專利名稱：激光焊接裝置及激光焊接方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一種通過對工件照射激光束進行焊接的激光焊接裝 置及激光焊接方法。
背景技術：
以往，在光設備元件、水晶振動器等的封裝密封中，通過對蓋子 照射激光束，焊接(激光焊接)蓋子和封裝。例如，專利文獻1記載 了如下裝置從掃描頭向工件照射激光束，切斷/去除IC封裝的擋板。
在現有技術中， 一般在真空室的上方等處固定配置掃描頭，在進 行了真空室的真空化(抽真空)后，進行焊接作業(yè)。因此，在進行真 空室內的工件替換、真空化等作業(yè)的期間，無法進行焊接作業(yè)，所以 存在焊接作業(yè)需要較長時間的傾向。并且，在上述專利文獻1所述的 技術中，也難于有效進行焊接作業(yè)。
專利文獻1: JP特開平10-216975號公報

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的問題包括上述示例。本發(fā)明的目的在于提供一種 可有效進行焊接作業(yè)的激光焊接裝置及激光焊接方法。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，提供一種激光焊接裝置，通過對工
件照射激光束而進行焊接，以密封上述工件，其具有多個作業(yè)區(qū)域， 收容放置于托盤上的多個上述工件，并對該工件進行作業(yè)；激光束射 出部，射出上述激光束；照射位置變更部，接受從上述激光束射出部 射出的激光束，通過變更照射該激光束的上述工件上的位置，來進行對上述作業(yè)區(qū)域內的工件的焊接作業(yè)；和移動單元，為了在上述多個 作業(yè)區(qū)域的每一個中進行對上述工件的上述焊接作業(yè)，而使上述照射 位置變更部移動到在上述多個作業(yè)區(qū)域中應配置上述照射位置變更部 的場所。
上述激光焊接裝置優(yōu)選用于通過對工件照射激光束而進行焊接以 密封工件。激光焊接裝置具有多個作業(yè)區(qū)域，收容放置于托盤上的多 個上述工件，對工件進行作業(yè)。并且，照射位置變更部接受從激光束 射出部射出的激光束，通過變更照射激光束的工件上的位置，進行對 作業(yè)區(qū)域內的工件的焊接作業(yè)。進一步，移動單元為了在多個作業(yè)區(qū) 域的每一個中進行對工件的焊接作業(yè)，而使照射位置變更部移動到在 多個作業(yè)區(qū)域中應配置照射位置變更部的場所。S卩，激光束射出部和 照射位置變更部可通過一臺裝置移動并進行作業(yè)。因此，通過上述激 光焊接裝置可高效地進行焊接作業(yè)。
在上述激光焊接裝置的一個方式中，上述移動單元每當上述照射 位置變更部對上述作業(yè)區(qū)域內的工件的焊接作業(yè)結束時，使上述照射 位置變更部移動到在與進行了上述焊接作業(yè)的作業(yè)區(qū)域不同的作業(yè)區(qū) 域中的上述應配置的場所。
在上述激光焊接裝置的另一方式中，上述多個作業(yè)區(qū)域具有進行 真空化的多個作業(yè)區(qū)域，上述照射位置變更部，在上述作業(yè)區(qū)域中進 行大氣壓開放及上述托盤的替換以及上述真空化的期間，對與上述作 業(yè)區(qū)域不同的、完成了真空化的作業(yè)區(qū)域內的工件進行焊接作業(yè)，當 上述焊接作業(yè)完成時，通過上述移動單元移動到完成了上述真空化的 作業(yè)區(qū)域中的上述應配置的場所，對上述作業(yè)區(qū)域內的工件進行上述 焊接作業(yè)。
在該方式中，通過在二個作業(yè)區(qū)域之間交互移動照射位置變更部， 而反復在二個作業(yè)區(qū)域中交互進行對工件的焊接作業(yè)、和大氣壓開放及托盤替換以及真空化的作業(yè)。因此，根據激光焊接裝置，可高效進 行焊接作業(yè)，提高裝置整體的生產量。
在上述激光焊接裝置的另一方式中，以如下方式設定在一個上述 托盤上放置的上述工件的個數使對上述作業(yè)區(qū)域內的所有工件的上 述焊接作業(yè)所需的時間、和在上述作業(yè)區(qū)域中進行上述大氣壓開放及 上述托盤替換以及上述真空化所需的時間基本相等。這樣一來，可使 在一個作業(yè)區(qū)域中焊接作業(yè)結束的時刻、和在另一個作業(yè)區(qū)域中進行 大氣壓開放及托盤替換及真空化作業(yè)完成時刻基本一致。因此，可使 照射位置變更部的焊接作業(yè)在二個作業(yè)區(qū)域中基本不間斷地持續(xù)，從 而可進一步提高裝置整體的動作效率。
在上述激光焊接裝置的另一方式中，上述多個作業(yè)區(qū)域具有設 定為惰性氣體氣氛的作業(yè)區(qū)域；和進行真空化的作業(yè)區(qū)域。
在上述激光焊接裝置的另一方式中，上述照射位置變更部，對設 定為上述惰性氣體氣氛的作業(yè)區(qū)域內的工件，在上述工件中應焊接的 位置上，對規(guī)定位置以外的部分進行焊接作業(yè)，對進行上述真空化的 作業(yè)區(qū)域內的工件，對通過設定為上述惰性氣體氣氛的作業(yè)區(qū)域內的 焊接作業(yè)未焊接的上述規(guī)定位置進行焊接作業(yè)。
在該方式中，使用多個作業(yè)區(qū)域經過二個階段進行對工件的焊接 作業(yè)。此時，在設定為惰性氣體氣氛的作業(yè)區(qū)域中進行大部分焊接， 在進行了真空化的作業(yè)區(qū)域中進行少量的焊接。因此，可抑制在真空 化的作業(yè)區(qū)域中的焊接作業(yè)引起的焊接渣的產生。因此，可減輕焊接 渣對作業(yè)區(qū)域的透過窗的污染。
優(yōu)選上述規(guī)定位置是用于抽出在上述焊接作業(yè)時在上述工件內產 生的氣體的部分。此時，在真空化的作業(yè)區(qū)域中進行真空化時，在可 從工件的規(guī)定位置適當抽出焊接作業(yè)時在工件內產生的氣體。在上述激光焊接裝置中優(yōu)選以如下方式設定在一個上述托盤上 放置的上述工件的個數使設定為上述惰性氣體氣氛的作業(yè)區(qū)域中的 作業(yè)所需的時間、和在進行上述真空化的作業(yè)區(qū)域中進行大氣壓開放 及上述托盤替換以及上述真空化所需的時間基本相等。因此，可使照 射位置變更部的焊接作業(yè)在二個作業(yè)區(qū)域中基本不間斷地持續(xù)，從而 可進一步提高裝置整體的動作效率。
在上述激光焊接裝置的另一方式中，上述激光束射出部及上述照 射位置變更部通過光纖連接，并通過該光纖傳輸上述激光束。這樣一 來，分離激光束射出部和照射位置變更部而構成時，可將激光束適當 地傳輸到照射位置變更部，同時易于僅移動照射位置變更部。
在上述激光焊接裝置的另一方式中，上述托盤在進行上述焊接作 業(yè)時在上述作業(yè)區(qū)域內固定，上述移動單元在基本垂直的二個方向上 移動上述照射位置變更部。因此，可僅移動照射位置變更部并進行焊 接作業(yè)，因此無需另行設置焊接作業(yè)過程中用于移動托盤的機構。因 此，可使作業(yè)區(qū)域尺寸小型化，并且可使結構簡單化。從而可降低作 業(yè)區(qū)域的成本。
在上述激光焊接裝置的另一方式中，上述托盤在進行上述焊接作 業(yè)時在上述作業(yè)區(qū)域內向一個方向移動，上述移動單元在與上述托盤 的移動方向不同的一個方向上，移動上述照射位置變更部。在該構成 中，大幅移動照射位置變更部，在焊接作業(yè)中少量移動托盤。因此， 可使作業(yè)區(qū)域的尺寸小型化，并且可使其結構簡化。
在本發(fā)明的其他實施方式中，提供一種激光焊接方法，該方法由 具有以下部件的裝置執(zhí)行，并進行焊接以密封工件多個作業(yè)區(qū)域， 收容放置于托盤上的多個工件，并對該工件進行作業(yè)；激光束射出部， 射出激光束；照射位置變更部，接受從上述激光束射出部射出的激光束，通過變更照射該激光束的上述工件上的位置，進行對上述作業(yè)區(qū) 域內的工件的焊接作業(yè)，其中，具有移動工序，為了在上述多個作業(yè) 區(qū)域的每一個中進行對上述工件的上述焊接作業(yè)，而使上述照射位置 變更部移動到在上述多個作業(yè)區(qū)域中應配置上述照射位置變更部的場 所。這樣一來，可高效地進行焊接作業(yè)，提高裝置整體的生產量。


圖1是表示本發(fā)明第1實施例的激光焊接裝置的概要構成的圖。 圖2表示托盤及工件的概要圖。
圖3是用于具體說明第1實施例的焊接順序的圖。
圖4是表示本發(fā)明第2實施例的激光焊接裝置的概要構成的圖。 圖5是用于具體說明在第2實施例中對二個作業(yè)區(qū)域中的工件進 行的焊接作業(yè)的圖。
圖6是表示本發(fā)明第3實施例的激光焊接裝置的概要構成的圖。
標號說明 1激光焊接機 2光纖 3掃描頭
4、 14 作業(yè)區(qū)域
5、 15 透過窗 6 托盤
30 工件
101、 102、 103 激光焊接裝置
具體實施例方式
以下參照

本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
(第1實施例) 首先說明本發(fā)明的第1實施例。(激光焊接裝置的構成) 圖1表示第1實施例的激光焊接裝置101的概要構成。圖1 (a)
表示從上方觀察激光焊接裝置101的圖，圖1 (b)表示沿著圖1 (a) 中的切斷線B1-B2的激光焊接裝置101的部分截面圖(作業(yè)區(qū)域4a、 4b的截面圖)。此外，在圖l (a)中為了便于說明省略了工件30。
激光焊接裝置101主要具有激光焊接機1、光纖2、掃描頭3、作 業(yè)區(qū)域4a、 4b。激光焊接裝置101是對托盤6a、 6b上放置的多個工件 30進行焊接的裝置。此外，以下不區(qū)分托盤6a、 6b時，單純表述為"托 盤6"。
圖2表示托盤6及工件30的概要圖。圖2 (a)表示從上方觀察放 置有工件30的托盤6的圖，圖2 (b)表示工件30的透視圖。如圖2
(a)所示，在托盤6上配置多個工件30。并且，如圖2 (b)所示， 工件30具有板狀的蓋子30a、及箱狀的封裝30b，內部收容有電子配 件(未圖示)。來自上述激光焊接裝置101的激光束照射到蓋子30a， 通過將蓋子30a焊接到封裝30b上，進行工件30的密封。
返回圖1進行說明。激光焊接機1是射出激光束的裝置。例如， 激光焊接機1被構成為發(fā)出YAG激光或纖維激光等激光束。激光焊接 機1與光纖2連接，射出的激光束通過光纖2。即，激光束的能量通過 光纖2傳輸。并且，光纖2的另一端與掃描頭3連接。這樣一來，從 激光焊接機1射出的激光束傳輸到掃描頭3。這樣通過光纖2連接激光 焊接機1與掃描頭3，從而可向與激光焊接機1分離構成的掃描頭3適 當地傳輸激光束，同時易于僅使掃描頭3移動。此外，激光焊接機1 作為本發(fā)明中的激光束射出部發(fā)揮作用。
掃描頭3如上所述與激光焊接機1分離構成。g卩，掃描頭3配置 在與激光焊接機1分離的位置上。并且，掃描頭3在內部具有電流鏡(Galvano-Mirror)等。如上所述，經由光纖2將激光束傳輸到掃描頭 3。此時，掃描頭3使傳輸的激光束入射到電流鏡，通過旋轉該電流鏡 而變更照射激光束的位置。例如，掃描頭3變更照射激光束的工件30 上的位置(即在工件30上掃描激光束)。并且，在掃描頭3中在激光 束的同軸上設置有對托盤6上的工件30進行圖像測量的相機(未圖 示)。通過該相機獲得的圖像主要用于向工件30適當地照射激光束。 如上所述，掃描頭3作為本發(fā)明中的照射位置變更部動作。此外，電 流鏡的控制、通過相機獲得的圖像的圖像處理、基于圖像處理后的圖 像的激光束的照射控制等，由未圖示的控制器(PC等)執(zhí)行。
并且，掃描頭3通過未圖示的移動機構(相當于本發(fā)明中的"移 動單元")向圖1中的箭頭Al、 A2所示方向移動。具體而言，掃描頭 3在與放置了激光焊接機1、托盤6等的平面水平的面內向基本垂直的 二個方向A1、 A2移動。以下將箭頭A1所示方向稱為"X軸方向"， 將箭頭A2所示方向稱為"Y軸方向"。并且，在圖1 (b)中，為了便 于說明，斜向表示Y軸方向A2。
進一步，激光焊接裝置101具有二個作業(yè)區(qū)域4a、 4b。以下在不 區(qū)別作業(yè)區(qū)域4a、 4b時，單純表述為"作業(yè)區(qū)域4"。作業(yè)區(qū)域4是 進行焊接工件30的作業(yè)(以下稱為"焊接作業(yè)")的、可密封地構成 的空間，收容放置了多個工件30的托盤6。在該作業(yè)區(qū)域4的各自的 上部，設有由玻璃等構成的透過窗5a、 5b。從上述掃描頭3射出的激 光束經由透過窗5a、 5b入射到作業(yè)區(qū)域4內。并且，這樣經由透過窗 5a、 5b入射的激光束照射到工件30，從而進行工件30的焊接。此外， 會在稍后詳述，焊接作業(yè)按照作業(yè)區(qū)域4a、 4b的任意一個區(qū)域進行。 并且，作業(yè)區(qū)域4中連接未圖示的泵等，通過該泵吸引內部氣體(即 "真空化")，從而內部被設定為真空。即，作業(yè)區(qū)域4a、 4b作為真 空室發(fā)揮作用。上述焊接作業(yè)在作業(yè)區(qū)域4內保持真空的狀態(tài)下進行。
(焊接順序)接著具體說明第1實施例的激光焊接裝置101的焊接順序。
在第l實施例中，通過使掃描頭3在二個作業(yè)區(qū)域4a、 4b上方交 互移動，從而按一個作業(yè)區(qū)域4進行工件30的焊接作業(yè)。具體而言， 反復在作業(yè)區(qū)域4中交互進行對工件30的焊接作業(yè)、和作業(yè)區(qū)域4的 大氣開放及放置有完成了悍接作業(yè)的工件30的托盤6的替換以及真空 化的作業(yè)。具體而言，在對一個作業(yè)區(qū)域4 (該作業(yè)區(qū)域4已經進行了 真空化)內的工件30進行焊接作業(yè)的期間，在另一作業(yè)區(qū)域4中進行 大氣壓開放及托盤6的替換以及真空化的作業(yè)。并且，當該焊接作業(yè) 完成時，將掃描頭3移動到上次進行了真空化等的作業(yè)區(qū)域4的上方， 對該作業(yè)區(qū)域4內的工件30進行焊接作業(yè)，并且在上次進行了焊接作 業(yè)的作業(yè)區(qū)域4中進行大氣壓開放及托盤6的替換以及真空化的作業(yè)。 之后反復執(zhí)行該作業(yè)。
圖3是用于具體說明第1實施例的焊接順序的圖。圖3 (a)是表 示按照各作業(yè)區(qū)域4進行的一系列作業(yè)的示意圖，表示沿著圖1 (a) 中的切斷線B1-B2的激光焊接裝置101的截面圖(作業(yè)區(qū)域4a、 4b的 截面圖)。并且，圖3 (b)是表示對一個工件30的焊接作業(yè)的圖，表 示從上方觀察工件30的圖。
首先，如圖3 (a)中的箭頭80所示，使掃描頭3移動到應進行焊 接作業(yè)的作業(yè)區(qū)域4a (在本例中，從作業(yè)區(qū)域4b向作業(yè)區(qū)域4a的方 向移動)。具體而言，使掃描頭3向應進行焊接作業(yè)的作業(yè)區(qū)域4a的 上方(具體是透過窗5a的上方)移動。并且，掃描頭3移動到透過窗 5a上方時(即移動到為進行焊接作業(yè)而應配置掃描頭3的場所時)， 開始對作業(yè)區(qū)域4a內的工件30的焊接作業(yè)。具體而言，掃描頭3向 應焊接的工件30照射激光束LB。此時，掃描頭3根據由內部相機拍 攝的工件30的圖像進行焊接作業(yè)。因此，掃描頭3的動作定位精度沒 有問題。此外，對工件30的焊接作業(yè)及相機對工件30的攝像、圖像 處理等作業(yè)并行進行(即同時進行)。具體而言，如圖3 (b)所示，進行對工件30的焊接。在圖3 (b)
中，影線區(qū)域C表示應進行焊接的區(qū)域、即悍接時應照射激光束LB 的區(qū)域，實線箭頭表示焊接行進的方向。此時，工件30的焊接通過向 蓋子30a的外周附近照射激光束LB來進行。具體而言，掃描頭3移動 激光束LB的照射位置以使激光束LB的照射位置繞蓋子30a的外周附 近一周，從而進行焊接。此外，在圖3 (b)中，表示僅向蓋子30a照 射激光束LB的例子，但也可以通過向蓋子30a及封裝30b雙方照射激 光束LB來進行焊接。
進一步，進行作業(yè)區(qū)域4a中的焊接作業(yè)時，可將掃描頭3適當向 X軸方向Al及Y軸方向A2移動來進行焊接。這是因為，使在掃描頭 3被固定的狀態(tài)下可照射激光束LB的區(qū)域(該區(qū)域是由電流鏡等規(guī)定 的區(qū)域，以下稱為"可照射區(qū)域")在托盤6上移動，從而進行對托 盤6a上放置的所有工件30的焊接。此時，對可照射區(qū)域內存在的工 件30的焊接作業(yè)完成時，使掃描頭3向X軸方向Al及Y軸方向A2 的至少任意一個方向移動。具體而言，使掃描頭3移動以使尚未進行 焊接的多個工件30適當地進入到掃描頭3的可照射區(qū)域內。如上對托 盤6a上放置的全部工件30的焊接作業(yè)完成時，即作業(yè)區(qū)域4a中的焊 接作業(yè)結束時，掃描頭3向接著應進行焊接作業(yè)的作業(yè)區(qū)域4b的上方 移動。
這樣可僅移動掃描頭3來進行焊接作業(yè)，所以無需另行設置焊接 作業(yè)中用于移動托盤6的機構。因此，可使作為真空室發(fā)揮作用的作 業(yè)區(qū)域4的尺寸小型化，并且可使其構成簡化。從而可降低作業(yè)區(qū)域4 的成本。并且，可縮短對作業(yè)區(qū)域4的真空化的作業(yè)時間，動作節(jié)拍 加快。
接著說明作業(yè)區(qū)域4b中的作業(yè)。如上所述在作業(yè)區(qū)域4a中正進 行對工件30的焊接時，在作業(yè)區(qū)域4b中進行以下作業(yè)。首先，使作業(yè)區(qū)域4b大氣壓開放，如圖3 (a)中的箭頭81所示，將放置有已經 完成焊接作業(yè)的工件30的托盤6b從作業(yè)區(qū)域4b排出，并且將放置有 尚未進行焊接作業(yè)的工件30的托盤6送入到作業(yè)區(qū)域4b。即，進行托 盤6的替換。該托盤6的替換完成后，如圖3 (a)中的箭頭83所示， 進行作業(yè)區(qū)域4b的真空化作業(yè)。具體而言，通過未圖示的泵等吸引內 部氣體，從而將作業(yè)區(qū)域4b設定為真空。之后，在作業(yè)區(qū)域4b中， 通過掃描頭3進行對工件30的焊接作業(yè)。
如上所述，在第l實施例中，使掃描頭3在二個作業(yè)區(qū)域4的上 方交互移動，從而反復在二個作業(yè)區(qū)域4a、 4b中交互進行對工件30 的焊接作業(yè)、和大氣壓開放及托盤6的替換以及真空化作業(yè)。因此， 根據激光焊接裝置IOI，可高效進行焊接作業(yè)，提高裝置整體的生產量。
此外，優(yōu)選以如下方式設定在一個托盤6上放置的工件30的個數 使對作業(yè)區(qū)域4內的所有工件30的焊接作業(yè)所需的時間、和在作業(yè)區(qū) 域4中進行大氣壓開放及托盤6替換及真空化所需時間基本相等。這 樣一來，可使在一個作業(yè)區(qū)域中焊接作業(yè)結束的時刻、及在另一個作 業(yè)區(qū)域中進行大氣壓開放及托盤6替換及真空化作業(yè)完成時刻基本一 致。因此，可使掃描頭3的焊接作業(yè)在二個作業(yè)區(qū)域4中基本不間斷 地持續(xù)，從而可進一步提高裝置整體的動作效率。此外，應放置在一 個托盤6上的工件30的個數可至少根據以下時間求出 一個工件30 的焊接作業(yè)所需的時間、作業(yè)區(qū)域4的大氣壓開放所需的時間、托盤6 的替換作業(yè)所需的時間、及作業(yè)區(qū)域4真空化所需的時間。
以上表示了使用二個作業(yè)區(qū)域4a、 4b進行焊接作業(yè)的實施例，但 也可使用三個以上的作業(yè)區(qū)域進行焊接作業(yè)。
(第2實施例) 接著說明本發(fā)明的第2實施例。在第2實施例中，也是通過使掃描頭3在二個作業(yè)區(qū)域上方交互 移動以按照各個作業(yè)區(qū)域進行對工件30的焊接作業(yè)，在這一點上和上
述第1實施例相同。但在第2實施例中與第1實施例的不同點在于，
取代使二個作業(yè)區(qū)域雙方真空化，而僅使一個作業(yè)區(qū)域真空化，并將
另一作業(yè)區(qū)域設定為惰性氣體的氣氛。并且，在第2實施例中，在二
個作業(yè)區(qū)域中進行不同的焊接作業(yè)。具體而言，在設定為惰性氣體氣
氛的作業(yè)區(qū)域中，在工件30中應焊接的位置上，對規(guī)定位置以外的部 分進行焊接作業(yè)(即殘留規(guī)定位置而進行焊接)。另一方面，在真空 化作業(yè)區(qū)域中，對在設定為惰性氣體氣氛的作業(yè)區(qū)域中進行作業(yè)后的 工件30進行焊接作業(yè)。具體而言，在真空化的作業(yè)區(qū)域中，對在設定 為惰性氣體氣氛的作業(yè)區(qū)域中未焊接的規(guī)定位置進行焊接作業(yè)。艮P， 在第2實施例中，使用二個作業(yè)區(qū)域，經過二個階段對工件30進行焊 接作業(yè)。此外，上述規(guī)定位置是用于在真空化時抽出焊接作業(yè)時在工 件30內產生的氣體的部分(以下稱為"真空排氣部")。
圖4表示第2實施例的焊接裝置102的概要構成圖。圖4表示從 上方觀察激光焊接裝置102的圖。激光焊接裝置102與上述第1實施 例的激光焊接裝置101的結構的不同點在于，取代作業(yè)區(qū)域4a、 4b而 具有作業(yè)區(qū)域14a、 14b。此外，對和激光焊接裝置101相同的構成要 素標以相同的標號，省略其說明。
作業(yè)區(qū)域14a設定為氮氣氛。即，作業(yè)區(qū)域14a設定為作為惰性 氣體之一的氮氣氣氛。這樣設定為氮氣氛是為了防止工件30中的焊接 部分的氧化、及防止工件30內的電子配件劣化。另一方面，作業(yè)區(qū)域 14b通過進行真空化，內部設定為真空。艮P，僅作業(yè)區(qū)域14b作為真空
室使用。
在第2實施例中，通過使掃描頭3在二個作業(yè)區(qū)域14a、 14b的上 方交互移動而按照各個作業(yè)區(qū)域14a、 14b進行對工件30的焊接作業(yè)， 具體而言，在作業(yè)區(qū)域14a中，在工件30中應焊接的位置上，殘留規(guī)定位置(真空排氣部)進行焊接。另一方面，在作業(yè)區(qū)域14b中，
對作業(yè)區(qū)域14a中焊接作業(yè)后的工件30進行焊接作業(yè)。具體而言，在 作業(yè)區(qū)域14b中，對在作業(yè)區(qū)域14a中未焊接的真空排氣部進行焊接 作業(yè)。S卩，在第2實施例中，通過作業(yè)區(qū)域14a及作業(yè)區(qū)域14b中的 二個階段的焊接作業(yè)，密封工件30。并且，在作業(yè)區(qū)域14a中進行焊 接作業(yè)的期間，在作業(yè)區(qū)域14b中進行大氣壓開放及托盤6的替換及 真空化的作業(yè)。另一方面，在作業(yè)區(qū)域14b中進行焊接作業(yè)的期間， 在作業(yè)區(qū)域14a中進行托盤6的替換等。
圖5是具體說明作業(yè)區(qū)域14a、 14b中的對工件30的焊接作業(yè)的 圖。圖5 (a)表示作業(yè)區(qū)域14a中的焊接作業(yè)，圖5 (b)表示作業(yè)區(qū) 域14b中的焊接作業(yè)。此外，圖5 (a)、圖5 (b)是從上方觀察工件 30的圖。并且，較濃地涂黑的影線部分D1、 D4表示在作業(yè)區(qū)域14a、 14b中分別應進行焊接作業(yè)的部分。進一步，實線箭頭表示焊接行進的 方向。
如圖5 (a)所示，在作業(yè)區(qū)域14a中，進行對影線部分Dl的焊 接作業(yè)。具體而言，殘留虛線所示部分D2，繞蓋子30a外周附近一周 地進行焊接作業(yè)。該虛線所示部分D2相當于用于抽出焊接作業(yè)時在工 作30內產生的氣體的真空排氣部。接著，在作業(yè)區(qū)域14b中，對作業(yè) 區(qū)域14a中焊接作業(yè)后的工件30進行焊接作業(yè)。具體而言，如圖5(b) 所示，對在作業(yè)區(qū)域14a中焊接后的工件30 (斜線所示部分D3被焊接 的工件30)進行作業(yè)。此時，在作業(yè)區(qū)域14b中，進行對作業(yè)區(qū)域14a 中未焊接的影線部分D4的焊接。即，進行對真空排氣部的焊接。此外， 在作業(yè)區(qū)域14a中焊接作業(yè)后的工件30收容在作業(yè)區(qū)域14b的情況下， 在作業(yè)區(qū)域14b中進行真空化時，從該工件30的真空排氣部抽出在作 業(yè)區(qū)域14a的焊接作業(yè)時在工件30內產生的氣體。
因此，根據第2實施例，也是使掃描頭3在二個作業(yè)區(qū)域14a、 14b 的上方交互移動從而進行對工件30的焊接作業(yè)，因此可高效地進行焊接作業(yè)。并且，在第2實施例中，在設定為氮氣氛的作業(yè)區(qū)域14a中 進行大部分焊接，在真空化的作業(yè)區(qū)域14b中進行少量的焊接。因此， 可有效抑制因真空化的作業(yè)區(qū)域14b中的焊接作業(yè)而造成工件30產生 金屬屑等渣子(以下稱為"焊接渣")。因此，可減輕焊接渣對作業(yè) 區(qū)域14b的透過窗15b的污染。
并且，優(yōu)選以如下方式設定托盤6上放置的工件30的個數使設 定在惰性氣體氣氛中的作業(yè)區(qū)域14a中的作業(yè)所需的時間、和在作業(yè) 區(qū)域14b中進行大氣壓開放及托盤6的替換及真空化所需的時間基本 相等。因此，可使掃描頭3的焊接作業(yè)在二個作業(yè)區(qū)域14a、 14b中基 本不間斷地持續(xù)，從而可進一步提高裝置整體的動作效率。
并且，以上示例了使用二個作業(yè)區(qū)域14a、 14b進行焊接作業(yè)的實 施例，也可使用三個以上的作業(yè)區(qū)域進行焊接作業(yè)。并且，在作業(yè)區(qū) 域14a、 14b中，設定為惰性氣體氣氛的區(qū)域及設定為真空的區(qū)域也可 不固定。進一步，作為惰性氣體不限于使用氮。
(第3實施例)
接著說明本發(fā)明的第3實施例。在第3實施例中，與上述第1實 施例及第2實施例的不同點在于，取代使掃描頭3向二個方向(X軸 方向及Y軸方向)移動，而使托盤6在作業(yè)區(qū)域內向一個方向移動， 并且使掃描頭3向與托盤6的移動方向基本垂直的一個方向移動。
圖6表示第3實施例的激光焊接裝置103的概要構成圖。圖6表 示從上方觀察激光焊接裝置103的圖。此外，對和激光焊接裝置101 相同的構成要素標以相同的標號，省略其說明。
激光焊接裝置103具有移動機構(未圖示)，使掃描頭3僅向箭 頭E1所示的一個方向(對應于X軸方向)移動。該移動機構在變更進 行焊接作業(yè)的作業(yè)區(qū)域4時、在焊接作業(yè)時移動可照射區(qū)域時，使掃描頭3移動。
并且，激光焊接裝置103具有使作業(yè)區(qū)域4a內的托盤6a向箭 頭E2所示方向移動的移動機構(未圖示)、及使作業(yè)區(qū)域4b內的托 盤6b向箭頭E3所示方向移動的移動機構(未圖示)。這樣一來，托 盤6a、 6b分別在作業(yè)區(qū)域4a、 4b內向Y軸方向移動。這些移動機構 主要為了在焊接作業(yè)時使掃描頭3的可照射區(qū)域移動，而移動托盤6a、 6b。
在第3實施例的構成中，大幅移動掃描頭3，焊接作業(yè)中少量移 動托盤6。因此，根據第3實施例的構成，與固定掃描頭3、僅使托盤 6向X軸方向及Y軸方向移動的構成相比，可使作為真空室發(fā)揮作用 的作業(yè)區(qū)域4的尺寸小型化，并且可使其構成簡化，降低作業(yè)區(qū)域4 的成本。
此外，不限定為如上所述使托盤6a、 6b向Y軸方向移動。在其他 示例中，使托盤6a、 6b圍繞通過托盤6a、 6b的重心點的軸旋轉。這樣 也可使作為真空室發(fā)揮作用的作業(yè)區(qū)域4的尺寸小型化，并且可使構 成簡化。
并且，以上示例了使二個作業(yè)區(qū)域4雙方真空化的實施例，但不 限于此。在其他例子中，也可僅使一個作業(yè)區(qū)域真空化，將另一作業(yè) 區(qū)域設定為惰性氣體氣氛。g卩，在第3實施例的構成中，也可組合上 述第2實施例的構成。進一步，不限定為使用二個作業(yè)區(qū)域6a、 6b進 行焊接作業(yè)，也可使用三個以上的作業(yè)區(qū)域進行焊接作業(yè)。
如上所述，本實施例涉及的激光焊接裝置具有多個作業(yè)區(qū)域， 收容放置于托盤上的多個工件，并對工件進行作業(yè)；激光焊接機，射 出激光束；掃描頭，接受從激光焊接機射出的激光束，通過變更照射 激光束的工件上的位置，進行對作業(yè)區(qū)域內的工件的焊接作業(yè)；和移動機構，為了在多個作業(yè)區(qū)域的每一個中進行對工件的焊接作業(yè)，而 是掃描頭移動到多個作業(yè)區(qū)域中應配置掃描頭的場所。這樣一來，可 高效地進行焊接作業(yè)，并提高裝置整體的生產量。
本發(fā)明例如可利用于光設備元件、水晶振動器等進行封裝密封的 裝置。
權利要求
1.一種激光焊接裝置，通過對工件照射激光束而進行焊接，以密封上述工件，其特征在于，具有多個作業(yè)區(qū)域，收容放置于托盤上的多個上述工件，并對該工件進行作業(yè)；激光束射出部，射出上述激光束；照射位置變更部，接受從上述激光束射出部射出的激光束，通過變更照射該激光束的上述工件上的位置，來進行對上述作業(yè)區(qū)域內的工件的焊接作業(yè)；和移動單元，為了在上述多個作業(yè)區(qū)域的每一個中進行對上述工件的上述焊接作業(yè)，而使上述照射位置變更部移動到在上述多個作業(yè)區(qū)域中應配置上述照射位置變更部的場所。
2. 根據權利要求l所述的激光焊接裝置，其特征在于，上述移動 單元每當上述照射位置變更部對上述作業(yè)區(qū)域內的工件的焊接作業(yè)結 束時，使上述照射位置變更部移動到在與進行了上述焊接作業(yè)的作業(yè) 區(qū)域不同的作業(yè)區(qū)域中的上述應配置的場所。
3. 根據權利要求l所述的激光焊接裝置，其特征在于， 上述多個作業(yè)區(qū)域具有進行真空化的多個作業(yè)區(qū)域， 上述照射位置變更部，在上述作業(yè)區(qū)域中進行大氣壓開放及上述托盤的替換以及上述真 空化的期間，對與上述作業(yè)區(qū)域不同的、完成了真空化的作業(yè)區(qū)域內 的工件進行焊接作業(yè)，當上述焊接作業(yè)完成時，通過上述移動單元移動到完成了上述真 空化的作業(yè)區(qū)域中的上述應配置的場所，對上述作業(yè)區(qū)域內的工件進 行上述焊接作業(yè)。
4. 根據權利要求3所述的激光焊接裝置，其特征在于，以如下方式設定在一個上述托盤上放置的上述工件的個數使對上述作業(yè)區(qū)域 內的所有工件的上述焊接作業(yè)所需的時間、和在上述作業(yè)區(qū)域中進行 上述大氣壓開放及上述托盤替換以及上述真空化所需的時間基本相 等。
5. 根據權利要求l所述的激光焊接裝置，其特征在于，上述多個作業(yè)區(qū)域具有設定為惰性氣體氣氛的作業(yè)區(qū)域；和進行真空化的作業(yè)區(qū)域。
6. 根據權利要求5所述的激光焊接裝置，其特征在于，上述照射位置變更部，對設定為上述惰性氣體氣氛的作業(yè)區(qū)域內的工件，在上述工件中 應焊接的位置上，對規(guī)定位置以外的部分進行焊接作業(yè)，對進行上述真空化的作業(yè)區(qū)域內的工件，對通過設定為上述惰性 氣體氣氛的作業(yè)區(qū)域內的焊接作業(yè)未焊接的上述規(guī)定位置進行焊接作 業(yè)。
7. 根據權利要求6所述的激光焊接裝置，其特征在于，上述規(guī)定 位置是用于抽出在上述焊接作業(yè)時在上述工件內產生的氣體的部分。
8. 根據權利要求5所述的激光焊接裝置，其特征在于，以如下方 式設定在一個上述托盤上放置的上述工件的個數使設定為上述惰性 氣體氣氛的作業(yè)區(qū)域中的作業(yè)所需的時間、和在進行上述真空化的作 業(yè)區(qū)域中進行大氣壓開放及上述托盤替換以及上述真空化所需的時間 基本相等。
9. 根據權利要求l所述的激光焊接裝置，其特征在于，上述激光 束射出部及上述照射位置變更部通過光纖連接，并通過該光纖傳輸上 述激光束。
10.根據權利要求l所述的激光焊接裝置，其特征在于，上述托盤在進行上述焊接作業(yè)時在上述作業(yè)區(qū)域內固定，上述移動單元在基本垂直的二個方向上移動上述照射位置變更
11.根據權利要求l所述的激光焊接裝置，其特征在于， 上述托盤在進行上述焊接作業(yè)時在上述作業(yè)區(qū)域內向一個方向移動，上述移動單元在與上述托盤的移動方向不同的一個方向上，移動 上述照射位置變更部。
12. —種激光焊接方法，該方法由具有以下部件的裝置執(zhí)行，并 進行焊接以密封工件多個作業(yè)區(qū)域，收容放置于托盤上的多個工件， 并對該工件進行作業(yè)；激光束射出部，射出激光束；照射位置變更部， 接受從上述激光束射出部射出的激光束，通過變更照射該激光束的上 述工件上的位置，進行對上述作業(yè)區(qū)域內的工件的焊接作業(yè)，該激光焊接方法的特征在于，具有移動工序，為了在上述多個作業(yè)區(qū)域的每一個中進行對上述 工件的上述焊接作業(yè)，而使上述照射位置變更部移動到在上述多個作 業(yè)區(qū)域中應配置上述照射位置變更部的場所。
全文摘要
提供一種可高效進行焊接作業(yè)的激光焊接裝置。激光焊接裝置通過對工件照射激光束而密封工件。激光焊接裝置具有用于對多個工件進行作業(yè)的多個作業(yè)區(qū)域。照射位置變更部從激光束射出部接受激光束，通過變更照射激光束的工件上的位置，進行對作業(yè)區(qū)域內的工件的焊接作業(yè)。并且，移動單元為了在多個作業(yè)區(qū)域的每一個中進行對工件的焊接作業(yè)，而使照射位置變更部移動到在多個作業(yè)區(qū)域中應配置照射位置變更部的場所。即，激光束射出部、照射位置變更部通過單機移動并進行作業(yè)。因此，可高效地進行焊接作業(yè)，提高裝置整體的生產量。
文檔編號B23K26/12GK101563183SQ20078004216
公開日2009年10月21日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權日2006年11月15日
發(fā)明者坂口能一, 廣田浩義, 莊一成 申請人:日本先鋒公司;先鋒自動化設備股份有限公司