JPH02133187A - レーザ光分配方法 - Google Patents
レーザ光分配方法Info
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- JPH02133187A JPH02133187A JP63283276A JP28327688A JPH02133187A JP H02133187 A JPH02133187 A JP H02133187A JP 63283276 A JP63283276 A JP 63283276A JP 28327688 A JP28327688 A JP 28327688A JP H02133187 A JPH02133187 A JP H02133187A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
- B23K26/0673—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into independently operating sub-beams, e.g. beam multiplexing to provide laser beams for several stations
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はレーザ光を用い溶接、切断、穴あけトリミン
グ等の分野で利用されているレーザ溶接機に係り、特に
複数作業エリアへ時分割でレーザ光を分配する分配方法
の改良に関するものである先ず、この発明が使用される
システム構成とその適用例を図により詳述する。第6図
は対象とするレーザ分岐方法の使用内容を説明するため
の図である。
グ等の分野で利用されているレーザ溶接機に係り、特に
複数作業エリアへ時分割でレーザ光を分配する分配方法
の改良に関するものである先ず、この発明が使用される
システム構成とその適用例を図により詳述する。第6図
は対象とするレーザ分岐方法の使用内容を説明するため
の図である。
図において、(1)は各エリアへ供給するレーザ光を作
り出すレーザ発振器、(2)はレーザ発振器(1)から
のレーザ光を各エリアへ分配する為の分岐ユニット、(
3)は第1のエリアヘレーザ光を導く光ファイバ、(4
)は光ファイバ(3)で送られたレーザ光をワークの表
面上に微小スポットで集光させる為の対物レンズ、(5
)は第1のエリアで加工する第1のワーク、(6)は第
2のエリアヘレーザ光を導く光ファイバ、 (7)は第
2のエリア用の対物レンズ、 (8)は第2のエリアで
加工する第2のワークである。
り出すレーザ発振器、(2)はレーザ発振器(1)から
のレーザ光を各エリアへ分配する為の分岐ユニット、(
3)は第1のエリアヘレーザ光を導く光ファイバ、(4
)は光ファイバ(3)で送られたレーザ光をワークの表
面上に微小スポットで集光させる為の対物レンズ、(5
)は第1のエリアで加工する第1のワーク、(6)は第
2のエリアヘレーザ光を導く光ファイバ、 (7)は第
2のエリア用の対物レンズ、 (8)は第2のエリアで
加工する第2のワークである。
2個所の第1のエリアと第2のエリアで異なる第1のワ
ーク(5)と第2のワーク(8)をレーザ光で加工する
場合に9時間的に切り換えて必要に応じテ任意のエリア
ヘレーザ光を供給する必要があり・同一作業に対して複
数本の均等分配されたレーザ光を同時に供給する必要が
ある。なお、ここでは同時3分岐で説明する。レーザ発
振器(1)からのレーザ光は分岐ユニット(2)により
第1のエリアと第2のエリアへ時間的に切換え1例えば
、第1のエリアに対しては光ファイバ(3a)、 (3
b)、 Uc)ヘレーザ発振器(1)からのレーザ光を
3分割して供給し、各々の光ファイバーからのレーザ光
は対物レンズ(4a)、 (4b)、 (4c)でビー
ムを集光してワーク(5)を加工する。第2のエリアへ
のレーザ光も分岐ユニット(2)で時間的に切り換えら
れた後は第1のエリアと同様であり、2ケ所のエリアで
レーザ発振器(1)を共用して使え゛ることになる。
ーク(5)と第2のワーク(8)をレーザ光で加工する
場合に9時間的に切り換えて必要に応じテ任意のエリア
ヘレーザ光を供給する必要があり・同一作業に対して複
数本の均等分配されたレーザ光を同時に供給する必要が
ある。なお、ここでは同時3分岐で説明する。レーザ発
振器(1)からのレーザ光は分岐ユニット(2)により
第1のエリアと第2のエリアへ時間的に切換え1例えば
、第1のエリアに対しては光ファイバ(3a)、 (3
b)、 Uc)ヘレーザ発振器(1)からのレーザ光を
3分割して供給し、各々の光ファイバーからのレーザ光
は対物レンズ(4a)、 (4b)、 (4c)でビー
ムを集光してワーク(5)を加工する。第2のエリアへ
のレーザ光も分岐ユニット(2)で時間的に切り換えら
れた後は第1のエリアと同様であり、2ケ所のエリアで
レーザ発振器(1)を共用して使え゛ることになる。
第7図は従来のレーザ分岐方法を示す図であり(9)は
所定のエリアを選択する可動ミラー、 (10)は第1
のエリア用のハーフミラ−、(11)は第1のエリア用
の全反射形ミラー、 (12)は第2のエリア用のハー
フミラ−、(13)は第2のエリア用の全反射形ミラー
である。次に分岐方法について説明する第6図のレーザ
発振器(1)からのレーザ光を分岐ユニット(2)内の
可動ミラー(9a)か可動ミラー(9b)で受けてレー
ザ光を供給するエリアを選択する。 第1のエリアを選
択する場合は可動ミラー(9a)を動作させてレーザ光
を反射させて、ハーフミラ−(10a)、 (10b)
と全反射形ミラー(11)から成る分配モジュールによ
りレーザ光を3分割にして外部へ供給する。又、第2の
エリアヘレーザ光を供給する場合は可動ミラー(9a)
を動作させないで退避しておき、可動ミラー(9b)で
レーザ光を受けて90’角度を変えて反射させハーフミ
ラ−(12a)。
所定のエリアを選択する可動ミラー、 (10)は第1
のエリア用のハーフミラ−、(11)は第1のエリア用
の全反射形ミラー、 (12)は第2のエリア用のハー
フミラ−、(13)は第2のエリア用の全反射形ミラー
である。次に分岐方法について説明する第6図のレーザ
発振器(1)からのレーザ光を分岐ユニット(2)内の
可動ミラー(9a)か可動ミラー(9b)で受けてレー
ザ光を供給するエリアを選択する。 第1のエリアを選
択する場合は可動ミラー(9a)を動作させてレーザ光
を反射させて、ハーフミラ−(10a)、 (10b)
と全反射形ミラー(11)から成る分配モジュールによ
りレーザ光を3分割にして外部へ供給する。又、第2の
エリアヘレーザ光を供給する場合は可動ミラー(9a)
を動作させないで退避しておき、可動ミラー(9b)で
レーザ光を受けて90’角度を変えて反射させハーフミ
ラ−(12a)。
(12b)と全反射形ミラー(13)により横方間に3
分割する。
分割する。
従来のレーザ光分岐方法は以上のようにレーザ光を3分
割する為の分配モジュールの光軸がレーザ発振器からの
レーザ光の光軸と同一方向に配置されているために、最
右端の反射ミラーまでのレーザ光の光路長が長くなりビ
ームが拡がって来る為光ファイバーへのレーザ光の供給
が困難になり分配可能なファイバー本数を増やせないと
いう課題があった。
割する為の分配モジュールの光軸がレーザ発振器からの
レーザ光の光軸と同一方向に配置されているために、最
右端の反射ミラーまでのレーザ光の光路長が長くなりビ
ームが拡がって来る為光ファイバーへのレーザ光の供給
が困難になり分配可能なファイバー本数を増やせないと
いう課題があった。
この発明は上記のような課題を解消する為になされたも
ので、光路長を短くできるとともに2時分割で制御され
た同時分配の方法を得ることを目的とする。
ので、光路長を短くできるとともに2時分割で制御され
た同時分配の方法を得ることを目的とする。
この発明に係るレーザ光の分配方法は、先ず1分岐ユニ
ットへX方向で入射して来る入射レーザ光を所定のエリ
アを選択する可動ミラーで受けて反射した後の分配モジ
ュールによる同時分割する光路を直角方向にすることに
より、可動ミラーの間隔をせま(できるようにしたもの
である。次に上記の方法が可能になるとファイバー本数
を増大させることが可能になり、可動ミラーや同時分割
するためのハーフミラ−や反射ミラーをステージに載せ
て移動させて兼用することにしたものである〔作用〕 この発明における同時3分割の為のハーフミラ−と1枚
の全反射形ミラーから成る分配モジュールを分岐ユニッ
トへの入射レーザ光と垂直に配置することにより、光路
長が短くなり、可動ミラー又はハーフミラ−と反射ミラ
ーをステージに載せて移動させることにより9部品点数
の削減がなされる。
ットへX方向で入射して来る入射レーザ光を所定のエリ
アを選択する可動ミラーで受けて反射した後の分配モジ
ュールによる同時分割する光路を直角方向にすることに
より、可動ミラーの間隔をせま(できるようにしたもの
である。次に上記の方法が可能になるとファイバー本数
を増大させることが可能になり、可動ミラーや同時分割
するためのハーフミラ−や反射ミラーをステージに載せ
て移動させて兼用することにしたものである〔作用〕 この発明における同時3分割の為のハーフミラ−と1枚
の全反射形ミラーから成る分配モジュールを分岐ユニッ
トへの入射レーザ光と垂直に配置することにより、光路
長が短くなり、可動ミラー又はハーフミラ−と反射ミラ
ーをステージに載せて移動させることにより9部品点数
の削減がなされる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。 第
1図において、 (2)、(9)、(10)、(11)
、(12)(13)は従来技術の説明と同一である。分
岐ユニット(2)は入射レーザ光を可動ミラー(9a)
により受けて反射したレーザ光をハーフミラ−(10a
)(Job)及び全反射形ミラー(11)により同時3
分割して光ファイバーへ供給するが2図のように垂直方
向に配置することにより、可動ミラー(9b)を可動ミ
ラー(9a)に近づけて配置が可能になり、従来の3倍
の6ケ所のエリアヘレーザ光が分配可能になる。
1図において、 (2)、(9)、(10)、(11)
、(12)(13)は従来技術の説明と同一である。分
岐ユニット(2)は入射レーザ光を可動ミラー(9a)
により受けて反射したレーザ光をハーフミラ−(10a
)(Job)及び全反射形ミラー(11)により同時3
分割して光ファイバーへ供給するが2図のように垂直方
向に配置することにより、可動ミラー(9b)を可動ミ
ラー(9a)に近づけて配置が可能になり、従来の3倍
の6ケ所のエリアヘレーザ光が分配可能になる。
次に、第2図において他の実施例について説明する。第
2図において、 (2)、(9)、(10)、(11)
、(12)(13)は従来技術の説明と同一である。こ
の場合はハーフミラ−(10a)、 (fob)及び全
反射形ミラー(11)の分割方間を下方にすることによ
り可動ミラ−(9a)と可動ミラー(9b)の間隔を第
1図と同様に狭くすることが可能である。可動ミラー(
9)は作業エリアの数と等しいだけ配置し、ソレノイド
、エアシリンダ等で0N10FFさせて使用し、同一エ
リア内での均等分割はハーフミラ−を2枚と1枚の全反
射形ミラーの組合わせでエリアの数と等しいだけ固定し
て配置するものである。
2図において、 (2)、(9)、(10)、(11)
、(12)(13)は従来技術の説明と同一である。こ
の場合はハーフミラ−(10a)、 (fob)及び全
反射形ミラー(11)の分割方間を下方にすることによ
り可動ミラ−(9a)と可動ミラー(9b)の間隔を第
1図と同様に狭くすることが可能である。可動ミラー(
9)は作業エリアの数と等しいだけ配置し、ソレノイド
、エアシリンダ等で0N10FFさせて使用し、同一エ
リア内での均等分割はハーフミラ−を2枚と1枚の全反
射形ミラーの組合わせでエリアの数と等しいだけ固定し
て配置するものである。
次に、他の実施例として可動ミラー及び均等分割の為の
ハーフミラ−及び全反射形ミラーを兼用するレーザ光の
分配方法について説明する。
ハーフミラ−及び全反射形ミラーを兼用するレーザ光の
分配方法について説明する。
第3図において、 (14)は−軸方向に移動するステ
ージ、 (+5)はステージ(14)の上に固定された
全反射形ミラー、 (+6)はレーザ光を3分割するた
めのハーフミラ−と全反射形ミラーを固定そせた分岐板
であり、 (10)、(II)、(12)は第1図と同
じである。ステージ(14)はエリアに対応した位置に
移動し、全反射形ミラー(15)により入射レーザ光を
反射してハーフミラ−(10a)に供給するものであり
可動ミラーの枚数が作業エリアの数に関係なく一枚でよ
い。これは作業エリアが多い場合に有効である。
ージ、 (+5)はステージ(14)の上に固定された
全反射形ミラー、 (+6)はレーザ光を3分割するた
めのハーフミラ−と全反射形ミラーを固定そせた分岐板
であり、 (10)、(II)、(12)は第1図と同
じである。ステージ(14)はエリアに対応した位置に
移動し、全反射形ミラー(15)により入射レーザ光を
反射してハーフミラ−(10a)に供給するものであり
可動ミラーの枚数が作業エリアの数に関係なく一枚でよ
い。これは作業エリアが多い場合に有効である。
次に、さらに他の実施例について説明する。
第4図において、 (+7)は作業エリアへ供給する光
ファイバーを固定するファイバー取付板であり。
ファイバーを固定するファイバー取付板であり。
(10)、 (11)、 (14)、 (+s)は前述
と同一である。この第4図の方法は同一エリアへのレー
ザ光の均等分割を行うハーフミラ−(10)と全反射形
ミラー(II)もエリア選択用の全反射形ミラー(15
)と同様にステージ(14)で移動させることにより作
業エリアの数に関係なくハーフミラ−(10)、全反射
形ミラーを兼用することにしたものである。
と同一である。この第4図の方法は同一エリアへのレー
ザ光の均等分割を行うハーフミラ−(10)と全反射形
ミラー(II)もエリア選択用の全反射形ミラー(15
)と同様にステージ(14)で移動させることにより作
業エリアの数に関係なくハーフミラ−(10)、全反射
形ミラーを兼用することにしたものである。
次に、さらに他の実施例について説明する。
第4図の反射ミラー(15)を回転させることによりレ
ーザ光を分配できる作業エリアを2倍にすることができ
るレーザ光の分配方法について述べる。
ーザ光を分配できる作業エリアを2倍にすることができ
るレーザ光の分配方法について述べる。
第5図において、 (18)は入射レーザ光を2方向へ
切換えて反射可能な方向切換ミラーであり、 (10)
(11)、 (12)、 (13)、 (14)、 (
17)は前述と同一である。
切換えて反射可能な方向切換ミラーであり、 (10)
(11)、 (12)、 (13)、 (14)、 (
17)は前述と同一である。
ステージ(14)の移動方向に対して右側に、ハーフミ
ラ−(log)、 (10b)及び全反射形ミラー(1
1)を配置し1左側にハーフミラ−(12a)、 (1
2b)及び全反射形ミラー(13)を配置し、入射レー
ザ光を方向切換ミラー(18)により左右ヘレーザ光を
切換えることにより、ファイバー取付板(17a)とフ
ァイバー取付板(17b)の一方ヘレーザ光を供給する
ことが可能であり、又ステージ(14)を移動させるこ
とにより第4図と同様に移動方向の任意の光ファイバー
の列を選択することができる。ここで、方向切換ミラー
(18)は−枚の全反射形ミラーを回転させることや、
複数板の全反射形ミラーを組み合わせることでレーザ光
の反射方向をステージ(14)の左右へ切換えることが
可能である。
ラ−(log)、 (10b)及び全反射形ミラー(1
1)を配置し1左側にハーフミラ−(12a)、 (1
2b)及び全反射形ミラー(13)を配置し、入射レー
ザ光を方向切換ミラー(18)により左右ヘレーザ光を
切換えることにより、ファイバー取付板(17a)とフ
ァイバー取付板(17b)の一方ヘレーザ光を供給する
ことが可能であり、又ステージ(14)を移動させるこ
とにより第4図と同様に移動方向の任意の光ファイバー
の列を選択することができる。ここで、方向切換ミラー
(18)は−枚の全反射形ミラーを回転させることや、
複数板の全反射形ミラーを組み合わせることでレーザ光
の反射方向をステージ(14)の左右へ切換えることが
可能である。
また、上記実施例では作業エリアは2ケ所、同一作業エ
リア内のレーザ光の分割数は3個として説明したが、こ
りらは説明の便宜上であり、この限りでないのはいうま
でもなく2作業エリアの 数が多い場合により効果を発
揮するものである。
リア内のレーザ光の分割数は3個として説明したが、こ
りらは説明の便宜上であり、この限りでないのはいうま
でもなく2作業エリアの 数が多い場合により効果を発
揮するものである。
以上のように、この発明によれば、複数個配置された時
分割制御される全反射形ミラーの光軸と複数枚のハーフ
ミラ−と1枚の全反射形ミラーから成る分配モジュール
の光軸を直角方向に配置したことにより、光路長が短く
できることになり。
分割制御される全反射形ミラーの光軸と複数枚のハーフ
ミラ−と1枚の全反射形ミラーから成る分配モジュール
の光軸を直角方向に配置したことにより、光路長が短く
できることになり。
従来の方法に比べ、多くのエリアへ時間的に切換えてレ
ーザ光を供給できるようになり、安価で小型なレーザ光
の分配装置が得られる効果がある。
ーザ光を供給できるようになり、安価で小型なレーザ光
の分配装置が得られる効果がある。
第1図はこの発明の実施例を示す図、第2図。
第3図、第4図及び第5図はこの発明の他の実施例を示
す図、第6図は対象とするレーザ分岐方法の使用内容を
説明するための図、第7図は従来のレーザ分岐方法を示
す図である。 図において、(1)はレーザ発振器、(2)は分岐ユニ
ット、(3)は光ファイバー、(4)は対物レンズ、(
5)は第1のワーク、(6)は光ファイバー、(7)は
対物レンズ、(8)は第2のワーク、(9)は可動ミラ
ー、 (10)はハーフミラ−、(II)は全反射形ミ
ラー、 (12)はハーフミラ−、(13)は全反射形
ミラー、(14)はステージ(15)は反射ミラー、(
16)は分岐板、 (17)はファイバー取付板、 (
18)は方向切換ミラーである。 なお。 図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して示しで
ある。
す図、第6図は対象とするレーザ分岐方法の使用内容を
説明するための図、第7図は従来のレーザ分岐方法を示
す図である。 図において、(1)はレーザ発振器、(2)は分岐ユニ
ット、(3)は光ファイバー、(4)は対物レンズ、(
5)は第1のワーク、(6)は光ファイバー、(7)は
対物レンズ、(8)は第2のワーク、(9)は可動ミラ
ー、 (10)はハーフミラ−、(II)は全反射形ミ
ラー、 (12)はハーフミラ−、(13)は全反射形
ミラー、(14)はステージ(15)は反射ミラー、(
16)は分岐板、 (17)はファイバー取付板、 (
18)は方向切換ミラーである。 なお。 図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して示しで
ある。
Claims (1)
- レーザ光を発生するレーザ発振器と、このレーザ発振器
が生じたレーザ光の光軸方向に複数個配置された全反射
形のミラーにより時分割制御する第1の手段と、所定の
間隔をおいて配置した複数のハーフミラーと1枚の全反
射形のミラーから成る分配モジュールにより所定の分割
数に同時分割する第2の手段と、上記第1の手段の光軸
と上記第2の手段の光軸が直角方向に配置した複数の第
2の手段とを具備し、レーザ発振器から生じたレーザ光
を複数の作業エリアに分配することを特徴とするレーザ
光分配方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63283276A JP2612483B2 (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | レ−ザ光分配装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63283276A JP2612483B2 (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | レ−ザ光分配装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02133187A true JPH02133187A (ja) | 1990-05-22 |
JP2612483B2 JP2612483B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=17663360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63283276A Expired - Fee Related JP2612483B2 (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | レ−ザ光分配装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2612483B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009135641A1 (de) | 2008-05-08 | 2009-11-12 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Laserbearbeitungsmaschine mit erweitertem arbeitsraum |
US8362860B2 (en) | 2009-01-30 | 2013-01-29 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Superconducting apparatus |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60174827A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | 段付き棒の表面改質方法 |
JPS6117392A (ja) * | 1984-07-03 | 1986-01-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レ−ザ加工方法 |
-
1988
- 1988-11-09 JP JP63283276A patent/JP2612483B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60174827A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | 段付き棒の表面改質方法 |
JPS6117392A (ja) * | 1984-07-03 | 1986-01-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レ−ザ加工方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009135641A1 (de) | 2008-05-08 | 2009-11-12 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Laserbearbeitungsmaschine mit erweitertem arbeitsraum |
US8704125B2 (en) | 2008-05-08 | 2014-04-22 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Laser processing machine having expanded work space |
US8362860B2 (en) | 2009-01-30 | 2013-01-29 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Superconducting apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2612483B2 (ja) | 1997-05-21 |
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