置。
[0153] 下面,对本实施方式5的消耗电极供给装置的动作进行说明。
[0154] 如图10A所示,在第一挡块803向内腔801内突出,且第二挡块804从内腔801后退了的状态下,从收纳库800的上侧开口向内腔801内投放多个(例如,10个)第一消耗电极120。这些多个第一消耗电极120是与已磨损的第一消耗电极120进行置换而使用的抛过光或新品的第一消耗电极(相当于图9A的第一消耗电极120’的新消耗电极)。
[0155] 如图10B所示,第一挡块803与最下边的第一消耗电极120的下面抵接。多个第一消耗电极120通过第一挡块803,保持在收纳库800内。第二挡块804的前端在水平方向上与从下边数第二个第一消耗电极120的外周面对向。
[0156] 如图11A所示,保持臂700向收纳库800的下方移动。收纳库800的内腔801的下侧开口和保持臂700的空着的第一保持部710在上下方向上对向。将第二挡块804向内腔801推出(箭头S2)。第二挡块804的前端与从下边数第二个第一消耗电极120的外周面抵接。该第一消耗电极120在水平方向上由第二挡块804和内腔801的内周面夹持。
[0157] 接下来,如图11B所示,使第一挡块803从内腔801后退(箭头S1)。仅最下边的第一消耗电极120落下,收纳在保持臂700的第一保持部710内。将保持臂700的第一吸引路711内吸引成负压(箭头A72),第一消耗电极120被吸附保持于第一保持部710。供给到保持臂700的第一消耗电极120作为图9A的第一消耗电极(新消耗电极)120’被供给到上电极200。
[0158] 其后,第一挡块803向内腔801内突出。接下来,第二挡块804从内腔801后退。多个(例如,9个)第一消耗电极120通过重力而落下,以第一挡块803与最下边的第一消耗电极120的下面抵接的状态保持在收纳库800内。
[0159] 下面,同样地,收纳库800内的第一消耗电极120一个一个地被供给到保持臂700。
[0160] 虽然省略了详细说明,但本实施方式5的消耗电极供给装置还具备能够在电阻焊接装置的腔内收纳更换用的多个第二消耗电极(新消耗电极)620的与上述收纳库(第一收纳库)800同样的收纳库(第二收纳库)。更换用的多个第二消耗电极(新消耗电极)620是抛过光或新品的第二消耗电极。当安装于下电极600的第二消耗电极(旧消耗电极)620磨损时,更换用的第二消耗电极(新消耗电极)620就被从第二收纳库一个一个地供给到保持臂700的第二保持部720(参照图8A)。这时,保持臂700以第二保持部720朝向上方的方式上下翻转。
[0161] 在电阻焊接装置开始运转以前,如图10B所示,在形成有规定气氛的腔内设置收纳有多个第一消耗电极(新消耗电极)120的第一收纳库800。同样,在该腔内设置收纳有多个第二消耗电极(新消耗电极)620的第二收纳库。其后,开始进行电阻焊接。直到第一及第二收纳库内的第一及第二消耗电极120、620被用完,都能够使电阻焊接装置连续运转。
[0162] 如上所述,本实施方式5的电阻焊接装置在内置上电极及下电极的密闭的腔内具备向消耗电极更换装置(保持臂700)供给更换用的第一及第二消耗电极120、620的消耗电极供给装置。消耗电极供给装置具有能够收纳多个第一消耗电极120的第一收纳库800及能够收纳多个第二消耗电极620的第二收纳库800。因此,无需将形成有规定气氛的腔敞开,就能够自动地依次进行第一及第二消耗电极120、620的更换。因此,能够实现长时间的连续自动运转,生产效率进一步提高。
[0163] 消耗电极供给装置也可以具备多个第一收纳库800,也可以且/或具备多个第二收纳库。例如,当最初的第一(或第二)收纳库内的消耗电极被用完时,该第一(或第二)收纳库就移动,取而代之地,下一个第一(或第二)收纳库向其位置移动。这样,通过依次置换多个收纳库,能够实现更长时间的连续运转。
[0164] 收纳库的结构不局限于图10A~图11B所示的结构。例如,为了向保持臂700一个一个地供给消耗电极,收纳库也可以具有挡块803、804以外的任意结构。例如,收纳多个第二消耗电极620的第二收纳库也可以具有与后述的实施方式6的收纳库820(参照图12)同样的结构。在这种情况下,无需使保持臂700翻转,就能够将第二消耗电极620从第二收纳库供给到保持臂700的第二保持部720。
[0165] (实施方式6)
[0166] 在上述实施方式5的消耗电极供给装置中,更换用的消耗电极被从收纳库直接供给到保持臂700。本实施方式6的消耗电极供给装置在电阻焊接装置的腔内,还具备将收纳于收纳库的更换用的消耗电极一个一个地向保持臂700输送的输送机构。
[0167] 图12是本实施方式6的消耗电极供给装置的剖面图。消耗电极供给装置具备:能够收纳更换用的多个第一消耗电极(新消耗电极)120的收纳库820、将更换用的第一消耗电极120从收纳库820向保持臂700输送的输送机构830。
[0168] 收纳库820与实施方式1的收纳库800同样,是设有上下方向贯通的内腔821的筒状体。内腔821的内面是具有与第一消耗电极120的外径相同或比其稍大的内径的圆筒面。从其下侧开口向内腔821内插入载物台823。载物台823通过未图示的驱动机构,沿上下方向升降。特别是载物台823以能够每隔与第一消耗电极120的厚度相同的距离地间歇上升的方式构成。在使载物台823下降了的状态下,从收纳库820的上侧开口向内腔821内投放多个(例如,10个)第一消耗电极120。这些多个第一消耗电极120是与已磨损的第一消耗电极120置换而使用的抛过光或新品的第一消耗电极(相当于图9A的第一消耗电极120’的新消耗电极)。调节载物台823的上下方向位置,以使最上边的第一消耗电极120的包含上面在内的一部分从收纳库820的上端向上方突出。
[0169] 输送机构830具备沿着水平方向延伸的回转臂831。回转臂831以其长度方向的中央而保持于驱动机构832。驱动机构832能够使回转臂831在水平面内旋转(箭头R)。在回转臂831的两端附近的下面设有保持部835、837。保持部835、837与保持臂700的第一保持部710同样,由能够收纳第一消耗电极120的圆形凹部构成。在保持部835、837的凹部的底面开有吸引路836、838。吸引路836、838的另一端与未图示的吸引泵连接。当在保持部835、837的各凹部嵌入有第一消耗电极120的状态下将吸引路836、838内吸引成负压时,能够将第一消耗电极120吸附保持于保持部835、837内。保持部835、837的凹部的深度比第一消耗电极120的厚度浅。因此,保持于保持部835、837的第一消耗电极120从保持部835、837向下方稍突出。包含回转臂831及驱动机构832在内的输送机构830通过未图示的升降机构,能够在上下方向上一体地升降(箭头M30、M31)。
[0170] 下面,对本实施方式6的消耗电极供给装置的动作进行说明。
[0171] 在图12中,收纳库820位于回转臂831的一个保持部837的下方。在保持部837未保持有第一消耗电极120。收纳于收纳库820的最上边的第一消耗电极120和回转臂831的空着的保持部837在上下方向上对向。回转臂831的另一个保持部835保持有第一消耗电极(新消耗电极)120。吸引路836维持为负压(箭头A35)。保持臂700向保持部835的下方移动。保持于保持部835的第一消耗电极120和保持臂700的空着的第一保持部710在上下方向上对向。保持臂700的上面和收纳库820的上端大致处于同一高度。
[0172] 在这种状态下,输送机构830下降(箭头M30)。
[0173] 保持于回转臂831的保持部835的第一消耗电极120的包含下面在内的一部分被收纳在保持臂700的第一保持部710内。将回转臂831的吸引路836内恢复到常压,大致与此同时,将保持臂700的第一吸引路711内吸引成负压(箭头A72)。第一消耗电极120被从回转臂831卸下,向保持臂700的第一保持部710移动,吸附保持于第一保持部710。
[0174] 与上述并行地,收纳库820的最上边的第一消耗电极120的包含上面在内的一部分被收纳在回转臂831的保持部837内。将回转臂831的吸引路838内吸引成负压(箭头A37)。仅最上边的第一消耗电极120被吸附保持于回转臂831的保持部837。
[0175] 接下来,输送机构830上升(箭头M31)。供给到保持臂700的第一消耗电极120作为图9A的第一消耗电极(新消耗电极)120’被供给到上电极200。载物台823仅上升与第一消耗电极120的厚度相同的高度。
[0176] 接下来,回转臂831在水平面内旋转180度(箭头R)。
[0177] 以下同样,收纳库820内的第一消耗电极120被一个一个地经由输送机构830供给到保持臂700。
[0178] 虽然省略了详细说明,但本实施方式6的消耗电极供给装置在电阻焊接装置的腔内还具备与上述的收纳库(第一收纳库)820及输送机构(第一输送机构)830同样的收纳库(第二收纳库)及输送机构(第二输送机构),该收纳库(第二收纳库)及输送机构(第二输送机构)能够将更换用的第二消耗电极(新消耗电极)620供给到保持臂700。更换用的第二消耗电极(新消耗电极)620是抛过光或新品的第二消耗电极。当安装于下电极600的第二消耗电极(旧消耗电极)620磨损时,更换用的第二消耗电极(新消耗电极)620就被从第二收纳库经由第二输送机构1供给到保持臂700的第二保持部720(参照图8A)。这时,保持臂700以第二保持部720朝向上方的方式上下翻转。
[0179] 与实施方式5同样,在电阻焊接装置开始运转以前,如图12所示,在形成有规定气氛的腔内设置收纳有多个第一消耗电极(新消耗电极)120的第一收纳库820。同样,在该腔内设置收纳有多个第二消耗电极(新消耗电极)620的第二收纳库。其后,开始进行电阻焊接。直到第一及第二收纳库内的第一及第二消耗电极120、620被用完,都能够使电阻焊接装置连续运转。
[0180] 根据本实施方式6的电阻焊接装置,与实施方式5的电阻焊接装置同样,无需将形成有规定气氛的腔敞开,就能够自动地依次进行第一及第二消耗电极120、620的更换。因此,能够实现长时间的连续自动运转,生产效率进一步提高。
[0181] 由于更换用的消耗电极120、620经由输送机构被一个一个地供给到消耗电极更换装置(保持臂700),因此消耗电极120、620的供给动作的可靠性高。另外,在电阻焊接装置的设计中,第一及第二收纳库的在腔内的配置自由度提高。
[0182] 与实施方式5同样,本实施方式6的消耗电极供给装置也可以具备多个第一收纳库800,也可以且/或具备多个第二收纳库。
[0183] 消耗电极供给装置的结构不局限于图12的结构。例如,用于将第二消耗电极620供给到保持臂700的第二保持部720的消耗电极供给装置也可以由实施方式5所示的收纳库800、和上下翻转后的图12所示的输送机构830构成。在这种情况下,无需使保持臂700翻转,就能够将第二消耗电极620从第二收纳库供给到保持臂700的第二保持部720。
[0184] 输送机构不需要具备两个保持部835、837。例如,输送机构也可以仅具备保持消耗电极的单一保持部。在这种情况下,该单一保持部在收纳库820和保持臂700之间进行移动(例如,与图12同样的旋转移动或直线移动)。
[0185] 在上述实施方式5、6中,在电阻焊接装置上设有用于供给第一消耗电极120的消耗电极供给装置和用于供给第二消耗电极620的消耗电极供给装置双方。但是,本发明的电阻焊接装置不局限于此,也可以仅设有用于供给任一方消耗电极供给装置(例如,用于供给第一消耗电极120的消耗电极供给装置)。
[0186] (实施方式7)
[0187] 在实施方式1~6所示的电阻焊接装置中,当第一及第二消耗电极120、620磨损时,就更换为抛过光或新品的第一及第二消耗电极(新消耗电极)。电阻焊接装置由于以依次进行帽盖910和底座920的电阻焊接的方式连续运转,因此希望在不使该连续运转停止且第一及第二消耗电极120、620安装于上电极及下电极的状态下,探测第一及第二消耗电极120、620的磨损程度。
[0188] 在本发明的电阻焊接装置的电阻焊接中,与通常的电阻焊接同样,依次进行:(1)使上电极和下电极接近的“接近”行程;(2)对被焊接物即帽盖910和底座920在上下方向上加压的“加压”行程;(3)一边对被焊接物进行加压一边向被焊接物通以电流的“通电”行程;(4)在使电流停止以后继续进行对被焊接物的加压而使焊接部凝固的“保持”行程;以及(5)使上电极和下电极离开的“敞开”行程。图13是表示在本发明电阻焊接装置中的电阻焊接时的这些行程中的上电极和下电极之间的距离L、施加于被焊接物的加压力P、及通以被焊接物的电流A的变化之一例的图。
[0189] 例如,当第一及第二消耗电极120、620磨损时,为对被焊接物附加规定的加压力P所需要的上电极相对于下电极的移动距离就会增大。或者,当第一及第二消耗电极120、620磨损时,如果上电极相对于下电极的移动距离相同,则加压力P及电流A就会变小。这样,在第一及第二消耗电极120、620已磨损的情况下,距离L、加压力P及电流A中的至少一个会发生变化。
[0190] 因此,本实施方式7的电阻焊接装置具备探测第一及第二消耗电极120、620的磨损程度的磨损探测装置。磨损探测装置具备监视上下电极间距离L、加压力P及电流A中的至少一个(优选其中的两个,最好是它们全部)的传感器。磨损探测装置在来自该传感器的输出值脱离了规定范围的情况下,判断为第一及第二消耗电极120、620已磨损。由此,能够在不使电阻焊接装置的连续运转停止且第一及第二消耗电极120、620安装于上电极及下电极的状态下监视第一及第二消耗电极120、620的磨损程度。
[0191] 用于监视距离L、加压力P及电流A的各传感器的结构没有限制,可使用任意的传感器。
[0192] 可将本实施方式的磨损探测装置组合在上述实施方式1~3的电阻焊接装置上。在这种情况下,磨损探测装置也可以构成为,当判断为第一及第二消耗电极120、620已磨损时,就发警报(例如,声音、光等)。当发出了该警报时,作业者就使电阻焊接装置的运转停止,将第一及第二消耗电极120、620更换。不需要进行使电阻焊接装置的运转定期地停止而确认第一及第二消耗电极120、620有无磨损的作业。
[0193] 也可将本实施方式的磨损探测装置组合在上述实施方式4~6的电阻焊接装置上。在这种情况下,电阻焊接装置也可以构成为,当磨损探测装置判断为第一及第二消耗电极
120、620已磨损时,自行使运转停止而自动地更换第一及第二消耗电极120、620。由此,无需将内置上电极及下电极的密闭的腔敞开,就能够在适当的定时自动地进行第一及第二消耗电极120、620的更换。特别是在将本实施方式的磨损探测装置组合在上述实施方式5、6的电阻焊接装置上的情况下,能够使电阻焊接装置长时间地连续自动运转。
[0194] 根据本实施方式7,由于不需要为确认第一及第二消耗电极120、620有无磨损而使电阻焊接装置的运转停止,因此电阻焊接装置的运行时间延长,生产效率提高。另外,由于能够防止发生因在第一及第二消耗电极120、620已磨损的状态下继续进行电阻焊接而生产出焊接质量下降了的不良产品之类的事态,因此成品率提高。
[0195] 在上述的实施方式1~7中,被焊接物是构成激光二极管900的帽盖910及底座920,但本发明的电阻焊接装置设为对象的被焊接物不局限于此。即,搭载于底座920的芯片不局限于激光芯片925,也可以是半导体元件或水晶振荡器等任意芯片。本发明的电阻焊接装置可用于密封有任意芯片的电子零件的制造。
[0196] 产业上的可利用性
[0197] 本发明可广泛用作将底座和帽盖进行电阻焊接而制造电子零件时所使用的电阻焊接装置。
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