CN117840534A - 钎焊装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钎焊装置，具备外形尺寸得到抑制且不易妨碍钎焊装置的移动的喷出喷嘴。本发明的钎焊装置在行进方向上移动，并在规定位置将钎料熔融而将工件接合，具有：钎焊用激光照射装置，其通过设置在比聚光透镜更靠前端侧的保护玻璃，照射用于在规定位置熔融钎料的钎焊用激光；第一气体喷出喷嘴，设置于钎焊用激光照射装置，配置在比保护玻璃更靠钎料侧，至少向横穿激光的方向产生气流；及，第二气体喷出喷嘴，配置在比第一气体喷出喷嘴更靠钎料侧且在激光的侧方，朝向横穿激光的方向配置；并且，第二气体喷出喷嘴在前端出口侧具有在横穿激光的方向上宽度较宽的流道及从流道的前端部朝向喷嘴的前端部形成的狭缝。

Description

钎焊装置

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的制造等的钎焊装置。尤其，涉及一种用于激光钎接加工的钎焊装置。

背景技术

作为钎焊装置所具备的保护玻璃的污染对策，例如在专利文献1中揭示了如下内容：将向保护玻璃的下部高速地喷出空气而吹飞飞溅物的横向气流(第一气流产生装置)设定在小孔内，进而在待加工物侧设置第二气流产生手段。

[先前技术文献]

(专利文献)

专利文献1：日本特开2007-216290号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

在专利文献1所记载的技术中，第二气流产生手段设置于基座部。基座部具有大致圆筒形状，所述圆筒形状具有缺口部。另外，基座部的圆筒部分的内表面以包围激光的行进路径的方式配置。因此，基座部的外形尺寸容易增大，存在基座部成为使钎接装置等钎焊装置移动时的干扰物的问题。

因此，本发明的课题在于提供一种钎焊装置，具备外形尺寸得到抑制且不易妨碍钎焊装置的移动的喷出喷嘴。

[解决问题的技术手段]

本发明的钎焊装置在行进方向上移动时，在规定位置将钎料熔融而将工件接合，具有：钎焊用激光照射装置，通过设置在比聚光透镜更靠前端侧的保护玻璃，照射用于在前述规定位置熔融前述钎料的钎焊用激光；第一气体喷出喷嘴，设置于前述钎焊用激光照射装置，配置在比前述保护玻璃更靠前述钎料侧，至少向横穿前述激光的方向产生气流；及，第二气体喷出喷嘴，配置在比前述第一气体喷出喷嘴更靠前述钎料侧且在前述激光的侧方，朝向横穿前述激光的方向配置；并且，前述第二气体喷出喷嘴在前端出口侧具有在横穿前述激光的方向上宽度较宽的流道和从前述流道的前端部朝向喷嘴的前端部形成的狭缝。

根据这样的钎焊装置，能够提供一种钎焊装置，具备外形尺寸得到抑制且不易妨碍钎焊装置的移动的喷出喷嘴。另外，根据这样的钎焊装置，与狭缝越过流道的前端部而形成至流道的内侧的情况相比，借由从流道的前端部形成狭缝，能够抑制气体向狭缝移动时气体向横向逸出，因此能够向直线方向输送更多的风。

另外，本发明的钎焊装置中，前述喷嘴的前端部形成为圆弧形状。

根据这样的钎焊装置，能够增大来自第二气体喷出喷嘴的风的宽度方向的扩散。

本发明的钎焊装置具有设置在前述流道与前述狭缝之间的连接部上的倒角部。

根据这样的钎焊装置，关于来自第二气体喷出喷嘴的风的宽度方向的扩散，能够增加中央部的空气量。

另外，本发明的喷嘴装置具备：气体喷出喷嘴，安装于钎焊装置；及，检具，用于对前述气体喷出喷嘴进行定位，其中，前述气体喷出喷嘴具有侧面、底面及端面，前述检具具有与前述侧面抵接而进行侧方的定位的侧方基准面、与前述底面抵接而进行下侧的定位的下侧基准面、及与前述端面抵接而进行端侧的定位的端侧基准面，在前述气体喷出喷嘴的定位结束后，前述检具能够从前述气体喷出喷嘴卸下。

根据这样的喷嘴装置，能够提供一种喷嘴装置，能够容易且正确地对气体喷出喷嘴进行定位，并且不会成为钎焊的障碍。

(发明的效果)

根据本发明，能够提供一种钎焊装置，具备外形尺寸得到抑制且不易妨碍钎焊装置的移动的喷出喷嘴。

附图说明

图1是绘示本实施方式的钎焊装置的激光照射口附近的图。

图2是图1的一部分的剖视图。

图3是第二气体喷出喷嘴的立体图。

图4是绘示喷嘴的形状及空气的扩散方式的图，图4A绘示本实施方式的第二气体喷出喷嘴，图4B绘示现有的喷嘴。

图5是绘示喷嘴的形状及空气的扩散方式的图，图5A至图5C都是绘示本发明的第二气体喷出喷嘴的其他例子的图。

图6是绘示本实施方式的钎焊用激光照射装置及第二气体喷出喷嘴的概要的图。

图7是绘示本实施方式的钎焊用激光照射装置及第二气体喷出喷嘴的概要的图，图7A绘示拆卸了检具的状态，图7B绘示安装了检具的状态。

图8是绘示使用检具的第二气体喷出喷嘴的定位的情形的图，图8A绘示第二气体喷出喷嘴的侧面的定位的情形，图8B绘示第二气体喷出喷嘴的底面的定位的情形，图8C绘示第二气体喷出喷嘴的端面的定位的情形。

图9是用于说明第二气体喷出喷嘴的位置调整机构的钎焊用激光照射装置的立体图。

具体实施方式

(激光照射口的附近)

基于附图对本发明的钎焊装置1的实施方式进行说明。图1是绘示本实施方式的钎焊装置1所具备的钎焊用激光照射装置20的激光照射口22附近的图。钎焊用激光照射装置20从激光照射口22向钎料3的前端照射钎焊用激光5。将钎焊用激光5的光轴表示为激光光轴6。激光光轴6与钎料3在未图示的工件上相交。钎料3在工件上的预定位置被钎焊用激光熔融。然后，钎焊装置1一边以图1中箭头D1所示的方向为行进方向进行移动，一边依次在规定位置熔融钎料而接合工件。

(气体喷出喷嘴)

在钎焊用激光照射装置20中，在激光照射口22的附近具备两个气体喷出喷嘴。一个是第一气体喷出喷嘴40，另一个是第二气体喷出喷嘴50。第一气体喷出喷嘴40设置在钎焊用激光照射装置20的激光照射口22的内部。另一方面，第二气体喷出喷嘴50与钎焊用激光照射装置20分体。第二气体喷出喷嘴50经由臂80配置在钎焊用激光照射装置20的外侧附近。

(第一气体喷出喷嘴)

首先，对第一气体喷出喷嘴40进行说明。图2是图1的区域R1中的钎焊用激光照射装置20的剖视图。详细而言，是图1所示的钎焊用激光照射装置20的与纸面平行的面的剖视图。

在钎焊用激光照射装置20中设置有聚光透镜7及保护玻璃9。保护玻璃9设置在比聚光透镜7更靠钎焊用激光照射装置20的前端侧。换言之，保护玻璃9配置在比聚光透镜7更靠钎料3的一侧。因此，钎焊用激光5首先由聚光透镜7聚光。而且，聚光后的钎焊用激光6经由保护玻璃9照射到钎料3。

第一气体喷出喷嘴40配置在该钎焊用激光6从钎焊用激光照射装置20射出的激光照射口22的侧方。另外，第一气体喷出喷嘴40配置在比保护玻璃9更靠近钎料3的一侧。而且，如图2的箭头D3所示，第一气体喷出喷嘴40产生从激光照射口22朝向横穿激光的方向的气流。另外，第一气体喷出喷嘴40可以是以产生回旋流的方式配置，并且产生横穿激光的方向的气流的同时，如图2的箭头D2所示，产生从激光激光照射口22朝向钎料3的气流。

(第二气体喷出喷嘴)

接着，对第二气体喷出喷嘴50进行说明。第二气体喷出喷嘴50配置在比第一气体喷出喷嘴40更靠钎料3的一侧。另外，第二气体喷出喷嘴50配置在钎焊用激光5的侧方。如图2的箭头D3所示，第二气体喷出喷嘴50以向横穿钎焊用激光5的方向喷出气体的方式配置。

(狭缝)

基于图3，对第二气体喷出喷嘴50进行详细说明。图3是第二气体喷出喷嘴50的立体图。第二气体喷出喷嘴50具有与前端出口侧(图3的箭头E所示的一侧)连通的流道52。流道52在横穿钎焊用激光的方向(图3所示的箭头D2)上具有宽度较宽的形状。进一步地，第二气体喷出喷嘴50具有从流道52的前端部54朝向第二气体喷出喷嘴50的前端部60形成的狭缝56。

(前端部的形状)

另外，第二气体喷出喷嘴50的前端部60形成为圆弧形状。

(空气的喷出)

接着，对第二气体喷出喷嘴50的形状和由其形状的不同引起的空气的扩散方式的不同进行说明。图4A和图4B及图5A至图5C是绘示第二气体喷出喷嘴50的形状、及来自第二气体喷出喷嘴50的空气的扩散方式的图。详细而言，在图4及图5的各图中，左侧的图绘示图3的I-I线剖视图。另一方面，在图4及图5的各图中，右侧的图绘示从喷嘴的前端部60离开的位置处的空气的强度的分布。横轴及纵轴的数值表示距离(mm)。另外，空气的强度例如可以用推拉力计、风速计或风压计等测定。

(空气的扩散)

另外，在图4及图5的各图中，A1及A2表示如下。即，A1表示喷嘴的前端部60附近的空气的扩散。从喷嘴的前端部60喷出的空气一边扩散一边移动。箭头A2表示其扩散方式的概要。

(X方向)

喷出的空气随着远离喷嘴的前端部60而减弱。在此，远离是指在图4及图5的各图中的右侧的图中沿X方向行进。

(Y方向)

另外，空气随着远离中央即喷嘴的中心线而减弱。喷嘴的中心线用线70表示。在此，远离是指在图4及图5的各图中的右侧的图中，沿Y(+)方向或Y(-)方向行进。

(图4A的喷嘴形状)

在图4A所示的第二气体喷出喷嘴50的喷嘴形状中，如圆圈R2所示，从流道52的前端部54朝向喷嘴的前端部60形成有狭缝56。从流道52的前端部54向流道52的内侧的方向未形成狭缝56。换言之，第二气体喷出喷嘴50的内部空间与狭缝56不重叠。由此，能够抑制空气的横向泄漏。与现有的喷嘴形状比较进行说明。

(图4B的喷嘴形状)

图4B是绘示现有的喷嘴501及来自喷嘴501的空气的扩散的图。在现有的喷嘴501中，如圆圈R5所示，从自流道52的前端部54进入流道52的方向的位置朝向喷嘴的前端部60形成有狭缝56。换言之，喷嘴501的内部空间与狭缝56重叠。

如图4B的A1所示，在现有的喷嘴501中，前端部60附近的空气的扩散较大。特别是横向的空气的扩散较大。这样，在狭缝56以与喷嘴501的内部空间重叠的方式配置的情况下，喷出的空气容易向正横向泄漏。这是因为，当空气从流道52向狭缝56移动时，碰到狭缝56的端壁，从而向横向逸出。

与此相对，在图4A所示的本实施方式的第二喷出喷嘴50中，表示空气的扩散的A1相对于流道52在横向上没有较大地扩散。这是因为，流道52的前端部54与狭缝56的端部一致。在该结构中，流过流道52的空气能够以大致原来的方向在狭缝56中前进。

另外，A1所示的喷嘴的前端部60附近的空气的扩散方式对远离喷嘴的前端部60的位置处的空气的强度的分布产生影响。在图4B所示的现有的喷嘴501中，如圆圈R6及圆圈R8所示，从中心线70向Y(+)方向及Y(-)方向离开的位置也存在某种程度的强度的空气。

另一方面，如圆圈R7所示，在中心线70附近，并且在距离喷嘴的前端部60不太远的位置，空气的强度减弱。如圆圈R9所示，即使在中心线70附近，且在远离喷嘴的前端部60的位置，空气的强度也变得非常弱。

这是因为，在现有的喷嘴501中，在喷嘴的前端部60附近的空气的横向扩散较大。

与此相对，在图4A所示的本实施方式的第二喷出喷嘴50中，抑制了空气相对于Y(+)方向及Y(-)方向的扩散。另外，在中心线70附近，除了用圆圈R3表示的距喷嘴的前端部60较近的位置以外，在用圆圈R4表示的距喷嘴的前端部60较远的较近位置也能够得到空气的强度。

(图5的喷嘴形状)

图5A至图5C所示的第二气体喷出喷嘴50的喷嘴形状与图4A所示的第二气体喷出喷嘴50相比，喷嘴的前端部60的形状不同。在图4A所示的第二气体喷出喷嘴50中，喷嘴的前端部60形成为直线状。与此相对，在图5A至图5C所示的第二气体喷出喷嘴50中，喷嘴的前端部60形成为圆弧形状。使喷嘴的前端部60的形状为圆弧形状，由此能够在保持中心线70附近的空气的强度的同时，增大空气的宽度方向的扩散。在此，宽度方向是指图5所示的Y(+)方向及Y(-)方向。以下，依次进行说明。

(图5A及图5B的喷嘴形状)

如图5A的圆圈R10及图5B的圆圈R13所示，在图5A所示的第二气体喷出喷嘴50及图5B所示的第二气体喷出喷嘴50中，前端部60的形状为圆弧形状。在图5A所示的第二气体喷出喷嘴50和图5B所示的第二气体喷出喷嘴50中，圆弧的曲率不同。图5B所示的第二气体喷出喷嘴50的前端部60的曲率比图5A所示的第二气体喷出喷嘴50的前端部60的曲率大。

从图5A所示的第二气体喷出喷嘴50及图5B所示的第二气体喷出喷嘴50喷出的空气与从图4A所示的第二气体喷出喷嘴50喷出的空气相比，宽度方向的扩散更大。这是因为，在图5A所示的第二气体喷出喷嘴50和图5B所示的第二气体喷出喷嘴50中，前端部60的形状为圆弧形状。

另外，从图5A所示的第二气体喷出喷嘴50喷出的空气与从图5B所示的第二气体喷出喷嘴50喷出的空气相比，宽度方向的扩散更大。这是因为，图5B所示的第二气体喷出喷嘴50的前端部60的曲率比图5A所示的第二气体喷出喷嘴50的前端部60的曲率大。

(图5A的喷嘴形状)

在图5A所示的第二气体喷出喷嘴50中，在中心线70的附近，在距离喷嘴的前端部60较近的位置，能够得到空气的强度(圆圈R12)。但是，在距离喷嘴的前端部60较远的较近位置，空气的强度较弱(圆圈R11)。

(图5B的喷嘴形状)

与此相对，在图5B所示的第二气体喷出喷嘴50中，如圆圈R14和圆圈R16所示，在宽度方向上远离中心线70的位置，空气的强度稍弱。但是，在中心线70附近，除了距离喷嘴的前端部60近的位置(圆圈R17)之外，在距离喷嘴的前端部60较远的较近位置(圆圈R15)也能够得到空气的强度。

(图5C的喷嘴形状)

接着，对图5C所示的第二气体喷出喷嘴50进行说明。图5C所示的第二气体喷出喷嘴50与图5A所示的第二气体喷出喷嘴50及图5B所示的第二气体喷出喷嘴50相比，流道52与狭缝56之间的连接部62的形态不同。在图5A所示的第二气体喷出喷嘴50和图5B所示的第二气体喷出喷嘴50中，连接部62是一条直线。与此相对，在图5C所示的第二气体喷出喷嘴50中，在连接部62形成有倒角部64。倒角部64是指流道52的前端部54中宽度方向的两端部被切除的部分。

在图5C所示的第二气体喷出喷嘴50中，在连接部62形成有倒角部64。因此，既能维持中心线70附近的空气的强度，又能使空气在宽度方向上扩散。即，在图5C所示的第二气体喷出喷嘴50中，如圆圈R19所示，能够维持中心线70附近的空气的强度。除此之外，能够增强图5B中圆圈R14及圆圈R16所示的宽度方向的位置处的空气。如上前述，在图5C所示的第二气体喷出喷嘴50中，仅借由改变图5B所示的第二气体喷出喷嘴50的内部形状，就能够进一步使空气扩散。

接着，对第二气体喷出喷嘴50的定位进行说明。如前所述，第二气体喷出喷嘴50与钎焊用激光照射装置20分体。而且，第二气体喷出喷嘴50经由臂80安装在钎焊用激光照射装置20的外部。为了使空气从第二气体喷出喷嘴50向规定的方向喷出，优选将第二气体喷出喷嘴50朝向规定的方向正确地配置在规定的位置。

图6是绘示本实施方式的钎焊用激光照射装置20及第二气体喷出喷嘴50的概要的图。第二气体喷出喷嘴50经由多个臂80安装于钎焊用激光照射装置20。利用螺钉82进行臂80与钎焊用激光照射装置20的安装及臂80与臂80之间的连接。另外，使用基准销84及基准孔85将臂80定位到钎焊用激光照射装置20。基准销84设置于钎焊用激光照射装置20。基准孔85设置于臂80。将基准销84***基准孔85，由此将臂80定位到钎焊用激光照射装置20。

另外，在安装于钎焊用激光照射装置20的臂80与安装有第二气体喷出喷嘴50的臂80之间夹设有多个臂80。这些臂80彼此也由螺钉82固定。用XYZ的正交坐标表示第二气体喷出喷嘴50的位置。在该情况下，第二气体喷出喷嘴50在X方向即方向DX、Y方向即方向DY及Z方向即方向DZ上的位置由在对应的方向上连接的臂80彼此的连接部位进行。以下，具体进行说明。

基于图7，对第二气体喷出喷嘴50的定位的概要进行说明。图7是绘示钎焊用激光照射装置20及第二气体喷出喷嘴50的概要的图。图7A绘示拆卸了检具90的状态，图7B绘示安装了检具90的状态。

(检具)

检具90是指用于定位第二气体喷出喷嘴50的夹具。检具90在定位第二气体喷出喷嘴50时安装于钎焊用激光照射装置20。图7B表示该状态。另外，将第二气体喷出喷嘴50和检具90合称为喷嘴装置。

在第二气体喷出喷嘴50的定位结束后，从钎焊用激光照射装置20卸下检具90。由钎焊装置1进行的钎焊是在将检具90从钎焊用激光照射装置20拆下的状态下进行的。图7A表示该状态。

(第二气体喷出喷嘴的定位的概要)

对第二气体喷出喷嘴50的定位的概要进行说明。图7所示的点P1表示从第二气体喷出喷嘴50喷出的空气的目标位置P1。第二气体喷出喷嘴50的定位以从第二气体喷出喷嘴50喷出的空气主要到达目标位置P1的方式进行。即，以从第二气体喷出喷嘴50喷出的空气的中心线70朝向目标位置P1的方式，换言之，以喷出的目标方向与空气的中心线70一致的方式进行。

定位按照下面的(1)至(5)的顺序进行。(1)将第二气体喷出喷嘴50临时固定于托架26，所述覆盖层26安装于钎焊用激光照射装置20的头本体24。在该阶段，第二气体喷出喷嘴50相对于目标位置P1偏移。

(2)接着，在头主体24安装检具90。此时，将设置于检具90的基准孔92嵌入设置于头主体24的基准销25。由此，能够将检具90安装在头主体24的正确位置。

(3)接着，调整覆盖层26的调整部位(未图示)，使第二气体喷出喷嘴50的侧面31、底面32及端面33与检具90的基准面接触。具体而言，调整部位是以托架的螺栓82的安装位置为基准沿调整方向设置的长孔。即，基于三个面决定位置。

(4)将检具90从头主体24卸下。

(5)在目标位置P1，使用推拉力计等测定空气的推力，确认是否输出既定的推力。

基于图8，对使用了检具90的第二气体喷出喷嘴50的定位进行具体说明。图8A至图8C是表示使用检具90的第二气体喷出喷嘴50的定位的情形的图。图8A绘示第二气体喷出喷嘴50的侧面的定位情形，图8B绘示第二气体喷出喷嘴50的底面的定位情形，图8C绘示第二气体喷出喷嘴50的端面的定位情形。

在先前说明的定位的顺序的(3)中，首先如图8A所示，使第二气体喷出喷嘴50的侧面31与检具90的侧方的基准面94在侧面触点P2抵接。由此，进行第二气体喷出喷嘴50的侧面31的定位。

接着，如图8B所示，使第二气体喷出喷嘴50的底面32与检具90下侧的基准面95在底面触点P3抵接。由此，进行第二气体喷出喷嘴50的底面32(下表面)的定位。

最后，如图8C所示，使第二气体喷出喷嘴50的端面33与检具90的端侧(前端侧)的基准面96在端面触点P4抵接。由此，进行第二气体喷出喷嘴50的端面33(前端)的定位。如上前述，使用三个面的第二气体喷出喷嘴50的定位完成。

基于图9，对第二气体喷出喷嘴50的位置的调整方法进行说明。图9是用于说明第二气体喷出喷嘴的位置调整机构的钎焊用激光照射装置的立体图。位置调整机构88将第二气体喷出喷嘴50的位置调整到如前所述的确定的位置，并将第二气体喷出喷嘴50固定于该位置。

如上前述，第二气体喷出喷嘴50经由多个臂80固定于钎焊用激光照射装置20。另外，臂80经由垫片86固定于其他部件。在此，位置调整机构88包括这些臂80及垫片86。另外，位置调整机构88也可以构成先前说明的托架的一部分。位置的调整可以分为XYZ的三个方向进行。图9的901表示关于X方向DX的X方向位置调整机构88x，902及903表示关于Y方向DY的Y方向位置调整机构88y及关于Z方向DX的Z方向位置调整机构88z。

在X方向位置调整机构88x的固定有臂80的部分具备X方向垫片86X。同样地，在Y方向位置调整机构88y的固定有臂80的部分具备Y方向垫片86y。另外，在Z方向位置调整机构88z中的固定有臂80的部分具备Z方向垫片86z。适当地调整这些各垫片86，由此能够进行第二气体喷出喷嘴在XYZ的三个方向上的位置调整及固定。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，可以进行各种变更和变形。另外，也可以将前述内容进行适当组合及适当替换。

附图标记

1 钎焊装置

3 钎料

5 钎焊用激光

6 激光光轴

7 聚光透镜

9 保护玻璃

20 钎焊用激光照射装置

22 激光照射口

24 头主体

25 基准销

26 覆盖层

31 侧面

32 底面

33 端面

40 第一气体喷出喷嘴

50 第二气体喷出喷嘴

52 流道

54 流道的前端部

56 狭缝

60 喷嘴的前端部

62 流道与狭缝之间的连接部

64 倒角部

70 喷出目标方向

D1 行进方向

A1 狭缝附近的气体的流动

A2 前端出口侧的气体的流动

P1 目标位置

P2 侧面触点

P3 底面触点

P4 端面触点

Claims (4)

1.一种钎焊装置，在行进方向上移动时，在规定位置将钎料熔融而将工件接合，所述钎焊装置的特征在于，具有：

钎焊用激光照射装置，通过设置在比聚光透镜更靠前端侧的保护玻璃，照射用于在前述规定位置熔融前述钎料的钎焊用激光；

第一气体喷出喷嘴，设置于前述钎焊用激光照射装置，配置在比前述保护玻璃更靠前述钎料侧，至少向横穿前述激光的方向产生气流；及，

第二气体喷出喷嘴，配置在比前述第一气体喷出喷嘴更靠前述钎料侧且在前述激光的侧方，朝向横穿前述激光的方向配置；并且，

前述第二气体喷出喷嘴在前端出口侧具有在横穿前述激光的方向上宽度较宽的流道和从前述流道的前端部朝向喷嘴的前端部形成的狭缝。

2.根据权利要求1所述的钎焊装置，其中，前述喷嘴的前端部形成为圆弧形状。

3.根据权利要求1所述的钎焊装置，其中，具有设置在前述流道与前述狭缝之间的连接部上的倒角部。

4.一种喷嘴装置，具备：气体喷出喷嘴，安装于钎焊装置；及，检具，用于对前述气体喷出喷嘴进行定位，其中，

前述气体喷出喷嘴具有侧面、底面及端面，

前述检具具有与前述侧面抵接而进行侧方的定位的侧方基准面、与前述底面抵接而进行下侧的定位的下侧基准面、及与前述端面抵接而进行端侧的定位的端侧基准面，

在前述气体喷出喷嘴的定位结束后，前述检具能够从前述气体喷出喷嘴卸下。