JP3892747B2 - レーザ溶接装置及び部品溶接方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザを用いて部品を溶接するレーザ溶接装置に関する。特に、光デバイス部品等のように、部品同士の相対位置を高精度に合わせること（調芯）が必要となる部品の溶接に適したレーザ溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、光デバイス部品を扱う分野では、データ通信の容量増加、高速化に向けての需要が拡大している。光通信用のデバイス製造においては、光源となる発光素子（例えばレーザダイオード）等とこれに接続される他の部品（例えばフォトダイオード）とを正確に位置決めすることが重要である。すなわち、発光素子から放射された光が接続された部品の光路中心に精度良く位置決めされた状態（調芯された状態）で溶接されることが通信品質の安定化のためには必要である。
【０００３】
上記のように複数の光デバイス部品を組み付けするときには、一般にレーザ溶接装置が用いられている。
【０００４】
図１は、光デバイス部品の溶接に用いる従来のレーザ溶接装置の概要を示した図である。図１のレーザ溶接装置１００では、筐体１０１内の上部ワークホルダ１０３と下部ワークホルダ１０５との間に、溶接を受ける上側の光デバイス部品ＷＡと下側の光デバイス部品ＷＢとが保持されている。また、上部ワークホルダ１０３の上部には、光デバイス部品ＷＡの位置調整を行うワーク位置調整機構１０７が配置されている。
【０００５】
上記光デバイス部品ＷＡと光デバイス部品ＷＢとの境界部が被溶接部ＷＣである。レーザ発振器１２０で生成された溶接用のレーザがレーザ出射ユニット１１０を介して、被溶接部ＷＣに照射されることで２つの光デバイス部品ＷＡ、ＷＢが溶接される。
【０００６】
しかしながら、レーザ溶接では熱変形の発生を回避できない。溶接しようとする部品同士を予め適切に調芯しても、レーザ溶接するとその周辺に変形が発生するからである。レーザ溶接では一度溶融した領域が再凝固するが、この再凝固の際に収縮力が生じることがその主な原因である。その結果、光デバイス部品ＷＡ、ＷＢ間の光軸ずれが発生し光の伝達効率が低下するという問題となる。
【０００７】
そこで従来において、上記問題を回避するため、一旦、レーザ溶接を行った後、ワークホルダ１０３、１０５から溶接後の光デバイス部品ＷＡ、ＷＢを取り外し、種々の方向から外力を加えて最も光伝達効率が上がる位置を見つけ出している。そして、外力を加えた向きとは逆側からレーザを照射してするという修正処理を施している。この修正処理は何度も繰り返され、最終的に最適な位置に部品同士を固定する。従来、行っていた上記修正処理について図を用いてより詳細に説明する。
【０００８】
図２は、２つの光デバイス部品を溶接する場合について示した図である。２つの光デバイス部品ＷＡ、ＷＢを溶接するときには、図２（Ａ）に示すように入力に対して最大の出力が得られるように、互いの位置が調整される。特に、光デバイス部品の場合は光の伝達効率が最大となり、出力側の光パワーが最大となる位置で２つの部品が溶接されるように位置決め（調芯）される。
【０００９】
ところが、前述したようにこれらの部品はレーザで溶接されるとその被溶接部ＷＣが熱変形する。例えば図２（Ｂ）は上下、左右の４つの溶接ポイントにより光デバイス部品ＷＡ、ＷＢを溶接する場合を示している。そして、図２（Ｂ）に示した番号順にレーザ溶接を実行したときの軸ズレ量、及び出力値（光パワー）の変化を示したのが図２（Ｃ）である。
【００１０】
しかし、調芯後に、番号１の溶接を実行すると、図２（Ｃ）に示すように軸ズレが発生する。以下、番号２、３、４の順で対称となるように溶接を実行しても軸ズレは解消してない。また、図２（Ｃ）の右側には光パワーの変化を示しているが、溶接前に最大（Ｍａｘ）であった光パワーが軸ズレで減衰してしまうことが確認される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
よって、従来においては、前述したような溶接後の光デバイス部品を溶接装置から取り外し、別の設備を用いて修正作業を行っている。この修正作業では、溶接後の光デバイス部品を指で押して光パワーが最大となる位置を探すという極めてローカルな手法が取られている。この作業は、ベテラン作業者の経験と感に頼る部分が大きい。実際の作業は、図３（Ａ）で示すように溶接後の光デバイス部品の一方（例えばＷＢ）を固定して、他方の光デバイス部品ＷＡを指で押して光パワーが最大になる位置を確認する。
【００１２】
そして、この位置を確認すると、図３（Ｂ）で示すように、確認した位置とは正反対の方向（１８０°ずれた方向）から修正のレーザを照射する処理を施す。
【００１３】
ところで、指で押して光パワーが増加する場合には、指が接触する側に収縮性の変形があり、この部分が力を受けて修正されると考えられる。また、部品をレーザ照射するとその部分が熱収縮することが一般に知られている。そこで、上記のように指で押して光パワーが増大する位置が確認されると、その反対側から修正用のレーザを照射する処理を施しているのである。
【００１４】
上述した指で押しての位置の確認、反対側からの修正用のレーザ照射の修正処理は溶接前に光デバイス部品を調芯して得られた最大パワーに近い出力が得られるまで繰り返される。この作業はベテラン作業者であっても数十分を要する作業となっている。
【００１５】
ここまでに説明した従来の一連の溶接及び修正作業をフローチャ−トにまとめたのが図４である。図４に示すように光デバイス部品の溶接が完了した後に、溶接後の光デバイス部品を外して設備を変更して修正を行う必要がある。すなわち、調芯してからの溶接工程と修正工程との２つの工程で使用設備を変更して行う必要がある。
【００１６】
そして、修正工程ではあらゆる方向から力を加えて最適な位置を見出す必要があり、ベテラン作業者の経験と感に頼ったものとなっている。よって、従来のレーザ溶接技術では、設備の増大と作業時間の長時間化を招来するばかりでなく、経験者でないと正確な溶接作業が行えず自動化が困難であるという問題を有していた。
【００１７】
したがって、本発明の目的は、設備を簡素化し、適正位置で部品同士を接続できるレーザ溶接装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は請求項１に記載の如く、溶接する部品各々を保持する部品保持手段と、
前記部品の被溶接部分にレーザを照射するレーザ照射手段と、
前記部品保持手段で保持された状態で前記部品に生じている応力を検出する応力検出手段と、
溶接前に前記部品が互いに適正位置に位置決めされたときにおける前記応力検出手段からの応力データである基準応力データと、前記レーザ照射手段により前記部品が溶接された後における前記応力検出手段からの応力データである溶接後応力データとを比較して、溶接後の前記部品に生じている応力状態が前記適正位置での応力状態となるように、前記レーザ照射手段を制御して修正用レーザを照射させる応力修正手段とを含む、ことを特徴とするレーザ溶接装置により達成される。
【００１９】
また、請求項２に記載の如く、請求項１に記載のレーザ溶接装置において、前記応力修正手段は、前記溶接後応力データを監視し、該溶接後応力データが前記基準応力データに一致するまで前記レーザ照射手段への制御を継続するように設定されている構成とすることが好ましい。
【００２０】
また、請求項３に記載の如く、請求項１又は２に記載のレーザ溶接装置において、前記応力検出手段は、前記部品保持手段に生じている力を２次元又は３次元の軸方向に分解して検出する軸力覚センサを用いることができる。
【００２１】
また、請求項４に記載の如く、請求項１から３のいずれかに記載のレーザ溶接装置において、前記部品は光デバイス部品であり、該光デバイス部品は通過する光の光伝達効率が最大となる位置を前記適正位置として溶接前に位置決めすることができる。
【００２２】
請求項１から４に記載の発明によれば、応力修正手段が応力検出手段からのデータを参照して、適正位置での応力状態となるように修正用レーザを溶接された部品に照射して修正するので、所望の位置で溶接された部品を確実に得ることができる。また、本発明によると部品の溶接及び変形の修正が一つの装置で実行できるので、作業の効率化と設備コストの低減を図ることができる。さらに、応力修正手段が溶接により生じた変形を修正するので、自動化を図ることができる。
【００２３】
また、上記目的は、請求項５に記載される如く、溶接する部品各々を適正位置に位置決めして保持し、そのときの部品の応力を検出して基準応力データとして記憶する基準応力記憶ステップと、
前記部品の被溶接部分にレーザを照射して溶接する溶接ステップと、
溶接後の部品の応力を検出した溶接後応力データと前記基準応力データとを比較し、該溶接後応力データが前記基準応力データと一致するまで修正用のレーザの照射を繰り返す応力修正ステップとを含む部品溶接方法によっても達成される。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、応力修正ステップを含むので適正位置で溶接された部品を確実に得ることができる。また、一連の工程で部品の溶接及び変形の修正が完了するので作業を効率化できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図５は第１実施例に係るレーザ溶接装置１の概要構成を示した図である。
【００２６】
レーザ溶接装置１は、筐体１１内に部品保持手段としての上部ワークホルダ１３及び下部ワークホルダ１５を備えている。これらと上部ワークホルダ１３及び下部ワークホルダ１５の間では、上側の光デバイス部品ＷＡと下側の光デバイス部品ＷＢの各々が、上部ワークホルダ１３、下部ワークホルダ１５により保持されている。図５では図示を省略しているが、上部ワークホルダ１３、下部ワークホルダ１５はチャック等の狭持部材により光デバイス部品ＷＡ、ＷＢを挟み、これらを一定姿勢で保持できるようになっている。
【００２７】
また、上部ワークホルダ１３の上部には、光デバイス部品ＷＢに対する光デバイス部品ＷＡの位置を調整するためのワーク位置調整機構１７が設けられている。このワーク位置調整機構１７により、光デバイス部品ＷＡの保持位置を移動し、回転させることで、光デバイス部品ＷＢに対する適正位置が設定できるようになっている。
【００２８】
また、レーザ発振器２０で生成されたレーザは、伝送用光ファイバ２１、レーザ出射ユニット２５を介して、光デバイス部品ＷＡと光デバイス部品ＷＢとの境界の被溶接部ＷＣに照射されるようになっている。ここまでの構成は前述した従来のレーザ溶接装置と同様である。
【００２９】
しかし、本レーザ溶接装置１は従来装置とは異なり、レーザ溶接を行った後に接続状態となった光デバイス部品ＷＡ、ＷＢを取り外すことなく、溶接により生じた変形を修正するための構成を備えている。以下でその構成を説明する。
【００３０】
まず、本レーザ溶接装置１は、下部ワークホルダ１５の下に応力検出手段としての６軸力覚センサ３０を備えている。この６軸力覚センサ３０は複数軸方向に力を分解して、三次元の各軸方向の応力と各軸周りのモーメントを検出する。より具体的に説明すると、６軸力覚センサ３０には光デバイス部品ＷＡと光デバイス部品ＷＢとが接続された高さ方向をＺ軸とし、これに垂直な面内にＸ軸とＹ軸が設定されている。よって、６軸力覚センサ３０は、３軸方向での応力及び各軸回りの捩じり応力まで含めて６つの応力を検出する。６軸力覚センサ３０は光デバイス部品ＷＡ及び光デバイス部品ＷＢに生じている変形に基づいた、反力を下部ワークホルダ１５を介してを検出している。この６軸力覚センサ３０の出力は、後述する装置制御ユニット４０に供給されるようになっている。
【００３１】
また、本レーザ溶接装置１は光デバイス部品ＷＡと光デバイス部品ＷＢとの適正位置（調芯位置）を確認するために、発光側のレーザ源４５及び受光側の光パワーメータ４６を備えている。本実施例では、図５に示すように、下側の光デバイス部品ＷＢの下端に接続したレーザ源４５から調芯用のレーザを供給し、上側の光デバイス部品ＷＡの上端に接続した光パワーメータ４６で受光するように構成している。光パワーメータ４６の光伝達効率が最大（光パワーが最大）のときに、光デバイス部品ＷＡと光デバイス部品ＷＢとの相対位置が最適である、すなわち調芯された状態であると判断している。この光パワーメータ４６の出力も、後述する装置制御ユニット４０に供給されるようになっている。
【００３２】
そして、本レーザ溶接装置１は、この装置で実行される一連の工程を制御する装置制御ユニット４０を備えている。装置制御ユニット４０は、上記６軸力覚センサ３０及び光パワーメータ４６からの出力を用いて、レーザ源４５及びレーザ発振器２０の駆動を制御しながら溶接及び修正の工程を実行する。そのために、装置制御ユニット４０は、６軸力覚センサ３０からの応力データを用いて、光デバイス部品ＷＡと光デバイス部品ＷＢとの応力状態を監視している。
【００３３】
なお、上記装置制御ユニット４０は応力データ記憶部４１を備えており、６軸力覚センサ３０からの応力データを収集できるようになっている。
【００３４】
上記装置制御ユニット４０は、レーザ溶接により生じた変形を修正する応力修正手段として機能を有している。この機能について説明する。ワーク位置調整機構１７により、光デバイス部品ＷＡ、ＷＢは互いに適正位置となるように調芯される。この調芯が完了したときに、６軸力覚センサ３０からの出力は基準応力データとして装置制御ユニット４０に供給される。
【００３５】
なお、この基準応力データは、光パワーメータ４６が最大の光パワーを計測したときに６軸力覚センサ３０で検出された応力データである。この基準応力データが、光デバイス部品ＷＡ、ＷＢの最適位置を規定する応力データとなる。この基準応力データは上記応力データ記憶部４１に記憶される。
【００３６】
同様に、前記レーザ射出ユニット２５からのレーザにより被溶接部ＷＣを溶接した後の６軸力覚センサ３０からの応力データも、溶接後応力データとして装置制御ユニット４０に供給される。
【００３７】
ここで、装置制御ユニット４０は基準応力データと溶接後応力データとを比較することで、レーザ溶接を実行したことにより変化した応力を確認する。そして、装置制御ユニット４０は、６軸力覚センサ３０からの溶接後応力データが基準となる基準応力データと一致するように、レーザ発振器２０を制御して修正用レーザを生成させて被溶接部ＷＣでの変形を修正する。
【００３８】
上記装置制御ユニット４０は、まず溶接後応力データを基準応力データと比較することにより溶接により生じた応力変化を確認して、被溶接部ＷＣで生じた変形の方向と力を特定する。これに基づいて、装置制御ユニット４０は、用いるレーザの強度や照射方向を規定し、６軸力覚センサ３０からの応力データを監視しながらレーザ発振器２０を制御して修正用レーザにより被溶接部ＷＣの変形修正を実行する。装置制御ユニット４０は、検出される応力データ（溶接後応力データ）をリアルタイムで監視しながら、この応力データが基準応力データに一致するまで修正処理を継続する。ただし、ここでのデータの一致とは、データの数値が完全に一致するという厳密なものである必要はなく、基準応力データに基づき適宜、定めた目標値に溶接後応力データが一致するものであればよい。
【００３９】
上記装置制御ユニット４０は、上記のような変形修正を実行するために、溶接後応力データが基準応力データと相違している場合に照射するべき修正用レーザの強度や照射方向等を特定するためのデータを記憶した修正データ記憶部４２を備えている。この修正用データ記憶４２には、実際の部品溶接或いはシミュレーションにより得た、照射するレーザの強度や照射方向等についてまとめた応力修正用データベースが格納されている。よって、上記のように装置制御ユニット４０はこの応力修正用データベースを参照することで、６軸力覚センサ３０で検出される応力データが基準応力データに近付くように、レーザ発振器２０を制御して修正用レーザを被溶接部ＷＣへ照射させることができる。
【００４０】
ところで、装置制御ユニット４０は実際に修正用レーザを照射して上記変形を修正するので、その際には新たな応力修正用データを得ることができる。よって、この実際に得た応力修正用データを用いて既存の応力修正用データベースを更新するように設定しておくことが望ましい。このように構成すれば、装置制御ユニット４０によりさらに好ましい修正用レーザの制御が可能となる。
【００４１】
なお、修正データ記憶部４２を設けず、応力データ記憶部４１内に上記応力修正用データベースを記憶するように構成してもよい。
【００４２】
図６は、図５のレーザ溶接装置１の主要部構成をより理解し易いように示した斜視図である。図６では６軸力覚センサ３０で検出する６つの応力、即ち、Ｘ軸方向とＸ軸回りのモーメントＸθ、Ｙ軸方向とＹ軸回りのモーメントＹθ、及びＺ軸方向とＺ軸回りのモーメントＺθを図示している。また、図６では下側の光デバイス部品ＷＢを保持する下部ワークホルダ１５のチャック１５ＣＨが確認できるように図示している。
【００４３】
なお、図６では装置制御ユニット４０をノート型パソコンで実現した状態を示しており、前述した応力データ記憶部４１及び修正データ記憶部４２はパソコン４０内のＲＡＭにより実現されている。操作者はパソコン４０上のディスプレイパネル上で光デバイス部品ＷＡ、ＷＢの応力状態を監視できるようになっている。
【００４４】
なお、図５及び図６では、例示的に２つのレーザ出射ユニットを示しているが、必要により対称的に４つ、６つのレーザ出射ユニットを配設すればよい。
【００４５】
さらに、図７は、図５に示したレーザ溶接装置１により実行される調芯、溶接及び修正の工程を示したフローチャ−トである。
【００４６】
図７で、上側の光デバイス部品ＷＡと下側の光デバイス部品ＷＢの各々は、上部ワークホルダ１３、下部ワークホルダ１５のそれぞれにより保持され（Ｓ１００）、調芯工程が実行される（Ｓ１０２）。この調芯工程では、光パワーメータ４６の光パワーが最大となるように光デバイス部品ＷＡと下側の光デバイス部品ＷＢとの位置が設定される（Ｓ１０４）。
【００４７】
上記調芯が完了したときに、装置制御ユニット４０は６軸力覚センサ３０からの応力データを基準応力データとして応力データ記憶部４１に記憶させる（Ｓ１０６、基準応力記憶ステップ）。
【００４８】
次ぎのステップ１０８で、装置制御ユニット４０は上記光デバイス部品ＷＡと光デバイス部品ＷＢとの境界にある被溶接部ＷＣに溶接用のレーザを照射させる（溶接ステップ）。
【００４９】
さらに、装置制御ユニット４０は溶接により変化した応力状態を確認するため、基準応力データと６軸力覚センサ３０からの応力データとを比較し、部品の応力状態が前記基準応力データの状態と一致するまでレーザ発振器２０を制御して修正用レーザを被溶接部ＷＣへの照射を繰り返す（Ｓ１１０，Ｓ１１２、応力修正ステップ）。装置制御ユニット４０は、リアルタイムで検出される応力データが基準応力データと一致したときに本フローチャ−トによる処理を終了する（Ｓ１１４）。
【００５０】
図８は、形状の異なる複数の光デバイス部品を溶接した組立て部品の構造例を示した図である。このような組立て部品も、前述した第１実施例のレーザ溶接装置１を用いて溶接できる。
【００５１】
図８に示した組立て部品は、発光素子を内蔵したモジュールケースＭＯＤと光ファイバＦＩＢとを、２つの光デバイス部品ＷＡ、ＷＡ（例えばレンズ）を介して組付けた構造である。
【００５２】
図６で示した下部ワークホルダ１５のチャック１５ＣＨの形状を変更するだけで溶接を実行できる。図８で示した部品のように形状が円筒形状でない場合には、各溶接ポイントの中心位置にＺ軸が一致するように設定しておくことが好ましい。図８の例した組立て部品は、溶接すべき箇所（被溶接部ＷＣ）が３箇所あるので、前述した調芯、溶接、修正の工程を３回繰り返せば製作できる。
【００５３】
図９は、第２実施例に係るレーザ溶接装置２の概要構成を示した図である。本レーザ溶接装置２の基本構成は、図５に示した第１実施例のレーザ溶接装置１と同様である。よって、同一部位には同符合を付すことで重複する説明は省略する。
【００５４】
本第２実施例のレーザ溶接装置２は、応力検出手段として２つの２軸力覚センサ３５、３６を備えている。２軸力覚センサ３５は下部ワークホルダ１５の下、２軸力覚センサ３６は下部ワークホルダ１３の上に配設されている。２軸力覚センサ３５、３６はＸ、Ｙ軸方向に力を分解して、二次元の各軸方向の応力を検出する。
【００５５】
本実施例の装置制御ユニット４０は、２つの２軸力覚センサ３５、３６からの応力データを合成することで、光デバイス部品ＷＡ及び光デバイス部品ＷＢに生じている変形を特定し、第１実施例の場合と同様に修正を行う。
【００５６】
なお、本実施例のように２つの軸力覚センサを用いる場合には、共に第１実施例で示した６軸力覚センサや二次元の各軸方向の応力と各軸周りのモーメントを検出する４軸力覚センサとすれば装置制御ユニット４０がさらに精度良く変形を修正するできる。また、一方の軸力覚センサをＺ軸方向での応力及びＺ軸廻りのモーメントを検出するセンサとし、他方をＸ軸及びＹ軸方向で応力を検出するセンサというように異なる方向の応力を検出するセンサを適宜、組み合わせてもよい。
【００５７】
以上のように、実施例のレーザ溶接装置を用いれば、光デバイス部品の溶接及び変形の修正が１つの装置で実行できるので、作業の効率化と設備コストの低減を図ることができる。さらに、装置制御ユニット４０が溶接により生じた変形を的確に修正するので、ベテラン作業者によらなくても光デバイス部品の溶接を的確に行うことができる。
【００５８】
上記実施例では、応力検出手段として軸力覚センサを用いたが、溶接された応力状態を検出できるものであれば他のセンサ例えば歪みセンサ等を用いてもよい。
【００５９】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳述したところから明らかなように、請求項１から４に記載の発明によれば、応力修正手段が応力検出手段からのデータを参照して、適正位置での応力状態となるように修正用レーザを溶接された部品に照射して修正するので、所望の位置で溶接された部品を確実に得ることができる。
【００６１】
また、応力検出手段として例えば６軸力覚センサを使用することにより変形方向を自動で認識することができるようになるので、従来のように外力を加えて修正方向を検出するという煩わしい作業が不要となる。
【００６２】
また、本発明によると部品の溶接及び変形の修正が一つの装置で実行できるので、作業の効率化と設備コストの低減を図ることができる。さらに、応力修正手段が溶接により生じた変形を修正するので、自動化を図ることが可能である。
【００６３】
また、請求項５に記載の発明によれば、応力修正ステップを含むので適正位置で溶接された部品を確実に得ることができる。また、一連の工程で部品の溶接及び変形の修正が完了するので作業を効率化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光デバイス部品の溶接に用いる従来のレーザ溶接装置の概要を示した図である。
【図２】２つの光デバイス部品を溶接する場合について示した図である。
【図３】溶接後の光デバイス部品の修正作業を説明するために示した図である。
【図４】従来の一連の溶接及び修正作業をまとめたフローチャ−トである。
【図５】第１実施例に係るレーザ溶接装置の概要構成を示した図である。
【図６】図５のレーザ溶接装置の主要部構成を示した斜視図である。
【図７】図５に示したレーザ溶接装置により実行される調芯、溶接及び修正の工程を示したフローチャ−トである。
【図８】形状の異なる複数の光デバイス部品を溶接した組立て部品の構造例を示した図である。
【図９】第２実施例に係るレーザ溶接装置の概要構成を示した図である。
【符号の説明】
１ レーザ溶接装置
１３ 上部ワークホルダ（部品保持手段）
１５ 下部ワークホルダ（部品保持手段）
２０ レーザ発振器（レーザ照射手段）
２５ レーザ出射ユニット（レーザ照射手段）
３０ ６軸力覚センサ（応力検出手段）
４０ 装置制御ユニット（応力修正手段）
ＷＡ、ＷＢ 光デバイス部品（部品）
ＷＣ 被溶接部分
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザを用いて部品を溶接するレーザ溶接装置に関する。特に、光デバイス部品等のように、部品同士の相対位置を高精度に合わせること（調芯）が必要となる部品の溶接に適したレーザ溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、光デバイス部品を扱う分野では、データ通信の容量増加、高速化に向けての需要が拡大している。光通信用のデバイス製造においては、光源となる発光素子（例えばレーザダイオード）等とこれに接続される他の部品（例えばフォトダイオード）とを正確に位置決めすることが重要である。すなわち、発光素子から放射された光が接続された部品の光路中心に精度良く位置決めされた状態（調芯された状態）で溶接されることが通信品質の安定化のためには必要である。
【０００３】
上記のように複数の光デバイス部品を組み付けするときには、一般にレーザ溶接装置が用いられている。
【０００４】
図１は、光デバイス部品の溶接に用いる従来のレーザ溶接装置の概要を示した図である。図１のレーザ溶接装置１００では、筐体１０１内の上部ワークホルダ１０３と下部ワークホルダ１０５との間に、溶接を受ける上側の光デバイス部品ＷＡと下側の光デバイス部品ＷＢとが保持されている。また、上部ワークホルダ１０３の上部には、光デバイス部品ＷＡの位置調整を行うワーク位置調整機構１０７が配置されている。
【０００５】
上記光デバイス部品ＷＡと光デバイス部品ＷＢとの境界部が被溶接部ＷＣである。レーザ発振器１２０で生成された溶接用のレーザがレーザ出射ユニット１１０を介して、被溶接部ＷＣに照射されることで２つの光デバイス部品ＷＡ、ＷＢが溶接される。
【０００６】
しかしながら、レーザ溶接では熱変形の発生を回避できない。溶接しようとする部品同士を予め適切に調芯しても、レーザ溶接するとその周辺に変形が発生するからである。レーザ溶接では一度溶融した領域が再凝固するが、この再凝固の際に収縮力が生じることがその主な原因である。その結果、光デバイス部品ＷＡ、ＷＢ間の光軸ずれが発生し光の伝達効率が低下するという問題となる。
【０００７】
そこで従来において、上記問題を回避するため、一旦、レーザ溶接を行った後、ワークホルダ１０３、１０５から溶接後の光デバイス部品ＷＡ、ＷＢを取り外し、種々の方向から外力を加えて最も光伝達効率が上がる位置を見つけ出している。そして、外力を加えた向きとは逆側からレーザを照射してするという修正処理を施している。この修正処理は何度も繰り返され、最終的に最適な位置に部品同士を固定する。従来、行っていた上記修正処理について図を用いてより詳細に説明する。
【０００８】
図２は、２つの光デバイス部品を溶接する場合について示した図である。２つの光デバイス部品ＷＡ、ＷＢを溶接するときには、図２（Ａ）に示すように入力に対して最大の出力が得られるように、互いの位置が調整される。特に、光デバイス部品の場合は光の伝達効率が最大となり、出力側の光パワーが最大となる位置で２つの部品が溶接されるように位置決め（調芯）される。
【０００９】
ところが、前述したようにこれらの部品はレーザで溶接されるとその被溶接部ＷＣが熱変形する。例えば図２（Ｂ）は上下、左右の４つの溶接ポイントにより光デバイス部品ＷＡ、ＷＢを溶接する場合を示している。そして、図２（Ｂ）に示した番号順にレーザ溶接を実行したときの軸ズレ量、及び出力値（光パワー）の変化を示したのが図２（Ｃ）である。
【００１０】
しかし、調芯後に、番号１の溶接を実行すると、図２（Ｃ）に示すように軸ズレが発生する。以下、番号２、３、４の順で対称となるように溶接を実行しても軸ズレは解消してない。また、図２（Ｃ）の右側には光パワーの変化を示しているが、溶接前に最大（Ｍａｘ）であった光パワーが軸ズレで減衰してしまうことが確認される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
よって、従来においては、前述したような溶接後の光デバイス部品を溶接装置から取り外し、別の設備を用いて修正作業を行っている。この修正作業では、溶接後の光デバイス部品を指で押して光パワーが最大となる位置を探すという極めてローカルな手法が取られている。この作業は、ベテラン作業者の経験と感に頼る部分が大きい。実際の作業は、図３（Ａ）で示すように溶接後の光デバイス部品の一方（例えばＷＢ）を固定して、他方の光デバイス部品ＷＡを指で押して光パワーが最大になる位置を確認する。
【００１２】
そして、この位置を確認すると、図３（Ｂ）で示すように、確認した位置とは正反対の方向（１８０°ずれた方向）から修正のレーザを照射する処理を施す。
【００１３】
ところで、指で押して光パワーが増加する場合には、指が接触する側に収縮性の変形があり、この部分が力を受けて修正されると考えられる。また、部品をレーザ照射するとその部分が熱収縮することが一般に知られている。そこで、上記のように指で押して光パワーが増大する位置が確認されると、その反対側から修正用のレーザを照射する処理を施しているのである。
【００１４】
上述した指で押しての位置の確認、反対側からの修正用のレーザ照射の修正処理は溶接前に光デバイス部品を調芯して得られた最大パワーに近い出力が得られるまで繰り返される。この作業はベテラン作業者であっても数十分を要する作業となっている。
【００１５】
ここまでに説明した従来の一連の溶接及び修正作業をフローチャ−トにまとめたのが図４である。図４に示すように光デバイス部品の溶接が完了した後に、溶接後の光デバイス部品を外して設備を変更して修正を行う必要がある。すなわち、調芯してからの溶接工程と修正工程との２つの工程で使用設備を変更して行う必要がある。
【００１６】
そして、修正工程ではあらゆる方向から力を加えて最適な位置を見出す必要があり、ベテラン作業者の経験と感に頼ったものとなっている。よって、従来のレーザ溶接技術では、設備の増大と作業時間の長時間化を招来するばかりでなく、経験者でないと正確な溶接作業が行えず自動化が困難であるという問題を有していた。
【００１７】
したがって、本発明の目的は、設備を簡素化し、適正位置で部品同士を接続できるレーザ溶接装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は請求項１に記載の如く、溶接する部品各々を保持する部品保持手段と、
前記部品の被溶接部分にレーザを照射するレーザ照射手段と、
前記部品保持手段で保持された状態で前記部品に生じている応力を検出する応力検出手段と、
溶接前に前記部品が互いに適正位置に位置決めされたときにおける前記応力検出手段からの応力データである基準応力データと、前記レーザ照射手段により前記部品が溶接された後における前記応力検出手段からの応力データである溶接後応力データとを比較して、溶接後の前記部品に生じている応力状態が前記適正位置での応力状態となるように、前記レーザ照射手段を制御して修正用レーザを照射させる応力修正手段とを含む、ことを特徴とするレーザ溶接装置により達成される。
【００１９】
また、請求項２に記載の如く、請求項１に記載のレーザ溶接装置において、前記応力修正手段は、前記溶接後応力データを監視し、該溶接後応力データが前記基準応力データに一致するまで前記レーザ照射手段への制御を継続するように設定されている構成とすることが好ましい。
【００２０】
また、請求項３に記載の如く、請求項１又は２に記載のレーザ溶接装置において、前記応力検出手段は、前記部品保持手段に生じている力を２次元又は３次元の軸方向に分解して検出する軸力覚センサを用いることができる。
【００２１】
また、請求項４に記載の如く、請求項１から３のいずれかに記載のレーザ溶接装置において、前記部品は光デバイス部品であり、該光デバイス部品は通過する光の光伝達効率が最大となる位置を前記適正位置として溶接前に位置決めすることができる。
【００２２】
請求項１から４に記載の発明によれば、応力修正手段が応力検出手段からのデータを参照して、適正位置での応力状態となるように修正用レーザを溶接された部品に照射して修正するので、所望の位置で溶接された部品を確実に得ることができる。また、本発明によると部品の溶接及び変形の修正が一つの装置で実行できるので、作業の効率化と設備コストの低減を図ることができる。さらに、応力修正手段が溶接により生じた変形を修正するので、自動化を図ることができる。
【００２３】
また、上記目的は、請求項５に記載される如く、溶接する部品各々を適正位置に位置決めして保持し、そのときの部品の応力を検出して基準応力データとして記憶する基準応力記憶ステップと、
前記部品の被溶接部分にレーザを照射して溶接する溶接ステップと、
溶接後の部品の応力を検出した溶接後応力データと前記基準応力データとを比較し、該溶接後応力データが前記基準応力データと一致するまで修正用のレーザの照射を繰り返す応力修正ステップとを含む部品溶接方法によっても達成される。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、応力修正ステップを含むので適正位置で溶接された部品を確実に得ることができる。また、一連の工程で部品の溶接及び変形の修正が完了するので作業を効率化できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図５は第１実施例に係るレーザ溶接装置１の概要構成を示した図である。
【００２６】
レーザ溶接装置１は、筐体１１内に部品保持手段としての上部ワークホルダ１３及び下部ワークホルダ１５を備えている。これらと上部ワークホルダ１３及び下部ワークホルダ１５の間では、上側の光デバイス部品ＷＡと下側の光デバイス部品ＷＢの各々が、上部ワークホルダ１３、下部ワークホルダ１５により保持されている。図５では図示を省略しているが、上部ワークホルダ１３、下部ワークホルダ１５はチャック等の狭持部材により光デバイス部品ＷＡ、ＷＢを挟み、これらを一定姿勢で保持できるようになっている。
【００２７】
また、上部ワークホルダ１３の上部には、光デバイス部品ＷＢに対する光デバイス部品ＷＡの位置を調整するためのワーク位置調整機構１７が設けられている。このワーク位置調整機構１７により、光デバイス部品ＷＡの保持位置を移動し、回転させることで、光デバイス部品ＷＢに対する適正位置が設定できるようになっている。
【００２８】
また、レーザ発振器２０で生成されたレーザは、伝送用光ファイバ２１、レーザ出射ユニット２５を介して、光デバイス部品ＷＡと光デバイス部品ＷＢとの境界の被溶接部ＷＣに照射されるようになっている。ここまでの構成は前述した従来のレーザ溶接装置と同様である。
【００２９】
しかし、本レーザ溶接装置１は従来装置とは異なり、レーザ溶接を行った後に接続状態となった光デバイス部品ＷＡ、ＷＢを取り外すことなく、溶接により生じた変形を修正するための構成を備えている。以下でその構成を説明する。
【００３０】
まず、本レーザ溶接装置１は、下部ワークホルダ１５の下に応力検出手段としての６軸力覚センサ３０を備えている。この６軸力覚センサ３０は複数軸方向に力を分解して、三次元の各軸方向の応力と各軸周りのモーメントを検出する。より具体的に説明すると、６軸力覚センサ３０には光デバイス部品ＷＡと光デバイス部品ＷＢとが接続された高さ方向をＺ軸とし、これに垂直な面内にＸ軸とＹ軸が設定されている。よって、６軸力覚センサ３０は、３軸方向での応力及び各軸回りの捩じり応力まで含めて６つの応力を検出する。６軸力覚センサ３０は光デバイス部品ＷＡ及び光デバイス部品ＷＢに生じている変形に基づいた、反力を下部ワークホルダ１５を介してを検出している。この６軸力覚センサ３０の出力は、後述する装置制御ユニット４０に供給されるようになっている。
【００３１】
また、本レーザ溶接装置１は光デバイス部品ＷＡと光デバイス部品ＷＢとの適正位置（調芯位置）を確認するために、発光側のレーザ源４５及び受光側の光パワーメータ４６を備えている。本実施例では、図５に示すように、下側の光デバイス部品ＷＢの下端に接続したレーザ源４５から調芯用のレーザを供給し、上側の光デバイス部品ＷＡの上端に接続した光パワーメータ４６で受光するように構成している。光パワーメータ４６の光伝達効率が最大（光パワーが最大）のときに、光デバイス部品ＷＡと光デバイス部品ＷＢとの相対位置が最適である、すなわち調芯された状態であると判断している。この光パワーメータ４６の出力も、後述する装置制御ユニット４０に供給されるようになっている。
【００３２】
そして、本レーザ溶接装置１は、この装置で実行される一連の工程を制御する装置制御ユニット４０を備えている。装置制御ユニット４０は、上記６軸力覚センサ３０及び光パワーメータ４６からの出力を用いて、レーザ源４５及びレーザ発振器２０の駆動を制御しながら溶接及び修正の工程を実行する。そのために、装置制御ユニット４０は、６軸力覚センサ３０からの応力データを用いて、光デバイス部品ＷＡと光デバイス部品ＷＢとの応力状態を監視している。
【００３３】
なお、上記装置制御ユニット４０は応力データ記憶部４１を備えており、６軸力覚センサ３０からの応力データを収集できるようになっている。
【００３４】
上記装置制御ユニット４０は、レーザ溶接により生じた変形を修正する応力修正手段として機能を有している。この機能について説明する。ワーク位置調整機構１７により、光デバイス部品ＷＡ、ＷＢは互いに適正位置となるように調芯される。この調芯が完了したときに、６軸力覚センサ３０からの出力は基準応力データとして装置制御ユニット４０に供給される。
【００３５】
なお、この基準応力データは、光パワーメータ４６が最大の光パワーを計測したときに６軸力覚センサ３０で検出された応力データである。この基準応力データが、光デバイス部品ＷＡ、ＷＢの最適位置を規定する応力データとなる。この基準応力データは上記応力データ記憶部４１に記憶される。
【００３６】
同様に、前記レーザ射出ユニット２５からのレーザにより被溶接部ＷＣを溶接した後の６軸力覚センサ３０からの応力データも、溶接後応力データとして装置制御ユニット４０に供給される。
【００３７】
ここで、装置制御ユニット４０は基準応力データと溶接後応力データとを比較することで、レーザ溶接を実行したことにより変化した応力を確認する。そして、装置制御ユニット４０は、６軸力覚センサ３０からの溶接後応力データが基準となる基準応力データと一致するように、レーザ発振器２０を制御して修正用レーザを生成させて被溶接部ＷＣでの変形を修正する。
【００３８】
上記装置制御ユニット４０は、まず溶接後応力データを基準応力データと比較することにより溶接により生じた応力変化を確認して、被溶接部ＷＣで生じた変形の方向と力を特定する。これに基づいて、装置制御ユニット４０は、用いるレーザの強度や照射方向を規定し、６軸力覚センサ３０からの応力データを監視しながらレーザ発振器２０を制御して修正用レーザにより被溶接部ＷＣの変形修正を実行する。装置制御ユニット４０は、検出される応力データ（溶接後応力データ）をリアルタイムで監視しながら、この応力データが基準応力データに一致するまで修正処理を継続する。ただし、ここでのデータの一致とは、データの数値が完全に一致するという厳密なものである必要はなく、基準応力データに基づき適宜、定めた目標値に溶接後応力データが一致するものであればよい。
【００３９】
上記装置制御ユニット４０は、上記のような変形修正を実行するために、溶接後応力データが基準応力データと相違している場合に照射するべき修正用レーザの強度や照射方向等を特定するためのデータを記憶した修正データ記憶部４２を備えている。この修正用データ記憶４２には、実際の部品溶接或いはシミュレーションにより得た、照射するレーザの強度や照射方向等についてまとめた応力修正用データベースが格納されている。よって、上記のように装置制御ユニット４０はこの応力修正用データベースを参照することで、６軸力覚センサ３０で検出される応力データが基準応力データに近付くように、レーザ発振器２０を制御して修正用レーザを被溶接部ＷＣへ照射させることができる。
【００４０】
ところで、装置制御ユニット４０は実際に修正用レーザを照射して上記変形を修正するので、その際には新たな応力修正用データを得ることができる。よって、この実際に得た応力修正用データを用いて既存の応力修正用データベースを更新するように設定しておくことが望ましい。このように構成すれば、装置制御ユニット４０によりさらに好ましい修正用レーザの制御が可能となる。
【００４１】
なお、修正データ記憶部４２を設けず、応力データ記憶部４１内に上記応力修正用データベースを記憶するように構成してもよい。
【００４２】
図６は、図５のレーザ溶接装置１の主要部構成をより理解し易いように示した斜視図である。図６では６軸力覚センサ３０で検出する６つの応力、即ち、Ｘ軸方向とＸ軸回りのモーメントＸθ、Ｙ軸方向とＹ軸回りのモーメントＹθ、及びＺ軸方向とＺ軸回りのモーメントＺθを図示している。また、図６では下側の光デバイス部品ＷＢを保持する下部ワークホルダ１５のチャック１５ＣＨが確認できるように図示している。
【００４３】
なお、図６では装置制御ユニット４０をノート型パソコンで実現した状態を示しており、前述した応力データ記憶部４１及び修正データ記憶部４２はパソコン４０内のＲＡＭにより実現されている。操作者はパソコン４０上のディスプレイパネル上で光デバイス部品ＷＡ、ＷＢの応力状態を監視できるようになっている。
【００４４】
なお、図５及び図６では、例示的に２つのレーザ出射ユニットを示しているが、必要により対称的に４つ、６つのレーザ出射ユニットを配設すればよい。
【００４５】
さらに、図７は、図５に示したレーザ溶接装置１により実行される調芯、溶接及び修正の工程を示したフローチャ−トである。
【００４６】
図７で、上側の光デバイス部品ＷＡと下側の光デバイス部品ＷＢの各々は、上部ワークホルダ１３、下部ワークホルダ１５のそれぞれにより保持され（Ｓ１００）、調芯工程が実行される（Ｓ１０２）。この調芯工程では、光パワーメータ４６の光パワーが最大となるように光デバイス部品ＷＡと下側の光デバイス部品ＷＢとの位置が設定される（Ｓ１０４）。
【００４７】
上記調芯が完了したときに、装置制御ユニット４０は６軸力覚センサ３０からの応力データを基準応力データとして応力データ記憶部４１に記憶させる（Ｓ１０６、基準応力記憶ステップ）。
【００４８】
次ぎのステップ１０８で、装置制御ユニット４０は上記光デバイス部品ＷＡと光デバイス部品ＷＢとの境界にある被溶接部ＷＣに溶接用のレーザを照射させる（溶接ステップ）。
【００４９】
さらに、装置制御ユニット４０は溶接により変化した応力状態を確認するため、基準応力データと６軸力覚センサ３０からの応力データとを比較し、部品の応力状態が前記基準応力データの状態と一致するまでレーザ発振器２０を制御して修正用レーザを被溶接部ＷＣへの照射を繰り返す（Ｓ１１０，Ｓ１１２、応力修正ステップ）。装置制御ユニット４０は、リアルタイムで検出される応力データが基準応力データと一致したときに本フローチャ−トによる処理を終了する（Ｓ１１４）。
【００５０】
図８は、形状の異なる複数の光デバイス部品を溶接した組立て部品の構造例を示した図である。このような組立て部品も、前述した第１実施例のレーザ溶接装置１を用いて溶接できる。
【００５１】
図８に示した組立て部品は、発光素子を内蔵したモジュールケースＭＯＤと光ファイバＦＩＢとを、２つの光デバイス部品ＷＡ、ＷＡ（例えばレンズ）を介して組付けた構造である。
【００５２】
図６で示した下部ワークホルダ１５のチャック１５ＣＨの形状を変更するだけで溶接を実行できる。図８で示した部品のように形状が円筒形状でない場合には、各溶接ポイントの中心位置にＺ軸が一致するように設定しておくことが好ましい。図８の例した組立て部品は、溶接すべき箇所（被溶接部ＷＣ）が３箇所あるので、前述した調芯、溶接、修正の工程を３回繰り返せば製作できる。
【００５３】
図９は、第２実施例に係るレーザ溶接装置２の概要構成を示した図である。本レーザ溶接装置２の基本構成は、図５に示した第１実施例のレーザ溶接装置１と同様である。よって、同一部位には同符合を付すことで重複する説明は省略する。
【００５４】
本第２実施例のレーザ溶接装置２は、応力検出手段として２つの２軸力覚センサ３５、３６を備えている。２軸力覚センサ３５は下部ワークホルダ１５の下、２軸力覚センサ３６は下部ワークホルダ１３の上に配設されている。２軸力覚センサ３５、３６はＸ、Ｙ軸方向に力を分解して、二次元の各軸方向の応力を検出する。
【００５５】
本実施例の装置制御ユニット４０は、２つの２軸力覚センサ３５、３６からの応力データを合成することで、光デバイス部品ＷＡ及び光デバイス部品ＷＢに生じている変形を特定し、第１実施例の場合と同様に修正を行う。
【００５６】
なお、本実施例のように２つの軸力覚センサを用いる場合には、共に第１実施例で示した６軸力覚センサや二次元の各軸方向の応力と各軸周りのモーメントを検出する４軸力覚センサとすれば装置制御ユニット４０がさらに精度良く変形を修正するできる。また、一方の軸力覚センサをＺ軸方向での応力及びＺ軸廻りのモーメントを検出するセンサとし、他方をＸ軸及びＹ軸方向で応力を検出するセンサというように異なる方向の応力を検出するセンサを適宜、組み合わせてもよい。
【００５７】
以上のように、実施例のレーザ溶接装置を用いれば、光デバイス部品の溶接及び変形の修正が１つの装置で実行できるので、作業の効率化と設備コストの低減を図ることができる。さらに、装置制御ユニット４０が溶接により生じた変形を的確に修正するので、ベテラン作業者によらなくても光デバイス部品の溶接を的確に行うことができる。
【００５８】
上記実施例では、応力検出手段として軸力覚センサを用いたが、溶接された応力状態を検出できるものであれば他のセンサ例えば歪みセンサ等を用いてもよい。
【００５９】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳述したところから明らかなように、請求項１から４に記載の発明によれば、応力修正手段が応力検出手段からのデータを参照して、適正位置での応力状態となるように修正用レーザを溶接された部品に照射して修正するので、所望の位置で溶接された部品を確実に得ることができる。
【００６１】
また、応力検出手段として例えば６軸力覚センサを使用することにより変形方向を自動で認識することができるようになるので、従来のように外力を加えて修正方向を検出するという煩わしい作業が不要となる。
【００６２】
また、本発明によると部品の溶接及び変形の修正が一つの装置で実行できるので、作業の効率化と設備コストの低減を図ることができる。さらに、応力修正手段が溶接により生じた変形を修正するので、自動化を図ることが可能である。
【００６３】
また、請求項５に記載の発明によれば、応力修正ステップを含むので適正位置で溶接された部品を確実に得ることができる。また、一連の工程で部品の溶接及び変形の修正が完了するので作業を効率化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光デバイス部品の溶接に用いる従来のレーザ溶接装置の概要を示した図である。
【図２】２つの光デバイス部品を溶接する場合について示した図である。
【図３】溶接後の光デバイス部品の修正作業を説明するために示した図である。
【図４】従来の一連の溶接及び修正作業をまとめたフローチャ−トである。
【図５】第１実施例に係るレーザ溶接装置の概要構成を示した図である。
【図６】図５のレーザ溶接装置の主要部構成を示した斜視図である。
【図７】図５に示したレーザ溶接装置により実行される調芯、溶接及び修正の工程を示したフローチャ−トである。
【図８】形状の異なる複数の光デバイス部品を溶接した組立て部品の構造例を示した図である。
【図９】第２実施例に係るレーザ溶接装置の概要構成を示した図である。
【符号の説明】
１ レーザ溶接装置
１３ 上部ワークホルダ（部品保持手段）
１５ 下部ワークホルダ（部品保持手段）
２０ レーザ発振器（レーザ照射手段）
２５ レーザ出射ユニット（レーザ照射手段）
３０ ６軸力覚センサ（応力検出手段）
４０ 装置制御ユニット（応力修正手段）
ＷＡ、ＷＢ 光デバイス部品（部品）
ＷＣ 被溶接部分
Claims (5)
- 溶接する部品各々を保持する部品保持手段と、
前記部品の被溶接部分にレーザを照射するレーザ照射手段と、
前記部品保持手段で保持された状態で前記部品に生じている応力を検出する応力検出手段と、
溶接前に前記部品が互いに適正位置に位置決めされたときにおける前記応力検出手段からの応力データである基準応力データと、前記レーザ照射手段により前記部品が溶接された後における前記応力検出手段からの応力データである溶接後応力データとを比較して、溶接後の前記部品に生じている応力状態が前記適正位置での応力状態となるように、前記レーザ照射手段を制御して修正用レーザを照射させる応力修正手段とを含む、ことを特徴とするレーザ溶接装置。 - 請求項１に記載のレーザ溶接装置において、
前記応力修正手段は、前記溶接後応力データを監視し、該溶接後応力データが前記基準応力データに一致するまで前記レーザ照射手段への制御を継続するように設定されている、ことを特徴とするレーザ溶接装置。 - 請求項１又は２に記載のレーザ溶接装置において、
前記応力検出手段は、前記部品保持手段に生じている力を２次元又は３次元の軸方向に分解して検出する軸力覚センサである、ことを特徴とするレーザ溶接装置。 - 請求項１から３のいずれかに記載のレーザ溶接装置において、
前記部品は光デバイス部品であり、該光デバイス部品は通過する光の光伝達効率が最大となる位置を前記適正位置として溶接前に位置決めされている、ことを特徴とするレーザ溶接装置。 - 溶接する部品各々を適正位置に位置決めして保持し、そのときの部品の応力を検出して基準応力データとして記憶する基準応力記憶ステップと、
前記部品の被溶接部分にレーザを照射して溶接する溶接ステップと、
溶接後の部品の応力を検出した溶接後応力データと前記基準応力データとを比較し、該溶接後応力データが前記基準応力データと一致するまで修正用のレーザの照射を繰り返す応力修正ステップとを含む、ことを特徴とする部品溶接方法。
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