激光裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠使用常用的反射鏡容易地調(diào)整分割激光的光量比及射線間隔的至少任一方，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)成本的低廉化的激光裝置。激光裝置（10A）具備將激光（LB）分割為分割激光（LB1、LB2）的多個(gè)反射鏡（44、46）與聚光鏡（52）。反射鏡（46）在能以改變激光（LB）相對(duì)于該反射鏡（46）的入射量的方式進(jìn)退的狀態(tài)、以及能以改變由該反射鏡（46）反射的分割激光（LB2）相對(duì)于聚光鏡（52）的入射角度的方式傾斜運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)中的任一個(gè)狀態(tài)下配設(shè)。
【專利說(shuō)明】激光裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分割從激光振蕩器振蕩的激光并照射到工件上的激光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]激光裝置用于例如熱交換器的冷卻風(fēng)扇或珠寶飾品的微小部件等的焊接上，近年來(lái)，對(duì)應(yīng)用于電子部件向印刷電路板的軟釬焊進(jìn)行了研究。
[0003]在激光軟釬焊的領(lǐng)域中，已知有使用分割單元將一個(gè)激光分割為兩個(gè)分割激光，并將這些分割激光的各個(gè)聚光照射到工件的規(guī)定位置的技術(shù)思想(例如參照專利文獻(xiàn)I?3)。
[0004]在使用激光進(jìn)行焊接或軟釬焊等的場(chǎng)合，為了與多種工件對(duì)應(yīng)，期望能容易地調(diào)整分割激光的光量比及工件的分割激光的射線間隔。
[0005]例如，在專利文獻(xiàn)4中，公開(kāi)了下述激光加工裝置:通過(guò)能旋轉(zhuǎn)且能移動(dòng)地配設(shè)將一個(gè)拋物面反射鏡分割為一半而形成的分割拋物面反射鏡的各個(gè)，能夠調(diào)整分割激光的光量比及射線間隔。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平7-211424號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2007-289980號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2011-56520號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)平4-182087號(hào)公報(bào)
[0011]但是，在上述專利文獻(xiàn)4那樣的現(xiàn)有技術(shù)中，由于使用作為專用品(特殊品)的分割拋物面反射鏡，因此存在激光加工裝置的成本升高之類的問(wèn)題。另外，在想要改變焦點(diǎn)距離的場(chǎng)合，需要更換各分割拋物面反射鏡，有可能成本進(jìn)一步升高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]本發(fā)明是考慮這種課題而完成的，其目的在于提供能夠使用常用的反射鏡容易地調(diào)整分割激光的光量比及射線間隔的至少任一方，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)成本的低廉化的激光裝置。
[0013](I)本發(fā)明的激光裝置具備使激光振蕩的激光振蕩器、將上述激光分割為多個(gè)分割激光并且朝向工件反射的多個(gè)反射鏡、將多個(gè)上述分割激光聚光到上述工件上的聚光鏡，該激光裝置的特征在于，多個(gè)上述反射鏡的至少一個(gè)是在能以改變上述激光相對(duì)于該反射鏡的入射量的方式進(jìn)退的狀態(tài)、以及能以改變由該反射鏡反射的上述分割光相對(duì)于上述聚光鏡的入射角度的方式傾斜運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)中的任一個(gè)狀態(tài)配設(shè)的可動(dòng)反射鏡。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的激光裝置，能夠在以改變上述激光相對(duì)于反射鏡的入射量的方式進(jìn)退的狀態(tài)下配設(shè)將激光分割為多個(gè)分割激光的多個(gè)反射鏡的至少一個(gè)。在該場(chǎng)合，能夠以只使該反射鏡進(jìn)退就能容易地調(diào)整多個(gè)分割激光的光量比。另外，能夠在以能改變由該反射鏡反射的分割激光相對(duì)于聚光鏡的入射角度的方式傾斜運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下配設(shè)多個(gè)上述反射鏡的至少一個(gè)。在該場(chǎng)合，能夠只通過(guò)使該反射鏡傾斜運(yùn)動(dòng)就能容易地調(diào)整多個(gè)分割激光在工件中的射線間隔。另外，由于不是分割拋物面反射鏡那樣的特殊品，能夠使用普通的反射鏡及聚光鏡，因此能夠?qū)崿F(xiàn)激光裝置的成本的低廉化。另外，即使是想要改變焦點(diǎn)距離的場(chǎng)合，也能夠只通過(guò)更換上述聚光鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此能夠適當(dāng)抑制成本升高。
[0015](2)在上述激光裝置中，各上述反射鏡構(gòu)成為具有與上述激光的波長(zhǎng)不同的波長(zhǎng)的光能通過(guò)，上述激光裝置還具備圖像攝影單元，該圖像攝影單元通過(guò)接受從上述工件導(dǎo)入并通過(guò)了各上述反射鏡的上述光來(lái)對(duì)該工件進(jìn)行攝影。
[0016]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于具備通過(guò)接受從工件導(dǎo)入并通過(guò)了各反射鏡的光而對(duì)該工件進(jìn)行攝影的圖像攝影單元，因此能夠比較近地配置圖像攝影單元與多個(gè)反射鏡。由此，能使激光裝置緊湊。另外，因?yàn)槟軌蚴褂米鳛槌Ｓ闷返姆瓷溏R(例如平面反射鏡)，因此即使是接受通過(guò)了各反射鏡的上述光并對(duì)工件進(jìn)行攝影的場(chǎng)合，也能夠適當(dāng)?shù)匾种茢z影所得的圖像的紊亂。
[0017](3)在上述激光裝置中，多個(gè)上述反射鏡的一個(gè)可以是以相對(duì)于上述聚光鏡的相對(duì)部位不會(huì)改變的方式配設(shè)的固定反射鏡。
[0018]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于多個(gè)反射鏡的一個(gè)是固定反射鏡，因此與使全部的反射鏡為可動(dòng)反射鏡的場(chǎng)合相比，能夠減少用于使反射鏡可動(dòng)的部件。由此，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)激光裝置的低廉化。
[0019](4)在上述激光裝置中，上述固定反射鏡構(gòu)成為具有紅外區(qū)域的波長(zhǎng)的紅外光能通過(guò)，上述激光裝置還具備溫度測(cè)定單元，該溫度測(cè)定單元通過(guò)接受從上述工件導(dǎo)入并通過(guò)了上述固定反射鏡的上述紅外光來(lái)測(cè)定該工件的溫度。
[0020]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于具備通過(guò)接受從工件導(dǎo)入并通過(guò)了固定反射鏡的紅外光而測(cè)定該工件的溫度的溫度測(cè)定單元，因此能夠比較近地配置溫度測(cè)定單元與多個(gè)反射鏡。由此能夠使激光裝置緊湊。另外，由于接受不是通過(guò)可動(dòng)反射鏡而是通過(guò)固定反射鏡的紅外光，因此即使使可動(dòng)反射鏡傾斜運(yùn)動(dòng)，該紅外光相對(duì)于溫度測(cè)定單元的照射位置也不會(huì)移動(dòng)。由此，能夠可靠地測(cè)定工件的溫度。
[0021](5)在上述激光裝置中，上述固定反射鏡構(gòu)成為具有1.8μπι~2.3μπι的范圍的波長(zhǎng)的上述紅外光能通過(guò)，上述溫度測(cè)定單元可以是接受該紅外光并測(cè)定上述工件的溫度的放射溫度計(jì)。
[0022]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于溫度測(cè)定單元是接受具有作為距激光的波長(zhǎng)帶比較遠(yuǎn)且黑體輻射光譜的誤差比較小的波長(zhǎng)帶即1.8μπ?~2.3μ--的范圍的波長(zhǎng)的紅外光并測(cè)定工件的溫度的放射溫度計(jì)，因此能夠正確地測(cè)定工件的溫度。
[0023](6)在上述激光裝置中，上述反射鏡設(shè)有η個(gè)(η是3以上的整數(shù))，至少η_1個(gè)上述反射鏡是上述可動(dòng)反射鏡。
[0024]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于至少η-l個(gè)反射鏡是可動(dòng)反射鏡，因此能夠照射對(duì)工件的任意的η處必要的光量的分割激光。由此，能夠與多種形狀的工件可靠地對(duì)應(yīng)。另外，例如在使η-l個(gè)反射鏡為可動(dòng)反射鏡并且使一個(gè)反射鏡為固定反射鏡的場(chǎng)合，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行所謂的通孔安裝。即，由于能夠?qū)⒂晒潭ǚ瓷溏R反射的分割激光照射到端子(引線部)上，并且將由各可動(dòng)反射鏡反射的各分割激光照射到焊盤(pán)上，因此能夠使上述端子與上述焊盤(pán)平衡性好地升溫。[0025]本發(fā)明的效果如下。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的激光裝置，由于使多個(gè)反射鏡的至少一個(gè)為可動(dòng)反射鏡，因此能夠容易地調(diào)整分割激光的光量比及射線間隔的至少任一方。另外，由于能夠使用普通的反射鏡及聚光鏡，因此能夠?qū)崿F(xiàn)激光裝置的低廉化。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的激光裝置的示意圖。
[0028]圖2是表示上述激光裝置的主要部分的方框圖。
[0029]圖3是構(gòu)成上述激光裝置的激光頭的局部省略截面立體圖。
[0030]圖4是圖1所示的工件的局部省略俯視圖。
[0031]圖5A是表示向上述工件照射了分割激光的第一狀態(tài)的平面說(shuō)明圖，圖5B是表示向該工件照射了分割激光的第二狀態(tài)的平面說(shuō)明圖，圖5C是表示向該工件照射了分割激光的第三狀態(tài)的平面說(shuō)明圖。
[0032]圖6是表示用于說(shuō)明從工件導(dǎo)入的光(紅外光及可見(jiàn)光)的光路的上述激光裝置的主要部分的方框說(shuō)明圖。
[0033]圖7A是表示利用第一實(shí)施方式的變形例的激光裝置的攝像單元進(jìn)行攝影的第一圖像的說(shuō)明圖，圖7B是表示利用該攝像單元進(jìn)行攝影的第二圖像的說(shuō)明圖，圖7C是表示利用該攝像單元進(jìn)行攝影的第三圖像的說(shuō)明圖。
[0034]圖8是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的激光裝置的主要部分的局部省略方框圖。
[0035]圖9是構(gòu)成圖8所示的激光裝置的激光頭的局部省略截面立體圖。
[0036]圖1OA是表示向圖8所示的工件照射了分割激光的第一狀態(tài)的平面說(shuō)明圖，圖1OB是表示向該工件照射了分割激光的第二狀態(tài)的平面說(shuō)明圖。
[0037]圖11是表示將由構(gòu)成圖8所示的激光裝置的固定反射鏡反射的分割激光聚光照射到端子上，并且將由可動(dòng)反射鏡反射的各分割激光聚光照射到焊盤(pán)上的狀態(tài)的平面說(shuō)明圖。
[0038]圖中:10A、10B—激光裝置，12—工作臺(tái)，16—LD單元(LD振蕩器)，44一固定反射鏡，46、92—可動(dòng)反射鏡，70—放射溫度計(jì)(溫度測(cè)定機(jī)構(gòu))，74—攝像單元(圖像攝影單元)，ILl、IL2—紅外光，LB—激光，LBl?LB3—分割激光，VL1、VL2—可見(jiàn)光，W—工件。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面，對(duì)本發(fā)明的激光裝置示例優(yōu)選的實(shí)施方式，參照附圖詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
[0040](第一實(shí)施方式)
[0041]本發(fā)明的第一實(shí)施方式的激光裝置IOA構(gòu)成為使用激光LB使工件W升溫并進(jìn)行軟釬焊的激光軟釬焊裝置(激光接合裝置)。
[0042]首先，對(duì)在本實(shí)施方式中使用的工件W進(jìn)行說(shuō)明。如圖1及圖4所示，工件W具有印刷電路板200、安裝在印刷電路板200上的電子部件202。在印刷電路板200上例如形成有多個(gè)貫通孔(通孔)204a?204f、配設(shè)在各貫通孔204a?204f周圍的環(huán)狀的多個(gè)焊盤(pán)206a ?206f ο
[0043]在圖4中，六個(gè)貫通孔204a?204f形成為三行兩列的排列。并且，在本實(shí)施方式中，將在行方向(圖4的箭頭X方向)上鄰接的貫通孔204a?204f的中心間距離設(shè)為L(zhǎng)a，將在列方向(圖4的Y方向)上鄰接的貫通孔204a?204f的中心間距離設(shè)為L(zhǎng)b。
[0044]電子部件202例如構(gòu)成為連接器，包括連接器主體208 (參照?qǐng)D1)與從連接器主體208延伸并插通到各貫通孔204a?204f中的多個(gè)端子210a?210f。
[0045]如圖1所示，激光裝置IOA具備用于載置工件W的工作臺(tái)12、LD電源14、根據(jù)從LD電源14供給的驅(qū)動(dòng)電流使激光LB振蕩的LD單元(激光振蕩器)16、傳送從LD單元16振蕩的激光LB的傳送單元18、用于將由傳送單元18傳送的激光LB照射到工件W上的激光頭20、供給軟釬料(絲軟釬料)S的多個(gè)(在本實(shí)施方式中為兩個(gè))軟釬料供給部22、24以及控制部26。
[0046]LD單元16例如由FC-LD (光纖連接器激光二極管(7 r 4 K力？ 7° V >夕'' 一廿夕才一卜''))構(gòu)成，構(gòu)成為與取出用光纖28—體地結(jié)合。LD單元16具有一個(gè)或多個(gè)LD陣列，從LD電源14供給(注入)所需的驅(qū)動(dòng)電流，例如將IW?200W的高輸出LD光作為激光LB振蕩輸出。
[0047]激光LB的波長(zhǎng)未特別地限定，例如設(shè)定為0.8 μ m?0.9 μ m。取出用光纖28例如是SI式光纖，延伸到傳送單元18，并且從其出射端面射出激光LB。
[0048]傳送單元18具有入射部30與光纖32。入射部30包括將從取出用光纖28以規(guī)定的寬角度射出的激光LB平行化的校準(zhǔn)透鏡34、以及將由校準(zhǔn)透鏡34平行化了的激光LB聚光到光纖32上的聚光鏡36。
[0049]如圖2及圖3所示，激光頭20具有能收放各種光學(xué)設(shè)備的激光頭主體38、設(shè)在激光頭主體38上且保持光纖32的出射側(cè)端部的光纖保持部40、將從光纖32以規(guī)定的寬角度出射的激光LB平行化的校準(zhǔn)透鏡42、將從校準(zhǔn)透鏡42導(dǎo)入的激光LB分割為兩個(gè)分割激光LB1、LB2的固定反射鏡44及可動(dòng)反射鏡46、用于驅(qū)動(dòng)可動(dòng)反射鏡46的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50、將從固定反射鏡44及可動(dòng)反射鏡46導(dǎo)入的各分割激光LB1、LB2聚光到工件W的規(guī)定位置的聚光鏡52。
[0050]固定反射鏡44以激光LB的入射角度為規(guī)定值(例如45° )的方式通過(guò)反射鏡架54固定在激光頭主體38上。即，固定反射鏡44相對(duì)于聚光鏡52的相對(duì)位置不會(huì)改變。
[0051]固定反射鏡44反射激光LB并使與激光LB的波長(zhǎng)不同的波長(zhǎng)的光通過(guò)。固定反射鏡44例如能夠構(gòu)成為使可見(jiàn)光VLl及紅外光ILl通過(guò)的普通的感應(yīng)體多層膜反射鏡(參照?qǐng)D6)。具體地說(shuō)，固定反射鏡44能使具有1.8μπι?2.3μπι的紅外區(qū)域的波長(zhǎng)的紅外光ILl通過(guò)。
[0052]可動(dòng)反射鏡46例如能夠構(gòu)成為反射激光LB并且使可見(jiàn)光VL2及紅外光IL2通過(guò)的普通的感應(yīng)體多層膜。即，可動(dòng)反射鏡46能夠構(gòu)成為與固定反射鏡44相同。
[0053]但是，可動(dòng)反射鏡46只要構(gòu)成為至少能使可見(jiàn)光VL2通過(guò)即可，紅外光IL2可以不通過(guò)。另外，可動(dòng)反射鏡46配置在固定反射鏡44的前方、即比固定反射鏡44靠校準(zhǔn)透鏡42所處的位置的一側(cè)。
[0054]驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50例如具有固定可動(dòng)反射鏡46的移動(dòng)工作臺(tái)56、在一方向上滑動(dòng)自如地支撐移動(dòng)工作臺(tái)56的支撐工作臺(tái)58、用于使移動(dòng)工作臺(tái)56相對(duì)于支撐工作臺(tái)58滑動(dòng)的第一旋鈕60、用于使設(shè)在支撐工作臺(tái)58上的支承軸62旋轉(zhuǎn)的第二旋鈕64 (參照?qǐng)D3)。
[0055]根據(jù)這樣構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50，用戶等通過(guò)操作第一旋鈕60，能夠以改變激光LB相對(duì)于可動(dòng)反射鏡46的入射光量的方式使可動(dòng)反射鏡46進(jìn)退，通過(guò)操作第二旋鈕64，能夠以改變由可動(dòng)反射鏡46反射的分割激光LB2相對(duì)于聚光鏡52的入射角度的方式傾斜運(yùn)動(dòng)。但是，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50未限于上述結(jié)構(gòu)，例如可以具備用于使可動(dòng)反射鏡46進(jìn)退及傾斜運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)等驅(qū)動(dòng)源。
[0056]從圖2及圖6可以看出，激光頭20還具有:反射鏡66，其反射從工件W導(dǎo)入并通過(guò)了固定反射鏡44及可動(dòng)反射鏡46的紅外光IL1、IL2，并且使從工件W導(dǎo)入并通過(guò)了固定反射鏡44及可動(dòng)反射鏡46的可見(jiàn)光VLl、VL2通過(guò)；對(duì)由反射鏡66反射的紅外光ILl、IL2進(jìn)行聚光的聚光鏡68 ;接受由聚光鏡68聚光的紅外光ILl的放射溫度計(jì)(溫度測(cè)定單元)70、對(duì)通過(guò)了反射鏡66的可見(jiàn)光VL1、VL2進(jìn)行聚光的聚光鏡72、接受由聚光鏡72聚光的可見(jiàn)光VL1、VL2并對(duì)工件進(jìn)行攝影的攝像單元(圖像攝影單元)74。
[0057]放射溫度計(jì)70與攝像單元74配設(shè)在相對(duì)于固定反射鏡44及可動(dòng)反射鏡46與工件W所處的一側(cè)相反側(cè)。即，放射溫度計(jì)70、攝像單元74、固定反射鏡44、以及可動(dòng)反射鏡46收放在激光頭主體38內(nèi)，配置為互相比較近。由此，與將放射溫度計(jì)70與攝像單元74配置在激光頭主體38的外側(cè)的場(chǎng)合相比，能夠構(gòu)成為使激光裝置IOA緊湊。
[0058]放射溫度計(jì)70通過(guò)接受通過(guò)了固定反射鏡44的紅外光IL1，測(cè)定工件W上的分割激光LBl的照射部位的溫度。這樣，由于放射溫度計(jì)70不接受通過(guò)可動(dòng)反射鏡46的紅外光，而是接受通過(guò)了固定反射鏡44的紅外光ILl，因此即使使可動(dòng)反射鏡46傾斜運(yùn)動(dòng)，紅外光ILl相對(duì)于放射溫度計(jì)70的照射位置也不會(huì)移動(dòng)。由此，能夠可靠地測(cè)定工件W上的分割激光LBl的照射部位(軟釬焊部)的溫度。
[0059]攝像單元74對(duì)工件W的各分割激光LBl、LB2的照射部位(軟釬焊部)進(jìn)行攝影。并且，由攝像單元74攝影的圖像(靜止圖像或動(dòng)圖像)能利用顯示部76顯示(參照?qǐng)D7A?圖 7C)。
[0060]各軟釬料供給部22、24以規(guī)定的輸送速度將軟釬料S供給到工件W的各焊盤(pán)206a?206f。各軟釬料供給部22、24在能相對(duì)于工作臺(tái)12相對(duì)地位移的狀態(tài)下設(shè)置。由此，能夠可靠地將軟釬料S供給到工件W的各焊盤(pán)206a?206f。
[0061]控制部26具有驅(qū)動(dòng)控制LD電源14的電源控制部78、控制部主體80(參照?qǐng)D1)。在控制部主體80上設(shè)有驅(qū)動(dòng)控制工作臺(tái)12的工作臺(tái)控制部82與驅(qū)動(dòng)控制各軟釬料供給部22、24的軟釬料供給控制部84。
[0062]接著，對(duì)使用如上那樣構(gòu)成的激光裝置IOA的軟釬焊進(jìn)行說(shuō)明。首先，工作臺(tái)控制部82通過(guò)使工作臺(tái)12移動(dòng)，以端子2IOd及焊盤(pán)206d位于從固定反射鏡44導(dǎo)入的分割激光LBl的照射位置的方式對(duì)工件W進(jìn)行定位。另外，在該定位工序中，當(dāng)然可以使激光頭20相對(duì)于工作臺(tái)12移動(dòng)。
[0063]接著，用戶等通過(guò)操作第一旋鈕60及第二旋鈕64，調(diào)整可動(dòng)反射鏡46的位置。具體地說(shuō)，用戶等通過(guò)操作第一旋鈕60并使可動(dòng)反射鏡46進(jìn)退，調(diào)整分割激光LBl與分割激光LB2的光量比。在本實(shí)施方式中，例如使分割激光LBl與分割激光LB2的光量比大致為I比I。
[0064]另外，用戶等通過(guò)操作第二旋鈕64使可動(dòng)反射鏡64傾斜運(yùn)動(dòng)，調(diào)整工件W上的分割光LB2的照射位置。在此，當(dāng)可動(dòng)反射鏡46傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)，改變了由該反射鏡46反射的分割激光LB2相對(duì)于聚光鏡52的入射角度，因此工件W上的分割激光LB2的照射位置移動(dòng)。[0065]在本實(shí)施方式中，以工件W上的分割激光LBl與分割激光LB2的射線間隔為L(zhǎng)b的方式操作第二旋鈕64。通過(guò)這樣，能夠可靠地將從可動(dòng)反射鏡46導(dǎo)入的分割激光LB2聚光照射到端子210a及焊盤(pán)206a上。
[0066]接著，電源控制部78驅(qū)動(dòng)LD電源14并從LD單元16使激光LB振蕩。從LD單元16振蕩的激光LB從取出用光纖28出射并利用校準(zhǔn)透鏡34平行化后，利用聚光鏡36入射到光纖32內(nèi)并傳送到激光頭20。從光纖32出射的激光LB在利用校準(zhǔn)透鏡42平行化后，照射到固定反射鏡44及可動(dòng)反射鏡46上。
[0067]并且，入射到固定反射鏡44上的一部分的激光LB由該固定反射鏡44反射并作為分割激光LBl通過(guò)聚光鏡52聚光照射到端子210d及焊盤(pán)206d上，并且入射到可動(dòng)反射鏡46上的剩余的激光LB由該可動(dòng)反射鏡46反射并作為分割激光LB2通過(guò)聚光鏡52聚光照射到端子210a及焊盤(pán)206a上(參照?qǐng)D5A)。
[0068]由此，照射了分割激光LBl的端子210d及焊盤(pán)206d吸收該分割激光LBl并升溫，并且照射了分割激光LB2的端子210a及焊盤(pán)206a吸收該分割激光LB2并升溫。
[0069]此時(shí)，如圖6所示，從端子210d及焊盤(pán)206d產(chǎn)生的紅外光ILl通過(guò)了聚光鏡52后，通過(guò)固定反射鏡44。通過(guò)固定反射鏡44的紅外光ILl由反射鏡66反射并利用聚光鏡68聚光，并由放射溫度計(jì)70接受。
[0070]另一方面，從端子210a及焊盤(pán)206a產(chǎn)生的紅外光IL2通過(guò)了聚光鏡52后，通過(guò)可動(dòng)反射鏡46。通過(guò)了可動(dòng)反射鏡46的紅外光IL2在由反射鏡66反射后,未由放射溫度計(jì)70接受。由此，工件W上的分割激光LBl的照射部位的溫度由放射溫度計(jì)70測(cè)定。
[0071]當(dāng)工件W上的各分割激光LBl、LB2的照射部位的溫度達(dá)到規(guī)定溫度以上時(shí)，從軟釬料供給部22供給到焊盤(pán)206a的軟釬料S熔融，并且從軟釬料供給部24供給到焊盤(pán)206d的軟釬料S熔融。
[0072]之后，軟釬料供給控制部84停止各軟釬料供給部22、24的驅(qū)動(dòng)并停止軟釬料S的供給，電源控制部78停止LD電源14的驅(qū)動(dòng)并停止激光LB的振蕩。由此，端子210a與焊盤(pán)206a的軟釬焊和端子210d與焊盤(pán)206d的軟釬焊大致同時(shí)完成。
[0073]在本實(shí)施方式中，攝像單元74對(duì)工件W的狀態(tài)(軟釬焊前后的狀態(tài)及軟釬焊中的狀態(tài))進(jìn)行攝影。即，由端子210d及焊盤(pán)206d反射的自然光或照明光反射光通過(guò)聚光鏡52導(dǎo)入固定反射鏡44，該反射光中具有可見(jiàn)區(qū)域的波長(zhǎng)的可見(jiàn)光VLl通過(guò)固定反射鏡44。通過(guò)了固定反射鏡44的可見(jiàn)光VLl通過(guò)反射鏡66并由聚光鏡72聚光，并由攝像單兀74接受。
[0074]另一方面，由端子210a及焊盤(pán)206a反射的自然光或照明光等反射光通過(guò)聚光透鏡52導(dǎo)入可動(dòng)反射鏡46，該反射光中具有可見(jiàn)區(qū)域的波長(zhǎng)的可見(jiàn)光VL2通過(guò)可動(dòng)反射鏡46。通過(guò)了可動(dòng)反射鏡46的可見(jiàn)光VL2通過(guò)反射鏡66，由聚光鏡72聚光，并且由攝像單元74接受。
[0075]即使這樣對(duì)工件W上的各分割激光LB1、LB2的照射部位進(jìn)行攝影的場(chǎng)合，由于由感應(yīng)體多層膜反射鏡(平面反射鏡)構(gòu)成固定反射鏡44及可動(dòng)反射鏡46，因此能夠適當(dāng)?shù)匾种朴蓴z像單元74拍攝的圖像的紊亂。
[0076]在本實(shí)施方式中，當(dāng)端子210a及焊盤(pán)206a的軟釬焊與端子210d及焊盤(pán)206d的軟釬焊結(jié)束時(shí)，工作臺(tái)控制部82以規(guī)定距離La使工作臺(tái)12在行方向(圖5A的X方向，左偵D上移動(dòng)。
[0077]這樣，由于在列方向上鄰接的貫通孔204a?204f的中心間距離為L(zhǎng)b是一定的(參照?qǐng)D4)，因此端子210e及焊盤(pán)206e位于分割激光LBl的照射位置，并且端子210b及焊盤(pán)206b位于分割激光LB2的照射位置(參照?qǐng)D5B)。由此，能夠不調(diào)整可動(dòng)反射鏡46的位置且大致同時(shí)地調(diào)整端子210b及焊盤(pán)206b的軟釬焊和端子210e及焊盤(pán)206e的軟釬焊。
[0078]之后，工作臺(tái)控制部82使工作臺(tái)12以規(guī)定距離La在行方向上(圖5A的X方向，左側(cè))進(jìn)一步移動(dòng)。由此，能夠不調(diào)整可動(dòng)反射鏡46的位置且大致同時(shí)地進(jìn)行端子210c及焊盤(pán)206c的軟釬焊和端子210f及焊盤(pán)206f的軟釬焊(參照?qǐng)D5C)。這樣，在本實(shí)施方式中，能夠有效地進(jìn)行六處軟釬焊。
[0079]根據(jù)本實(shí)施方式，在能以改變激光LB相對(duì)于可動(dòng)反射鏡46的入射量的方式進(jìn)退的狀態(tài)下配設(shè)可動(dòng)反射鏡。在該場(chǎng)合，能夠通過(guò)只操縱第一旋鈕60并使可動(dòng)反射鏡46進(jìn)退就能容易地調(diào)整分割激光LBl與分割激光LB2的光量比。
[0080]另外，在能以改變從可動(dòng)反射鏡46導(dǎo)入的分割激光LB2相對(duì)于聚光透鏡52的入射角度的方式傾斜運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下配設(shè)可動(dòng)反射鏡46。在該場(chǎng)合，能夠通過(guò)只操作第二旋鈕64并使可動(dòng)反射鏡46傾斜運(yùn)動(dòng)就能容易地調(diào)整工件W的分割激光LBl與分割激光LB2的射線間隔。
[0081]另外，由于不是分割拋物面反射鏡等那樣的特殊品，而是使用作為普通品的固定反射鏡44、可動(dòng)反射鏡46及聚光鏡52，因此能夠?qū)崿F(xiàn)激光裝置IOA的成本的低廉化。另外，即使是想要改變焦點(diǎn)距離的場(chǎng)合，也能夠通過(guò)只更換聚光鏡52就能實(shí)現(xiàn)，因此能夠適當(dāng)?shù)匾种瞥杀旧摺?br>
[0082]在本實(shí)施方式的激光裝置IOA中，由于用于分割激光LB的兩個(gè)反射鏡中的一個(gè)是固定反射鏡44，因此可以只設(shè)置一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50。S卩，由于不需要在固定反射鏡44上設(shè)置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50，因此與使全部的反射鏡為可動(dòng)反射鏡46的場(chǎng)合相比，能夠減少部件件數(shù)。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)激光裝置IOA的成本的進(jìn)一步的低廉化。
[0083]另外，由于放射溫度計(jì)70—般接受距用于工件W的加工等的激光LB的波長(zhǎng)帶(在本實(shí)施方式中為0.8μπι?0.9μπι)比較遠(yuǎn)且黑體輻射光譜的誤差比較少的波長(zhǎng)帶即
1.8 μ m?2.3 μ m的范圍的波長(zhǎng)的紅外光ILl來(lái)測(cè)定工件W的溫度，因此能夠正確地測(cè)定工件W的溫度。
[0084]本實(shí)施方式的激光裝置IOA未限于上述結(jié)構(gòu)。例如可動(dòng)反射鏡46可以在能以改變激光LB相對(duì)于該可動(dòng)反射鏡46的入射量的方式進(jìn)退的狀態(tài)、或能以改變由該可動(dòng)反射鏡46反射的分割激光LB2相對(duì)于聚光透鏡52的入射角的方式傾斜運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下配設(shè)。
[0085]另外，在上述激光裝置IOA中，可以構(gòu)成為更替放射溫度計(jì)70與攝像單元74的位置。在該場(chǎng)合，反射鏡66反射可見(jiàn)光VL1、VL2，并且至少使紅外光ILl通過(guò)。
[0086]另外，本實(shí)施方式的激光裝置IOA可以代替固定反射鏡44設(shè)置可動(dòng)反射鏡46與其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50。在該場(chǎng)合，例如使兩個(gè)可動(dòng)反射鏡46傾斜來(lái)改變工件W上的分割激光LBl與分割激光LB2的射線間隔。
[0087]這樣,如圖7A?圖7C所示,在顯示部76所顯示的圖像中，能夠使工件W上的分割激光LBl的照射位置與分割激光LB2的照射位置相對(duì)于圖像中心O左右對(duì)稱地移動(dòng)。在該場(chǎng)合，能夠容易地將各分割激光LB1、LB2的照射部位集中在顯示部76的畫(huà)面內(nèi)。[0088]在本實(shí)施方式中，設(shè)有多個(gè)LD單元16，并且可以使從各LD單元16延伸的取出用光纖28構(gòu)成為捆綁光纖。通過(guò)這樣，能夠利用上述捆綁光纖捆綁從各LD單元16振蕩的激光LB。由此，能夠?qū)⒆罡咻敵龅募す釲B用于軟釬焊(加工)。
[0089]另外，在本實(shí)施方式中，取出用光纖28可以構(gòu)成為直接連接在激光頭主體38上。由此，能夠省略入射部30及光纖32的結(jié)構(gòu)，因此能夠使激光裝置IOA的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
[0090](第二實(shí)施方式)
[0091]接著，參照?qǐng)D8?圖11對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的激光裝置IOB進(jìn)行說(shuō)明。另外，在第二實(shí)施方式的激光裝置IOB中，對(duì)與第一實(shí)施方式的激光裝置IOA相同或起到相同的功能及效果的要素標(biāo)注相同的參照符號(hào)并省略詳細(xì)的說(shuō)明。
[0092]如圖8及圖9所示，在構(gòu)成本實(shí)施方式的激光裝置IOB的激光頭90上追加構(gòu)成為與上述可動(dòng)反射鏡46及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50相同的可動(dòng)反射鏡92及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)94。S卩，激光裝置IOB具備一個(gè)固定反射鏡44與兩個(gè)可動(dòng)反射鏡46、92?？蓜?dòng)反射鏡46、92配設(shè)在比固定反射鏡44靠前方。另外，在激光裝置IOB上追加有軟釬料供給部96。
[0093]在以上那樣構(gòu)成的激光裝置IOB中，例如在操作一方的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50的第二旋鈕64并使可動(dòng)反射鏡46傾斜運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，能夠調(diào)整由該可動(dòng)反射鏡46反射的分割激光LB2與由固定反射鏡44反射的分割激光LBl的射線間隔，在操作另一方的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)94的第二旋鈕64并使可動(dòng)反射鏡92傾斜運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，能夠調(diào)整由該可動(dòng)反射鏡92反射的分割激光LB3與由固定反射鏡44反射的分割激光LBl的射線間隔。
[0094]在本實(shí)施方式中，以工件W上的鄰接的分割激光LBl?LB3的射線間隔為L(zhǎng)a的方式操作各驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50、94的第二旋鈕64。由此，入射到固定反射鏡44上的一部分的激光LB由該固定反射鏡44反射并作為分割激光LBl通過(guò)聚光鏡52聚光照射到端子210b及焊盤(pán)206b上，入射到可動(dòng)反射鏡46上的一部分的激光LB由該可動(dòng)反射鏡46反射并作為分割激光LB2通過(guò)聚光鏡52聚光照射到端子210a及焊盤(pán)206a上，入射到可動(dòng)反射鏡92上的剩余的激光LB由該可動(dòng)反射鏡92反射并作為分割激光LB3通過(guò)聚光鏡52聚光照射到端子210c及焊盤(pán)206c上(參照?qǐng)D10A)。在該場(chǎng)合，能夠大致同時(shí)進(jìn)行三處的軟釬焊。
[0095]另外，在上述軟釬焊結(jié)束后，工作臺(tái)控制部82以固定距離Lb使工作臺(tái)12在列方向(圖1OA的箭頭Y方向，上側(cè))上移動(dòng)。這樣，由于在行方向上鄰接的貫通孔204a?204f的中心間距離為L(zhǎng)a是一定的(參照?qǐng)D4)，因此端子210e及焊盤(pán)206e位于分割激光LBl的照射位置，端子210d及焊盤(pán)206d位于分割激光LB2的照射位置，端子210f及焊盤(pán)206f位于分割激光LB3的照射位置(參照?qǐng)D10B)。
[0096]由此，能夠不調(diào)整各可動(dòng)反射鏡46、92的位置且大致同時(shí)地進(jìn)行端子210d及焊盤(pán)206d的軟釬焊、端子210e及焊盤(pán)206e的軟釬焊、端子210f及焊盤(pán)206f的軟釬焊。
[0097]根據(jù)本實(shí)施方式，由于設(shè)置一個(gè)固定反射鏡44與兩個(gè)可動(dòng)反射鏡46、92，因此能夠照射對(duì)工件W上的任意三處必要的光量的分割激光LBl?LB3。由此，能夠有效地進(jìn)行上述那樣的形狀的工件W的軟釬焊。另外，也能夠與上述以外的多種形狀的工件對(duì)應(yīng)。
[0098]本實(shí)施方式的激光裝置IOB例如如圖11所示，可以通過(guò)將從固定反射鏡44導(dǎo)入的分割激光LBl聚光照射到端子210a上，將從可動(dòng)反射鏡46、92導(dǎo)入的分割激光LB2、LB3聚光照射在焊盤(pán)206a上來(lái)進(jìn)行軟釬焊。在該場(chǎng)合，由于能夠使端子210a與焊盤(pán)206a平衡性好地升溫，因此能夠進(jìn)行高品質(zhì)的軟釬焊。[0099]在上述中，列舉了對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，當(dāng)然能在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行多種改變。
[0100]例如，本發(fā)明的激光裝置可以具有三個(gè)以上的可動(dòng)反射鏡。在該場(chǎng)合，可以設(shè)置一個(gè)固定反射鏡，也可以不設(shè)置固定反射鏡。另外，本實(shí)施方式的激光裝置除了激光軟釬焊加工外，例如也能夠用于激光熔接、激光焊接、開(kāi)孔加工等。
【權(quán)利要求】
1.一種激光裝置，其具備: 使激光振蕩的激光振蕩器； 將上述激光分割為多個(gè)分割激光并且朝向工件反射的多個(gè)反射鏡；以及 將多個(gè)上述分割激光聚光到上述工件上的聚光鏡， 該激光裝置的特征在于， 多個(gè)上述反射鏡的至少一個(gè)是在能以改變上述激光相對(duì)于該反射鏡的入射量的方式進(jìn)退的狀態(tài)、以及能以改變由該反射鏡反射的上述分割激光相對(duì)于上述聚光鏡的入射角度的方式傾斜運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)中的任一個(gè)狀態(tài)下配設(shè)的可動(dòng)反射鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光裝置，其特征在于， 各上述反射鏡構(gòu)成為具有與上述激光的波長(zhǎng)不同的波長(zhǎng)的光能通過(guò)， 上述激光裝置還具備圖像攝影單元，該圖像攝影單元通過(guò)接受從上述工件導(dǎo)入并通過(guò)了各上述反射鏡的上述光來(lái)對(duì)該工件進(jìn)行攝影。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光裝置，其特征在于， 多個(gè)上述反射鏡的一個(gè)是以相對(duì)于上述聚光鏡的相對(duì)位置不會(huì)改變的方式配設(shè)的固定反射鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光裝置，其特征在于， 上述固定反射鏡構(gòu)成為具有紅外區(qū)域的波長(zhǎng)的紅外光能通過(guò)， 上述激光裝置還具備溫度測(cè)定單元，該溫度測(cè)定單元通過(guò)接受從上述工件導(dǎo)入并通過(guò)了上述固定反射鏡的上述紅外光來(lái)測(cè)定該工件的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光裝置，其特征在于， 上述固定反射鏡構(gòu)成為具有1.8 μ m?2.3 μ m的范圍的波長(zhǎng)的上述紅外光能通過(guò)， 上述溫度測(cè)定單元是接受該紅外光并測(cè)定上述工件的溫度的放射溫度計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的激光裝置，其特征在于， 上述反射鏡設(shè)有η個(gè)，其中，η是3以上的整數(shù)， 至少η-l個(gè)上述反射鏡是上述可動(dòng)反射鏡。
【文檔編號(hào)】B23K26/067GK103801828SQ201310066602
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月13日
【發(fā)明者】三浦榮朗 申請(qǐng)人:米亞基株式會(huì)社