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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022108410
(43)【公開日】2022-07-26
(54)【発明の名称】シーム溶接装置
(51)【国際特許分類】
B23K 11/30 20060101AFI20220719BHJP
B23K 11/06 20060101ALN20220719BHJP
H01L 23/02 20060101ALN20220719BHJP
【ＦＩ】
B23K11/30 340
B23K11/06 540
H01L23/02 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021003378
(22)【出願日】2021-01-13
(71)【出願人】
【識別番号】000227836
【氏名又は名称】日本アビオニクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(74)【代理人】
【識別番号】100064621
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 政樹
(72)【発明者】
【氏名】岩月 忠宏
(57)【要約】
【課題】ローラ電極をワークの一辺の少なくとも一部上で転動させる転動区間を含む当該ローラ電極の移動範囲において当該ローラ電極の上下位置を検出する。
【解決手段】シーム溶接装置１０は、ワークＷのリッドＷ２の上面の一辺上を転動してワークＷに対してシーム溶接を行うローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌと、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを、上下方向に移動可能な状態で、ワークＷに対して相対的かつ前記一辺に沿った水平方向に、前記一辺の少なくとも一部上を転動させる転動区間を含む移動範囲で移動させる第１駆動機構１２と、を備える。さらに、シーム溶接装置１０は、第１駆動機構１２によりローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌが前記移動範囲で移動しているときの当該ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上下位置を検出する位置検出センサ２４Ｒ及び２４Ｌを備える。
【選択図】図１
【解決手段】シーム溶接装置１０は、ワークＷのリッドＷ２の上面の一辺上を転動してワークＷに対してシーム溶接を行うローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌと、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを、上下方向に移動可能な状態で、ワークＷに対して相対的かつ前記一辺に沿った水平方向に、前記一辺の少なくとも一部上を転動させる転動区間を含む移動範囲で移動させる第１駆動機構１２と、を備える。さらに、シーム溶接装置１０は、第１駆動機構１２によりローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌが前記移動範囲で移動しているときの当該ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上下位置を検出する位置検出センサ２４Ｒ及び２４Ｌを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークの上面の一辺上を転動して前記ワークに対してシーム溶接を行うローラ電極と、
前記ローラ電極を、上下方向に移動可能な状態で、前記ワークに対して相対的かつ前記一辺に沿った水平方向に、前記一辺の少なくとも一部上を転動させる転動区間を含む移動範囲で移動させる駆動機構と、
前記駆動機構により前記ローラ電極が前記移動範囲で移動しているときの前記ローラ電極の上下位置を検出する上下位置検出センサと、
を備えるシーム溶接装置。
前記ローラ電極を、上下方向に移動可能な状態で、前記ワークに対して相対的かつ前記一辺に沿った水平方向に、前記一辺の少なくとも一部上を転動させる転動区間を含む移動範囲で移動させる駆動機構と、
前記駆動機構により前記ローラ電極が前記移動範囲で移動しているときの前記ローラ電極の上下位置を検出する上下位置検出センサと、
を備えるシーム溶接装置。
【請求項2】
前記上下位置検出センサにより検出される前記上下位置は、前記ローラ電極の上下方向の移動距離により示される、
請求項１に記載のシーム溶接装置。
請求項１に記載のシーム溶接装置。
【請求項3】
前記ローラ電極を回転可能に保持し、前記ローラ電極とともに上下方向に移動可能な保持部材と、
前記保持部材を上下方向に移動可能に支持する支持部材と、をさらに備え、
前記駆動機構は、前記保持部材が前記支持部材に対して上下方向に移動可能な状態で、前記ローラ電極を前記ワークに対して相対的に移動させ、
前記上下位置検出センサは、前記支持部材に対する前記保持部材の相対位置を前記ローラ電極の前記上下位置として検出する、
請求項１又は２に記載のシーム溶接装置。
前記保持部材を上下方向に移動可能に支持する支持部材と、をさらに備え、
前記駆動機構は、前記保持部材が前記支持部材に対して上下方向に移動可能な状態で、前記ローラ電極を前記ワークに対して相対的に移動させ、
前記上下位置検出センサは、前記支持部材に対する前記保持部材の相対位置を前記ローラ電極の前記上下位置として検出する、
請求項１又は２に記載のシーム溶接装置。
【請求項4】
前記駆動機構と前記シーム溶接のための前記ローラ電極に対する電圧印加とを制御するように構成されたコントローラと、
前記ローラ電極の前記ワークに対する前記水平方向の相対位置を水平位置として検出する水平位置検出センサと、をさらに備え、
前記移動範囲は、前記ローラ電極が前記一辺に乗り上げる区間を含み、
前記コントローラは、
前記シーム溶接の前に前記ローラ電極が前記移動範囲で相対的に移動した期間中に前記上下位置検出センサにより順次検出された前記上下位置及び前記水平位置検出センサにより順次検出された前記水平位置に基づいて、前記上下位置の上方への移動の終了時のタイミングで検出された前記水平位置を特定し、
前記駆動機構と前記ローラ電極に対する前記電圧印加とを制御し、前記特定した前記水平位置に応じた開始位置から前記ローラ電極に対する前記電圧印加を開始する前記シーム溶接を前記ローラ電極に行わせる、
請求項１から３のいずれか１項に記載のシーム溶接装置。
前記ローラ電極の前記ワークに対する前記水平方向の相対位置を水平位置として検出する水平位置検出センサと、をさらに備え、
前記移動範囲は、前記ローラ電極が前記一辺に乗り上げる区間を含み、
前記コントローラは、
前記シーム溶接の前に前記ローラ電極が前記移動範囲で相対的に移動した期間中に前記上下位置検出センサにより順次検出された前記上下位置及び前記水平位置検出センサにより順次検出された前記水平位置に基づいて、前記上下位置の上方への移動の終了時のタイミングで検出された前記水平位置を特定し、
前記駆動機構と前記ローラ電極に対する前記電圧印加とを制御し、前記特定した前記水平位置に応じた開始位置から前記ローラ電極に対する前記電圧印加を開始する前記シーム溶接を前記ローラ電極に行わせる、
請求項１から３のいずれか１項に記載のシーム溶接装置。
【請求項5】
前記駆動機構と前記シーム溶接のための前記ローラ電極に対する電圧印加とを制御するように構成されたコントローラと、
前記ローラ電極の前記ワークに対する前記水平方向の相対位置を水平位置として検出する水平位置検出センサと、をさらに備え、
前記移動範囲は、前記ローラ電極が前記一辺から落ちる区間を含み、
前記コントローラは、
前記シーム溶接の前に前記ローラ電極が前記移動範囲で相対的に移動した期間中に前記上下位置検出センサにより順次検出された前記上下位置及び前記水平位置検出センサにより順次検出された前記水平位置に基づいて、前記上下位置の下方への移動の開始直前のタイミングで検出された前記水平位置を特定し、
前記駆動機構と前記ローラ電極に対する前記電圧印加とを制御し、前記特定した水平位置に応じた終了位置まで前記ローラ電極に対する前記電圧印加を行う前記シーム溶接を前記ローラ電極に行わせる、
請求項１から４のいずれか１項に記載のシーム溶接装置。
前記ローラ電極の前記ワークに対する前記水平方向の相対位置を水平位置として検出する水平位置検出センサと、をさらに備え、
前記移動範囲は、前記ローラ電極が前記一辺から落ちる区間を含み、
前記コントローラは、
前記シーム溶接の前に前記ローラ電極が前記移動範囲で相対的に移動した期間中に前記上下位置検出センサにより順次検出された前記上下位置及び前記水平位置検出センサにより順次検出された前記水平位置に基づいて、前記上下位置の下方への移動の開始直前のタイミングで検出された前記水平位置を特定し、
前記駆動機構と前記ローラ電極に対する前記電圧印加とを制御し、前記特定した水平位置に応じた終了位置まで前記ローラ電極に対する前記電圧印加を行う前記シーム溶接を前記ローラ電極に行わせる、
請求項１から４のいずれか１項に記載のシーム溶接装置。
【請求項6】
前記駆動機構及び前記ローラ電極を制御して前記ローラ電極にシーム溶接を行わせるコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、前記シーム溶接を行わせている期間中に、前記上下位置検出センサが順次検出する前記上下位置が予め定められた範囲外となったときに、前記シーム溶接に異常が発生したときの処理として予め定められた処理を行う、
請求項１から５のいずれか１項に記載のシーム溶接装置。
前記コントローラは、前記シーム溶接を行わせている期間中に、前記上下位置検出センサが順次検出する前記上下位置が予め定められた範囲外となったときに、前記シーム溶接に異常が発生したときの処理として予め定められた処理を行う、
請求項１から５のいずれか１項に記載のシーム溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ローラ電極によりシーム溶接を行うシーム溶接装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１が開示するように、ローラ電極をワークの上面の一辺上で転動させて、当該ワークをシーム溶接するシーム溶接装置が知られている。このようなシーム溶接装置は、ローラ電極を、上下方向に移動可能な状態で、ワークの上面の一辺に沿った方向に移動させることにより、シーム溶接を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３－１２５８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本願発明者は、上記のような従来のシーム溶接装置について種々の検討を行った。その結果、ローラ電極をワークの一辺の少なくとも一部上で転動させる転動区間を含むローラ電極の移動範囲において当該ローラ電極の上下位置（上下方向における位置）を検出できれば、当該位置を用いて、より良いシーム溶接を行えることを見出した。
【0005】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、ローラ電極をワークの一辺の少なくとも一部上で転動させる転動区間を含む当該ローラ電極の移動範囲において当該ローラ電極の上下位置を検出することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
（１）上記課題を解決するため、本発明に係るシーム溶接装置は、ワークの上面の一辺上を転動して前記ワークに対してシーム溶接を行うローラ電極と、前記ローラ電極を、上下方向に移動可能な状態で、前記ワークに対して相対的かつ前記一辺に沿った水平方向に、前記一辺の少なくとも一部上を転動させる転動区間を含む移動範囲で移動させる駆動機構と、前記駆動機構により前記ローラ電極が前記移動範囲で移動しているときの前記ローラ電極の上下位置を検出する上下位置検出センサと、を備える。
【0007】
（２）前記上下位置検出センサにより検出される前記上下位置は、前記ローラ電極の上下方向の移動距離により示される、ようにしてもよい。
【0008】
（３）前記シーム溶接装置は、前記ローラ電極を回転可能に保持し、前記ローラ電極とともに上下方向に移動可能な保持部材と、前記保持部材を上下方向に移動可能に支持する支持部材と、をさらに備え、前記駆動機構は、前記保持部材が前記支持部材に対して上下方向に移動可能な状態で、前記ローラ電極を前記ワークに対して相対的に移動させ、前記上下位置検出センサは、前記支持部材に対する前記保持部材の相対位置を前記ローラ電極の前記上下位置として検出する、ようにしてもよい。
【0009】
（４）前記シーム溶接装置は、前記駆動機構と前記シーム溶接のための前記ローラ電極に対する電圧印加とを制御するように構成されたコントローラと、前記ローラ電極の前記ワークに対する前記水平方向の相対位置を水平位置として検出する水平位置検出センサと、をさらに備え、前記移動範囲は、前記ローラ電極が前記一辺に乗り上げる区間を含み、前記コントローラは、前記シーム溶接の前に前記ローラ電極が前記移動範囲で相対的に移動した期間中に前記上下位置検出センサにより順次検出された前記上下位置及び前記水平位置検出センサにより順次検出された前記水平位置に基づいて、前記上下位置の上方への移動の終了時のタイミングで検出された前記水平位置を特定し、前記駆動機構と前記ローラ電極に対する前記電圧印加とを制御し、前記特定した水平位置に応じた終了位置で前記ローラ電極に対する前記電圧印加を終了する前記シーム溶接を前記ローラ電極に行わせる、ようにしてもよい。
【0010】
（５）前記シーム溶接装置は、前記駆動機構と前記シーム溶接のための前記ローラ電極に対する電圧印加とを制御するように構成されたコントローラと、前記ローラ電極の前記ワークに対する前記水平方向の相対位置を水平位置として検出する水平位置検出センサと、をさらに備え、前記移動範囲は、前記ローラ電極が前記一辺から落ちる区間を含み、前記コントローラは、前記シーム溶接の前に前記ローラ電極が前記移動範囲で相対的に移動した期間中に前記上下位置検出センサにより順次検出された前記上下位置及び前記水平位置検出センサにより順次検出された前記水平位置に基づいて、前記上下位置の下方への移動の開始直前のタイミングで検出された前記水平位置を特定し、前記駆動機構と前記ローラ電極に対する前記電圧印加とを制御し、前記特定した水平位置に応じた終了位置まで前記ローラ電極に対する前記電圧印加を行う前記シーム溶接を前記ローラ電極に行わせる、ようにしてもよい。
【0011】
（６）前記駆動機構及び前記ローラ電極を制御して前記ローラ電極にシーム溶接を行わせるコントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記シーム溶接を行わせている期間中に、前記上下位置検出センサが順次検出する前記上下位置が予め定められた範囲外となったときに、前記シーム溶接に異常が発生したときの処理として予め定められた処理を行う、ようにしてもよい。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、上下位置検出センサにより、ローラ電極をワークの一辺の少なくとも一部上で転動させる転動区間を含む当該ローラ電極の移動範囲において当該ローラ電極の上下位置を検出することができる。さらに、上記（１）～（３）で検出した上下位置に基づく上記（４）～（６）の構成により、より良いシーム溶接が行われる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態に係るシーム溶接装置１０について、図面を参照して説明する。
【0015】
図１に示すように、シーム溶接装置１０は、左右方向に対向する一対のローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌにより、ステージ１１上に配置された立方体形状のワークＷに対してパラレルシーム溶接を行うパラレルシーム溶接装置として構成されている。ワークＷは、水晶子等の電子部品を収容したパッケージＷ１と、パッケージＷ１の開口を塞ぐリッドＷ２と、から構成されており、リッドＷ２がパッケージＷ１にパラレルシーム溶接される。パラレルシーム溶接装置は、ワークＷの上面つまりリッドＷ２の上面の４辺のうちの対向する２辺ごとにパラレルシーム溶接を行う。
【0016】
シーム溶接装置１０は、ステージ１１と、第１駆動機構１２と、第２駆動機構１３と、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌと、保持部材１５Ｒ及び１５Ｌと、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌと、を備える。
【0017】
ステージ１１は、前後方向及び左右方向を含む水平方向に延びている表面を有する。ステージ１１の表面には、ワークＷを保持するキャリアボード９０が固定されている。ワークＷは、キャリアボード９０に設けられた凹部９０Ａに嵌め入れられて固定されることにより、ステージ１１上に配置されている。
【0018】
第１駆動機構１２は、ステージ１１を移動及び回転させることで、ステージ１１の上方に配置されているローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌをステージ１１及びワークＷに対して相対的に移動及び回転させる。このような相対移動及び相対回転のため、第１駆動機構１２は、ステージ１１を前後左右方向の２軸方向に移動させ、かつ、ステージ１１を当該ステージ１１の上面の中心を上下方向に貫く軸を中心軸として回転させることが可能に構成されている。第１駆動機構１２の具体的構成は、任意である。例えば、第１駆動機構１２は、ステージ１１を回転させるターンテーブルと、このターンテーブルをボールネジ及びモータ等により左右に移動させる第１移動装置と、この第１移動装置をボールネジ及びモータ等により前後に移動させる第２移動装置と、を有する。
【0019】
第２駆動機構１３は、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌを駆動して上下方向に移動させる。さらに、第２駆動機構１３は、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌそれぞれを個別に左右方向に移動させることもできる。後述のように、支持部材１４Ｒは、ローラ電極１６Ｒを保持する保持部材１５Ｒを支持しており、支持部材１４Ｌは、ローラ電極１６Ｌを保持する保持部材１５Ｌを支持する。従って、第２駆動機構１３は、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌを介して、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌと保持部材１５Ｒ及び１５Ｌとを移動させることになる。
【0020】
第２駆動機構１３は、モータ１３Ａと、モータ１３Ａにより動作して支持部材１４Ｒ及び１４Ｌを上下方向に移動させるボールネジ１３Ｂと、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌをそれぞれ左右方向に移動させるリニアモータ１３Ｒ及び１３Ｌと、を備える。
【0021】
ボールネジ１３Ｂは、上下方向に沿って延びモータ１３Ａにより回転させられるネジ軸１３ＢＡと、ネジ軸１３ＢＡと不図示の鋼球を介して螺合するナット１３ＢＢと、を備える。ナット１３ＢＢは、ネジ軸１３ＢＡの回転により、上下方向に移動する。ナット１３ＢＢは、ネジ軸１３ＢＡと連れ回りしないように、例えば、上下方向に延びるガイドレール上を移動するように構成されてもよい。
【0022】
直接図示していないが、ナット１３ＢＢの右側面及び左側面にはリニアモータ１３Ｒ及び１３Ｌがそれぞれ固定されている。リニアモータ１３Ｒ及び１３Ｌは、ナット１３ＢＢの右側面に固定され左右方向に延びている固定子１３ＲＡと、当該固定子１３ＲＡ上を左右方向に移動する移動子１３ＲＢと、を備える。リニアモータ１３Ｌは、左右方向に延びている固定子１３ＬＡと、当該固定子１３ＬＡ上を左右方向に移動する移動子１３ＬＢと、を備える。
【0023】
移動子１３ＲＢ及び１３ＬＢには、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌがそれぞれ固定されている。従って、リニアモータ１３Ｒ及び１３Ｌは、互いに独立して、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌをそれぞれ左右方向に移動させる。
【0024】
上述のようにリニアモータ１３Ｒは、ナット１３ＢＢに固定されている。つまり、支持部材１４Ｒはリニアモータ１３Ｒを介してナット１３ＢＢに固定されており、支持部材１４Ｌはリニアモータ１３Ｌを介してナット１３ＢＢに固定されている。従って、ナット１３ＢＢが上下方向に移動すると、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌも上下方向に移動する。
【0025】
以上のような構成により、第２駆動機構１３は、モータ１３Ａによりボールネジ１３Ｂのナット１３ＢＢを上下方向に移動させることで、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌを上下方向に移動させることができる。さらに、第２駆動機構１３は、リニアモータ１３Ｒ及びリニアモータ１３Ｌにより、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌを左右方向に移動させることができる。
【0026】
支持部材１４Ｒは、ローラ電極１６Ｒを保持する保持部材１５Ｒを支持する。ここでは、支持部材１４Ｒの貫通孔１４ＲＡに、保持部材１５Ｒの中間部１５ＲＢが通ることで、保持部材１５Ｒが支持される。ローラ電極１６Ｒは、保持部材１５Ｒの下端部１５ＲＡにより、回転軸の軸線方向を左右方向として回転可能に保持されている。
【0027】
保持部材１５Ｒの中間部１５ＲＢは、上下方向に延びており、支持部材１４Ｒの貫通孔１４ＲＡを通り、当該貫通孔１４ＲＡの内面に対して摺動可能となっている。つまり、保持部材１５Ｒは、支持部材１４Ｒに対して相対的に上下方向に移動する。
【0028】
保持部材１５Ｒの上端部１５ＲＣは、中間部１５ＲＢに接続されており、中間部１５ＲＢよりも水平方向に張り出している。このため、上端部１５ＲＣは、貫通孔１４ＲＡを通ることができない。これにより、保持部材１５Ｒは、上端部１５ＲＣが抜け止めとなり、支持部材１４Ｒから抜け落ちることが防止されている。上端部１５ＲＣは、重りとしても機能し、保持部材１５Ｒを下方に付勢している。
【0029】
支持部材１４Ｒ及び保持部材１５Ｒと同様に、支持部材１４Ｌは、保持部材１５Ｌを支持している。保持部材１５Ｌの下端部１５ＬＡは、ローラ電極１６Ｌを回転軸の軸線方向を左右方向として回転可能に保持している。さらに、保持部材１５Ｌは、支持部材１４Ｌの貫通孔１４ＬＡを通り、当該貫通孔１４ＬＡの内面に対して摺動可能な中間部１５ＬＢ、及び、重り及び支持部材１４Ｌに対する抜け止めとして機能する上端部１５ＬＣも備える。
【0030】
以上のように、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌは、保持部材１５Ｒ及び１５Ｌを支持しているため、保持部材１５Ｒ及び１５Ｌ及びこれらに保持されているローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌは、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌとともに移動する。
【0031】
【0032】
図２に示すように、第２駆動機構１３により支持部材１４Ｒ及び１４Ｌが上方位置に位置しているとき、ローラ電極１６Ｒ及び１６ＬはワークＷに接触しない。このとき、保持部材１５Ｒ及び１５Ｌは、上端部１５ＲＣ及び１５ＬＣが支持部材１４Ｒ及び１４Ｌに引っ掛かった状態にある。
【0033】
図３に示すように、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌが下方に移動すると、保持部材１５Ｒ及び１５Ｌも一緒に下方に移動し、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌ（具体的には後述の作用端１６ＲＡ及び１６ＬＡ）はワークＷに接触する。その後、図４に示すように、さらに支持部材１４Ｒ及び１４Ｌが移動すると、ワークＷがローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを介して保持部材１５Ｒ及び１５Ｌを相対的に上方に押し上げる。換言すると、保持部材１５Ｒ及び１５Ｌは、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌに対して上方に相対移動する。図４の状態では、保持部材１５Ｒ及び１５Ｌが、その自重により、ローラ電極１６Ｒ及び１６ＬをワークＷに押し付ける。
【0034】
これらのように、保持部材１５Ｒは、ローラ電極１６Ｒとともに、支持部材１４Ｒに対して相対的に上下方向に移動する。同様に、保持部材１５Ｌは、ローラ電極１６Ｌとともに、支持部材１４Ｌに対して相対的に上下方向に移動する。
【0035】
図１に示すローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌは、ワークＷのリッドＷ２をパッケージＷ１にパラレルシーム溶接する。ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌは、左右方向に間隔を空けて対向している。ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌは、対向するローラ電極側の端部に円錐台形状の作用端１６ＲＡ及び１６ＬＡをそれぞれ備える。溶接時には、作用端１６ＲＡ及び１６ＬＡのテーパ側面がワークＷつまりリッドＷ２の上面の２辺にそれぞれ当たる。溶接時、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを連続的に通電させながら、第１駆動機構１２によりローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを前後方向に相対移動させる。これにより、これらの作用端１６ＲＡ及び１６ＬＡが、前記２辺上でそれぞれ転動しながら、リッドＷ２との接触箇所を順次加熱していく。これにより、パラレルシーム溶接が行われる。
【0036】
シーム溶接装置１０は、上記構成の他、制御系を構成する部材として、位置検出センサ２１～２４Ｌと、コントローラ２５と、記憶部２６と、入出力装置２７と、を備えている。なお、図１において、位置検出センサ２１～２３Ｌは、模式的にブロックで描かれており、これらの実際の位置は図１に反映されていない。
【0037】
位置検出センサ２１は、例えば、第１駆動機構１２内に配置され、ステージ１１の前後方向及び左右方向の各位置を検出する２つのロータリエンコーダ又はリニアエンコーダからなる。このような位置検出センサ２１は、ステージ１１の位置を検出することで、ステージ１１さらにステージ１１上のワークＷに対するローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの相対的な水平位置を検出する水平位置検出センサとして構成されている。位置検出センサ２２は、例えば、ナット１３ＢＢの上下方向の位置（支持部材１４Ｒ及び１４Ｌ）を検出するリニアエンコーダからなる。位置検出センサ２２は、モータ１３Ａ内又は外に配置され、モータ１３Ａ又はネジ軸１３ＢＡの回転位置及び回転数を検出することで、ナット１３ＢＢの位置を検出するロータリエンコーダからなってもよい。
【0038】
位置検出センサ２３Ｒは、例えば、リニアモータ１３Ｒ内に配置され、移動子１３ＲＢ及び支持部材１４Ｒの左右方向の位置を検出するリニアエンコーダからなる。位置検出センサ２３Ｌは、例えば、リニアモータ１３Ｌ内に配置され、移動子１３ＬＢ及び支持部材１４Ｌの左右方向の位置を検出するリニアエンコーダからなる。
【0039】
位置検出センサ２４Ｒは、図２～図４に示すように、保持部材１５Ｒに設けられたスケール２４ＲＡと、支持部材１４Ｒの下面に取り付けられ、スケール２４ＲＡの情報を読み取るセンサ２４ＲＢと、を備えるリニアエンコーダからなる。位置検出センサ２４Ｒは、保持部材１５Ｒ及びローラ電極１６Ｒの支持部材１４Ｒに対する上下方向の相対位置を検出する。位置検出センサ２４Ｌは、位置検出センサ２４Ｒと同様に、保持部材１５Ｌに設けられたスケール２４ＬＡと、支持部材１４Ｌの下面に取り付けられたセンサ２４ＬＢと、を備えるリニアエンコーダからなる。位置検出センサ２４Ｌは、保持部材１５Ｌ及びローラ電極１６Ｌの支持部材１４Ｌに対する上下方向の相対位置を検出する。このように、位置検出センサ２４Ｒ及び２４Ｌは、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上下方向の位置である上下位置をそれぞれ検出する上下位置検出センサとして構成されている。
【0040】
コントローラ２５は、マイクロコンピュータ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等のコンピュータにより構成されている。記憶部２６は、コントローラ２５により実行されるプログラム等を記憶する。記憶部２６は、コントローラ２５に含まれるメモリとして構成されてもよい。入出力装置２７は、タッチパネル等のユーザインターフェースからなり、ユーザからの情報入力を受け付け、受け付けた情報をコントローラ２５に供給したり、コントローラ２５からの情報を外部出力にしたりする。
【0041】
コントローラ２５は、シーム溶接を行うため、第１駆動機構１２及び第２駆動機構１３を制御するとともに、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌに対するシーム溶接のための電圧の印加を制御するように構成されている。例えば、コントローラ２５は、不図示の電源からの電力を溶接用の電力に変換してローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌに供給する電源回路を備え、当該電源回路により、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌに対するシーム溶接用の電圧の印加（印加の有無、印加する電圧の電圧値等）を制御する。電圧が印加されたローラ電極１６Ｒ及び１６ＬがワークＷに接触すると、これらに溶接電流が流れ、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌが通電する。この状態でローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌが転動することでシーム溶接が行われる。コントローラ２５には、入出力装置２７を介して、シーム溶接を行うための各種パラメータ、及び、位置検出センサ２１～２４Ｌそれぞれの検出結果も入力される。コントローラ２５は、入力された前記の検出結果に基づいて、第１駆動機構１２等をフィードバック制御又はサーボ制御することでシーム溶接を行う。シーム溶接の具体的内容は、後述する。
【0042】
コントローラ２５は、溶接前にワークＷの上面の４頂点（上面の辺の一端及び他端）の位置を記憶部２６に登録する頂点位置登録処理、及び、登録した前記４頂点の位置に基づいてシーム溶接を行うシーム溶接処理を実行する。４頂点の位置は、後述のようにローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの位置に基づいて特定され、４頂点の位置は、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの位置とともに、ステージ１１に設定されたＸＹＺ座標により特定される。以下、ＸＹＺ座標について説明してから、前記各処理を説明する。
【0043】
ステージ１１には、上記ＸＹＺ座標のための、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が設定されている。図１では、Ｘ軸方向が前後方向、Ｙ軸方向が左右方向となっているが、第１駆動機構１２によりステージ１１が図１の状態から９０度回転すると、Ｘ軸方向が左右方向、Ｙ軸方向が前後方向となる（図８も参照）。ローラ電極１６Ｒ及び１６ＬのＸＹＺ座標は、第１駆動機構１２及び第２駆動機構１３が所定の初期状態のときを原点とする。
【0044】
第１駆動機構１２により、ステージ１１が移動した場合、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌがステージ１１に対して相対的に動いたことになる。ローラ電極１６Ｒ及び１６ＬのＸＹＺ座標のうちのＸＹ座標は、ステージ１１の初期位置から現在位置までの前後方向及び左右方向の移動量、及び、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの初期位置から現在位置までの左右方向の移動量により特定される。コントローラ２５は、位置検出センサ２１と位置検出センサ２３Ｒ及び２３Ｌとの各検出結果から前記各移動量を特定し、特定した結果からローラ電極１６ＲのＸＹ座標であるＰｒ（Ｘ，Ｙ）と、ローラ電極１６ＬのＸＹ座標であるＰｌ（Ｘ，Ｙ）とを特定する。
【0045】
ローラ電極１６ＲのＺ座標であるＰｒ（Ｚ）は、支持部材１４Ｒの初期位置から現在位置までの移動量及び保持部材１５Ｒの支持部材１４Ｒに対する相対的な移動量により特定される。同様に、ローラ電極１６ＬのＺ座標は、支持部材１４Ｌの移動量及び保持部材１５Ｌの支持部材１４Ｌに対する相対的な移動量により特定される。コントローラ２５は、位置検出センサ２２と位置検出センサ２４Ｒ及び２４Ｌとの各検出結果から前記各移動量を特定し、特定した結果からＰｒ（Ｚ）及びＰｌ（Ｚ）とを特定する。
【0046】
上記各座標Ｐｒ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、Ｐｌ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の特定は、位置検出センサ２１～２４Ｌからの検出結果に基づいて定期的に順次行われる。
【0047】
次に、溶接前にワークＷの上面の４頂点の位置を記憶部２６に登録する頂点位置登録処理について図５を参照して説明する。コントローラ２５は、記憶部２６に記憶されたプログラムを実行することにより、頂点位置登録処理を実行する。以下の説明では、ワークＷの上面の４頂点を、図６に示すように、頂点Ｖ１～Ｖ４ともいう。
【0048】
図５に示す頂点登録処理において、コントローラ２５は、まず、第１駆動機構１２及び第２駆動機構１３を制御し、これらを第１初期状態に遷移させる（ステップＳ１０１）。これにより、ステージ１１と、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌとが、第１初期位置に移動させられる。なお、このときの第１初期位置は、図１のように、ステージ１１のＸ軸方向が前後方向となっている位置である。図５には示していないが、ステップＳ１０１以降、コントローラ２５は、第１初期位置を原点としたローラ電極１６Ｒ及び１６ＬのＸＹＺ座標を位置検出センサ２１～２４Ｌからの検出結果に基づいて監視する。
【0049】
その後、コントローラ２５は、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌそれぞれを第１登録開始位置に移動させる（ステップＳ１０２）。第１登録開始位置は、ステージ１１に対する相対位置である。第１登録開始位置は、例えば、入出力装置２７を介してユーザにより入力される。第１登録開始位置は、当該位置からローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを第１駆動機構１２によりステージ１１に対して相対的に前後方向に移動させたときに、図６及び図７に示すように、ローラ電極１６Ｒ及び１６ＬがワークＷの対向する２辺の一端である頂点Ｖ１及びＶ２にそれぞれ乗り上げることができる位置である。コントローラ２５は、第１駆動機構１２及び第２駆動機構１３を制御し、ステージ１１と支持部材１４Ｒ及び１４Ｌとを移動させることで、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを第１登録開始位置に移動させる。ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの第１登録開始位置への移動は、ステージ１１及び支持部材１４Ｒ及び１４Ｌをユーザが手動で動かすことにより行われてもよい。
【0050】
ステップＳ１０２のあと、コントローラ２５は、ステージ１１を前後方向に所定距離だけ移動させる制御を第１駆動機構１２に対して行う（ステップＳ１０３）。これにより、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌが、ステージ１１に対して相対的に前後方向に所定距離だけ移動する。前記の所定距離は、図６及び図７に示すように、ローラ電極１６Ｒの作用端１６ＲＡ及びローラ電極１６Ｌの作用端１６ＬＡ（図７では図示せず）が、ワークＷの対向する２辺に頂点Ｖ１及びＶ２からそれぞれ乗り上げ、転動し、その後頂点Ｖ３及びＶ４からそれぞれ落ちることができる距離である。前記の所定距離の終端位置は、例えばコントローラ２５により検出される。コントローラ２５は、ローラ電極１６Ｒ及び１６ＬのＺ座標が下降し続けかつ下降の合計距離が所定の閾値以上となったかを監視する。下降し続けた合計距離が所定の閾値以上となった場合、後述のように、作用端１６ＲＡ及び作用端１６ＬＡが頂点Ｖ１及びＶ３から落ちたといえる。コントローラ２５は、この場合、ステージ１１を前記所定距離の終端位置まで移動させたとして、ステージ１１を移動させる制御を終了する。当該所定距離は、ユーザにより入力されてもよい。ステップＳ１０３のステージ１１の移動は、ユーザにより手動で行われてもよい。ステップＳ１０３において、コントローラ２５は、前記の制御又は手動によるステージ１１の移動中のローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの各ＸＹＺ座標のうちＸＺ座標であるＰｒ（Ｘ，Ｚ）、Ｐｌ（Ｘ，Ｚ）を記憶部２６に順次記録していく。
【0051】
ステップＳ１０３のあと、コントローラ２５は、記憶部２６に順次記録したＰｒ（Ｘ，Ｚ）、Ｐｌ（Ｘ，Ｚ）に基づいて、ワークＷの上面の４頂点のＸＺ座標を特定する（ステップＳ１０４）。
【0052】
図７に示すように、ローラ電極１６ＲがワークＷの頂点Ｖ１に乗り上げるとき、その中心軸が、頂点Ｖ１を中心とし、Ｒを半径とした円の軌跡を描く。ここで、Ｒは、ローラ電極１６Ｒの作用端１６ＲＡにおける頂点Ｖ１と接触する円周の半径である。しかしながら、作用端１６ＲＡの側面は、テーパとなっており、テーパのどの部分が頂点Ｖ１と接触するかはわかっていないので、前記のＲは未知の値である。
【0053】
コントローラ２５は、記憶部２６に順次記録したＰｒ（Ｘ，Ｚ）のうち、座標Ｚが上昇し、かつ、Ｐｒ（Ｘ，Ｚ）が円の軌跡を描く区間を特定する。円の軌跡を描く区間は、例えば、Ｐｒ（Ｘ，Ｚ）をＸＺ座標平面上でプロットし、円弧のテンプレート画像とのパターンマッチングで特定される。また、通常、ローラ電極１６Ｒの中心軸の位置は、ワークＷへの乗り上げ時及び落下時以外は、それほど大きく変動しない。仮に変動があったとしても、それは、ワークＷの辺の寸法誤差等による微小な凸凹にすぎない。このため、コントローラ２５は、順次記録したＰｒ（Ｘ，Ｚ）のうち、座標Ｚが上昇し続けかつ上昇の合計距離が所定の閾値以上となった区間を円の軌跡の区間として特定してもよい。コントローラ２５は、円の軌跡を描く区間を構成するＰｒ（Ｘ，Ｚ）から図７に示すように３つの座標Ｐｒ（Ｘ１，Ｚ１）～Ｐｒ（Ｘ３，Ｚ３）を抽出する。３点のＰｒは、例えば、ランダムで抽出される。その後、コントローラ２５は、抽出した３つの座標を下記の式（１）のＸ，Ｚに代入した３つの式からなる連立方程式を解き、頂点Ｖ１の座標Ｖ１（Ｘａ，Ｚａ）を特定する。
（Ｘ－Ｘａ）２＋（Ｚ－Ｚａ）２＝Ｒ２・・・（１）
（Ｘ－Ｘａ）２＋（Ｚ－Ｚａ）２＝Ｒ２・・・（１）
【0054】
コントローラ２５は、ローラ電極１６Ｌが乗り上げる頂点Ｖ２の座標Ｖ２（Ｘｂ，Ｚｂ）は、頂点Ｖ１の座標と同じなので、座標ＡのＸａ及びＺａを、頂点Ｖ２の座標Ｖ２（Ｘｂ，Ｚｂ）として特定する。なお、頂点Ｖ２の座標Ｖ２（Ｘｂ，Ｚｂ）について、上記と同様の方法で独自に特定してもよい。
【0055】
さらに、図７に示すように、ローラ電極１６ＲがワークＷの頂点Ｖ３から落ちるとき、その中心軸が、頂点Ｖ３を中心とし、Ｒを半径とした円の軌跡を描く。このため、コントローラ２５は、記憶部２６に順次記録したＰｒ（Ｘ，Ｚ）のうち、座標Ｚが下降し、かつ、Ｐｒ（Ｘ，Ｚ）が円の軌跡を描く区間を特定する。当該区間の特定は、上記のテンプレートマッチングで行ってもよい。また、順次記録したＰｒ（Ｘ，Ｚ）のうち、座標Ｚが下降し続けかつ下降の合計距離が所定の閾値以上となった区間を円の軌跡の区間として特定してもよい。コントローラ２５は、座標Ｚが下降しながら円の軌跡を描く区間を構成するＰｒ（Ｘ，Ｚ）から図７に示すように３つの座標Ｐｒ（Ｘ４，Ｚ４）～Ｐｒ（Ｘ６，Ｚ６）を抽出する。３点のＰｒは、例えば、ランダムで抽出される。その後、コントローラ２５は、抽出した３つの座標を上記の式（１）のＸ，Ｚに代入した３つの式からなる連立方程式を解き、頂点Ｖ３の座標Ｖ３（Ｘｃ，Ｚｃ）を特定する。
【0056】
上記と同様にして、コントローラ２５は、記憶部２６に順次記録したＰｌ（Ｘ，Ｚ）に基づいて、ローラ電極１６Ｌが落下したワークＷの頂点Ｖ４の座標Ｖ４（Ｘｄ，Ｚｄ）も特定する。
【0057】
その後、コントローラ２５は、上記で特定した頂点Ｖ１～Ｖ４の座標Ｖ１（Ｘａ，Ｚａ）～Ｖ４（Ｘｄ，Ｚｄ）を記憶部２６に登録する（ステップＳ１０５）。
【0058】
その後、コントローラ２５は、第１駆動機構１２及び第２駆動機構１３を制御し、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを上方に移動させて、ステージ１１を９０度回転させ、これらを第２初期状態に遷移させる（ステップＳ１０６）。これにより、ステージ１１と、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌとが、第２初期位置に移動させられる。なお、このときの第２初期位置は、図８のように、ステージ１１のＹ軸方向が前後方向となっている位置である。図５には示していないが、ステップＳ１０７以降、コントローラ２５は、第２初期位置を原点とするローラ電極１６Ｒ及び１６ＬのＸＹＺ座標を位置検出センサ２１～２４Ｌからの検出結果に基づいて監視する。
【0059】
その後、コントローラ２５は、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌそれぞれを第２登録開始位置に移動させる（ステップＳ１０７）。第２登録開始位置は、ステージ１１に対する相対位置である。第２登録開始位置は、例えば、入出力装置２７を介してユーザにより入力される。第２登録開始位置は、当該位置からローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを第１駆動機構１２によりステージ１１に対して相対的に前後方向に移動させたときに、図８に示すように、ローラ電極１６Ｒ及び１６ＬがワークＷの対向する２辺の頂点Ｖ２及びＶ４にそれぞれ乗り上げることができる位置である。コントローラ２５は、第１駆動機構１２及び第２駆動機構１３を制御し、ステージ１１と支持部材１４Ｒ及び１４Ｌとを移動させることで、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを第２登録開始位置に移動させる。ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの第２登録開始位置への移動は、ステージ１１及び支持部材１４Ｒ及び１４Ｌをユーザが手動で動かすことにより行われてもよい。
【0060】
ステップＳ１０７のあと、コントローラ２５は、ステージ１１を前後方向に所定距離だけ移動させる制御を第１駆動機構１２に対して行う（ステップＳ１０８）。これにより、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌが、ステージ１１に対して相対的に前後方向に所定距離だけ移動する。前記の所定距離は、ローラ電極１６Ｒの作用端１６ＲＡ及びローラ電極１６Ｌの作用端１６ＬＡがワークＷの対向する２辺に頂点Ｖ２及びＶ４からそれぞれ乗り上げ、転動し、その後頂点Ｖ１及びＶ３からそれぞれ落ちることができる距離である。前記の所定距離の終端位置は、ステップＳ１０３と同様に、例えばコントローラ２５により検出される。前記の所定距離は、ユーザにより入力されてもよい。ステップＳ１０８のステージ１１の移動は、ユーザにより手動で行われてもよい。ステップＳ１０８において、コントローラ２５は、前記の制御又は手動によるステージ１１の移動中のローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの各ＸＹＺ座標のうちＹＺ座標であるＰｒ（Ｙ，Ｚ）、Ｐｌ（Ｙ，Ｚ）を記憶部２６に順次記録していく。
【0061】
ステップＳ１０８のあと、コントローラ２５は、記憶部２６に順次記録したＰｒ（Ｙ，Ｚ）、Ｐｌ（Ｙ，Ｚ）に基づいて、ワークＷの上面の４頂点Ｖ１～Ｖ４のＹＺ座標を特定する（ステップＳ１０９）。当該４頂点Ｖ１～Ｖ４のＹＺ座標の特定は、上記ＸＺ座標の特定と同様の方法で行うことができるので（Ｘ座標をＹ座標に読み替える）、詳細は省略する。
【0062】
その後、コントローラ２５は、上記で特定した頂点Ｖ１～Ｖ４の座標Ｖ１（Ｙａ，Ｚａ）～Ｖ４（Ｙｄ，Ｚｄ）を記憶部２６に登録し（ステップＳ１１０）、頂点登録処理を終了する。
【0063】
頂点登録処理の終了後、コントローラ２５は、図９に示すシーム溶接処理を実行する。コントローラ２５は、当該シーム溶接処理において、まず、頂点登録処理で記憶部２６に登録した頂点Ｖ１～Ｖ４の座標Ｖ１（Ｘａ，Ｚａ）～Ｖ４（Ｙｄ，Ｚｄ）を読み出す（ステップＳ２０１）。その後、コントローラ２５は、第１駆動機構１２及び第２駆動機構１３を制御し、これらを第１初期状態に遷移させる（ステップＳ２０２）。
【0064】
その後、コントローラ２５は、頂点Ｖ１又はＶ２の座標に基づいて、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを第１溶接開始位置に移動させるよう第１駆動機構１２及び第２駆動機構１３を制御する（ステップＳ２０３）。第１溶接開始位置は、Ｘ座標が頂点Ｖ１又はＶ２のＸ座標であるＸａ又はＸｂで、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌつまりナット１３ＢＢの上下方向の位置と支持部材１４Ｒ及び１４Ｌの左右方向の位置とが第１登録開始位置と同じ位置である。このような位置により、第１溶接開始位置にあるローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌは、ワークＷの上面の頂点Ｖ１及びＶ２に接触する位置に位置することになる（図７の右側の実線のローラ電極１６Ｒの位置参照）。
【0065】
その後、コントローラ２５は、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌが第１溶接終了位置に到達するまでローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌによりシーム溶接を行う（ステップＳ２０４）。第１溶接終了位置は、上記で登録した頂点Ｖ３又はＶ４のＸ座標Ｘｃ又はＸｄの位置であり、ＹＺ座標は変わらない。コントローラ２５は、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌに電圧を印加してこれらを通電しつつ、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌが第１溶接終了位置の位置まで転動するよう第１駆動機構を制御してステージ１１を移動させる。コントローラ２５は、このとき、位置検出センサ２４Ｒからの検出結果に基づいて、保持部材１５Ｒ及びローラ電極１６Ｒの支持部材１４Ｒに対する上下方向の相対位置が予め定められた所定の範囲外となったか否かを監視する。例えば、コントローラ２５は、前記の検出結果に基づく現在の相対位置が、第１溶接開始位置における相対位置を基準とした特定の範囲から外れたか否かを監視する。例えば、ワークＷがキャリアボード９０の凹部９０Ａから何らかの原因で飛び出した場合、ローラ電極１６Ｒの転動中、保持部材１５Ｒ及びローラ電極１６Ｒの上下位置は大きく変化する。このような場合、前記相対位置が前記所定の範囲の外となるので、コントローラ２５は、異常の旨の情報を入出力装置２７に出力するなどの処理を行う。コントローラ２５は、上記監視を、保持部材１５Ｌ及びローラ電極１６Ｌについても行う。
【0066】
その後、コントローラ２５は、第１駆動機構１２及び第２駆動機構１３を制御し、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを上方に移動させて、ステージ１１を９０度回転させ、これらを第２初期状態に遷移させる（ステップＳ２０５）。
【0067】
その後、コントローラ２５は、頂点Ｖ２又はＶ４の座標に基づいて、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを第２溶接開始位置に移動させるよう第１駆動機構１２及び第２駆動機構１３を制御する（ステップＳ２０６）。第２溶接開始位置は、そのＹ座標が頂点Ｖ２又はＶ４のＹ座標であるＹｂ又はＹｄで、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌつまりナット１３ＢＢの上下方向の位置と支持部材１４Ｒ及び１４Ｌの左右方向の位置とが第２登録開始位置と同じ位置である。このような位置により、第２溶接開始位置にあるローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌは、ワークＷの上面の頂点Ｖ２及びＶ４にそれぞれ接触する位置に位置することになる。
【0068】
その後、コントローラ２５は、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌが第２溶接終了位置に到達するまでローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌによりシーム溶接を行う（ステップＳ２０７）。第２溶接終了位置は、上記で登録した頂点Ｖ１又はＶ３のＹ座標Ｙａ又はＹｃの位置であり、ＸＺ座標は変わらない。コントローラ２５は、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌに電圧を印加してこれらを通電しつつ、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌが第２溶接終了位置の位置まで転動するよう第１駆動機構を制御してステージ１１を移動させる。コントローラ２５は、このとき、上記と同様に、位置検出センサ２４Ｒからの検出結果に基づいて、保持部材１５Ｒ及びローラ電極１６Ｒの支持部材１４Ｒに対する上下方向の相対位置が予め定められた所定の範囲外となったか否かを監視する。
【0069】
以上説明したように、本実施の形態では、第１駆動機構１２がローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを、上下方向に移動可能な状態で、ワークＷに対して相対的かつワークＷの上面の一辺に沿った水平方向に、前記の一辺上を転動させる転動区間を含む移動範囲で移動させる。そして、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌが前記の移動範囲で移動しているときのローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上下位置を検出する位置検出センサ２４Ｒ及び２４Ｌが設けられている。これにより、一辺上を転動させる転動区間を含む移動範囲で移動するローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上下位置を検出することができる。特に、この実施の形態では、この上下位置に基づいて、上記頂点位置登録処理を行うことができ、さらに、シーム溶接処理での異常検出も行うことができるので、より良いシーム溶接を行うことができる。
【0070】
頂点位置登録処理では、ローラ電極１６Ｒ及び１６ＬがワークＷに対して乗り上げる及びワークＷから落ちる位置を特定できればよい。従って、第１駆動機構１２は、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを、ワークＷの一辺の一部（両端部）のみで転動するように移動させてもよい。
【0071】
上記の位置検出センサ２４Ｒ及び２４Ｌとして、反射光の受光タイミングに基づいて距離を検出する光学式の距離センサを採用してもよい。この場合、位置検出センサ２４Ｒ及び２４Ｌは、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌ、又は、保持部材１５Ｒ及び１５Ｌ等に取り付けられ、ステージ１１又はキャリアボード９０等のワークＷを支持する部材等のローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの移動中に上下方向に不動な所定部材までの距離を検出することで、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上下位置を検出してもよい。
【0072】
また、上記実施の形態では、位置検出センサ２４Ｒ及び２４Ｌにより検出されるローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上下位置は、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上下方向の支持部材１４Ｒ及び１４Ｌそれぞれに対する移動距離により示される。これにより、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌが支持部材１４Ｒ及び１４Ｌに対して移動したことを検出できる。位置検出センサ２４Ｒ及び２４Ｌは、加速度などを検出することで、所定の基準位置からの移動量を検出するモーションセンサなどにより構成されてもよい。
【0073】
また、本実施の形態では、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌを回転可能に保持し、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌとともに上下方向に移動可能な保持部材１５Ｒ及び１５Ｌと、保持部材１５Ｒ及び１５Ｌを上下方向に移動可能に支持する支持部材１４Ｒ及び１４Ｌと、がさらに設けられている。さらに、第１駆動機構１２は、保持部材１５Ｒ及び１５Ｌが支持部材１４Ｒ及び１４Ｌに対して上下方向に移動可能な状態で、ローラ電極１６Ｒ及び１６ＬをワークＷに対して相対的に移動させる。そして、位置検出センサ２４Ｒ及び２４Ｌは、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌに対する保持部材１５Ｒ及び１５Ｌの相対位置をローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上下位置として検出する。これにより、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの位置をより良いかたちで検出できる。
【0074】
前記の位置検出センサ２４Ｒ及び２４Ｌを、図１０に示すように、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌの各下面にそれぞれ設けられ、保持部材１５Ｒ及び１５Ｌの下端部１５ＲＡ及び１５ＬＡとの上下方向の距離を検出する光学式の距離センサからなる位置検出センサ１２４Ｒ及び１２４Ｌとしてもよい。位置検出センサ１２４Ｒ及び１２４Ｌは、反射光の受光タイミングに基づいて前記の距離を検出することで、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上下位置を検出する。位置検出センサ１２４Ｒ及び１２４Ｌは、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌの各上面に設けられ、上端部１５ＲＣ及び１５ＬＣとの距離を測定してもよい。また、位置検出センサ１２４Ｒ及び１２４Ｌは、保持部材１５Ｒ及び１５Ｌに設けられて、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌとの距離を検出するようにしてもよい。これら位置検出センサの距離検出の対象は、位置検出センサが設けられる部材と一体で移動する部材とするとよい。例えば、ステージ１１等を対象とした場合、光の反射面の場所がステージ１１等の移動により変化してしまい、ステージ１１に寸法誤差等の凹凸がある場合、反射面の場所により検出距離が変わってしまうおそれがある。他方、前記距離検出の対象を、位置検出センサが設けられる部材と一体で移動する部材とすることで、反射面を常に同じ場所とすることができ、前記の不都合の発生が抑制される。
【0075】
さらに、本実施の形態では、頂点位置登録処理でローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上下位置（Ｚ座標）及び水平位置（Ｘ座標又はＹ座標）により、ワークＷの頂点Ｖ１～Ｖ４の位置を特定し、当該位置に基づいて溶接を行うので、精密な溶接が実現されている。
【0076】
上記シーム溶接の際の上記の溶接開始位置は、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌがシーム溶接をするために移動を開始する移動開始位置と、電圧の印加が開始される電圧印加開始位置と、を含む。同様に、上記の溶接終了位置は、シーム溶接が終了してローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの移動が終了する移動終了位置と、電圧の印加が終了する電圧印加終了位置と、を含む。上記実施の形態では、頂点Ｖ１～Ｖ４のＸ座標又はＹ座標の位置を、移動開始位置及び電圧印加開始位置、又は、移動終了位置及び電圧印加終了位置としている。しかし、上記各位置は頂点Ｖ１～Ｖ４の位置からずれた位置であってもよい。例えば、上記移動開始位置及び電圧印加開始位置を、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの進行方向におけるワークＷの頂点Ｖ１及びＶ２（図６）、又は、頂点Ｖ２及びＶ４（図８）の手前としてもよい。移動開始位置と電圧印加開始位置とは異なる位置であってもよい。例えば、移動開始位置と電圧印加開始位置とのうち前者のみを前記手前とし、後者を頂点Ｖ１及びＶ２（図６）、又は、頂点Ｖ２及びＶ４（図８）の位置としてもよい。上記移動終了位置及び電圧印加終了位置を、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの進行方向におけるワークＷの頂点Ｖ３及びＶ４（図６）、又は、頂点Ｖ１及びＶ３（図８）の奥側としてもよい。移動終了位置と電圧印加終了位置とは異なる位置であってもよい。例えば、移動終了位置と電圧印加終了位置とのうち前者のみを前記奥側とし、後者を頂点Ｖ３及びＶ４（図６）、又は、頂点Ｖ１及びＶ３（図８）の位置としてもよい。上記４つの位置は、頂点位置登録処理で登録された頂点Ｖ１～Ｖ４の位置と所定の関係にある位置（例えば、同じ位置、又は、所定の距離ずらした位置）であればよい。このように、特定された頂点Ｖ１～Ｖ４の位置に応じた移動開始位置、電圧印加開始位置、移動終了位置、及び、電圧印加終了位置に基づいてシーム溶接が行われることで、精密な溶接が実現される。
【0077】
頂点位置登録処理及びシーム溶接では、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌは上下に移動しない。そのため、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上下位置であるＺ座標は、支持部材１４Ｒ又は１４Ｌに対する相対移動量が問題となる。このため、当該Ｚ座標の特定には、支持部材１４Ｒ及び１４Ｌの初期位置から現在位置までの移動量と、保持部材１５Ｒ及び１５Ｌの支持部材１４Ｒ及び１４Ｌに対する相対的な移動量と、のうちの後者の相対的な移動量のみが使用されてもよい。
【0078】
コントローラ２５は、頂点Ｖ１～Ｖ４のＸ座標又はＹ座標を特定するのに、上記（１）の式を用いなくてもよい。図７によれば、ローラ電極１６ＲがワークＷに乗り上げた位置（つまり頂点Ｖ１）は、ローラ電極１６Ｒが上昇し終えた終了タイミングの位置であるので、この位置を頂点Ｖ１の位置としてもよい。このように、コントローラ２５は、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上下位置（Ｚ座標）及び水平位置（Ｘ座標又はＹ座標）に基づいて、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上方への移動（特に、所定の距離以上上昇し続けているとき）の終了時のタイミング（図７）の水平位置（Ｘ座標又はＹ座標）を、頂点Ｖ１及びＶ２（図６）、又は、頂点Ｖ２及びＶ４（図８）の位置（つまり、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌが乗り上げた位置）としてもよい。さらに、図７によれば、ローラ電極１６ＲがワークＷから落ちた位置（つまり頂点Ｖ３）は、ローラ電極１６Ｒが下方に移動する開始直前のタイミングの位置であるので、この位置を頂点Ｖ３の位置としてもよい。このように、コントローラ２５は、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの上下位置（Ｚ座標）及び水平位置（Ｘ座標又はＹ座標）に基づいて、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌの下方への移動（特に、所定の距離以上上昇し続けているとき）の開始直前のタイミング（図７）の水平位置（Ｘ座標又はＹ座標）を、頂点Ｖ３及びＶ４（図６）、又は、頂点Ｖ１及びＶ３（図８）の位置（つまり、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌが落ちる直前の位置）としてもよい。
【0079】
さらに、コントローラ２５は、シーム溶接の期間中に、位置検出センサ２４Ｒ及び２４Ｌ（１２４Ｒ及び１２４Ｌでもよい）が順次検出する上下位置が予め定められた範囲外となったときに、シーム溶接に異常が発生したときの処理として予め定められた処理を行うことで、シーム溶接の異常に対して適切な処理ができ、より良いシーム溶接が可能となる。予め定められた処理として、コントローラ２５は、シーム溶接の中止を行ってもよい。上記のような処理は、特に、ワークＷがキャリアボード９０に順次保持され、順次シーム溶接が行われる場合に効果を発揮する。このような場合、ワークＷのキャリアボード９０への位置ずれが生じ得るからである。
【0080】
上記実施の形態については種々の変形を施してもよい。例えば、上記実施の形態の各部材及び装置は、同様の機能を有する他の部材に適宜変更可能である。例えば、リニアモータ１３Ｒ及び１３Ｌは、モータとボールネジとの組み合わせに変更してもよい。位置検出センサ２１などは、光学式の距離計等の適宜のセンサにより構成されてもよい。ローラ電極は１つであってもよい。また、キャリアボード９０は、複数のワークＷを保持するものであってもよい。この場合、各ワークＷについて頂点Ｖ１～Ｖ４の位置が特定及び登録されてもよい。図６の状態で頂点Ｖ１～Ｖ４のＸ座標の登録を行ったあと、ステージ１１を回転させずにシーム溶接を行い、その後、ステージ１１の頂点Ｖ１～Ｖ４のＹ座標の登録及びシーム溶接を行ってもよい。また、頂点Ｖ１～Ｖ４の座標の登録に際し、Ｚ座標は省略してもよい。他方、コントローラ２５は、Ｚ座標に基づいて、シーム溶接の際の移動部材１４Ｒ及び１４Ｌの位置等を決定してもよい。ステージ１１を固定とし、ローラ電極１６Ｒ及び１６Ｌ等を移動させることで、これらをステージ１１に対して相対的に移動させるようにシーム溶接装置１０を構成してもよい。
【0081】
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、本発明には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る、上記の実施の形態に対する様々な変更が含まれる。上記実施の形態に挙げた各構成は、矛盾の無い範囲で適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0082】
１０…シーム溶接装置、１１…ステージ、１２…第１駆動機構、１３…第２駆動機構、１４Ｒ，１４Ｌ…支持部材、１５Ｒ，１５Ｌ…保持部材、１６Ｒ，１６Ｌ…ローラ電極、１６ＲＡ，１６ＬＡ…作用端、２１…位置検出センサ、２２…位置検出センサ、２３Ｒ，２３Ｌ…位置検出センサ、２４Ｒ，２４Ｌ…位置検出センサ、２５…コントローラ、２７…入出力装置、Ｗ…ワーク、Ｗ１…パッケージ、Ｗ２…リッド。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】