(57)【要約】【課題】リールから金属長尺材を引き出したり弧状にしたりする構造を簡素化する。【解決手段】送出機構４によりリール７から引き出された金属長尺材６の端部と台座１５に搭載された一方の金属部材８とをツール１３と台座１５とで重ね合わせ保持し、振動子１２から共振器１１を経由してツール１３に伝達された超音波振動により金属長尺材６と一方の金属部材８とを互いに接合した後、送出機構４の金属長尺材６の引き出しと搭載機構２による台座１５の移動とによりリール７から引き出された金属長尺材６の部分と台座１５に搭載された他方の金属部材９とをツール１３と台座１５とで重ね合わせ保持し、振動子１２から共振器１１を経由してツール１３に伝達された超音波振動により金属長尺材６と他方の金属部材９とを互いに接合することにより、金属長尺材６が複数個の金属部材８；９に掛け渡されて超音波振動で接合される。【選択図】図１
2014038887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加重機構と、加重機構の昇降部材に取り付けられた共振器と、共振器の横方向の一端側に設けられかつ超音波振動を発生する振動子と、共振器の最大振動振幅点の存在する外側面から下方に突出するように設けられかつ共振器から伝達された超音波振動に共振して横方向に振動するツールと、ツールよりも下方において左右方向と前後方向とに水平に移動するように設けられた搭載機構と、搭載機構の上部に設けられて複数個の金属部材を上に設置させる台座と、加重機構よりも側方に設けられかつ材料として金属長尺材の巻き付けられたリールを装着するリール保持部と、リール保持部とツールとの間に設けられた送出機構とを備えて、金属長尺材を複数個の金属部材に掛け渡して超音波振動で接合する超音波振動接合装置であって、送出機構によりリールから引き出された金属長尺材の端部と台座に搭載された一方の金属部材とをツールと台座とで重ね合わせ保持し、振動子から共振器を経由してツールに伝達された超音波振動により金属長尺材と一方の金属部材とを互いに接合した後、送出機構の金属長尺材の引き出しと搭載機構による台座の移動とによりリールから引き出された金属長尺材の部分と台座に搭載された他方の金属部材とをツールと台座とで重ね合わせ保持し、振動子から共振器を経由してツールに伝達された超音波振動により金属長尺材と他方の金属部材とを互いに接合することを特徴とする超音波振動接合装置。
【請求項２】
送出機構が、機構基盤と、機構基盤を上下方向に直線的に駆動する送出駆動源と、機構基盤に設けられたリール側引出機構と、機構基盤に設けられたツール側引出機構機と、リール側引出機構とツール側引出機構との間で機構基盤に設けられた拘束機構と、ツール側引出機構機の下方で機構基盤に設けられたガイドとを備えて、リールから引き出された金属長尺材がリール側引出機構から拘束機構を経由してツール側引出機構機に掛け渡され、拘束機構が金属長尺材を拘束し、リール側引出機構が昇降してリールから金属長尺材を引き出してその引き出された金属長尺材から離れ、更に、拘束機構による金属長尺材の拘束が解除された状態において、ツール側引出機構が金属長尺材を引き出してガイドの通路を経由してガイドの下方からツールの真下に導出する一方、送出駆動源が機構基盤を下降して、上記ツールの真下に導出された金属長尺材がツールの真下に配置された金属部材の上に重ね合わされることを特徴とする請求項１記載の超音波振動接合装置。
【請求項３】
リール側引出機構が引出駆動源と引出ローラーとを備え、引出駆動源が機構基盤に設けられたエアーシリンダーにより構成されたことを特徴とする請求項２記載の超音波振動接合装置。
【請求項４】
台座を台座の上下方向に延びる中心を回転中心として水平方向に回転する回転機構が設けられたことを特徴とする請求項１記載の超音波振動接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤ又はテープ又はリボンと称される裸電線等の金属長尺材を複数個の金属部材に掛け渡して超音波振動で接合する、ワイヤボンディング又はテープボンディング又はリボンボンディングと称される、超音波振動金属接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の超音波振動加工装置は、特許文献１の段落００２１乃至段落００２４に記載されているように、ツールとアンビルとで金属長尺材の端部と一方の金属部材とを重ね合わせて保持した状態において、ツールが横方向に超音波振動して金属長尺材の端部と一方の金属部材とを互いに接合した後、他方の金属部材をツールの真下に位置させる一方、金属長尺材のリール側の部分が掴まれた他方の金属部材の側に移動して金属長尺材における一方の金属部材に接合された端部と他方の金属部材との間に対応する部分を上方に弧状に突出させ、更に、ツールとアンビルとで金属長尺材の上方に突出した部分より掴んだ側の部分と他方の金属部材とを重ね合わせて保持した状態において、ツールが横方向に超音波振動して金属長尺材の上方に突出した部分より掴んだ側の部分と他方の金属部材とを互いに接合した後、金属長尺材の掴んだ部分を持ち上げることにより、金属長尺材の他方の金属部材に接合した部分より外側を切断するようになっている。しかしながら、金属長尺材を掴むクランプ機構が昇降機構及びＸＹ機構で昇降したり横方向に移動したりするようになっているので、リールから金属長尺材を引き出したり弧状にしたりする構造が複雑であるという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１‐１３４８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、リールから金属長尺材を引き出したり弧状にしたりする構造を簡素化できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、加重機構と、加重機構の昇降部材に取り付けられた共振器と、共振器の横方向の一端側に設けられかつ超音波振動を発生する振動子と、共振器の最大振動振幅点の存在する外側面から下方に突出するように設けられかつ共振器から伝達された超音波振動に共振して横方向に振動するツールと、ツールよりも下方において左右方向と前後方向とに水平に移動するように設けられた搭載機構と、搭載機構の上部に設けられて複数個の金属部材を上に設置させる台座と、加重機構よりも側方に設けられかつ材料として金属長尺材の巻き付けられたリールを装着するリール保持部と、リール保持部とツールとの間に設けられた送出機構とを備えて、金属長尺材を複数個の金属部材に掛け渡して超音波振動で接合する超音波振動接合装置であって、送出機構によりリールから引き出された金属長尺材の端部と台座に搭載された一方の金属部材とをツールと台座とで重ね合わせ保持し、振動子から共振器を経由してツールに伝達された超音波振動により金属長尺材と一方の金属部材とを互いに接合した後、送出機構の金属長尺材の引き出しと搭載機構による台座の移動とによりリールから引き出された金属長尺材の部分と台座に搭載された他方の金属部材とをツールと台座とで重ね合わせ保持し、振動子から共振器を経由してツールに伝達された超音波振動により金属長尺材と他方の金属部材とを互いに接合することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、加重機構と共振器と振動子とツールとからなる機構と、搭載機構と台座とからなる機構と、リール保持部と、送出機構とが互いに独立して設けられているので、リールから金属長尺材を引き出したり弧状にしたりする構造を簡素化できるという効果がある。又、本発明にあっては、送出機構が、機構基盤と、機構基盤を上下方向に直線的に駆動する送出駆動源と、機構基盤に設けられたリール側引出機構と、機構基盤に設けられたツール側引出機構機と、リール側引出機構とツール側引出機構との間で機構基盤に設けられた拘束機構と、ツール側引出機構機の下方で機構基盤に設けられたガイドとを備えて、リールから引き出された金属長尺材がリール側引出機構から拘束機構を経由してツール側引出機構機に掛け渡され、拘束機構が金属長尺材を拘束し、リール側引出機構が昇降してリールから金属長尺材を引き出してその引き出された金属長尺材から離れ、更に、拘束機構による金属長尺材の拘束が解除された状態において、ツール側引出機構が金属長尺材を引き出してガイドの通路を経由してガイドの下方からツールの真下に導出する一方、送出駆動源が機構基盤を下降して、上記ツールの真下に導出された金属長尺材がツールの真下に配置された一方の金属部材の上に重ね合わされるように構成されれば、ツール側引出機構による引き出しに先駆けてリール側引出機構がリールから金属長尺材をあらかじめ引き出して置き、ツール側引出機構が上記あらかじめ引き出されている金属長尺材をガイドの側に引き出すことできるという効果がある。又、本発明にあっては、リール側引出機構が引出駆動源と引出ローラーとを備え、引出駆動源が機構基盤に設けられたエアーシリンダーにより構成されれば、リール側引出機構を簡素化できるという効果がある。又、台座を台座の上下方向に延びる中心を回転中心として水平方向に回転する回転機構が設けられれば、金属長尺材を左右方向に延ばして複数個の金属部材に掛け渡して接合する態様と、金属長尺材を前後方向に延して複数個の金属部材に掛け渡して接合する態様とが実行できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態に係る超音波振動金属接合装置を示す正面図。
【図２】実施の形態に係る接合動作の初期状態を示す正面図。
【図３】実施の形態に係る金属長尺材と一方の金属部材との重ね合わせ状態を示す正面図。
【図４】実施の形態に係る金属長尺材と一方の金属部材との接合状態を示す正面図。
【図５】実施の形態に係る金属長尺材の引出状態を示す正面図。
【図６】実施の形態に係る金属長尺材と他方の金属部材との重ね合わせ状態及び接合状態を示す正面図。
【図７】実施の形態に係る金属長尺材の切断状態を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書における「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」の方向は、超音波振動金属接合装置を図１のように正面から見た場合に特定される方向である。
【０００９】
図１を参照し、実施の形態に係る超音波振動金属接合装置について説明する。先ず、構造について説明すると、超音波振動金属接合装置は、金属長尺材６を複数個の金属部材８；９に掛け渡して超音波振動で接合する装置であり、装置本体１に搭載機構２と加重機構３と送出機構４とリール保持部５が設けられ、リール保持部５には一方の材料としての金属長尺材６の巻き付けられたリール７が装着され、リール７から引き出された金属長尺材６が送出機構４に通され、搭載機構２には他方の材料としての複数個の金属部材８；９を有する材料基部１０が装着される一方、加重機構３には共振器１１が設けられる。共振器１１には、振動子１２とツール１３とが設けられる。実施の形態では、金属長尺材６が左側からツール１３の側に供給される場合を例示したので、一方の金属部材８は他方の金属部材９よりも右側に配置されている。尚、金属長尺材６が右側からツール１３の側に供給される場合、金属長尺材６が前側からツール１３の側に供給される場合、金属長尺材６が後側からツール１３の側に供給される場合でも実施可能である。
【００１０】
次に、動作ついて説明すると、金属長尺材６の送出機構４から突出した端部と一方の金属部材８とが互いに重ね合わされてツール１３の真下に配置される。その後、加重機構３の下降運動によりツール１３が下降し、ツール１３と搭載機構２とが金属長尺材６の端部と一方の金属部材８とを重ね合わせて保持する。そして、振動子１２が超音波振動を発生し、その超音波振動が振動子１２から共振器１１を経由してツール１３に伝達され、金属長尺材６の端部と一方の金属部材８とが横方向に振動する超音波振動で接合される。この接合が完了すると、振動子１２が超音波振動の発生を停止し、加重機構３の上昇運動によりツール１３が上昇して上記金属長尺材６の端部と一方の金属部材８との保持を解除し、ツール１３が上昇限度位置に停止する。
【００１１】
次に、搭載機構２の横方向への移動と送出機構４の引き出し動作とにより金属長尺材６の引き出された部分の左側に位置する部分と他方の金属部材９とがツール１３の真下に配置される。その後、加重機構３が下降してツール１３と搭載機構２とで金属長尺材６の引き出された部分の左側に位置する部分と他方の金属部材９とを重ね合わせて保持する。そして、振動子１２が超音波振動を発生し、その超音波振動が振動子１２から共振器１１を経由してツール１３に伝達され、金属長尺材６の引き出された部分の左側に位置する部分と他方の金属部材９とが横方向に振動する超音波振動で接合される。この接合が完了すると、送出機構４が金属長尺材６を拘束すると共に上昇する。
【００１２】
上記送出機構４による金属長尺材６の上昇に伴い、金属長尺材６が他方の金属部材９に接合した部分よりも左側の位置で切断される。一方、振動子１２が超音波振動の発生を停止し、加重機構３がツール１３を上昇させて上記ツール１３による金属長尺材６の引き出された部分の左側に位置する部分と他方の金属部材９との保持を解除し、ツール１３が上昇限度位置に停止する。これにより、金属長尺材６の引き出された部分が送出機構４の側の金属長尺材６から切り離されかつ複数個の金属部材８；９に掛け渡されて接合された態様になる。尚、上記金属長尺材６の切断には、次の（１）乃至（４）が考えられる。（１）ツール１３で金属長尺材６を押え、振動子１２による超音波振動を停止し、送出機構４の上昇で金属長尺材６を引っ張って切る。（２）ツール１３で金属長尺材６を押え、振動子１２による超音波振動を継続し、送出機構４の上昇で金属長尺材６を引っ張って切る。（３）ツール１３で金属長尺材６を押えないで、送出機構４の上昇で金属長尺材６を引っ張って切る。（４）超音波振動金属接合装置に設け図外のカッターで金属長尺材６を切断する。
【００１３】
超音波振動金属接合装置の各構成部材について説明する。装置本体１は、建屋の床等の設置面１４の上に置かれる土台を構成する。搭載機構２は、台座１５を上部に備える。台座１５は、複数個の金属部材８；９の設けられた材料基部１０を台座１５の上面に定められた位置に保持して水平に設置するように造形されており、装置本体１に設置された図外のＸＹ駆動機構で左右方向と前後方向とに水平に移動する一方、ＸＹ駆動機構の水平方向に移動する出力部材と台座１５との間に設置された図外の回転機構で台座１５の上下方向に延びる中心を回転中心として水平方向に回転する構成である。
【００１４】
加重機構３は、昇降部材１６を図外の駆動源で上下方向に直線的に駆動する構成である。昇降部材１６は、搭載機構２による台座１５の移動の邪魔にならないように装置本体１の後縁部に立てられた躯体１７から前側へ水平に突出するように設けられる。昇降部材１６には、共振器１１を支持する図外のホルダーが設けられる。
【００１５】
共振器１１は、横方向としての左右方向に延びる直線的な棒状であり、振動子１２から伝達された超音波振動に共振して左右方向に振動し、左右方向に振動子１２から伝達された超音波振動の共振周波数の少なくとも１波長以上でありかつ半波長の整数倍の長さを有し、中央部及び左右の両端部に最大振動振幅点をそれぞれ有し、それらの最大振動振幅点の間に最小振動振幅点を少なくとも１つずつ有し、支持部１８を一体に備える。支持部１８は、共振器１１におけるツール１３の取り付けられた１つの最大振動振幅点から超音波振動の振動方向の両側に離れた２つの最小振動振幅点の存在する前後方向の外側面から前後方向に突出する。前後左右の４つの支持部１８のそれぞれが図外のホルダーで支持される。尚、共振器１１が横方向としての前後方向に延びる直線的な棒状である場合には、上記左右方向を前後方向と読み替えれば実施可能である。
【００１６】
ツール１３は、共振器１１に図外の無頭螺子のような固定具で交換可能に共振器１１に取り付けられ、共振器１１の１つの最大振動振幅点の存在する下方の外側面から下方に直線的に突出し、共振器１１から伝達された超音波振動に共振して左右方向に振動し、上下方向に共振器１１から伝達された振動周波数の少なくとも半波長の整数倍の長さを有すればよいが、実施の形態では上下方向に４波長の長さを有し、ツール１３の上端と下端とに最大振動振幅点を有する。尚、共振器１１が横方向としての前後方向に延びる直線的な棒状である場合には、ツール１３の振動方向は前後方向になる。
【００１７】
共振器１１の一端には、ブースター１９及び振動子１２が取り付けられる。ブースター１９は、超音波振動としての機械エネルギーを増幅するものであり、図外の無頭螺子のような固定具で共振器１１の一端としての右端に同軸状に交換可能に取り付けられた構成である。ブースター１９は設けられないこともある。その場合、振動子１２が図外の無頭螺子のような固定具で共振器１１の一端としての右端に同軸状に取り付けられる。振動子１２は、図外の超音波発生器から供給された電気エネルギーにより所定周波数の機械エネルギーである超音波振動を発生して出力するものであり、ブースター１９の一端としての右端に図外の無頭螺子のような固定具で同軸状に交換可能に取り付けられた構成である。
【００１８】
送出機構４は、加重機構３と干渉しないように、躯体１７から前側へ水平に突出し、ツール１３とリール７との間に設けられ、機構基盤２０を躯体１７に設けられた送出駆動源２１で上下方向に直線的に駆動する構成である。機構基盤２０には、リール側引出機構２２、反転ローラー２３、押えローラー２４、拘束機構２５、ツール側引出機構２６、ガイド２７が設けられる。
【００１９】
図１の超音波振動金属接合装置によれば、加重機構３と共振器１１と振動子１２とツール１３とからなる機構と、搭載機構２と台座１５とからなる機構と、送出機構４と、リール保持部５とが互いに独立して設けられているので、リール７から金属長尺材６を引き出したり弧状にしたりする構造を簡素化できる。
【００２０】
図２を参照し、送出機構４の各構成部材について説明する。リール側引出機構２２は、動滑車のように機構基盤２０に昇降可能に設けられた引出ローラー３１を機構基盤２０に設けられたエアーシリンダーにより構成された引出駆動源３２で上下方向に直線的に昇降する構成である。図２では、実線で示した引出ローラー３１が上昇限度位置に停止した態様であり、仮想線で示した引出ローラー３１が下降限度位置に停止した態様である。反転ローラー２３は、定滑車のように機構基盤２０に設けられる。押えローラー２４は、反転ローラー２３よりも下部に位置して定滑車のように機構基盤２０に設けられる。拘束機構２５は、ストッパー３３を機構基盤２０に設けられた拘束駆動源３４で上下方向に直線的に昇降する構成である。
【００２１】
ツール側引出機構２６は、モーター３５とドライブローラー３６とアイドルローラー３７とを備える。モーター３５は、機構基盤２０に設けられる。ドライブローラー３６及びアイドルローラー３７は、機構基盤２０に取り付けられた誘導基盤３８の機構基盤２０からツール１３の側に延びる一端部に設けられる。ドライブローラー３６はモーター３５の出力軸に図外の動力伝達部材で連結される。アイドルローラー３７は図外のばね機構によりドライブローラー３６の側に押されており、アイドルローラー３７の外周面の一部がドライブローラー３６の外周面の一部に接触している。
【００２２】
そして、モーター３５が駆動すると、ドライブローラー３６とアイドルローラー３７とが金属長尺材６を上方から下方に引き出すよう動作する。ガイド２７は、誘導基盤３８に設けられ、ドライブローラー３６及びアイドルローラー３７よりも下部からツール１３の側に斜め下方に延びる造形になっている。ガイド２７の内部には、通路３９がドライブローラー３６とアイドルローラー３７との間から下方に引き出された金属長尺材６を導入して下方に導出する造形に設けられる。
【００２３】
送出機構４の動作について説明すると、先ず、人の操作により、リール７から引き出された金属長尺材６の端部が上昇限度位置に停止した実線で示す引出ローラー３１の下に掛け渡されてから反転ローラー２３の上に掛け渡されて更に押えローラー２４の下に掛け渡されてストッパー３３の下を通過してツール側引出機構２６のドライブローラー３６とアイドルローラー３７との間に挟み込まれる。
【００２４】
次に、ツール側引出機構２６による引き出しに先駆けて、ストッパー３３が拘束駆動源３４により下降して金属長尺材６を誘導基盤３８の側に押し付けて拘束した状態において、引出駆動源３２により実線で示す引出ローラー３１が下降して仮想線で示すように下降限度位置に停止することにより、金属長尺材６がリール７から引き出される。その後、引出駆動源３２により仮想線で示す引出ローラー３１が上昇して実線で示すように上昇限度位置に停止することにより、引出ローラー３１が金属長尺材６から上方に離れ、金属長尺材６のリール７と反転ローラー２３との間における部分が下方に凸状となる弧状に弛む。
【００２５】
つまり、ツール側引出機構２６による引き出しに先駆けて、金属長尺材６の一部がストッパー３３で拘束された状態において、引出ローラー３１が実線で示すように上昇限度位置と仮想線で示すように下降限度位置との間を１回だけ往復運動することより、引出ローラー３１が金属長尺材６から上方に離れ、金属長尺材６のリール７と反転ローラー２３との間における部分が下方に凸状となる弧状に弛んだ造形となる。
【００２６】
引き続き、ストッパー３３による金属長尺材６の拘束が解除された後、ツール側引出機構２６のモーター３５が駆動されるのに伴い、金属長尺材６の端部がドライブローラー３６とアイドルローラー３７との間からガイド２７の通路３９に挿入されてガイド２７の下部に引き出される。この金属長尺材６の端部がガイド２７から下方に引き出される場合、通路３９の下部の形状により、金属長尺材６の端部が通路３９の下部の開口から右方向に突出した造形になる。このように金属長尺材６の端部が通路３９の下部の開口から横方向に突出した造形になってツール１３の真下に到達すると、上記モーター３５の駆動が停止し、ツール側引出機構２６による金属長尺材６の引き出しが停止する。
【００２７】
尚、ツール側引出機構２６による金属長尺材６の引き出しに先駆けて、拘束機構２５による金属長尺材６に対する拘束とツール側引出機構２６による金属長尺材６に対する引き出しとを行うことなく、金属長尺材６のリール７と反転ローラー２３との間における部分を引出ローラー３１から離れて下方に凸状となる弧状に弛めることなく、ツール側引出機構２６がリール７から金属長尺材６を引き出した場合は、ツール側引出機構２６に出力の大きなモーターが必要になる。
【００２８】
これに対し、段落００２３に記載されたように、ツール側引出機構２６による金属長尺材６の引き出しに先駆けて、拘束機構２５による金属長尺材６に対する拘束とツール側引出機構２６による金属長尺材６に対する引き出しとを行なって、金属長尺材６のリール７と反転ローラー２３との間における部分を引出ローラー３１から離れて下方に凸状となる弧状に弛めることにより、その後におけるツール側引出機構２６による金属長尺材６の引き出しが出力の小さいモーター３５でも的確に行なえる。
【００２９】
図２における送出機構４は、機構基盤２０と、機構基盤２０を上下方向に直線的に駆動する送出駆動源２１と、機構基盤２０に設けられたリール側引出機構２２と、機構基盤２０に設けられたツール側引出機構２６と、リール側引出機構２２とツール側引出機構２６との間で機構基盤２０に設けられた拘束機構２５と、ツール側引出機構２６の下方で機構基盤２０に設けられたガイド２７とを備えて、リール７から引き出された金属長尺材６がリール側引出機構２２から拘束機構２５を経由してツール側引出機構２６に掛け渡され、拘束機構２５が金属長尺材６を拘束し、リール側引出機構２２が昇降してリール７から金属長尺材６を引き出してその引き出された金属長尺材６から離れ、更に、拘束機構２５による金属長尺材６の拘束が解除された状態において、ツール側引出機構２６が金属長尺材６を引き出してガイド２７の通路を経由してガイド２７の下方からツール１３の真下に導出する一方、送出駆動源２１が機構基盤２０を下降して、上記ツール１３の真下に導出された金属長尺材６が台座１５に搭載されたツール１３の真下に配置された金属部材８又は金属部材９の上に重ね合わされるように構成されているので、ツール側引出機構２６による引き出しに先駆けてリール側引出機構２２がリール７から金属長尺材６をあらかじめ引き出して置き、ツール側引出機構２６が上記あらかじめ引き出されている金属長尺材６をガイド２７の側に引き出すことできる。
【００３０】
又、図２におけるリール側引出機構２２が引出ローラー３１と引出駆動源３２とを備え、引出駆動源３２が機構基盤２０に設けられたエアーシリンダーにより構成されているので、リール側引出機構２２を簡素化できる。
【００３１】
図２乃至図４を参照し、超音波振動金属接合装置の動作について、金属長尺材６が左側からツール１３の真下に供給される場合を例示して、詳述する。先ず、図２に示すように、送出機構４の機構基盤２０が上昇限度位置に停止していると共に、金属長尺材６の端部４１がガイド２７から横方向に突出してツール１３の真下に到達しており、この金属長尺材６の端部４１の真下には一方の金属部材８が離れて配置されている一方、引出ローラー３１が金属長尺材６から上方に離れ、金属長尺材６のリール７と反転ローラー２３との間における部分４２が下方に凸状となる弧状に弛んでいる。
【００３２】
次に、送出機構４の機構基盤２０が上昇限度位置から下降して下降限度位置に停止すると、図３に示すように、金属長尺材６の端部４１が一方の金属部材８の上に重ね合わされる。機構基盤２０の上昇限度位置と下降限度位置とへの移動距離は、上記引出ローラー３１が金属長尺材６から上方に離れ、金属長尺材６のリール７と反転ローラー２３との間における部分４２が下方に凸状となる弧状に弛んだ造形に悪影響を与えることのないように、引出ローラー３１の上昇限度位置と下降限度位置とへの移動距離よりも小さくなっている。このように機構基盤２０の上昇限度位置と下降限度位置とへの移動距離が引出ローラー３１の上昇限度位置と下降限度位置とへの移動距離よりも小さくなっていることにより、金属長尺材６の引き出しを出力の小さいモーター３５でも的確に行なうことができる。
【００３３】
その後、図４に示すように、ツール１３が下降し、ツール１３と台座１５とが金属長尺材６の端部４１と一方の金属部材８とを重ね合わせて保持した状態において、ツール１３が振動子１２からブースター１９及び共振器１１を経由して伝達された超音波振動により横方向に振動して金属長尺材６の端部４１と一方の金属部材８とを互いに接合する。このとき、ツール１３の先端が金属長尺材６の端部４１を押し潰すのに伴って、金属長尺材６のツール１３とガイド２７との間に存在する部分４３がツール１３からガイド２７の方向に行くに従って徐々に上り勾配となるように傾斜する。
【００３４】
そして、上記金属長尺材６の端部４１と一方の金属部材８との接合が完了すると、振動子１２による超音波振動を停止し、ツール１３が上昇して上記金属長尺材６の端部４１と一方の金属部材８との保持を解除する（図３参照）。ツール１３が金属長尺材６から離れた直後に、ツール１３の上昇を停止すれば、作業時間が短縮できる。
【００３５】
次に、図５に示すように、搭載機構２の右方向への移動と送出機構４の引き出し動作と送出機構４の下降限度位置から上昇限度位置への上昇とにより金属長尺材６の引き出された部分４４の左側に位置する部分４５と他方の金属部材９とがツール１３の真下に配置される。このとき、送出機構４の引き出し距離が搭載機構２の右方向への移動距離よりも多く設定されていることと、段落００３０に記載した金属長尺材６のツール１３とガイド２７との間に存在する部分４３が上り勾配となって傾斜したこととにより、金属長尺材６の引き出された部分４４が上方に凸状となる弧状に造形される。又、送出機構４の引き出し動作に伴って、金属長尺材６のリール７と反転ローラー２３との間における部分４２の弛み量が減少して、当該部分４２が上昇限度位置に停止している引出ローラー３１の側に移動する。
【００３６】
そして、送出機構４の機構基盤２０が下降して下降限度位置に停止することにより、図６に示すように、金属長尺材６の弧状になった部分４４より左側に位置する部分４５が他方の金属部材９の上に重ね合わされた後、ツール１３が加重機構３で下降されて、ツール１３と台座１５とが金属長尺材６の部分４５と他方の金属部材９とを重ね合わせて保持した状態において、ツール１３が振動子１２から共振器１１を経由して伝達された超音波振動により横方向に振動して金属長尺材６の部分４５と他方の金属部材９とを接合する。このとき、ツール１３の先端が金属長尺材６の部分４５を押し潰すので、金属長尺材６のツール１３とガイド２７との間に存在する部分４３がツール１３からガイド２７の方向に行くに従って徐々に上り勾配となる傾斜する。
【００３７】
そして、上記金属長尺材６の部分４５と他方の金属部材９との接合が完了すると、図７に示すように、ストッパー３３が金属長尺材６の一部を拘束した後に、送出機構４が上昇して上昇限度位置に停止する。この上昇する過程において、金属長尺材６が他方の金属部材９よりも外側の位置で切断され、振動子１２による超音波振動が停止し、ツール１３が加重機構３で上昇されて上記金属長尺材６の部分４５と他方の金属部材９との保持を解除する。これにより、金属長尺材６の端部４１と部分４５とが複数個の金属部材８；９に別々に接合され、金属長尺材６が部分４５よりも左側の位置で切断され、金属長尺材６の弧状になった部分４４が複数個の金属部材８；９に掛け渡された状態になる。
【００３８】
又、金属長尺材６の一部がストッパー３３で拘束された状態において、実線で示す引出ローラー３１が上昇限度位置から下降して仮想線で示すように下降限度位置に停止することにより、金属長尺材６が仮想線で示すようにリール７から再び引き出される。その後、仮想線で示す引出ローラー３１が上昇して実線で示すように上昇限度位置に停止することにより、実線で示す引出ローラー３１が金属長尺材６から上方に離れ、仮想線で示す金属長尺材６のリール７と反転ローラー２３との間における部分４２が下方に凸状となる弧状に弛む。更に、ストッパー３３による金属長尺材６の拘束が解除された後、ツール側引出機構２６による金属長尺材６の引き出しが行なわれて、金属長尺材６の端部４１がガイド２７から横方向に突出してツール１３の真下に到達し、図２の動作初期の状態になる。
【符号の説明】
【００３９】
１は装置本体、２は搭載機構、３は加重機構、４は送出機構、５はリール保持部、６は金属長尺材、７はリール、８；９は金属部材、１０は材料基部、１１は共振器、１２は振動子、１３はツール、１４は設置面、１５は台座、１６は昇降部材、１７は躯体、１８は支持部、１９はブースター、２０は機構基盤、２１は送出駆動源、２２はリール側引出機構、２３は反転ローラー、２４は押えローラー、２５は拘束機構、２６はツール側引出機構、２７はガイド、２８乃至３０は欠番、３１は引出ローラー、３２は引出駆動源、３３はストッパー、３４は拘束駆動源、３５はモーター、３６はドライブローラー、３７はアイドルローラー、３８は誘導基盤、３９は通路、４０は欠番、４１は端部、４２乃至４５は部分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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