JP2007532198A - 部品を接合するためのレーザーエネルギーを送給するための方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

１対のチューブ状部材を結合する方法及び装置が開示される。各チューブ状部材の第１端部分と第２端部分をそれらの軸線の周りに回転しうるように把持する。次いで、各チューブ状部材をそれらの軸線の周りに回転させる、該１対のチューブ状部材を結合するためにそれらのチューブ状部材に向けて半径方向にレーザービームを放射する。

Description

本発明は、一般に、プラスチック、金属又はその他の材料から成る部品を接合するためのレーザーエネルギーを送給するための方法及び装置に関し、特に、血管形成術用バルーンカテーテルの部分同志等の同心チューブ状部材を接合することに関する。
この項では、本発明のここに開示された実施形態の背景を説明するが、この項で説明された技術背景が法的に従来技術を構成することを、明白にであれ、暗示的にであれ、意図するものではない。
レーザー接合は、部品同志を接合する手段として多くの用途においてうまく利用されてきた。例えば、「レーザー溶接方法」と題する米国特許第４，９９０，７４１号は、２つの金属部品を接合経路に沿って溶接する技術を開示しており、接合経路の一部分に沿って不活性遮蔽ガスの弱い乱流によって集束されたコヒーレントな（可干渉性の）電磁エネルギーレーザービームを用いることを教示している。レーザービームは、連続発振二酸化炭素レーザーによって供給され、少くとも約１０００ワットの出力を有する。このレーザービームは、約０．０２インチ〜０．１インチの範囲の厚さの部品同志を溶接する。この溶接法の１つの欠点は、薄い部品、即ち、ある種の用途に用いられる０．０１インチ以下の範囲の厚さの部品を溶接するには強力すぎることである。このレーザービームのエネルギーは幅約０．０３インチ、長さ約０．５インチの溶接帯域内に分配されるので、この溶接法のもう１つの欠点は、幅狭の溶接、即ち、ある種の用途のための０．５ｍｍ未満の幅の溶接を形成することができないことである。
米国特許第３，９７４，０４６号には、プラスチックジャケットを備えた円筒形ストランド（索）をレーザーエネルギーを用いて結合する方法、特に、プラスチックジャケットを備えたワイヤーケーブルとガラス繊維ケーブルをレーザーエネルギーを用いて結合する方法を開示している。
又、米国特許第４，０６９，０８０号及び６，４６５，７５７号は、プラスチック部品をレーザーエネルギーを用いて結合する方法を開示しているが、その方法は、プラスチックシート及びフィルムを結合するためのものであり、チューブ状のプラスチック物体を結合するためのものではない。
レーザーエネルギーを用いてチューブ状プラスチック部品を結合する技術に向けられた特許としては、いずれも「血管形成術用バルーンカテーテルのレーザー結合」と題する米国特許第５，２６７，９５９号と５，５０１，７５９号がある。これらの特許は、特に血管形成術用カテーテルに用いられるポリマー材製チューブ状部品の間に幅狭の熱融合（heat fusion）ボンド（結合部又は接合部）を形成するための方法を開示している。ボンドは、ポリマー材の最大スペクトル吸収の波長に少くともほぼ整合するように選択された波長の単色レーザーエネルギーを用いることによって創生される。
米国特許第４，９９０，７４１号 米国特許第３，９７４，０４６号 米国特許第４，０６９，０８０号 米国特許第６，４６５，７５７号 米国特許第５，２６７，９５９号 米国特許第５，５０１，７５９号
本発明の特徴及びそれを達成する態様は、添付図面を参照して記述する以下の実施形態の説明から明らかになろう。
ここに概略的に説明され、図に示された実施形態の構成機器は、いろいろな異なる形態に配置し設計することができることを理解されたい。従って、添付図に例示された本発明のシステム、構成機器及び方法の以下の詳細な説明は、本発明の請求の範囲を制限することを意図したものではなく、本発明の実施形態の代表的な例を示すに過ぎない。
ここでは、１対のチューブ状部材を結合するための方法及び装置を開示する。本発明によれば、これらのチューブ状部材の第１端部分と第２端部分をそれらの軸線の周りに回転自在に把持する。次いで、チューブ状部材を自軸線回りに回転させながら、レーザービームをチューブ状部材に向けて半径方向に照射し、それらのチューブ状部材を結合する。
本発明の別の実施形態によれば、所望の結合特性を得るためにレーザービームを回転するチューブ状部材に対して軸線方向に移動させることができる。
本発明の更に別の実施形態によれば、回転する部材同志を接合するためにいろいろな波長のレーザービームを選択的に送給する。
本発明のいろいろな実施形態は、チューブ状部品（例えば、プラスチック又は金属製の）を結合及び、又は整形するためにレーザービームを送給するのに適する方法及び装置に関する。
一実施形態では、本発明の装置は、チューブ状部品を結合及び、又は整形するために加熱するためのパワー源となる少くとも１つのレーザー発生器を含む。このレーザーは、３００ｎｍ〜１５μｍの範囲の波長のＣＯ２、ＹＡＧ、エキシマー又はダイオードレーザーとすることができる。いろいろなタイプのポリマー、ポリマーブレンド、及びレーザー吸収剤の特殊配合のコーチングを有するポリマー等に対処することができるようにいろいろな異なる波長の多重（マルチ）レーザー発生器を組み合わせることができる。マルチレーザー発生器を用いる一実施形態では、各発生器がその主レーザービームにレーザービームを導入することができるように各発生器にビームコンバイナー（結合器）を用いることができる。更に、各レーザー発生器の波長は、独立して調節することができるようにする。そのような多重（マルチ）レーザー発生器と多波長システムの場合、最終レーザービームは、１つの単色ビームとすることもでき、あるいは、多波長の組合せとすることもできる。
他の実施形態によれば、本発明の装置は、レーザー発生器によって発せられたレーザービームを整形し、集束し（焦点合わせし）、所定の部位へ送給する少くとも１つのビーム送給システムを含む。本発明の１つの好ましい実施形態によれば、このレーザービームシステムは、レーザービームを案内するための低パワーダイオードレーザーポインターと、操作者がレーザービームに近づくのを防止するための１組のビーム経路エンクロージャ（囲い）管と、レーザービームの方向を変更することが必要、ないしは重要である場合に設けることができる、１つ又はそれ以上のミラーブロックと、ビームのウエスト（腰部）を拡大するビーム拡大器と、拡大されたビームを平行にするためのコリメーターと、その平行化されたビームを整形し、所定部位に向けて集束するための一体の集束（焦点）レンズを含む。このようなビーム送給システムは、いろいろな部品結合／整形用途のためにレーザービームのスポットサイズ及びレーザービームの焦点距離を容易に調節することを可能にする。特に、レーザービームのスポットではなく、集束されたレーザー線を創生するために円筒形の集束レンズを用いることができるという利点がある。
このレーザーシステムは、結合／整形がある特定のパターンでなされるようにレーザーシステム動作ハードウエアによって動作させることができる。本発明の一実施例では、このレーザーシステム動作ハードウエアは、移動プレートと、その移動プレートを駆動する少くとも１つの直線アクチュエータと、ベースプレートと、移動プレートとベースプレートの間に敷設された少くとも１つのレールを含むものとすることができる。移動プレートは、レーザー発生器とレーザービーム送給システムを所定位置に位置づけし、所定の方向に所定の速度で所定の距離だけ移動させることができる。レールは、レーザーシステムの短軸線又は多軸線移動を行わせるように整列させることができる。
本発明の１実施形態の装置の回転ジグは、結合すべきサンプル（部品）を所定位置に保持し、円周方向の溶接を創生するように回転させることができる。この回転ジグは、同じ速度で回転する左側スピンドルと右側スピンドルを有するものとすることができ、各スピンドルは、長いサンプルを通すことができる中空軸と、サンプルを損傷することなく保持し、回転させることができるサンプルホルダーと、スピンドルを駆動するモータを含むものとすることができる。スピンドルの回転運動は、連続回転とすることもでき、あるいは、断続回転とすることもできる。断続回転運動は、非連続パターンの円周方向ボンドを創生するために用いることができる。
本発明の一実施形態によれば、電気的、機械的及び光学的機器を内部に収容した１つ又は複数のチャンバーを有するジグから成る安全エンクロージャを設けることができる。
本発明の一実施形態によれば、オンライン・プロセスモニターのためのプロセスモニターシステムが設けられる。このモニターシステムは、デジタルカメラと、高解像度モニターと、レンズシステムと、カメラ取り付けシステムを含むものとすることができる。
他の実施形態によれば、本発明のレーザー結合装置のための制御システムハードウエアは、レーザー結合装置としての機能を果たすためのハードウエアサポートと、を含むものとすることができる。ＰＬＣ（プログラム可能論理制御器）と、直流電源と、モニタードライバーと、レーザー制御回路と制御パネルを備えた操作者インタフェースと、適当なＬＣＤディスプレーを含むものとすることができる。又、このレーザー装置のための制御システムソフトウエアは、そのすべての動作を制御する上記ＰＬＣ上で動作するソフトウエアプログラムであってよい。
１つの好ましい実施形態では、このレーザー結合装置は、手動モード、静的モード、動的モード及び多段モードで作動するようにプログラムすることができる。手動モードでは、レーザービームのパワー密度及びスピンドルの回転速度を予め規定しておくことができる。この実施形態の装置では、使用者は、レーザービームの動き及びレーザービームの持続時間を手動で制御することができる。手動モードは、溶接／再整形（整形し直し）プロセスを探査するのに有用である。静的モードでは、レーザービームのパワー密度、レーザービームの持続時間、及びスピンドルの回転速度を予め規定しておくことができる。レーザービームは、移動させることなく、所望の部位へ指向することができる。このタイプのプログラムは、できる限り小さい、又は、少くとも大幅に縮小された溶接帯域を創生するのに有用である。動的モードでは、レーザービームのパワー密度、レーザービームの移動距離、レーザービームの移動速度、及びスピンドルの回転速度を予め規定しておくことができる。レーザービームは、移動させながら発出することができ、それによって、延長された溶接区域を創生することができ、あるいは又、先端テーパー付与のような部品の再整形をすることを可能にする。多段モードは、静的モードと動的モードの組合せである。多段プログラムでは、いろいろな溶接用途のために簡単な溶接／再整形プロセスを正確に実施することができる。
本発明は、又、部品を溶接及び、又は成型する方法を提供する。１つの好ましい実施形態では、この方法は、（ａ）溶接又は整形すべき部品を回転ジグ内に挿入する工程と、（ｂ）レーザーポインターと溶接又は再整形すべき部位に向けて位置づけする工程と、（ｃ）所望の溶接寸法及び溶接強度を得るために、いろいろな異なる部品材料に適合するようにレーザービームの焦点距離及びレーザービームのスポットサイズ調節する工程と、（ｄ）環状の溶接帯域を形成するために前記部品を所定の回転速度で必要なだけ回転させる工程と、（ｅ）レーザー結合プログラムを選択し創生する工程と、（ｆ）溶接又は再整形プロセスを開始するためにレーザービームを前記所望の部位に向けて発出する工程とから成る。
図１及び２を参照すると、本発明の一実施形態のレーザー溶接装置１０の立面図と上からみた平面図が示されている。このレーザー装置１０は、単一のレーザー発生器１５と、ダイオードレーザーポインター１６と、レーザービーム送給システム１７を備え、それらの機器は、２本又はそれ以上のレール１９上に移動自在に載せられた移動プレート１８上に載置され、移動プレート１８によって支持されている。この移動プレート１８と機械的レール１９を含むレーザーシステム全体が、安全エンクロージャ（囲い体）２０の上に取り付けられている。エンクロージャ２０内には、左側スピンドル２３と右側スピンドル２４が設置されている。左側スピンドル２３は、長尺サンプル（結合、接合、溶接又は整形すべき部品）を支持するための延長中空軸２１を備えている。左側スピンドル２３と右側スピンドル２４は、１本の機械的レール２５に沿って移動しうるように取り付けることができる。右側スピンドル２４は、レール２５に沿って左右に調節自在に移動させることができる。
このレーザー装置１０のための制御システムハードウエアは、ステッパー運動制御出力の少くとも２つのチャンネルを備えたプログラム可能論理制御器（ＰＬＣ）２２を含む。ユーザー（操作者）は、主機械インタフェースとして機能するＬＣＤディスプレー２２Ａを介してレーザー結合装置１０をプログラム化し、操作情報を得ることができる。このレーザー装置１０のための制御システムソフトウエアは、１組のはしご型論理プログラムコードである。この論理プログラムコードは、以下の４つのプログラムを提供することができる。
（ａ）レーザー出力のパーセント（全出力に対する割合）とサンプルの回転速度を予め設定しておき、結合（溶接）持続時間及びレーザーの動きを操作者が手動で制御する手動結合プログラム、（ｂ）結合操作中レーザーシステムを移動させない静止結合プログラム、このタイプのプログラムでは、レーザー出力のパーセント、回転速度及び結合持続時間は、予め設定しておかなければならない、（ｃ）レーザーを発出しながらレーザーシステムを移動させる動的結合プログラム、このタイプのプログラムでは、レーザー出力のパーセント、回転速度、レーザーの移動速度、及びレーザーの移動距離は、予め設定しておかなければならない、（ｄ）静的結合プログラムと動的結合プログラムの組合せである多段結合プログラム。
図５は、右側スピンドル２４の一部を構成するセグメントコレット２６を示す。左側スピンドル２３も、同様のコレット２９を有する（図１参照）。セグメントコレット２６，２９は、各々、３つ又はそれ以上の同一のセグメント２７から成る。これらのセグメントは、多角形ハウジング２８内に嵌合され、多角形ハウジングの各辺に沿って移動自在とされる。かくして、セグメント２７の内方側縁によって形成される開口の大きさを連続的に（段階的にではなく）調節することができる。本発明のこのコレットシステムは、セグメント間に間隙が生じないという点で、工作機械（旋盤）に用いられているこれとシステムより優れている。この構成によれば、接合すべきチューブ材が間隙に挟まれて挾みつぶされる又は挟み切られるおそれが回避される。又、このセグメントコレットは、開口サイズの調節可能範囲を大きくするという利点も有する。
図６及び７を参照して説明すると、接合及び、又は整形すべき血管形成術用バルーンカテーテル３４は、コレット２６と２９の間に支持させる。バルーンカテーテル３４は、カテーテルチューブ材３８と、チューブ材３８を同心的に包被する拡張自在バルーン４２と、バルーン４２の近位端（後端）とカテーテルチューブ材３８との間に介設されたチューブ状部材４１と、バルーン４２の遠位端即ち先端とカテーテルチューブ材３８を弛く囲包する収縮性チューブ４７を含む。
マンドレル４８をカテーテルチューブ材３８の内孔を貫通して送入し、その右端をコレット２６に把持させる。他方のコレット２９には、カテーテルチューブ材３８とマンドレル４８を含むチューブ状部材４１を把持させる。コレット２６と２９を同じ速度で同期させて回転駆動させ、カテーテル３４をその軸線の周りに回転させながら、レーザービームを集束レンズ１４０から収縮性チューブ４７に向けて放出させる。かくして、収縮性チューブが収縮され、カテーテルがその自軸線の周りに回転しながらしっかりと所定位置に保持され、バルーン４２の遠位端と内部カテーテルチューブ材３８の遠位端の間に正確な溶接が形成される。
本発明の一実施形態によれば、集束レンズ１４０を含むレーザーシステムは、いろいろな異なる所望の溶接又は整形操作を実施するために、回転するカテーテル３４の軸線にほぼ平行な方向に移動するように構成される。
図３は、本発明に使用されるレーザービーム送給システム１７の透視図である。このレーザービーム送給システムは、取り付けブロック８０と、ビームダンプ（投棄場）９０と、ビームスプリッター１００と、１つ又はそれ以上のビーム屈曲器１１０と、コリメーター１２０と、調節自在のスペーサ１３０と、予め装着された集束レンズ１４０とから成る。図示の特定の例では、ビームスプリッター１００は、主レーザービームを２つの部分に分割する。主レーザービームの分割された第１部分は、主ビーム経路に沿って進み、結合部位に向かう。第２部分は、主レーザービームから分岐され、ビームダンプ９０へ向けられる。ダンプ（除去又は投棄）される部分のパーセントは、約５０％〜約９０％の範囲である。ビーム屈曲器１１０は、レーザービームの方向を転換するのに用いられる。コリメーター１２０は、レーザービームを拡大して集束（合焦された）スポットサイズを変更する。調節自在スペーサ１３０は、集束点（焦点）の位置を調節するのに用いられる。図示の特定の例では、スペーサ１３０は、１．２５インチの範囲で調節することができる。集束レンズ１４０は、レーザービームを溶接部位上に集束する（合焦する）のに用いられる。集束レンズ１４０は、丸形レンズ又は円筒形レンズであってよい。丸形レンズは、溶接部位にレーザースポットを創生し、円筒形レンズは、溶接部位にレーザーラインを創生する。
図８を参照すると、多重レーザー発生器を備えたレーザーシステム１５１が示されている。このレーザーシステム１５１は、本発明の一実施形態に従って構成されたものであり、複数のレーザー発生器を有する点を除いては、図１のシステムと類似している。この特定の例では、多波長のレーザービームを発生するレーザーエネルギー源を構成するようにＣＯ２レーザー発生器１５１Ａと、ＹＡＧレーザー発生器１５１Ｂと、ダイオードレーザー発生器１５１Ｃと、エキシマーレーザー発生器１５１Ｄが組み合わされている。ＣＯ２レーザー発生器は、主レーザービームと整列（心合）しており、他の各タイプのレーザー発生器１５１Ｂ、１５１Ｃ、１５１Ｄには、それぞれのレーザービームを主レーザービームに導入するようにビームコンバイナー（組み合わせ器）１６２が付設されている。これらのビームコンバイナー１６２は、ビーム経路エンクロージャ管１７５に連結されている。多波長レーザーシステムの端部には、ダイオードレーザーポインター（図示せず）を付設することができる。ダイオードレーザーポインターは、サンプルの心合を確認するための低パワー可視案内ビームを発出するために設けることができる。ビームダンプ１６４は、レーザーの実効出力を低減するために主レーザービームから特定割合（パーセント）のレーザー出力を分岐するのに用いられる。レーザービームの残りの部分は、コリメーター１８６を通して拡大され、平行化される。次いで、レーザービームは、集束レンズ１８７を通して集束（合焦）される。
以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、本発明の精神及び特許請求の範囲内においていろいろな異なる変型が可能であることを理解されたい。例えば、本発明の装置及び方法は、螺条を用いない技法を含めいろいろな異なる態様で実施することができる。
図１は、本発明の一実施形態に従って構成されたレーザー溶接装置の立面図である。 図２は、図１の装置の平面図である。 図３は、図１の装置のレーザー発生器の拡大透視図である。 図４は、図１の装置のコレットの拡大端面図であり、コレットがチューブ締めつけ位置にあるところを示す。 図５は、図４のコレットの拡大端面図であり、コレットが完全閉鎖位置にあるところを示す。 図６は、図１の装置のレーザー溶接装置の構成部品の透視図である。 図７は、図６の構成部品の断面図である。 図８は、図１の装置のための、本発明の別の実施形態に従って構成されたレーザー発生器のブロック図である。
符号の説明
１０ レーザー溶接装置、レーザー結合装置、レーザー装置
１５ レーザー発生器
１６ ダイオードレーザーポインター
１７ レーザービーム送給システム
１８ 移動プレート
１９ レール
２０ エンクロージャ
２１ 中空軸
２２Ａ ディスプレー
２３ 左側スピンドル
２４ 右側スピンドル
２５ レール
２６，２９ セグメントコレット、コレット
２７ セグメント
２８ 多角形ハウジング
３４ 血管形成術用バルーンカテーテル、バルーンカテーテル、カテーテル
３８ カテーテルチューブ材、チューブ材
４１ チューブ状部材
４２ 拡張自在バルーン、バルーン
４７ 収縮性チューブ
４８ マンドレル
８０ ブロック
９０ ビームダンプ
１００ ビームスプリッター
１１０ ビーム屈曲器
１２０ コリメーター
１３０ 調節自在スペーサ
１４０ 集束レンズ
１５１Ｄ エキシマーレーザー発生器
１５１Ｃ ダイオードレーザー発生器
１５１ レーザーシステム
１５１Ａ レーザー発生器
１５１Ｂ レーザー発生器
１６２ ビームコンバイナー
１６４ ビームダンプ
１７５ ビーム経路エンクロージャ管
１８６ コリメーター
１８７ 集束レンズ

Claims (30)

  1. カテーテルの１対のチューブ状部材を結合する結合方法であって、
    該各チューブ状部材の一端部分をそれらの軸線の周りに回転しうるように把持する工程と、
    前記各チューブ状部材の前記一端部分の回転と同期して該各チューブ状部材の他端部分をそれらの軸線の周りに回転しうるように把持する工程と、
    前記各チューブ状部材を自軸線の周りに回転させる工程と、
    前記１対のチューブ状部材を結合するためにそれらのチューブ状部材に向けて半径方向にレーザービームを放射する工程と、
    から成ることを特徴とする結合方法。
  2. 前記レーザービームを軸線方向にも移動させる工程を含む請求項１に記載の結合方法。
  3. レーザーエネルギーを送給し、レーザーエネルギーを用いてチューブ状部品を溶接及び、又は再整形するための装置であって、
    １つ又は異なる波長の複数のレーザー発生器を含むレーザー源と、
    レーザービーム送給システムと、
    レーザーシステム動作ハードウエアと、
    回転ジグ及びサンプルホルダーと、
    安全エンクロージャと、
    プロセスモニターシステムと、
    から成ることを特徴とする装置。
  4. 前記レーザーは、３００ｎｍ〜１５μｍの範囲の波長のＣＯ２、ＹＡＧ又はダイオードレーザーであり、前記レーザー発生器は、多重レーザー発生器であり、いろいろなタイプのポリマー、ポリマーブレンド、及び吸収剤の特殊配合のコーチングを有するポリマーに対処することができるように組み合わされたいろいろな異なる波長のレーザーを発生する多重レーザー発生器であり、多重レーザー発生器の各レーザー発生器のレーザービームを主レーザービームに導入するために該各レーザー発生器に付設されたビームコンバイナーを含み、最終レーザービームが、１つだけの単色レーザービームを含むものとするか、又は、多波長の組み合わせレーザービームとすることができるように該各レーザー発生器のレーザービームの波長を互いに独立して調節することができるようになされている請求項１に記載の装置。
  5. 前記各レーザーによって供給される最大レーザー出力は、約１０ワット未満である請求項４に記載の装置。
  6. 前記レーザービーム送給システムは、レーザービームを案内するためのダイオードレーザーポインターと、１組のビーム経路エンクロージャ管と、１つ又は複数のミラーブロックと、ビームスプリッター及びビームダンプと、ビームのウエストを拡大するビーム拡大器と、焦点調節スペーサと、レーザービームを整形し合焦するための１つ又は複数の集束レンズを含む請求項４に記載の装置。
  7. 前記ダイオードレーザーポインターは、５５０〜７００ｎｍの範囲の波長の低パワーダイオードレーザーポインターであり、ダイオードレーザーを主レーザービームに統合するビームコンバイナーを含む請求項６に記載の装置。
  8. 前記ビームスプリッターは、主レーザービームを主レーザービーム経路に沿って進行し、溶接部位へ送給される第１ビームと、該主レーザービーム経路から分岐され、前記ビームダンプへ向けられる第２ビームとに分割し、該ビームダンプは、過度のレーザー出力がダンプされるのを制御するための冷却手段付き、又は無しの黒色金属ブロックとして機能し、レーザービームの分割パーセントは、ダンプされるレーザー出力がほぼゼロ約０％からレーザー出力のほぼ全部がダンプされる約１００％の範囲であり、好ましい分割パーセントは約４０％から約９５％の範囲とされる請求項６に記載の装置。
  9. 前記ビーム拡大器は、前記レーザー発生器から発せられた元のレーザービームのウエストを約２倍〜約１０倍の範囲の調節可能なビーム拡大比で大きいサイズに拡大する請求項６に記載の装置。
  10. 前記焦点距離調節スペーサは、溶接スポットに対するレーザーの焦点の位置を０〜３インチの範囲で調節するのに用いられる請求項６に記載の装置。
  11. 前記レンズシステムは、０．１〜１０インチの範囲の焦点距離を有する１つ又は複数の凸レンズを含む請求項６に記載の装置。
  12. 前記レーザービームの焦点における溶接スポットのサイズは、０．０１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲で調節自在である請求項１１に記載の装置。
  13. 前記レンズシステムは、０．１〜１０インチの範囲の焦点距離を有する少くとも１つの円筒形レンズを含む請求項６に記載の装置。
  14. 前記焦点に形成されるのは、レーザースポットではなく、合焦レーザーラインであり、該合焦レーザーラインは、０．０１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲で調節自在である請求項１３に記載の装置。
  15. 前記レーザーシステムは、プログラム可能な態様で１つ又は複数の方向に移動することができ、溶接及び、又は再整形すべき部品の回転軸線に沿って移動できる請求項３に記載の装置。
  16. 前記回転ジグは、溶接及び、又は再整形すべき部品を保持し、回転させる請求項３に記載の装置。
  17. 前記回転ジグは、同じ速度で回転する左側スピンドルと右側スピンドルを有する請求項３に記載の装置。
  18. 前記回転ジグは、溶接及び、又は再整形すべき長尺部品を挿通することができる中空軸を有する請求項３に記載の装置。
  19. 前記回転ジグは、チューブ状サンプルを保持するための２つ以上のジョー（顎部材）又はチューブ状サンプルの内部に挿入される支持マンドレルを備えたコレット型クランプシステムを有する請求項３に記載の装置。
  20. 前記コレット型クランプシステムの開閉は、手動又は空気圧により、又は電磁式に操作することができる請求項１９に記載の装置。
  21. 前記コレット型クランプシステムは、間隙のないセグメントコレット型クランプシステムによって代替することができる請求項１９に記載の装置。
  22. 前記チューブ状部品は、熱可塑性材料製である請求項１に記載の装置。
  23. 前記チューブ状部品は、熱可塑性材とレーザー吸収剤とのブレンドから成り、レーザー吸収剤の配合割合は、約０％〜約３０％の範囲である請求項１に記載の装置。
  24. 前記チューブ状部品の結合部位における表面は、レーザー吸収剤でコーチングされており、該コーチングの厚さは、０．０１０インチ未満であり、該レーザー吸収剤の１つは、色を含有しておらず、ＮＩＲ（近赤外）範囲のレーザーエネルギーを吸収するＣｌｅａｎｗｅｌｄ（登録商標）である請求項１に記載の装置。
  25. 前記チューブ状部品は、予備加圧されており、ポリオレフィン又はポリエチレンから成る熱収縮性チューブ材を介して結合状態に保持されている請求項１に記載の装置。
  26. 前記収縮性チューブは、オレフィンとレーザー吸収剤とのブレンドから成り、レーザー吸収剤の配合割合は、約０％〜約３０％の範囲である請求項２５に記載の装置。
  27. 前記制御システムハードウエアは、ステッパー運動制御出力の少くとも２つのチャンネルを備えたプログラム可能論理制御器（ＰＬＣ）と、ユーザーがレーザー結合装置をプログラム化し、操作情報を得ることを可能にするための主機械インタフェースとして機能するＬＣＤディスプレーを含む請求項１に記載の装置。
  28. 制御システムソフトウエアは、１組のはしご型論理プログラムコードであり、該論理プログラムコードは、
    （ａ）レーザー出力のパーセントとサンプルの回転速度を予め設定しておき、結合持続時間及びレーザーの動きを操作者が手動で制御する手動結合プログラムと、
    （ｂ）レーザー出力のパーセント、前記回転速度及び結合持続時間を予め設定しておき、結合操作中レーザーシステムを移動させない静止結合プログラムと、
    （ｃ）レーザー出力のパーセント、前記回転速度、レーザーの移動速度、及びレーザーの移動距離を予め設定しておき、レーザーを発出しながらレーザーシステムを移動させる動的結合プログラムと、
    （ｄ）前記静的結合プログラムと動的結合プログラムの組合せである多段結合プログラムの４つのプログラムを提供する請求項１に記載の装置。
  29. カテーテルの１対のチューブ状部材を結合する結合方法であって、該各チューブ状部材の一端部分をそれらの軸線の周りに回転しうるように把持する工程を含み、
    前記各チューブ状部材の前記一端部分の回転と同期して該各チューブ状部材の他端部分をそれらの軸線の周りに回転しうるように把持する工程と、
    前記各チューブ状部材を自軸線の周りに回転させる工程と、
    前記１対のチューブ状部材を結合するためにそれらのチューブ状部材に向けて半径方向にレーザービームを放射する工程と、
    から成ることを特徴とする結合方法。
  30. レーザーエネルギーを送給し、レーザーエネルギーを用いてチューブ状部品を溶接及び、又は再整形するための装置であって、
    １つ又は異なる波長の複数のレーザー発生器を含むレーザー源と、
    レーザービーム送給システムと、
    回転ジグ及びサンプルホルダーに対して相対的に回転しうるように取り付けられたレーザーシステム動作ハードウエアと、
    回転ジグ及びサンプルホルダーと、
    安全エンクロージャと、
    プロセスモニターシステムと、
    から成ることを特徴とする装置。
JP2007507490A 2004-04-08 2005-04-06 部品を接合するためのレーザーエネルギーを送給するための方法及び装置 Pending JP2007532198A (ja)

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