JPH1099986A - レーザ出射鏡筒と積層板製造プレス装置 - Google Patents

レーザ出射鏡筒と積層板製造プレス装置

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Publication number
JPH1099986A
JPH1099986A JP8256783A JP25678396A JPH1099986A JP H1099986 A JPH1099986 A JP H1099986A JP 8256783 A JP8256783 A JP 8256783A JP 25678396 A JP25678396 A JP 25678396A JP H1099986 A JPH1099986 A JP H1099986A
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JP
Japan
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optical fiber
laser
barrel
laser beam
positioning
Prior art date
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Pending
Application number
JP8256783A
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English (en)
Inventor
Katsuhiro Kuriyama
勝裕 栗山
Hiroshi Yasudo
洋志 安戸
Koji Funemi
浩司 船見
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ出射鏡筒を積層板製造プレス装置から
取り外すことなく、レーザ光の集光点を容易に位置決め
することができ、これによって適正な溶接を行うことが
できる積層板製造プレス装置と、主としてこれに用いら
れるレーザ出射鏡筒とを提供する。 【解決手段】 光ファイバ接続部5が光学系2、3の光
軸Lに垂直な方向の内少なくとも1方向に移動可能な位
置決め手段9を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属片を複数枚積
み重ねレーザ光により溶接してモータの積層コア等を得
るために用いられる積層板製造プレス装置と、主として
この装置に用いられるレーザ出射鏡筒に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】モータの積層コアを製造する場合、打ち
抜き金型により打ち抜かれた金属片を、所定枚数積み重
ね、カシメ加工等の機械的加工法により結合する方法が
一般的であった。しかし、近年積層コアの積層精度の向
上と加工工数の削減を目的として、打ち抜き金型により
打ち抜かれた金属片をその打ち抜き金型のダイス内で複
数枚積み重ね、レーザ光によりその金属片を所定枚数相
互に溶接して積層コアとして、ダイスの下方から取り出
す、という方法が主流となりつつある。
【0003】従来例を図5に示す。従来のレーザ出射鏡
筒50の一例は、図5に示すように、光ファイバ接続部
21を備えたケース20と、このケース20内のレーザ
光路上に固定された2枚のコンデンサレンズ23、24
とを有する。
【0004】光ファイバ1の端面1aより出射されたレ
ーザ光22は、端面1aを1段目のコンデンサレンズ2
3の焦点に位置させると、2段目のコンデンサレンズ2
4の焦点(集光点25)に結像する。
【0005】積層板製造プレス装置は、図5に示すよう
に、コア用金属板素材33から所定形状のコア板34を
順次打抜くパンチ31及びダイス32と、ダイス32の
打抜き孔の下方に形成され打抜かれたコア板34群を順
次積層状に保持する保持部35と、この保持部35の側
方に設けた上記のレーザ出射鏡筒50とを有する。
【0006】コア用金属板素材33は方向aに断続的に
供給され、パンチ31の下降によって所定平面形状に打
ち抜かれコア板34となり、保持部35内に逐次積み重
ねられる。複数積み重なったコア板34群は、前記保持
部35との摩擦力とパンチ31からの押付力とにより保
持部35内で相互に密着したまま下方bへ逐次供給され
る。レーザ光22の集光点25が、積み重なったコア板
34群の内上から所定数枚下方の相隣り合う2枚のコア
板34の境界部に位置するように、レーザ出射鏡筒50
がダイス32に取り付けられている。
【0007】上述の構成で、パンチ31の下降に連動し
て前記の相隣り合う2枚のコア板34の境界部を逐次溶
接する操作を所定回数行うと、所定積層枚数溶接された
積層コアが得られ、ダイス32の下方から排出される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】コア用金属板素材33
は、同じ板厚のものにおいても素材毎に公差内バラツキ
がある。従って、コア用金属板素材33が代わってその
板厚が公差内バラツキで変化した場合、溶接対象の2枚
のコア板34の境界部の積層方向bの位置は、前記の板
厚の変化が溶接前の積層枚数分加算されるため、当初設
定された集光点25からずれるので、適正な溶接が行わ
れなくなる。又、光ファイバ1の劣化に伴う交換時に
は、前記集光点25の光軸L方向の位置の微調整が必要
である。
【0009】本発明は、かかる問題に鑑み、レーザ出射
鏡筒を積層板製造プレス装置から取り外すことなく、レ
ーザ光の集光点を容易に位置決めすることができ、これ
によって適正な溶接を行うことができる積層板製造プレ
ス装置と、主としてこれに用いられるレーザ出射鏡筒と
を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、光ファイバの端面から出射されたレーザ光
を光学系により所望の位置に結像するレーザ出射鏡筒に
おいて、その光ファイバ接続部が前記光学系の光軸に垂
直な方向の内少なくとも1方向に移動可能な位置決め手
段を有することを特徴とする。
【0011】本発明のレーザ出射鏡筒によれば、光ファ
イバ接続部が前記光学系の光軸に垂直な方向の内少なく
とも1方向に移動可能な位置決め手段を有するので、レ
ーザ出射鏡筒を積層板製造プレス装置等の装置から取り
外すことなく、レーザ光の集光点を、積層板のプレート
積層方向等の光軸に垂直な方向に容易に位置決めするこ
とができる。
【0012】本発明の積層板製造プレス装置は、平板素
材から所定形状のプレートを順次打抜くプレス手段と、
打抜かれたプレートが順次積層状に保持されると共に、
プレス手段の一打抜き動作によって積層状のプレート群
がプレートの厚み分、プレス手段の打抜き方向に移動す
るようにして前記プレート群を保持するプレート群保持
手段と、前記プレート群の側面の所定箇所にレーザ光を
照射して相隣接するプレートを溶接するレーザ溶接手段
とを有し、前記レーザ溶接手段は、レーザ光源、レーザ
出射鏡筒及びレーザ光源からのレーザ光をレーザ出射鏡
筒に導く光ファイバを備え、前記レーザ出射鏡筒は、光
ファイバの端面から出射されたレーザ光を溶接点に結像
させる光学系と、光ファイバ接続部を前記プレート群の
移動方向と同方向に位置調整可能に位置決めする位置決
め手段とを備えていることを特徴とする。
【0013】本発明の積層板製造プレス装置によれば、
平板素材毎にその板厚が変化しても、レーザ光の集光点
を、積層板のプレート積層方向に容易に位置決めし、適
正な溶接位置で積層プレート間の溶接を行うことができ
る。
【0014】本発明のレーザ出射鏡筒において、光ファ
イバ接続部が前記光学系の光軸方向に移動可能な位置決
め手段を有するように構成すると、レーザ光の集光点を
光学系の光軸方向に位置決めすることができるので、レ
ーザ出射鏡筒を積層板製造プレス装置等の装置から取り
外すことなく、積層板の溶接点等の所定位置に照射され
たレーザ光のピントを容易に合わせることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態の積層板製造
プレス装置は、図2に示すように、コア用金属板素材3
3から所定平面形状のコア板34を順次打抜くパンチ3
1及びダイス32と、打抜かれたコア板34が順次積層
状に保持されると共に、パンチ31の一打抜き動作によ
って積層状のコア板34群がコア板34の厚み分、パン
チ31の打抜き方向bに移動するようにして前記コア板
34群を保持する保持部35と、前記コア板34群の側
面の所定箇所にレーザ光を照射して相隣接するコア板3
4を溶接するレーザ溶接手段とを有する。
【0016】レーザ溶接手段は、レーザ光源19と、レ
ーザ出射鏡筒18と、レーザ光源19からのレーザ光を
レーザ出射鏡筒18に導く光ファイバ1とを備えてい
る。
【0017】レーザ出射鏡筒18は、図1、図2に示す
ように、光ファイバ1の端面1aを光軸Lに垂直に保持
する光ファイバ接続部5と、この光ファイバ接続部5を
光軸Lに垂直な2方向移動可能に搭載したXYステージ
9と、このXYステージ9を搭載する内筒6と、この内
筒6を光軸L方向に移動可能に嵌合し内筒6を固定する
固定ネジ8を備えた外筒7と、この外筒7を端部に備え
たケース4と、このケース4内のレーザ光路上に固定さ
れた2枚のコンデンサレンズ2、3とを有する。
【0018】光ファイバ1の端面1aを1段目のコンデ
ンサレンズ2の焦点に位置させると、この端面1aから
出射されたレーザ光10は、2段目のコンデンサレンズ
3の焦点(集光点)11に結像する。
【0019】XYステージ9は、内筒6上面に固定され
たベース26に設けられたXガイド部26aにX方向移
動可能に嵌合したXステージ27と、このXステージ2
7を位置決め可能に移動させるX駆動ネジ29と、Xス
テージ27に設けられたYガイド部27aにY方向移動
可能に嵌合され光ファイバ接続部5を取り付けたYステ
ージ28と、Yステージ28を位置決め可能に移動させ
るY駆動ネジ30とを有する。Xステージ27には、X
駆動ネジ29の先端部が突入する凹部と、X駆動ネジ2
9の抜止め手段(図示せず)とが設けられ、X駆動ネジ
29との間にX方向のガタが無いように構成されてい
る。X駆動ネジ29は、軸部を内筒6上面に固定された
ナット部26bに螺合し、先端部をXステージ27に突
入させ回転自在に係合させ、頭部を回転操作できるよう
に構成されている。Yステージ28には、Y駆動ネジ3
0の先端部が突入する凹部と、Y駆動ネジ30の抜止め
手段28aとが設けられ、Y駆動ネジ30との間にY方
向のガタが無いように構成されている。Y駆動ネジ30
は、軸部をXステージ27に設けられたナット部27b
に螺合し、先端部をYステージ28に突入させ回転自在
に係合させ、頭部を回転操作できるように構成されてい
る。
【0020】このレーザ出射鏡筒18は、そのケース4
をダイス32の側方にXYステージ9のX方向が前記移
動方向bと平行となるように固定され、光ファイバ接続
部5を前記コア板34群の移動方向b、これに垂直なY
方向及び光軸L方向の3方向に位置決めすることができ
る。
【0021】本実施形態による集光点11の位置決め方
法を図面に基づいて以下に説明する。
【0022】集光点11のコア板積層方向bの位置決め
方法は、図1、図2、図3に示すように、XYステージ
9のX駆動ネジ29を操作して光ファイバ接続部5を前
記b方向にΔA移動させると、調整前光路12は調整後
光路17へと変化し、集光点11は前記b方向にΔBだ
け移動し調整後集光点14となる。ここで、コンデンサ
レンズ2、3の焦点距離は夫々f1 、f2 とすると、光
ファイバ接続部5の移動量ΔAによる集光点11の移動
量ΔBは、 ΔB=ΔA×f2 /f1 として求めることができる。
【0023】上記ΔBは、コア用金属板素材33の板厚
の当初設定値からの誤差が前記所定枚数加算された合計
誤差に相当するものであり、X駆動ネジ29を操作して
上式の関係を満たすΔAだけ光ファイバ接続部5を前記
b方向に移動させて位置決めすることにより、適正な溶
接位置にレーザ光を集光することができる。
【0024】集光点11の光軸L方向の位置決め方法
は、図2、図4に示すように、固定ネジ8を緩め内筒6
を光軸L方向にΔC前進させ固定ネジ8を固定すると、
調整前光路12は調整後光路13へと変化し、集光点1
1はΔDだけ光軸L方向に前進し調整後集光点15とな
る。このときの内筒6の前進量ΔCによる集光点11の
前進量ΔDは、 ΔD=ΔC×f2 /f1 として求めることができる。
【0025】本実施形態のレーザ出射鏡筒と積層板製造
プレス装置とによれば、レーザ出射鏡筒を積層板製造プ
レス装置から取り外すことなく、レーザ光の集光点11
を、積層板のコア板積層方向bと光軸L方向とに、容易
に位置決めすることができる。
【0026】本実施形態のXYステージ9では、前記b
方向(X方向)と光軸Lとに垂直な方向(Y方向)に溶
接位置の正確な位置決めが要求される場合にも対処でき
るようにするため、集光点11を前記b方向(X方向)
の他に、これに垂直な方向(Y方向)にも位置決めでき
るように構成した。
【0027】なお、上記のY方向の位置決めに高い精度
が要求されない場合、光軸Lに垂直な方向の位置決め機
構は1方向のみのものでもよく、この場合、レーザ出射
鏡筒を、集光点11のコア板積層方向bの位置決めがで
きるように上記のダイス32に取り付ければよい。
【0028】
【発明の効果】本発明のレーザ出射鏡筒によれば、光フ
ァイバ接続部が前記光学系の光軸に垂直な方向の内少な
くとも1方向に移動可能な位置決め手段を有するので、
レーザ出射鏡筒を積層板製造プレス装置等の装置から取
り外すことなく、レーザ光の集光点を、積層板のプレー
ト積層方向等の光軸に垂直な方向に、容易に位置決めす
ることができる。
【0029】本発明の積層板製造プレス装置によれば、
平板素材毎にその板厚が変化しても、レーザ光の集光点
を、積層板のプレート積層方向に容易に位置決めするこ
とができ、これによって積層板の適正な溶接を行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す一部破断斜視図。
【図2】本発明の一実施形態を示す概略断面図。
【図3】本発明の一実施形態における集光点の光軸に垂
直な方向の位置決め方法を説明する断面図。
【図4】本発明の一実施形態における集光点の光軸方向
の位置決め方法を説明する断面図。
【図5】従来例を示す概略断面図。
【符号の説明】
1 光ファイバ 1a 光ファイバの端面 2、3 コンデンサレンズ 5 光ファイバ接続部 6 内筒 7 外筒 8 内筒固定ネジ 9 XYステージ 10 レーザ光 11 集光点 18 レーザ出射鏡筒 19 レーザ光源 31 パンチ 32 ダイス 33 コア用金属板素材 34 コア板 35 保持部 b コア板群の移動方向 L 光軸

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバの端面から出射されたレーザ
    光を光学系により所望の位置に結像するレーザ出射鏡筒
    において、その光ファイバ接続部が前記光学系の光軸に
    垂直な方向の内少なくとも1方向に移動可能な位置決め
    手段を有することを特徴とするレーザ出射鏡筒。
  2. 【請求項2】 光ファイバ接続部が前記光学系の光軸方
    向に移動可能な位置決め手段を有する請求項1記載のレ
    ーザ出射鏡筒。
  3. 【請求項3】 平板素材から所定形状のプレートを順次
    打抜くプレス手段と、打抜かれたプレートが順次積層状
    に保持されると共に、プレス手段の一打抜き動作によっ
    て積層状のプレート群がプレートの厚み分、プレス手段
    の打抜き方向に移動するようにして前記プレート群を保
    持するプレート群保持手段と、前記プレート群の側面の
    所定箇所にレーザ光を照射して相隣接するプレートを溶
    接するレーザ溶接手段とを有し、前記レーザ溶接手段
    は、レーザ光源、レーザ出射鏡筒及びレーザ光源からの
    レーザ光をレーザ出射鏡筒に導く光ファイバを備え、前
    記レーザ出射鏡筒は、光ファイバの端面から出射された
    レーザ光を溶接点に結像させる光学系と、光ファイバ接
    続部を前記プレート群の移動方向と同方向に位置調整可
    能に位置決めする位置決め手段とを備えていることを特
    徴とする積層板製造プレス装置。
JP8256783A 1996-09-27 1996-09-27 レーザ出射鏡筒と積層板製造プレス装置 Pending JPH1099986A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007283403A (ja) * 2006-03-23 2007-11-01 Nissan Motor Co Ltd レーザ溶接装置およびその調整方法
JP2012210651A (ja) * 2011-03-31 2012-11-01 Sugino Machine Ltd ウォータービーム加工装置、およびウォータービーム加工装置における集光調整方法
JP2016147293A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 株式会社アマダミヤチ レーザ加工装置および出射ユニット
RU2711287C1 (ru) * 2016-05-04 2020-01-16 Прецитек Гмбх Унд Ко. Кг Проекционная оптика для обработки металла с помощью лазерного излучения и содержащая ее лазерная обрабатывающая головка

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