JP6832006B2 - 照射ガイド付き手動式レーザー溶着装置 - Google Patents

Description

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。

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。

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、前記鏝先のライフは僅か２時間程度になってしまうことが実験で確かめられている。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。

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、ハンダ付け部位をハンダと非接触で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、レーザー光の照射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。

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。また、手動でレーザー光をハンダ付け部位に照射する場合には、ハンダ付け装置の姿勢を安定させて手ぶれ等による誤照射を生じないようにすることが必要である。これらの問題は、合成樹脂の溶着を行う溶着装置においても同様である。

実開昭６２−５６２７２号公報 特開２００１−１９８６７０号公報

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、手ぶれ等による誤照射を生じることのない、使用性に優れた手動式のレーザー溶着装置を提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明によれば、片手に持ったまま溶着作業を行うように構成されたボディに、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が内蔵されると共に、該レーザーモジュールから出射されたレーザー光を光ファイバーを通じて溶着対象部位に照射する照射部材と、手ぶれによる誤照射を防止するための照射ガイドとが設けられ、前記照射ガイドは、前記ボディに取り付けるための取付部と、該取付部から前記光ファイバーに沿って延びるアーム部と、該アーム部の先端に前記溶着対象部位の周辺に部分的に当接するように形成された当接部とを有することを特徴とする照射ガイド付き手動式レーザー溶着装置が提供される。

本発明において前記照射ガイドは、前記ボディに対して着脱自在である。
前記照射ガイドは、前記アーム部の先端に照準部を有し、該照準部は枠状をしていて、該照準部の枠の内部に前記照射部材からのレーザー光が向けられていることが望ましく、より望ましくは、前記照準部が前記当接部を兼ねていることである。
また、本発明において好ましくは、前記照準部が、前記アーム部の先端から、前記ボディの上面側において該ボディの斜め前方に向けて延出し、該照準部と前記アーム部とのなす角度は鈍角であることである。

本発明の一つの具体的な構成態様によれば、前記照射部材は、光コネクタ兼用の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前方に延出する光ファイバーとを有していて、前記ボディに着脱自在に取り付けられている。

また、本発明によれば、片手に持ったまま溶着対象部位に光ファイバーからレーザー光を照射して溶着作業を行う手動式のレーザー溶着装置に取り付けて、レーザー光照射時の手ぶれによる誤照射を防止するための照射ガイドが提供される。
前記照射ガイドは、前記レーザー溶着装置に取り付けるための取付部と、該取付部から前記光ファイバーに沿うように延出するアーム部と、該アーム部の先端に前記溶着対象部位の周辺に部分的に当接するように形成された当接部とを有する。

本発明において好ましくは、前記照射ガイドが、前記アーム部の先端に照準部を有し、該照準部は枠状をしていて、該照準部の枠の内部で前記溶着対象部位にレーザー光を照射するように形成されていることである。
この場合、前記照準部は、前記当接部を兼ねていることが望ましく、より望ましくは、前記照準部が、前記アーム部の先端から斜め前方に向けて延出し、該照準部と前記アーム部とのなす角度は鈍角であることである。

本発明のレーザー溶着装置は、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、極小部位の溶着にも適しており、また、溶着作業を行う際に、照射ガイドの当接部を溶着対象部位の周辺に当接させて溶着装置の姿勢を安定させることができるので、手ぶれ等による誤照射を防止することができる。

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１の側面図である。 図１の断面図である。 図３の部分拡大図である。 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。 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１の分解図である。 照射部材の斜視図である。 照射部材の変形例を示す分解状態での要部断面図である。 照射ガイドの斜視図である。 照射ガイドの異なる取付態様を示すハンダ付け装置の要部の拡大側面図である。 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１２の要部平面図である。 照射ガイドの第１変形例を示す斜視図である。 照射ガイドの第２変形例を示す断面図である。 照射ガイドの第３変形例を示すもので、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその断面図である。 照射ガイドの第４変形例を示す要部斜視図である。 第４変形例の照射ガイドを使用してハンダ付けするときの状態を示す要部側面図である。 照射ガイドの第５変形例を示す斜視図である。 第１実施形態のハンダ付け装置の他の変形例を示す部分側面図である。 レーザーモジュールの変形例を示す側面図である。 レーザーモジュールの他の変形例を示す正面図である。 本発明に係るハンダ付け装置の第２実施形態を示す側面図である。

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１２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。

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。また、前記ボディ２の先端部には、前記レーザー光ＬＢを照射してハンダ付けする際に、手ぶれ等による誤照射を防止するため、前記ボディ２の位置決めを行うと共にその姿勢を安定化させる、照射ガイド３が設けられている。

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１２参照）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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

前記照射ガイド３は、図１０からも分かるように、弾性を有する金属板を折曲することにより形成されたもので、前記ボディ２の先端部に取り付けるための取付部５０と、該取付部５０から前記光ファイバー３１に沿って延出するアーム部５１と、該アーム部５１の先端に設けられた枠状の照準部５２と、ハンダ付け部位１０の周辺の該ハンダ付け部位以外の部分に当接させるための当接部５３とを有している。本実施形態においては、前記照準部５２が当接部５３を兼ねている。

前記取付部５０は、円筒の側面に軸線方向の切れ目５０ａを設けたような形をしていて、該取付部５０を、前記ファイバーホルダー３０の円柱状をした部分に弾力的に嵌め付けることにより、前記照射ガイド３がボディ２の先端部に着脱自在に取り付けられている。従って、該照射ガイド３は、前記取付部５０を前記ファイバーホルダー３０から取り外すか、又は該ファイバーホルダー３０を前記ボディ２から取り外すことにより、該ボディ２から取り外すことができる。
しかし、前記照射ガイド３をボディ２に直接取り付けることもでき、この場合には、図１１に示すように、該ボディ２の円錐部２ｂの先端に円柱状のガイド取付部４を形成し、このガイド取付部４に前記取付部５０を嵌め付けるようにすれば良い。

また、前記アーム部５１は、円弧状の断面形状を有するように形成され、前記軸線Ｌに沿って真っ直ぐ延びている。

更に、前記照準部５２は、円周の一部に切れ目５２ｂを有する割りリング状をなすもので、円弧状をした左右一対の枠片５２ａ，５２ａを有し、該枠片５２ａ，５２ａの基端部の位置で前記アーム部５１の先端に連なっており、該照準部５２の枠の内部、好ましくはリングの中心に、前記光ファイバー３１の先端が向けられている。このとき、前記照準部５２は、前記光ファイバー３１の先端より前方に位置していることが望ましい。また、前記照準部５２は、前記アーム部５１に、前記ボディ２の上面側において該ボディ２の斜め前方に向けて延出するように、前記アーム部５１に対して傾斜した状態に連なっており、該照準部５２と前記アーム部５１とのなす角度θは鈍角である。

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１２及び図１３に示すように、照射ガイド３の先端の当接部５３を兼ねる照準部５２を、該照準部５２の枠内にハンダ付け部位１０（電極部１１ａ及びリード１２ａ）が納まるように位置決めして、該ハンダ付け部位１０の周辺部分（例えば回路基板１１）に平行に押し付けることにより、前記ボディ２の姿勢をやや傾斜した状態に保つようにする。これにより、レーザー光ＬＢの照射位置及び照射距離も定まる。このとき重要なことは、前記照準部５２がハンダ付けされるのを防止するため、該照準部５２の枠片５２ａ，５２ａが前記ハンダ付け部位１０に接触しないようにすることである。

次に、前記照準部５２をハンダ付け部位１０の周辺に押し付けた状態で、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。

このとき、前記レーザー光ＬＢの誤照射を防止するため、前記照準部５２をハンダ付け部位１０の周辺に押し付ける前に、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、その状態で前記照準部５２をハンダ付け部位１０の周辺に押し付けるようにすることが望ましい。

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。

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。

図１４−図１８には、照射ガイドの変形例が示されている。このうち、図１４に示す第１変形例の照射ガイド３Ａは、アーム部５１が平板状をしていて、該アーム部５１全体が軸線Ｌに対して外向きに湾曲しており、また、照準部５２がＵ字形に形成されている。この照射ガイド３Ａを使用した場合、前記アーム部５１の弾性変形により、レーザー光ＬＢの照射距離を調整することができる。しかし、前記アーム部５１は、軸線Ｌと平行な直線であっても良い。

また、図１５に示す第２変形例の照射ガイド３Ｂは、取付部５０とアーム部５１とを、該取付部５０から軸線Ｌと交叉する方向に延出する連結部５４を介して連結することにより、前記アーム部５１と軸線Ｌとの距離Ｄを、前記取付部５０の半径Ｒより大きく保ったものである。この場合、前記アーム部５１は、軸線Ｌと平行な直線であっても、第１変形例のように湾曲していても良い。この照射ガイド３Ｂは、ハンダ付け部位１０が比較的大きい場合に有効である。

更に、図１６（ａ），（ｂ）に示す第３変形例の照射ガイド３Ｃは、アーム部５１が平板状をなすと共に、該アーム部５１が、軸線Ｌに対して複数の角度に折れ曲がっている。即ち、前記アーム部５１は、第１部分５１ａと第２部分５１ｂと第３部分５１ｃとからなっていて、前記第１部分５１ａは、取付部５０から、軸線Ｌとの間に角度αを保って前方（照準部５２方向）に延出し、前記第２部分５１ｂは、軸線Ｌとの間に前記角度αより大きい角度βを保って前記第１部分５１ａから前方に延出し、第３部分５１ｃは、前記第２部分５１ｂと照準部５２とを連結する部分で、外側に向けてやや湾曲している。そして、前記第３部分５１ｂが当接部５３を形成している。前記第３部分５１ｃの軸線方向長さは最も長く、第１部分５１ａの軸線方向長さはその次に長く、前記第２部分５１ｂの軸線方向長さはもっとも短い。
前記照射ガイド３Ｃは、主として第３部分５１ｃが弾性変形するため、第１変形例の照射ガイド３Ａより姿勢が安定する。

また、図１７に示す第４変形例の照射ガイド３Ｄでは、当接部５３を兼ねる照準部５２がＵ字形をなすと共に、該照準部５２における一対の枠片５２ａ，５２ａの先端に、電子部品１２を押さえるためのＬ字形に折れ曲がった押さえ部５２ｃが形成されている。
前記照射ガイド３を使用してハンダ付けするときは、図１８に示すように、前記押さえ部５２ｃで電子部品１２を押さえることによりその位置ずれを防止し、その状態でハンダ付けを行うことができる。

なお、前記実施形態では、前記照準部５２がリング形又はＵ字形をしているが、該照準部５２はＹ字形やその他の形状をしていても良い。

また、前記照射ガイド３，３Ａ−３Ｄにおいては、前記アーム部５１の先端に枠状の照準部５２を形成し、この照準部５２を当接部５３として兼用しているが、このような照準部５２を形成することなく、前記アーム部５１の先端に当接部５３だけを形成することもできる。この場合、該当接部５３は、前記アーム部５１の先端面の形状そのままの形に形成するか、あるいは、点状や、横長又は縦長の線状等に形成することができる。更には、前記照準部５２の枠片５２ａ，５２ａを前記アーム部５１の前方に向けて真っ直ぐ伸ばしたような形をした枠状の当接部とすることもでき、この場合には、２つの枠辺５２ａ，５２ａの先端がハンダ付け部位１０の周辺部分に当接することになる。

また、図１９に示す第５変形例の照射ガイド３Ｅのように、アーム部５１の先端の当接部５３を、前記照射ガイド３，３Ａ−３Ｄの当接部５３とは逆方向に延在するように形成することもできる。この場合、前記当接部５３とアーム部５１とのなす角度γは鋭角である。また、前記当接部５３は、枠状をしていても板状をしていなくても良い。

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。

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２０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。

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２１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２２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。

図２３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２実施形態のハンダ付け装置１Ｂ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。

この第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。

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。

また、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。

更に、前記各実施形態のハンダ付け装置は、ハンダ付け時にハンダ付け部位の酸化を防止するため、該ハンダ付け部位に向けて不活性ガスを噴射するための機構を備えていても良い。この場合、ボディの内部にガス流路が形成されると共に、該ボディの先端にガス噴射口が形成され、該ボディの後端部には、ガス供給源からのチューブを接続するためのポートが形成される。前記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。

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。

１Ａ，１Ｂ ハンダ付け装置（レーザー溶着装置）
２ ボディ
３，３Ａ−３Ｅ 照射ガイド
５ レーザーモジュール
９ 照射部材
１０ ハンダ付け部位
２０ 発光素子
３０ ファイバーホルダー
３１ 光ファイバー
５０ 取付部
５１ アーム部
５２ 照準部
５３ 当接部
θ 角度
Ｌ 軸線
ＬＢ レーザー光
ＧＢ ガイド光

Claims (10)

1. 片手に持ったまま溶着作業を行うように構成されたボディに、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が内蔵されると共に、該レーザーモジュールから出射されたレーザー光を光ファイバーを通じて溶着対象部位に照射する照射部材と、手ぶれによる誤照射を防止するための照射ガイドとが設けられ、
   前記照射ガイドは、前記ボディに取り付けるための取付部と、該取付部から前記光ファイバーに沿って延びるアーム部と、該アーム部の先端に前記溶着対象部位の周辺に部分的に当接するように形成された当接部とを有する、
   ことを特徴とする照射ガイド付き手動式レーザー溶着装置。
2. 前記照射ガイドは、前記ボディに対して着脱自在であ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。
3. 前記照射ガイドは、前記アーム部の先端に照準部を有し、該照準部は枠状をしていて、該照準部の枠の内部に前記照射部材からのレーザー光が向けられてい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。
4. 前記照準部は前記当接部を兼ねていることを特徴とする請求項３に記載のレーザー溶着装置。
5. 前記照準部は、前記アーム部の先端から、前記ボディの上面側において該ボディの斜め前方に向けて延出し、該照準部と前記アーム部とのなす角度は鈍角であることを特徴とする請求項３又は４に記載のレーザー溶着装置。
6. 前記照射部材は、光コネクタ兼用の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前方に延出する光ファイバーとを有していて、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から５の何れかに記載のレーザー溶着装置。
7. 片手に持ったまま溶着対象部位に光ファイバーからレーザー光を照射して溶着作業を行う手動式のレーザー溶着装置に取り付けて、レーザー光照射時の手ぶれによる誤照射を防止するための照射ガイドであって、
   前記照射ガイドは、前記レーザー溶着装置に取り付けるための取付部と、該取付部から前記光ファイバーに沿うように延出するアーム部と、該アーム部の先端に前記溶着対象部位の周辺に部分的に当接するように形成された当接部とを有することを特徴とするレーザー溶着装置用照射ガイド。
8. 前記アーム部の先端に照準部を有し、該照準部は枠状をしていて、該照準部の枠の内部で前記溶着対象部位にレーザー光を照射するように形成されていることを特徴とする請求項７に記載の照射ガイド。
9. 前記照準部は前記当接部を兼ねていることを特徴とする請求項８に記載の照射ガイド。
10. 前記照準部は、前記アーム部の先端から斜め前方に向けて延出し、該照準部と前記アーム部とのなす角度は鈍角であることを特徴とする請求項８又は９に記載の照射ガイド。

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