JP2007007697A - レーザロウ付け加工方法、加工ヘッド及び加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロウ付け対象部に対する溶融ロウ材の濡れ性（浸透性）が向上するだけでなく、ロウ付け対象部の方向変化や、ロウ付け対象部の隙間の横断面形状の相違に容易に対応することなどが可能なレーザロウ付け加工方法、加工ヘッド及び加工装置を提供する。
【解決手段】 レーザ光３５を２分割して第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃとの間に空間部３５ｄを形成し、この空間部に配置したロウワイヤ供給装置の先端部４５からロウワイヤ５０をロウ付け対象部３８に供給するとともに、第１分割レーザ光はロウ付け対象部に供給された状態のロウワイヤのレーザロウ付け加工ヘッド移動方向と直交する方向の一方に位置して、このロウワイヤの一方側と板材３６との間に集光して照射し、且つ、第２分割レーザ光は前記ロウワイヤの前記移動方向と直交する方向の他方に位置して、このロウワイヤの他方側と板材３７との間に集光して照射する構成とする。そして第１分割レーザ光の前記移動方向と直交する方向の照射位置などを調整可能とする。
【選択図】 図２

Description

本発明はレーザ光を用いてロウ付け加工を行うためのレーザロウ付け加工方法、加工ヘッド及び加工装置に関する。

図１３（ａ）は従来のレーザロウ付け加工方法の様子を示す斜視図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＡ方向矢視図、図１４はロウ付け加工の結果を示す図である。

図１３（ａ）及び図１３（ｂ）には板材１のフランジ部（屈曲部）１ａと板材２のフランジ部（屈曲部）２ａとの突合せ部であるロウ付け対象部３に対して、レーザロウ付け加工（レーザブレージング加工）を行う場合を例示している。図１３（ｂ）に示すようにロウ付け対象部３には横断面形状がＶ字状の隙間３ａが形成されている。即ち、隙間３ａは表面側（入口側）から奥側に向かうにしたがって次第に横幅が狭くなっている。

そして、このロウ付け対象部３にロウ付け加工を施すには、レーザロウ付け加工ヘッド４を図１３（ａ）中に矢印Ｂで示すようにロウ付け対象部３の長手方向に沿って移動させつつ、図示しないレーザ発振器から発振されてレーザロウ付け加工ヘッド４まで伝送されてきたレーザ光７を、レーザロウ付け加工ヘッド４からロウ付け対象部３に集光して照射する。同時にロウワイヤ６を、レーザロウ付け加工ヘッド４の移動方向前方側に配設されたロウワイヤ供給装置の先端部５からロウ付け対象部３へと供給する。その結果、レーザ光７によってロウワイヤ６が加熱溶融されるとともにロウ付け対象部３が加熱昇温されることにより、ロウ付け対象部３がロウ付けされる。

ところが、この場合にはレーザ光７が主にロウワイヤ６に照射されるため、ロウ付け対象部３（隙間３ａ）の奥の方まで十分に加熱昇温することができず、十分な濡れ性（濡れ面積）が得られないため、図１４に示すようにロウワイヤ６の溶融物であるロウ材６Ａが、ロウ付け対象部３の隙間３ａの奥まで到達しない。即ち、奥の方が非常に狭くなっているＶ字状の隙間３ａに対しては溶融ロウ材６Ａの浸透性が悪い。従って、板材１，２とロウ材６Ａとの接合面積が小さくなり、板材１，２の接合強度が小さくなってしまう。

これに対して下記の特許文献１にはＶ字状の隙間を有するロウ付け対象部に対し、濡れ面積を大きくして溶融ロウ材の浸透性を向上させたレーザロウ付け加工ヘッドが開示されている。図１５には、このレーザロウ付け加工ヘッドの構成を示す。

図１５に示すように、レーザロウ付け加工ヘッド２１内には図示しないレーザ発振器から発振されたレーザ光２８ａが光ファイバ２７を通って取り込まれ、取り込まれたレーザ光２８ａはコリメートレンズ２２で平行光２８ａとなってビームスプリッタ２３に達する。ビームスプリッタ２３では平行光２８ａを二つの分割レーザ光２８ｂ，２８ｃとする。分割レーザ光２８ｂ，２８ｃはベンドミラー２４，２５で反射して分割平行光２８ｄ，２８ｅとなる。分割平行光２８ｄ，２８ｅは集光レンズ２６で集光されて集光レンズ２６の焦点ｆに向かう収束光２８ｆ，２８ｇとなる。この収束光２８ｆ，２８ｂが、レーザロウ付け加工ヘッド４の移動方向前方側に配設された図示しないロウワイヤ供給装置の先端部から板材１，２のロウ付け対象部３へ供給されたロウワイヤ６の手前の焦点ｆで交差した後は、その前方で再び二つの分割レーザ光２８ｈ，２８ｉとなる。そして、この分割レーザ光２８ｈ，２８ｉが、ロウワイヤ６と各板材１，２との間にそれぞれ照射される。

なお、１つのレーザ光を２分割するレーザ加工ヘッドの例としては下記の特許文献２に開示されたものもある。

特開２００３−３１１４５２号公報 特開２００２−５９２８６号公報

しかしながら、溶融ロウ材の浸透性を改善した上記従来のレーザロウ付け加工ヘッド２１においても、依然としてロウワイヤ６はレーザロウ付け加工ヘッド２１の移動方向の前方からロウ付け対象部３へ供給する構成であるため、ロウ付け対象部の方向の２次元的又は３次元的な変化に応じてレーザロウ付け加工ヘッド２１の移動方向も２次元的又は３次元的に変化させる場合にレーザロウ付け加工ヘッド２１（即ち分割レーザ光２８ｈ，２８ｉ）とロウワイヤ６との相対位置関係を一定に保持するのが面倒であり、特にロボットによる３次元ロウ付け加工には適さない。

また、レーザロウ付け加工ヘッド２１ではロウ付け対象部３に対する分割レーザ光２８ｈ，２８ｉの照射位置、即ちレーザロウ付け加工ヘッド２１の移動方向と直交する方向の照射位置が固定であるため、当該照射位置が、特定のロウ付け対象部３に対しては適切であっても、Ｖ字状の隙間の横断面形状が異なる他のロウ付け対象部に対しては不適切となる場合もある。

従って本発明は上記の事情に鑑み、ロウ付け対象部に対する溶融ロウ材の濡れ性（浸透性）が向上するだけでなく、ロウ付け対象部の２次元的又は３次元的な方向変化に容易に対応することや、ロウ付け対象部の隙間の横断面形状の相違にも容易に対応することなどが可能なレーザロウ付け加工方法、加工ヘッド及び加工装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決する第１発明のレーザロウ付け加工方法は、第１ワークと第２ワークの突き合せ部であって横断面形状がＶ字状の隙間が形成されたロウ付け対象部に対し、レーザロウ付け加工ヘッドが前記ロウ付け対象部の長手方向に沿って相対移動しつつ、前記レーザロウ付け加工ヘッドから前記ロウ付け対象部にレーザ光を集光して照射するとともにロウワイヤを供給することにより、前記レーザ光で前記ロウワイヤの加熱溶融と前記ロウ付け対象部の加熱昇温とを行って前記ロウ付け対象部をロウ付けするレーザロウ付け加工方法であって、
前記レーザ光を第１分割レーザ光と第２分割レーザ光とに２分割し、且つ、前記第１分割レーザ光と前記第２分割レーザ光とを前記相対移動方向と直交する方向に離間させることにより前記第１分割レーザ光と前記第２分割レーザ光との間に空間部を形成して、この空間部に配置したロウワイヤ供給装置の先端部から、前記ロウワイヤを前記ロウ付け対象部に供給すること、
前記第１分割レーザ光は、前記ロウ付け対象部に供給された状態の前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の一方に位置して、このロウワイヤの一方側と前記第１ワークとの間に集光して照射し、且つ、前記第２分割レーザ光は、前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の他方に位置して、このロウワイヤの他方側と前記第２ワークとの間に集光して照射することを特徴とする。

また、第２発明のレーザロウ付け加工方法は、第１発明のレーザロウ付け加工方法において、
前記第１分割レーザ光もしくは前記第２分割レーザ光、又は、前記第１分割レーザ光及び前記第２分割レーザ光の前記相対移動方向と直交する方向の照射位置を、前記ロウ付け対象部の隙間の横断面形状に応じて調整した後、前記相対移動を開始して前記ロウ付けを行うことを特徴とする。

また、第３発明のレーザロウ付け加工方法は、第１発明のレーザロウ付け加工方法において、
前記相対移動のとき、前記第１分割レーザ光もしくは前記第２分割レーザ光、又は、前記第１分割レーザ光及び前記第２分割レーザ光を、前記相対移動方向と直交する方向に振ることを特徴とする。

また、第４発明のレーザロウ付け加工方法は、第２又は第３発明のレーザロウ付け加工方法において、
前記第１分割レーザ光と前記第２分割レーザ光の分割割合を、前記ロウ付け対象部の隙間の横断面形状に応じて調整した後、前記相対移動を開始して前記ロウ付けを行うことを特徴とする。

また、第５発明のレーザロウ付け加工方法は、第１ワークと第２ワークの突き合せ部であって横断面形状がＶ字状の隙間を有するロウ付け対象部に対し、レーザロウ付け加工ヘッドが前記ロウ付け対象部の長手方向に沿って相対移動しつつ、前記レーザロウ付け加工ヘッドから前記ロウ付け対象部にレーザ光を集光して照射するとともにロウワイヤを供給することにより、前記レーザ光で前記ロウワイヤの加熱溶融と前記ロウ付け対象部の加熱昇温とを行って前記ロウ付け対象部をロウ付けするレーザロウ付け加工方法であって、
前記レーザ光の一部をレーザ光本体の外側に取り出してレーザ光本体に空間部を形成することによりレーザ光本体の横断面形状をＣ字状とし、前記空間部に配置したロウワイヤ供給装置の先端部から、前記ロウワイヤを前記ロウ付け対象部に供給すること、
前記レーザ光本体の一方の側部は、前記ロウ付け対象部に供給された状態の前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の一方に位置して、このロウワイヤの一方側と前記第１ワークとの間に集光して照射し、且つ、前記レーザ光本体の他方の側部は、前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の他方に位置して、このロウワイヤの他方側と前記第２ワークとの間に集光して照射することを特徴とする。

また、第６発明のレーザロウ付け加工方法は、第５発明のレーザロウ付け加工方法において、
前記レーザ光本体の外側に取り出した前記レーザ光の一部も前記ロウ付け対象部に集光して照射する場合、前記レーザ光の一部の前記相対移動方向と直交する方向の照射位置を、前記ロウ付け対象部の隙間の横断面形状に応じて調整した後、前記相対移動を開始して前記ロウ付けを行うことを特徴とする。

また、第７発明のレーザロウ付け加工方法は、第５発明のレーザロウ付け加工方法において、
前記レーザ光本体の外側に取り出した前記レーザ光の一部も前記ロウ付け対象部に集光して照射する場合、前記相対移動のときに前記レーザ光の一部を、前記相対移動方向と直交する方向に振ることを特徴とする。

また、第８発明のレーザロウ付け加工ヘッドは、第１ワークと第２ワークの突き合せ部であって横断面形状がＶ字状の隙間が形成されたロウ付け対象部に対し、前記ロウ付け対象部の長手方向に沿って相対移動しつつ、前記ロウ付け対象部にレーザ光を集光して照射するとともにロウワイヤを供給することにより、前記レーザ光で前記ロウワイヤの加熱溶融と前記ロウ付け対象部の加熱昇温とを行って前記ロウ付け対象部をロウ付けするレーザロウ付け加工ヘッドであって、
前記レーザ光を第１分割レーザ光と第２分割レーザ光とに２分割し、且つ、前記第１分割レーザ光と前記第２分割レーザ光とを前記相対移動方向と直交する方向に離間させることにより前記第１分割レーザ光と前記第２分割レーザ光との間に空間部を形成するレーザ光分割手段と、
前記空間部に配設されて前記ロウワイヤを前記ロウ付け対象部に供給するロウワイヤ供給装置の先端部とを有し、
前記第１分割レーザ光は、前記ロウ付け対象部に供給された状態の前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の一方に位置して、このロウワイヤの一方側と前記第１ワークとの間に集光手段により集光して照射し、且つ、前記第２分割レーザ光は、前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の他方に位置して、このロウワイヤの他方側と前記第２ワークとの間に前記集光手段により集光して照射する構成としたことを特徴とする。

また、第９発明のレーザロウ付け加工ヘッドは、第８発明のレーザロウ付け加工ヘッドにおいて、
前記第１分割レーザ光もしくは前記第２分割レーザ光、又は、前記第１分割レーザ光及び前記第２分割レーザ光の前記相対移動方向と直交する方向の照射位置を調整するレーザ光照射位置調整手段を有することを特徴する。

また、第１０発明のレーザロウ付け加工ヘッドは、第８発明のレーザロウ付け加工ヘッドにおいて、
前記相対移動のとき、前記第１分割レーザ光もしくは前記第２分割レーザ光又は前記第１分割レーザ光及び前記第２分割レーザ光を、前記相対移動方向と直交する方向に振るレーザ光振り手段を有することを特徴とする。

また、第１１発明のレーザロウ付け加工ヘッドは、第８発明のレーザロウ付け加工ヘッドにおいて、
前記第１分割レーザ光と前記第２分割レーザ光の分割割合を調整するレーザ光分割割合調整手段を有することを特徴とする。

また、第１２発明のレーザロウ付け加工ヘッドは、第１ワークと第２ワークの突き合せ部であって横断面形状がＶ字状の隙間を有するロウ付け対象部に対し、前記ロウ付け対象部の長手方向に沿って相対移動しつつ、前記ロウ付け対象部にレーザ光を集光して照射するとともにロウワイヤを供給することにより、前記レーザ光で前記ロウワイヤの加熱溶融と前記ロウ付け対象部の加熱昇温とを行って前記ロウ付け対象部をロウ付けするレーザロウ付け加工ヘッドであって、
前記レーザ光の一部をレーザ光本体の外側に取り出してレーザ光本体に空間部を形成するｋとにより、前記レーザ光本体の横断面形状をＣ字状とする空間部形成手段と、
前記空間部に配設されて前記ロウワイヤを前記ロウ付け対象部に供給するロウワイヤ供給装置の先端部とを有し、
前記レーザ光本体の一方の側部は、前記ロウ付け対象部に供給された状態の前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の一方に位置して、このロウワイヤの一方側と前記第１ワークとの間に集光手段により集光して照射し、且つ、前記レーザ光本体の他方の側部は、前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の他方に位置して、このロウワイヤの他方側と前記第２ワークとの間に前記集光手段により集光して照射する構成としたことを特徴とする。

また、第１３発明のレーザロウ付け加工ヘッドは、第１２発明のレーザロウ付け加工ヘッドにおいて、
前記レーザ光本体の外側に取り出した前記レーザ光の一部を前記ロウ付け対象部に集光して照射する集光手段と、
前記レーザ光の一部の前記相対移動方向と直交する方向の照射位置を調整するレーザ光照射位置調整手段とを有することを特徴とする。

また、第１４発明のレーザロウ付け加工ヘッドは、第１２発明のレーザロウ付け加工ヘッドにおいて、
前記レーザ光本体の外側に取り出した前記レーザ光の一部を前記ロウ付け対象部に集光して照射する集光手段と、
前記相対移動のとき、前記レーザ光の一部を、前記相対移動方向と直交する方向に振るレーザ光振り手段とを有することを特徴とする。

また、第１５発明のレーザロウ付け加工装置は、第８〜第１４発明の何れかのレーザロウ付け加工ヘッドと、
レーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から発振されたレーザ光を前記レーザロウ付け加工ヘッドへと伝送するレーザ光伝送手段と、
前記ロウ付け対象部に対し、前記レーザロウ付け加工ヘッドを前記ロウ付け対象部の長手方向に沿って相対移動させるレーザロウ付け加工ヘッド移動手段とを有することを特徴とする。

第１発明のレーザロウ付け加工方法又は第８発明のレーザロウ付け加工ヘッドによれば、レーザ光を２分割して第１分割レーザ光と第２分割レーザ光との間に空間部を形成し、この空間部に配置したロウワイヤ供給装置の先端部からロウワイヤをワークのロウ付け対象部に供給するとともに、第１分割レーザ光はロウ付け対象部に供給された状態のロウワイヤにおけるレーザロウ付け加工ヘッドの相対移動方向と直交する方向（即ちロウ付け対象部の幅方向）の一方に位置して、このロウワイヤの一方側と第１ワークとの間に集光して照射し、且つ、第２分割レーザ光は前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の他方に位置して、このロウワイヤの他方側と第２ワークとの間に集光して照射するため、第１分割レーザ光と第２分割レーザ光が、ロウワイヤを加熱溶融するだけでなく、単にレーザ光を照射する場合に比べてＶ字状の隙間へもよく入り込んでロウ付け対象部の加熱昇温も効率的に行うことができる。このため、ロウ付け対象部に対する溶融ロウ材の濡れ性（浸透性）が良好になって、Ｖ字状の隙間の奥の方まで溶融ロウ材が入り込むため、第１ワークと第１ワークの接合強度が向上する。しかも、第１分割レーザ光と第２分割レーザ光の間の空間部にロウワイヤ供給装置の先端部が配設されており、第１分割レーザ光及び第２分割レーザ光とロウワイヤとが同軸状となるため、従来に比べてレーザ光とロウワイヤの相対位置関係を一定に保つ手間がかからないため、ロウ付け対象部の２次元的又は３次元的な方向変化にも容易に対応することができる。

また、第２発明のレーザロウ付け加工方法又は第９発明のレーザロウ付け加工ヘッドによれば、第１分割レーザ光もしくは第２分割レーザ光、又は、第１分割レーザ光及び第２分割レーザ光の前記相対移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部の幅方向）の照射位置を、ロウ付け対象部の隙間の横断面形状に応じて調整することができるため（即ち、このことによってＶ字状の隙間の深さ方向の照射位置も調整することができるため）、ロウ付け対象部の隙間の横断面形状が異なる場合、例えばＶ字状の隙間の開く角度や深さなどが異なる場合にも、ロウ付け対象部を加熱昇温するのに適切な照射位置を容易に選択することができて、ロウ付け対象部に対する溶融ロウ材の濡れ性（浸透性）を、より良くすることができる。

また、第３発明のレーザロウ付け加工方法又は第１０発明のレーザロウ付け加工ヘッドによれば、レーザロウ付け加工ヘッドの相対移動のとき、第１分割レーザ光もしくは第２分割レーザ光、又は、第１分割レーザ光及び第２分割レーザ光を、前記相対移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部の幅方向）に振るため、これらのレーザ光を振らない場合に比べてロウ付け対象部の幅方向に全体的に（即ちＶ字の隙間の深さ方向にも全体的に）レーザ光を照射することができる。このため、より確実にロウ付け対象部の加熱昇温を行うことができてロウ付け対象部に対する溶融ロウ材の濡れ性（浸透性）を、より良くすることができる。

また、第４発明のレーザロウ付け加工方法又は第１１発明のレーザロウ付け加工ヘッドによれば、第１分割レーザ光と第２分割レーザ光の分割割合を、ロウ付け対象部の隙間の横断面形状に応じて調整することができるため、ロウ付け対象部の隙間の横断面形状が異なる場合、例えばロウワイヤの一方側と他方側とでロウワイヤとワークとの間隔が異なる場合などにも、ロウ付け対象部を加熱昇温するのに適切な第１分割レーザ光と第２分割レーザ光の分割割合を容易に選択することができて、ロウ付け対象部に対する溶融ロウ材の濡れ性（浸透性）を、より良くすることができる。

また、第５発明のレーザロウ付け加工方法又は第１２発明のレーザロウ付け加工ヘッドによれば、レーザ光の一部をレーザ光本体の外側に取り出してレーザ光本体に空間部を形成し（レーザ光本体の横断面形状をＣ字状とし）、この空間部に配置したロウワイヤ供給装置の先端部からロウワイヤをワークのロウ付け対象部に供給するとともに、レーザ光本体の一方の側部はロウ付け対象部に供給された状態のロウワイヤのレーザロウ付け加工ヘッドの相対移動方向と直交する方向（即ちロウ付け対象部の幅方向）の一方に位置して、このロウワイヤの一方側と第１ワークとの間に集光して照射し、且つ、レーザ光本体の他方の側部は、前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の他方に位置して、このロウワイヤの他方側と第２ワークとの間に集光して照射するため、横断面形状がＣ字状のレーザ光本体が、ロウワイヤを加熱溶融するだけでなく、単にレーザ光を照射する場合に比べてＶ字状の隙間へもよく入り込んでロウ付け対象部の加熱昇温も効率的に行うことができる。このため、ロウ付け対象部に対する溶融ロウ材の濡れ性（浸透性）が良好になって、Ｖ字状の隙間の奥の方まで溶融ロウ材が入り込むため、第１ワークと第１ワークの接合強度が向上する。しかも、レーザ光本体の空間部にロウワイヤ供給装置の先端部が配設されており、レーザ光本体とロウワイヤとが同軸状となるため、従来に比べてレーザ光とロウワイヤの相対位置関係を一定に保つ手間がかからないため、ロウ付け対象部の２次元的又は３次元的な方向変化にも容易に対応することができる。

また、第６発明のレーザロウ付け加工方法又は第１３発明のレーザロウ付け加工ヘッドによれば、レーザ光本体の外側に取り出したレーザ光の一部もワークのロウ付け対象部に集光して照射する場合、レーザ光の一部の前記相対移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部の幅方向）の照射位置を、ロウ付け対象部の隙間の横断面形状に応じて調整することができるため（即ち、このことによってＶ字状の隙間の深さ方向の照射位置も調整することができるため）、ロウ付け対象部の隙間の横断面形状が異なる場合、例えばＶ字状の隙間の開く角度や深さなどが異なる場合にも、ロウ付け対象部を加熱昇温するのに適切な照射位置を容易に選択することができて、ロウ付け対象部に対する溶融ロウ材の濡れ性（浸透性）を、より良くすることができる。

また、第７発明のレーザロウ付け加工方法又は第１４発明のレーザロウ付け加工ヘッドによれば、レーザ光本体の外側に取り出したレーザ光の一部もワークのロウ付け対象部に集光して照射する場合、レーザロウ付け加工ヘッドの相対移動のときにレーザ光の一部を、前記相対移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部の幅方向）に振るため、これらのレーザ光を振らない場合に比べてロウ付け対象部の幅方向に全体的に（即ちＶ字の隙間の深さ方向にも全体的に）レーザ光を照射することができる。このため、より確実にロウ付け対象部の加熱昇温を行うことができてロウ付け対象部に対する溶融ロウ材の濡れ性（浸透性）を、より良くすることができる。

また、第１５発明のレーザロウ付け加工装置によれば、第８〜第１４発明の何れかのレーザロウ付け加工ヘッドを有しているため、上記第８〜第１４発明の効果が得られることから、ロウ付け加工に非常に適したレーザロウ付け加工装置を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。

＜実施の形態例１＞
図１は本発明の実施の形態例１に係るレーザロウ付け加工装置の構成を示す斜視図、図２（ａ）は前記レーザロウ付け加工装置に備えたレーザロウ付け加工ヘッドの構成を示す側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。また、図３（ａ）は図２（ａ）のＤ部拡大図であって第１分割レーザ光の照射位置を調整する様子を示す図、図３（ｂ）は図２（ａ）のＤ部拡大図であって第１分割レーザ光と第２分割レーザ光の分割割合を調整する様子を示す図、図３（ｃ）は図２（ａ）のＤ部拡大図であってロウ付け加工の結果を示す図である。また、図４（ａ）〜図４（ｄ）は前記レーザロウ付け加工ヘッドを適用することが有効な各種のワーク例を示す図である。

図１に示すように、本実施の形態例１のレーザロウ付け加工装置はＹＡＧレーザ発振器３１、レーザ光伝送手段としての光ファイバ３２、レーザロウ付け加工ヘッド３３、レーザロウ付け加工ヘッド移動手段としての多軸ＮＣ（数値制御）ロボット３４などを備えている。

ＹＡＧレーザ発振器３１から発振されたレーザ光３５は、光ファイバ３２によってレーザロウ付け加工ヘッド３３の入力部まで伝送され、光ファイバ３２の先端から出射される。レーザロウ付け加工ヘッド３３は多軸ＮＣロボット３４に装着されており、この多軸ＮＣロボット３４によって、第１ワークとしての第１の板材３６と第２ワークとしての第２の板材３７との突き合わせ部であるロウ付け対象部３８の長手方向（図１中の矢印Ｅ方向）に移動される。なお、このとき、必ずしもレーザロウ付け加工ヘッド３３側を移動させる場合に限定するものではなく、板材３６，３７側を移動させてもよく、レーザロウ付け加工ヘッド２１が板材３６，３７に対して相対移動すればよい。

レーザロウ付け加工ヘッド３３は、その外筒３９内に１つのコリメート光学系としてのコリメートレンズ群４０と、第１反射ミラー４１と、第２反射ミラー４２と、１つの集光光学系（集光手段）としての集光レンズ群４３とを備えている。コリメートレンズ群４０は直列に配列された複数枚のレンズから構成されている。集光レンズ群４３も直列に配列された複数枚のレンズから構成されている。また、外筒３９の先（図中下部）にはロウワイヤ供給装置４４の先端部（チップ）４５が配設されている。また、第２反射ミラー４２にはレーザ光照射位置調整手段としてのミラー回動装置４６を備えており、第１反射ミラー４１にはレーザ光分割割合調整手段としてのミラー移動装置４７を備えている。ミラー回動装置４６は電動機などの回転駆動手段を備えて第２反射ミラー４２を回動させるものである。ミラー移動装置４７は電動機と直線移動機構（ラック＆ピニオンなど）との組み合わせやエアシリンダなどの直線駆動手段を備えて第１反射ミラー４１を直線的に移動させるものである。

図１及び図２に示すようにレーザロウ付け加工ヘッド３３では、まず、光ファイバ３２の先端から出射されたレーザ光３５を、光ファイバ３２の先（図中下方）に配設されたコリメートレンズ群４０によって平行光３５ａにする。コリメートレンズ群４０の先（図中下方）には第１反射ミラー４１と第２反射ミラー４２とが配設され、これらの反射ミラー４１，４２の先（図中下方）には集光レンズ群４３が配設されている。また、図示は省略するが、集光レンズ群４３の先（図中下方）には集光レンズ群４３などを保護するための保護ガラスも設けられている。なお、コリメートレンズ群４０に代えて１枚のコリメートレンズを用いてもよく、集光レンズ群４３に代えて１枚の集光レンズを用いてもよい。

第１反射ミラー４１はフラットミラーであり、コリメートレンズ群４０によって平行にされた平行光３５ａに対して、この平行光３５ａの光軸と直交する方向に平行光３５ａの横断面の中央部まで挿入されるとともに、反射面４１ａが上向き（コリメートレンズ群側の向き）で且つ外側（図中左側）に傾けられている。従って、この第１反射ミラー４１では、平行光３５ａの一部（図中左半分）を側方（図中左方向）に反射することにより、平行光３５ａを第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃとに２等分割する。なお、第１反射ミラー４１の端部４１ｂは平行光３５ａの無駄な反射を防止するためにナイフエッジ構造となっている。第２反射ミラー４２は第１反射ミラー４１と同様のフラットミラーであり、第１反射ミラー４１の側方に配置されるとともに、反射面４２ａが下向き（集光レンズ群側の向き）で且つ第１反射ミラー４１側（図中右側）に傾けられている。従って、この第２反射ミラー４２では、第１反射ミラー４１によって反射された第１分割レーザ光３５ｂを更に集光レンズ群４３方向（図中下方）へと第１分割レーザ光３５ｃと平行になるように反射して、第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃとの間に空間部（間隔）３５ｄを設ける。

集光レンズ群４３では、第１及び第２反射ミラー４１，４２によって反射された第１分割レーザ光３５ｂと、第１反射ミラー４１によって反射されずにそのまま図中下方（集光レンズ方向）へと伝送された第２分割レーザ光３５ｃとを、板材３６，３７のロウ付け対象部３８に集光して照射する。集光レンズ群４３はコリメートレンズ群４０よりも多少径が大きくなっている。そして、コリメートレンズ群４０の光軸と集光レンズ群４３の光軸とを同光軸と直交する方向にずらすことによりコリメートレンズ群４０を集光レンズ群４３に対して一方側（図中右側）に寄せ、この集光レンズ群４３の他方側（図中左側）に第１及び第２反射ミラー４１，４２で反射された第１分割レーザ光３５ｂを入射させるように構成している。

このことにより、コリメートレンズ群４０から集光レンズ群４３へと真直ぐに伝送される第２分割レーザ光３５ｃと、この第２分割レーザ光３５ｃに対してその光軸と直交する方向（図中左方向）に離間する第１分割レーザ光３５ｂとが１つの集光レンズ群４３に入射されるようになっている。このようして１つの集光レンズ群４３で両方の分割レーザ光３５ｂ，３５ｃを集光することができるため、レーザロウ付け加工ヘッド全体が非常に小型となっている。

集光レンズ群４３のレーザ光出射側（図中下側）では、第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃとの間の空間部３５ｄにロウワイヤ供給装置４４の先端部４５が配設されている。ロウワイヤ供給装置４４はロウワイヤ送り装置４８と、先端部４５と、これらのロウワイヤ送り装置４８と先端部４５とをつなぐ案内管４９とを有しており、これらが外筒３９などの適宜の支持部に支持されてレーザロウ付け加工ヘッド３３に装着されている。ロウワイヤ送り装置４８から送り出されるロウワイヤ５０はワーク（板材３６，３７）よりも低融点のロウ材（銅合金など）からなるものであり、案内管４９によって先端部４５へと案内され、この先端部４５から繰り出されて板材３６，３７のロウ付け対象部３８へ供給される。このとき、先端部４５が第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃとの間の空間部３５ｄに配置されているため、先端部４５から繰り出されるロウワイヤ５０と第１及び第２分割レーザ光３５ｂ，３５ｃは図２（ｂ）に示すように同軸状となる。

図３に示すように、ロウ付け対象部３８は板材３６のフランジ部（屈曲部）３６ａと板材３７のフランジ部（屈曲部）３７ａとの突き合わせ部であるため、ロウ付け対象部３８には横断面形状がＶ字状の隙間３８ａが形成されている。即ち、隙間３８ａは横幅が表面側（入口側）から奥側に向かうにしたがって次第に狭くなっているため、横断面形状が概ねＶの字のような形状となっている。

そして、図３に示すように、第１分割レーザ光３５ｂは、ロウ付け対象部３８に供給された状態のロウワイヤ５０の対してレーザロウ付け加工ヘッド３３の移動方向（ロウ付け対象部３８の長手方向：図１の矢印Ｅ方向）と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）の一方に位置しており、このロウワイヤ５０の一方側と板材３６との間に集光して照射され、且つ、第２分割レーザ光３５ｃは、ロウ付け対象部３８に供給された状態のロウワイヤ５０に対してレーザロウ付け加工ヘッド３３の移動方向（ロウ付け対象部３８の長手方向）と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）の他方に位置して、このロウワイヤ５０の他方側と板材３７との間に集光して照射される構成となっている。

また、図１及び図２に示すようにミラー回動装置４６では第２反射ミラー４２を、レーザロウ付け加工ヘッド３３の移動方向（ロウ付け対象部３８の長手方向）に沿った回動軸４２ｂ回りに矢印Ｆのように回動させることができる。即ち、ミラー回動装置４６はレーザ光照射位置調整手段として機能するものであり、図３（ａ）に実線と一点鎖線とで示すように第１分割レーザ光３５ｂの前記移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）の照射位置を調整することができる。なお、このことによってＶ字状の隙間３８ａの深さ方向の照射位置も調整されることになる。

ミラー回動装置４６による第２反射ミラー４２の回動（第１分割レーザ光３５ｂの照射位置の調整）は、レーザロウ付け加工ヘッド３３の移動を開始する前にロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状に応じて行うものであり、予め設定した隙間３８ａの横断面形状データに基づいて自動的に実施するようにしてもよく、作業員の手動操作によって実施するようにしてもよい。また、必ずしもミラー回動装置４６によって行う場合に限定するものではなく、作業員の手作業によって第２反射ミラー４２の回動（第１分割レーザ光３５ｂの照射位置の調整）を行う構成としてもよい。また、第１分割レーザ光３５ｂの照射位置（回動角度）を調整する際には、この調整とともに多軸ＮＣロボット３４によるレーザロウ付け加工ヘッド３３全体の角度も調整も行うことにより、より適切な第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃの照射位置（照射角度）を調整するようにしてもよい。なお、隙間３８ａの横断面形状に応じて、第１分割レーザ光３５ｂなどの照射位置をどの程度調整するのが適当かは、予め試験などを行って適宜決定すればよい。

また、ミラー回動装置４６はレーザ光振り手段として機能させることもできる。即ち、レーザロウ付け加工ヘッド３３がロウ付け対象部３８の長手方向に沿って移動するとき、ミラー回動装置４６が第２反射ミラー４２を左右に繰り返し回動させることにより、第１分割レーザ光３５ｂを、図３（ａ）に矢印Ｇで示すように前記移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）に振るようにすることもできる。

また、図１及び図２に示すようにミラー移動装置４７はレーザ光分割割合調整手段として機能するものであり、第１反射ミラー４１をレーザロウ付け加工ヘッド３３の移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向：図１，２の矢印Ｈ方向）に移動させることにより、第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃの分割割合を調整することができる。このミラー移動装置４７による第１反射ミラー４１の移動（第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃの分割割合の調整）も、レーザロウ付け加工ヘッド３３の移動を開始する前にロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状に応じて行うものであり、予め設定した隙間３８ａの横断面形状データに基づいて自動的に実施するようにしてもよく、作業員の手動操作によって実施するようにしてもよい。また、必ずしもミラー移動装置４６によって行う場合に限定するものではなく、作業員の手作業によって第１反射ミラー４１の移動（第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃの分割割合の調整）を行う構成としてもよい。図３（ｂ）には第２分割レーザ光３５ｃの分割割合を第１分割レーザ光３５ｂの分割割合よりも大きくした場合を例示している。なお、隙間３８ａの横断面形状に応じて、第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃの分割割合をどの程度調整するのが適当かは、予め試験などを行って適宜決定すればよい。

以上のように、本実施の形態例１のレーザロウ付け加工ヘッド３３又はレーザロウ付け加工方法によれば、レーザ光３５を２分割して第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃとの間に空間部３５ｄを形成し、この空間部３５ｄに配置したロウワイヤ供給装置４４の先端部４５からロウワイヤ５０を板材３６,３７のロウ付け対象部３８に供給するとともに、第１分割レーザ光３５ｂはロウ付け対象部３８に供給された状態のロウワイヤ５０におけるレーザロウ付け加工ヘッド３３の移動方向と直交する方向（即ちロウ付け対象部３８の幅方向）の一方に位置して、このロウワイヤ５０の一方側と板材３６との間に集光して照射し、且つ、第２分割レーザ光３５ｃは前記ロウワイヤ５０の前記移動方向と直交する方向の他方に位置して、このロウワイヤ５０の他方側と板材３７との間に集光して照射するため、第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃが、ロウワイヤ５０を加熱溶融するだけでなく、単にレーザ光を照射する場合に比べてＶ字状の隙間３８ａへもよく入り込んでロウ付け対象部３８の加熱昇温も効率的に行うことができる。このため、ロウ付け対象部３８に対する溶融ロウ材５０Ａの濡れ性（浸透性）が良好になって、図３（ｃ）に示すようにＶ字状の隙間３８ａの奥の方まで溶融ロウ材５０Ａが入り込むため、板材３６，３７の接合強度が向上する。しかも、第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃの間の空間部３５ｄにロウワイヤ供給装置４４の先端部４５が配設されており、第１分割レーザ光３５ｂ及び第２分割レーザ光３５ｃとロウワイヤ５０とが同軸状となるため、従来に比べてレーザ光とロウワイヤの相対位置関係を一定に保つ手間がかからないため、ロウ付け対象部の２次元的又は３次元的な方向変化にも容易に対応することができる。

また、本実施の形態例１のレーザロウ付け加工ヘッド３３又はレーザロウ付け加工方法によれば、第１分割レーザ光３５ｂの前記移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）の照射位置を、ロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状に応じて調整することができるため（即ち、このことによってＶ字状の隙間３８ａの深さ方向の照射位置も調整することができるため）、ロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状が異なる場合、例えばＶ字状の隙間３８ａの開く角度や深さなどが異なる場合にも、ロウ付け対象部３８を加熱昇温するのに適切な照射位置を容易に選択することができて、ロウ付け対象部３８に対する溶融ロウ材５０Ａの濡れ性（浸透性）を、より良くすることができる。

また、本実施の形態例１のレーザロウ付け加工ヘッド３３又はレーザロウ付け加工方法によれば、レーザロウ付け加工ヘッド３３の移動のとき、第１分割レーザ光３５ｂを、前記移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）に振るため、レーザ光を振らない場合に比べてロウ付け対象部３８の幅方向に全体的に（即ちＶ字の隙間３８ａの深さ方向にも全体的に）レーザ光を照射することができる。このため、より確実にロウ付け対象部３８の加熱昇温を行うことができてロウ付け対象部３８に対する溶融ロウ材５０Ａの濡れ性（浸透性）を、より良くすることができる。

また、本実施の形態例１のレーザロウ付け加工ヘッド３３又はレーザロウ付け加工方法によれば、第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃの分割割合を、ロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状に応じて調整することができるため、ロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状が異なる場合、例えばロウワイヤ５０の一方側と他方側とでロウワイヤ５０と板材３６，３７との間隔が異なる場合などにも、ロウ付け対象部３８を加熱昇温するのに適切な第１分割レーザ光３５ａと第２分割レーザ光３５ｂの分割割合を容易に選択することができて、ロウ付け対象部３８に対する溶融ロウ材５０Ａの濡れ性（浸透性）を、より良くすることができる。

また、本実施の形態例１のレーザロウ付け加工装置によれば、レーザロウ付け加工ヘッド３３を有しているため、上記の効果が得られることから、ロウ付け加工に非常に適したレーザロウ付け加工装置を実現することができる。

なお、レーザ光分割手段及び集光手段の構成としてはレーザ光を２分割してその間に空間部を形成し、これらの分割レーザ光をロウ付け対象部に集光して照射する構成のものであればよいが、特に上記のような構成とした場合、即ち、レーザ光３５を平行にする１つのコリメート光学系（コリメートレンズ群４０）と、このコリメート光学系で平行にされたレーザ光３５ａの一部分を反射することにより、同レーザ光３５ａを第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃとに２分割する第１反射ミラー４１と、第１反射ミラー４１で反射された第１分割レーザ光３５ｂを更に反射して、第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃとの間に空間部３５ｄを設ける第２反射ミラー４２と、第１分割レーザ光３５ａと第２分割レーザ光３５ｃとをロウ付け対象部３８に集光して照射する１つの集光光学系（集光レンズ群４３）とを有する構成とした場合には、簡易な構成でレーザ光３５を２分割してその間に空間部３５ｄを形成し、第１分割レーザ光３５ｂと第２分割レーザ光３５ｃをロウ付け対象部３８に集光して照射することができる。

また、本実施の形態例１のレーザロウ付け加工ヘッド３３は、上記のような板材３６，３７に限定するものではなく、ロウ付け対象部にＶ字状の隙間が形成される各種のワークに適用して有効なものである。ロウ付け対象部にＶ字状の隙間が形成されるワークとしては例えば図４に例示するようなものが挙げられる。

図４（ａ）は板材６１のフランジ部（屈曲部）６１ａと板材６２の平面６２ａとを突き合わせた例であり、この突き合わせ部（ロウ付け対象部）６３にＶ字状の隙間６３ａが形成されている。この場合には、第１分割レーザ光３５ｂは、ロウ付け対象部６３に供給された状態のロウワイヤ５０の対してレーザロウ付け加工ヘッド３３の移動方向（ロウ付け対象部６３の長手方向：図４の紙面と直交する方向）と直交する方向の一方に位置し、このロウワイヤ５０の一方側と板材６１との間に集光して照射され、且つ、第２分割レーザ光３５ｃは、ロウ付け対象部６３に供給された状態のロウワイヤ５０に対してレーザロウ付け加工ヘッド３３の移動方向と直交する方向の他方に位置し、このロウワイヤ５０の他方側と板材６２との間に集光して照射される。

図４（ｂ）は板材６４と板材６５と突き合わせたロウ付け対象部６６にＶ字状の開先（隙間）６６ａを形成した例である。この場合には、第１分割レーザ光３５ｂは、ロウ付け対象部６６に供給された状態のロウワイヤ５０の対してレーザロウ付け加工ヘッド３３の移動方向（ロウ付け対象部６６の長手方向：図４の紙面と直交する方向）と直交する方向の一方に位置し、このロウワイヤ５０の一方側と板材６４との間に集光して照射され、且つ、第２分割レーザ光３５ｃは、ロウ付け対象部６６に供給された状態のロウワイヤ５０に対してレーザロウ付け加工ヘッド３３の移動方向と直交する方向の他方に位置し、このロウワイヤ５０の他方側と板材６５との間に集光して照射される。

図４（ｃ）は板材６７と板材６８と突き合わせたロウ付け対象部６９にＶＩ字状の開先（Ｖ字状の隙間）６９ａを形成した例である。この場合には、第１分割レーザ光３５ｂは、ロウ付け対象部６９に供給された状態のロウワイヤ５０の対してレーザロウ付け加工ヘッド３３の移動方向（ロウ付け対象部６９の長手方向：図４の紙面と直交する方向）と直交する方向の一方に位置し、このロウワイヤ５０の一方側と板材６７との間に集光して照射され、且つ、第２分割レーザ光３５ｃは、ロウ付け対象部６９に供給された状態のロウワイヤ５０に対してレーザロウ付け加工ヘッド３３の移動方向と直交する方向の他方に位置し、このロウワイヤ５０の他方側と板材６８との間に集光して照射される。

図４（ｄ）は板材７０のテーパ状の端面７０ａと板材７１の平面７１ａとを突き合わせた例であり、この突き合わせ部（ロウ付け対象部）７２にＶ字状の隙間７２ａが形成されている。この場合には、第１分割レーザ光３５ｂは、ロウ付け対象部７２に供給された状態のロウワイヤ５０の対してレーザロウ付け加工ヘッド３３の移動方向（ロウ付け対象部７２の長手方向：図４の紙面と直交する方向）と直交する方向の一方に位置し、このロウワイヤ５０の一方側と板材７１との間に集光して照射され、且つ、第２分割レーザ光３５ｃは、ロウ付け対象部７２に供給された状態のロウワイヤ５０に対してレーザロウ付け加工ヘッド３３の移動方向と直交する方向の他方に位置し、このロウワイヤ５０の他方側と板材７０との間に集光して照射される。

＜実施の形態例２＞
図５は本発明の実施の形態例２に係るレーザロウ付け加工装置の構成を示す斜視図である。図６は前記レーザロウ付け加工装置に備えたレーザロウ付け加工ヘッドの構成を示す側面図であり、図６（ａ）は図８のＲ方向矢視図、図６（ｂ）は図８のＳ方向矢視図である。図７は反射ミラーによって反射される平行光（レーザ光）の一部のみを表した側面図であり、図７（ａ）は図６（ａ）に対応する図、図７（ｂ）は図６（ｂ）に対応する図である。図８（ａ）は図６（ａ）のＩ−Ｉ線矢視断面拡大図、図８（ｂ）は図６（ａ）のＪ−Ｊ線矢視断面拡大図、図８（ｃ）は図６（ａ）のＫ−Ｋ線矢視断面拡大図である。

また、図９は反射ミラーの他の配置例を示す説明図であり、図９（ａ）は側面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＬ方向矢視図、図９（ｃ）は図９（ａ）のＭ−Ｍ線矢視断面図、図９（ｄ）は図９（ａ）のＮ−Ｎ線矢視断面図、図１０（ａ）は図６（ｂ）のＯ部拡大図であって反射ミラーによって反射されるレーザ光の一部の照射位置を調整する様子を示す図、図１０（ｂ）は図６（ｂ）のＯ部拡大図であってロウ付け加工の結果を示す図である。

図５に示すように、本実施の形態例２のレーザロウ付け加工装置はＹＡＧレーザ発振器８１、レーザ光伝送手段としての光ファイバ８５、レーザロウ付け加工ヘッド８２、レーザロウ付け加工ヘッド移動手段としての多軸ＮＣ（数値制御）ロボット８３などを備えている。

ＹＡＧレーザ発振器８１から発振されたレーザ光８４は、光ファイバ８５によってレーザ加工ヘッド８２の入力部まで伝送され、光ファイバ８５の先端から出射される。レーザロウ付け加工ヘッド８２は多軸ＮＣロボット８３に装着されており、この多軸ＮＣロボット８３によって、第１ワークとしての第１の板材３６と第２ワークとしての第２の板材３７との突き合わせ部であるロウ付け対象部３８の長手方向（図１中の矢印Ｐ方向）に移動される。なお、このとき、必ずしもレーザロウ付け加工ヘッド８２側を移動させる場合に限定するものではなく、板材３６，３７側を移動させてもよく、レーザロウ付け加工ヘッド８２が板材３６，３７に対して相対移動すればよい。

上記実施の形態例１の場合と同様、ロウ付け対象部３８は板材３６のフランジ部（屈曲部）３６ａと板材３７のフランジ部（屈曲部）３７ａとの突き合わせ部であるため、ロウ付け対象部３８にはＶ字状の隙間３８ａが形成されている（図３，図１０参照）。即ち、隙間３８ａは表面側（入口側）から奥側に向かうにしたがって次第に横幅が狭くなっている。また、上記実施の形態例１の場合と同様、本実施の形態例２のレーザロウ付け加工ヘッド８２も、上記のような板材３６，３７に限定するものではなく、ロウ付け対象部にＶ字状の隙間が形成される各種のワーク（図４参照）に適用して有効なものである。

図５に示すようにレーザロウ付け加工ヘッド８２は、その外筒９０内に１つのコリメート光学系としてのコリメートレンズ群８６と、第１反射ミラー８７と、第２反射ミラー８８と、１つの集光光学系（集光手段）としての集光レンズ群８９とを備えている。コリメートレンズ群８６は直列に配列された複数枚のレンズから構成されている。集光レンズ群８９も直列に配列された複数枚のレンズから構成されている。また、外筒９０の先（図中下部）にはロウワイヤ供給装置９６の先端部（チップ）９５が配設されている。また、第２反射ミラー８８にはレーザ光照射位置調整手段としてのミラー回動装置１００を備えている。ミラー回動装置１００は電動機などの回転駆動手段を備えて第２反射ミラー４２を回動させるものである。

図５〜図７に示すようにレーザロウ付け加工ヘッド８２では、まず、光ファイバ８５の先端から出射されたレーザ光８４を、光ファイバ８５の先（図中下方）に配設されたコリメートレンズ群８６によって平行光８４ａにする。コリメートレンズ群８６の先（図中下方）には第１反射ミラー８７と第２反射ミラー８８とが配設され、これらの反射ミラー８７，８８の先（図中下方）には集光レンズ群８９が配設されている。また、図示は省略するが、集光レンズ群８９の先（図中下方）には集光レンズ群８９などを保護するための保護ガラスも設けられている。なお、コリメートレンズ群８６に代えて１枚のコリメートレンズを用いてもよく、集光レンズ群８９に代えて１枚の集光レンズを用いてもよい。

第１反射ミラー８７は所定の幅（所望の幅の空間部をレーザ光本体に形成可能な幅）を有する細長い長方形状のフラットミラーである。第１反射ミラー８７は、コリメートレンズ群８６により平行にされた平行光８４ａに対して、この平行光８４ａの横断面の径方向に沿って水平（平行光８４ａの光軸と直交する方向）に前記横断面の中央部まで挿入されるとともに（図６（ａ），図７（ａ），図８（ａ）参照）、反射面８７ａが上向き（コリメートレンズ群側）で且つ第１反射ミラー８７の挿入方向と直交する方向に傾けられている（図６（ｂ），図７（ｂ）参照、図示例では図中右方向に傾けられている）。従って、第１反射ミラー８７では、平行光（レーザ光）８４ａの一部８４ｂを反射してレーザ光本体８４ｃの外へ取り出す。その結果、レーザ光本体８４ｃには細長い空間部８４ｄが形成され（図６（ｂ），図８（ｂ））、レーザ光本体８４ｃの横断面形状がＣ字状となる。

第２反射ミラー８８は第１反射ミラー８７と同様の細長いフラットミラーであり、レーザ光本体８４ｃの外側に配置されるとともに、反射面８８ａが下向き（集光レンズ群側）で且つ第１反射ミラー８７側に傾けられている。従って、この第２反射ミラー８８では、第１反射ミラー８７で反射された平行光８４ａの一部８４ｂを、レーザ光本体８４ｃと平行で且つレーザ光本体８４ｃの外周面に接する又は近接するように反射する（図６（ｂ），図８（ｂ）参照）。図示例では平行光の一部８４ｂがレーザ光本体８４ｃの外周面に接する場合を示しており、このことによって集光レンズ群８９の径をできるだけ小さくしている。

また、第１及び第２反射ミラー８７，８８の配置は、上記のような配置に限らず、図９０のようにしてもよい。即ち、図９に示すように、第１反射ミラー８７は、反射面８７ａを上向き（コリメートレンズ群側）にした状態で、レーザ光８４ａに対して、レーザ光８４ａの横断面の径方向に沿い且つレーザ光８４ａの光軸に対して斜めに（集光レンズ群側に向かって斜めに）挿入するとともに（図９（ａ）参照）、第１反射ミラー８７の挿入方向と直交する方向に傾ける（図９（ｂ）参照）。このことにより、第１反射ミラー８７では、平行光の一部８４ｂを、レーザ光本体８４ｃの外側に斜めに反射する（図９（ｃ）参照）。第２反射ミラー８８は、レーザ光本体８４ｃの外側において、反射面８８ａを下向き（集光レンズ群側）にした状態で、第１反射ミラー８７と同様にレーザ光８４ａの光軸に対して斜めにするとともに、第１反射ミラー８７側に傾けることにより（図９（ｂ）参照）、第１反射ミラー８７で反射された平行光の一部８４ｂを、レーザ光本体８４ｃと平行で且つレーザ光本体８４ｃの外周面に接する又は近接するように反射する（図９（ｂ）参照）。

この場合には図９（ｄ）に示すように平行光の一部８４ｂがレーザ光本体８４ｃの真横に位置するため、図８（ｂ）のように平行光の一部８４ｂがレーザ光本体８４ｃの真横からずれた位置にある場合に比べて、より集光レンズ群８９の径を小さくすることができるようになる。

集光レンズ群８９では、第１反射ミラー８７によって空間部８４ｄが形成されたレーザ光本体８４ｃと、第１及び第２反射ミラー８７，８８によって反射された平行光の一部８４ｂとを、板材３６，３７のロウ付け対象部３８に集光して照射する。また、集光レンズ群８９はコリメートレンズ群８６よりも多少径が大きくなっている。そして、コリメートレンズ群８６の光軸と集光レンズ群８９の光軸とを同光軸と直交する方向にずらすことによりコリメートレンズ群８６を集光レンズ群８９に対して一方側（図６（ｂ）中左側）に寄せ、この集光レンズ群８９の他方側（図６（ｂ）中右側）に第１及び第２反射ミラー８７，８８で反射された平行光の一部８４ｂを入射させるように構成している。

このことにより、コリメートレンズ群８６から集光レンズ群８９へと真直ぐに伝送されるレーザ光本体８４ｃと、このレーザ光本体８４ｃの外に取り出された平行光の一部８４ｂとが、１つの集光レンズ群８９に入射されるようになっている。このようにして１つの集光レンズ群８９によりレーザ光本体８４ｃと平行光の一部８４ｂとを集光する構成であるため、レーザ加工ヘッド全体が非常に小型となっている。

集光レンズ群８９のレーザ光出射側（図中下側）では、レーザ光本体８４ｃの空間部８４ｄにロウワイヤ供給装置９６の先端部９５が配設されている。ロウワイヤ供給装置９６はロウワイヤ送り装置９７と、先端部９５と、これらのロウワイヤ送り装置９７と先端部９５とをつなぐ案内管９８とを有しており、これらが外筒９０などの適宜の支持部に支持されてレーザロウ付け加工ヘッド８２に装着されている。ロウワイヤ送り装置９７から送り出されるロウワイヤ９３はワーク（板材３６,３７）よりも低融点のロウ材（銅合金など）からなるものであり、案内管９８によって先端部９５へと案内され、この先端部９５から繰り出されて板材３６，３７のロウ付け対象部３８へ供給される。このとき、先端部９５がレーザ光本体８４ｃの空間部８４ｄに配置されているため、先端部９５から繰り出されるロウワイヤ９３とレーザ光本体８４ｃは図８（ｃ）に示すように同軸状となる。

そして、図１０に示すように、レーザ光本体８４ｃの一方の側部８４ｃ−１は、ロウ付け対象部３８に供給された状態のロウワイヤ９３の対してレーザロウ付け加工ヘッド８２の移動方向（ロウ付け対象部３８の長手方向：図５の矢印Ｐ方向）と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）の一方に位置しており、このロウワイヤ９３の一方側と板材３６との間に集光して照射され、且つ、レーザ光本体８４ｃの他方の側部８４ｃ−２は、ロウ付け対象部３８に供給された状態のロウワイヤ９３に対してレーザロウ付け加工ヘッド８２の移動方向（ロウ付け対象部３８の長手方向）と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）の他方に位置して、このロウワイヤ９３の他方側と板材３７との間に集光して照射される構成となっている。また、同時に平行光の一部８４ｂもロウ付け対象部３８（図示例ではロウワイヤ９３の前記他方側と板材３７との間であるが、ロウワイヤ９３の前記一方側と板材３６との間とすることもできる）に集光して照射される。

また、図５〜図７に示すようにミラー回動装置１００では第２反射ミラー８８を、レーザロウ付け加工ヘッド８２の移動方向（ロウ付け対象部３８の長手方向）に沿った回動軸４２ｂ回りに矢印Ｑのように回動させることができる。即ち、ミラー回動装置１００はレーザ光照射位置調整手段にとして機能するものであり、図１０に実線と一点鎖線とで示すように平行光の一部８４ｂの前記移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）の照射位置を調整することができる。なお、このことによってＶ字状の隙間３８ａの深さ方向の照射位置も調整されることになる。

ミラー回動装置１００による第２反射ミラー８８の回動（平行光の一部８４ｂの照射位置の調整）は、レーザロウ付け加工ヘッド８２の移動を開始する前にロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状に応じて行うものであり、予め設定した隙間３８ａの横断面形状データに基づいて自動的に実施するようにしてもよく、作業員の手動操作によって実施するようにしてもよい。また、必ずしもミラー回動装置１００によって行う場合に限定するものではなく、作業員の手作業によって第２反射ミラー８８の回動（平行光の一部８４ｂの照射位置の調整）を行う構成としてもよい。なお、隙間３８ａの横断面形状に応じて、平行光の一部８４ｂの照射位置をどの程度調整するのが適当かは、予め試験などを行って適宜決定すればよい。

また、ミラー回動装置１００はレーザ光振り手段として機能させることもできる。即ち、レーザロウ付け加工ヘッド８２がロウ付け対象部３８の長手方向に沿って移動するとき、ミラー回動装置１００が第２反射ミラー８８を左右に繰り返し回動させることにより、平行光の一部８４ｂを、図１０に矢印Ｒで示すように前記移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）に振るようにすることもできる。

以上のように、本実施の形態例２のレーザロウ付け加工ヘッド８２又はレーザロウ付け加工方法によれば、レーザ光８４の一部８４ｂをレーザ光本体８４ｃの外側に取り出してレーザ光本体８４ｃに空間部８４ｄを形成し（レーザ光本体８４ｃの横断面形状をＣ字状とし）、この空間部８４ｄに配置したロウワイヤ供給装置９６の先端部９５からロウワイヤ９３を板材３６，３７のロウ付け対象部３８に供給するとともに、レーザ光本体８４ｃの一方の側部８４ｃ−１は、ロウ付け対象部３８に供給された状態のロウワイヤ９３のレーザロウ付け加工ヘッド８２の移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）の一方に位置して、このロウワイヤ９３の一方側と板材３６との間に集光して照射し、且つ、レーザ光本体８４ｃの他方の側部８４ｃ−２は、前記ロウワイヤ９３の前記移動方向と直交する方向の他方に位置して、このロウワイヤ９３の他方側と板材３７との間に集光して照射するため、横断面形状がＣ字状のレーザ光本体８４ｃが、ロウワイヤ９３を加熱溶融するだけでなく、単にレーザ光を照射する場合に比べてＶ字状の隙間３８ａへもよく入り込んでロウ付け対象部３８の加熱昇温も効率的に行うことができる。このため、ロウ付け対象部３８に対する溶融ロウ材９３Ａの濡れ性（浸透性）が良好になって、図１０（ｂ）に示すようにＶ字状の隙間３８ａの奥の方まで溶融ロウ材９３Ａが入り込むため、板材３６，３７の接合強度が向上する。しかも、レーザ光本体８４ｃの空間部８４ｄにロウワイヤ供給装置９６の先端部９５が配設されており、レーザ光本体８４ｃとロウワイヤ９３とが同軸状となるため、従来に比べてレーザ光とロウワイヤの相対位置関係を一定に保つ手間がかからないため、ロウ付け対象部の２次元的又は３次元的な方向変化にも容易に対応することができる。

また、本実施の形態例２のレーザロウ付け加工ヘッド８２又はレーザロウ付け加工方法によれば、レーザ光本体８４ｃの外側に取り出したレーザ光の一部８４ｂも板材３６，３７のロウ付け対象部３８に集光して照射する場合、レーザ光の一部８４ｂの前記移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）の照射位置を、ロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状に応じて調整することができるため（即ち、このことによってＶ字状の隙間３８ａの深さ方向の照射位置も調整することができるため）、ロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状が異なる場合、例えばＶ字状の隙間３８の開く角度や深さなどが異なる場合にも、ロウ付け対象部３８を加熱昇温するのに適切な照射位置を容易に選択することができて、ロウ付け対象部３８に対する溶融ロウ材９３Ａの濡れ性（浸透性）を、より良くすることができる。

また、本実施の形態例２のレーザロウ付け加工ヘッド８２又はレーザロウ付け加工方法によれば、レーザ光本体８４ｃの外側に取り出したレーザ光の一部８４ｂも板材３６，３７のロウ付け対象部３８に集光して照射する場合、レーザロウ付け加工ヘッド８２の移動のときにレーザ光の一部８４ｂを、前記移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）に振るため、レーザ光を振らない場合に比べてロウ付け対象部３８の幅方向に全体的に（即ちＶ字の隙間３８ａの深さ方向にも全体的に）レーザ光を照射することができる。このため、より確実にロウ付け対象部３８の加熱昇温を行うことができてロウ付け対象部３８に対する溶融ロウ材９３Ａの濡れ性（浸透性）を、より良くすることができる。

また、本実施の形態例２のレーザロウ付け加工装置によれば、レーザロウ付け加工ヘッド８２を有しているため、上記の効果が得られることから、ロウ付け加工に非常に適したレーザロウ付け加工装置を実現することができる。

なお、空間部形成手段及び集光手段の構成としてはレーザ光の一部をレーザ光本体の外側に出してレーザ光本体に空間部を形成し（レーザ光本体の横断面形状をＣ字状とし）、レーザ光本体やレーザ光の一部をロウ付け対象部に集光して照射する構成のものであればよいが、特に上記のような構成の場合、即ち、レーザ光８４を平行にする１つのコリメート光学系（コリメートレンズ群８６）と、このコリメート光学系で平行にされたレーザ光８４ａの一部８４ｂを反射してレーザ光本体８４ｃの外に取り出すことにより、レーザ光本体８４ｃに空間部８４ｄを形成する第１反射ミラー８７と、レーザ光本体８４ｃの外側に位置し、第１反射ミラー８７で反射されたレーザ光の一部８４ｂを、レーザ光本体８４ｃと平行で且つレーザ光本体８４ｃの外周面に接する又は近接するように反射する第２反射ミラー８８と、第１反射ミラー８７により空間部８４ｄが形成されたレーザ光本体８４ｃと、第１及び第２反射ミラー８７，８８により反射されたレーザ光の一部８４ｄとをロウ付け対象部８８に集光して照射する１つの集光光学系（集光レンズ群８９）とを有する構成とした場合には、簡易な構成でレーザ光本体８４ｃに空間部８４ｄを形成し、このレーザ光本体８４ｃとレーザ光の一部８４ｂとをロウ付け対象部８８に集光して照射することができる。

＜実施の形態例３＞
図１１は本発明の実施の形態例３に係るレーザロウ付け加工装置の構成図、図１２（ａ）は図１１のＴ部拡大図であって第１分割レーザ光と第２分割レーザ光の照射位置を調整する様子を示す図、図１２（ｂ）は図１１のＴ部拡大図であって第１分割レーザ光と第２分割レーザ光の分割割合を調整する様子を示す図、図１２（ｃ）は図１１のＴ部拡大図であってロウ付け加工の結果を示す図である。

図１１に示すように、本実施の形態例３のレーザロウ付け加工装置はＹＡＧレーザ発振器１１１、レーザ光伝送手段としての光ファイバ１１２、レーザロウ付け加工ヘッド１１３、レーザロウ付け加工ヘッド移動手段としての多軸ＮＣ（数値制御）ロボット１１４などを備えている。

ＹＡＧレーザ発振器１１１から発振されたレーザ光１１５は、光ファイバ１１２によってレーザ加工ヘッド１１３の入力部まで伝送され、光ファイバ１１２の先端から出射される。レーザロウ付け加工ヘッド１１３は多軸ＮＣロボット１１４に装着されており、この多軸ＮＣロボット１１４によって、第１ワークとしての第１の板材３６と第２ワークとしての第２の板材３７との突き合わせ部であるロウ付け対象部３８の長手方向（図１１の紙面と直交する方向）に移動される。なお、このとき、必ずしもレーザロウ付け加工ヘッド１１３側を移動させる場合に限定するものではなく、板材３６，３７側を移動させてもよく、レーザロウ付け加工ヘッド１１３が板材３６，３７に対して相対移動すればよい。

上記実施の形態例１の場合と同様、ロウ付け対象部３８は板材３６のフランジ部（屈曲部）３６ａと板材３７のフランジ部（屈曲部）３７ａとの突き合わせ部であるため、ロウ付け対象部３８にはＶ字状の隙間３８ａが形成されている（図３，図１２参照）。即ち、隙間３８ａは表面側（入口側）から奥側に向かうにしたがって次第に横幅が狭くなっている。また、上記実施の形態例１の場合と同様、本実施の形態例２のレーザロウ付け加工ヘッド１１３も、上記のような板材３６，３７に限定するものではなく、ロウ付け対象部にＶ字状の隙間が形成される各種のワーク（図４参照）に適用して有効なものである。

図１１に示すようにレーザロウ付け加工ヘッド１１３は、その外筒１１６内に１つのコリメート光学系としてのコリメートレンズ１１７（コリメートレンズ群でもよい）と、ビームスプリッタ（凸形ルーフミラー）１１８と、第１反射ミラー１１９と、第２反射ミラー１２０と、１つの集光光学系（集光手段）としての集光レンズ１２１（集光レンズ群でもよい）とを備えている。また、外筒１１６の先（図中下部）にはロウワイヤ供給装置１２２の先端部（チップ）１２３が配設されている。また、第１反射ミラー１１９と第２反射ミラー１２０にはレーザ光照射位置調整手段としてのミラー回動装置１２４とミラー回動装置１２５とをそれぞれ備え、更に、ビームスプリッタ１１８にはレーザ光分割割合調整手段としてのビームスプリッタ移動装置１２６を備えている。ミラー回動装置１２４，１２５は電動機などの回転駆動手段を備えて第１反射ミラー１１９と第２反射ミラー１２０とをそれぞれ回動させるものである。ビームスプリッタ移動装置４７は電動機と直線移動機構（ラック＆ピニオンなど）との組み合わせやエアシリンダなどの直線駆動手段を備えてビームスプリッタ１１８を直線的に移動させるものである。

レーザロウ付け加工ヘッド１１３では、まず、光ファイバ１１２の先端から出射されたレーザ光１１５を、光ファイバ１１２の先（図中下方）に配設されたコリメートレンズ１１７によって平行光１１５ａにする。コリメートレンズ１１７の先（図中下方）にはビームスプリッタ１１８と第１反射ミラー１１９及び第２反射ミラー１２０とが配設され、これらの先（図中下方）には集光レンズ１２１が配設されている。また、図示は省略するが、集光レンズ１２１の先（図中下方）には集光レンズ１２１などを保護するための保護ガラスも設けられている。

ビームスプリッタ１１８は側面視が三角形状のものであり、左右両側の傾斜した反射面１１８ａ，１１８ｂによって平行光１１５ａを反射することにより、平行光１１５ａを第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃとに２等分割する。第１反射ミラー１１９はフラットミラーであり、ビームスプリッタ１１８の一方の側方に配設されるとともに、反射面１１９ａが下向き（集光レンズ側の向き）で且つビームスプリッタ１１８側（図中右側）に傾けられている。第２反射ミラー１２０もフラットミラーであり、ビームスプリッタ１１８の他方の側方に配設されるとともに、反射面１２０ａが下向き（集光レンズ側の向き）で且つビームスプリッタ１１８側（図中左側）に傾けられている。従って、これらの第１反射ミラー１１９と第２反射ミラー１２０では、ビームスプリッタ１１８によって反射された第２分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃとを更に図中下方（集光レンズ群方向）へと互いに平行になるように反射して、第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃとの間に空間部（間隔）１１５ｄを設ける。

集光レンズ１２１では、第１反射ミラー１１９によって反射された第１分割レーザ光１１５と、第２反射ミラー１２０によって反射された第２分割レーザ光１１５ｃとを、板材３６，３７のロウ付け対象部３８に集光して照射する。

集光レンズ１２１のレーザ光出射側（図中下側）では、第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃとの間の空間部１１５ｄにロウワイヤ供給装置１２２の先端部１２３が配設されている。ロウワイヤ供給装置１２２はロウワイヤ送り装置１２７と、先端部１２３と、これらのロウワイヤ送り装置１２７と先端部１２３とをつなぐ案内管１２８とを有しており、これらが外筒１１６などの適宜の支持部に支持されてレーザロウ付け加工ヘッド１１３に装着されている。ロウワイヤ送り装置１２７から送り出されるロウワイヤ１３０はワーク（板材３６,３７）よりも低融点のロウ材（銅合金など）からなるものであり、案内管１２８によって先端部１２３へと案内され、この先端部１２３から繰り出されて板材３６，３７のロウ付け対象部３８へ供給される。このとき、先端部１２３が第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃとの間の空間部１１５ｄに配置されているため、先端部１２３から繰り出されるロウワイヤ１３０と第１及び第２分割レーザ光１１５ｂ，１１５ｃは上記実施の形態例１の場合と同様（図２（ｂ）参照）に同軸状となる。

そして、第１分割レーザ光１１５ｂは、ロウ付け対象部３８に供給された状態のロウワイヤ１３０の対してレーザロウ付け加工ヘッド１１３の移動方向（ロウ付け対象部３８の長手方向：図１１の紙面と直交する方向）と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）の一方に位置しており、このロウワイヤ１３０の一方側と板材３６との間に集光して照射され、且つ、第２分割レーザ光１１５ｃは、ロウ付け対象部３８に供給された状態のロウワイヤ１３０に対してレーザロウ付け加工ヘッド１１３の移動方向（ロウ付け対象部３８の長手方向）と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）の他方に位置して、このロウワイヤ１３０の他方側と板材３７との間に集光して照射される構成となっている。

また、ミラー回動装置１２４では第１反射ミラー１１９を、レーザロウ付け加工ヘッド１１３の移動方向（ロウ付け対象部３８の長手方向）に沿った回動軸１１９ｂ回りに矢印Ｕのように回動させることができる。ミラー回動装置１２５では第２反射ミラー１２０を、レーザロウ付け加工ヘッド１１３の移動方向（ロウ付け対象部３８の長手方向）に沿った回動軸１２０ｂ回りに矢印Ｖのように回動させることができる。即ち、ミラー回動装置１２４，１２５はレーザ光照射位置調整手段にとして機能するものであり、図１２（ａ）に実線と一点鎖線とで示すように第１分割レーザ光１１５ｂ及び第２分割レーザ光１１５ｃの前記移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）の照射位置を調整することができる。なお、このことによってＶ字状の隙間３８ａの深さ方向の照射位置も調整されることになる。

ミラー回動装置１２４，１２５による第１反射ミラー１１９及び第２反射ミラー１２０の回動（第１分割レーザ光１１５ｂ及び第２分割レーザ光１１５ｃの照射位置の調整）は、レーザロウ付け加工ヘッド１１３の移動を開始する前にロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状に応じて行うものであり、予め設定した隙間３８ａの横断面形状データに基づいて自動的に実施するようにしてもよく、作業員の手動操作により実施するようにしてもよい。また、必ずしもミラー回動装置１２４，１２５によって行う場合に限定するものではなく、作業員の手作業によって第１反射ミラー１１９及び第２反射ミラー１２０の回動（第１分割レーザ光１１５ｂ及び第２分割レーザ光１１５ｃの照射位置の調整）を行う構成としてもよい。なお、隙間３８ａの横断面形状に応じて、第１分割レーザ光１１５ｂ及び第２分割レーザ光１１５ｃの照射位置をどの程度調整するのが適当かは、予め試験などを行って適宜決定すればよい。

また、ミラー回動装置１２４，１２５はレーザ光振り手段として機能させることもできる。即ち、レーザロウ付け加工ヘッド１１３がロウ付け対象部３８の長手方向に沿って移動するとき、ミラー回動装置１２４，１２５が第１反射ミラー１１９と第２反射ミラー１２０とをそれぞれ左右に繰り返し回動させることにより、第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃとを、それぞれ図１２（ａ）に矢印Ｘ，Ｙで示すように前記移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）に振るようにすることもできる。

また、ビームスプリッタ移動装置１２６はレーザ光分割割合調整手段として機能するものであり、ビームスプリッタ１１８をレーザロウ付け加工ヘッド１１３の移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）に移動させることにより、第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃの分割割合を調整することができる。このビームスプリッタ移動装置１２６によるビームスプリッタ１１８の移動（第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃの分割割合の調整）も、レーザロウ付け加工ヘッド１１３の移動を開始する前にロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状に応じて行うものであり、予め設定した隙間３８ａの横断面形状データに基づいて自動的に実施するようにしてもよく、作業員の手動操作により実施するようにしてもよい。また、必ずしもビームスプリッタ移動装置１２６によって行う場合に限定するものではなく、作業員の手作業によってビームスプリッタ１１８の移動（第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃの分割割合の調整）を行う構成としてもよい。図１２（ｂ）には第２分割レーザ光１１５ｃの分割割合を第１分割レーザ光１１５ｂの分割割合よりも大きくした場合を例示している。なお、隙間３８ａの横断面形状に応じて、第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃの分割割合をどの程度調整するのが適当かは、予め試験などを行って適宜決定すればよい。

以上のように、本実施の形態例３のレーザロウ付け加工ヘッド１１３又はレーザロウ付け加工方法によれば、レーザ光１１５を２分割して第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃとの間に空間部１１５ｄを形成し、この空間部１１５ｄに配置したロウワイヤ供給装置１２２の先端部１２３からロウワイヤ１３０を板材３６,３７のロウ付け対象部３８に供給するとともに、第１分割レーザ光１１５ｂはロウ付け対象部３８に供給された状態のロウワイヤ１３０におけるレーザロウ付け加工ヘッド１１３の移動方向と直交する方向（即ちロウ付け対象部３８の幅方向）の一方に位置して、このロウワイヤ１３０の一方側と板材３６との間に集光して照射し、且つ、第２分割レーザ光１１５ｃは前記ロウワイヤ１３０の前記移動方向と直交する方向の他方に位置して、このロウワイヤ１３０の他方側と板材３７との間に集光して照射するため、第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃが、ロウワイヤ１３０を加熱溶融するだけでなく、単にレーザ光を照射する場合に比べてＶ字状の隙間３８ａへもよく入り込んでロウ付け対象部３８の加熱昇温も効率的に行うことができる。このため、ロウ付け対象部３８に対する溶融ロウ材１３０Ａの濡れ性（浸透性）が良好になって、図３（ｃ）に示すようにＶ字状の隙間３８ａの奥の方まで溶融ロウ材１３０Ａが入り込むため、板材３６，３７の接合強度が向上する。しかも、第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃの間の空間部１１５ｄにロウワイヤ供給装置１２２の先端部１２３が配設されており、第１分割レーザ光１１５ｂ及び第２分割レーザ光１１５ｃとロウワイヤ１３０とが同軸状となるため、従来に比べてレーザ光とロウワイヤの相対位置関係を一定に保つ手間がかからないため、ロウ付け対象部の２次元的又は３次元的な方向変化にも容易に対応することができる。

また、本実施の形態例３のレーザロウ付け加工ヘッド１１３又はレーザロウ付け加工方法によれば、第１分割レーザ光１１５ｂ及び第２分割レーザ光１１５ｃの前記移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）の照射位置を、ロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状に応じて調整することができるため（即ち、このことによってＶ字状の隙間３８ａの深さ方向の照射位置も調整することができるため）、ロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状が異なる場合、例えばＶ字状の隙間３８ａの開く角度や深さなどが異なる場合にも、ロウ付け対象部３８を加熱昇温するのに適切な照射位置を容易に選択することができて、ロウ付け対象部３８に対する溶融ロウ材１３０Ａの濡れ性（浸透性）を、より良くすることができる。しかも、この場合には第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃの両方の照射位置を調整可能であるため、特に効果的である。

また、本実施の形態例３のレーザロウ付け加工ヘッド１１３又はレーザロウ付け加工方法によれば、レーザロウ付け加工ヘッド１１３の移動のとき、第１分割レーザ光１１５ｂ及び第２分割レーザ光１１５ｃを、前記移動方向と直交する方向（ロウ付け対象部３８の幅方向）に振るため、レーザ光を振らない場合に比べてロウ付け対象部３８の幅方向に全体的に（即ちＶ字の隙間３８ａの深さ方向にも全体的に）レーザ光を照射することができる。このため、より確実にロウ付け対象部３８の加熱昇温を行うことができてロウ付け対象部３８に対する溶融ロウ材１３０Ａの濡れ性（浸透性）を、より良くすることができる。しかも、この場合には第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃの両方を振ることができるため、特に効果的である。

また、本実施の形態例３のレーザロウ付け加工ヘッド１１３又はレーザロウ付け加工方法によれば、第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃの分割割合を、ロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状に応じて調整することができるため、ロウ付け対象部３８の隙間３８ａの横断面形状が異なる場合、例えばロウワイヤ１３０の一方側と他方側とでロウワイヤ１３０と板材３６，３７との間隔が異なる場合などにも、ロウ付け対象部３８を加熱昇温するのに適切な第１分割レーザ光１１５ａと第２分割レーザ光１１５ｂの分割割合を容易に選択することができて、ロウ付け対象部３８に対する溶融ロウ材１３０Ａの濡れ性（浸透性）を、より良くすることができる。

また、本実施の形態例３のレーザロウ付け加工装置によれば、レーザロウ付け加工ヘッド１１３を有しているため、上記の効果が得られることから、ロウ付け加工に非常に適したレーザロウ付け加工装置を実現することができる。

なお、レーザ光分割手段及び集光手段の構成としてはレーザ光を２分割してその間に空間部を形成し、これらの分割レーザ光をロウ付け対象部に集光して照射する構成のものであればよいが、特に上記のような構成とした場合、即ち、レーザ光１１５を平行にする１つのコリメート光学系（コリメートレンズ１１７）と、このコリメート光学系で平行にされたレーザ光１１５ａを第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃとに２分割するビームスプリッタ１１８と、ビームスプリッタ１１８で反射された第１分割レーザ光１１５ｂ及び第２分割レーザ光１１５ｃを更に反射して、第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃとの間に空間部１１５ｄを設ける一対の反射ミラー１１９，１２０と、第１分割レーザ光１１５ａと第２分割レーザ光１１５ｃとをロウ付け対象部３８に集光して照射する１つの集光光学系（集光レンズ１２１）とを有する構成とした場合には、簡易な構成でレーザ光１１５を２分割してその間に空間部１１５ｄを形成し、第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃをロウ付け対象部３８に集光して照射することができる。また、両方の反射ミラー１１９，１２０を回動可能にすることができるため、第１分割レーザ光１１５ｂと第２分割レーザ光１１５ｃの両方とも、照射位置の調整などを可能にすることができる。

本発明はレーザロウ付け加工方法、加工ヘッド及び加工装置に関するものであり、ロウ付け対象部に対する溶融ロウ材の濡れ性（浸透性）を向上させるだけでなく、ロウ付け対象部の２次元的又は３次元的な方向変化に容易に対応可能とし、ロウ付け対象部の隙間の横断面形状の相違にも容易に対応可能とする場合に適用して有用なものである。

本発明の実施の形態例１に係るレーザロウ付け加工装置の構成を示す斜視図である。 （ａ）は前記レーザロウ付け加工装置に備えたレーザロウ付け加工ヘッドの構成を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 （ａ）は図２（ａ）のＤ部拡大図であって第１分割レーザ光の照射位置を調整する様子を示す図、（ｂ）は図２（ａ）のＤ部拡大図であって第１分割レーザ光と第２分割レーザ光の分割割合を調整する様子を示す図、（ｃ）は図２（ａ）のＤ部拡大図であってロウ付け加工の結果を示す図である。 前記レーザロウ付け加工ヘッドを適用することが有効な各種のワーク例を示す図である。 本発明の実施の形態例２に係るレーザロウ付け加工装置の構成を示す斜視図である。 前記レーザロウ付け加工装置に備えたレーザロウ付け加工ヘッドの構成を示す側面図であり、（ａ）は図８のＲ方向矢視図、（ｂ）は図８のＳ方向矢視図である。 反射ミラーによって反射される平行光（レーザ光）の一部のみを表した側面図であり、（ａ）は図６（ａ）に対応する図、（ｂ）は図６（ｂ）に対応する図である。 （ａ）は図６（ａ）のＩ−Ｉ線矢視断面拡大図、（ｂ）は図６（ａ）のＪ−Ｊ線矢視断面拡大図、（ｃ）は図６（ａ）のＫ−Ｋ線矢視断面拡大図である。 反射ミラーの他の配置例を示す説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＬ方向矢視図、（ｃ）は（ａ）のＭ−Ｍ線矢視断面図、（ｄ）は（ａ）のＮ−Ｎ線矢視断面図である。 （ａ）は図６（ｂ）のＯ部拡大図であって反射ミラーによって反射されるレーザ光の一部の照射位置を調整する様子を示す図、（ｂ）は図６（ｂ）のＯ部拡大図であってロウ付け加工の結果を示す図である。 本発明の実施の形態例３に係るレーザロウ付け加工装置の構成図である。 （ａ）は図１１のＴ部拡大図であって第１分割レーザ光と第２分割レーザ光の照射位置を調整する様子を示す図、（ｂ）は図１１のＴ部拡大図であって第１分割レーザ光と第２分割レーザ光の分割割合を調整する様子を示す図、（ｃ）は図１１のＴ部拡大図であってロウ付け加工の結果を示す図である。 （ａ）は従来のレーザロウ付け加工方法の様子を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向矢視図である。 ロウ付け加工の結果を示す図である。 従来のレーザロウ付け加工ヘッドの構成図である。

符号の説明

３１ ＹＡＧレーザ発振器
３２ 光ファイバ
３３ レーザロウ付け加工ヘッド
３４ 多軸ＮＣロボット
３５ レーザ光
３５ａ 平行光
３５ｂ 第１分割レーザ光
３５ｃ 第２分割レーザ光
３５ｄ 空間部
３６ 板材
３６ａ フランジ部
３７ 板材
３７ａ フランジ部
３８ ロウ付け対象部
３８ａ Ｖ字状の隙間
３９ 外筒
４０ コリメートレンズ群
４１ 第１反射ミラー
４１ａ 反射面
４１ｂ 端部
４２ 第２反射ミラー
４２ａ 反射面
４２ｂ 回動軸
４３ 集光レンズ群
４４ ロウワイヤ供給装置
４５ 先端部
４６ ミラー回動装置
４７ ミラー移動装置
４８ ロウワイヤ送り装置
４９ 案内管
５０ ロウワイヤ
５０Ａ 溶融ロウ材
６１ 板材
６１ａ フランジ部
６２ 板材
６２ａ 平面
６３ ロウ付け対象部
６３ａ Ｖ字状の隙間
６４，６５ 板材
６６ ロウ付け対象部
６６ａ Ｖ字状の開先（隙間）
６７，６８ 板材
６９ ロウ付け対象部
６９ａ ＶＩ字状の開先（Ｖ字状の隙間）
７０ 板材
７０ａ 端面
７１ 板材
７１ａ 平面
７２ ロウ付け対象部
７２ａ Ｖ字状の隙間
８１ ＹＡＧレーザ発振器
８２ レーザロウ付け加工ヘッド
８３ 多軸ＮＣロボット
８４ レーザ光
８４ａ 平行光
８４ｂ レーザ光の一部
８４ｃ レーザ光本体
８４ｃ−１，８４ｃ−２ 側部
８４ｄ 空間部
８５ 光ファイバ
８６ コリメートレンズ群
８７ 第１反射ミラー
８７ａ 反射面
８８ 第２反射ミラー
８８ａ 反射面
８８ｂ 回動軸
８９ 集光レンズ群
９０ 外筒
９３ ロウワイヤ
９３Ａ 溶融ロウ材
９５ 先端部
９６ ロウワイヤ供給装置
９７ ロウワイヤ送り装置
９８ 案内管
１００ ミラー回動装置
１１１ ＹＡＧレーザ発振器
１１２ 光ファイバ
１１３ レーザロウ付け加工ヘッド
１１４ 多軸ＮＣロボット
１１５ レーザ光
１１５ａ 平行光
１１５ｂ 第１分割レーザ光
１１５ｃ 第２分割レーザ光
１１５ｄ 空間部
１１６ 外筒
１１７ コリメートレンズ
１１８ ビームスプリッタ
１１８ａ，１１８ｂ 反射面
１１９ 第１反射ミラー
１１９ａ 反射面
１１９ｂ 回動軸
１２０ 第２反射ミラー
１２０ａ 反射面
１２０ｂ 回動軸
１２１ 集光レンズ
１２２ ロウワイヤ供給装置
１２３ 先端部
１２４，１２５ ミラー回動装置
１２６ ビームスプリッタ移動装置
１２７ ロウワイヤ送り装置
１２８ 案内管
１３０ ロウワイヤ
１３０Ａ 溶融ロウ材

Claims (15)

1. 第１ワークと第２ワークの突き合せ部であって横断面形状がＶ字状の隙間が形成されたロウ付け対象部に対し、レーザロウ付け加工ヘッドが前記ロウ付け対象部の長手方向に沿って相対移動しつつ、前記レーザロウ付け加工ヘッドから前記ロウ付け対象部にレーザ光を集光して照射するとともにロウワイヤを供給することにより、前記レーザ光で前記ロウワイヤの加熱溶融と前記ロウ付け対象部の加熱昇温とを行って前記ロウ付け対象部をロウ付けするレーザロウ付け加工方法であって、
   前記レーザ光を第１分割レーザ光と第２分割レーザ光とに２分割し、且つ、前記第１分割レーザ光と前記第２分割レーザ光とを前記相対移動方向と直交する方向に離間させることにより前記第１分割レーザ光と前記第２分割レーザ光との間に空間部を形成して、この空間部に配置したロウワイヤ供給装置の先端部から、前記ロウワイヤを前記ロウ付け対象部に供給すること、
   前記第１分割レーザ光は、前記ロウ付け対象部に供給された状態の前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の一方に位置して、このロウワイヤの一方側と前記第１ワークとの間に集光して照射し、且つ、前記第２分割レーザ光は、前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の他方に位置して、このロウワイヤの他方側と前記第２ワークとの間に集光して照射することを特徴とするレーザロウ付け加工方法。
2. 請求項１に記載のレーザロウ付け加工方法において、
   前記第１分割レーザ光もしくは前記第２分割レーザ光、又は、前記第１分割レーザ光及び前記第２分割レーザ光の前記相対移動方向と直交する方向の照射位置を、前記ロウ付け対象部の隙間の横断面形状に応じて調整した後、前記相対移動を開始して前記ロウ付けを行うことを特徴とするレーザロウ付け加工方法。
3. 請求項１に記載のレーザロウ付け加工方法において、
   前記相対移動のとき、前記第１分割レーザ光もしくは前記第２分割レーザ光、又は、前記第１分割レーザ光及び前記第２分割レーザ光を、前記相対移動方向と直交する方向に振ることを特徴とするレーザロウ付け加工方法。
4. 請求項２又は３に記載のレーザロウ付け加工方法において、
   前記第１分割レーザ光と前記第２分割レーザ光の分割割合を、前記ロウ付け対象部の隙間の横断面形状に応じて調整した後、前記相対移動を開始して前記ロウ付けを行うことを特徴とするレーザロウ付け加工方法。
5. 第１ワークと第２ワークの突き合せ部であって横断面形状がＶ字状の隙間を有するロウ付け対象部に対し、レーザロウ付け加工ヘッドが前記ロウ付け対象部の長手方向に沿って相対移動しつつ、前記レーザロウ付け加工ヘッドから前記ロウ付け対象部にレーザ光を集光して照射するとともにロウワイヤを供給することにより、前記レーザ光で前記ロウワイヤの加熱溶融と前記ロウ付け対象部の加熱昇温とを行って前記ロウ付け対象部をロウ付けするレーザロウ付け加工方法であって、
   前記レーザ光の一部をレーザ光本体の外側に取り出してレーザ光本体に空間部を形成することによりレーザ光本体の横断面形状をＣ字状とし、前記空間部に配置したロウワイヤ供給装置の先端部から、前記ロウワイヤを前記ロウ付け対象部に供給すること、
   前記レーザ光本体の一方の側部は、前記ロウ付け対象部に供給された状態の前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の一方に位置して、このロウワイヤの一方側と前記第１ワークとの間に集光して照射し、且つ、前記レーザ光本体の他方の側部は、前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の他方に位置して、このロウワイヤの他方側と前記第２ワークとの間に集光して照射することを特徴とするレーザロウ付け加工方法。
6. 請求項５に記載のレーザロウ付け加工方法において、
   前記レーザ光本体の外側に取り出した前記レーザ光の一部も前記ロウ付け対象部に集光して照射する場合、前記レーザ光の一部の前記相対移動方向と直交する方向の照射位置を、前記ロウ付け対象部の隙間の横断面形状に応じて調整した後、前記相対移動を開始して前記ロウ付けを行うことを特徴とするレーザロウ付け加工方法。
7. 請求項５に記載のレーザロウ付け加工方法において、
   前記レーザ光本体の外側に取り出した前記レーザ光の一部も前記ロウ付け対象部に集光して照射する場合、前記相対移動のときに前記レーザ光の一部を、前記相対移動方向と直交する方向に振ることを特徴とするレーザロウ付け加工方法。
8. 第１ワークと第２ワークの突き合せ部であって横断面形状がＶ字状の隙間が形成されたロウ付け対象部に対し、前記ロウ付け対象部の長手方向に沿って相対移動しつつ、前記ロウ付け対象部にレーザ光を集光して照射するとともにロウワイヤを供給することにより、前記レーザ光で前記ロウワイヤの加熱溶融と前記ロウ付け対象部の加熱昇温とを行って前記ロウ付け対象部をロウ付けするレーザロウ付け加工ヘッドであって、
   前記レーザ光を第１分割レーザ光と第２分割レーザ光とに２分割し、且つ、前記第１分割レーザ光と前記第２分割レーザ光とを前記相対移動方向と直交する方向に離間させることにより前記第１分割レーザ光と前記第２分割レーザ光との間に空間部を形成するレーザ光分割手段と、
   前記空間部に配設されて前記ロウワイヤを前記ロウ付け対象部に供給するロウワイヤ供給装置の先端部とを有し、
   前記第１分割レーザ光は、前記ロウ付け対象部に供給された状態の前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の一方に位置して、このロウワイヤの一方側と前記第１ワークとの間に集光手段により集光して照射し、且つ、前記第２分割レーザ光は、前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の他方に位置して、このロウワイヤの他方側と前記第２ワークとの間に前記集光手段により集光して照射する構成としたことを特徴とするレーザロウ付け加工ヘッド。
9. 請求項８に記載のレーザロウ付け加工ヘッドにおいて、
   前記第１分割レーザ光もしくは前記第２分割レーザ光、又は、前記第１分割レーザ光及び前記第２分割レーザ光の前記相対移動方向と直交する方向の照射位置を調整するレーザ光照射位置調整手段を有することを特徴するレーザロウ付け加工ヘッド。
10. 請求項８に記載のレーザロウ付け加工ヘッドにおいて、
    前記相対移動のとき、前記第１分割レーザ光もしくは前記第２分割レーザ光又は前記第１分割レーザ光及び前記第２分割レーザ光を、前記相対移動方向と直交する方向に振るレーザ光振り手段を有することを特徴とするレーザロウ付け加工ヘッド。
11. 請求項８に記載のレーザロウ付け加工ヘッドにおいて、
    前記第１分割レーザ光と前記第２分割レーザ光の分割割合を調整するレーザ光分割割合調整手段を有することを特徴とするレーザロウ付け加工ヘッド。
12. 第１ワークと第２ワークの突き合せ部であって横断面形状がＶ字状の隙間を有するロウ付け対象部に対し、前記ロウ付け対象部の長手方向に沿って相対移動しつつ、前記ロウ付け対象部にレーザ光を集光して照射するとともにロウワイヤを供給することにより、前記レーザ光で前記ロウワイヤの加熱溶融と前記ロウ付け対象部の加熱昇温とを行って前記ロウ付け対象部をロウ付けするレーザロウ付け加工ヘッドであって、
    前記レーザ光の一部をレーザ光本体の外側に取り出してレーザ光本体に空間部を形成するｋとにより、前記レーザ光本体の横断面形状をＣ字状とする空間部形成手段と、
    前記空間部に配設されて前記ロウワイヤを前記ロウ付け対象部に供給するロウワイヤ供給装置の先端部とを有し、
    前記レーザ光本体の一方の側部は、前記ロウ付け対象部に供給された状態の前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の一方に位置して、このロウワイヤの一方側と前記第１ワークとの間に集光手段により集光して照射し、且つ、前記レーザ光本体の他方の側部は、前記ロウワイヤの前記相対移動方向と直交する方向の他方に位置して、このロウワイヤの他方側と前記第２ワークとの間に前記集光手段により集光して照射する構成としたことを特徴とするレーザロウ付け加工ヘッド。
13. 請求項１２に記載のレーザロウ付け加工ヘッドにおいて、
    前記レーザ光本体の外側に取り出した前記レーザ光の一部を前記ロウ付け対象部に集光して照射する集光手段と、
    前記レーザ光の一部の前記相対移動方向と直交する方向の照射位置を調整するレーザ光照射位置調整手段とを有することを特徴とするレーザロウ付け加工ヘッド。
14. 請求項１２に記載のレーザロウ付け加工ヘッドにおいて、
    前記レーザ光本体の外側に取り出した前記レーザ光の一部を前記ロウ付け対象部に集光して照射する集光手段と、
    前記相対移動のとき、前記レーザ光の一部を、前記相対移動方向と直交する方向に振るレーザ光振り手段とを有することを特徴とするレーザロウ付け加工ヘッド。
15. 請求項８〜１４の何れか１項に記載のレーザロウ付け加工ヘッドと、
    レーザ光を発振するレーザ発振器と、
    前記レーザ発振器から発振されたレーザ光を前記レーザロウ付け加工ヘッドへと伝送するレーザ光伝送手段と、
    前記ロウ付け対象部に対し、前記レーザロウ付け加工ヘッドを前記ロウ付け対象部の長手方向に沿って相対移動させるレーザロウ付け加工ヘッド移動手段とを有することを特徴とするレーザロウ付け加工装置。

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