JPS62142096A - Laser beam stretcher - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make precision welding uniformly over the entire circumference without rotating the horizontal weld zone of a cylindrical work piece by providing a circular conical lens between a laser light emitting collimator and the work piece to stretch the laser light to a belt shape and combining plural pieces of such mechanisms. CONSTITUTION:The circular conical lens 1 is disposed freely adjustably in the height, swiveling theta2 and elevation theta1 by means of supports 3, 4, 6 between the laser emitting collimator 22 and the work piece 9(24) to stretch the laser light 8 to the horizontal belt shape 11 which is then irradiated to the seam weld zone 10. Four pieces of the combinations of such mechanisms are equidistantly disposed on a horizontal plane. The horizontal seam weld zone 11 of the cylindrical work piece 9(24) is uniformly and precisely welded over the entire circumference by such disposition without horizontally rotating the work piece 9(24) or the irradiation mechanism.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レーザビームもしくは被溶接物を回転させる
ことなく円筒状の被溶接物を効率良くシーム溶接するレ
ーザビーム伸張装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a laser beam extension device for efficiently seam welding a cylindrical workpiece without rotating the laser beam or the workpiece.

従来の技術 最近電子部品や金属部品の実装にレーザ溶接技術が盛ん
に利用されている。レーサ゛溶接システムについては現
在市販されておＶ種々の型式のものが一般に知られてい
る。BACKGROUND OF THE INVENTION Recently, laser welding technology has been widely used for mounting electronic and metal parts. There are various types of laser welding systems currently available on the market.

以下第４図を用いて従来のシーム溶接技術について説明
する。従来では第４図のように光ファイバ４１を通り出
射コリメータ４２で収束されたレーザビーム４３は被溶
接物４４のシーム溶接部４５に焦点を結び、出射コリメ
ータ４２又はステージ４６のどちらか一方を中心軸４７
を中心に回転させることによりシーム溶接を完了してい
た。The conventional seam welding technique will be explained below using FIG. 4. Conventionally, as shown in FIG. 4, a laser beam 43 that passes through an optical fiber 41 and is converged by an output collimator 42 focuses on a seam weld 45 of an object to be welded 44, and is centered on either the output collimator 42 or the stage 46. axis 47
Seam welding was completed by rotating around the .

発明が解決しようとする問題点 しかし前述のような溝底では高精度な位置合せを必要と
するシーム溶接には、位置合せ装置の複雑さ等が原因で
出射コリメータやステージの回転が困難であったため実
際には応用ができなかった。Problems to be Solved by the Invention However, for seam welding, which requires highly accurate positioning at the groove bottom as described above, it is difficult to rotate the output collimator and stage due to the complexity of the positioning device. Therefore, it could not be applied in practice.

本発明は上記問題を解決するもので、円形に収束された
レーザビームを帯状に伸張し、これを複数個組み合せる
ことにより環状のシーム溶接用レーザビームを合成する
装置を提供することを目的とするものである。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a device that combines a circularly focused laser beam into a belt shape and combines a plurality of belt-shaped laser beams to synthesize an annular seam welding laser beam. It is something to do.

問題点を解決するだめの手段 本発明は出射コリメータと被溶接物の間に、円錐状レン
ズを新たに設けることによジレーザビームを帯状に伸張
し、これを複数個組み合せてシーム溶接用環状レーザビ
ームを合成する構成となっている。Means for Solving the Problems The present invention extends the laser beam into a belt by newly providing a conical lens between the output collimator and the workpiece, and combines a plurality of these to create a circular laser beam for seam welding. It is configured to synthesize.

作用 本発明は上記した構成により出射コリメータと被溶接物
の間に、新たに円錐状レンズを設けることにより、円形
に収束されたレーザビームを帯状に伸張する。更に前述
の構成の装置を複数個組み合せシーム溶接用環状レーザ
ビームを作ることによジ、ステージ又は出射コリメータ
を回転させることなく円筒状の被溶接物をシーム溶接す
るものである。Operation The present invention extends a circularly focused laser beam into a belt shape by newly providing a conical lens between the output collimator and the object to be welded using the above-described configuration. Furthermore, by combining a plurality of apparatuses having the above-described configuration to create a circular laser beam for seam welding, cylindrical objects to be welded can be seam welded without rotating the stage or the output collimator.

実施例 以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図である
。第１図において、円錐状レンズ１を接着部２を介し第
１支持体３に接着し、第１支持体３を第２支持体４にネ
ジ６で固定する。更に第２支持体４を第３支持体６にネ
ジ了で固定する。次に出射コリメータより出射されたレ
ーザビーム８を円錐状レンズ１に導き被溶接物９のシー
ム溶接部１ｏに帯状レーザビーム１１が照射されるよう
に０１とθ２の角度を調整し溶接を行う。EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a conical lens 1 is bonded to a first support 3 via an adhesive portion 2, and the first support 3 is fixed to a second support 4 with screws 6. Furthermore, the second support 4 is fixed to the third support 6 with screws. Next, the laser beam 8 emitted from the output collimator is guided to the conical lens 1, and the angles 01 and θ2 are adjusted so that the belt-shaped laser beam 11 is irradiated onto the seam weld portion 1o of the workpiece 9, and welding is performed.

以上のように本実施例によれば、従来のスポット溶接を
ある長さの帯状に溶接することが可能になる。従って本
実施例のレーザビーム伸張装置を複数個組み合せれば円
筒状の被溶接物のシーム溶接が可能となるものである。As described above, according to this embodiment, conventional spot welding can be performed in a belt shape of a certain length. Therefore, by combining a plurality of laser beam stretching devices of this embodiment, seam welding of cylindrical objects to be welded becomes possible.

次に本発明の第２の実施例について第２図並びに第３図
にもとづいて説明する。第２図は、精密溶接装置の部分
正面図であり第３図はその部分平面図である。第２図に
おいて、光ファイバ２１かう導入され出射コリメータ２
２により収束出射されるレーザビーム２３が被溶接物２
４のシーム溶接部２６に帯状レーザビームとなって照射
されるように本実施例のレーザビーム伸張装置をレーザ
ビーム伸張装置取り付は位置２６に第３図に示す如く４
個取り付ける。この結果生じる４本の帯状レーザビーム
を合成することにより被溶接物２４のシーム溶接部２６
を一周する、シーム溶接用環状レーザビームとじシーム
溶接を行う。Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a partial front view of the precision welding device, and FIG. 3 is a partial plan view thereof. In FIG. 2, an optical fiber 21 is introduced into an output collimator 2.
The laser beam 23 converged and emitted by the welding object 2
The laser beam stretching device of this embodiment is installed at position 26 as shown in FIG.
Attach pieces. By combining the resulting four belt-shaped laser beams, the seam welding portion 26 of the workpiece 24 is
An annular laser beam for seam welding goes around the seam and performs seam welding.

以上のように本発明の第２の実施例によれば、出射コリ
メータ２２又はステージ２了を回転させることなく、し
かも均一に円筒状の被溶接物のシーム溶接を可能とする
ものである。As described above, according to the second embodiment of the present invention, it is possible to uniformly seam weld a cylindrical workpiece without rotating the output collimator 22 or the stage 2.

本実施例では溶接にはろう材を用いたがろう材の有無、
又はその種類は本発明とは全く関係がない。又本実施例
ではレーザビーム伸張装置を複数１周ということで４個
組み合せて使用したが４個以上を用いてもよい。In this example, a brazing metal is used for welding.
Or, its type is completely unrelated to the present invention. Further, in this embodiment, a combination of four laser beam stretching devices is used to perform multiple rounds, but four or more laser beam stretching devices may be used.

発明の効果 以上のように本発明によれば、出射コリメータ又はステ
ージを回転させることなく、しかも３６０度全ての方向
からレーザビームが照射されるため、精密で、しかも均
一なシーム溶接が可能となりその効果は犬なるものがあ
る。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the laser beam is irradiated from all 360-degree directions without rotating the output collimator or stage, making it possible to perform precise and uniform seam welding. The effect is like a dog.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の第１の実施例のレーザビーム伸張装置
の構成図、第２図並びに第３図は本発明の第２の実施例
の構成図、第４図は従来の溶接システムの構成図である
。 １・・・・・・円錐状レンズ、３・・・・・第１支持体
、４・・・・・・第２支持体、６，７・・・・・ネジ、
６・・・・・・第３支持体、８・・・・・・レーザビー
ム、９・・・・・・被溶接物、１０・・・・・・シーム
溶接部、１１・・・・・・帯状レーザビーム、２１・・
・・・・光ファイバ、２２・・・・・・出射コリメータ
、２６・・・・・・レーザビーム伸張装置取り付は部、
２７・・・・・・ステージ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３因 第４図Fig. 1 is a block diagram of a laser beam stretching device according to a first embodiment of the present invention, Figs. 2 and 3 are block diagrams of a second embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a block diagram of a conventional welding system. FIG. 1... Conical lens, 3... First support, 4... Second support, 6, 7... Screw,
6... Third support body, 8... Laser beam, 9... Work to be welded, 10... Seam welding part, 11...・Strip laser beam, 21...
...Optical fiber, 22...Output collimator, 26...Laser beam extension device installation part,
27... Stage. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 2 Figure 3 Cause Figure 4

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）円錐状レンズと、前記円錐状レンズを保持する第
１の支持体と、前記第１の支持体と第１の保持部材によ
り可動可能なように保持された第２の支持体と、前記第
２の支持体と第２の保持部材により可動可能なように保
持された第３の支持体とを具備し、水平な基準面に垂直
に立てられた円筒に対し斜め上方より入射する円形に収
束されたレーザビームを、前記水平な基準面から等しい
高さの前記円筒の円周に沿って任意の長さに伸張するこ
とを特徴とするレーザビーム伸張装置。(1) a conical lens, a first support that holds the conical lens, and a second support that is movably held by the first support and a first holding member; The second support body and the third support body movably held by the second holding member are provided, and the circular shape is incident from diagonally above onto a cylinder erected perpendicularly to a horizontal reference plane. A laser beam stretching device for expanding a laser beam converged to an arbitrary length along the circumference of the cylinder having an equal height from the horizontal reference plane. （２）複数個のレーザビーム伸張装置を環状に組み合せ
てなる特許請求の範囲第１項記載のレーザビーム伸張装
置。(2) A laser beam stretching device according to claim 1, which is formed by combining a plurality of laser beam stretching devices in a ring shape.