JPS63303688A

JPS63303688A - 多点溶接方法

Info

Publication number: JPS63303688A
Application number: JP62139827A
Authority: JP
Inventors: Hideki Katano; 片野　英樹
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-06-05
Filing date: 1987-06-05
Publication date: 1988-12-12

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、光通信用７丁イパモジェールの組立に用いら
れる多点溶接方法に関する。

（従来の技術）従来、レーザダイオードとファイバを用いた光通信用フ
ァイバモジ、−ルにおいては、そのレーザダイオードと
ファイバとの光軸との調整は、極めて重要であり、その
調整にはサブミクロンオーダでの精度が要求される。と
ころで、この種の光通信用ファイバモジー−ルの構造は
、第６図で示すように、レーザダイオードを内蔵したレ
ンズキャップ（Ａ）のレンズＣＢ）から出射する光をフ
ァイバ（Ｃ）に入射させる構造になっている。

ところで、この光通信用ファイバモジエールを組立て製
造する場合においては、第７図及び第８図に示すように
、ファイバサポート（Ｄ）にファイバ（Ｃ）を支持させ
た状態で、レンズキャップ（Ａ）に設けられたステム（
Ｅ）とファイバサポート（Ｄ）の７ランジ（Ｆ）とを互
に摺接した状態で矢印（Ｋ）方向に揺動自在に設けられ
た４本の加圧アーム（Ｇ）・・・により加圧しながら、
両者をＹＡＧレーザ光によりポイント溶接していた。上
記加圧アーム（Ｇ）・・・による加圧は、ステム（Ｅ）
と７ランジ（Ｆ）とのすき間をできるだけ小さくするた
めに行うものである。また、ポイント溶接は、１ポイン
トごとに加圧アーム（Ｇ）・・・の近傍にて行っている
。このときの溶接順序は、ポイン）（ＰＩ）からポイン
）　（Ｐ８）へ対角線方向く行っている。しかも、ポイ
ン）（ＰＩ）からポイン）　（Ｐ８）に行くに従って、
加圧アーム（Ｇ）による加圧力を徐々に増加させていた
。また、各ポイント溶接後、加圧力をそのままにして、
光学的光軸調整を行っていた。

しかるに、加圧力アーム（Ｇ）による加工力をそのまま
にして、光軸調整すると、ステム（Ｅ）と７２ンジ（Ｆ
）は、摺り合せ状態にあるので、摩擦力による歪が発生
し、す＝アな光軸調整が困難である。その上、この歪に
より最終のポイン）　（Ｐ８）の溶接及び光軸調整が完
了して、加圧を解除すると、溜っていた歪が開放される
結果、再び位置すれが生じ、光軸調整をやり直さねばな
らない問題を生じることがしばしばあった。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、上記従来技術の問題点を顧慮してなされたも
ので、光通信用７アイパモジユールの組立を高能率かつ
高精度で行うことのできる多点溶接組立方法を提供する
ことを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段と作用）本発明の組立方
法は、ファイバモジュールのポイント溶接に付加された
加圧力を各溶接直後の光軸ｖ！４整時に軽減させること
により、μｍ以下の位置ずれ補正を確実に行えるように
したものである。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図＠Ｊを参照して詳述する。

第１図は、この実施例において組立てられる光通信用フ
ァイバモジュール０Ｉを示している。この光通信用ファ
イバモジュールｅｌｌは、内部が空洞なキャップαυを
有し、このキャップａυ内には光半導体、たとえばレー
ザダイオードαのを設置しである。

このキャップａυの土壁部には上記レーザダイオードα
２から出射するレーザ光を集光するためのレンズ（１３
が設けられている。そして、このレンズ（１３によるレ
ーザ光の集光位置にはファイバＩの入射端が光学的に対
向している。ファイバα荀の入射端側部分（１！９は、
ファイパサポー）　（１１Ｇの小径筒状部αηに挿入さ
れ、ＹＡＧレーザ等により溶接固定されている。つまり
、７アイパサポートα０は上記キャップαυを覆うとと
もに、その開口周縁の７ランジ部α秒が、後述する方法
により上記キャップ伍υのステム（１９に取着固定され
ている。また、キャップａυを包囲するファイバサポー
トαｅの外側は図示しないカバーによって包囲され、こ
のカバーの周縁端は上記キャップＩのステムμ９に対し
てＹＡＧレーザ溶接等により取着固定されている。また
、上記ファイバ（１４）はカバーの上部を買通して外部
に導出するとともに、そのカバーに対して取着固定され
ている。

７アイハサポー）　（ＩＩとカバーとくよるファイバ（
１４１に対する各固定部の間に位置するその７アイパα
荀の途中部分は小径でフレキシブルな部分なυが形成さ
れている。

つぎに、上記構成の光通信用ファイバモジュールαＱの
組立に用いられる多点溶接装置■について述べる。

この多点溶接装置５αは、キャップαυのステムＣ１’
Ｊの下面を全周にわたり載量する保持部６υと、この保
持部６１）の周囲に等配して設けられた４個の加圧部６
ａ・・・と、保持部６１）の上方に設けられ保持部６υ
に保持されているファイバモジュール０１の７ランジ部
αａとステム四とを例えばＹＡＧレーザ光によりレーザ
溶接するレーザ溶接部■とから構成されている（第２図
参照）。しかして、保持部６υは、円柱状の台座（ロ）
を有していて、この台座（財）の上端部には、凹部（５
４りが設けられ、この凹部（５４ａ）にステム（１９の
本体が遊挿されるようになっている。この台座（ロ）は
図示せぬＸＹテーブルに固定されている。一方、加圧部
６ａ・・・は、ステムＣ１ｌと７ランジ部α樟を台座（
ロ）とともに一端部で加圧する加圧レバー（至）・・・
と、これらの加圧レバー（ト）・・・をそれぞれ独立し
て矢印（４９方向に昇降させる昇降機構であるエアシリ
ンダω・・・と、加圧レバー（ト）・・・の他端部を支
持して昇降方向に案内する案内機構６７）・・・とから
なっている。そして、加圧レバー（ト）・・・は、舌片
状の当接片■・・・と、これら当接片鏝・・・を支持す
る棒状の支持体−・・・とからなっている。また、昇降
機構であるエアシリンダ（ト）・・・は、支持体−・・
・の中途部に上方から係合するピスト／ロッド但υ・・
・と、これらピストンロッド６υ・・・を昇降駆動する
本体［３・・・とからなっている。他方、案内機構６７
）・・・は、加圧レバーω・・・の他端部に連結された
クロスローラガイド缶・・・と、これらのクロスリーラ
ガイド勺・・・を矢印（ハ）方向に案内する案内柱（財
）・・・とからなっている。

さらに、前記レーザ溶接部時は、ＹＡＧレーザ装置（図
示せず）と、このＹＡＧレーザ装置から出射されたレー
ザ光缶を７ランク部賭の複数のポイント（ＰＩ）’・・
・（Ｐ８）に所定の順序で照射する光学系（図示せず）
とからなっている。

つぎに、上記構成の多点溶接装置を用いて、この実施例
の光通信用ファイバモジ、−ルα〔の組立に用いられる
多点溶接方法について述べる。

まず、キャップ住υのステムＣ１９を受は台＠に載せ、
そのキャップ（１υにはファイバサポートαｅを被せる
。

そして、キャップａυのステム０に対してファイバサポ
ートＱｅの７ラン９部（Ｉ８を確実に合せた状態とした
上で、各エヤシリンダω・・・を作動して、矢印（４９
方向へ下降させて、それぞれの加圧レバー（ト）・・・
の先端部をファイバサポート（１ｅの７ラン９部Ｑ＆に
押し付ける。そして、加圧することによりキャップ圓の
ステムＣ１’Ｊに対してファイバサポートαＱの７ラン
９部（１υを加圧固定する。この固定されたファイバサ
ポート傾の小径筒状部（１７）に対してファイバＩの入
射端側部分（１９を垂直に挿入して位置決めする。この
状態でレーザダイオード（１シに電流を流しそのレーザ
ダイオード（１つを発光させる。このレーザ光をレンズ
ｕ３により集光しファイバＱ〜に入射させ、このファイ
バＩの出射端からの出力をパワーメータにて測定する。

そして、そのファイバα乃の入射端側部分−をＸＹＺの
各方向に移動調整してファイバＩの出射端からの出力パ
ワーが最大値の位置を選択しこの位置に固定する。さら
に、はんだ付けによる熱の影響を考慮して、３０〜４０
μｍＺ方向上側に勤かしておく。ここで、はんだ（至）
を注入してその小径筒状部αηをはんだこてや高周波で
加熱し、はんだ付けを行なう。この後、各エヤシリンダ
□□□・・・の駆動力を弱めて各加圧レバー（至）・・
・による加圧力を零にする。そして、ファイバサポー）
　Ｑ［９を固定しながらキャップａυのステム（１９を
ＸＹ方向に動かして上記ファイバＩの出射端からの出力
パワーが最大値の位置を捜す。出力パワーが最大値の位
置にきたら、再び各加圧レバー（至）・・・による加圧
力を加えるが、このときにはゆっくりと加圧しながらキ
ャップ（１１Ｊのステムσ場をＸＹ方向に微調整する。

そして、キャップＱｌ）のステム（１１とファイバサポ
ート（ＩＱの７ランク部賭との合せ面がしっかりと合い
、しかも、ファイパサボー）　Ｑｆ９の７ラン９部（２
）が、加圧レバー（へ）・・・で変形しない程度の加圧
力になるまで加圧しながら、ＸＹ方向の微調整を行なう
。しかして、この微調整が完了したところが、出力パワ
ーが最大値となる。そこで、この加圧状態を保持しなが
ら、第３図で示すようにキャップＩのステムαＩＫ対し
てファイバサポートαｅの７ラン９部（Ｉｓ上の加圧レ
バー（ト）Ｋ近接した複数か所のそれぞれにその垂直方
向からＹＡＧレーザ光霞を照射し、スポット状に等開議
で溶接して固定する。この場合、各ポイン）　（Ｐｉ）
・・・（Ｐ８）　ヲ１つ溶接する度に、キャップ（１１
）のステムσ９のＸＹ方向の微調整を、台座（ロ）が固
定されたＸＹテーブルを移動させることＫより、操り返
す。つまり、１ポイントずつ溶接しながら光学的光軸調
整をファイバ住４からの出力端からの出力パワーが最大
となるように行う。さらに、この場合、各ポイント（Ｐ
ｉ）’・・・（Ｐ８）’の溶接順序は溶接矢印Ｇ４ｌ１
９のように円周方向となるようＫする。さらに、加圧レ
バー印・・・による加圧力Ｗは、第４図に示すように１
各ポイン）　（ＰＩ）・・・（Ｐ８）のＹＡＧ溶接時は
、加圧力ＷＯで行い、光学的光軸調整時は、加圧力ＷＯ
の例えば１／４以下のＷＡで行う。

以上のように、この実施例の光通信用ファイバモジュー
ルαｌの組立に用いられる多点溶接方法は、矢印に）方
向つまり円周方向に等間隔かつ最大加圧力にてポイント
溶接するようにし、しかも、各ポイントごとに加圧力を
低減させた状態で位置ずれ補正をするようにしているの
で、溶接点を中心とした回転方向に動きやすくなり、か
つ光軸調整時におけるステムα鐘と７ランジ部（１８と
の摩擦力による歪発生が低減する。その結果、位置ずれ
補正を確実にかけることができるようになるとともに、
治具からモジー−ルをはずすときに、光軸ずれの発生が
なくなり、歩留が大幅に改善される。

なお、上記実施例においては、昇降機構としてエアシリ
ンダを用いているが、これに限ることなく、油圧シリン
ダ、カム機構等、他の機構を用いてもよい。さらに、加
圧レバー卵・・・の代りに、直立した当接棒の先端部で
矢印四方向に加圧するようにしてもよい。さらに、上記
実施例の多点溶接方法においては、溶接点は、８点であ
るが、この数は適宜に増減してよい。また、溶接ポイン
トは、加圧レバー（至）・・・に近接した位置でなくて
もよい。

さらにまた、ポイント溶接時の加圧力は、第５図に示す
ように後になるほど漸増するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明の多点溶接方法は、ポイント溶接時に付加されて
いる加圧力を光軸調整時に軽減させるようにしているの
で、被加圧部材に歪が留まることがなくなり、μｍ以下
の位置ずれ補正が容易になるとともに、最終的組立精度
の向上に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の組立対象である光通信用ファイバモジ
ー−ルの構成図、第２図は本発明の一実施例の光フアイ
バモジー−ルの組立方法に用いられる多点溶接装置の構
成図、第３図は不発明の一実施例の光ファイバサポ−ト
の組立に用いられる多点溶接方法の説明図、第４図は同
じく加圧力の付加方法を示すグラフ、第５図は他の加圧
方法を示すグラフ、第６図ｎｒｔ第８図は従来技術の説
明図である。四二光通信用ファイバモジ、−ル。ａυ：キャップ。住り：レーザダイオード（光半導体素子）。住金：ファイバ。 α（９４：ファイバサポート。 αＦｊ：７ランジ部。（ＩＩ：ステム。５υ：保持部。ｒ５３＝加圧部。５３：レーザ溶接部。側：当接片。代理人　弁理士　　則　近　憲　体間　　　松山光之第１Ｂ第３１！ｍ第２図ｓ４図

Claims

【特許請求の範囲】

溶接部が板状で対面した第１及び第２の溶接部材をレー
ザ光により多点溶接する多点溶接方法において、上記第
１の溶接部材と上記第２の溶接部材とを互に摺接させる
保持工程と、上記互に摺接している第１及び第２の溶接
部材を円周方向に沿ったほぼ等配された位置にて上記第
１及び第２の溶接部材の摺接面にほぼ直交する方向に所
定の加圧力で加圧する加圧工程と、この加圧工程にて加
圧されている上記第１及び第２の溶接部材に対して上記
円周方向に沿って上記レーザ光により順次スポット溶接
する溶接工程と、上記各スポット溶接ごとに上記加圧力
を低減させ上記第１及び第２の溶接部材を上記摺接面に
沿って相対的に微動させ位置ずれを補正する位置ずれ補
正工程とを具備することを特徴とする多点溶接方法。