CN215903983U - 激光熔敷装置及激光加工装置 - Google Patents

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China
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laser
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displacement
resin
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井上浩辅
枫祐二
隈元周
国枝秀明
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Hiroshima Co ltd
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Hiroshima Co ltd
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Abstract

提供能够抑制过量的毛刺的产生及树脂构件的裂纹的产生的激光熔敷装置及激光加工装置。第1树脂构件具有第1接触面。与第1树脂构件重叠的第2树脂构件具有与第1接触面接触的第2接触面。激光熔敷装置具备：加压部，与第2树脂构件抵接而赋予加压力；激光射出部，射出激光束；以及激光控制部，控制激光束的激光输出。激光熔敷装置具备：位移传感器，测定第1树脂构件和第2树脂构件的重叠方向上的第2接触面的位移；和控制部，从位移传感器连续地或者断续地取得第2接触面的位移量，基于取得的位移量，控制加压部使加压力增减。根据本公开的激光熔敷装置及激光加工装置，能够抑制过量的毛刺的产生及树脂构件的裂纹的产生。

Description

激光熔敷装置及激光加工装置
技术领域
本实用新型涉及激光熔敷装置及激光加工装置。
背景技术
以往，有将重叠的两个树脂构件通过激光熔敷而接合的激光熔敷装置。对于这样的激光熔敷装置，为了抑制树脂构件彼此的熔敷变得不充分，提案了各种一边用夹紧件等治具加压以使两个树脂构件的接触面彼此紧贴一边进行激光熔敷的装置。
例如，在专利文献1记载的激光熔敷装置中，检测用夹紧爪将两个树脂构件夹紧时的施加于夹紧爪的反作用力的产生情况，根据检测出的反作用力调整夹紧爪的加压力以使两个树脂构件适当紧贴。然后，该激光熔敷装置以从夹紧爪对两个树脂构件施加已调整的加压力的状态对该两个树脂构件进行激光熔敷。
另外，专利文献2公开了如下技术：检测伴随向通过夹紧机构的加压力而紧贴的两个树脂构件的接触面照射激光束的、该接触面中的温度变化，根据检测出的温度变化来调整夹紧机构的加压力。
另外，在专利文献3记载的激光熔敷装置中，使从以使两个树脂构件紧贴的方式加压的治具赋予给该两个树脂构件的加压力递增，并且检测作用于该治具的反作用力，求出检测出的反作用力相对于该治具的位移的倾斜度变化。并且，该激光熔敷装置在使反作用力的倾斜度向增大角度的方向变化时，从治具赋予给两个树脂构件的加压力的递增停止。然后，该激光熔敷装置以将向树脂构件的加压力的递增停止时的加压力从治具赋予给两个树脂构件的状态对该两个树脂构件进行激光熔敷。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-44122号公报
专利文献2：日本特开2007-111927号公报
专利文献3：日本特开2008-254404号公报
实用新型内容
实用新型要解决的课题
但是，被激光熔敷的两个树脂构件中的一方树脂构件由使激光束透射的激光束透射性树脂构成，并且另一方树脂构件由吸收激光束的激光束吸收性树脂构成。并且，被激光熔敷的两个树脂构件中吸收激光束的树脂构件在激光熔敷的过程中通过吸收激光束而热膨胀。另外，被激光熔敷的两个树脂构件在激光熔敷的过程中伴有各种各样的变化，诸如重叠的两个树脂构件的接触面附近的硬度发生变化，或者熔融，或者凝固。因此，优选的是，在激光熔敷的过程中，将与两个树脂构件的状态相应的适当加压力赋予给该两个树脂构件。另外，优选的是，在激光熔敷的过程中，进行与两个树脂构件的状态相应的适当的激光束照射。
例如，当在激光熔敷的过程中赋予给两个树脂构件的加压力过大时，有可能过量产生毛刺，或者由于残留应力而在熔敷后的树脂构件产生裂纹。其另一方面，当在激光熔敷的过程中赋予给两个树脂构件的加压力不足时，有可能树脂构件彼此的紧贴变得不充分。在树脂构件彼此的紧贴不充分的状态下，在重叠的两个树脂构件的接触面间存在微小的间隙。因此，当在该状态下进行激光熔敷时，因为存在该微小的间隙，所以难以从由激光束吸收性树脂构成的树脂构件向由激光束透射树脂构成的树脂构件导热。于是，由激光束吸收性树脂构成的树脂材料在导热仍然未良好进行的情况下继续吸收激光束，因此有可能碳化。同时，由激光束透射性树脂构成的树脂构件由于从由激光束吸收性树脂构成的树脂构件的导热未良好进行，所以有可能熔融变得不充分。
专利文献1及专利文献3记载的激光熔敷装置在进行激光熔敷前的状态下通过对两个树脂构件赋予加压力而使该两个树脂构件紧贴。但是，在专利文献1及专利文献3中对在激光熔敷的过程中调整赋予给两个树脂构件的加压力没有记载。因此，根据在进行激光熔敷前已调整的赋予给两个树脂构件的加压力的大小，有可能熔敷的树脂构件过量产生毛刺或者产生裂纹。
另外，如专利文献2所记载的那样，在激光熔敷的过程中检测两个树脂构件的接触面的温度，并根据检测出的温度来调整赋予给两个树脂构件的加压力的情况下，当所检测的温度变化微小时，有根据该微小的温度变化难以调整加压力的问题。而且，在要根据两个树脂构件的接触面中的温度变化实时地控制加压力的情况下，有可能调整加压力的控制相对于两个树脂构件的接触面中的温度变化的速度变慢。因此，有在激光熔敷的过程中能否对被激光熔敷的两个树脂构件赋予与树脂构件的状态相应的适当加压力的担忧。
本实用新型的目的在于提供能够抑制过量的毛刺的产生及树脂构件的裂纹的产生的激光熔敷装置及激光加工装置。稍微提及的话，本实用新型的目的在于提供能够抑制由于树脂构件彼此的紧贴不足导致的树脂构件的碳化及熔融不足的激光熔敷装置。
用于解决课题的方案
解决上述课题的激光熔敷装置，将由使激光束透射的激光束透射性树脂构成并具有第1接触面的第1树脂构件和由吸收激光束的激光束吸收性树脂构成并具有第2接触面的第2树脂构件，按所述第1接触面和所述第2接触面以接触的方式重叠的状态，利用激光束使所述第1接触面及所述第2接触面熔融并接合，所述激光熔敷装置具备：加压部，其与重叠的所述第1树脂构件及所述第2树脂构件中至少一方树脂构件抵接而赋予加压力；激光射出部，其将透过所述第1树脂构件的激光束射出；激光控制部，其控制所述激光射出部射出的所述激光束的激光输出；位移传感器，其测定所述第1树脂构件和所述第2树脂构件在重叠方向上的所述第1接触面及所述第2接触面的至少一方接触面的位移；以及控制部，其从所述位移传感器连续地或者断续地取得所述接触面的位移量，并且基于取得的所述接触面的位移量，以使所述加压力增减的方式控制所述加压部。
根据该结构，基于向第1树脂构件和第2树脂构件的重叠方向位移的第1接触面及第2接触面的至少一方接触面的位移量，使赋予给第1树脂构件及第2树脂构件的加压力增减。第1接触面及第2接触面在激光熔敷的过程中根据第1树脂构件的状态及第2树脂构件的状态向重叠方向位移。因此，重叠方向上的第1接触面及第2接触面的位移根据激光熔敷的过程中的第1树脂构件及第2树脂构件的状态而变化。基于这样的第1接触面及第2接触面的至少一方接触面的位移量，使赋予给第1树脂构件及第2树脂构件的加压力增减。因此，针对被激光熔敷的第1树脂构件及第2树脂构件，能够在激光熔敷的过程中进行与第1树脂构件及第2树脂构件的状态相应的适当加压力的赋予。其结果是，能够抑制过量的毛刺的产生、和第1树脂构件及第2树脂构件的裂纹的产生。另外，能够抑制由于树脂构件彼此的紧贴不足导致的树脂构件的碳化及熔融不足。
在上述激光熔敷装置中，优选的是，若所述控制部基于从所述位移传感器取得的所述接触面的位移量检测出所述接触面的位移伴随所述第2树脂构件的热膨胀而变化，则控制所述加压部使所述加压力以预先设定的时间增加，然后，若基于从所述位移传感器取得的所述接触面的位移量检测出所述接触面的位移的方向已反转，则控制所述加压部使所述加压力阶段性地减小。
根据该结构，当检测出伴随第2树脂构件的热膨胀的接触面的位移的变化时，赋予给第1树脂构件及第2树脂构件的加压力在预先设定的时间增加。因此，可抑制第1树脂构件由于第2树脂构件的热膨胀而相对于第2接触面浮起。因此，在第2树脂构件热膨胀的期间也能够使第1接触面和第2接触面良好地紧贴。
另外，当检测出接触面的位移的方向已反转时，赋予给第1树脂构件及第2树脂构件的加压力阶段性地减小。当第2树脂构件的软化开始时，由位移传感器测定的接触面的位移的方向反转。因此，根据第2树脂构件的软化开始，赋予给第1树脂构件及第2树脂构件的加压力阶段性地减小。因此，能够减少在第1接触面及第2接触面的外周挤出软化树脂的量。
上述激光熔敷装置中，优选的是，当由所述位移传感器测定的位移的方向已反转时，所述激光控制部控制所述激光射出部使所述激光输出以预先设定的设置时间阶段性地增加。
根据该结构，在第2树脂构件的软化开始之后，能够使向第2接触面照射的激光束的激光输出阶段性地增加。因此，能够根据第2树脂构件的状态进行激光束的照射。
上述激光熔敷装置中，优选的是，若经过所述设定时间，则所述激光控制部控制所述激光射出部使所述激光输出逐渐下降。
根据该结构，通过使激光输出逐渐下降，从而熔融而相互接合的状态的第1接触面及第2接触面逐渐冷却。而且，在赋予给第1树脂构件及第2树脂构件的加压力阶段性地下降时，第1接触面及第2接触面逐渐冷却。因此，能够更加减小在冷却后的第1树脂构件及第2树脂构件产生的残留应力。其结果是，能够更加抑制第1树脂构件及第2树脂构件的裂纹的产生。
在上述激光熔敷装置中，优选所述位移传感器是接触式的位移传感器。
根据该结构，通过使用接触式的位移传感器，与例如使用光学式的位移传感器的情况相比，因为直接测定接触面的位移，所以能够更加精度良好地检测接触面的位移。另外，在比较测定精度同等的接触式的位移传感器和光学式的位移传感器的情况下，接触式的位移传感器能够比较廉价且精度良好地检测接触面的位移。
在上述激光熔敷装置中，优选的是，还具备反作用力测定传感器，所述反作用力测定传感器测定从所述加压部抵接的所述第1树脂构件及所述第2树脂构件中至少一方树脂构件施加于所述加压部的反作用力，所述控制部取得由所述反作用力测定传感器测定的反作用力，并且基于从所述位移传感器取得的所述接触面的位移量及从所述反作用力测定传感器取得的反作用力，控制所述加压部使所述加压力增减。
根据该结构，不仅基于接触面的位移量，而且基于从第1树脂构件及第2树脂构件中至少一方树脂构件施加于加压部的反作用力，使赋予给第1树脂构件及第2树脂构件的加压力增减。从加压部抵接的第1树脂构件及第2树脂构件中至少一方树脂构件施加于加压部的反作用力根据激光熔敷的过程中的第1树脂构件及第2树脂构件的状态而变化。因此，通过也基于该反作用力使赋予给第1树脂构件及第2树脂构件的加压力增减，从而针对被激光熔敷的第1树脂构件及第2树脂构件，能够在激光熔敷的过程中进行与第1树脂构件及第2树脂构件的状态相应的更适当的加压力的赋予。其结果是，能够更加抑制过量的毛刺的产生和第1树脂构件及第2树脂构件的裂纹的产生。
解决上述课题的激光加工装置，使用于树脂构件彼此的激光熔敷，将由使激光束透射的激光束透射性树脂构成并具有第1接触面的第1树脂构件和由吸收激光束的激光束吸收性树脂构成并具有第2接触面的第2树脂构件，按所述第1接触面和所述第2接触面以接触的方式重叠的状态，利用激光束使所述第1接触面及所述第2接触面熔融并接合，所述激光加工装置具备：激光射出部，其将通过所述第1树脂构件的激光束射出；激光控制部，其控制所述激光射出部射出的所述激光束的激光输出；以及输入部，其被提供测定信号，所述测定信号与由测定所述第1树脂构件和所述第2树脂构件在重叠方向上的所述第1接触面及所述第2接触面的至少一方接触面的位移的位移传感器测定的所述接触面的位移量相应，所述激光控制部基于被提供给所述输入部的所述测定信号控制所述激光射出部使所述激光输出阶段性地变化。
根据该结构，基于向第1树脂构件和第2树脂构件的重叠方向位移的第1接触面及第2接触面的至少一方接触面的位移量，使向第2接触面照射的激光束的激光输出阶段性地变化。第1接触面及第2接触面在激光熔敷的过程中根据第1树脂构件的状态及第2树脂构件的状态向重叠方向位移。因此，重叠方向上的第1接触面及第2接触面的位移根据激光熔敷的过程中的第1树脂构件及第2树脂构件的状态而变化。基于这样的第1接触面及第2接触面的至少一方接触面的位移量，使向第2接触面照射的激光束的激光输出阶段性地变化。因此，针对被激光熔敷的第1树脂构件及第2树脂构件，能够在激光熔敷的过程中进行与第1树脂构件及第2树脂构件的状态相应的适当的激光束的照射。其结果是，能够抑制过量的毛刺的产生和第1树脂构件及第2树脂构件的裂纹的产生。
在上述激光加工装置中，优选的是，所述激光控制部在基于提供给所述输入部的所述测定信号检测出所述接触面的位移伴随所述第2树脂构件的热膨胀而变化后，若基于所述测定信号检测出所述接触面的位移的方向已反转，则控制所述激光射出部使所述激光输出以预先设定的设定时间阶段性地增加。
根据该结构，在第2树脂构件的软化开始之后，能够使向第2接触面照射的激光束的激光输出阶段性地增加。因此，能够根据第2树脂构件的状态进行激光束的照射。其结果是，能够提高第1树脂构件和第2树脂构件的接合质量。
在上述激光加工装置中，优选的是，还向所述输入部提供加压控制信号，所述加压控制信号和与重叠的所述第1树脂构件及所述第2树脂构件中至少一方树脂构件抵接而加压的加压部赋予给该树脂构件的加压力相应，所述激光控制部从基于提供给所述输入部的所述测定信号检测出所述接触面的位移伴随所述第2树脂构件的热膨胀而变化的时间点、及基于提供给所述输入部的所述加压控制信号检测出所述加压力已增加的时间点中的任一方时间点开始，控制所述激光射出部使所述激光输出以预先设定的设定时间阶段性地增加。
根据该结构，当从检测出伴随第2树脂构件的热膨胀的接触面的位移的变化的时间点开始使激光输出阶段性地增加时，在第2树脂构件的热膨胀开始之后，能够使向第2接触面照射的激光束的激光输出阶段性地增加。另外，在基于伴随第2树脂构件的热膨胀的接触面的位移的变化将加压力增加的情况下，当从基于加压控制信号检测出加压力增加的时间点使激光输出阶段性地增加时，在第2树脂构件的热膨胀开始之后，能够使向第2接触面照射的激光束的激光输出阶段性地增加。因此，能够根据第2树脂构件的状态进行激光束的照射。其结果是，能够提高第1树脂构件和第2树脂构件的接合质量。
在上述激光加工装置中，优选的是，若经过所述设定时间，所述激光控制部控制所述激光射出部使所述激光输出逐渐下降。
根据该结构，通过使激光输出逐渐下降，从而熔融而相互接合的状态的第1接触面及第2接触面逐渐冷却。因此，能够更加减小在冷却后的第1树脂构件及第2树脂构件产生的残留应力。其结果是，能够更加抑制第1树脂构件及第2树脂构件的裂纹的产生。
上述激光加工装置中，优选的是，还向所述输入部提供加压控制信号，所述加压控制信号和与重叠的所述第1树脂构件及所述第2树脂构件中至少一方树脂构件抵接而加压的加压部赋予给该树脂构件的加压力相应，所述激光控制部若基于所述输入部的所述加压控制信号检测出所述加压力阶段性地下降，且基于提供给所述输入部的所述测定信号检测出所述接触面的位移的变化量以预先设定的时间保持恒定，则控制所述激光射出部使所述激光输出逐渐下降。
根据该结构，通过使激光输出逐渐下降，从而熔融而相互接合的状态的第1接触面及第2接触面逐渐冷却。而且，在赋予给第1树脂构件及第2树脂构件的加压力阶段性地下降时，第1接触面及第2接触面逐渐冷却。因此，能够更加减小在冷却后的第1树脂构件及第2树脂构件产生的残留应力。其结果是，能够更加抑制第1树脂构件及第2树脂构件的裂纹的产生。
实用新型效果
根据本实用新型的激光熔敷装置及激光加工装置，能够抑制过量的毛刺的产生及树脂构件的裂纹的产生。另外，根据本实用新型的激光熔敷装置，能够抑制由于树脂构件彼此的紧贴不足导致的树脂构件的碳化及熔融不足。
附图说明
图1是示出一实施方式中的激光熔敷装置的示意图。
图2的(a)是用于说明激光熔敷时的树脂构件的硬度和时间的关系的说明图，图2的(b)是用于说明激光熔敷时的激光强度和时间的关系的说明图，图2的(c)是用于说明激光熔敷时的赋予给树脂构件的加压力和时间的关系的说明图。
图3是示出激光熔敷时的树脂构件的接触面的位移量和时间的关系的坐标图。
图4是示出激光熔敷时的树脂构件的接触面的位移量和时间的关系的坐标图。
图5是示出激光熔敷时的树脂构件的接触面的位移量和时间的关系的坐标图。
图6是示出变形例中的激光熔敷装置的示意图。
具体实施方式
以下，按照附图说明激光熔敷装置的一实施方式。
另外，附图为了容易理解，有时将结构要素放大示出。结构要素的尺寸比率有时与实际的尺寸比率或者与其他附图中的尺寸比率不同。
图1所示的本实施方式的激光熔敷装置1是以使第1树脂构件11和第2树脂构件21重叠的状态对第1树脂构件11和第2树脂构件21进行激光熔敷的装置。激光熔敷装置1具备加压部31、激光射出部32、激光控制部33、位移传感器34以及控制部35。另外，本实施方式的激光熔敷装置1包括激光加工装置2。激光加工装置2包括激光射出部32和激光控制部33。顺便提一下，激光射出部32及激光控制部33也可以不是作为激光加工装置2的一部分配备于激光熔敷装置1的部分。
加压部31与重叠的第1树脂构件11及第2树脂构件21中至少一方树脂构件抵接而对其赋予加压力。加压部31例如具有可动台41和以与可动台41对置的方式配置的顶板42。另外，加压部31具有对可动台41加压的加压调整部43和控制加压调整部43的加压控制控制器44。
可动台41具有配置第1树脂构件11及第2树脂构件21的配置面45。配置面45呈平面状。
在此，第1树脂构件11由使激光束透射的激光束透射性树脂构成，具有第1接触面12。另外，第1树脂构件11在该第1树脂构件11的与第1接触面12相反的一侧的侧面具有第1抵接面13。第2树脂构件21由吸收激光束的激光束吸收性树脂构成，具有第2接触面22。另外，第2树脂构件21在该第2树脂构件21的与该第2接触面22相反的一侧的侧面具有第2抵接面23。第1树脂构件11和第2树脂构件21以按第1接触面12和第2接触面22接触的方式重叠的状态配置于配置面45上。另外，重叠的第1树脂构件11和第2树脂构件21以第2抵接面23与配置面45抵接的状态配置于配置面45上。
另外，作为第1树脂构件11和第2树脂构件21重叠的方向的重叠方向X1在本实施方式中是与第2接触面22垂直的方向。并且，在第1树脂构件11和第2树脂构件21配置于配置面45上的状态下，重叠方向X1与配置面45呈垂直。
顶板42与可动台41之间夹持重叠的第1树脂构件11及第2树脂构件21。顶板42以与配置面45对置的方式配置。顶板42既可以由不透射激光束的材料构成，也可以由透射激光束的玻璃等透明体构成。在顶板42由不透射激光束的材料构成的情况下，该顶板42具有用于使激光束通过的贯穿孔。该贯穿孔也可以是在内侧具有激光束透射的物理空间的孔。另外，该贯穿孔也可以在该贯穿孔的内侧配置例如光学玻璃等激光束透射的构件。即，该贯穿孔也可以是构成光学窗的孔。这样，在顶板42由不透射激光束的材料构成的情况下，顶板42构成为：不管有无物理空间，都具有激光束在光学上透射的部分。
在本实施方式中，顶板42由金属材料构成。而且，顶板42具有用于使第1树脂构件11露出的贯穿孔46。在本实施方式中，贯穿孔46在该贯穿孔46的内侧具有激光束透射的物理空间。顶板42能与配置于配置面45上的第1树脂构件11的第1抵接面13抵接。
加压调整部43是为了对第2树脂构件21赋予加压力以使第1接触面12和第2接触面22紧贴而向与配置面45垂直的方向对可动台41加压的机构。加压调整部43例如使用马达式、气压式、液压式、弹簧压力式中的一个或者多个朝向顶板42对可动台41加压。本实施方式的加压调整部43例如使用伺服压力机。
加压控制控制器44为了调整从加压调整部43赋予给可动台41的加压力而控制加压调整部43。另外，加压控制控制器44为了调整可动台41的移动速度而控制加压调整部43。
激光射出部32将透射第1树脂构件11的激光束Lw射出。激光控制部33控制激光射出部32射出的激光束Lw的激光输出。
激光控制部33具有射出激光束Lw的未图示的激光振荡器。激光振荡器例如是YAG激光、CO2激光、光纤激光等的激光束源。激光振荡器射出的激光束Lw经由光纤等向激光射出部32提供。另外，激光控制部33也可以具有输入部51，输入部51被提供后述的测定信号S1及加压控制信号S2的至少一方电信号。另外，激光振荡器也可以不包含于激光控制部33，而是包含于激光射出部32。
激光射出部32将从激光控制部33提供的激光束Lw朝向配置于配置面45上的第1树脂构件11及第2树脂构件21射出。激光射出部32射出的激光束Lw透射第1树脂构件11向第2树脂构件21的第2接触面22照射。另外，在本实施方式中，激光射出部32射出的激光束Lw在贯穿孔46贯穿而透射第1树脂构件11。
激光控制部33通过控制激光振荡器，从而控制激光束Lw的射出时机。另外，激光控制部33通过控制激光射出部32，从而控制激光束Lw对第2树脂构件21的扫描。具体地讲，激光控制部33通过控制激光射出部32，从而控制激例如光束Lw的扫描路径及扫描速度。另外，激光控制部33通过控制激光射出部32，从而调整第2接触面22中的激光束Lw的点径。
位移传感器34测定重叠方向X1上的第1接触面12及第2接触面22的至少一方接触面的位移。本实施方式的位移传感器34例如测定重叠方向X1上的第2接触面22的位移。具体地讲，本实施方式的位移传感器34通过测定与配置面45垂直的方向上的配置面45的位移，从而测定配置于配置面45上的第2树脂构件21的第2接触面22的位移。
位移传感器34既可以是接触式的位移传感器，也可以是激光聚焦式、超声波式、光学式、涡电流式等非接触式的位移传感器。作为位移传感器34，能使用公知的位移传感器。本实施方式的位移传感器34例如是接触式的位移传感器。位移传感器34例如具有测定头61和位移传感器控制器62。
测定头61具有触头63。在本实施方式中，测定头61以触头63与配置面45接触的方式配置。触头63伴随与配置面45垂直的方向上的配置面45的移动而向与配置面45垂直的方向移动。由此，测定头61测定与配置面45垂直的方向上的配置面45的位移。
位移传感器控制器62求出触头63的位移量。即，位移传感器控制器62通过求出触头63的位移量，从而得到与配置面45垂直的方向上的配置面45的位移。在本实施方式中，位移传感器控制器62将求出的触头63的位移量、即重叠方向X1上的第2接触面22的位移量输出。
控制部35例如是可编程控制器(PLC)、个人电脑等。控制部35也可以具有存储部、计时器等。
控制部35从位移传感器34连续地或者断续地取得第2接触面22的位移量，基于取得的第2接触面22的位移量，控制加压部31使赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力增减。控制部35基于取得的第2接触面22的位移量，将赋予给第2树脂构件21的加压力算出。控制部35将已算出的加压力向加压部31输出。在一例中，控制部35将表示已算出的加压力的数据向加压部31输出。另外，控制部35也可以为了控制可动台41的移动速度而控制加压部31。
控制部35将与从位移传感器34取得的位移量相应的测定信号S1向输入部51输出。在本实施方式中，测定信号S1是与由位移传感器34测定的第2接触面22的位移量相应的电信号。测定信号S1连续地或者断续地向输入部51提供。
另外，控制部35也可以将与加压部31赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的至少一方的加压力相应的加压控制信号S2向输入部51输出。在本实施方式中，加压控制信号S2是与加压部31赋予给第2树脂构件21的加压力相应的电信号。加压控制信号S2也可以连续地或者断续地向输入部51提供。另外，加压控制信号S2也可以在加压部31赋予给第2树脂构件21的加压力变化时向输入部51提供。
(激光熔敷装置的动作)
接着，对如上述构成的激光熔敷装置1的动作进行说明。
图2的(a)示出由激光熔敷装置1进行激光熔敷的情况下的、时间和工件的硬度的关系。在本实施方式中，工件的硬度相当于第1树脂构件11及第2树脂构件21中的熔敷部分的硬度。图2的(b)示出由激光熔敷装置1进行激光熔敷的情况下的、时间和从激光射出部32射出的激光束Lw的强度的关系。图2的(c)示出由激光熔敷装置1进行激光熔敷的情况下的、时间和加压部31的加压力的关系。另外，图2所示的激光吸收和发热、膨胀、软化、熔融、冷却以及接合完成表示第1树脂构件11及第2树脂构件21的状态变化的过程。各阶段的时间是例示性示出的时间，有时与实际的时间不同。
图3是示出进行激光熔敷的情况下的、由位移传感器34测定的位移量和时间的关系的坐标图。图3中用实线示出基于由位移传感器34测定的位移量使赋予给第2树脂构件21的加压力增减而进行激光熔敷的情况下的、由位移传感器34测定的位移量和时间的关系。另外，在将赋予给树脂构件的加压力设为恒定进行激光熔敷的情况下，用双点划线示出由位移传感器测定的位移量和时间的关系。
如图1所示，首先，第1树脂构件11和第2树脂构件21以按第1接触面12和第2接触面22接触的方式重叠的状态配置于可动台41的配置面45上。此时，第1树脂构件11及第2树脂构件21以第2树脂构件21的第2抵接面23变为与配置面45抵接的状态的方式配置于配置面45上。在第1树脂构件11及第2树脂构件21配置于配置面45上的状态下，重叠方向X1与和配置面45垂直的方向大致一致。
第1树脂构件11和第2树脂构件21被与第1树脂构件11的第1抵接面13抵接的顶板42和可动台41夹持。顶板42在与第1树脂构件11抵接的状态下不向与配置面45垂直的方向、即重叠方向X1位移。
控制部35以对第2树脂构件21赋予加压力的方式控制加压部31。由此，以第1树脂构件11和第2树脂构件21在重叠方向X1紧贴的方式从加压部31对第2树脂构件21赋予加压力。另外，位移传感器34测定与配置面45垂直的方向上的配置面45的位移。并且，控制部35从位移传感器34连续地或者断续地取得第2接触面22的位移量。而且，控制部35将与从位移传感器34取得的第2接触面22的位移量相应的测定信号S1连续地或者断续地向输入部51输入。另外，控制部35也可以将加压控制信号S2向输入部51提供。在本实施方式中，控制部35将加压控制信号S2向输入部51提供。
另外，基于由位移传感器34测定的位移量预先设定目标位移量Td，以使激光熔敷后的第1树脂构件11及第2树脂构件21的重叠方向X1的厚度变为期望厚度。即，以在为第1树脂构件11和第2树脂构件21的接合已完成的状态时由位移传感器34测定的位移量变为目标位移量Td的方式进行第1树脂构件11和第2树脂构件21的激光熔敷。例如，在本实施方式中，目标位移量Td被设定为250μm。
在用于使第1树脂构件11和第2树脂构件21在重叠方向X1紧贴的加压完成后，激光控制部33以开始激光束Lw的射出的方式控制激光射出部32。另外，在本实施方式中，位移传感器34将开始射出激光束Lw的时间点的重叠方向X1上的第2接触面22的位置作为基准位置使用，测定从该基准位置算起的第2接触面22的位移量。即，在本实施方式中，位移传感器34将开始射出激光束Lw的时间点的重叠方向X1上的配置面45的位置作为基准位置使用，测定从该基准位置算起的配置面45的位移量。因此，在本实施方式中，当第2接触面22位于基准位置时，即当配置面45位于基准位置时，由位移传感器34测定的位移量为0。从激光射出部32射出的激光束Lw透射第1树脂构件11而向第2树脂构件21的第2接触面22照射。第2树脂构件21吸收激光束Lw而开始发热。
如图1～图3所示，在第2树脂构件21吸收激光束Lw而发热的阶段，第1树脂构件11及第2树脂构件21的硬度不变化而是为恒定。因此，由位移传感器34测定的位移量没有变化。另外，在该阶段，激光束Lw的强度为恒定。另外，在该阶段，加压部31赋予的加压力维持成恒定大小。
在激光束Lw的射出开始之后经过时间T1时，第2树脂构件21开始热膨胀。在第2树脂构件21热膨胀的阶段，第1树脂构件11及第2树脂构件21的硬度与第2树脂构件21吸收激光束Lw而发热的阶段同样为恒定。另外，在第2树脂构件21热膨胀的阶段，激光束Lw的强度为与第2树脂构件21吸收激光束Lw而发热的阶段相同的强度，且为恒定。
在第1树脂构件11及第2树脂构件21的硬度仍然不变的情况下第2树脂构件21热膨胀，因此，通过第2树脂构件21的体积变化，可动台41被向与加压部31的加压方向相反的方向推回。因此，由位移传感器34测定的配置面45的位移发生变化。在此，关于配置面45的位移的方向，将与加压部31赋予的加压力相同的方向的位移设为正侧的位移，将与该加压力相反的方向的位移设为负侧的位移。即，将重叠方向X1上的第1树脂构件11及第2树脂构件21的厚度变薄的方向的位移设为正侧的位移，将该厚度变厚的方向的位移设为负侧的位移。
当配置面45伴随第2树脂构件21的热膨胀而向负侧位移时，该位移的方向及位移量由位移传感器34测定。控制部35基于从位移传感器34取得的位移量，检测出伴随第2树脂构件21的热膨胀的第2接触面22的位移的变化。即，控制部35通过基于从位移传感器34取得的位移量检测出配置面45已向负侧位移，从而检测伴随第2树脂构件21的热膨胀的第2接触面22的位移的变化。控制部35例如当检测出位移量相对于时间的倾斜度已向负侧倾斜时，判定为配置面45已向负侧位移。另外，控制部35也可以不是检测位移量相对于时间的倾斜度的变化，而是检测从配置面45的位移量为0的状态开始向负侧有配置面45的位移量的变化，从而判定为配置面45已向负侧位移。
另外，此时激光控制部33基于从控制部35提供给输入部51的测定信号S1，检测伴随第2树脂构件21的热膨胀的第2接触面22的位移的变化。激光控制部33基于测定信号S1，与控制部35同样地检测伴随第2树脂构件21的热膨胀的第2接触面22的位移的变化。
并且，若控制部35检测出第2接触面22的位移伴随第2树脂构件21的热膨胀而变化，则控制加压部31使加压力在预先设定的时间增加。在本实施方式中，在从检测出伴随第2树脂构件21的热膨胀的第2接触面22的位移的变化的时间点到时间t1的期间，赋予给第2树脂构件21的加压力增加一个等级。因此，可抑制第2树脂构件21由于第2树脂构件21的热膨胀而从配置面45浮起。另外，可抑制第1树脂构件11由于第2树脂构件21的热膨胀而相对于第2接触面22浮起。因此，在第2树脂构件21热膨胀的期间也能够使第1接触面12和第2接触面22良好地紧贴。
另外，时间t1能够考虑第1树脂构件11及第2树脂构件21的物性、激光束Lw的强度、加压部31的加压力等而任意设定。例如，在本实施方式中，时间t1是从控制部35检测出伴随第2树脂构件21的热膨胀的第2接触面22的位移的变化的时间点到控制部35检测出第2接触面22的位移的方向已反转为止的时间。即，在本实施方式中，时间t1相当于从第2树脂构件21的膨胀开始的时间点到第2树脂构件21的软化开始的时间点为止的时间。
当激光束Lw的射出开始之后经过时间T2时，第2树脂构件21的软化开始。当第2树脂构件21的软化开始时，伴随时间的经过，第2树脂构件21中的第2接触面22附近的部分的硬度逐渐变软。并且，第2树脂构件21中的第2接触面22附近的软化部分被来自加压部31的加压力压扁。由此，第2接触面22向靠近配置面45的方向位移，因此配置面45向与加压部31的加压方向相同的方向位移。即，由位移传感器34测定的配置面45的位移量向正侧变化。
当配置面45伴随第2树脂构件21的软化而向正侧位移时，该位移的方向及位移量由位移传感器34测定。控制部35基于由位移传感器34取得的位移量，检测出第2接触面22的位移的方向已反转。即，控制部35基于从位移传感器34取得的位移量，检测出配置面45的位移的方向已从负侧向正侧反转，由此检测第2接触面22的位移的方向已反转。控制部35例如当检测出位移量相对于时间的倾斜度已从负侧向正侧倾斜时，判定为配置面45的位移的方向已从负侧向正侧反转。另外，在控制部35中判断为配置面45的位移的方向已从负侧向正侧反转的方法不限于此。例如，控制部35也可以检测出位移量相对于时间的倾斜度已从负侧变为0，从而判定为配置面45的位移的方向已从负侧向正侧反转。另外，控制部35也可以不是检测位移量相对于时间的倾斜度的变化，而是检测出已向负侧位移的配置面45已向正侧位移，从而判定为配置面45的位移的方向已反转。即，控制部35也可以检测出已向负侧增加的配置面45的位移量已向正侧增加，从而判定为配置面45的位移的方向已从负侧向正侧反转。
并且，若控制部35检测出第2接触面22的位移的方向已反转，则控制加压部31使加压力阶段性地减小。在本实施方式中，在从检测出第2接触面22的位移的方向已反转的时间点到时间t2的期间，赋予给第2接触面22的加压力减小一个等级。因此，能够减少在第1接触面12及第2接触面22的外周挤出软化的树脂的量。
另外，时间t2能够考虑第1树脂构件11及第2树脂构件21的物性、激光束Lw的强度、加压部31的加压力等而任意设定。例如，在本实施方式中，时间t2被设定为从控制部35检测出第2接触面22的位移的方向已反转的时间点、即第2树脂构件21的软化开始的时间点到第2树脂构件21的熔融开始时为止的时间。
而且，控制部35在从经过时间t2的时间点到时间t3的期间，控制加压部31使赋予给第2接触面22的加压力进一步减小一个等级。另外，控制部35在从经过时间t3的时间点到时间t4的期间，控制加压部31使赋予给第2接触面22的加压力进一步减小一个等级。这样，控制部35在检测出第2接触面22的位移的方向已反转后到将顶板42和可动台41对第1树脂构件11及第2树脂构件21的夹持解除为止(即到松开为止)，控制加压部31使加压力阶段性地减小。
另外，时间t3及时间t4能够考虑第1树脂构件11及第2树脂构件21的物性、激光束Lw的强度、加压部31的加压力等而任意设定。例如，在本实施方式中，时间t3被设定为从第2树脂构件21的熔融开始时到第1树脂构件11及第2树脂构件21的冷却开始时为止的时间。另外，例如，在本实施方式中，时间t4被设定为从第1树脂构件11及第2树脂构件21的冷却开始时到第1树脂构件11及第2树脂构件21的冷却结束时为止的时间。
激光控制部33在由位移传感器34测定的位移的方向已反转后，控制激光射出部32以预先设定的设定时间使激光输出阶段性地增加。例如，激光控制部33在基于测定信号S1检测出第2接触面22的位移伴随第2树脂构件21的热膨胀而变化后，若基于测定信号S1检测出第2接触面22的位移的方向已反转，则控制激光射出部32以预先设定的设定时间使激光输出阶段性地增加。在本实施方式中，如上所述，激光控制部33在时间T1时，基于测定信号S1检测出第2接触面22的位移的方向已反转。并且，激光控制部33在时间T2时，基于测定信号S1检测出第2接触面22的位移的方向已反转，首先，使激光输出增加一个等级。在本实施方式中，激光控制部33在从检测出第2接触面22的位移的方向已反转的时间点到时间t12的期间，控制激光射出部32使激光输出增加一个等级。然后，激光控制部33在从经过时间t12的时间点到时间t13的期间，控制激光射出部32使激光输出进一步增加一个等级。
另外，激光输出的增减只要通过使激光束Lw的照射部位中的每单位面积的能量密度增减来进行即可。激光输出例如通过调整激光束Lw的强度(即激光功率)、激光束Lw的照射次数(即激光束Lw的通断)、激光束Lw的扫描速度中的至少一个而增减。
另外，时间t12及时间t13能够考虑第1树脂构件11及第2树脂构件21的物性、激光束Lw的强度、加压部31的加压力等而任意设定。例如，在本实施方式中，时间t12被设定成从激光控制部33检测出第2接触面22的位移的方向已反转的时间点、即第2树脂构件21的软化开始的时间点到第2树脂构件21的熔融开始时为止的时间。另外，例如，在本实施方式中，时间t13被设定成从第2树脂构件21的熔融开始时到第1树脂构件11及第2树脂构件21的冷却开始时为止的时间。另外，在本实施方式中，时间t12及时间t13、即时间T2至时间T4的时间相当于设定时间。
当激光束Lw的射出开始之后经过时间T3时，第2树脂构件21的熔融开始。另外，通过从第2树脂构件21向第1树脂构件11传递热，从而第1树脂构件11的熔融也开始。伴随时间的经过，第1树脂构件11中的第1接触面12附近的部分及第2树脂构件21中的第2接触面22附近的部分的硬度进一步变软。并且，第1接触面12及第2接触面22接合。另外，第1树脂构件11中的第1接触面12附近的部分及第2树脂构件21中的第2接触面22附近的熔融部分被来自加压部31的加压力进一步压扁。由此，第2接触面22向靠近配置面45的方向进一步位移，因此配置面45向与加压部31的加压方向相同的方向进一步位移。即，由位移传感器34测定的配置面45的位移量向正侧进一步变化。
如上所述，若控制部35检测出第2接触面22的位移的方向已反转，则控制加压部31使加压力阶段性地减小。因此，当第1树脂构件11中的第1接触面12附近的部分及第2树脂构件21中的第2接触面22附近的部分处于熔融状态时，赋予给第2树脂构件21的加压力正在阶段性地减小。熔融状态的树脂比软化状态的树脂柔软。因此，优选的是，在第1树脂构件11中的第1接触面12附近的部分及第2树脂构件21中的第2接触面22附近的部分处于熔融状态时，比第2树脂构件21中的第2接触面22附近的部分为软化状态时进一步减小赋予给第2树脂构件21的加压力。在本实施方式中，在第1树脂构件11中的第1接触面12附近的部分及第2树脂构件21中的第2接触面22附近的部分处于熔融状态时，赋予给第2树脂构件21的加压力比第2树脂构件21中的第2接触面22附近的部分为软化状态时进一步减小一个等级。因此，能够减少在第1接触面12及第2接触面22的外周挤出熔融树脂的量。因此，能够减少产生的毛刺的量。
激光控制部33从经过前述的时间t13的时间点开始(即当经过前述的设定时间时)，控制激光射出部32使激光输出下降、或者使激光束Lw的射出停止。即，第1树脂构件11及第2树脂构件21的冷却开始。在本实施方式中，在经过时间t13的时间点，在激光束Lw的射出开始之后经过时间T4。在本实施方式中，激光控制部33从经过时间t13的时间点控制激光射出部32使激光输出逐渐下降。并且，激光控制部33当变为预先设定的激光输出时，以使激光束Lw的射出停止的方式控制激光射出部32。在本实施方式中，在激光束Lw的射出停止的时间点，在激光束Lw的射出开始之后经过时间T5。并且，当激光束Lw的射出停止时，第1树脂构件11和第2树脂构件21的激光熔敷完成。
控制部35当激光束Lw的射出停止时，以将顶板42和可动台41对第1树脂构件11及第2树脂构件21的夹持解除的方式控制加压部31。并且，第1接触面12和第2接触面22已接合的第1树脂构件11及第2树脂构件21从配置面45上被取出。
在此，比较由激光熔敷装置1进行树脂构件彼此的激光熔敷的情况、和如以往那样以恒定的加压力进行树脂构件彼此的激光熔敷的情况。图3～图5中用实线图示由激光熔敷装置1进行激光熔敷的情况下的、树脂构件的接触面的位移量和时间的关系。另外，图3～图5中用双点划线图示以恒定的加压力进行树脂构件彼此的激光熔敷的情况下的、树脂构件的接触面的位移量和时间的关系。树脂构件的接触面的位移量是被激光熔敷的两个树脂构件重叠的方向上的一方树脂构件的接触面的位移量。
如图3所示，例如在以相同加工时间到达目标位移量Td的情况下，由激光熔敷装置1进行激光熔敷的情况与如以往那样以恒定的加压力进行激光熔敷的情况相比，能够提高树脂构件彼此的接合质量。这是因为：在由激光熔敷装置1进行激光熔敷的情况下，在第2树脂构件21开始软化之后到第1树脂构件11和第2树脂构件21的接合完成为止的期间，能够控制第1树脂构件11及第2树脂构件21被过度加压。因此，在由激光熔敷装置1进行激光熔敷的情况下，能够抑制第1树脂构件11及第2树脂构件21的过度加压，并且能够使第2接触面22的位移量与目标位移量Td一致。顺便提一下，由激光熔敷装置1进行激光熔敷的情况与如以往那以恒定的加压力进行激光熔敷的情况相比，与树脂构件开始软化之后到树脂构件彼此的接合完成为止的时间变长。但是，在由激光熔敷装置1进行激光熔敷的情况下，能够将第2树脂构件21的热膨胀时的第2接触面22的位移量抑制得小，因此能够减小第2接触面22的位移的方向反转之后到第2接触面22的位移量到达目标位移量Td为止的第2接触面22的位移量。因此，能够用与如以往那样以恒定的加压力进行激光熔敷的情况相同的加工时间将第1树脂构件11和第2树脂构件21接合。
另外，例如，如图4所示，由激光熔敷装置1进行激光熔敷的情况与如以往那样以恒定的加压力进行激光熔敷的情况相比能够缩短加工时间。这是因为：由激光熔敷装置1进行激光熔敷的情况能够将第2树脂构件21的热膨胀时的第2接触面22的位移量抑制得小。因此，能够减小第2接触面22的位移的方向反转之后到第2接触面22的位移量到达目标位移量Td为止的第2接触面22的位移量，所以能够缩短第2接触面22的位移的方向反转之后到第2接触面22的位移量到达目标位移量Td为止的时间。其结果是，由激光熔敷装置1进行激光熔敷的情况通过缩短加工时间，能够减少与第1树脂构件11及第2树脂构件21的激光熔敷有关的制造成本。
另外，例如，如图5所示，由激光熔敷装置1进行激光熔敷的情况以如以往那样以恒定的加压力进行激光熔敷的情况相比，可抑制树脂构件被过度加压。在如以往那样以恒定的加压力进行激光熔敷的情况下，在树脂构件开始软化之后到树脂构件彼此的接合完成为止的期间，有可能将树脂构件过度加压。在该情况下，树脂构件的接触面的位移量有可能比目标位移量Td增多。于是，毛刺过量产生或者残留应力变大，因此树脂构件产生裂纹。与此相对，由激光熔敷装置1进行激光熔敷的情况根据激光熔敷的过程中的第1树脂构件11及第2树脂构件21的状态使赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力增减。因此，可抑制第1树脂构件11及第2树脂构件21被过度加压。其结果是，能够容易使第2接触面22的位移量与目标位移量Td一致。
以下记载本实施方式的作用及效果。
(1)第1树脂构件11由使激光束Lw透射的激光束透射性树脂构成，具有第1接触面12。第2树脂构件21由吸收激光束Lw的激光束吸收性树脂构成，具有第2接触面22。激光熔敷装置1以将第1树脂构件11和第2树脂构件21按第1接触面12和第2接触面22接触的方式重叠的状态利用激光束使第1接触面12及第2接触面22熔融并接合。激光熔敷装置1具备加压部31，加压部31与重叠的第1树脂构件11及第2树脂构件21中至少一方树脂构件抵接而对其赋予加压力。激光熔敷装置1具备激光射出部32，激光射出部32将透射第1树脂构件11的激光束Lw射出。激光熔敷装置1具备激光控制部33，激光控制部33控制激光射出部32射出的所述激光束Lw的激光输出。激光熔敷装置1具备位移传感器34，位移传感器34测定第1树脂构件11和第2树脂构件21的重叠方向X1上的第1接触面12及第2接触面22的至少一方接触面的位移。激光熔敷装置1具备控制部35，控制部35从位移传感器34连续地或者断续地取得接触面的位移量，基于取得的接触面的位移量，控制加压部31使加压力增减。
在本实施方式中，加压部31与第2树脂构件21抵接而对其赋予加压力。另外，在本实施方式中，位移传感器34测定重叠方向X1上的第2接触面22的位移。
根据该结构，基于向重叠方向X1位移的第2接触面22的位移量，使赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力增减。第2接触面22在激光熔敷的过程中根据第1树脂构件11的状态及第2树脂构件21的状态向重叠方向X1位移。因此，重叠方向X1上的第2接触面22的位移根据激光熔敷的过程中的第1树脂构件11及第2树脂构件21的状态而变化。基于这样的第2接触面22的位移量，使赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力增减。因此，针对被激光熔敷的第1树脂构件11及第2树脂构件21，能够在激光熔敷的过程中进行与第1树脂构件11及第2树脂构件21的状态相应的适当加压力的赋予。其结果是，能够抑制过量的毛刺的产生、和第1树脂构件11及第2树脂构件21的裂纹的产生。另外，能够抑制由于第1树脂构件11及第2树脂构件21彼此的紧贴不足导致的第2树脂构件21的碳化及熔融不足。
在本实施方式中，可抑制在激光熔敷的过程中赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力过大。因此，可抑制毛刺过量产生、或者由于残留应力而在熔敷后的第1树脂构件11及第2树脂构件21产生裂纹。另外，在本实施方式中，可抑制在激光熔敷的过程中赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力不足。因此，可抑制第1树脂构件11及第2树脂构件21彼此的紧贴变得不充分。因此，以抑制在第1接触面12与第2接触面22之间存在微小间隙的状态进行激光熔敷，所以容易从第2树脂构件21向第1树脂构件11导热。其结果是，可抑制第2树脂构件21碳化、或者第1树脂构件11的熔融变得不充分。
(2)若控制部35基于从位移传感器34取得的第2接触面的位移量检测出第2接触面22的位移伴随第2树脂构件21的热膨胀而变化，则控制加压部31使加压力在预先设定的时间增加。然后，若控制部35基于从位移传感器34取得的第2接触面的位移量检测出第2接触面22的位移的方向已反转，控制加压部31使加压力阶段性地减小。
根据该结构，当检测出伴随第2树脂构件21的热膨胀的第2接触面22的位移的变化时，赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力在预先设定的时间增加。因此，可抑制第2树脂构件21由于第2树脂构件21的热膨胀而从配置面45浮起。另外，可抑制第1树脂构件11由于第2树脂构件21的热膨胀而相对于第2接触面22浮起。因此，在第2树脂构件21热膨胀的期间也能够使第1接触面12和第2接触面22良好地紧贴。
另外，当检测出第2接触面22的位移的方向已反转时，赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力阶段性地减小。当第2树脂构件21的软化开始时，由位移传感器34测定的第2接触面22的位移的方向反转。因此，根据第2树脂构件21的软化开始，赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力阶段性地减小。因此，能够减少在第1接触面12及第2接触面22的外周挤出软化树脂的量。其结果是，能够减少产生的毛刺的量。
(3)当由位移传感器34测定的位移的方向已反转时，激光控制部33控制激光射出部32使激光输出在预先设定的设置时间阶段性地增加。
根据该结构，在第2树脂构件21的软化开始之后，能够使向第2接触面22照射的激光束Lw的激光输出阶段性地增加。因此，能够根据第2树脂构件21的状态进行激光束Lw的照射。
(4)若经过设定时间，则激光控制部33控制激光射出部32使激光输出逐渐下降。
根据该结构，通过使激光输出逐渐下降，从而熔融而相互接合的状态的第1接触面12及第2接触面22逐渐冷却。而且，在赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力阶段性地下降时，第1接触面12及第2接触面22逐渐冷却。因此，能够更加减小在冷却后的第1树脂构件11及第2树脂构件21产生的残留应力。其结果是，能够更加抑制第1树脂构件11及第2树脂构件21的裂纹的产生。
(5)位移传感器34是接触式的位移传感器。
根据该结构，因为位移传感器34是接触式的位移传感器，所以直接测定配置面45的位移。因此，位移传感器34的测定结果不易受到配置面45的微细的伤、附着于配置面45的微细的异物等的影响。因此，通过使用接触式的位移传感器，与例如使用光学式的位移传感器的情况相比，能够更加精度良好地检测配置面45(在本实施方式中为第2接触面22)的位移。另外，在比较测定精度同等的接触式的位移传感器和光学式的位移传感器的情况下，接触式的位移传感器能够比较廉价且精度良好地检测配置面45的位移。
(6)激光加工装置2使用于树脂构件彼此的激光熔敷，将第1树脂构件11和第2树脂构件21按第1接触面12和第2接触面22接触的方式重叠的状态利用激光束Lw使第1接触面12及第2接触面22熔融并接合。激光加工装置2具备激光射出部32，激光射出部32将透射第1树脂构件11的激光束Lw射出。激光加工装置2具备激光控制部33，激光控制部33控制激光射出部32射出的激光束Lw的激光输出。激光加工装置2具备输入部51，输入部51被提供测定信号S1，测定信号S1与由测定第1树脂构件11和第2树脂构件21的重叠方向X1上的第2接触面22的位移的位移传感器34测定的第2接触面22的位移量相应。激光控制部33基于提供给输入部51的测定信号S1控制激光射出部32使激光输出阶段性地变化。
根据该结构，基于向第1树脂构件11和第2树脂构件21的重叠方向X1位移的第2接触面22的位移量，使向第2接触面22照射的激光束Lw的激光输出阶段性地变化。第2接触面22在激光熔敷的过程中根据第1树脂构件11的状态及第2树脂构件21的状态向重叠方向位移。因此，重叠方向X1上的第2接触面22的位移根据激光熔敷的过程中的第1树脂构件11及第2树脂构件21的状态而变化。基于这样的第2接触面22的位移量，使向第2接触面22照射的激光束Lw的激光输出阶段性地变化。因此，针对被激光熔敷的第1树脂构件11及第2树脂构件21，能够在激光熔敷的过程中进行与第1树脂构件11及第2树脂构件21的状态相应的适当的激光束Lw的照射。其结果是，能够抑制过量的毛刺的产生、和第1树脂构件11及第2树脂构件21的裂纹的产生。
(7)激光控制部33在基于提供给输入部51的测定信号S1检测出第2接触面22的位移伴随第2树脂构件21的热膨胀而变化后，若基于测定信号S1检测出第2接触面22的位移的方向反转，则控制激光射出部32使激光输出以预先设定的设定时间阶段性地增加。
根据该结构，在第2树脂构件21的软化开始之后，能够使向第2接触面22照射的激光束Lw的激光输出阶段性地增加。因此，能够根据第2树脂构件21的状态进行激光束Lw的照射。其结果是，能够提高第1树脂构件11和第2树脂构件21的接合质量。
本实施方式能够按如下变更而实施。本实施方式及以下变更例能够在技术上不矛盾的范围内相互组合而实施。
·在上述实施方式中，激光控制部33在从检测出第2接触面22的位移的方向已反转的时间点到预先设定的设定时间(即，在上述实施方式中为时间t12及时间t13的期间)，控制激光射出部32使激光输出阶段性地增加。然后，激光控制部33从该预先设定的设定时间经过的时间点开始使激光输出逐渐下降。但是，激光控制部33例如也可以从该预先设定的时间经过的时间点开始使激光输出阶段性地下降。另外，激光控制部33也可以例如以在预先设定的时间经过的时间点使激光束Lw的射出停止的方式控制激光射出部32。
另外，第1树脂构件11及第2树脂构件21的冷却开始的时机不限于上述实施方式的时机。
例如，激光控制部33也可以构成为：若基于提供给输入部51的加压控制信号S2检测出加压力阶段性地下降，且基于提供给输入部51的测定信号S1检测第2接触面22的位移的变化量以预先设定的时间保持恒定，则控制激光射出部32使激光输出逐渐下降。
这样的话，通过使激光输出逐渐下降，从而熔融而相互接合的状态的第1接触面12及第2接触面22逐渐冷却。而且，在赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力阶段性地下降时，第1接触面12及第2接触面22逐渐冷却。因此，能够更加减小在冷却后的第1树脂构件11及第2树脂构件21产生的残留应力。其结果是，能够更加抑制第1树脂构件11及第2树脂构件21的裂纹的产生。
例如，在第1接触面12及第2接触面22双方为熔融状态时，当从加压部31赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力为恒定时，有时第2接触面22的位移的变化量为恒定。因此，通过在检测出第2接触面22的位移的变化量在预先设定的时间为恒定之后使激光输出逐渐下降，从而能够在激光熔敷的过程中在与第1树脂构件11及第2树脂构件21的状态相应的适当时机开始第1树脂构件11及第2树脂构件21的冷却。另外，关于第2接触面22的位移的变化量在预先设定的时间为恒定，例如能够通过由位移传感器34测定的位移的变化量在预先设定的时间为预先设定的阈值的范围内的值而检测。
另外，例如激光控制部33也可以为：若基于提供给输入部51的测定信号S1检测出第2接触面22的位移变为预先设定的位移量时，则控制激光射出部32使激光输出逐渐下降或者使激光束Lw的射出停止。
·在上述实施方式中，激光控制部33在基于测定信号S1检测出第2接触面22的位移伴随第2树脂构件21的热膨胀而变化后，若基于测定信号S1检测出第2接触面22的位移的方向已反转，则控制激光射出部32使激光输出以预先设定的设定时间阶段性地增加。但是，在基于测定信号S1检测出第2接触面22的位移伴随第2树脂构件21的热膨胀而变化后使激光输出阶段性地增加的时机不限于上述实施方式的时机。
例如，激光控制部33也可以构成为：从基于提供给输入部51的测定信号S1检测出第2接触面22的位移伴随第2树脂构件21的热膨胀而变化的时间点开始，控制激光射出部32使激光输出以预先设定的设定时间阶段性地增加。这样的话，在第2树脂构件21的热膨胀开始之后，能够使向第2接触面22照射的激光束Lw的激光输出阶段性地增加。因此，能够根据第2树脂构件21的状态进行激光束Lw的照射。其结果是，能够提高第1树脂构件11和第2树脂构件21的接合质量。
另外，例如激光控制部33也可以构成为：从基于提供给输入部51的加压控制信号S2检测出加压力已增加的时间点开始，控制激光射出部32使激光输出以预先设定的设定时间阶段性地增加。这样的话，在基于伴随第2树脂构件21的热膨胀的第2接触面22的位移的变化使加压力增加的情况下，在第2树脂构件21的热膨胀开始之后，能够使向第2接触面22照射的激光束Lw的激光输出阶段性地增加。因此，能够根据第2树脂构件21的状态进行激光束Lw的照射。其结果是，能够提高第1树脂构件11和第2树脂构件21的接合质量。
·在上述实施方式中，在使激光输出阶段性地增加时，每当经过预先设定的时间时使激光输出各增加一个等级。但是，激光控制部33也可以基于测定信号S1控制激光射出部32使激光输出阶段性地增加。例如，激光控制部33也可以每当基于测定信号S1检测出由位移传感器34测定的位移(即重叠方向X1上的接触面的位置)与预先设定的位移相同时，控制激光射出部32使激光输出各增加一个等级的方式。另外，例如激光控制部33也可以为：每当基于测定信号S1检测出第2接触面22向正侧的位移量成为预先设定的位移量时，以使激光输出各增加一个等级的方式控制激光射出部32。
·如图6所示，激光熔敷装置1也可以还具备反作用力测定传感器71，反作用力测定传感器71测定从加压部31抵接的第1树脂构件11及第2树脂构件21中至少一方树脂构件施加于加压部31的反作用力。并且，控制部35取得由反作用力测定传感器71测定的反作用力，基于从位移传感器34取得的第2接触面22的位移量及从反作用力测定传感器71取得的反作用力，控制加压部31使加压力增减。
在图6所示的激光熔敷装置1A中，反作用力测定传感器71以从配置面45露出的方式设置于可动台41。另外，在图6中，对与上述实施方式相同的结构或者对应的结构标注相同的符号。反作用力测定传感器71与配置于配置面45上的第2树脂构件21的第2抵接面23抵接而测定从第2树脂构件21施加于可动台41的反作用力。作为反作用力测定传感器71，例如能够使用负载传感器。
控制部35取得由反作用力测定传感器71测定的反作用力。例如，控制部35连续地或者断续地取得由反作用力测定传感器71测定的反作用力。
在对第1树脂构件11和第2树脂构件21进行激光熔敷时，在第2树脂构件21热膨胀的阶段，伴随第2树脂构件21热膨胀，由反作用力测定传感器71测定的反作用力增大。另外，当第2树脂构件21开始软化时，由反作用力测定传感器71测定的反作用力减少。
例如，若控制部35检测出从反作用力测定传感器71取得的反作用力大于预先设定的阈值，且基于从位移传感器34取得的位移量检测第2接触面22的位移伴随第2树脂构件21的热膨胀而变化，则控制加压部31使加压力在预先设定的时间增加。
然后，例如，若控制部35基于从位移传感器34取得的位移量检测出第2接触面22的位移的方向已反转，且从反作用力测定传感器71取得的反作用力小于预先设定的阈值，则控制部35控制加压部31使加压力阶段性地减小。
这样的话，不仅基于第2接触面22的位移量，还基于从第2树脂构件21施加于加压部31的反作用力使赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力增减。从加压部31抵接的第2树脂构件21施加于加压部31的反作用力根据激光熔敷的过程中的第1树脂构件11及第2树脂构件21的状态而变化。因此，通过也基于该反作用力使赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力增减，从而针对被激光熔敷的第1树脂构件11及第2树脂构件21，能够在激光熔敷的过程中进行与第1树脂构件11及第2树脂构件21的状态相应的更适当的加压力的赋予。其结果是，能够更加抑制过量的毛刺的产生、和第1树脂构件11及第2树脂构件21的裂纹的产生。
另外，反作用力测定传感器71也可以以与第1抵接面13抵接的方式配置于顶板42。
·在上述实施方式中，与由位移传感器34测定的位移量相应的测定信号S1向输入部51提供。但是，也可以不向输入部51提供测定信号S1。在该情况下，例如，控制部35也可以将第1检测信号向输入部51提供，该第1检测信号表示基于从位移传感器34取得的位移量检测出伴随第2树脂构件21的热膨胀的第2接触面22的位移的变化。另外，控制部35也可以当基于从位移传感器34取得的位移量检测出第2接触面22的位移的方向反转时，将表示第2接触面22的位移的方向已反转的第2检测信号提供给输入部51。并且，激光控制部33例如在检测出向输入部51提供第1检测信号后，当检测出向输入部51提供第2检测信号时，控制激光射出部32使激光输出在预先设定的设定时间阶段性地增加。
·在上述实施方式中，位移传感器34通过测定配置面45的位移而测定第2接触面22的位移。但是，位移传感器34也可以通过测定配置面45的位移而测定第1接触面12的位移。另外，被位移传感器34测定位移的面不限于配置面45，只要是与第1接触面12及第2接触面22中至少一方接触面同样地位移的面即可。例如，位移传感器34也可以是通过测定可动台41的与配置面45相反的一侧的侧面的位移而测定第1接触面12及第2接触面22中至少一方接触面的位移的传感器。另外，例如在位移传感器34是光学式的位移传感器的情况下，也可以直接测定第1接触面12及第2接触面22的至少一方的位移。
·在上述实施方式中，在使赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力阶段性地减小时，每当经过预先设定的时间就使该加压力各减小一个等级。但是，控制部35也可以基于由位移传感器34测定的位移量，控制加压部31使赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力阶段性地减小。例如也可以为，每当检测出由位移传感器34测定的位移(即重叠方向X1上的接触面的位置)与预先设定的位移相同，就使赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力各减小一个等级。另外，例如也可以为，每当向正侧的位移量变为预先设定的位移量，就使赋予给第1树脂构件11及第2树脂构件21的加压力各减小一个等级。
·加压部31也可以与第1树脂构件11抵接而向重叠方向X1赋予加压力。另外，加压部31也可以与第1树脂构件11及第2树脂构件21双方抵接而向重叠方向X1赋予加压力。例如，也可以为，在上述实施方式的加压部31中，将可动台41作为在激光熔敷时不向重叠方向X1移动的固定台，并且将顶板42作为可动板。在该情况下，加压调整部43为了对第1树脂构件11赋予加压力以使第1接触面12和第2接触面22紧贴，而向重叠方向X1对作为可动板的顶板42加压。并且，在该情况下，位移传感器34例如构成为：测定顶板42的与第1抵接面13抵接的侧面的位移。但是，在该情况下，位移传感器34测定位移的面不限于顶板42的与第1抵接面13抵接的侧面，只要是与第1接触面12及第2接触面22中至少一方接触面同样地位移的面即可。
符号说明
1、1A：激光熔敷装置
2：激光加工装置
11：第1树脂构件
12：第1接触面
13：第1抵接面
21：第2树脂构件
22：第2接触面
23：第2抵接面
31：加压部
32：激光射出部
33：激光控制部
34：位移传感器
35：控制部
41：可动台
42：顶板
43：加压调整部
44：加压控制控制器
45：配置面
46：贯穿孔
51：输入部
61：测定头
62：位移传感器控制器
63：触头
71：反作用力测定传感器
Lw：激光束
S1：测定信号
S2：加压控制信号
T1～T5：时间
t1～t4：时间
t12、t13：时间(设定时间)
Td：目标位移量
X1：重叠方向

Claims (11)

1.一种激光熔敷装置，将由使激光束透射的激光束透射性树脂构成并具有第1接触面的第1树脂构件和由吸收激光束的激光束吸收性树脂构成并具有第2接触面的第2树脂构件，按所述第1接触面和所述第2接触面以接触的方式重叠的状态，利用激光束使所述第1接触面及所述第2接触面熔融并接合，
所述激光熔敷装置具备：
加压部，其与重叠的所述第1树脂构件及所述第2树脂构件中至少一方树脂构件抵接而赋予加压力；
激光射出部，其将透过所述第1树脂构件的激光束射出；
激光控制部，其控制所述激光射出部射出的所述激光束的激光输出；
位移传感器，其测定所述第1树脂构件和所述第2树脂构件在重叠方向上的所述第1接触面及所述第2接触面的至少一方接触面的位移；以及
控制部，其从所述位移传感器连续地或者断续地取得所述接触面的位移量，并且基于取得的所述接触面的位移量，以使所述加压力增减的方式控制所述加压部。
2.根据权利要求1所述的激光熔敷装置，其中，
若所述控制部基于从所述位移传感器取得的所述接触面的位移量检测出所述接触面的位移伴随所述第2树脂构件的热膨胀而变化，则控制所述加压部使所述加压力以预先设定的时间增加，然后，若基于从所述位移传感器取得的所述接触面的位移量检测出所述接触面的位移的方向已反转，则控制所述加压部使所述加压力阶段性地减小。
3.根据权利要求2所述的激光熔敷装置，其中，
当由所述位移传感器测定的位移的方向已反转时，所述激光控制部控制所述激光射出部使所述激光输出以预先设定的设定时间阶段性地增加。
4.根据权利要求3所述的激光熔敷装置，其中，
若经过所述设定时间，则所述激光控制部控制所述激光射出部使所述激光输出逐渐下降。
5.根据权利要求1至权利要求4中的任一项所述的激光熔敷装置，其中，
所述位移传感器是接触式的位移传感器。
6.根据权利要求1至权利要求4中的任一项所述的激光熔敷装置，其中，
还具备反作用力测定传感器，所述反作用力测定传感器测定从所述加压部抵接的所述第1树脂构件及所述第2树脂构件中至少一方树脂构件施加于所述加压部的反作用力，
所述控制部取得由所述反作用力测定传感器测定的反作用力，并且基于从所述位移传感器取得的所述接触面的位移量及从所述反作用力测定传感器取得的反作用力，控制所述加压部使所述加压力增减。
7.一种激光加工装置，使用于树脂构件彼此的激光熔敷，将由使激光束透射的激光束透射性树脂构成并具有第1接触面的第1树脂构件和由吸收激光束的激光束吸收性树脂构成并具有第2接触面的第2树脂构件，按所述第1接触面和所述第2接触面以接触的方式重叠的状态，利用激光束使所述第1接触面及所述第2接触面熔融并接合，
所述激光加工装置具备：
激光射出部，其将通过所述第1树脂构件的激光束射出；
激光控制部，其控制所述激光射出部射出的所述激光束的激光输出；以及
输入部，其被提供测定信号，所述测定信号与由测定所述第1树脂构件和所述第2树脂构件在重叠方向上的所述第1接触面及所述第2接触面的至少一方接触面的位移的位移传感器测定的所述接触面的位移量相应，
所述激光控制部基于被提供给所述输入部的所述测定信号控制所述激光射出部使所述激光输出阶段性地变化。
8.根据权利要求7所述的激光加工装置，其中，
所述激光控制部在基于提供给所述输入部的所述测定信号检测出所述接触面的位移伴随所述第2树脂构件的热膨胀而变化后，若基于所述测定信号检测出所述接触面的位移的方向已反转，则控制所述激光射出部使所述激光输出以预先设定的设定时间阶段性地增加。
9.根据权利要求7所述的激光加工装置，其中，
还向所述输入部提供加压控制信号，所述加压控制信号和与重叠的所述第1树脂构件及所述第2树脂构件中至少一方树脂构件抵接而加压的加压部赋予给该树脂构件的加压力相应，
所述激光控制部从基于提供给所述输入部的所述测定信号检测出所述接触面的位移伴随所述第2树脂构件的热膨胀而变化的时间点、及基于提供给所述输入部的所述加压控制信号检测出所述加压力已增加的时间点中的任一方时间点开始，控制所述激光射出部使所述激光输出以预先设定的设定时间阶段性地增加。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的激光加工装置，其中，
若经过所述设定时间，所述激光控制部控制所述激光射出部使所述激光输出逐渐下降。
11.根据权利要求7至权利要求9中的任一项所述的激光加工装置，其中，
还向所述输入部提供加压控制信号，所述加压控制信号和与重叠的所述第1树脂构件及所述第2树脂构件中至少一方树脂构件抵接而加压的加压部赋予给该树脂构件的加压力相应，
所述激光控制部若基于提供给所述输入部的所述加压控制信号检测出所述加压力阶段性地下降，且基于提供给所述输入部的所述测定信号检测出所述接触面的位移的变化量以预先设定的时间保持恒定，则控制所述激光射出部使所述激光输出逐渐下降。
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