特許 7509820 金属部品の製造方法

(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】

(24)【登録日】2024-06-24

(45)【発行日】2024-07-02

(54)【発明の名称】金属部品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/21 20140101AFI20240625BHJP

   B23K 26/067 20060101ALI20240625BHJP

   B23K 26/073 20060101ALI20240625BHJP

【ＦＩ】

B23K26/21 F

B23K26/067

B23K26/073

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022066132

(22)【出願日】2022-04-13

(65)【公開番号】P2023156644

(43)【公開日】2023-10-25

【審査請求日】2023-06-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】391009833

【氏名又は名称】株式会社ナ・デックス

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】青柳 光

(72)【発明者】

【氏名】神永 尚典

【審査官】松田 長親

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－１７９５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３１７６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１１０９０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／００－２６／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属部品の製造方法であって、
レーザ発振器によってレーザ光を発生させ、
ビームスプリッタによって前記レーザ光を第１レーザ光と第２レーザ光とに分岐させ、
反射ミラーによって前記第２レーザ光を反射させ、
第１集光レンズを有する第１集光光学系を通じて、前記第１レーザ光を金属製のワークの表面に照射するとともに、第２集光レンズを有する第２集光光学系を通じて、前記反射ミラーによって反射された前記第２レーザ光を前記ワークの表面のうちの前記第１レーザ光の照射位置に照射し、
前記第１レーザ光の照射位置および前記第２レーザ光の照射位置を移動させることによって前記ワークを溶接し、
前記第１集光光学系と前記第２集光光学系とのうちの少なくとも一方の集光光学系は、前記ワークの表面におけるスポット径を変更可能に構成されており、
前記第１レーザ光のスポット径と前記第２レーザ光のスポット径との比は、前記少なくとも一方の集光光学系を用いて調節され、
前記ワークの溶接中において、
前記第１レーザ光のスポット径は、前記第２レーザ光のスポット径の５．０パーセント以上かつ１５．０パーセント以下であり、
前記ワークの表面における前記第２レーザ光のエネルギ密度は、前記ワークの表面における前記第１レーザ光のエネルギ密度の１．５パーセント以下であり、
前記第１レーザ光の焦点位置は、前記ワークの表面から前記第１集光光学系とは反対側に０．０ミリメートル以上かつ２．０ミリメートル以下の範囲内に配置されており、
前記第２レーザ光の焦点位置は、前記ワークの表面から前記第１集光光学系側に１０．０ミリメートル以上かつ２０．０ミリメートル以下の範囲内に配置されている、
金属部品の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の金属部品の製造方法であって、
前記第２集光光学系は、前記第２集光レンズを含む複数のレンズを有し、
前記第１レーザ光のスポット径と前記第２レーザ光のスポット径との比は、前記第２集光光学系のレンズの間隔の変更によって前記第２レーザ光のスポット径を変更することで調節される、金属部品の製造方法。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の金属部品の製造方法であって、
前記ワークの表面における前記第１レーザ光の中心は、前記ワークの表面における前記第２レーザ光の中心に対して、前記第１レーザ光の照射位置および前記第２レーザ光の照射位置の移動方向の後方に配置される、金属部品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、金属部品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、２本のレーザ光を同時にワークに照射することによってスパッタの発生を抑制しつつワークを溶接するレーザ溶接方法が開示されている。このレーザ溶接方法では、２本のレーザ光は同じ光軸に沿ってワークに照射され、２本のレーザ光のうちの一方のレーザ光が照射されるワークの部分の中央部に他方のレーザ光が照射される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－０４４５４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したレーザ溶接方法では、２本のレーザ光が同じ光軸に沿ってワークに照射されるので、例えば、２本のレーザ光を集光するための集光光学系の焦点距離を変更することで２本のレーザ光のスポット径を一度に変更することができる。しかしながら、上述したレーザ溶接方法では、集光光学系の焦点距離を変更したとしても２本のレーザ光のスポット径の比を変更することはできない。そのため、ワークの材料や要求される溶接品質などに応じて２本のレーザ光のスポット径の比を容易に調節可能な技術が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
本開示の一形態によれば、金属部品の製造方法が提供される。この金属部品の製造方法は、レーザ発振器によってレーザ光を発生させ、ビームスプリッタによって前記レーザ光を第１レーザ光と第２レーザ光とに分岐させ、反射ミラーによって前記第２レーザ光を反射させ、第１集光レンズを有する第１集光光学系を通じて、前記第１レーザ光を金属製のワークの表面に照射するとともに、第２集光レンズを有する第２集光光学系を通じて、前記反射ミラーによって反射された前記第２レーザ光を前記ワークの表面のうちの前記第１レーザ光の照射位置に照射し、前記第１レーザ光の照射位置および前記第２レーザ光の照射位置を移動させることによって前記ワークを溶接し、前記第１集光光学系と前記第２集光光学系とのうちの少なくとも一方の集光光学系は、前記ワークの表面におけるスポット径を変更可能に構成されており、前記第１レーザ光のスポット径と前記第２レーザ光のスポット径との比は、前記少なくとも一方の集光光学系を用いて調節され、前記ワークの溶接中において、前記第１レーザ光のスポット径は、前記第２レーザ光のスポット径の５．０パーセント以上かつ１５．０パーセント以下であり、前記ワークの表面における前記第２レーザ光のエネルギ密度は、前記ワークの表面における前記第１レーザ光のエネルギ密度の１．５パーセント以下であり、前記第１レーザ光の焦点位置は、前記ワークの表面から前記第１集光光学系とは反対側に０．０ミリメートル以上かつ２．０ミリメートル以下の範囲内に配置され、前記第２レーザ光の焦点位置は、前記ワークの表面から前記第１集光光学系側に１０．０ミリメートル以上かつ２０．０ミリメートル以下の範囲内に配置される。
なお、本開示は以下の形態としても実現できる。

【0006】

（１）本開示の一形態によれば、金属部品の製造方法が提供される。この金属部品の製造方法は、レーザ発振器によってレーザ光を発生させ、ビームスプリッタによって前記レーザ光を第１レーザ光と第２レーザ光とに分岐させ、反射ミラーによって前記第２レーザ光を反射させ、第１集光レンズを有する第１集光光学系を通じて、前記第１レーザ光を金属製のワークの表面に照射するとともに、第２集光レンズを有する第２集光光学系を通じて、前記反射ミラーによって反射された前記第２レーザ光を前記ワークの表面のうちの前記第１レーザ光の照射位置に照射し、前記第１レーザ光の照射位置および前記第２レーザ光の照射位置を移動させることによって前記ワークを溶接する。前記第１集光光学系と前記第２集光光学系とのうちの少なくとも一方の集光光学系は、前記ワークの表面におけるスポット径を変更可能に構成されており、前記第１レーザ光のスポット径と前記第２レーザ光のスポット径との比は、前記少なくとも一方の集光光学系を用いて調節される。
この形態の金属部品の製造方法によれば、レーザ発振器からのレーザ光がビームスプリッタによって第１レーザ光と第２レーザ光とに分岐され、第１レーザ光と第２レーザ光とが互いに異なる集光光学系を通じてワークに照射される。さらに、第１レーザ光を集光する第１集光光学系と第２レーザ光を集光する第２集光光学系とのうちの少なくとも一方は、ワークの表面におけるスポット径を変更可能に構成されている。そのため、ワークの材料や要求される溶接品質などに応じて、第１レーザ光のスポット径と第２レーザ光のスポット径との比を容易に調節することができる。
（２）上記形態の金属部品の製造方法において、前記第２集光光学系は、前記第２集光レンズを含む複数のレンズを有し、前記第１レーザ光のスポット径と前記第２レーザ光のスポット径との比は、前記第２集光光学系のレンズの間隔の変更によって前記第２レーザ光のスポット径を変更することで調節されてもよい。
この形態の金属部品の製造方法によれば、第２集光光学系のレンズの間隔の変更によって、第１レーザ光のスポット径と第２レーザ光のスポット径との比を容易に調節することができる。
（３）上記形態の金属部品の製造方法において、前記第１レーザ光のスポット径は、前記第２レーザ光のスポット径の５．０パーセント以上かつ１５．０パーセント以下であってもよい。
この形態の金属部品の製造方法によれば、ワークを溶接するときのスパッタの発生を抑制できる。特に、スチール製のワークを溶接するときのスパッタの発生を抑制できる。
（４）上記形態の金属部品の製造方法において、前記第１レーザ光の焦点位置は、前記ワークの表面のうちの前記第１レーザ光の照射位置と前記第１集光光学系との間に配置され、前記第２レーザ光の焦点位置は、前記ワークの表面のうちの前記第２レーザ光の照射位置に対して前記第２集光光学系とは反対側に配置されてもよい。
この形態の金属部品の製造方法によれば、ワークを溶接するときのスパッタの発生を抑制できる。特に、スチール製のワークを溶接するときのスパッタの発生を抑制できる。
（５）上記形態の金属部品の製造方法において、前記ワークの表面における前記第２レーザ光のエネルギ密度は、前記ワークの表面における前記第１レーザ光のエネルギ密度の１．５パーセント以下であってもよい。
この形態の金属部品の製造方法によれば、ワークを溶接するときのスパッタの発生を抑制できる。特に、スチール製のワークを溶接するときのスパッタの発生を抑制できる。
（６）上記形態の金属部品の製造方法において、前記ワークの表面における前記第１レーザ光の中心は、前記ワークの表面における前記第２レーザ光の中心に対して、前記第１レーザ光の照射位置および前記第２レーザ光の照射位置の移動方向の後方に配置されてもよい。
この形態の金属部品の製造方法によれば、ワークを溶接するときのスパッタの発生を抑制できる。
本開示は、金属部品の製造方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、レーザ溶接方法や、レーザ溶接装置や、レーザヘッドなどの形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態のレーザ溶接装置の概略構成を模式的に示す説明図。

【図2】第１レーザ光と第２レーザ光とがワークに照射される様子を示す斜視図。

【図3】第１レーザ光の照射位置と第２レーザ光の照射位置との関係を示す平面図。

【図4】一般的なキーホール溶接の様子を模式的に示す参考図。

【図5】第１実施形態の金属部品の製造方法の内容を示すフローチャート。

【図6】金属部品の製造方法のうちのレーザ溶接工程の内容を示すフローチャート。

【図7】第１レーザ光の焦点位置とスパッタ発生量との関係を示すグラフ。

【図8】第２レーザ光の焦点位置とスパッタ発生量との関係を示すグラフ。

【図9】スポット径比とスパッタ発生量との関係示すグラフ。

【図10】エネルギ密度比とスパッタ発生量との関係を示すグラフ。

【図11】スポット径比とエネルギ密度比との関係を示す説明図。

【図12】溶け込み深さとスパッタ発生量との関係を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における金属部品の製造方法に用いられるレーザ溶接装置１０の概略構成を模式的に示す説明図である。本実施形態では、レーザ溶接装置１０は、ステージ１５と、レーザ発振器２０と、光ファイバ２５と、レーザヘッド３０と、溶接位置変更部４０と、制御部５０とを備えている。

【0009】

ステージ１５には、ワークＷＫが固定される。図１には、互いに直交する３つの座標軸であるＸ，Ｙ，Ｚ軸を表す矢印が示されている。Ｘ軸およびＹ軸は、ステージ１５のうちのワークＷＫに接する面に平行な座標軸であり、Ｚ軸は、ステージ１５のうちのワークＷＫに接する面に垂直な座標軸である。Ｘ，Ｙ，Ｚ軸を表す矢印は、他の図においても、矢印の指し示す方向が図１と対応するように適宜、図示してある。

【0010】

ワークＷＫは、互いに溶接される複数の金属製の部材によって構成されている。複数の金属製の部材が互いに溶接されることによって金属部品が製造される。本実施形態では、ワークＷＫの各部材は、スチール製である。なお、他の実施形態では、ワークＷＫの各部材は、スチール製ではなく、例えば、アルミニウム合金製やチタン合金製でもよい。ワークＷＫの各部材の材料は、互いに異なってもよい。例えば、スチール製の部材とアルミニウム合金製の部材とによってワークＷＫが構成されてもよい。

【0011】

レーザ発振器２０は、レーザ光ＬＳを発生させる。本実施形態では、レーザ発振器２０の発生させるレーザ光ＬＳは、ファイバレーザである。なお、他の実施形態では、レーザ発振器２０の発生させるレーザ光ＬＳは、例えば、ディスクレーザや半導体レーザやＹＡＧレーザなどのファイバレーザ以外の固体レーザでもよいし、炭酸ガスレーザなどの気体レーザでもよい。

【0012】

光ファイバ２５の一端は、レーザ発振器２０に接続されており、光ファイバ２５の他端は、レーザヘッド３０に接続されている。光ファイバ２５は、レーザ発振器２０の発生させるレーザ光ＬＳをレーザヘッド３０に伝送する。なお、レーザ発振器２０の発生させるレーザ光ＬＳが炭酸ガスレーザである形態では、光ファイバ２５ではなくベンドミラーによってレーザ発振器２０からレーザヘッド３０にレーザ光ＬＳが伝送されてもよい。

【0013】

レーザヘッド３０は、第１ハウジング３１と、第２ハウジング３２と、固定部材３３と、ビームスプリッタ１１０と、第１集光光学系１２０と、反射ミラー１３０と、第２集光光学系１４０と、レンズ間隔変更部３５とを備えている。

【0014】

第１ハウジング３１は、筒状部材である。第１ハウジング３１の先端部は、ステージ１５に向けられている。第１ハウジング３１の後端部には、光ファイバ２５が接続されており、光ファイバ２５から射出されたレーザ光ＬＳは、第１ハウジング３１内に導入される。第１ハウジング３１の側面部には、開口部が設けられている。

【0015】

第２ハウジング３２は、第１ハウジング３１に隣り合って配置されており、固定部材３３を介して第１ハウジング３１に固定されている。第２ハウジング３２は、鋭角に屈曲した筒状部材である。第２ハウジング３２の後端部は、第１ハウジング３１の側面部に設けられた開口部に向けられている。第２ハウジング３２の後端部には、第１ハウジング３１の側面部に設けられた開口部に向かい合って配置された開口部が設けられている。第２ハウジング３２の先端部は、ステージ１５に向けられている。

【0016】

ビームスプリッタ１１０は、第１ハウジング３１のうちの先端部と後端部との間の部分に配置されており、第１ハウジング３１に固定されている。ビームスプリッタ１１０は、第１ハウジング３１内に導入されたレーザ光ＬＳのうちの一部を反射させるとともに、レーザ光ＬＳのうちの残りの一部を透過させる。以下の説明では、レーザ光ＬＳのうちのビームスプリッタ１１０を透過した部分のことを第１レーザ光Ｌ１と呼び、レーザ光ＬＳのうちのビームスプリッタ１１０によって反射した部分のことを第２レーザ光Ｌ２と呼ぶ。つまり、ビームスプリッタ１１０は、レーザ光ＬＳを第１レーザ光Ｌ１と第２レーザ光Ｌ２とに分岐させる。本実施形態では、ビームスプリッタ１１０として、平板状のガラスに光学薄膜が蒸着されたプレート型のビームスプリッタが用いられる。なお、他の実施形態では、ビームスプリッタ１１０として、例えば、２つの直角プリズムが組み合わされたキューブ型のビームスプリッタが用いられてもよい。

【0017】

本実施形態では、ビームスプリッタ１１０は、第１レーザ光Ｌ１の強度と第２レーザ光Ｌ２の強度との比が６５：３５になるようにレーザ光ＬＳを第１レーザ光Ｌ１と第２レーザ光Ｌ２とに分岐させる。なお、他の実施形態では、ビームスプリッタ１１０は、第１レーザ光Ｌ１の強度と第２レーザ光Ｌ２の強度との比が５０：５０になるようにレーザ光ＬＳを第１レーザ光Ｌ１と第２レーザ光Ｌ２とに分岐させてもよい。第１レーザ光Ｌ１の強度と第２レーザ光Ｌ２の強度との比がほぼ５０：５０になるようにレーザ光ＬＳを第１レーザ光Ｌ１と第２レーザ光Ｌ２とに分岐させるビームスプリッタ１１０のことをハーフミラーと呼ぶことがある。

【0018】

第１集光光学系１２０は、第１ハウジング３１の先端部に配置されている。第１集光光学系１２０は、ビームスプリッタ１１０を透過した第１レーザ光Ｌ１を集光してワークＷＫに照射する。本実施形態では、第１集光光学系１２０は、第１コリメートレンズ１２１と、第１集光レンズ１２２とを有している。第１コリメートレンズ１２１と第１集光レンズ１２２とは、第１ハウジング３１の後端部から先端部に向かって、この順で配置されている。

【0019】

第１コリメートレンズ１２１は、第１ハウジング３１に固定されている。第１コリメートレンズ１２１は、ビームスプリッタ１１０を透過した第１レーザ光Ｌ１を平行光に変換する機能を有している。

【0020】

第１集光レンズ１２２は、第１ハウジング３１に固定されている。第１集光レンズ１２２は、第１コリメートレンズ１２１によって平行光に変換された第１レーザ光Ｌ１を集光する機能を有している。第１集光レンズ１２２によって集光された第１レーザ光Ｌ１は、ワークＷＫに照射される。

【0021】

反射ミラー１３０は、第２ハウジング３２の屈曲部に配置されており、第２ハウジング３２に固定されている。ビームスプリッタ１１０によって反射された第２レーザ光Ｌ２は、第１ハウジング３１の側面部に設けられた開口部を通って、第２ハウジング３２の後端部に設けられた開口部から第２ハウジング３２内に導入される。反射ミラー１３０は、第２ハウジング３２内に導入された第２レーザ光Ｌ２を反射させる。

【0022】

第２集光光学系１４０は、第２ハウジング３２の先端部に配置されている。第２集光光学系１４０は、ワークＷＫのうちの第１レーザ光Ｌ１を照射されている部分に向けて、反射ミラー１３０によって反射された第２レーザ光Ｌ２を集光してワークＷＫに照射する。本実施形態では、第２集光光学系１４０は、第２コリメートレンズ１４１と、第２集光レンズ１４２とを有している。第２コリメートレンズ１４１と第２集光レンズ１４２とは、第２ハウジング３２の屈曲部から先端部に向かって、この順で配置されている。

【0023】

第２コリメートレンズ１４１は、後述するレンズ間隔変更部３５のスライド部材３７に固定されている。第２コリメートレンズ１４１は、反射ミラー１３０によって反射した第２レーザ光Ｌ２を平行光に変換する機能を有している。

【0024】

第２集光レンズ１４２は、第２ハウジング３２に固定されている。第２集光レンズ１４２は、第２コリメートレンズ１４１によって平行光に変換された第２レーザ光Ｌ２を集光する機能を有している。第２集光レンズ１４２によって集光された第２レーザ光Ｌ２は、ワークＷＫに照射される。

【0025】

レンズ間隔変更部３５は、第２ハウジング３２に設けられている。レンズ間隔変更部３５は、第２コリメートレンズ１４１と第２集光レンズ１４２との間隔を変更することによって、第２集光光学系１４０の焦点距離、換言すれば、第２コリメートレンズ１４１と第２集光レンズ１４２とによる合成焦点距離を変更する。本実施形態では、レンズ間隔変更部３５は、ネジ部３６と、スライド部材３７とを有している。ネジ部３６は、第２ハウジング３２の外側に設けられている。スライド部材３７は、第２ハウジング３２の内壁面に沿って設けられている。上述したとおり、スライド部材３７には、第２コリメートレンズ１４１が固定されている。スライド部材３７は、ネジ部３６の回転に応じて、第２ハウジング３２の内壁面上をスライド移動することによって、第２コリメートレンズ１４１と第２集光レンズ１４２との間隔を変更する。第２コリメートレンズ１４１と第２集光レンズ１４２との間隔が変更されることによって、第２集光光学系１４０の焦点距離が変更される。本実施形態では、ネジ部３６は、手動で回転される。なお、他の実施形態では、制御部５０の制御下で駆動されるモータがレーザヘッド３０に設けられて、ネジ部３６は、モータによって回転されてもよい。

【0026】

溶接位置変更部４０は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸におけるワークＷＫに対するレーザヘッド３０の相対位置を変更する。本実施形態では、溶接位置変更部４０は、レーザヘッド３０を移動させることによって、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸におけるワークＷＫに対するレーザヘッド３０の相対位置を変更する。溶接位置変更部４０は、例えば、垂直多関節ロボットなどのロボットアームによって構成されており、このロボットアームの先端部には、レーザヘッド３０の固定部材３３が固定されている。なお、他の実施形態では、溶接位置変更部４０は、レーザヘッド３０を移動させずにステージ１５を移動させることによって、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸におけるワークＷＫに対するレーザヘッド３０の相対位置を変更してもよい。溶接位置変更部４０は、レーザヘッド３０とステージ１５との両方を移動させることによって、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸におけるワークＷＫに対するレーザヘッド３０の相対位置を変更してもよい。

【0027】

制御部５０は、ＣＰＵと、メモリと、入出力インターフェースとを備えたコンピュータとして構成されている。本実施形態では、制御部５０は、レーザ発振器２０を制御してレーザヘッド３０からワークＷＫに対して第１レーザ光Ｌ１と第２レーザ光Ｌ２とを照射させつつ、溶接位置変更部４０を制御してワークＷＫに対するレーザヘッド３０の相対位置を変更することによって、ワークＷＫを溶接する。なお、制御部５０は、コンピュータではなく、複数の回路の組み合わせによって構成されてもよい。

【0028】

図２は、本実施形態のレーザ溶接装置１０によってワークＷＫに第１レーザ光Ｌ１と第２レーザ光Ｌ２とが照射される様子を示す斜視図である。図２には、ワークＷＫとして、互いに端面を突き合わせて配置された第１部材ＭＢ１と第２部材ＭＢ２とが表されている。本実施形態では、第１レーザ光Ｌ１は、ワークＷＫの表面に対して垂直に照射される。第２レーザ光Ｌ２は、ワークＷＫの表面に対して斜めに照射される。第２レーザ光Ｌ２は、第１レーザ光Ｌ１に対して溶接方向ＷＤの後方からワークＷＫの表面に照射される。以下の説明では、ワークＷＫの表面のうちの第１レーザ光Ｌ１を照射されている部分のことを第１スポットＳ１と呼び、ワークＷＫの表面のうちの第２レーザ光Ｌ２を照射されている部分のことを第２スポットＳ２と呼ぶ。本実施形態では、第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１は、第１スポットＳ１と第１集光レンズ１２２との間に配置されている。第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２は、第２スポットＳ２とステージ１５との間、換言すれば、第２スポットＳ２に対して第２集光レンズ１４２とは反対側に配置されている。

【0029】

図３は、第１レーザ光Ｌ１の照射位置と第２レーザ光Ｌ２の照射位置との関係を示す平面図である。図３には、Ｚ軸に平行に視たワークＷＫ、第１スポットＳ１、および、第２スポットＳ２が表されている。本実施形態では、第１レーザ光Ｌ１の中心軸に垂直な第１レーザ光Ｌ１の断面は円形であり、かつ、第１レーザ光Ｌ１はワークＷＫの表面に対して垂直に照射されるので、第１スポットＳ１は、円形状を有している。第２レーザ光Ｌ２の中心軸に垂直な第２レーザ光Ｌ２の断面は円形であり、かつ、第２レーザ光Ｌ２はワークＷＫの表面に対して斜めに照射されるので、第２スポットＳ２は、楕円形状を有している。以下の説明では、第１スポットＳ１の直径のことを第１レーザ光Ｌ１のスポット径Ｄ１と呼び、第２スポットＳ２の短径のことを第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２と呼ぶ。第１スポットＳ１は、第２スポットＳ２内に配置されている。第１スポットＳ１の中心点ＣＰ１は、第２スポットＳ２の中心点ＣＰ２に対して溶接方向ＷＤの後方に配置されている。本実施形態では、第１スポットＳ１の中心点ＣＰ１から第２スポットＳ２の中心点ＣＰ２までの距離は、第１スポットＳ１の半径以上である。

【0030】

本実施形態のレーザ溶接装置１０では、第１集光レンズ１２２から射出された第１レーザ光Ｌ１の中心軸に沿ってレーザヘッド３０を移動させることで、第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１と第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２とを同時に変更することができる。さらに、本実施形態のレーザ溶接装置１０では、レンズ間隔変更部３５を用いて第２集光光学系１４０の焦点距離を変更することで、第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１を変更せずに、第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２を変更することができる。第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１が変更されることによって、第１レーザ光Ｌ１のスポット径Ｄ１が変更される。第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２が変更されることによって、第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２が変更される。つまり、第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１と第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２とのうちの少なくとも一方を変更することによって、第１レーザ光Ｌ１のスポット径Ｄ１と第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２との比であるスポット径比Ｄ１／Ｄ２を変更することができる。本実施形態のレーザ溶接装置１０では、スポット径比Ｄ１／Ｄ２を５．０パーセント以上かつ１５．０パーセント以下に調整することができる。

【0031】

図４は、一般的なキーホール溶接の様子を模式的に示す参考図である。レーザ溶接では、溶け込み深さを大きく確保するために、キーホール溶接が実施されることがある。キーホール溶接では、ワークのうちのレーザ光を照射された部分が蒸発してキーホールが形成され、キーホールの周囲に溶融池が形成される。溶融池の壁面のうちの溶接方向の前側の壁面である前壁とキーホールとの間において、溶融した金属がキーホールからの蒸発反力によって押し出されるので、前壁から溶接方向の前方に向かって飛散する比較的大きなサイズのスパッタが発生する。さらに、キーホール内から溶接方向の後方に向かって飛散する比較的小さなサイズのスパッタが発生する。スパッタが発生すると、スパッタがレーザヘッドなどに付着する問題や、ワークの溶接部分の厚みが減少することによってワークの強度が低下する問題などが生じることがある。

【0032】

図５は、本実施形態の金属部品の製造方法の内容を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１００のスポット径比調節工程にて、第１集光光学系１２０を通じてワークＷＫの表面に照射される第１レーザ光Ｌ１のスポット径Ｄ１と第２集光光学系１４０を通じてワークＷＫの表面に照射される第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２との比であるスポット径比Ｄ１／Ｄ２が調節される。本実施形態では、レンズ間隔変更部３５を用いた第２コリメートレンズ１４１と第２集光レンズ１４２との間隔の変更によって第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２が変更されることで、スポット径比Ｄ１／Ｄ２が調節される。次に、ステップＳ２００のレーザ溶接工程にて、ワークＷＫが溶接される。レーザ溶接工程の具体的な内容については後述する。レーザ溶接工程にてワークＷＫが溶接されることにより、金属部品が製造される。その後、この方法は終了される。なお、レーザ溶接工程の後に、金属部品に仕上げ処理が施されてもよい。例えば、同じ種類の金属部品を繰り返し製造する場合のように、スポット径比Ｄ１／Ｄ２の調節が不要な場合には、ステップＳ１００のスポット径比調節工程がスキップされてもよい。

【0033】

図６は、上述した金属部品の製造方法のうちのレーザ溶接工程の内容を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２１０にて、レーザ発振器２０は、レーザ光ＬＳの発振を開始する。レーザ発振器２０によって発振されたレーザ光ＬＳは、光ファイバ２５を通じてレーザヘッド３０に伝送される。次に、ステップＳ２２０にて、ビームスプリッタ１１０は、レーザヘッド３０に導入されたレーザ光ＬＳを第１レーザ光Ｌ１と第２レーザ光Ｌ２とに分岐させる。ステップＳ２３０にて、反射ミラー１３０は、第２レーザ光Ｌ２を反射して、第２レーザ光Ｌ２の進行方向を変更する。ステップＳ２４０にて、第１集光光学系１２０は、ワークＷＫに第１レーザ光Ｌ１を集光し、第２集光光学系１４０は、ワークＷＫのうちの第１レーザ光Ｌ１が集光される部分に第２レーザ光Ｌ２を集光する。ステップＳ２１０からステップＳ２４０までは、ほぼ同時に実行される。ワークＷＫの表面に第１レーザ光Ｌ１が照射されることによって、ワークＷＫにキーホールが形成されるとともに、ワークＷＫの表面に第２レーザ光Ｌ２が照射されることによって、キーホールを囲むようにワークＷＫに溶融池が形成される。ステップＳ２５０にて、溶接位置変更部４０は、ワークＷＫに対してレーザヘッド３０を相対移動させることによって、ワークＷＫの表面に照射されている第１レーザ光Ｌ１の照射位置、および、ワークＷＫの表面に照射されている第２レーザ光Ｌ２の照射位置を予め定められた経路に沿って移動させる。第１レーザ光Ｌ１の照射位置および第２レーザ光Ｌ２の照射位置が上記経路に沿って移動することによって、上記経路に沿ってワークＷＫが溶接される。ステップＳ２６０にて、レーザ発振器２０は、レーザ光ＬＳの発振を終了する。その後、この工程は終了される。

【0034】

本実施形態のレーザ溶接装置１０では、第１レーザ光Ｌ１によってキーホールを形成するとともに第２レーザ光Ｌ２によって溶融池を形成することによって、スパッタの発生を抑制することができる。スパッタの発生を効果的に抑制するためには、ワークＷＫの材料や要求される溶け込み深さなどに応じて、スポット径比Ｄ１／Ｄ２が予め調整されることが好ましい。

【0035】

図７は、第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１とスパッタ発生量との関係に関する試験結果を示すグラフである。図７において、横軸は、Ｚ軸における第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１を表しており、縦軸は、スパッタ発生量を表している。スパッタ発生量は、スパッタの数によって表されている。この試験では、第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１を異ならせて複数のサンプルを溶接して、第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１とスパッタ発生量との関係を調べた。各サンプルの溶接には、上述したレーザ溶接装置１０が用いられた。スパッタ発生量の計測には、ハイスピードカメラが用いられた。各サンプルの材料はスチールである。各サンプルを溶接したときの溶接速度は１０．０ｍ／ｍｉｎ以下である。各サンプルの溶接長は１００．０ｍｍである。この試験では、Ｚ軸における第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２がＺ＝１５．０ｍｍの位置に固定された状態で、各サンプルが溶接された。Ｚ＝０．０ｍｍはサンプルの表面の位置であり、Ｚ＞０．０ｍｍはサンプルの表面に比べてレーザヘッド３０に近い位置であり、Ｚ＜０．０ｍｍはサンプルの表面に比べてステージ１５に近い位置である。図７には、試験結果が丸印で表されている。図７に示すとおり、Ｚ軸における第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１がＺ＝－２．０ｍｍ以上かつＺ＝０．０ｍｍ以下の位置のときには、スパッタ発生量は比較的少ない。

【0036】

図８は、第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２とスパッタ発生量との関係に関する試験結果を示すグラフである。図８において、横軸は、Ｚ軸における第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２を表しており、縦軸は、スパッタ発生量を表している。この試験では、第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２を異ならせて複数のサンプルを溶接することによって、第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２とスパッタ発生量との関係を調べた。各サンプルの溶接に用いられるレーザ溶接装置１０、スパッタ発生量の計測方法、サンプルの材料、溶接速度、溶接長については、上述した試験と同じである。この試験では、第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１がＺ＝－２．０以上かつＺ＝０．０ｍｍ以下の位置に固定された状態で、各サンプルが溶接された。図８において、丸印、三角印、バツ印、および、四角印は、第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１の互いに異なる試験結果を表している。図８に示すとおり、第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２がＺ＝１０．０ｍｍ以上かつＺ＝２０．０ｍｍ以下の位置のときには、スパッタ発生量は比較的少ない。

【0037】

図９は、スポット径比Ｄ１／Ｄ２とスパッタ発生量との関係に関する試験結果を示すグラフである。図９において、横軸は、第１レーザ光Ｌ１のスポット径Ｄ１と第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２との比であるスポット径比Ｄ１／Ｄ２を表しており、縦軸は、スパッタ発生量を表している。この試験では、スポット径比Ｄ１／Ｄ２を異ならせて複数のサンプルを溶接することによって、スポット径比Ｄ１／Ｄ２とスパッタ発生量との関係を調べた。各サンプルの溶接に用いられるレーザ溶接装置１０、スパッタ発生量の計測方法、サンプルの材料、溶接速度、溶接長については、上述した各試験と同じである。図９には、第１レーザ光Ｌ１の強度と第２レーザ光Ｌ２の強度との比が６５：３５のビームスプリッタ１１０が用いられたときの試験結果が丸印で表されており、第１レーザ光Ｌ１の強度と第２レーザ光Ｌ２の強度との比が５０：５０のビームスプリッタ１１０が用いられたときの試験結果が四角印で表されている。図９に示すとおり、スポット径比Ｄ１／Ｄ２が５．０パーセント以上かつ１５．０パーセント以下のときには、スパッタ発生量は比較的少ない。図９にはスポット径比Ｄ１／Ｄ２が０．０パーセントを超えかつ５．０パーセント未満のときの試験結果が表されていないが、スポット径比Ｄ１／Ｄ２が小さいほどスパッタ発生量が少ないので、スポット径比Ｄ１／Ｄ２が０．０パーセントを超えかつ５．０パーセント未満のときにも、スパッタ発生量は比較的少ないと考えられる。

【0038】

図１０は、エネルギ密度比ｕ２／ｕ１とスパッタ発生量との関係に関する試験結果を示すグラフである。図１０において、横軸は、サンプルの表面における第２レーザ光Ｌ２のエネルギ密度ｕ２とサンプルの表面における第１レーザ光Ｌ１のエネルギ密度ｕ１との比であるエネルギ密度比ｕ２／ｕ１を表しており、縦軸は、スパッタ発生量を表している。この試験では、エネルギ密度比ｕ２／ｕ１を異ならせて複数のサンプルを溶接することによって、エネルギ密度比ｕ２／ｕ１とスパッタ発生量との関係を調べた。各サンプルの溶接に用いられるレーザ溶接装置１０、スパッタ発生量の計測方法、サンプルの材料、溶接速度、溶接長については、上述した各試験と同じである。図１０には、第１レーザ光Ｌ１の強度と第２レーザ光Ｌ２の強度との比が６５：３５のビームスプリッタ１１０が用いられたときの試験結果が丸印で表されており、第１レーザ光Ｌ１の強度と第２レーザ光Ｌ２の強度との比が５０：５０のビームスプリッタ１１０が用いられたときの試験結果が三角印で表されている。図１０に示すとおり、エネルギ密度比ｕ２／ｕ１が０．０パーセントを超えかつ１．５パーセント以下のときには、スパッタ発生量は比較的少ない。

【0039】

図１１は、スポット径比Ｄ１／Ｄ２とエネルギ密度比ｕ２／ｕ１との関係を示すグラフである。図１１において、横軸は、スポット径比Ｄ１／Ｄ２を表しており、縦軸は、エネルギ密度比ｕ２／ｕ１を表している。図１１には、第１レーザ光Ｌ１の強度と第２レーザ光Ｌ２の強度との比が６５：３５のビームスプリッタ１１０が用いられたときのスポット径比Ｄ１／Ｄ２とエネルギ密度比ｕ２／ｕ１との関係が丸印で表されており、第１レーザ光Ｌ１の強度と第２レーザ光Ｌ２の強度との比が５０：５０のビームスプリッタ１１０が用いられたときのスポット径比Ｄ１／Ｄ２とエネルギ密度比ｕ２／ｕ１との関係が三角印で表されている。図１１には、スポット径比Ｄ１／Ｄ２が０．０パーセントを超えかつ１５．０パーセント以下であり、エネルギ密度比ｕ２／ｕ１が０．０パーセントを超えかつ１．５パーセント以下である領域Ａと、スポット径比Ｄ１／Ｄ２が１５パーセントを超えており、エネルギ密度比ｕ２／ｕ１が１．５パーセントを超えている領域Ｂとが表されている。図９に示したとおり、スポット径比Ｄ１／Ｄ２が０．０パーセントを超えかつ１５．０パーセント以下のときのスパッタ発生量の方が、スポット径比Ｄ１／Ｄ２が１５．０パーセントを超えるときのスパッタ発生量よりも少ない。さらに、図１０に示したとおり、エネルギ密度比ｕ２／ｕ１が０．０パーセントを超えかつ１．５パーセント以下のときのスパッタ発生量の方が、エネルギ密度比ｕ２／ｕ１が１．５パーセントを超えるときのスパッタ発生量よりも少ない。つまり、領域Ａでは領域Ｂに比べてスパッタ発生量が少ない。

【0040】

図１２は、溶け込み深さとスパッタ発生量との関係に関する試験結果を示すグラフである。図１２において、横軸は、溶け込み深さを表しており、縦軸は、スパッタ発生量を表している。この試験では、溶け込み深さを異ならせて複数のサンプルを溶接することによって、溶け込み深さとスパッタ発生量との関係を調べた。各サンプルの溶接に用いられるレーザ溶接装置１０、スパッタ発生量の計測方法、サンプルの材料、溶接速度、溶接長については、上述した各試験と同じである。図１２には、図１１に示した領域Ａの条件で溶接したときのスパッタ量が三角印で表されており、図１１に示した領域Ｂの条件で溶接したときのスパッタ量が丸印で表されている。図１２に示すとおり、溶け込み深さが同じであるときには、領域Ａの条件で溶接したときのスパッタ発生量は、領域Ｂの条件で溶接したときのスパッタ発生量よりも少ない。

【0041】

以上で説明した本実施形態における金属部品の製造方法によれば、レーザ発振器２０からのレーザ光ＬＳがビームスプリッタ１１０によって第１レーザ光Ｌ１と第２レーザ光Ｌ２とに分岐され、第１レーザ光Ｌ１と第２レーザ光Ｌ２とが互いに異なる集光光学系１２０，１４０を通じてワークＷＫに照射される。第１レーザ光Ｌ１を集光する第１集光光学系１２０と第２レーザ光Ｌ２を集光する第２集光光学系１４０とのうちの少なくとも一方は、ワークＷＫの表面におけるスポット径Ｄ１，Ｄ２を変更可能に構成されているので、ワークＷＫの材料や要求される溶接品質などに応じて、第１レーザ光Ｌ１のスポット径Ｄ１と第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２との比であるスポット径比Ｄ１／Ｄ２を容易に調節することができる。特に、本実施形態では、第２集光光学系１４０の第２コリメートレンズ１４１と第２集光レンズ１４２との間隔を変更することによって第２集光光学系１４０の焦点距離を変更するレンズ間隔変更部３５がレーザヘッド３０に設けられている。そのため、レンズ間隔変更部３５を用いて第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２を変更することで、スポット径比Ｄ１／Ｄ２を容易に調節することができる。さらに、本実施形態では、１つのレーザ発振器２０によって発振されたレーザ光ＬＳがビームスプリッタ１１０によって第１レーザ光Ｌ１と第２レーザ光Ｌ２とに分岐されるので、第１レーザ光Ｌ１を発振するためのレーザ発振器と第２レーザ光Ｌ２を発振するためのレーザ発振器とが別々に設けられた形態に比べてレーザ溶接装置１０を小型化できる。

【0042】

また、本実施形態では、レーザ溶接装置１０は、スポット径比Ｄ１／Ｄ２を５．０パーセント以上かつ１５．０パーセント以下に調整することができる。そのため、ワークＷＫを溶接するときのスパッタの発生を抑制できる。特に、スチール製のワークＷＫを溶接するときのスパッタの発生を抑制できる。

【0043】

また、本実施形態では、レーザ溶接装置１０は、エネルギ密度比ｕ２／ｕ１を０．０パーセントを超えかつ１．５パーセント以下に調整することができる。そのため、ワークＷＫを溶接するときのスパッタの発生を抑制できる。特に、スチール製のワークＷＫを溶接するときのスパッタの発生を抑制できる。

【0044】

また、本実施形態では、レーザ溶接装置１０は、第１スポットＳ１と第１集光レンズ１２２との間に第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１を配置し、第２スポットＳ２に対して第２集光レンズ１４２とは反対側に第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２を配置することができる。第１スポットＳ１と第１集光レンズ１２２との間に第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１を配置することによって、キーホールの深さを確保しやすくできる。第２スポットＳ２に対して第２集光レンズ１４２とは反対側に第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２を配置することによって、溶融池の広さを確保しやすくできる。そのため、ワークＷＫを溶接するときのスパッタの発生を抑制できる。特に、スチール製のワークＷＫを溶接するときのスパッタの発生を抑制できる。

【0045】

さらに、レーザ溶接装置１０は、第２スポットＳ２の中心点ＣＰ２対して溶接方向ＷＤの後方に第１スポットＳ１の中心点ＣＰ１を配置することができる。そのため、溶融池の前壁とキーホールとの間隔を確保して、ワークＷＫを溶接するときのスパッタの発生を抑制できる。

【0046】

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上述した実施形態の金属部品の製造方法に用いられるレーザ溶接装置１０には、レーザヘッド３０の第２ハウジング３２にレンズ間隔変更部３５が設けられている。これに対して、レーザ溶接装置１０にレンズ間隔変更部３５が設けられずに、第１集光光学系１２０が第１ハウジング３１に着脱可能に固定され、第２集光光学系１４０が第２ハウジング３２に着脱可能に固定されてもよい。この場合、ワークＷＫの材料や要求される溶接品質などに応じて、第１集光光学系１２０と第２集光光学系１４０とのうちの少なくとも一方を異なる焦点距離を有する集光光学系に交換することによって、第１レーザ光Ｌ１のスポット径Ｄ１と第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２とのうちの少なくとも一方を変更することができる。つまり、第１集光光学系１２０と第２集光光学系１４０とのうちの少なくとも一方を異なる焦点距離を有する集光光学系に交換することによって、スポット径比Ｄ１／Ｄ２を容易に変更することができる。

【0047】

（Ｂ２）上述した実施形態の金属部品の製造方法に用いられるレーザ溶接装置１０には、第２コリメートレンズ１４１と第２集光レンズ１４２との間隔を変更することによってワークＷＫの表面における第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２を変更するレンズ間隔変更部３５が設けられている。これに対して、レーザ溶接装置１０には、第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２を変更するレンズ間隔変更部３５が設けられずに、第１コリメートレンズ１２１と第１集光レンズ１２２との間隔を変更することによってワークＷＫの表面における第１レーザ光Ｌ１のスポット径Ｄ１を変更するレンズ間隔変更部が設けられてもよい。レーザ溶接装置１０には、第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２を変更するレンズ間隔変更部３５と第１レーザ光Ｌ１のスポット径Ｄ１を変更するレンズ間隔変更部とが設けられてもよい。

【0048】

（Ｂ３）上述した実施形態の金属部品の製造方法におけるレーザ溶接工程では、ワークＷＫの表面における第１レーザ光Ｌ１のスポット径Ｄ１がワークＷＫの表面における第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２の５．０パーセント以上かつ１５．０パーセント以下の状態でワークＷＫが溶接される。これに対して、金属部品の製造方法におけるレーザ溶接工程では、ワークＷＫの表面における第１レーザ光Ｌ１のスポット径Ｄ１がワークＷＫの表面における第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２の５．０パーセント未満の状態でワークＷＫが溶接されてもよいし、ワークＷＫの表面における第１レーザ光Ｌ１のスポット径Ｄ１がワークＷＫの表面における第２レーザ光Ｌ２のスポット径Ｄ２の１５．０パーセントを超える状態でワークＷＫが溶接されてもよい。

【0049】

（Ｂ４）上述した実施形態の金属部品の製造方法におけるレーザ溶接工程では、第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１が第１スポットＳ１と第１集光レンズ１２２との間に配置されており、第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２が第２スポットＳ２に対して第２集光レンズ１４２とは反対側に配置されている状態でワークＷＫが溶接される。これに対して、金属部品の製造方法におけるレーザ溶接工程では、第１レーザ光Ｌ１の焦点位置Ｆ１が第１スポットＳ１に対して第１集光レンズ１２２とは反対側に配置されている状態でワークＷＫが溶接されてもよいし、第２レーザ光Ｌ２の焦点位置Ｆ２が第２スポットＳ２と第２集光レンズ１４２との間に配置されている状態でワークＷＫが溶接されてもよい。

【0050】

（Ｂ５）上述した実施形態の金属部品の製造方法におけるレーザ溶接工程では、ワークＷＫの表面における第２レーザ光Ｌ２のエネルギ密度ｕ２がワークＷＫの表面における第１レーザ光Ｌ１のエネルギ密度ｕ１の１．５パーセント以下の状態でワークＷＫが溶接される。これに対して、金属部品の製造方法におけるレーザ溶接工程では、ワークＷＫの表面における第２レーザ光Ｌ２のエネルギ密度ｕ２がワークＷＫの表面における第１レーザ光Ｌ１のエネルギ密度ｕ１の１．５パーセントを超えている状態でワークＷＫが溶接されてもよい。

【0051】

（Ｂ６）上述した実施形態の金属部品の製造方法におけるレーザ溶接工程では、第１スポットＳ１の中心点ＣＰ１が第２スポットＳ２の中心点ＣＰ２に対して溶接方向ＷＤの後方に配置されている状態でワークＷＫが溶接される。これに対して、金属部品の製造方法におけるレーザ溶接工程では、第１スポットＳ１の中心点ＣＰ１と第２スポットＳ２の中心点ＣＰ２とが重なった状態でワークＷＫが溶接されもよいし、第１スポットＳ１の中心点ＣＰ１が第２スポットＳ２の中心点ＣＰ２に対して溶接方向ＷＤの前方に配置されている状態でワークＷＫが溶接されもよい。

【0052】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0053】

１０…レーザ溶接装置、１５…ステージ、２０…レーザ発振器、２５…光ファイバ、３０…レーザヘッド、３１…第１ハウジング、３２…第２ハウジング、３３…固定部材、３５…レンズ間隔変更部、３６…ネジ部、３７…スライド部材、４０…溶接位置変更部、５０…制御部、１１０…ビームスプリッタ、１２０…第１集光光学系、１２１…第１コリメートレンズ、１２２…第１集光レンズ、１３０…反射ミラー、１４０…第２集光光学系、１４１…第２コリメートレンズ、１４２…第２集光レンズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】