专利名称：激光熔接装置及激光熔接方法
技术领域：
本发明涉及通过对工件照射激光束来进行熔接的激光熔接装置及激光熔接方法。
背景技术：
一直以来，在光设备元件、水晶振子等的封装件密封中是通过对盖子照射激光束来熔接(即激光熔接)盖子和封装件。例如专利文献1至3中记载了用激光束进行熔接的激光熔接装置。
专利文献1特开2000-164095号公报专利文献2特开2002-244072号公报专利文献3特开2004-90060号公报发明内容发明打算解决的课题然而，在上述专利文献1至3所记载的技术中，在对多个工件(由盖子和封装件构成的被熔接物)进行熔接的场合，有时会使装置复杂化、大型化。
本发明打算解决的课题以上述情况为例。本发明的课题是提供一种可采用简便的构成对多个工件恰当地进行激光熔接的激光熔接装置及激光熔接方法。
用于解决课题的方案技术方案1记载的发明是一种通过对具备盖子和封装件的工件照射激光来进行熔接而密封上述工件的激光熔接装置，具备出射上述激光束的激光束出射部；接受从上述激光束出射部出射了的激光束，变更照射该激光束的位置的照射位置变更部；以及使上述工件及上述照射位置变更部中的至少任意一个移动的移动构件。
技术方案9记载的发明是一种由具备出激光束射的激光束出射部和变更照射上述激光束的位置的照射位置变更部的装置来执行，进行熔接而密封上述工件的激光熔接方法，其特征在于具备使上述激光束出射的激光束出射工序；使照射上述激光束的位置变更的照射位置变更工序；以及使上述工件及上述照射位置变更部中的至少任意一个移动的移动工序。
图1是表示本发明的第1实施例所涉及的激光熔接装置的概略构成的图。
图2是表示工件的具体构成的图。
图3是表示载置了工件的托盘的状态的图。
图4是用于说明预组装熔接方法的图。
图5是用于说明采用磁铁的固定方法的图。
图6是表示第2实施例所涉及的激光熔接装置的概略构成的图。
图7是表示第3实施例所涉及的激光熔接装置的概略构成的图。
图8是表示第4实施例所涉及的激光熔接装置的概略构成的图。
标号说明10工件10a盖子10b封装件20托盘23台架27、28移动机构30预备室
31密封室35激光束出射装置36调测头100激光熔接装置具体实施方式
在本发明优选实施方式中，通过对具备盖子和封装件的工件照射激光来进行熔接而密封上述工件的激光熔接装置具备出射上述激光束的激光束出射部；接受从上述激光束出射部出射了的激光束，变更照射该激光束的位置的照射位置变更部；以及使上述工件及上述照射位置变更部中的至少任意一个移动的移动构件。
上述激光熔接装置通过对具备盖子和封装件的工件照射激光来进行熔接而密封上述工件。具体而言，激光熔接装置具备激光束出射部、照射位置变更部和移动构件。激光束出射部出射激光束，照射位置变更部接受从激光束出射部出射了的激光束，变更照射激光束的位置。具体而言，为了对托盘等上载置的多个工件进行熔接，照射位置变更部变更照射激光束的位置。并且，移动构件使工件及照射位置变更部中的至少任意一个移动。例如，在对位于照射位置变更部所涉及的激光束可照射的范围的所有工件的熔接结束了时，移动构件执行上述移动。根据上述激光熔接装置，能采用简便的装置构成对多个工件有效且恰当地进行熔接。
在上述激光熔接装置的一方式中，还具备在熔接上述工件时，该工件被搬入的密封室，上述激光束出射部及上述照射位置变更部设置在上述密封室的外部。这样构成激光熔接装置能简化、小型化密封室。
优选的是，上述密封室设有上述激光束透过的透过窗，上述照射位置变更部能变更被照射上述激光束的位置，使得激光束从上述透过窗向上述密封室入射。
在上述激光熔接装置的另一方式中，对处于上述盖子和上述封装件被预组装了的状态的工件，进行用于密封上述工件的熔接。这样就能防止密封时产生的盖子和封装件的位置偏差、盖子的熔出等所引起的盖子和封装件的浮漂、搬送工件时的振荡、冲击所引起的盖子和封装件的位置偏差等。即，根据上述激光熔接装置，能恰当地进行用于盖子和封装件的密封的熔接。
在上述激光熔接装置中，优选的是，还具备在进行用于上述密封的熔接之前，进行用于对上述盖子和上述封装件进行上述预组装的熔接的预组装机构。这样就能有效地进行用于预组装及密封的熔接。
在上述激光熔接装置的另一方式中，通过对上述盖子付与磁铁所涉及的磁力，在上述封装件上固定上述盖子，并且在载置上述工件的托盘上固定上述盖子及上述封装件。这样就能恰当地进行用于盖子和封装件的密封的熔接。
优选的是，载置了多个工件的托盘被搬入上述密封室。在该场合，激光熔接装置借助于移动构件使工件及照射位置变更部中的至少任意一个移动，从而能恰当地进行对多个工件的熔接。
还有，在上述激光熔接装置中，优选的是，上述照射位置变更部还具备对上述工件进行图像测量的图像测量构件和基于上述图像测量结果来补正照射上述激光束的位置的位置补正构件。
在本发明的另一实施方式中，一种由具备出激光束射的激光束出射部和变更照射上述激光束的位置的照射位置变更部的装置来执行，进行熔接而密封上述工件的激光熔接方法具备使上述激光束出射的激光束出射工序；使照射上述激光束的位置变更的照射位置变更工序；以及使上述工件及上述照射位置变更部中的至少任意一个移动的移动工序。根据上述激光熔接方法，也能用简便构成的装置对多个工件有效且恰当地进行熔接。
实施例以下参照附图来说明本发明的优选实施例。
首先说明本发明的第1实施例。
(激光熔接装置的构成)图1是表示第1实施例所涉及的激光熔接装置100的概略构成的图。具体而言，(a)表示从上部看到图1的激光熔接装置100的图(透视一部分来表示)，图1(b)表示从图1(a)中的箭头H方向看到密封室31的内部的图。另外，图1(a)中的实线箭头表示托盘20的移动的方向。还有，在图1(a)中，为便于说明，省略了工件10来表示。再有，调测头(ガルバノヘツド)36实际位于玻璃窗25(以虚线表示)的上方(参照图1(b))，图1(a)中为便于说明，移开调测头36来表示。
激光熔接装置100主要具备移动机构27、28、预备室30、密封室31、干泵32、低温泵33、激光束出射装置35和调测头36。激光熔接装置100是对载置在托盘20(图1(a)中的「托盘20a～托盘20d」是为了根据位置来区别托盘20而改变符号来表示)上的多个工件10进行熔接的装置。
在这里，用图2及图3来说明工件10的具体构成和载置工件10的托盘20的状态。
图2是放大表示工件10的图。具体而言，图2(a)表示工件10的上面图，图2(b)表示工件10的侧面图，图2(c)表示沿着图2(a)中的剖切线A1-A2的剖视图。工件10具备板状的盖子10a、箱状的封装件10b和电子部件10c。具体而言，盖子10a由科瓦铁镍钴合金材、42合金材、不锈钢材或低包银材(Agロ一クラツド材)等金属材料构成，封装件10b由陶瓷材料构成。电子部件10c具有水晶元件、半导体元件等元件、压电体，被收纳在封装件10b内。上述激光熔接装置100例如对盖子10a的虚线区域10aa照射激光束。这样就把盖子10a熔接于封装件10b而密封工件10。
另外，图2(a)中表示只对盖子10a照射激光束而进行熔接的例子，不过，不限于此。在另一例中，激光熔接装置可对盖子10a和封装件10b两方照射激光束而进行熔接。
图3是表示载置了工件10的托盘20的状态的具体例的图。具体而言，图3(a)表示载置了工件10的托盘20的上面，图3(b)表示沿着图3(a)中的剖切线B1-B2的剖视图。如图3(a)及图3(b)所示，多个工件10载置于在托盘20上形成的多个槽20x内。例如，在托盘20上载置600个程度的工件10。
回到图1，对于激光熔接装置100进行说明。预备室30是进行熔接之前托盘20待命的房间，密封室31是实际进行熔接的房间。这些预备室30及密封室31设有门21、26及中间门22。门21在向预备室30搬入托盘20时从闭转为开，门26在从预备室30排出托盘20时从闭转为开。还有，中间门22在从预备室30向密封室31搬入托盘20时从闭转为开。
干泵32与预备室30和密封室31连接，抽吸预备室30和密封室31内的气体而进行排气。低温泵33与密封室31连接，抽吸密封室31内的气体而进行排气。详细而言，干泵32进行排气，直到预备室30及密封室31的真空度成为低真空(数(Pa)程度的压力)。另一方面，低温泵33进行排气，直到密封室31的真空度从低真空成为高真空(低于低真空的压力)。
移动机构27在箭头90表示的方向使载置了托盘20的台架23移动。还有，移动机构28在箭头91表示的方向使载置了托盘20的台架23移动。
激光束出射装置35及调测头36设置在密封室31的外侧。激光束出射装置35出射激光束LB1，对调测头36照射该激光束LB1。调测头36接受激光束LB1，变更照射该激光束LB1的位置。具体而言，调测头36具备对托盘20上的工件10进行图像测量的摄像机、基于图像测量结果来补正照射的位置的位置补正构件、扫描激光束的扫描机构、反射激光束的反射镜、使激光束聚光的聚光透镜等。从调测头36出射的激光束LB2透过设于密封室31的玻璃窗25，向密封室31入射。然后，对工件10照射激光束LB2，进行工件10的熔接。
这样，激光束出射装置35作为激光束出射部起作用，调测头36作为照射位置变更部、图像测量构件及位置补正构件起作用，移动机构27、28作为移动构件起作用，玻璃窗25作为透过窗起作用。另外，激光束出射装置35、调测头36及移动机构27、28由个人电脑(PC)等进行调整、控制等。
在这里说明对工件10进行熔接时的激光熔接装置100的动作。
工件10以盖子10a和封装件10b被预组装了的状态搁置在未图示的搁置台等上。详细而言，被预组装了的工件10以载置在托盘20上的状态被搁置。另外，关于工件10的预组装，详细情况后述。上述搁置在搁置台上的托盘20由未图示的移动机构搬送到预备室30。具体而言，托盘20通过以符号20a表示的位置而被搬入预备室30内的以符号20b表示的位置。在该场合，在托盘20被搬入预备室30时，把门21从闭转为开。托盘20被搬入预备室30，把门21从开转为闭之后，干泵32就进行预备室30的排气。预备室30的压力达到给定压力的话，具体是真空度达到低真空的话，干泵32就停止排气。
然后，把中间门22从闭转为开，把处于以符号20b表示的位置的托盘20移动到密封室31内的以符号20c表示的位置，即移动到台架23上。然后把中间门22从开转为闭。之后，使预备室30成为大气压，把门21从闭转为开，向预备室30搬入新的托盘20。然后，把门21从开转为闭之后，干泵32就进行预备室30的排气。另外，在台架23和托盘20之间插入了具有磁铁的磁床(换言之，在台架23上预先放置磁床，在该磁床上载置托盘20)。由磁床具有的磁铁向盖子10a付与磁力，使盖子10a固定于封装件10b，并且使盖子10a和封装件10b固定于托盘20。即，在由磁铁如上所述固定了的状态下，在密封室31中进行熔接。另外，关于使用磁铁的固定方法，详细情况后述。
其次，低温泵33进行密封室31的排气。密封室31的压力达到给定压力的话，具体是真空度达到高真空的话，调测头36就进行载置在托盘20上的工件10的图像测量，基于图像测量结果来补正(位置补正)应该照射激光束的位置。然后，激光束出射装置35对调测头36出射激光束LB1，调测头36基于位置补正结果对工件10照射激光束LB2。调测头36对1个工件10的熔接结束的话，就在现在台架23的位置对可照射激光束LB2的托盘20上的区域(以下称该区域为「可照射区域」)内存的其他工件10进行图像测量及位置补正。然后，激光束出射装置35出射激光束LB1，调测头36对进行了位置补正的工件10照射激光束LB2。这样的调测头36所涉及的图像测量及位置补正要对可照射区域内的所有工件10进行。
其次，对可照射区域内的所有工件10的熔接完成的话，移动机构27、28使台架23移动到使得未进行熔接的工件10进入调测头36的可照射区域内的位置。然后，按照上述次序，对可照射区域内的所有工件10进行熔接。对位于该可照射区域的所有工件10的熔接结束的话，移动机构27、28就使台架23再移动。移动机构27、28使台架23移动，直到对托盘20上的所有工件10的熔接结束。
对托盘20上的所有工件10的熔接结束的话，移动机构27、28就使台架23向排出侧移动，低温泵33停止排气。其次，把中间门22从闭转为开，向预备室30搬送熔接结束了的托盘20。此时，从预备室30向密封室31搬入新的托盘20。然后，把中间门22从开转为闭之后使预备室30成为大气压，把门26从闭转为开，把载置着熔接结束了的工件10的托盘20向以符号20d表示的位置搬送(即从预备室30排出)，并且把载置着将要进行熔接的工件10的托盘20向以符号20b表示的位置搬入(即向预备室30搬入)。之后，载置着熔接结束了的工件10的托盘20由移动机构(未图示)向搁置载置着熔接结束了的工件10的托盘20的搁置台(未图示)等搬送。
这样，在第1实施例所涉及的激光熔接装置100中，基于调测头36所涉及的位置补正来照射激光束，并且对调测头36可照射区域内的工件10的熔接结束的话，移动机构27、28就使载置着托盘20的台架23移动。因此，根据上述激光熔接装置100，能对多个工件10有效且恰当地进行熔接。还有，激光熔接装置100把激光束出射装置35及调测头36设置在密封室31的外部，可从密封室31的外部进行位置补正和激光束的照射。这样就简化了密封室31的构成，可小型化。因而，能提高密封室31的真空度，还能缩短排气时间。
在这里，对第1实施例所涉及的激光熔接装置100的熔接方法和一般进行的熔接方法(以下称为「其他熔接方法」)进行比较。作为其他熔接方法，有采用电子束进行熔接的方法。在该方法中，电子束不能透过玻璃窗，因而不能用玻璃窗从密封室的外部照射电子束。因而，在采用电子束进行熔接的方法中，为了用磁场来补正照射位置而需要具备与密封室一体的电子枪和磁场的位置补正机构，与激光熔接装置100所涉及的熔接方法相比，装置价格高且会大型化。还有，在采用电子束进行熔接的方法中，不能进行工件10的图像测量，因而需要机械地决定工件10的位置，而在激光熔接装置100所涉及的熔接方法中，由调测头36基于工件10的图像测量结果进行位置补正，因而能省却工件的定位工序。
作为另一其他熔接方法，有进行电阻缝合熔接的方法。在该方法中，一对辊电极在工件10上滚动熔接，因而不能对应工件的小型化。还有，每熔接数万个工件10就需要更换辊电极。而在激光熔接装置100所涉及的熔接方法中，不直接接触工件10，因而能对应工件10的小型化，并且不用辊电极等，因而不需要更换密封室内的构成要素。
另外，本发明不限于在密封室31中收纳1个托盘20的情况。在其他例中，能使密封室31收纳2个以上的托盘20。在该场合，激光熔接装置100能在对密封室31中收纳的所有托盘20上载置的工件10的熔接结束之后，排出这些托盘20，并且搬入新的托盘20。
还有，本发明不限于把密封室31维持于真空的状态下进行熔接，而是也可以不维持于真空，而是维持于N2等惰性气体等气氛的状态下进行熔接。在该场合，激光熔接装置不具备干泵32及低温泵33，而是具备气体置换泵和把惰性气体导入预备室30及密封室31的气体导入装置而构成。
(预组装熔接方法)在这里，对于盖子10a和封装件10b的预组装进行说明。另外，在本说明书中，「预组装」是指在把盖子10a和封装件10b完全密封之前进行的预粘接。
在本实施例中，对处于盖子10a和封装件10b被预组装了的状态下的工件10，进行用于把盖子10a和封装件10b完全密封起来的熔接(以下称为「密封熔接」)。详细而言，在向激光熔接装置100供给工件10之前，进行用于预组装盖子10a和封装件10b的熔接(以下称为「预组装熔接」)。具体而言，预组装熔接是对被密封熔接的盖子10a上的区域的一部分进行熔接。
进行预组装熔接是为了防止密封熔接时产生的盖子10a和封装件10b的位置偏差、盖子10a的熔出等所引起的盖子10a和封装件10b的浮漂、搬送工件10时的振荡、冲击所引起的盖子10a和封装件10b的位置偏差等。即，在本实施例中，为了恰当地进行盖子10a和封装件10b的密封熔接而在密封熔接前进行预组装熔接。
用图4来说明本实施例所涉及的预组装熔接方法。图4(a)及图4(b)表示工件10的上面图。图4(a)表示激光束或电子束所涉及的预组装熔接的一个例子。在该场合，向盖子10a的四角的点40照射激光束或电子束来进行预组装熔接。图4(b)表示缝合熔接等电阻熔接所涉及的预组装熔接的其他例子。在该场合，在盖子10a的对着的2边41上进行电阻熔接。这样的2边41的预组装熔接是由一对辊电极等进行滚动熔接或挤压熔接来形成的。
在一般束熔接中，在密封熔接前不进行上述预组装熔接，而是在进行密封熔接时使用夹具等进行盖子10a和封装件10b的定位和固定、盖子10a向封装件10b的挤压。在该场合，是由夹具按住盖子10a的外周部分，所以需要在盖子10a的内侧进行密封熔接。因而，有时在使用夹具的方法中，需要封装件10b的封接幅度(壁幅度)，封装件10b的内容积就会变得窄小，难以对应小型的封装件10b，或者盖子10a的标注空间变窄。而且还需要夹具的安装作业等。
相比之下，在本实施例中，是对进行了预组装熔接的工件10进行密封熔接，因而能熔接盖子10a的外周(即，不需要确保夹具按住的部分)，所以封装件10b的封接幅度可以窄些。因而，进行本实施例所涉及的预组装熔接能确保封装件10b的内容积大些，能容易地对应小型的封装件10b，确保盖子10a的标注空间大些。还有，不用夹具，因而不需要进行夹具的安装作业等。如上所述，根据本实施例所涉及的预组装熔接，能通过简便的作业来恰当地进行密封熔接。
另外，在用激光束进行预组装熔接的场合，优选的是，把激光束的激光功率设定得比密封熔接时设定的激光功率弱。这是为了确实地进行预组装熔接，并且防止预组装熔接所涉及的盖子10a溶化过多。
(使用磁铁的固定方法)在这里，对于用磁铁在封装件10b上固定盖子10a并且在托盘20上固定工件10的方法进行说明。在本实施例中，进行密封熔接时，换言之，在密封室31内，通过对盖子10a付与磁铁所涉及的磁力而在封装件10b上固定盖子10a。这是为了使得在密封熔接时，盖子10a不会相对于封装件10b移动。还有，通过对盖子10a付与磁铁所涉及的磁力而在托盘20上固定盖子10a和封装件10b。这是为了使得在密封熔接时，盖子10a不会因激光束而移动。另外，如上所述被搬送到密封室31的工件10处于预组装熔接后的状态，不过，在本实施例中，为了使得密封熔接时的盖子10a和封装件10b的固定更加确实而用磁铁进行了固定。例如，在密封熔接时预组装部分会熔融，因而盖子10a相对于封装件10b就容易移动，而用磁铁进行固定，就能确实抑制这样的移动。
图5是用于说明磁铁所涉及的固定方法的图。图5(a)表示工件10、托盘20、磁床46及台架23的剖视图(与图3(a)中的剖切线B1-B2对应的线段所涉及的剖视图)。磁床46上设置了多个磁铁45，夹在托盘20和台架23之间。磁床46预先载置在台架23上，因而在托盘20被搬入了密封室31时，就在磁床46上载置托盘20。多个磁铁45，在托盘20载置在磁床46上的状态下，设置在与盖子10a和封装件10b对着的位置。还有，磁铁45具有矩形形状，并且磁铁45的大小与盖子10a和封装件10b的大小大致相同。再有，磁铁45在工件10载置在托盘20上的状态下，配置在使得工件10的中心和磁铁45的中心大致一致的位置。
盖子10a由上述金属材料构成，因而由于磁铁45而受到空心箭头所示的磁力。相比之下，封装件10b由陶瓷材料构成，因而不受磁力影响。因此，盖子10a受到磁力，从而盖子10a相对于封装件10b和托盘20被赋能，使盖子10a固定在封装件10b上，并且使盖子10a和封装件10b固定在托盘20上。
图5(b)是从图5(a)中的箭头C方向看到磁床46的图，是表示磁床46的一个例子的图。如图5(b)所示，使得磁铁45的N极和S极形成的轴的方向与磁床46的水平方向一致而在磁床46上配置了磁铁45。具体而言，使得磁铁45的N极和S极邻接而在横方向配置磁铁45，在纵方向也是使得N极和S极邻接而配置磁铁45。这样配置磁铁45，在与磁铁45对着的位置(即载置工件10的位置)涉及的磁力就会大致均匀，因而在磁床46上载置托盘20时，能抑制托盘20上的工件10由于磁力而反转等。
在一般束熔接中，不进行上述那样的磁铁45所涉及的固定，而是采用用夹具机械地按住盖子10a及封装件10b进行密封熔接的方法。在该场合，需要具有复杂形状(即对盖子10a和封装件10b的形状适合的形状)的夹具，并且需要在熔接时组合这些夹具。再有，除了用夹具固定的方法以外，用玻璃板按压封装件10b上搭载的盖子10a的表面来进行固定的方法是一般采用的，不过，在采用该方法的场合，需要费工夫除去玻璃板上附着的污秽。
相比之下，在本实施例中，不是采用夹具、玻璃板而是采用磁铁45，因而不费工夫，而且能通过简便的作业，在密封熔接时把盖子10a固定在封装件10b上，并且把盖子10a和封装件10b固定在托盘20上。还有，在采用夹具来固定的场合，需要向夹具未按住的盖子10a的内侧照射激光束等，因而难以对应封接幅度窄的小型的封装件10b，而根据本实施例所涉及的采用磁铁45的固定方法，不是机械地进行固定(即不直接接触盖子10a及封装件10b)，因而不会妨碍激光束的照射，所以还能对应封接幅度窄的小型的封装件10b。
其次，对于第2实施例所涉及的激光熔接装置进行说明。第2实施例所涉及的激光熔接装置，不仅进行密封熔接，也进行预组装熔接，这一点与第1实施例所涉及的激光熔接装置100不同。即，第1实施例所涉及的激光熔接装置100是对处于预组装熔接了的状态的工件10进行作业，而第2实施例所涉及的激光熔接装置是对处于未进行预组装熔接的状态的工件10进行作业。
图6是表示第2实施例所涉及的激光熔接装置101的概略构成的图。激光熔接装置101主要具有退火室50、干泵51、低温泵52、预组装室57和预组装机构55，这一点与第1实施例所涉及的激光熔接装置100的构成不同。因而，对同样的构成要素付以同样的符号，省略其说明。另外，图6中的实线箭头表示托盘20的移动方向。另外，调测头36实际位于玻璃窗25(以虚线表示)的上方，不过，图6中为便于说明，移开调测头36来表示。
退火室50用于进行除去封装件10b上附着的气体等的退火处理(真空加热处理)。在退火室50中，只载置了封装件10b(包含电子部件10c)的托盘20被搬入，靠干泵51及低温泵52使内部成为真空状态，由退火室50内未图示的电热器进行加热。载置了退火处理后的多个封装件10b的托盘20由搬送缓冲53搬入预组装室57的搁置架。另外，也可以不把退火室50维持在真空状态，而是维持在惰性气体等的气氛中。
预组装室57用于进行盖子10a和封装件10b的预组装熔接。在预组装室57中由搬送缓冲53从退火室50搬入托盘20。然后，把搬入了的托盘20载置在搁置架54上。在该搁置架54上载置退火处理后的托盘20。其次，载置在搁置架54上的托盘20由移动机构56搬送到进行预组装熔接的预组装台58。
在预组装台58中由预组装机构55进行用于预组装熔接的作业。首先，由预组装机构55对托盘20上的封装件10b进行图像处理，基于图像处理结果在封装件10b上载置对中了的盖子10a。然后，预组装机构55进行采用上述激光束的预组装熔接，或者缝合熔接等电阻熔接。具体而言，采用上述图4所示的方法，对载置在托盘20上的多个工件10全部进行预组装熔接。对载置在托盘20上的所有工件10的预组装熔接完成的话，该托盘20就由移动机构56从预组装台58搬入预备室30内。然后，采用与上述激光熔接装置100进行的方法相同的方法，进行对工件10的密封熔接。
根据这样的第2实施例所涉及的激光熔接装置101，能有效地进行预组装熔接及密封熔接。
另外，在激光熔接装置101中，与上述第1实施例所涉及的激光熔接装置100一样，也是在进行密封熔接时用磁铁45进行盖子10a和封装件10b的固定，并且进行工件10和托盘20的固定。
还有，以上表示了在退火处理之后进行预组装熔接的例子，不过，也可以在预组装熔接之后进行退火处理。在该场合，激光熔接装置具有去掉预组装台58和预组装机构55的构成，预组装熔接采用别的装置来进行。
其次，对于第3实施例所涉及的激光熔接装置进行说明。第3实施例所涉及的激光熔接装置不是使密封室31内的台架23移动，而是使调测头36自身移动，这一点与上述第1实施例所涉及的激光熔接装置100在构成上不同。
图7是表示第3实施例所涉及的激光熔接装置102的概略构成的图。在图7中，激光束出射装置35、向预备室30搬入的装置、从预备室30排出的装置等与第1实施例所涉及的激光熔接装置100相同，因而省略图示。激光熔接装置102主要具有代替密封室31的密封室31a，具有代替移动机构27、28的移动机构61、62，这一点与第1实施例所涉及的激光熔接装置100在构成上不同。因而，对同样的构成要素付以同样的符号，省略其说明。另外，调测头36实际位于玻璃窗25(以虚线表示)的上方，不过，图7中为便于说明，移开调测头36来表示。
移动机构61在以箭头94表示的方向使调测头36移动，移动机构62在以箭头95表示的方向使调测头36移动。具体而言，移动机构61、62每当调测头36对可照射区域内的工件10的熔接结束，就使调测头36移动到使得未进行熔接的工件10进入调测头36的可照射区域内的位置。
这样使调测头36移动，就不需要在密封室31a内使托盘20移动，换言之，可以固定台架63，因而能使密封室31a比密封室31小型化。另外，通过使密封室31a小型化，密封室31a的中间门22a也可比密封室31的中间门22小些。因此，为了从该中间门22a恰当地搬入托盘20，激光熔接装置102具有可在预备室30内在箭头96方向使托盘20移动的移动机构64。
如上所述，根据第3实施例所涉及的激光熔接装置102，能进一步小型化及简化密封室31a，因而能提高密封室31a的真空度，并且能缩短排气时间。
另外，在第3实施例所涉及的激光熔接装置102中，也与上述第1实施例的激光熔接装置100一样，对处于预组装熔接后的状态下的工件10进行密封熔接，并且在进行密封熔接时用磁铁45进行盖子10a和封装件10b的固定，并进行工件10和托盘20的固定。
还有，也可以把激光熔接装置102构成得可进行上述预组装熔接及退火处理。在该场合，在预备室30上连接上述预组装室57或退火室50(参照图6)而构成激光熔接装置即可。
其次，对于第4实施例所涉及的激光熔接装置进行说明。第4实施例所涉及的激光熔接装置在密封室内使托盘20移动，并且使调测头36移动，这一点与上述第1实施例所涉及的激光熔接装置100及第3实施例所涉及的激光熔接装置102在构成上不同。
图8是表示第4实施例所涉及的激光熔接装置103的概略构成的图。在图8中，激光束出射装置35、预备室30的构成、向预备室30搬入的装置及从预备室30排出的装置等与第1实施例所涉及的激光熔接装置100相同，因而省略图示。激光熔接装置103主要具有代替密封室31的密封室31b，具有代替移动机构27、28的移动机构71、72，这一点与第1实施例所涉及的激光熔接装置100在构成上不同。因而，对同样的构成要素付以同样的符号，省略其说明。另外，调测头36实际位于玻璃窗25(以虚线表示)的上方，不过，图8中为便于说明，移开调测头36来表示。
移动机构71在以箭头97表示的方向使调测头36移动，移动机构72在以箭头98表示的方向使载置了托盘20的台架73移动。具体而言，移动机构71、72每当调测头36对可照射区域内的工件10的熔接结束，就使调测头36移动到使得未进行熔接的工件10进入调测头36的可照射区域内的位置。
这样使调测头36移动，在密封室31b内只在一方向使台架73移动即可，因而能使密封室31b比密封室31小型化。具体而言，在调测头36的移动方向，能使密封室31b的尺寸小些。还有，由移动机构72使台架73移动，使调测头36只在一方向移动，因而与第3实施例所涉及的激光熔接装置102相比，能简化调测头36周边的装置构成。
如上所述，根据第4实施例所涉及的激光熔接装置103，能简化调测头36周边的装置构成，能小型化及简化密封室31b。
另外，在第4实施例所涉及的激光熔接装置103中，也与上述第1实施例的激光熔接装置100一样，对处于预组装熔接后的状态下的工件10进行密封熔接，并且在进行密封熔接时用磁铁45进行盖子10a和封装件10b的固定，并进行工件10和托盘20的固定。
还有，也可以把激光熔接装置103构成得可进行上述预组装熔接及退火处理。在该场合，在预备室30上连接上述预组装室57或退火室50(参照图6)而构成激光熔接装置即可。
在上述实施例中表示了向密封室31、31a、31b搬入处于预组装熔接后的状态下的工件10，在密封室31、31a、31b中只进行密封熔接的例子，而变形例的激光熔接装置是能在密封室中进行预组装熔接及密封熔接两方。即，变形例所涉及的激光熔接装置是在同一房间进行预组装熔接及密封熔接两方。在该场合，在由磁铁45固定了的状态下，向进行预组装熔接及密封熔接的房间搬送托盘20。即，由移动机构等使载置托盘20的磁床46自身移动。然后，向上述房间搬送托盘20之后，由磁铁45在封装件10b上固定盖子10a，在托盘20上固定盖子10a和封装件10b，在此状态下进行对工件10的预组装熔接和密封熔接。另外，如上所述在同一房间进行预组装熔接及密封熔接两方的场合，也可以不使用磁床46，而是使用预先设置了磁铁45的托盘。在该场合，在托盘上载置了工件10的时点，靠磁力把盖子10a固定在封装件10b上，把盖子10a和封装件10b固定在托盘20上。
如上所述，本实施例涉及的激光熔接装置是对具备盖子和封装件的工件照射激光束来进行熔接而密封工件的装置，具备出射激光束的激光束出射部；接受从激光束出射部出射了的激光束，变更照射该激光束的位置的调测头；以及使工件及调测头中的至少任意一个移动的移动机构。这样就能采用简便的装置构成，对多个工件有效且恰当地进行熔接。
权利要求
1.一种激光熔接装置，通过对具备盖子和封装件的工件照射激光来进行熔接而密封所述工件，其特征在于具备出射所述激光束的激光束出射部；接受从所述激光束出射部出射了的激光束，变更照射该激光束的位置的照射位置变更部；以及使所述工件及所述照射位置变更部中的至少任意一个移动的移动构件。
2.根据权利要求1所述的激光熔接装置，其特征在于，还具备在熔接所述工件时，该工件被搬入的密封室，所述激光束出射部及所述照射位置变更部设置在所述密封室的外部。
3.根据权利要求2所述的激光熔接装置，其特征在于，所述密封室设有所述激光束透过的透过窗，所述照射位置变更部变更被照射所述激光束的位置，使得激光束从所述透过窗向所述密封室入射。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的激光熔接装置，其特征在于，对处于所述盖子和所述封装件被预组装了的状态的工件，进行用于密封所述工件的熔接。
5.根据权利要求4所述的激光熔接装置，其特征在于，还具备在进行用于所述密封的熔接之前，进行用于对所述盖子和所述封装件进行所述预组装的熔接的预组装机构。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的激光熔接装置，其特征在于，通过对所述盖子付与磁铁所涉及的磁力，在所述封装件上固定所述盖子，并且在载置所述工件的托盘上固定所述盖子及所述封装件。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的激光熔接装置，其特征在于，载置了多个工件的托盘被搬入所述密封室。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的激光熔接装置，其特征在于，所述照射位置变更部还具备对所述工件进行图像测量的图像测量构件；以及基于所述图像测量结果来补正照射所述激光束的位置的位置补正构件。
9.一种激光熔接方法，由具备出激光束射的激光束出射部和变更照射所述激光束的位置的照射位置变更部的装置来执行，进行熔接而密封所述工件，其特征在于具备使所述激光束出射的激光束出射工序；使照射所述激光束的位置变更的照射位置变更工序；以及使所述工件及所述照射位置变更部中的至少任意一个移动的移动工序。
全文摘要
本发明提供一种可采用简便的构成对多个工件恰当地进行激光熔接的激光熔接装置及激光熔接方法。激光熔接装置对具备盖子和封装件的工件照射激光束来进行熔接而密封工件。具体而言，激光熔接装置具备激光束出射部、照射位置变更部和移动构件。激光束出射部出射激光束，照射位置变更部接受从激光束出射部出射了的激光束，变更照射激光束的位置。具体而言，为了对载置在托盘等上的多个工件进行熔接，照射位置变更部变更照射激光束的位置。然后，移动构件使工件及照射位置变更部中的至少任意一个移动。根据所述激光熔接装置，能以简便的装置构成对多个工件有效且恰当地进行熔接。
文档编号B23K26/08GK1939642SQ20061015928
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月26日 优先权日2005年9月27日
发明者坂口能一, 广田浩义 申请人:日本先锋公司, 日本先锋自动化公司