特許 6832004 手動式レーザー溶着装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6832004

(24)【登録日】2021年2月3日

(45)【発行日】2021年2月24日

(54)【発明の名称】手動式レーザー溶着装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/08 20140101AFI20210215BHJP

   B23K 1/005 20060101ALI20210215BHJP

   B23K 26/064 20140101ALI20210215BHJP

   B23K 26/16 20060101ALI20210215BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20210215BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/08 Z

   B23K1/005 A

   B23K26/064 K

   B23K26/16

   H05K3/34 507E

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-30214(P2017-30214)

(22)【出願日】2017年2月21日

(65)【公開番号】特開2018-134657(P2018-134657A)

(43)【公開日】2018年8月30日

【審査請求日】2019年9月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】390014834

【氏名又は名称】株式会社ジャパンユニックス

(74)【代理人】

【識別番号】100119404

【弁理士】

【氏名又は名称】林 直生樹

(74)【代理人】

【識別番号】100072453

【弁理士】

【氏名又は名称】林 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100177769

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 徹

(72)【発明者】

【氏名】山口 真哉

(72)【発明者】

【氏名】河野 寛史

【審査官】 正木 裕也

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６３−１９７５２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−２８４０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１０／００７８５２（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−１５５２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０７７６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１１１５３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２６／０８

Ｂ２３Ｋ １／００５

Ｂ２３Ｋ ２６／０６４

Ｂ２３Ｋ ２６／１６

Ｈ０５Ｋ ３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

片手でペンを持つように握るためのグリップ部を有するボディに、発光素子をレーザー発振させてレーザー光を出射するレーザーモジュールと、該レーザーモジュールを制御する制御回路とが内蔵されると共に、前記レーザーモジュールから出射されたレーザー光を溶着対象部位に向けて照射するための照射部材と、前記レーザーモジュールをオン・オフ操作するための照射ボタンとが設けられ、
前記照射部材は、前記ボディの先端に取り付けられたファイバーホルダーと、該ファイバーホルダーに基端部を保持されて先端部が該ファイバーホルダーからボデイの前方に向けて延出する光ファイバーとを有する、
ことを特徴とする手動式レーザー溶着装置。

【請求項2】

前記ファイバーホルダーは、前記レーザーモジュールと光ファイバーとを光学的に接続するための光コネクタを兼ねており、該ファイバーホルダーを介して前記照射部材が前記ボディに着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー溶着装置。

【請求項3】

前記照射部材を、光ファイバーの線径が異なる他の照射部材と交換することにより、レーザー光のビーム径が変更可能であることを特徴とする請求項２に記載のレーザー溶着装置。

【請求項4】

前記ボディには、前記制御回路による制御モードを、前記レーザーモジュールからレーザー光の出射が可能な照射モードとレーザー光の出射が不可能な停止モードとに切り換えるためのモード切換スイッチが設けられ、該モード切換スイッチで制御モードを前記照射モードに切り換えると前記照射ボタンの操作が有効になり、前記モード切換スイッチで制御モードを前記停止モードに切り換えると前記照射ボタンの操作が無効になるように構成されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のレーザー溶着装置。

【請求項5】

前記レーザー光より低出力の可視光からなるガイド光を、前記レーザー光の光軸に沿って出射可能であることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のレーザー溶着装置。

【請求項6】

前記ボディの内部には、ガス流路が前記レーザーモジュールと接するように形成され、該ガス流路に不活性ガスを導入するためのガス導入口が前記ボディの後端部に形成されると共に、前記ガス流路内の不活性ガスを溶着対象部位に向けて噴射するためのガス噴射口が前記ボディの先端部に形成されていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のレーザー溶着装置。

【請求項7】

複数の前記ガス噴射口が、不活性ガスを該噴射口から前記光ファイバーの回りを取り囲んだ状態に噴射可能なるように配置されていることを特徴とする請求項６に記載のレーザー溶着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザー光を照射してハンダ付けや合成樹脂の溶着等を行うレーザー溶着装置に関するものであり、更に詳しくは、片手に持って手動で溶着作業を行うことができ、極小部位の溶着にも適した、手動式のレーザー溶着装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、回路基板に形成された電極部に電子部品のリードを手動でハンダ付けするような場合、一般にハンダ鏝が使用される。このハンダ鏝は、特許文献１に開示されているように、片手に持つための把手の先端に鏝先を有すると共に、該鏝先を取り囲むケースの内部にヒーターを有し、該ヒーターで前記鏝先を加熱して、加熱した鏝先で前記電極部及びリードを加熱すると共に、ハンダを溶融させ、溶融したハンダで前記リードを前記電極部に接着するものである。
一方で、近年においては、前記電子部品の小形化が進み、それに伴って電極部やリード等のハンダ付け対象部位も極小化しているため、それに合わせて前記ハンダ鏝の鏝先も、小形のものが要求されるようになっている。

【0003】

しかし、ハンダ鏝の鏝先を小形化するのは、耐久性の点で限界がある。例えば、鏝先の先端径を０．２ｍｍに形成し、この鏝先を３８０度に加熱してハンダ付けした場合、ハンダの主成分である錫による浸食を受けるため、前記鏝先の寿命は僅か２時間程度になってしまうことが実験により確かめられている。このため、ハンダ鏝を使用して極小部位のハンダ付けを行うのは、実用上ほぼ不可能であった。

【0004】

一方、レーザー光を使用するレーザーハンダ付け装置も知られている。このレーザーハンダ付け装置は、特許文献２に開示されているように、レーザー光を発生させるレーザー発生装置と、集光レンズを内蔵した照射ヘッドとを、光ファイバーで接続したもので、前記レーザー発生装置で発生したレーザー光を、前記光ファイバーを通じて照射ヘッドに導き、前記集光レンズで集光してハンダ付け部位に照射し、そのエネルギーでハンダを溶融させてハンダ付けするものである。
このレーザーハンダ付け装置は、ハンダと非接触でハンダ付け部位をハンダ付けすることができるため、錫による浸食の問題がなく、しかも、レーザー光のビーム径を小さく絞ることができるので、極小部位のハンダ付けも行うことができる。

【0005】

しかし、従来のレーザーハンダ付け装置は、前述したような装置構成であるため、全体が非常に大形であり、このため、ハンダ付けロボットに装着して使用することしかできなかった。そこで、手動でハンダ付けを行うことができる簡便で小形化されたレーザーハンダ付け装置の出現が要望されている。この問題は、合成樹脂の溶着を行う溶着装置においても同様である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実開昭６２−５６２７２号公報

【特許文献2】特開２００１−１９８６７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の課題は、片手に持って手動で溶着作業を行うことができ、極小部位の溶着にも適した、手動式のレーザー溶着装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するため、本発明によれば、片手でペンを持つように握るためのグリップ部を有するボディに、発光素子をレーザー発振させてレーザー光を出射するレーザーモジュールと、該レーザーモジュールを制御する制御回路とが内蔵されると共に、前記レーザーモジュールから出射されたレーザー光を溶着対象部位に向けて照射するための照射部材と、前記レーザーモジュールをオン・オフ操作するための照射ボタンとが設けられ、前記照射部材は、前記ボディの先端に取り付けられたファイバーホルダーと、該ファイバーホルダーに基端部を保持されて先端部が該ファイバーホルダーからボデイの前方に向けて延出する光ファイバーとを有することを特徴とする手動式レーザー溶着装置が提供される。

【0009】

前記ファイバーホルダーは、前記レーザーモジュールと光ファイバーとを光学的に接続するための光コネクタを兼ねており、該ファイバーホルダーを介して前記照射部材が前記ボディに着脱自在に取り付けられており、この照射部材を光ファイバーの線径が異なる他の照射部材と交換することにより、レーザー光のビーム径が変更可能である。

【0010】

本発明において好ましくは、前記ボディに、前記制御回路による制御モードを、前記レーザーモジュールからレーザー光の出射が可能な照射モードとレーザー光の出射が不可能な停止モードとに切り換えるためのモード切換スイッチが設けられ、該モード切換スイッチで制御モードを前記照射モードに切り換えると前記照射ボタンの操作が有効になり、前記モード切換スイッチで制御モードを前記停止モードに切り換えると前記照射ボタンの操作が無効になるように構成されていることである。

【0011】

また、本発明においては、前記レーザー光より低出力の可視光からなるガイド光を、前記レーザー光の光軸に沿って出射可能であるように構成することもできる。

【0012】

本発明のレーザー溶着装置は、前記ボディの内部に、ガス流路が前記レーザーモジュールと接するように形成され、該ガス流路に不活性ガスを導入するためのガス導入口が前記ボディの後端部に形成されると共に、前記ガス流路内の不活性ガスを溶着対象部位に向けて噴射するためのガス噴射口が前記ボディの先端部に形成されていても良い。
この場合、複数の前記ガス噴射口が、不活性ガスを該噴射口から前記光ファイバーの回りを取り囲んだ状態に噴射可能なるように配置されていることが望ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明のレーザー溶着装置は、片手に持つように構成したボディに、レーザーモジュールと制御回路とを内蔵すると共に、前記レーザーモジュールから出射されたレーザー光を溶着対象部位に向けて照射するための照射部材を取り付けたので、全体として小形で、片手に持って手動で溶着作業を行うことができるだけでなく、レーザー光によって極小部位の溶着を行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係るレーザー溶着装置の代表例であるハンダ付け装置の第１実施形態を示す平面図である。

【図2】図１の側面図である。

【図3】図１の断面図である。

【図4】図３の部分拡大図である。

【図5】ハンダ付け装置の電気・光学回路の一例を示す回路図である。

【図6】ハンダ付け装置の電気・光学回路の他例を示す回路図である。

【図7】図１の分解図である。

【図8】照射部材の斜視図である。

【図9】照射部材の取付構造の変形例を示す要部断面図である。

【図10】第１実施形態のハンダ付け装置でハンダ付けを行っている状態の側面図である。

【図11】第１実施形態の変形例を示す部分側面図である。

【図12】レーザーモジュールの変形例を示す側面図である。

【図13】レーザーモジュールの他の変形例を示す正面図である。

【図14】レーザー溶着装置の第２実施形態を示す側面図である。

【図15】レーザー溶着装置の第３実施形態を示す側面図である。

【図16】照射部材の他の変形例を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図には、本発明に係る手動式レーザー溶着装置として、その代表的な例であるハンダ付け装置が示されている。このハンダ付け装置は、例えば、図１０に示すように、回路基板１１に形成された電極部１１ａに、電子部品１２のリード１２ａを、レーザー光を照射してハンダ付けするのに使用されるものである。従って、以下の説明はこのハンダ付け装置について行う。

【0016】

第１実施形態のハンダ付け装置１Ａは、図１−図４に示すように、片手に持つように構成されたペン形のボディ２を有している。このボディ２は、金属あるいは合成樹脂等により中空状に形成されたもので、グリップ部を兼ねる本体部２ａと、該本体部２ａの先端に次第に先細りをなすように形成された円錐部２ｂとを有し、これら本体部２ａと円錐部２ｂとが、軸線Ｌに沿ってほぼ真っ直ぐに配置されている。

【0017】

図５の回路図も参照して、前記ボディ２の内部には、半導体レーザーからなるレーザーモジュール５と、該レーザーモジュール５を含むハンダ付け装置１Ａ全体を制御する制御回路７が実装された回路基板６と、前記レーザーモジュール５及び制御回路７に電力を供給するための充電式のバッテリー８とが、該ボディ２の先端側から後端側に向けて前述した順番に配置されて内蔵され、該ボディ２の円錐部２ｂの先端には、前記レーザーモジュール５から出射されたレーザー光ＬＢをハンダ付け部位１０（図１０参照）に向けて照射するための照射部材９が取り付けられている。

【0018】

また、前記ボディ２の外面には、前記制御回路７とバッテリー８とを結ぶ電源回路１４を開閉するための電源スイッチ１３と、前記制御回路７による制御モードを切り換えるためのモード切換ボタン１５と、前記制御回路７とレーザーモジュール５とを結ぶ照射回路１６を開閉し、前記レーザーモジュール５をオン・オフさせてレーザー光ＬＢの照射及び停止を行う照射ボタン１７と、前記レーザーモジュール５のオン・オフに連動して点灯及び消灯するインジケーターランプ１８と、ハンダ付け装置１Ａの動作状態を表示する表示部１９とが設けられている。なお、図２においては、電気配線の記載が省略されている。

【0019】

前記レーザーモジュール５は、半導体からなる発光素子２０に電流を流してこの発光素子２０をレーザー発振させることにより、この発光素子２０からレーザー光ＬＢを出射させるもので、合成樹脂や金属等からなるモジュールケース２１の内部に、前記発光素子２０と複数の光学レンズ２２ａ，２２ｂ，２２ｃとを光軸即ち前記軸線Ｌに沿って内蔵し、該光学レンズ２２ａ，２２ｂ，２２ｃで集光されたレーザー光ＬＢをモジュールケース２１の先端に形成された出射口５ａから照射部材９に向けて出射するように構成されている。前記レーザー光ＬＢは、例えば、波長８００−１０００ｎｍ、出力３．５−５Ｗ程度に設定されている。

【0020】

また、前記レーザーモジュール５には、可視光域にある赤外光からなるガイド光ＧＢを出射させるためのガイド光発生素子２５が付設されていて、このガイド光発生素子２５から前記レーザー光ＬＢの光軸Ｌと直交する方向に出射されたガイド光ＧＢを、半透鏡２６で前記光軸Ｌの方向に屈曲させ、該光軸Ｌに沿って出射することができるように構成されている。前記半透鏡２６は、レーザー光ＬＢは透過させるが可視光は全反射する性質を有するものである。前記ガイド光発生素子２５は、前記モジュールケース２１の内部に設けても、外部に設けても良い。

【0021】

前記ガイド光ＧＢは、前記ハンダ付け部位１０にレーザー光ＬＢを照射してハンダ付けする際に、前もってこのガイド光ＧＢをハンダ付け部位１０に照射することにより、レーザー光ＬＢの照射位置に照準を合わせるためのもので、該レーザー光ＬＢより低出力（５ｍＷ程度）に設定されている。

【0022】

なお、図５においては、前記半透鏡２６を第１の光学レンズ２２ａと第２の光学レンズ２２ｂとの間に配設し、前記ガイド光発生素子２５から出射されたガイド光ＧＢをこの半透鏡２６で反射させたあと、前記第２の光学レンズ２２ｂ及び第３の光学レンズ２２ｃを通じて出射させるようにしているが、図６に示すように、前記半透鏡２６を第３の光学レンズ２２ｃの外側（前方側）に配設し、ガイド光発生素子２５から出射されたガイド光ＧＢを、該半透鏡２６で光軸Ｌ方向に反射させて照射部材９に直接入射させるようにすることもできる。

【0023】

図４、図７、図８から明らかなように、前記照射部材９は、光コネクタ兼用のファイバーホルダー３０と、該ファイバーホルダー３０に基端部を保持されて先端部が該ファイバーホルダー３０から前方に延出する光ファイバー３１とを有している。
前記ファイバーホルダー３０は、前記ボディ２より小径の円柱状をした部品であって、その中心に前記光ファイバー３１が挿入されたファイバー挿入孔３２を有すると共に、先端部に前記光ファイバー３１を保護するための細管状をした保護管部３３を有し、基端部には取付部３０ａを有していて、この取付部３０ａを、前記ボディ２の円錐部２ｂの先端に開口する取付孔２ｄ内に挿入することにより、該ボディ２に着脱自在に取り付けられている。

【0024】

また、前記取付部３０ａの基端部には、前記光ファイバー３１の基端部が臨む入射口３２ａが形成され、この入射口３２ａがボディ２の内部で前記レーザーモジュール５の先端の出射口５ａに対向することにより、前記レーザーモジュール５とファイバーホルダー３０とが光学的に接続されている。

【0025】

前記照射部材９は、前記ボディ２に着脱自在に取り付けられている。この取り付けのため、前記ファイバーホルダー３０の取付部３０ａには、円柱状をした先端部３０ｂと、六角形等の多角形やその他の非円形状をした回転防止部３０ｃとが形成され、これに対して前記ボディ２の取付孔２ｄには、前記先端部３０ｂが嵌合する円孔部２ｅと、前記回転防止部３０ｃが嵌合する非円孔部２ｆとが形成され、該非円孔部２ｆの孔底部には永久磁石３４が取り付けられていて、この永久磁石３４と、鉄などの磁性材で形成さた前記回転防止部３０ｃとを磁気力で相互に吸着させることにより、前記照射部材９が、前記ボディ２対し、決められた一定の向きに、回転を規制された姿勢で安定的に取り付られている。

【0026】

しかし、その他の取付方法を用いることもできる。例えば、図９に示すように、取付部３０ａの一部に雄螺子部３０ｄを形成すると共に、取付孔２ｄの一部に雌螺子部２ｇを形成し、この雌螺子部２ｇ内に前記雄螺子部３０ｄをねじ込む方法を用いることもできる。

【0027】

前記照射部材９はボディ２に対して着脱自在であるため、光ファイバー３１の線径が異なる他の照射部材９と交換可能であり、該照射部材９の交換により、ハンダ付け部位１０の態様やハンダ付けポイントの大小等に応じて前記レーザー光ＬＢのビーム径を変更することができる。例えば、前記光ファイバー３１の線径が０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍといった６種類の照射部材９を用意しておけば、レーザー光ＬＢのビーム径を６種類に変更することができる。

【0028】

前記モード切換ボタン１５は、第１−第３の３つの切換ボタン１５ａ−１５ｃを有している。このうち第１の切換ボタン１５ａは、前記制御モードを、レーザー光ＬＢの照射が可能な照射モードと、レーザー光ＬＢの照射が不可能な停止モードとに切り換えるためのものであり、また、第２の切換ボタン１５ｂと第３の切換ボタン１５ｃとは、レーザー光ＬＢの出力を増加及び減少させたり、前記ガイド光ＧＢの出射及び停止を行ったり、表示部１９の表示を変更したりするためのものである。

【0029】

そして、前記第１の切換ボタン１５ａで制御モードを照射モードに切り換えると、前記制御回路７により、前記照射回路１６が電源回路１４に接続されるため、前記照射ボタン１７の操作が有効になって前記レーザーモジュール５をオン・オフ操作することができるようになると同時に、前記表示部１９に設けられた照射モードランプ３６が点灯する。また、前記第１の切換ボタン１５ａで制御モードを停止モードに切り換えると、前記制御回路７により、前記照射回路１６が電源回路１４から切り離されるため、前記照射ボタン１７の操作が無効になってレーザーモジュール５をオン・オフ操作することができなくなると同時に、前記照射モードランプ３６が消灯する。

【0030】

一方、前記照射ボタン１７は、該照射ボタン１７を押している間だけ前記照射回路１６を閉じ、離すと該照射回路１６を開くように構成されている。従って、前記制御モードを照射モードに切り換えた状態で該照射ボタン１７を押すと、該照射ボタン１７を押している間だけ前記レーザーモジュール５がオンになってレーザー光ＬＢが出射され、前記照射ボタン１７を離して押圧を解除すると、前記レーザーモジュール５がオフになってレーザー光ＬＢの出射が停止し、それに同期して前記インジケーターランプ１８が点灯したり消灯したりする。
前記制御モードが停止モードに切り換えられていると、前記照射回路１６が電源から切り離されているため、前記照射ボタン１７を押してもレーザーモジュール５はオンにならない。

【0031】

なお、前記レーザー光ＬＢが照射されているとき、前記インジケーターランプ１８が点灯すると同時に、ブザーが鳴ってそのことを作業者に知らせるようにすることもできる。このブザーモードのオン・オフは、前記第２の切換ボタン１５ｂか又は第３の切換ボタン１５ｃによって行うようにする。

【0032】

前記各スイッチ及びボタンとランプとは、操作し易く且つ見易い位置であればボディ２のどの位置に設けても良いが、図示した実施形態では、前記電源スイッチ１３と表示部１９と照射ボタン１７とインジケーターランプ１８とが、ボディ２の上面に、該ボディ２の後端側から先端側に向けて前記順番に並べて配設され、前記モード切換ボタン１５はボディ２の側面に設けられている。この場合、作業者が右利きであっても左利きであっても簡単に操作できるように、前記モード切換ボタン１５は、ボディ２の左右両側面に設けておくことが望ましい。

【0033】

前記構成を有するハンダ付け装置１Ａを使用し、例えばリフロー式のハンダ付けを行うときの操作は、次の通りである。
即ち、先ず、前記電源スイッチ１３をオンにすると共に、前記モード切換ボタン１５の第１の切換ボタン１５ａによって制御モードを照射モードに切り換える。
続いて、前記ボディ２を片手でペンを握るように持ち、図１０に示すように、光ファイバー３１の先端をハンダ付け部位１０に近接させた状態にしたあと、前記照射ボタン１７を指で押してレーザーモジュール５を起動させ、レーザー光ＬＢを前記光ファイバー３１の先端から前記ハンダ付け部位１０に向けて照射する。すると、前記電極部１１ａに塗布されているハンダ３７が該レーザー光ＬＢの熱エネルギーにより溶融され、該電極部１１ａと前記リード１２ａとがハンダ付けされる。

【0034】

このとき、前記レーザー光ＬＢの誤照射を防止するため、該レーザー光ＬＢをハンダ付け部位１０に向けて照射する前に、前記第２の切換ボタン１５ｂ又は第３の切換ボタン１５ｃの操作によって前記レーザーモジュール５から前記ガイド光ＧＢを出射させ、このガイド光ＧＢを予めレーザー光ＬＢの照射位置に照射することによって該照射位置に照準を合わせ、その状態で該照射位置に向けて前記レーザー光ＬＢを照射するようにすることが好ましい。

【0035】

一つのハンダ付け部位１０のハンダ付けが終了すると、前記照射ボタン１７から指を離してその押圧を解除することにより前記レーザー光ＬＢの照射を停止し、その状態でハンダ付け装置１Ａを次のハンダ付け部位１０に移動させ、同様の操作で該ハンダ付け部位１０のハンダ付けを行う。このとき、前記ガイド光ＧＢは、出射させたままである。

【0036】

一方、線状ハンダを用いてハンダ付けを行うこともでき、その場合は、例えば、ハンダ供給装置からハンダ付け部位１０に向けて必要量の線状ハンダを自動的に供給しながら、供給された線状ハンダをレーザー光ＬＢで溶融させてハンダ付けすることも、あるいは、前記ハンダ付け装置１Ａを持つ手と反対側の手にハンダ供給ノズルを持ち、このハンダ供給ノズルから線状ハンダを供給しながらハンダ付けすることもできる。

【0037】

なお、前記ボディ２は、軸線Ｌに沿って複数の部分に分離可能なるように構成し、それらを分離することによって前記レーザーモジュール５や回路基板６あるいはバッテリー８等の各部品を点検したり交換したりすることができるように構成することも、あるいは、前記ボディ２の一部又は全部を前記軸線Ｌを含む面又は該軸線Ｌと平行な面に沿って開閉自在なるように形成し、該ボディ２を開放することによって前記各部品の点検及び交換を行うことができるように構成することもできる。

【0038】

また、前記第１実施形態の変形例として、前記レーザーモジュール５は動作時に発熱するため、その熱を外部に逃がすため、図１１に示すように、ボディ２の少なくとも前記レーザーモジュール５を取り囲む部分に、複数の放熱孔４０を設けることができる。この放熱孔４０は、円孔であっても、軸線Ｌ方向に細長い長孔であっても良く、このような放熱孔４０を、ボディ２の周方向及び軸線Ｌ方向に規則的又は不規則的に並べて形成することが望ましい。

【0039】

更に、前記放熱孔４０を設けるのと同時に、前記レーザーモジュール５にも、熱を外部に逃がし易くするため、図１２に示すように、アルミニウムのような熱伝導性に勝れた金属からなる１つ又は複数の放熱部材４１を、モジュールケース２１の外面に露出するように設けておくことが望ましい。この放熱部材４１は、モジュールケース２１の外面から外部に突出しないように形成しても良いが、図１３に示すように、フィン状をした複数の放熱部材４１を、前記ボディ２の内部においてモジュールケース２１から放射状に突出するように形成しても良い。

【0040】

図１４は本発明に係るレーザー溶着装置（ハンダ付け装置）の第２実施形態を示すもので、この第２実施形態のハンダ付け装置１Ｂが前記第１実施形態のハンダ付け装置１Ａと相違する点は、ハンダ付け時にハンダ付け部位１０に向けて不活性ガスを噴射するための機構を備えている点である。この不活性ガスは、ハンダ付け時にハンダ及びハンダ付け部位１０の酸化を防止するものであって、このような不活性ガスとしては、窒素ガスやアルゴンガス等が使用される。

【0041】

このため、前記第２実施形態のハンダ付け装置１Ｂにおいては、ボディ２の内部にガス流路４４が形成され、このガス流路４４に不活性ガスを導入するためのガス導入口４５が前記ボディ２の後端部側面に形成されると共に、前記ガス流路４４内の不活性ガスをハンダ付け部位１０に向けて噴射するためのガス噴射口４６が、前記ボディ２の先端部に、軸線Ｌに沿って該ボディ２の前方に向けて開口するように形成されている。
そして、前記ガス導入口４５に、合成樹脂やゴム等からなる柔軟なガス供給管４７が接続され、このガス供給管４７を通じてガス源から前記不活性ガスが供給されるように構成されている。
前記ガス噴射口４６は１つであっても良いが、好ましくは複数であり、図示した実施形態では、複数のガス噴射口４６が、円錐部２ｂの先端寄りの位置に、該円錐部２ｂを取り囲むように形成されている。

【0042】

この場合に好ましくは、前記ガス噴射口４６から噴射した不活性ガスが先広がり状に拡散するのを防止するため、前記円錐部２ｂの先端に、先すぼまりの筒状に形成されたキャップ４８を取り付け、このキャップ４８の先端のガス流出口４８ａを光ファイバー３１の先端近くに配置させることであり、これにより、不活性ガスをハンダ付け部位１０に集中して噴射することが可能になる。

【0043】

また、前記ガス流路４４は、レーザーモジュール５の外周に接した状態で該外周を取り囲む主流路４４ａと、該主流路４４ａと前記ガス導入口４５とを結ぶ１つ又は複数の孔状をした供給用流路４４ｂとからなっていて、前記供給用流路４４ｂは、前記制御回路７や回路基板６及びバッテリー８等の配置の邪魔にならない場所に設けられている。

【0044】

前記主流路４４ａは、前記レーザーモジュール５の外周を取り囲んでいるといっても、必ずしも該レーザーモジュール５の円周方向に連続している必要はなく、軸線Ｌ方向の隔壁で複数の流路部分に区画されていても良い。

【0045】

このように、前記ガス流路４４を前記レーザーモジュール５の外周を取り囲むように形成することにより、このガス流路４４を流れる不活性ガスとの接触によって前記レーザーモジュール５が冷却されることになる。従って、前記不活性ガスは、ハンダ付け時にハンダ及びハンダ付け部位１０の酸化を防止する機能と、前記レーザーモジュール５を冷却する機能とを兼備するものである。このとき、該不活性ガスは、前記レーザーモジュール５を冷却することにより、熱を吸収して昇温し、昇温した状態で前記ハンダ付け部位１０に向けて噴射されることになるため、ハンダ付け部位１０の温度低下を来しにくい。

【0046】

前記不活性ガスによって前記レーザーモジュール５が冷却され易くするため、該レーザーモジュール５には、図１２及び図１３に示すように、アルミニウムのような熱伝導性に勝れた金属からなる１つ又は複数の放熱部材４１を、前記主流路４４ａに面するように設けておくことが望ましい。

【0047】

前記第２実施形態のハンダ付け装置１Ｂのその他の構成や変形例及び作用は、前記第１実施形態のハンダ付け装置１Ａの場合と実質的に同じであるので、両者の主要な同一構成部分に第１実施形態で用いた符号を付してその説明は省略する。

【0048】

図１５は本発明に係るレーザー溶着装置（ハンダ付け装置）の第３実施形態を示すもので、この第３実施形態のハンダ付け装置１Ｃは、ボディ２がピストル形をしている点で、前記第１実施形態のハンダ付け装置１Ａと相違している。
即ち、この第３実施形態のハンダ付け装置１Ｃのボディ２は、軸線Ｌに沿って連なる本体部２ａ及び円錐部２ｂと、該本体部２ａから軸線Ｌと交叉する方向に延出するグリップ部２ｃとを有していて、前記本体部２ａ及び円錐部２ｂに、レーザーモジュール５と、制御回路７及び回路基板６と、バッテリー８とが収容されると共に、前記電源スイッチ１３とインジケーターランプ１８と表示部１９とモード切換ボタン１５とが設けられ、前記グリップ部２ｃに照射ボタン１７とが設けられている。しかし、前記バッテリー８は前記グリップ部２ｃの内部に収容しても良い。

【0049】

この第３実施形態のハンダ付け装置１Ｃのその他の構成や変形例及び作用は、前記第１実施形態のハンダ付け装置１Ａの場合と実質的に同じであるので、両者の主要な同一構成部分に第１実施形態で用いた符号を付してその説明は省略する。

【0050】

また、前記第３実施形態のハンダ付け装置１Ｃは、第２実施形態のハンダ付け装置１Ｂのように、不活性ガスを噴射するための機構を備えることができる。この場合、前記ボディ２の本体部２ａ及び円錐部２ｂが、第２実施形態のハンダ付け装置１Ｂのボディ２と同様に構成される。

【0051】

なお、前記各実施形態において、前記照射ボタン１７は、自己保持タイプのものであっても良い。即ち、該照射ボタン１７は、それを一度押すか又はオンの位置に切り換えると、そのままオンの状態を維持し、前記レーザーモジュール５がオンになってレーザー光ＬＢが出射され、前記照射ボタン１７をもう一度押すか又はオフの位置に切り換えると、該照射ボタン１７はオフの状態になり、前記レーザーモジュール５がオフになってレーザー光ＬＢが停止するように構成されていても良い。

【0052】

また、前記各実施形態において、照射部材９の光ファイバー３１は、ファイバーホルダー３０から前方に真っ直ぐ延出しているが、図１６に示す照射部材９Ａのように、保護管部３３及び光ファイバー３１の先端は折れ曲がっていても良い。あるいは、光ファイバー３１がファイバーホルダー３０から真っ直ぐ延出する前記照射部材９を、ボディ２の先端に、前記光ファイバー３１が軸線Ｌに沿って延びる位置と、該光ファイバー３１が軸線Ｌに対して傾斜する位置とに、角度調整可能なるように取り付けることもできる。

【0053】

更に、前記各実施形態においては、充電式のバッテリー８を備えているが、このようなバッテリー８を備えることなく、ボディ２の後端部に受電端子を設け、この受電端子に、交流電源又は直流電源からの給電線を直接接続して使用するように構成することも可能である。

【0054】

なお、前記実施形態はハンダ付け装置であるが、本発明は、レーザー光で合成樹脂製の部品同士の溶着を行う溶着装置にも適用することができることは、改めて言うまでもないことである。

【符号の説明】

【0055】

２ ボディ
５ レーザーモジュール
７ 制御回路
９，９Ａ 照射部材
１０ ハンダ付け部位
１５ モード切換ボタン
１７ 照射ボタン
２０ 発光素子
３０ ファイバーホルダー
３１ 光ファイバー
４４ ガス流路
４５ ガス導入口
４６ ガス噴射口
ＬＢ レーザー光
ＧＢ ガイド光
Ｌ 軸線（光軸）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】