JP2512592B2 - 光ビ―ム溶接機 - Google Patents
光ビ―ム溶接機Info
- Publication number
- JP2512592B2 JP2512592B2 JP2089434A JP8943490A JP2512592B2 JP 2512592 B2 JP2512592 B2 JP 2512592B2 JP 2089434 A JP2089434 A JP 2089434A JP 8943490 A JP8943490 A JP 8943490A JP 2512592 B2 JP2512592 B2 JP 2512592B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- current
- setting
- energization control
- pulse current
- Prior art date
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- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はハロゲンランプ、アークランプ、キセノンラ
ンプなどの放電ランプの熱光線を集束し、エネルギー密
度の高い光ビームによって溶接を行う光ビーム溶接機に
関するものである。
ンプなどの放電ランプの熱光線を集束し、エネルギー密
度の高い光ビームによって溶接を行う光ビーム溶接機に
関するものである。
従来の技術 以下、従来の上記光ビーム溶接機を第２図の構成図に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
従来の光ビーム溶接機では第２図に示すように、出力
電流設定器15により出力電流IRを設定し、この設定され
た出力電流IRに応じて出力調整回路16より出力調整信号
をスイッチングパワー回路２に伝送し、直流電源１から
の出力をスイッチングパワー回路２によって制御してい
た。このスイッチングパワー回路２によって制御された
出力電流（照射電流）IRはキセノンランプなどの放電ラ
ンプ３に通電され、放電ランプ３が発光し、その発光に
よる熱光線は集光装置４で集光され、集光された光ビー
ム５によって溶接ワーク６の接合部分を溶融接合してい
た。
電流設定器15により出力電流IRを設定し、この設定され
た出力電流IRに応じて出力調整回路16より出力調整信号
をスイッチングパワー回路２に伝送し、直流電源１から
の出力をスイッチングパワー回路２によって制御してい
た。このスイッチングパワー回路２によって制御された
出力電流（照射電流）IRはキセノンランプなどの放電ラ
ンプ３に通電され、放電ランプ３が発光し、その発光に
よる熱光線は集光装置４で集光され、集光された光ビー
ム５によって溶接ワーク６の接合部分を溶融接合してい
た。
発明が解決しようとする課題 しかし、従来の定電流を用いた照射電流であれば、照
射電流IRを小さくすると光ビーム５が不安定になり、集
光性が悪くなり、溶接金属の溶融性も悪くなるという問
題があった。また、比較的小さい電子部品、たとえば第
３図に示す表面実装IC21などをクリーム半田22を用いて
基板23へ接合する際、従来の光ビーム溶接機では入熱を
下げる（照射電流を小さくする）と照射面（加熱部）の
溶融部24の溶融面積が小さくなり、よって照射位置の精
度の向上が必要となり、狙いが少しずれると、すなわち
位置ずれＡが発生すると、接合不良が生じ接合不良によ
る接合部の信頼性が低下するという問題があった。
射電流IRを小さくすると光ビーム５が不安定になり、集
光性が悪くなり、溶接金属の溶融性も悪くなるという問
題があった。また、比較的小さい電子部品、たとえば第
３図に示す表面実装IC21などをクリーム半田22を用いて
基板23へ接合する際、従来の光ビーム溶接機では入熱を
下げる（照射電流を小さくする）と照射面（加熱部）の
溶融部24の溶融面積が小さくなり、よって照射位置の精
度の向上が必要となり、狙いが少しずれると、すなわち
位置ずれＡが発生すると、接合不良が生じ接合不良によ
る接合部の信頼性が低下するという問題があった。
本発明は上記問題を解決するものであり、光ビームが
安定し、照射電流を小さくしても接合不良を防止できる
光ビーム溶接機を提供することを目的とするものであ
る。
安定し、照射電流を小さくしても接合不良を防止できる
光ビーム溶接機を提供することを目的とするものであ
る。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するため本発明の光ビーム溶接機は、
ハロゲンランプ、アークランプ、キセノンランプなどの
放電ランプの熱光線を集束し、エネルギー密度の高い光
ビームによって溶接を行う光ビーム溶接機であって、直
流電源と、この直流電源からの出力を入力通電制御信号
に応じた電流に出力制御するスイッチングパワー回路
と、パルス電流比率Dpの設定条件下で形成されたパルス
周波数ｆのパルス電流Ip、ベース電流Ibのパルス電流を
前記放電ランプへ出力させるよう前記通電制御信号を前
記スイッチングパワー回路へ出力するパルス通電制御回
路とを備え、前記パルス通電制御回路を、前記パルス周
波数ｆを設定するパルス周波数設定器と、このパルス周
波数設定器で設定されたパルス周波数ｆのパルス信号を
発振する周波数調整パルス発振回路と、前記パルス電流
比率Dpを設定するパルス電流比率調整器と、前記パルス
信号を入力し、前記パルス電流比率調整器で設定された
パルス電流比率Dpのパルス電流巾を演算し、パルス巾設
定信号として出力するパルス電流比率調整回路と、前記
パルス電流Ipを設定するパルス電流設定器と、前記ベー
ス電流Ibを設定するベース電流設定器と、前記パルス信
号、前記パルス巾設定信号、前記パルス電流設定器で設
定されたパルス電流Ipおよび前記ベース電流設定器で設
定されたベース電流Ibを入力し、前記通電制御信号を形
成して前記スイッチングパワー回路へ出力する出力調整
回路とから構成したものである。
ハロゲンランプ、アークランプ、キセノンランプなどの
放電ランプの熱光線を集束し、エネルギー密度の高い光
ビームによって溶接を行う光ビーム溶接機であって、直
流電源と、この直流電源からの出力を入力通電制御信号
に応じた電流に出力制御するスイッチングパワー回路
と、パルス電流比率Dpの設定条件下で形成されたパルス
周波数ｆのパルス電流Ip、ベース電流Ibのパルス電流を
前記放電ランプへ出力させるよう前記通電制御信号を前
記スイッチングパワー回路へ出力するパルス通電制御回
路とを備え、前記パルス通電制御回路を、前記パルス周
波数ｆを設定するパルス周波数設定器と、このパルス周
波数設定器で設定されたパルス周波数ｆのパルス信号を
発振する周波数調整パルス発振回路と、前記パルス電流
比率Dpを設定するパルス電流比率調整器と、前記パルス
信号を入力し、前記パルス電流比率調整器で設定された
パルス電流比率Dpのパルス電流巾を演算し、パルス巾設
定信号として出力するパルス電流比率調整回路と、前記
パルス電流Ipを設定するパルス電流設定器と、前記ベー
ス電流Ibを設定するベース電流設定器と、前記パルス信
号、前記パルス巾設定信号、前記パルス電流設定器で設
定されたパルス電流Ipおよび前記ベース電流設定器で設
定されたベース電流Ibを入力し、前記通電制御信号を形
成して前記スイッチングパワー回路へ出力する出力調整
回路とから構成したものである。
作用 上記構成により、パルス通電制御回路の通電制御信号
に応じてスイッチングパワー回路から、照射電流とし
て、パルス電流比率Dpの設定条件下で形成されたパルス
周波数ｆのパルス電流Ip、ベース電流Ibのパルス電流が
放電ランプへ供給され、放電ランプはこのパルス電流に
より発光し、この発光された熱光線は集光され、集光さ
れた光ビームによって溶接が行われる。
に応じてスイッチングパワー回路から、照射電流とし
て、パルス電流比率Dpの設定条件下で形成されたパルス
周波数ｆのパルス電流Ip、ベース電流Ibのパルス電流が
放電ランプへ供給され、放電ランプはこのパルス電流に
より発光し、この発光された熱光線は集光され、集光さ
れた光ビームによって溶接が行われる。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
なお、従来例の第２図の構成と同一の構成には同一の符
号を付して説明を省略する。
なお、従来例の第２図の構成と同一の構成には同一の符
号を付して説明を省略する。
第１図は本発明の一実施例を示す光ビーム溶接機の構
成図である。
成図である。
本発明の光ビーム溶接機は、照射電流ａを、第１図に
示すように、ベース電流Ibとパルス周波数ｆのパルス電
流Ipをパルス電流Ipのパルス巾Tpとパルス周期Ｔ（＝V
f）との比であるパルス電流比率Dp（＝Tp/T）の条件で
重ね合わせて形成し、放電ランプ３へ出力できるように
構成したものであり、スイッチングパワー回路２にこの
照射電流ａを出力させるよう通電制御を行うパルス通電
制御回路14を設けている。
示すように、ベース電流Ibとパルス周波数ｆのパルス電
流Ipをパルス電流Ipのパルス巾Tpとパルス周期Ｔ（＝V
f）との比であるパルス電流比率Dp（＝Tp/T）の条件で
重ね合わせて形成し、放電ランプ３へ出力できるように
構成したものであり、スイッチングパワー回路２にこの
照射電流ａを出力させるよう通電制御を行うパルス通電
制御回路14を設けている。
このパルス通電制御回路14は、パルス周波数ｆを設定
するパルス周波数設定器７と、この設定されたパルス周
波数ｆのパルス信号ｂを発振する周波数調整パルス発振
回路８と、パルス電流比率Dpを設定するパルス電流比率
調整器９と、この設定されたパルス電流比率Dpに応じて
入力したパルス信号ｂのパルス周期Ｔよりパルス電流巾
Tpを演算し、このパルス巾Tpの設定信号ｃを出力するパ
ルス電流比率調整回路10と、パルス電流Ipを設定するパ
ルス電流設定器11と、ベース電流Ibと設定するベース電
流設定器12と、設定されたパルス電流Ip、ベース電流Ib
の値、入力したパルス信号ｂ、パルス巾Tpの設定信号ｃ
に応じた通電制御信号ｄを形成してスイッチングパワー
回路２へ出力する出力調整回路13とから構成されてい
る。
するパルス周波数設定器７と、この設定されたパルス周
波数ｆのパルス信号ｂを発振する周波数調整パルス発振
回路８と、パルス電流比率Dpを設定するパルス電流比率
調整器９と、この設定されたパルス電流比率Dpに応じて
入力したパルス信号ｂのパルス周期Ｔよりパルス電流巾
Tpを演算し、このパルス巾Tpの設定信号ｃを出力するパ
ルス電流比率調整回路10と、パルス電流Ipを設定するパ
ルス電流設定器11と、ベース電流Ibと設定するベース電
流設定器12と、設定されたパルス電流Ip、ベース電流Ib
の値、入力したパルス信号ｂ、パルス巾Tpの設定信号ｃ
に応じた通電制御信号ｄを形成してスイッチングパワー
回路２へ出力する出力調整回路13とから構成されてい
る。
上記構成のパルス通電制御回路14から通電制御信号ｄ
がスイッチングパワー回路２へ出力されると、スイッチ
ングパワー回路２は直流電源１の出力を制御して上記照
射電流ａを放電ランプ３へ出力し、放電ランプ３はこの
照射電流ａで放電して発光し、発光による熱光線は集光
装置４で集光され、集光された光ビーム５によって溶接
ワーク６の接合部分を溶融接合する。
がスイッチングパワー回路２へ出力されると、スイッチ
ングパワー回路２は直流電源１の出力を制御して上記照
射電流ａを放電ランプ３へ出力し、放電ランプ３はこの
照射電流ａで放電して発光し、発光による熱光線は集光
装置４で集光され、集光された光ビーム５によって溶接
ワーク６の接合部分を溶融接合する。
このように照射電流ａをパルス電流とすることによ
り、平均照射電流が小さくなっても光ビームを安定させ
ることができ、集光性を良くすることができ、よって溶
接金属の溶融性を良くすることができる。さらに、照射
電流がピーク（Ip）になっている期間に溶接箇所を溶融
し、次に照射電流がボトム（Ib）になっている間にその
部分を凝固させることを繰り変すことで溶融金属の溶融
池内での安定性を高めることができ、溶融金属の保持力
を増大させることができる。
り、平均照射電流が小さくなっても光ビームを安定させ
ることができ、集光性を良くすることができ、よって溶
接金属の溶融性を良くすることができる。さらに、照射
電流がピーク（Ip）になっている期間に溶接箇所を溶融
し、次に照射電流がボトム（Ib）になっている間にその
部分を凝固させることを繰り変すことで溶融金属の溶融
池内での安定性を高めることができ、溶融金属の保持力
を増大させることができる。
また、従来の照射電流では得られなかったパルス電流
を局部的に短時間流すことができ、かつ照射電流全体の
平均値は低く抑えることができることにより、照射電流
を小さくしても従来の定電流における照射面の溶融面積
よりも比較的大きい溶融面積が得られ、照射位置が多少
ずれても接合不良を防止することができる。
を局部的に短時間流すことができ、かつ照射電流全体の
平均値は低く抑えることができることにより、照射電流
を小さくしても従来の定電流における照射面の溶融面積
よりも比較的大きい溶融面積が得られ、照射位置が多少
ずれても接合不良を防止することができる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、照射電流にパルス電流
を用いることにより、 平均照射電流が小さくなっても光ビームは安定し、
集光性も良くなるとともに、照射電流がピークになって
いる期間に溶接箇所が溶融し、次に照射電流がボトムに
なっている間にその部分が凝固することを繰り返して照
射を行うと、溶融金属の溶融池内の安定性を高めること
ができ、溶融金属の保持力を増大させることができる。
を用いることにより、 平均照射電流が小さくなっても光ビームは安定し、
集光性も良くなるとともに、照射電流がピークになって
いる期間に溶接箇所が溶融し、次に照射電流がボトムに
なっている間にその部分が凝固することを繰り返して照
射を行うと、溶融金属の溶融池内の安定性を高めること
ができ、溶融金属の保持力を増大させることができる。
また平均入熱を抑えつつ、大きなパルス電流を局部
的に短時間流すことができ、よって溶融面積を比較的大
きく確保することができ、照射部の位置ずれ裕度も従来
に比べ大幅に改善することができる。その結果、接合部
の信頼性を向上させることができる。
的に短時間流すことができ、よって溶融面積を比較的大
きく確保することができ、照射部の位置ずれ裕度も従来
に比べ大幅に改善することができる。その結果、接合部
の信頼性を向上させることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す光ビーム溶接機の構成
図、第２図は従来の光ビーム溶接機の構成図、第３図は
表面実装ICのクリーム半田による基板への取付けを示す
図である。 １……直流電源、２……スイッチングパワー回路、３…
…放電ランプ、４……集光装置、５……光ビーム、６…
…溶接ワーク、７……パルス周波数設定器、８……周波
数調整パルス発振回路、９……パルス電流比率調整器、
10……パルス電流比率調整回路、11……パルス電流設定
器、12……ベース電流設定器、13……出力調整回路、14
……パルス通電制御回路、ａ……照射電流、ｂ……パル
ス信号、ｃ……パルス巾設定信号、ｄ……通電制御信
号。
図、第２図は従来の光ビーム溶接機の構成図、第３図は
表面実装ICのクリーム半田による基板への取付けを示す
図である。 １……直流電源、２……スイッチングパワー回路、３…
…放電ランプ、４……集光装置、５……光ビーム、６…
…溶接ワーク、７……パルス周波数設定器、８……周波
数調整パルス発振回路、９……パルス電流比率調整器、
10……パルス電流比率調整回路、11……パルス電流設定
器、12……ベース電流設定器、13……出力調整回路、14
……パルス通電制御回路、ａ……照射電流、ｂ……パル
ス信号、ｃ……パルス巾設定信号、ｄ……通電制御信
号。
Claims (1)
- 【請求項１】ハロゲンランプ、アークランプ、キセノン
ランプなどの放電ランプの熱光線を集束し、エネルギー
密度の高い光ビームによって溶接を行う光ビーム溶接機
において、 直流電源と、この直流電源からの出力を入力通電制御信
号に応じた電流に出力制御するスイッチングパワー回路
と、パルス電流比率Dpの設定条件下で形成されたパルス
周波数ｆのパルス電流Ip、ベース電流Ibのパルス電流を
前記放電ランプへ出力させるよう前記通電制御信号を前
記スイッチングパワー回路へ出力するパルス通電制御回
路とを備え、 前記パルス通電制御回路を、前記パルス周波数ｆを設定
するパルス周波数設定器と、このパルス周波数設定器で
設定されたパルス周波数ｆのパルス信号を発振する周波
数調整パルス発振回路と、前記パルス電流比率Dpを設定
するパルス電流比率調整器と、前記パルス信号を入力
し、前記パルス電流比率調整器で設定されたパルス電流
比率Dpのパルス電流巾を演算し、パルス巾設定信号とし
て出力するパルス電流比率調整回路と、前記パルス電流
Ipを設定するパルス電流設定器と、前記ベース電流Ibを
設定するベース電流設定器と、前記パルス信号、前記パ
ルス巾設定信号、前記パルス電流設定器で設定されたパ
ルス電流Ipおよび前記ベース電流設定器で設定されたベ
ース電流Ibを入力し、前記通電制御信号を形成して前記
スイッチングパワー回路へ出力する出力調整回路とから
構成した光ビーム溶接機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089434A JP2512592B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 光ビ―ム溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089434A JP2512592B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 光ビ―ム溶接機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03291182A JPH03291182A (ja) | 1991-12-20 |
| JP2512592B2 true JP2512592B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=13970567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2089434A Expired - Lifetime JP2512592B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 光ビ―ム溶接機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512592B2 (ja) |
-
1990
- 1990-04-04 JP JP2089434A patent/JP2512592B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03291182A (ja) | 1991-12-20 |
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