TWI292353B - Laser machining device, laser machining temperature measuring device and laser machining method, and laser machining temperature measuring method - Google Patents

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1292353 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關雷射加工裝置、雷射加工溫度測定裝 置、雷射加工方法及雷射加工溫度測定方法，係可用在 利用雷射光執行溶接等加工之際之加工區域的溫度測 定。 【先前技術】 以往利用雷射光來執行開孔、切斷或溶接等之各種加 工的技術係被知悉的。例如，日本專利特公平S - 42336 號公報中係揭示有利用雷射接著構件之方法。在此方法 中，係於具有吸收YAG雷射的雷射光之性質的第1熱 可塑性樹脂構件上重疊了具有使雷射光透過的性質之第 2熱可塑性樹脂構件。然後自YAG雷射經由第2熱可塑 性樹脂構件對第1熱可塑性樹脂構件照射雷射光，以加 熱溶融第丨熱可塑性樹脂構件而將第丨熱可塑性樹脂構 件和第2熱可塑性樹脂構件溶接。 在依雷射光執行加工之場合，爲防止加工不良，管理 加工區域的溫度係成爲重要。在檢測加工區域的溫度之 場合，係利用有使用由加工區域被熱輻射的光之放射溫 度計等。例如，在日本專利特開平S — 261576號公報係 揭示有用以在依雷射光溶接被加工物之際，管理被加工 物的表面溫度之加熱加工裝置。此加熱加工裝置中，把 來自被加工物表面被熱輻射的光分割成複數個，把分割 的光以各各不同波長光透過之濾波器透過。然後，依在 5 1292353. 濾波器透過之不同波長的光之強度比來檢測表面溫度， 依其檢測的表面溫度來控制被加工物的表面溫度。 【發明內容】 然而，利用雷射光將樹脂構件彼此予以溶接的場合， 有時不能精度佳地檢測溶接溫度，由於不能將溶接溫度 作正常的管理所以發生溶接不良。特別是，在利用雷射 之溶接中，除丫AG雷射等之固體雷射以外，形成被高 輸出的半導體雷射也被利用。在利用半導體雷射來溶接 樹脂構件彼此之際、以放射溫度計來檢測溶接區域的溫 度之場合，不能正確地檢測溶接溫度。此外，在日本專 利特開平5 - 261576號公報中，有關樹脂構件彼此的溶 接之溶接溫度的檢測上並沒有任何記載。 於是，本發明之課題係提供一在執行溶接等加工之 際、可利用雷射光高精度地檢測加工溫度之雷射加工裝 置、雷射加工溫度測定裝置、雷射加工方法及雷射加工 溫度測定方法。 本發明的雷射加工裝置，係藉由對被加工構件照射雷 射光以加工被加工構件之雷射加工裝置，其特徵爲具備 有：產生雷射光之雷射；把雷射產生之雷射光集光在加 工區域之光學手段；以及被設置在被加工構件和第1光 學手段之間、依雷射-光的激勵以遮斷在光學手段中產生 之螢光的波長之濾波器；且在測定加工區域的溫度之 際，使用由濾波器所遮斷的波長光。 依此雷射加工裝置，係在加工前利用濾波器把在光學 6 1292353 手段所產生的營光中之成爲加工溫度測疋之觀測波長的 波長光予以事先去掉。爲此，在光學手段所產生之與觀 測波長相同波長的螢光係不自加工區域被放射，所以若 使用由加工區域熱輻射的光中之被此濾波器去掉的波長 光，則在不受起因於光學手段的螢光所造成的雜訊光之 影響下能正確地檢測加工區域的溫度。 依本發明之雷射加工裝置，係藉由對被加工構件照射 雷射光以加工被加工構件之雷射加工裝置，其特徵爲具 備有產生雷射光之雷射、把雷射產生之雷射光集光在加 工區域之第1光學手段；以及被設置在被加工構件和第 1光學手段之間、依雷射光的激勵以遮斷在第1光學手 段中產生之螢光的波長之第2光學手段；且在測定加工 區域的溫度之際，使用第2光學手段所遮斷的波長光。 依此雷射加工裝置，因爲在加工前事先利用被施作於 第2光學手段之用以抑制反射損耗之被覆等去掉在第1光 學手段產生之螢光中之成爲加工溫度測定之觀測波長的 波長光。爲此，在第丨光學手段產生之與觀測波長相同 波長的螢光係不自加工區域放射，所以若使用在加工區 域熱輻射的光中之以此第2光學手段去掉的波長光時， 則可在不受起因於第1光學手段的螢光之雜訊光的影響 下而正確地檢測加工區域的溫度。 且，本發明之上述雷射加工裝置也可構成爲，使濾波 器或第2光學手段將雷射光之振盪波長以外的波長予以 遮斷。 7 1292353 依此雷射加工裝置，在光學手段所產生的螢光中之加 工上不要之振盪波長以外的波長光係在加工前全部去 掉，所以由加工區域所放射的光係全部不含有在光學手 段產生之螢光。 本發明的雷射加工溫度測定裝置，係測定以上述雷射 加工裝置執行加工之際的加工區域溫度之雷射加工溫度 測定裝置，其特徵爲具備有溫度檢測手段，其依據由加 工區域被熱輻射的光中之以濾波器或第2光學手段所遮 斷的波長光來檢測溫度。 依此雷射加工溫度裝置裝置，以溫度檢測手段而言， 由於係使用不混入在光學手段產生之雜訊光（螢光之一 部份或全部）的熱輻射光來作爲觀測波長的光，而可檢 測加工溫度，所以可高精度地檢測加工溫度。 本發明的雷射加工方法係藉由對被加工構件照射雷射 光以加工被加工構件之雷射加工方法，其特徵爲包含 有：產生雷射光之雷射光產生步驟；把在該雷射光產生 步驟所產生之雷射光以光學系統予以集光至加工區域之 集光步驟；在執行加工之前，把依該雷射光的激勵而在 該光學系統中產生之螢光的波長，以濾波器予以遮斷之 螢光遮斷步驟；且在測定加工區域的溫度之際係使用由 該螢光遮斷步驟所遮斷之波長光。 依此雷射加工方法，在加工前事先以濾波器去掉在光 學系統產生之螢光中之成爲加工溫度測定的觀測波長之 波長光，所以可依據雜訊光不混入的熱輻射光而正確地 8 1292353 檢測加工區域的溫度。 本發明的雷射加工方法係，利用對被加工構件照射雷 射光而加工被加工構件，其特徵爲包含有：產生雷射光 之雷射光產生步驟；把在該雷射光產生步驟所產生之雷 射光以第1光學系統予以集光至加工區域之集光步驟； 把依該雷射光的激勵而在該第丨光學系統中產生之螢光 的波長，以第2光學系統予以遮斷之螢光遮斷步驟；且 在測定加工區域的溫度之際係使用由該螢光遮斷步驟所 遮斷之波長光。 依此雷射加工方法，因爲在加工之前，事先利用施作 於第2光學系統之用以抑制反射損失之被覆等來去掉自 第1光學系統產生的螢光中之成爲加工溫度測定的觀測 波長之波長光，所以可依據雜訊光不混入的熱輻射光 而正確地檢測加工區域的溫度。 本發明的雷射加工溫度測定方法係，測定在以上述雷 射加工方法執行加工之際的加工區域溫度之雷射加工溫 度測定方法，其特徵爲包含有溫度檢測步驟，係依據由 加工區域被熱輻射的光中之由螢光遮斷步驟所遮斷之波 長光來檢測溫度。 依此雷射加工溫度裝置裝置，由於係使用不混入在光 學手段產生之雜訊光（螢光之一部份或全部）的熱輻射 光來作爲觀測波長的光，而可檢測加工溫度，所以可高 精度地檢測加工溫度。 本發明的雷射加工裝置係，利用雷射光來將樹脂構件 9 1292353· 彼此予以溶接之雷射加工裝置，其特徵爲具備有：產生 r 雷射光之半導體雷射；濾波器，被設置在半導體雷射和 樹脂構件之間、用以把在半導體雷射所產生的光中之在 測定溶接區域溫度之際會成爲觀測波長之波長光予以遮 斷；在測定溶接區域的溫度之際係使用由濾波器所遮斷 之波長光。 依此雷射加工裝置，因爲在溶接之前，事先利用濾波 器來去掉自半導體雷射產生的光中之成爲溶接溫度測定 · 的觀測波長之波長光。爲此，由於與半導體雷射所產生 之觀測波長相同波長的光係不自溶接區域（加工區域） 放射，所以若使用在溶接區域被熱輻射的光中之被此濾 波器去掉之波長的光，則可在不受起因於半導體雷射之 雜訊光的影響下而可正確地檢測溶接區域的溫度（加工 溫度）。 本發明的雷射加工裝置係，利用雷射光以將樹脂構件 彼此予以溶接之雷射加工裝置，其特徵爲具備有：產生 | 雷射光之半導體雷射；光學手段，把半導體雷射所產生 的雷射光集光至溶接區域，同時把半導體雷射所產生的 光中之在溶接區域的溫度測定之際會成爲觀測波長之波 長光予以遮斷；而在溶接區域之溫度測定之際係使用由 光學手段所遮斷之波長光。 依此雷射加工裝置，因爲在溶接之前，事先利用施作 於光學手段之用以抑制反射損失之被覆等來去掉自半導 體雷射產生的光中之成爲溶接溫度測定的觀測波長之波 10 1292353 長光，因此，與半導體雷射所產生之觀測波長相同波長 之光並不自溶接區域被放射，所以若把在溶接區域熱輻 射的光中之由此光學手段所去掉的波長光加以使用，則 可在不受起因於半導體雷射之雜訊光的影響下而可正確 地檢測溶接區域的溫度。 又，本發明之上述雷射加工裝置也可構成爲，使濾波 器或光學手段將半導體雷射之振盪波長以外的波長光予 以遮斷。 依此雷射加工裝置，由於係在溶接前去掉自半導體雷 射產生的光中之於溶接上不需要的振盪波長以外之波長 光，所以由溶接區域所放射的光中係完全不含有半導體 雷射所產生之振盪波長以外的光。 又，本發明之上述雷射加工裝置也可構成爲，使濾波 器或光學手段將ll〇〇nm至2800nm的範圍之波長光予 以遮斷。 依此雷射加工裝置，因爲在溶接之前，把半導體雷射 所產生的光中之適合在樹脂溶接之溶接溫度檢測之波長 範圍的llOOnm至2800nm之波長光予以去掉，所以在 由溶接區域所放射的光中，完全未含有半導體雷射所產 生之對溶接溫度檢測而言之雜訊光。此外，以比1100 n m 短的波長光所檢測的溶接溫度而言，樹脂構件彼此的溶 接係困難。又，比2800nm長波長的光係不透過樹脂構 件，所以在樹脂構件彼此的重疊溶接之場合，因爲要檢 測溶接溫度所以不能利用。 11 1292353 本發明的雷射加工溫度測定裝置係，在以上述雷射加 工裝置執行溶接之際測定溶接區域的溫度之雷射加工溫 度測定裝置，其特徵爲具備有溫度檢測手段，係依據由 溶接區域被熱輻射的光中之以濾波器或由光學手段所遮 斷的波長光來檢測溫L度。 依此雷射加工溫度測定裝置，以溫度檢測手段而言因 爲使用在半導體雷射產生之雜訊光（振盪波長以外的光 的一部份或全部）不混入的熱輻射光來作爲觀測波長的 光可檢測溶接溫度（加工溫度），所以可高精度地檢測 溶接溫度。 本發明的雷射加工方法係，利用雷射光將樹脂構件彼 此予以溶接之雷射加工方法，其特徵爲包含有：以半導 體雷射產生雷射光之雷射光產生步驟；濾波步驟，係在 執行溶接之前利用濾波器把在雷射光產生步驟產生的光 中之在溶接區域之溫度測定之際會成爲觀測波長的波長 光予以遮斷；而在測定溶接區域的溫度之際係使用由濾 波步驟所遮斷之波長光。 依此雷射加工方法，由於係在溶接前藉由濾波器事先 去掉自半導體雷射產生的光中之成爲溶接溫度測定的觀 測波長之波長光，所以可依據雜訊光不混入的熱輻射光 而正確地檢測溶接區域的溫度。 本發明的雷射加工方法係，利用雷射光將樹脂構件彼 此溶接之雷射加工方法，其特徵爲包含有：以半導體雷 射產生雷射光之雷射光產生步驟；濾波步驟，把雷射光 12 1292353 產生步驟所產生的光中之在測定溶接區域的溫度之際會 成爲觀測波長的波長光，利用將雷射光產生步驟所產生 的雷射光予以集光在溶接區域之光學系統予以遮斷；而 在測定溶接區域的溫度之際係使用由濾波步驟所遮斷的 波長光。 依此雷射加工方法，因爲在溶接之前，事先利用施作 於光學系統之用以抑制反射損失之被覆等來去掉自半導 體雷射產生的光中之成爲溶接溫度測定的觀測波長之波 長光，所以可依據雜訊光不混入的熱輻射光以正確地檢 測溶接區域的溫度。 本發明的雷射加工溫度測定方法係，測定以上述雷射 加工方法執行溶接之際的溶接區域的溫度之雷射加工溫 度測定方法，其特徵爲包含有溫度檢測步驟，係依據由 溶接區域被熱輻射的光中之在濾波步驟被遮斷的波長光 來檢測溫度。 依此雷射加工溫度測定方法，因爲可使用在半導體雷 射產生之雜訊光（振盪波長以外的光的一部份或全部） 不被混入的熱輻射光來作爲觀測波長的光而檢測溶接溫 度，所以可高精度地檢測溶接溫度。 【實施方式】 以下，參照圖面以說明本發明的雷射加工裝置、雷射 加工溫度測定裝置、雷射加工方法及雷射加工溫度測定 方法之實施形態。 本發明爲使在以雷射執行各種加工之際的加工溫度可 13 1292353 商精度地檢測，係不對由加工區域被熱輻射的光混入雜 訊光。 本發明中，查明其雜訊光有時係包含有在集光雷射光 的光學系統所產生的螢光，在執行加工之前，把在光學 系統產生的螢光中之用以檢測加工溫度之成爲觀測波長 之波長光予以去掉。爲此，本發明中，利用濾波器或雷 射的集光透鏡等之光學系統（被覆等）來遮斷成爲其觀 測波長之波長光。 Φ 又，在本發明中，查明其雜訊光有時包含有在半導體 雷射產主的振盪波長以外的光，在執行溶接之前，把在 半導體雷射產生的光中之用以檢測溶接溫度之作爲觀測 波長的波長光予以去掉。爲此，本發明中，利用濾波器 或半導體雷射的集光透鏡等之光學系統來遮斷其成爲觀 1 測波長之波長光。 且，在本實施形態中，把本發明適用在利用雷射光以 執行樹脂構件彼此之重疊溶接的樹脂溶接裝置。本實施 | 形態的樹脂溶接裝置係會出射雷射光，所以具備有半導 體雷射裝置及用以檢測溶接區域的溶接溫度之樹脂溫度 測定裝置，依據樹脂溫度測定裝置所檢測的溶接溫度以 管理溶接溫度。 第.Γ至第3實施形態係，雜訊光爲包含有用以將雷射 光集光之在光學系統產生的螢光之場合。第1及第2實 施形態中，依截止濾波器截掉以半導體雷射裝置的光學 手段所產生之螢光，特別是，在第1實施形態中，使用 14 1292353· 直接集光型作爲半導體雷射裝置，第2實施形態中係使 用fiber out型作爲半導體雷射裝置，又，第3實施形 態中係利用施作在半導體雷射裝置（直接集光型）的集 光透鏡上之被覆來截掉螢光中之一部份。 又，第4至第6實施形態係，雜訊光爲包含有在半導 體雷射產生之振盪波長以外的光之場合。第4及第5實 施形態中係依截止濾波器來截掉在半導體雷射裝置所產 生之振盪波長以外的光，特別是，在第4實施形態係使 用直接集光型以作爲半導體雷射裝置，第5實施形態中 係使用fiber out型以作爲半導體雷射裝置，又，第6 實施形態中係利用施作在半導體雷射裝置（直接集光 型）的集光透鏡上之被覆來截掉振盪波長以外的光中之 一部份。 〔第1實施形態〕 首先，針對第1實施形態加以說明。此參照第1圖而 針對樹脂溶接裝置1A的構成加以說明。第1圖係第1 實施形態的樹脂溶接裝置1 A之全體構成圖。 樹脂溶接裝置1A係控制溶接溫度至基準溫度範圍 內，同時一邊把成爲被溶接構件之上側樹脂構件U R (例 如，丙烯酸樹脂）和下側樹脂構件DR (例如，ABS樹 脂）加壓一邊予以重疊溶接的裝置。爲此，樹脂溶接裝 置1A係具備有壓力施加裝置10、半導體雷射裝置20A、 第1截止濾波器30、第2截止濾波器40、樹脂溫度測 定裝置S0A、機械手臂裝置60及管理裝置70。 1292353 上側樹脂構件U R係具有透過半導體雷射裝置20 A之 振盪波長的雷射光LB的性質。一方面，下側樹脂構件 DR係具有吸收半導體雷射裝置20A之振盪波長的雷射 光L B之性質。因此，在樹脂溶接裝置1A中，由半導體 雷射裝置20A出射的雷射光LB係透過上側樹脂構件 U R，而在下側樹脂構件DR的表面中之溶接於上側樹脂 構件U R之區域（溶接區域）DA被吸收。依此吸收， 溶接區域DA係被加熱溶融。再者，依此熱，在上側樹 脂構件U R的表面中之被溶接的區域（溶接區域）UA 係被加熱溶融，上側樹脂構件U R和下側樹脂構件DR 係被溶接。 壓力施加裝置10係對上側樹脂構件U R和下側樹脂 構件DR加壓。因爲當在溶接區域DA和溶接區域UA 間有空隙時，即使將溶接區域DA加熱溶融，其熱也難 以傳導至溶接區域UA。爲此係產生溶接不良。於是， 利用加壓施加裝置10對溶接區域DA和溶接區域UA加 壓使其密接。 壓力施加裝置10係具備有基板11、押板12、調整部13， 13及控制部14。基板11的上面載置有下側樹脂構件DR， 下側樹脂構件DR的上面係載置有上側樹脂構件U R。 押板12係以雷射光LB可透過的材質所構成，係配置在 基板11的上方。且，押板12係把與基板1丨重疊載置的 下側樹脂構件DR和上側樹脂構件U II予以扣住。調整 部13、13係依據來自控制部14之控制信號使押板12在 16 1292353 上下方向移動，以調整基板11和押板12之距離。控制 部14係依據來自管理裝置7 0之指令信號，把用以將壓 力控制到基準壓力範圍之控制信號對調整部13、13發 送。 另參照第2圖以針對半導體雷射裝置2〇a加以說明。 第2圖係半導體雷射裝置20A及第1截止濾波器30之 側面圖。 半導體雷射裝置20A係對溶接區域DA照射雷射光LB (振盪波長：81 0 n m )，以加熱溶融上側樹脂構件u R和 下側樹脂構件D R。爲此，半導體雷射裝置20 A係具備 有裝置本體21及控制部22。裝置本體21係因應來自控 制部2 2之控制信號而產生雷射光L B，將產生的雷射光 LB集光以朝向溶接區域DA出射。控制部22係依據來 自管理裝置7 0之指令信號而將用以控制照射條件（強 度、焦點直徑等）之控制信號對裝置本體21發送。 裝置本體21係具備有半導體雷射21a、第1準直透鏡 21 b.....第2準直透鏡21c及集光透鏡21d。半導體雷 射21a係具有平板狀電極21 e、21 f，在此平板狀電極21 e、 21f間，隔以散熱片21g，…而疊層複數個雷射陣列21h，… 積層以形成雷射陣列堆。各雷射陣列21 h係使複數個雷 射光出射點2Π，…成爲一列地配置之構造，而會由各 雷射光出射點2Π，…出射雷射光LB。然後，第1準直 透鏡21b、第2準直透鏡21c及集光透鏡21d係成爲把 在半導體雷射2U產生的雷射光LB對溶接區域DA集光 17 1292353 之光學手段。 第1準直透鏡21 b係相對於雷射陣列21 h以在雷射光 LB之出射方向前方且與雷射陣列21h平行地配置，且 設置各雷射陣列21 h。第1準直透鏡21 b係圓柱形透鏡， 用以把雷射陣列21 h之由各雷射光出射點2Π所出射的 雷射光LB集光於雷射陣列21 h的寬度方向（=半導體 雷射21a的雷射光出射點21i之配列方向）。 第2準直透鏡21c係相對於第1準直透鏡21b，…、 以在雷射光LB的出射方向前方且與在雷射陣列21h，… 的積層方向成一列排列之雷射光出射點21 i，…成平行 地配置，且設置在雷射陣列21 h，…的積層方向之雷射 光出射點2Π，…各列。第2準直透鏡21c係柱狀凸透鏡， 用以把各雷射光出射點2ί ί所出射的雷射光LB集光於 雷射陣列21h的長度方向。 集光透鏡21d係相對於第2準直透鏡21c、被配置在 雷射光LB之出射方向前方。集光透鏡21d係具有所定 焦點距離，用以把平行光集光於焦點（溶接區域DA )。 裝置本體21中，依據來自控制部22之控制信號而在 平板狀電極21 e、21f間產生電壓，因應此電壓而由各雷 射光出射點2Π出射雷射光LB。又，裝置本體21中， 係使各雷射光出射點21 i出射的雷射光LB經由第1準直 透鏡21 b而成爲相對於雷射陣列21 h的寬度方向之平行 光，再者，經由第2準直透鏡21 c而成爲相對於雷射陣 列21h的長度方向之平行光。最後，在裝置本體21中’ 18 1292353 將成爲平行光的雷射光LB經由集光透鏡21d而集光在 r 溶接區域DA。 如同以上所述，半導體雷射裝置20A係由多數個雷 射光出射點21i出射雷射光LB，而將多數雷射光LB匯 集之高輸出的雷射裝置。又，半導體雷射裝置20A係 以裝置本體21集光雷射光LB，同時對溶接區域DA直 接出射之直接集光型。再者，半導體雷射裝置20A係， 裝置本體21利用機械手臂裝置60而在上下方向的位置 · 移動自如，以調整雷射光LB的焦點位置。又，半導體 雷射裝置20A係，裝置本體21利用機械手臂裝置60 而在水平方向的位置移動自如，以調整溶接速度或溶接 位置。 在此參照第3圖以說明經曲實驗來了解半導體雷射裝 置。第3圖係表示由半導體雷射裝置出射的附加光（在 此爲螢光）之波長和強度之關係圖。此外，在圖面及明 細書中提及「附加光」的場合，係意味著在半導體雷射 0 裝置產生的光中之半導體雷射之振盪波長以外的光。 半導體雷射裝置係被構成爲出射單一之振盪波長的雷 射光（例如，81 Onm )。但是，重複各種實驗的結果， 係了解到半導體雷射裝置也出射附加光。第3圖中，橫 軸爲波長、縱軸爲光的強度，係表示振盪波長爲810n m 及920nm的半導體雷射裝置所出射之附加光之波長所 對應之強度的特性。由第3圖可知，在半導體雷射裝置 中與振盪波長無關，係出射較振盪波長還長波長側之從 19 1292353 1300nm到2100nm的附力α光（紅外光）。此附加光之強 度爲在由1300nm附近到1400nm附近急劇地變大，由 1400nm附近徐徐地減少。又，此附加光之強度係對振 盪波長的雷射光而言係小6位數以上的強度。 由半導體雷射裝置出射附加光的原因之一爲，第1準 直透鏡、第2準直透鏡或集光透鏡等之半導體雷射裝置 的光學手段中有產生螢光。其原因爲，此等之光學手段 中係吸收半導體雷射所出射的雷射光而成爲激勵狀態， 會產生較其雷射光的振盪波長還長之波長的螢光。附帶 一提，第丨實施形態的半導體雷射裝置20A中，係出射 如第6圖所示之振盪波長（810nm)的雷射光LB及屬 附加光之螢光。第6圖係表示由半導體雷射裝置出射之 振盪波長的雷射光和附加光（在此爲螢光）之波長與強 度之關係圖，橫軸爲光的波長、縱軸爲光的強度。 參照第4圖，針對樹脂構件的特性加以說明。第4圖 係表示對樹脂構件照射光時之照射光的波長和樹脂構件 之光透過率的關係圖。 第4圖係表示橫軸爲照射至樹脂構件之光的波長、縱 軸爲樹脂構件之光的透過率、ABS樹脂（白）、聚氯乙 烯（透明）、聚對駄酸乙二酯（透明）、聚碳酸酯（透明）、 以及丙烯酸樹脂（透明）的5個樹脂構件之特性。由第 4圖可知，5個樹脂構件全都具有比2800nm長波長的光 幾乎不透過的特性。因此，在重疊溶接檢測溶接溫度之 場合，以放射溫度計而言，因爲利用透過上側樹脂構件 20 1292353 的熱輻射光來檢測溶接溫度，所以不能使用比2800η m 長波長之熱輻射光。 又’在將樹脂構件彼此溶接之場合，因爲溶接溫度係 200〜400度這樣低，所以要以放射溫度計由200度左 右之低溫度的熱輻射光來檢測溶接溫度，係有必要使用 較11 OOnm長之波長的熱輻射光。因此，在重疊溶接要 檢測溶接溫度時，以放射溫度計而言，作爲觀測波長係 有必要使用llOOnm至2800nm之範圍的波長。 參照第5圖，茲針對以半導體雷射裝置執行重疊溶接 之場合的熱輻射光之波長及半導體雷射裝置之附加光的 波長和觀測波長之關係加以說明。第S圖係表示由半導 體雷射裝置出射的振盪波長的雷射光和附加光（在此爲 螢光）及在溶接區域產生之熱輻射光的波長和強度之關 係圖。 第5圖中係表示橫軸爲光的波長、縱軸爲光的強度、 振盪波長（81 Onm )之雷射光，屬附加光之螢光，熱輻 射光的各特性。由第5圖可知，螢光和熱輻射光係作爲 其輸出特性爲在1400nm至2100nm之波長範圍重疊。 又，螢光的強度係如上述，係較振盪波長的雷射光小6 位數以上的強度。一方面，在樹脂構件彼此溶接的場合 因爲溶接溫度低，所以熱輻射光的強度也小，爲受螢光 影響程度之強度。又，在樹脂構件彼此重疊溶接之場合， 以放射溫度計的觀測波長而言，如同上述，係使用 llOOnm至2800η m之範圍的波長。因此，認爲以往在 1292353 樹脂構件彼此之重疊溶接中以放射溫度計檢測溶接溫度 f 的場合’由半導體雷射裝置所出射之屬附加光之螢光對 熱輻射光而言係成爲雜訊光，由熱輻射光並不能正確地 檢測溶接溫度。 於是在溶接之前，若把半導體雷射裝置會產生之螢光 中之用在放射溫度計中作爲溫度檢測之觀測波長光予以 去掉的話，則熱輻射光係不混入雜訊光。在此場合，事 前把螢光全部去掉或者放射溫度計之屬觀測波長範圍之 φ llOOnm至2800nm的光，則可確實地排除雜訊光。 再回到樹脂溶接裝置1A之構成的說明，也請參照第 2圖、第7圖及第8圖，針對第1截止濾波器3 〇加以 說明。第7圖係作爲第1截止濾波器30之特性所表示 之波長和透過率之關係圖。第8圖係表示由半導體雷射 裝置20A所出射的光在透過第1截止濾波器30之後的 光波長和強度之關係圖。 第1截止濾波器30係在執行溶接之前把由半導體雷 射裝置20A出射之螢光FB予以全部遮斷之濾波器。第 7圖係表示橫軸爲波長、縱軸爲透過率、及第1截止濾 波器30的透過特性（實線）。由第7圖可知，第1截止 濾波器30爲了確實透過810nm之振盪波長的雷射光LB 且遮斷屬附加光的螢光FB，係具有透過比1200nm還短 之波長光的特性（亦即，具有將雜訊光全部遮斷之特 性）。當使由半導體雷射裝置20A所出射的振盪波長的 雷射光LB及螢光FB通過具有此種特性的第1截止濾波 22 1292353 器30時，則如第8圖所示’僅振盪波長的雷射光LB會 通過。第8圖中，橫軸係光之波長，縱軸係光之強度。 第1截止濾波器30係被構成爲設置在半導體雷射裝 置20 A的裝置本體21和上側樹脂構件U R之間且雷射 光LB及螢光FB會通過的位置，同時伴隨著裝置本體21 的移動而移動。在此移動的構成中，也可構成爲利用機 械手臂裝置60而連同裝置本體21而一起移動。 此外，以第1截止濾波器30所擔任的角色而言，在 執行溶接之前，只要是把由半導體雷射裝置20A所出 射之螢光FB中的一部份範圍或全範圍的波長予以遮斷 就可以。因此，以第1截止濾波器30的配置來說，除 了與半導體雷射裝置20A分開配置在外側之外，若在 距離產生螢光FB之一部份範圍或全範圍的波長之光學 手段之溶接區域DA、UA側，則配置在半導體雷射裝置 20A的內部也可以。又，在第1截止濾波器30的配置 中，配置在雷射光LB之光束會變寬的地方（能量密度 低的地方）較佳。其原因爲，半導體雷射裝置20A係 高輸出，所以在集光了雷射光LB的地方能量密度變高， 第丨截止濾波器30係會受熱而損害之故。 另參照第9圖、第10圖及第11圖，針對第2截止濾 波器40加以說明。第9圖係表示由溶接區域DA、UA 所放射的光之波長和強度之關係圖。第丨〇圖係表示作 爲第2截止濾波器之特性的波長和透過率之關係圖。第 11圖係表示由溶接區域DA、UA所放射的光在通過第2 23 1292353 截止濾波器40之後的光之波長和強度之關係圖。 第2截止濾波器40係用以把自溶接區域DA、UA所 放射的光中之由半導體雷射裝置20A所出射的振盪波 長的雷射光LB予以遮斷的濾波器。第9圖係橫軸爲光 之波長、縱軸爲光之強度，以及表示由溶接區域DA、 UA所放射的光。由第9圖可知，在溶接區域DA、UA 中，係反射由半導體雷射裝置20A所出射的振盪波長 的雷射光LB之一部份，同時產生熱輻射光RB。來自此 溶接區域DA、UA的振盪波長之雷射LB係在檢測溶接 區域DA、UA的溶接溫度之際成爲雜訊。於是，第2截 止濾波器40係如第1〇圖所示，爲了確實透過熱輻射光 RB、同時遮斷810nm的振盪波長的雷射光LB，係具有 使較11 OOnm長的波長光透過之特性。使由溶接區域 DA、UA放射的光通過具有此種特性之第2截止濾波器 40上時，係如第11圖所示，僅熱輻射光rb會通過。第 10圖及第11圖中，橫軸爲光之波長、縱軸爲光之強度。 第2截止濾波器40係被構成爲設置在上側樹脂構件 U R和樹脂溫度測定裝置5 0 A的集光部51之間，同時伴 隨著溶接位置之移動而移動。在此移動的構成中，也可 構成爲利用機械手臂裝置60而連同半導體雷射裝置 20A的裝置本體21 —起移動。

樹脂溫度測定裝置50A係利用來自溶接區域DA、UA 之熱輻射光RB以測定溶接溫度的放射溫度計。附帶一 提’樹脂溫度測定裝置50A也可以爲依據熱輻射光RB 1292353 中之單一觀測波長（例如，1800η m )光以檢測溫度的 單色式放射溫度計，也可以是依據熱輻射光RB中之複 數個觀測波長（例如，1800nm和2000nm之2個波長） 光以檢測溫度的多色式放射溫度計。 樹脂溫度測定裝置50A係具備有集光部51、光纖S2 及溫度檢測部53。集光部51係把來自溶接區域DA、UA 之通過第2截止濾波器40的熱輻射光RB予以集光。 爲此’集光部51係被構成爲設置在可確實受光熱輻射 光之位置，同時伴隨著溶接位置之移動而移動。在 此移動的構成中，也可構成爲利用機械手臂裝置60而 連同半導體雷射裝置20 A的裝置本體21 —起移動。光 纖52係把在集光部51集光的熱輻射光RB對溫度檢測 部53傳送。此外，樹脂溫度測定裝置50A係也具有檢 測溶接位置之機能。 溫度檢測部53係把經由光纖52傳送之被集光的熱輻 射光RB設爲準直光之後，由其準直光抽出1個或2個 以上之觀測波長光。然後，在溫度檢測部53中，將各 觀測波長光集光且使入射至紅外線檢測器，在紅外線檢 測器依光電變換把各觀測波長光變換爲電氣信號。又， 在溫度檢測部5 3中，依據此各觀測波長之電氣信號來 算出溶接溫度。 機械手臂裝置60係控制雷射光LB之焦點位置、溶接 位置或溶接速度等之裝置，用以使半導體雷射裝置20 A 的裝置本體21作3次元移動。再者機械手臂裝置60也 25 1292353 可構成爲使第1截止濾波器30、第2截止濾波器40及 樹脂溫度測定裝置50A的集光部51作3次元移動。 機械手臂裝置60係具備有前端部61、臂部62及控 制部63。前端部&係設置有裝置本體21及因應需要所 設之第1截止濾波器3 0、第4截止濾波器4 0、以及集 光部S1，因應臂部62的動作而使裝置本體21等作3次 元移動。臂部62係因應來自控制部63之控制信號而使 前端部61作3次元移動之多關節臂。控制部63係把依 據來自管理裝置70之指令信號用以使前端部61移動的 控制信號，對臂部62發送。 管理裝置70係將樹脂溶接裝置1A作統籌管理之裝 置’係被連接至壓力施加裝置10的控制部丨4、半導體 雷射裝置20A的控制部22、樹脂溫度測定裝置50A的 溫度檢測部53及機械手臂裝置60的控制部63。 在管理裝置70中，係控制半導體雷射裝置20之照 射條件（強度、焦點直徑等）、雷射光LB的焦點位置、 依據溶接速度等樹脂溫度測定裝置S0A所檢測之溶接 溫度’使溶接溫度成爲基準溫度範圍。爲此，在管理裝 置70中，係接收由溫度檢測部53檢測的溶接溫度之信 號’同時對控制部22及控制部63發送指令信號。又， 在管理裝置70中，依據來自壓力感測器（未圖示）之 上側樹脂構件U R和下側樹脂構件D R之間的檢測壓力， 控制壓力施加裝置10之調整部1 3以使其壓力成爲基準 壓力範圍。爲此，在管理裝置70中，接收用以表示由 26 1292353 壓力感測器（未圖示）檢測的壓力之信號，同時對控制 部14作指令發送。 管理裝置70係記憶著多數個組合的樹脂構件u R、D R 和基準溫度範圍之關係，因應成爲溶接對象之2個樹脂 構件U R、D R以設定基準溫度範圍。基準溫度範圍係被 設定爲上側樹脂部構件LI R及下側樹脂構件D R的溶融 溫度以上且分解溫度以下的範圍內。又，管理裝置7 〇 係記憶著多數個組合的樹脂構件U R、D R和基準壓力溫 度範圍之關係’因應成爲溶接對象之2個樹脂構件U r、 DR以設定基準壓力範圍。又，管理裝置70係記憶著在 溶接中、樹脂構件U R、DR和溶接溫度及壓力之關係。 然後’在管理裝置70中，係在溶接後把溶接不良時的 溶接溫度或壓力及溶接良好時之溶接溫度或壓力的資 料，反映至基準溫度範圍、基準壓力範圍及照射條件等 等而更加改善溶接不良率。 那麼參照第1圖至第11圖，針對樹脂溶接裝置1A之 動作加以說明。 首先，下側樹脂構件D R和上側樹脂構件U R係被重 疊且被設定在基板1丨之所定位置。於是，在樹脂溶接 裝置1A中，依據來自管理裝置70之指令，以壓力施加 裝置10對下側樹脂構件DR和上側樹脂構件UR之間施 加壓力。又，在樹脂溶接裝置1A中，依據來自管理裝 置7〇之指令，利用機械手臂裝置60把半導體雷射裝置 2〇A之裝置本體21等移動至初期位置。然後，樹脂溶 27 1292353 接裝置ΙΑ中，依據來自管理裝置70之指令，由半導體 ： 雷射裝置20Α出射雷射光LB，以使溶接溫度成爲基準 溫度範圍。 此際，半導體雷射裝置20Α係不僅是振盪波長的雷 射光LB，在第1準直透鏡21b、第2準直透鏡21c及集 光透鏡21d產生的螢光FB也會出射（參照第6圖）。但 是，此螢光FB係被第1截止濾波器30所遮斷。爲此， 係僅有透過第1截止濾波器30、押板12及上側樹脂構 · 件U R之振盪波長的雷射光L B會到達下側樹脂構件D R 的溶接區域DA (參照第8圖）。 在雷射光LB到達溶接區域DA時，雷射光LB係被溶 接區域DA所吸收，溶接區域DA係被加熱溶融。然後， 依此熱，上側樹脂構件U R的溶接區域U A係被加熱溶 融，上側樹脂構件U R和下側樹脂構件D R係被溶接。 此時，在溶接區域DA、UA，係產生熱輻射光RB，同 時將雷射光L B的一部份予以反射（參照第9圖）。 0 但是，在溶接區域DA、UA被反射的雷射光LB係被 第2截止濾波器40所遮斷。因此，僅有透過第2截止 濾波器40之熱輻射光RB會到達樹脂溫度測定裝置50A 的集光部51 (參照第11圖）。亦即，相對於熱輻射光r b， 成爲雜訊的光係完全不被入射至集光部51。 因此，在樹脂溫度測定裝置S0A中，係僅依據熱輻 射光R B而檢測高精度且穩定之溶接溫度。接著，依據 其精度高的溶接溫度，在管理裝置70中，控制依半導 28 1292353 體雷射裝置20A的照射條件（強度、焦點直徑等）或 ， 依機械手臂裝置60之雷射光LB的焦點位置、溶接速度 等。又，管理裝置70中，依據壓力感測器（未圖示） 所檢測的壓力，控制依壓力施加裝置1〇之樹脂構件DR、 U R間的壓力。接著在樹脂溶接裝置1A中，出射依此被 控制之照射條件、焦點位置、溶接速度及壓力等之雷射 光LB，同時在樹脂構件DR、U R間施加壓力，以執行 一邊改變溶接位置，一邊執行基準壓力範圍內之壓力且 · 基準溫度範圍內之溶接溫度下之穩定的溶接。 依第丨實施形態之樹脂溶接裝置1A，因爲在被入射 至溶接區域DA之前，利用第1截止濾波器30把在檢 測溶接溫度之際在光學手段產生之成爲雜訊光的螢光FB 確實地去掉，因而可以樹脂溫度測定裝置50A高精度 地檢測溶接溫度。因此，在樹脂溶接裝置1A中，可穩 定的管理溶接溫度，溶接不良率係降低。又，若依樹脂 溶接裝置1A，則可僅在先前的構成上追加第1截止濾波 器30之簡單構成，而提升溶接溫度的檢測精度。 〔第2實施形態〕 其次，針對第2實施形態加以說明。參照第12圖， … 針對樹脂溶接裝置1B之構成加以說明。第12圖係:第2 實施形態的樹脂溶接裝置1B之全體構成圖。此外，在 第2實施形態中，有關與第丨實施形態的樹脂溶接裝置 1A同樣之構成係賦予同一符號並省略其說明。 樹脂溶接裝置1 B係將溶接溫度控制在基準溫度範圍 29 1292353 內，同時一邊加壓成爲被溶接構件的上側樹脂構件U R 和下側樹脂構件D R且一邊執行重疊溶接之裝置。爲此， 樹脂溶接裝置1 B係具備有壓力施加裝置1 〇、半導體雷 射裝置20B、第1截止濾波器30、第2截止濾波器40、 樹脂溫度測定裝置S0A、機械手臂裝置60及管理裝置 70。此外，樹脂溶接裝置1B相對於第1實施形態的樹 脂溶接裝置1A，係僅在半導體雷射裝置20B的構成爲 fiber out型這點不同。 也請參照第13圖，針對半導體雷射裝置20B加以說 明。第13圖係半導體雷射裝置20B及第1截止濾波器30 之側面圖。 半導體雷射裝置20B係對溶接區域DA照射雷射光LB (振盪波長：810 n m )，而加熱溶融上側樹脂構件u R和 下側樹脂構件DR。爲此，半導體雷射裝置20B係具備 有裝置本體23、光纖24、出射部25及控制部22。裝 置本體2 3係因應來自控制部2 2之控制信號而產生雷射 光LB，且集光所產生之雷射光LB以對光纖24出射。 光纖24係把來自裝置本體23之雷射光LB對出射部25 傳送。出射部25係集光以光纖24傳送的雷射光Lb而 朝溶接區域DA出射。控制部22係依據來自管理裝置70 的指令信號把用以控制照射條件（強度、焦點直徑等） 的控制信號對裝置本體23發送。 裝置本體23係相同於第1實施形態的裝置本體21， 具備有半導體雷射2U、第1準直透鏡21b.....第2準 1292353 直透鏡21c及集光透鏡21d。且，在裝置本體23中也相 同於裝置本體2卜由各雷射光出射點2Π出射雷射光LB， 將其雷射光LB在第1準直透鏡21b、第2準直透鏡21c 及集光透鏡21 d集光。但是在裝置本體23中，並非如 同裝置本體21爲朝溶接區域DA出射，係把集光的雷射 光LB入射至光纖24。 出射部25係具備準直透鏡25a及集光透鏡25b。準 直透鏡25a係相對於光纖24所傳送的雷射光LB之出射 方向呈垂直配置。又，準直透鏡25a係使光纖24所傳 送的雷射光LB成爲平行光。集光透鏡25b相對於準直 透鏡25a，係在雷射光LB之出射方向前方且對準直透 鏡25a平行地配置。且，集光透鏡25b係具有所定之焦 點距離，使平行光集光在焦點（溶接區域DA )。附帶一 提，在第2實施形態中，在出射部25的準直透鏡25a 及集光透鏡25b也產生螢光FB。 如同以上，半導體雷射裝置20B係由多數個雷射光出 射點21i出射雷射光LB，而將多數雷射光LB匯集之高 輸出的雷射裝置。又，半導體雷射裝置20B係以裝置本 體23將雷射光LB集光，而把集光的雷射光LB以光纖 24傳送且由出射部2S對溶接區域DA出射之fiber out 型。再者，半導體雷射裝置20B係，利用機械手臂裝置 6〇使出射部25在上下方向的位置移動自如，以調整雷 射光LB的焦點位置。又，半導體雷射裝置20B係利用 機械手臂裝置60使出射部25在水平方向的位置移動自 31 1292353 如，以調整溶接速度及溶接位置。 第1截止濾波器30係構成爲設置在半導體雷射裝置 20B的出射部25和上側樹脂構件U R之間且雷射光LB 及屬附加光之螢光FB會通過的位置，同時伴隨著半導 體雷射裝置20B的出射部25之移動而移動。以第1截 止濾波器30的角色而言係同上述，在執行溶接之前， 只要遮斷由半導體雷射裝置20B所出射之螢光FB中之 一部份範圍或全範圍的波長就可以。因此，以第1截止 濾波器30的配置而言，除了以與半導體雷射裝置20B 不同體之方式配置在外側以外，若是在靠近產生螢光FB 的一部份範圍或全範圍之波長的光學手段之溶接區域 DA、UA側，則配置在半導體雷射裝置20B的內部也可 以。 那麼，參照第12圖及第13圖，針對樹脂溶接裝置1B 之動作加以說明。 首先，下側樹脂構件D R和上側樹脂構件U R係被重 疊且被設定在基板11之所定位置。於是，在樹脂溶接 裝置1B中，依據來自管理裝置70之指令，以壓力施加 裝置丨0對下側樹脂構件D R和上側樹脂構件u R之間施 加壓力。又，在樹脂溶接裝置1B中，依據來自管理裝 置70之指令，利用機械手臂裝置60把半導體雷射裝置 20B之裝置本體25等移動至初期位置。然後，樹脂溶 接裝置1B中，依據來自管理裝置70之指令，由半導體 雷射裝置20B出射雷射光LB，以使溶接溫度成爲基準 1292353 溫度範圍。 此時，在半導體雷射裝置20B中，把在裝置本體23 產生且集光的雷射光LB入射至光纖24。然後，在半導 體雷射裝置20B中，以光纖24把雷射光LB傳送至出 射部25，在出射部25集光再把雷射光LB出射。 有關由半導體雷射裝置20B出射雷射光LB以後的動 作’因爲樹脂溶接裝置1B係與第1實施形態的樹脂溶 接裝置1A作同樣的動作，所以省略其說明。此外，在 第2實施形態中，不僅是第丨準直透鏡21 b、第2準直 透鏡21c及集光透鏡21d，在出射部25的準直透鏡25a 及集光透鏡25b也產生螢光FB，此產生的螢光FB也由 出射部25被出射。 依第2實施形態之樹脂溶接裝置1 b，係於第1實施形 態的樹脂溶接裝置1A之效果再加上在半導體雷射裝置 20B中構成與裝置本體23不同體之出射部25，所以可 把用以將雷射光LB出射的空間予以省空間化。 〔第3實施形態〕 其次’針對第3實施形態加以說明。參照第！ 4圖， 針對樹脂溶接裝置1C之構成加以說明。第14圖係第3 實施形態的樹脂溶接裝置1C的全體構成圖。此外，在 第3實施形態中，針對與第丨實施形態的樹脂溶接裝置 丨A同樣的構成係賦予同一符號且省略其說明。

樹脂溶接裝置1C係控制溶接溫度至基準溫度範阖 內，同時一邊加壓成爲被溶接構件之上側樹脂構件U R 33 1292353 和下側樹脂構件D R —邊重疊溶接的裝置。爲此，樹脂 溶接裝置1 C係具備有壓力施加裝置1 〇、半導體雷射裝 置20C、樹脂溫度測定裝置SOC、機械手臂裝置60及 管理裝置7 0。此外，樹脂溶接裝置1 c相對於第1實施 形態的樹脂溶接裝置1A，並非使用第1截止濾波器；J0 來遮斷螢光FB，而係在由被施作在半導體雷射裝置20 C 之光學手段的被覆來遮斷螢光FB之 部份的波長光這 點上不同。 也請參照第15圖、第丨6圖及第17圖，針對半導體雷 射裝置20C加以說明。第1S圖係半導體雷射裝置20C 的側面圖。第16圖係表示作爲集光透鏡26a的被覆26b 之特性的波長和透過率之關係駕。第17圖係表示在半 導體雷射裝置20C所產生的光透過集光透鏡2“之後 的光波長和強度之關係圖。 半導體雷射裝置20C係對溶接區域DA照射雷射光LB (振盪波長：810nm )，以加熱溶融上側樹脂構件UR和 下側樹脂構件D R。爲此，半導體雷射裝置20C係具有 裝置本體26及控制部22。裝置本體26係因應來自控 制部22的控制信號而產生雷射光LB，且集光所產生之 雷射光LB而朝溶接區域DA出射。控制部22係依據來 自管理裝置70的指令信號以將用以控制照射條件（強 度、焦點直徑等）的控制信號對裝置本體26發送。 裝置本體26係具備有半導體雷射21a、第1準直透鏡 21b.....第2準直透鏡21c及集光透鏡26a。在裝置本 1292353 體26中，僅集光透鏡2“爲與第1實施形態的裝置本 體21不同的構成，所以僅針對集光透鏡2“作說明。 此外，第1準直透鏡21 b及第2準直透鏡21 c係把在 半導體雷射21a產生的雷射光LB對溶接區域DA集光的 第丨光學手段，集光透鏡2“係依雷射光LB的激勵以 遮斷在第丨光學手段中產生之螢光FB的一部份範圍之 波長的第2光學手段。 集光透鏡26a係相對於第2準直透鏡21c，配設在雷 射光LB之出射方向前方。集光透鏡26a係具有所定的 焦點距離，將平行光集光在焦點（溶接區域DA )。又， 係在集光透鏡2“之透鏡表面施作被覆26b用以抑制反 射損失的適合雷射光LB之振盪波長之抗反射。，此被覆 26b並不是針對雷射光LB之振盪波長以外的波長域有 充分考慮的被覆，所以具有把在第1準直透鏡21b及第 2準直透鏡21c所產生的螢光FB中之一部份的波長光FBI 予以遮斷的特性。第16圖中表示橫軸爲光的波長、縱 軸爲光的透過率、被覆20b的透過特性（實線）。由第16 圖可知，被覆26b係確實透過810nm的振盪波長的雷 射光LB，同時具有把屬附加光之螢光FB中之一部份的 波長範圍（由丨至1900nm )的光（以下係記載： 被覆遮斷的螢光）FBI予以遮斷的特性。當使半導體雷 射21a所出射之振盪波長的雷射光LB及螢光FB通過具 有此種特性之實施被覆26b的集光透鏡26a時，如第17 圖所示，由振盪波長的雷射光LB及螢光FB被去掉一部 35 1292353 份之波長範圍（由1600nm至1900nm )的光（以下記 載爲：透過被覆的螢光）FB2會通過。第17圖中，橫軸 爲光的波長、縱軸爲光的強度。 此外，雖然集光透鏡26a也會產生螢光FB，但把在 此集光透鏡26a產生的螢光FB的波長範圍內，在樹脂 溫度測定裝置50C中若作爲觀測波長使用也可以。又， 雖然作成對集光透鏡2“施加被覆26b的構成，但也可 把具有將在第1準直透鏡21b產生的螢光FB之一部份 範圍的波長予以遮斷之特性的被覆施加至第2準直透鏡 21c。 在裝置本體26中，依據來自控制部22的控制信號以 在平板狀電極21 e、21f間產生電壓，而因應此電壓由各 雷射光出射點2H出射雷射光LB。然後，裝置本體26 中，使由各雷射光出射點21 i，…所出射的雷射光LB以 第1準直透鏡21b成爲相對於雷射陣列21 h的寬度方向 之平行光，再者以第2準直透鏡21c使成爲相對於雷射 陣列21h的長度方向之平行光。最後在裝置本體26中， 將成爲平行光的雷射光LB以集光透鏡26a集光至溶接 區域DA。此際，因爲集光透鏡2心被施加被覆26b， 所以裝置本體26不出射1600η m至丨900nm之波長範圍 的光FBI。於是，在樹脂溫度測定裝置50C中，當把此 1600nm至1900nm之波長範圍設爲觀測波長時，雜訊 光係不混入熱輻射光RB。 也請參照第18圖、第19圖及第20圖，針對樹脂溫 36 1292353 度測定裝置50C加以說明。第18圖係表示由溶接區域 DA、UA所放射之光的波長和強度之關係圖。第19圖 係表示作爲帶通濾波器54a的特性之波長和透過率之關 係圖。第20圖係表示由溶接區域DA、UA放射的光在 通過帶通濾波器54a之後的光波長和強度之關係圖。 樹脂溫度測定裝置50C係利用來自溶接區域DA、UA 之熱輻射光RB以測定溶接溫度的放射溫度計。附帶一 提，樹脂溫度測定裝置50C也可以爲依據熱輻射光〇 中之單一觀測波長光以檢測溫度的單色式放射溫度計， 也可以是依據熱輻射光RB中之複數個觀測波長光以檢 測溫度的多色式放射溫度計。 特別是，樹脂溫度測定裝置5 0 C係觀狐波長範圍被 限定著，係被構成爲限定在由施作在半導體雷射裝置 20C之集光透鏡26a的被覆26b所遮斷的丨600nm到 19 0 0 n m之波長範圍。 樹脂溫度測定裝置S0C係具備有集光部S1、光纖52 及溫度檢測部54。樹脂溫度測定裝置50C中，僅溫度 檢測部54與第1實施形態的樹脂溫度測定裝置50 c爲 不同構成，所以僅對溫度檢測部54作說明。第18圖中， 橫軸爲光的波長、縱軸爲光的強度，以及表示在溶接區 域DA、UA放射的光。由第丨8圖可知，溶接區域da、 UA中’係反射由半導體雷射裝置2〇c出射的振盪波長 的雷射光LB之一部份及透過被覆的螢光p：B2之一部份， 同時產生熱輻射光RB。來自此溶接區域DA、UA之振 37 1292353 盪波長的雷射光LB及透過被覆之螢光fB2係，在檢測 溶接區域DA、UA的溶接溫度之際成爲雜訊。於是，在 樹脂溫度測定裝置50C中，於溫度檢測部54去掉振盪 波長的雷射光LB及透過被覆的螢光FB2。 爲此，溫度檢測部54係具備有帶通濾波器54a。帶 通灑波窃1 5 4a係被設置在受光由光纖52所傳送的光之 位置、係僅使與由光纖52所傳送之自溶接區域DA、UA 所放射的光中之被半導體雷射裝置20C的被覆26b所 遮斷之波長範圍（〗600nm〜1900nm)相當的熱輻射光 RB1透過之濾波器。帶通濾波器S4a如第19圖所示，係 具有使在較由被覆26b所遮斷之波長範圍（1600nm〜 1900nm )稍短之波長側爲長且在長波長側爲短之波長 範圍的熱輻射光（以下，稱爲帶通濾波器透過之熱輻射 光）RB1確實地透過之特性。當使由溶接區域DA、UA 所放射的光通過具有此種特性的帶通濾波器54a時，如 第20圖所示，僅在較1600nm〜1900nm稍短之波長側 爲長且在長波長側爲短之波長範圍的熱輻射光RB1會通 過。第19圖及第20圖中，橫軸爲光的波長、縱軸爲光 的強度。 在使通過帶通濾波器54a之後，在溫度檢測部54， -使帶通濾波器透過之熱輻射光RB1成爲準直光之後，由 其準直光抽出彳個或2個以上的觀測波長之光。此觀測 波長係被設定爲透過帶通濾波器54a之波長範圍內的波 長。然後，在溫度檢測部54中，將各觀測波長光予以 38 1292353 集光而使入射至紅外線檢測器，在紅外線檢測器依光電 變換將各觀測波長的光變換爲電氣信號。再者，在溫度 檢測部S4中，依據此各觀測波長的電氣信號來算出溶 接溫度。 那麼參照第14圖至第20圖，針對樹脂溶接裝置1C 之動作加以說明。 首先，下側樹脂構件D R和上側樹脂構件U R係被重 疊且被設定在基板11之所定位置。於是，在樹脂溶接 裝置1C中，依據來自管理裝置70之指令，以壓力施加 裝置10對下側樹脂構件DR和上側樹脂構件U R之間施 加壓力。又，在樹脂溶接裝置1C中，依據來自管理裝 置70之指令，利用機械手臂裝置60把岸導體雷射裝置 20C之裝置本體26等移動至初期位置。然後，樹脂溶 接裝置1C中，依據來自管理裝置70之指令，由半導體 雷射裝置20C出射雷射光LB，以使溶接溫度成爲基準 溫度範圍。 此際，在半導體雷射裝置20C中，不僅是振盪波長 的雷射光LB，也在第1準直透鏡21b、第2準直透鏡21c 及集光透鏡2“產生螢光FB。但是，在半導體雷射裝 置20C中係依集光透鏡26a的被覆26b遮斷螢光FB中 之一部份的波長範圍之光FBI。爲此，透過被覆26b、 押板12及上側樹脂構件UR之振盪波長的雷射光LB及 透過被覆的螢光FB2係會到達下側樹脂構件DR之溶接 區域DA (參照第17圖）。 39 1292353 在雷射光LB到達溶接區域DA時，雷射光LB係在溶 接區域DA被吸收，溶接區域DA係被加熱溶融。再者， 依此熱、上側樹脂構件U R的溶接區域U A係被加熱溶 融，上側樹脂構件U R和下側樹脂構件D R係被溶接。 此時，在溶接區域DA、UA中，會產生熱輻射光RB， 同時會反射雷射光LB及透過被覆之螢光FB2的一部份 (參照第丨8圖）。 接著，在樹脂溫度測定裝置50C中，熱輻射光RB、 雷射光LB及透過被覆的螢光FB2係到達集光部51，以 光纖52傳送至溫度檢測部54。溫度檢測部54中，依 帶通濾波器54a遮斷雷射光LB及透過被覆之螢光FB2 以及熱輻射光RB的一部份，只有帶通濾波器透過之熱 輻射光RB1會透過。亦即，成爲雜訊的光係被帶通濾波 器S4a所去掉。 因此，溫度檢測部54中，僅依據帶通濾波器透過之 熱輻射光RB1，檢測高精度且穩定的溶接溫度。然後依 據其精度高的溶接溫度，在管理裝置7 0中，控制半導 體雷射裝置20C之照射條件（強度、焦點直徑等）、依 機械手臂裝置6 0的雷射光L B之焦點位置、以及溶接速 度等等。又，在管理裝置70中，依據由壓力感測器（未 圖示）所檢測的壓力，控制依壓力施加裝置10之樹脂 構件D R、U R間的壓力。接著，在樹脂溶接裝置！ c中， 依此被控制之照射條件、焦點位置、溶接速度及壓力以 出射雷射光L B，同時對樹脂構件d R、U R間施加壓力， 40 1292353 一邊變換溶接位置，一邊在基準壓力範圍內的壓力且基 準溫度範圍內之溶接溫度下執行穩定的溶接。 依第3實施形態之樹脂溶接裝置1C，因爲在被入射 至溶接區域DA之前，在檢測溶接溫度之際在第1光學 手段產生之成爲的雜訊光之螢光FB中之一部份波長範 圍的光，會被施作在集光透鏡26a的被覆26b所去掉， 所以可以樹脂溫度測定裝置50C高精度地檢測溶接溫 度。因此，樹脂溶接裝置丨C中，溶接溫度的管理穩定， 溶接不良率係降低。又，依樹脂溶接裝置1C，因爲通 常施作在半導體雷射裝置20C的光學手段之被覆26 b 會遮斷螢光FB中之一部份的光，所以不需要另外設置 的截止濾波器等。因此，以樹脂溶接裝置1C而言，可 低成本且提升溶接溫度之檢測精度。 〔第4實施形態〕 其次，針對第4實施形態加以說明。如第1圖所示， 因爲第4實施形態的樹脂溶接裝置1 d係具備有與第1 實施形態的樹脂溶接裝置1A同樣的構成，所以省略其 說明。然而，第4實施形態的樹脂溶接裝置丨D係如第 21圖所示，在以第1截止濾波器3〇遮斷半導體雷射21a 自體產生之振盪波長以外的光A B這點上係與第1實施 形態的樹脂溶接裝置1A不同（亦即，若把第1實施形 態說明中之「螢光FB」視爲「振盪波長以外的光AB」 來考量時，則相當於第4實施形態）。 其理由爲’由半導體雷射裝置出射附加光（在半導體 41 1292353 雷射裝置產生之光中之半導體雷射之振盪波長以外的 光）的原因之一係因爲產生來自半導體雷射自體之振盪 波長以外的光。特別是，在高輸出型之半導體雷射的場 合，由多數的雷射光出射點產生雷射光，以產生各種波 長的雷射光。以在此半導體雷射產生之要因而言，係有 由半導體內部的不純物準位或缺陷準位等而發光的可能 性。亦即溶接用的半導體雷射係高輸出，所以其共振器 係例如具有縱1 // m、橫100 // m的大小。由此共振器輸 出1W的雷射光時，雷射功率密度係成爲1MW/cm2以 上。若爲此種雷射功率密度，則由構成共振器之半導體 內部的不純物準位或缺陷準位等、認爲不就是會產生振 盪波長以外的光。 附帶一提，第4實施形態的半導體雷射裝置20A中， 係出射如第6圖所不之振塗波長（810n m)的雷射光LB 及屬附加光之振盪波長以外的光AB。第6圖係表示由 半導體雷射裝置出射之振盪波長的雷射光和附加光（在 此爲來自半導體雷射自體之振盪波長以外的光）之波長 和強度之關係圖，橫軸爲光的波長、縱軸爲光的強度。 因此，在第5圖及第7圖中之「附加光」係在第4實施 形態中成爲「振盪波長以外的光」。 以第4實施形態的第1截止濾波器30的角色而言， 在執行溶接之前，只要遮斷由半導體雷射裝置20A所 出射之振盪波長以外的光AB就可以。因此，以第1截 止濾波器3〇的配置而言，除了配置在不與半導體雷射 42 1292353 裝置20A —體的外側以外，也可配置在半導體雷射裝 置20A的內部。例如配置在第1準直透鏡21b和第2準 直透鏡21c之間、以及第2準直透鏡21c和集光透鏡21 d 之間等也可以。又，在第1截止濾波器30的配置上， 係配置在雷射光LB之光束擴大的地方（能量密度低的 地方）較佳。其原因爲，半導體雷射裝置20 A係高輸 出，所以在集光有雷射光LB的地方、能量密度係高， 第1截止濾波器30係依熱而會受到損害。 那麼參照第1圖、第3圖至第11圖及第21圖，針對 樹脂溶接裝置1 D之動作加以說明。 首先，下側樹脂構件DR和上側樹脂構件UR係被重 疊且被設定在基板Π之所定位置。於是，在樹脂溶接 裝置1D中，依據來自管理裝置70之指令，以壓力施加 裝置10對下側樹脂構件DR和上側樹脂構件U R之間施 加壓力。又，在樹脂溶接裝置1D中，依據來自管理裝 置70之指令，利用機械手臂裝置60把半導體雷射裝置 之裝置本體21等移動至初期位置。然後，樹脂溶 接裝置丨D中，依據來自管理裝置70之指令，由半導體 雷射裝置20A出射雷射光LB，以使溶接溫度成爲基準 溫度範圍。 此際，半導體雷射裝置20A係不僅是振盪波長的雷 射光LB，也出射振盪波長以外的光AB (參照第6圖）。 但是，此振盪波長以外的光AB係被第1截止濾波器30 遮斷。爲此，僅透過第1截止濾波器30、押板12及上 43 1292353 側樹脂構件UR之振盪波長的雷射光LB會到達下側樹 脂構件DR之溶接區域DA (參照第8圖）。 在雷射光LB到達溶接區域DA時，雷射光LB係在溶 接區域DA被吸收，溶接區域DA係被加熱溶融。再者， 依此熱、上側樹脂構件U R的溶接區域U A係被加熱溶 融，上側樹脂構件U R和下側樹脂構件D R係被溶接。 此時，在溶接區域DA、UA中會產生熱輻射光RB，同 時反射雷射光LB之一部份（參照第9圖）。 但是，在溶接區域DA、UA被反射之雷射光LB係被 第2截止濾波器40所遮斷。因此，樹脂溫度測定裝置 S0A之集光部51係，僅透過第2截止濾波器40之熱輻 射光RB會到達（參照第11圖）。亦即，對熱輻射光〇 成爲雜訊的光係完全不被入射至集光部S1。 因此，在樹脂溫度測定裝置50A中，係僅依據熱輻 射光R B來檢測高精度且穩定之溶接溫度。接著依據其 精度高的溶接溫度，在管理裝置70中，控制半導體雷 射裝置20A之照射條件（強度、焦點直徑等）或依機 械手臂裝置60之雷射光LB的焦點位置、及溶接速度等。 又，在管理裝置7 0中，依據壓力感測器（未圖示）所 檢測的壓力，控制著依壓力施加裝置1 〇對樹脂構件D R、 U R間之壓力。然後，在樹脂溶接裝置丨d中，係依此被 控制之照射條件、焦點位置、溶接速度及壓力等以出射 雷射光L B，同時對樹脂構件D R、U R間施加壓力，一 邊改變溶接位置，一邊以基準壓力範圍內之壓力且基準 44 1292353 溫度範圍內的溶接溫度執行穩定之溶接。 依第4實施形態之樹脂溶接裝置1 D，因爲在被入射 至溶接區域DA之前，利用第1截止漉波器把在檢測溶接 溫度之際成爲雜訊光的振盪波長以外的光AB予以確實 地去掉，所以可以樹脂溫度測定裝置SOA高精度地檢 測溶接溫度。因此，以樹脂溶接裝置1D而言，可完成 穩定之溶接溫度的管理，溶接不良率係降低。又，依樹 脂溶接裝置1D，可在以往的構成上僅追加第1截止濾波 器30之簡單構成而提升溶接溫度之檢測精度。 〔第5實施形態〕 其次，針對第5實施形態加以說明。如第12圖所示， 第5實施形態的樹脂溶接裝置1E係具備有與第2實施 形態的樹脂溶接裝置1B同樣之構成，所以省略其說明。 然而，第5實施形態的樹脂溶接裝置1 E係如第22圖所 示，在以第1截止濾波器30遮斷半導體雷射2U自體 產生之振盪波長以外的光AB這點上，係與第2實施形 態的樹脂溶接裝置丨B不同（亦即，若把在第2實施形 態之說明中之「螢光FB」視爲「振盪波長以外的光AB」 來考量時，則相當於第S實施形態）。 第5實施形態的第1截止濾波器30係被構成爲設置 在半導體雷射裝置20B的出射部25和上側樹脂構件U R 之間且雷射光LB及屬附加光之振盪波長以外的光AB 會通過的位置，同時伴隨著半導體雷射裝置20B的出射 部25之移動而移動。以第1截止濾波器30的角色而言 45 1292353 係如上述，在執行溶接之前，只要遮斷由半導體雷射裝 置2 Ο B所出射之振盪波長以外的光A B就可以。因此， 以第1截止濾波器30的配置而言，除了以不與半導體 雷射裝置20B同體地配置在外側之外，也可配置在半導 體雷射裝置20B的內部。例如，也可以配置在第丨準直 透鏡21b和第2準直透鏡21c之間、在第2準直透鏡21c 和集光透鏡21d之間、在集光透鏡21d和光纖24之間、 以及在準直透鏡25a和集光透鏡25b之間等等。 接著參照第12圖及第22圖，針對樹脂溶接裝置1E 之動作加以說明。 首先，下側樹脂構件DR和上側樹脂構件U R係被重 疊且被設定在基板1丨之所定位置。於是，在樹脂溶接 裝置1E中，依據來自管理裝置70之指令，以壓力施加 裝置1 〇對下側樹脂構件D R和上側樹脂構件u R之間施 加壓力。又，在樹脂溶接裝置1E中，依據來自管理裝 置70之指令，利用機械手臂裝置60把半導體雷射裝置 2 0 B的出射部2 S等移動至初期位置。然後，樹脂溶接 裝置1E中，依據來自管理裝置70之指令，由半導體雷 射裝置20B出射雷射光LB，以使溶接溫度成爲基準溫 度範圍。 此時，半導體雷射裝置20B中，把在裝置本體23產 生而集光的雷射光LB入射至光纖24。然後，在半導體 雷射裝置20B中，以光纖24把雷射光LB傳送至出射 部25，在出射部25集光而將雷射光LB出射。 1292353 有關由半導體雷射裝置20B出射雷射光LB之後的動 作，在樹脂溶接裝置1E中，因爲與第4實施形態的樹 脂溶接裝置丨D作同樣的動作，所以省略其說明。 依第5實施形態之樹脂溶接裝置1 E，係構成爲於第4 實施形態的樹脂溶接裝置1 D之效果再加上，且構成不 與在半導體雷射裝置20B之裝置本體23 —體的出射部 25，所以可節省用以出射雷射光LB之空間。 〔第6實施形態〕 其次’針對6實施形態加以說明。如第14圖所示， 第6實施形態的樹脂溶接裝置1 F係具備有與第3實施 形態的樹脂溶接裝置1C同樣的構成，所以省略其說明。 然而，第6實施形態的樹脂溶接裝置彳F如第23圖所示， 係在以施作在半導體雷射裝置20C之光學手段的被覆， 來將半導體雷射21a自體產生之振盪波長以外的光AB 的一部份予以遮斷的點上，與第3實施形態的樹脂溶接 裝置1C不同（亦即，若把在第3實施形態之說明中的 「螢光FB」視爲「振盪波長以外的光AB」來考量時， 則大略相當於第6實施形態）。 第6實施形態的集光透鏡26a係相對於第2準直透鏡 21c，配置在雷射光LB之出射方向前方。集光透鏡26a 係具有所定的焦點距離，將平行光集光在焦點（溶接區 域 DA ) 〇 又，集光透鏡26a之透鏡表面被施作有用以抑制反射 損失之適合雷射光LB之振盪波長的抗反射之被覆26 b。 1292353 此被覆26b由於並非針對雷射光LB的振盪波長以外之 波長域有充分考慮的被覆，所以具有將振盪波長以外的 光AB中之一部份波長光AB丨予以遮斷的特性。由第I6 圖可知，被覆26b係具有確實透過810nm之振盪波長 的雷射光LB，同時將屬附加光之振盪波長以外的光AB 中之一部份的波長範圍（由1600nm至1900nm )的光 (以下，記載爲被覆遮斷之振盪波長以外的光）AB1予 以遮斷的特性。當使由半導體雷射21a所出射之振盪波 長的雷射光L B及振盪波長以外的光A B，通過具有此種 特性之施加有被覆26b的集光透鏡26a時，如第17圖 所示，由振盪波長的雷射光LB及振盪波長以外的光AB 被去掉一部份波長範圍（由1600nm至1900nm )的光 (以下記載爲：透過被覆之振盪波長以外的光）AB2會 通過。 此外，雖然作成在集光透鏡26a施加被覆26b之構成， 但是在屬半導體雷射裝置20C之其他光學手段的第1準 直透鏡21b、第2準直透鏡21c上施加被覆也可以。又， 第I準直透鏡21b、第2準直透鏡21c及集光透鏡26a 係把在半導體雷射21a產生的雷射光對溶接區域DA集 光之光學手段。 那麼，請參照第丨4圖、第16圖至第20圖及第23圖， 針對樹脂溶接裝置1 F的動作加以說明。

首先，下側樹脂構件DR和上側樹脂構件U R係被重 疊且設定在基板11之所定位置。於是，樹脂溶接裝置1 F 1292353· 中，依據來自管理裝置70之指令，由壓力施加裝置|〇 對下側樹脂構件DR和上側樹脂構件u R之間施加壓力。 又，在樹脂溶接裝置1F中，依據來自管理裝置70之指 令，利用機械手臂裝置60把半導體雷射裝置20C的裝 置本體2 6等移動至初期位置。接著，在樹脂溶接裝置1 ρ 中，依據來自管理裝置70之指令，由半導體雷射裝置 20C出射雷射光LB，以使溶接溫度成爲基準溫度範圍。 此際’在半導體雷射裝置20C中，不僅是振邊波長 的雷射光L B，也產生振靈波長以外的光a B。但是，在 半導體雷射裝置20C中，係依集光透鏡26a的被覆26b， 遮斷振盪波長以外的光A B中之一部份的波長範圍之光 A B1。爲此，透過被覆26 b、押板12及上側樹脂構件U R 之振盪波長的雷射光LB及透過被覆之振盪波長以外的 光A B 2，係會到達下側樹脂構件D R的溶接區域D A (參 照第17圖）。 雷射光LB到達溶接區域DA時，雷射光LB係被溶接 區域DA吸收，溶接區域DA係被加熱溶融。進而依此 熱、上側樹脂構件U R的溶接區域UA係被加熱溶融， 使上側樹脂構件U R和下側樹脂構件d R係被溶接。此 時，在溶接區域DA、UA中產生熱輻射光rb的同時、 把雷射光LB及透過被覆之振盪波長以外的光ab2之一 部份予以反射（參照第18圖）。 又，在樹脂溫度測定裝置5 0 C中，熱輻射光R B、雷 射光LB及透過被覆之振盪波長以外的光AB2係到達集 49 1292353 光部51 ’以光纖52傳送至溫度檢測部54。在溫度檢測 部54中，依帶通濾波器54a來遮斷雷射光LB和透過被 覆之振盪波長以外的光A B 2及熱福射光R B的一部份， 僅透過帶通濾波器透過之熱輻射光r B1。亦即，以帶通 濾波器54a來去掉成爲雜訊的光。 因此，在溫度檢測部54中，僅依據帶通濾波器透過 之熱輻射光RB1，檢測高精度且穩定的溶接溫度。接著， 依據其精度高的溶接溫度，在管理裝置70中，控制半 導體雷射裝置2 0 c之照射條件（強度、焦點直徑等）、 和依機械手臂裝置60的雷射光LB之焦點位置、溶接速 度等等。又，在管理裝置70中，依據壓力感測器（未 圖示）所檢測的壓力，而控制依壓力施加裝置1 〇的樹 脂構件DR、UR間之壓力 然後，在樹脂溶接裝置1F 中，藉由此被控制的照射條件、焦點位置、溶接速度及 壓力而出射雷射光LB，同時對樹脂構件DR、UR間施 加壓力，一邊改變溶接位置，以執行在基準壓力範圍內 之壓力且在基準溫度範圍內之溶接溫度穩定的溶接。 依第6實施形態之樹脂溶接裝置1 F，由於在被入射至 溶接區域DA之前，在檢測溶接溫度之際之成爲雜訊光 的振盪波長以外的光AB中之一部份的波長範圍的光會 被施作在集光透鏡2“的被覆26b所去掉，所以可利用 樹脂溫度測定裝置50C高精度地檢測溶接溫度。因此， 以樹脂溶接裝置1 F而言，溶接溫度的管理係穩定、溶 接不良率係降低。又，依樹脂溶接裝置1 F，因爲把振盪 50 1292353 波長以外的光AB中之一部份的光，利用通常施作在半 ·· 導體雷射裝置20C的光學手段上之被覆26b來予以遮 斷，所以不需要另外之截止濾波器等。因此，以樹脂溶 接裝置1 F而言可低成本且使溶接溫度的檢測精度提升。 以上雖然針對本發明的實施形態加以說明，但本發明 並不局限在上述實施形態下以各種形態而被實施。 例如在本實施形態中雖然適用樹脂構件彼此之重疊溶 接，但是也適用在樹脂構件彼此的對接溶接等等之其他 φ 樹脂溶接，也可適用在溶接以外的開孔或切斷等之其他 加工。 又，在第丨至第3實施形態中，爲了遮斷在半導體雷 射裝置之光學手段之全部的透鏡所產生的螢光，雖然把 遮斷雜訊光之第1截止濾波器配置在半導體雷射裝置之 外側，但是調查光學手段之各透鏡的螢光之波長特性， 把光學手段中之用以遮斷特定透鏡之螢光的波長範圍之 第1截止濾波器配置在其特定透鏡至溶接區域側，在以 其第1截止濾波器遮斷之波長範圍內，設定在樹脂溫度 測定裝置要使用之觀測波長也可以。附帶一提，在複數 個透鏡螢光之波長範圍爲重疊時，由其波長範圍爲重疊 之複數個透鏡至溶接區域側係有配置第丨截止濾波器之 必要。 - 又，在本實施形態中，雖然把第1截止濾波器構成爲 將雜訊光全部遮斷之濾波器，但是也可爲僅遮斷llOOnm 至2800nm之觀測波長範圍的光之濾波器，也可爲僅遮 51 1292353 斷在樹脂溫度測定裝置使用之單一或複數個觀測波長的 光之濾波器。 又，在本實施形態中雖然在半導體雷射裝置使用有第 1及第2準直透鏡，但是也可以使用球透鏡等之其他的 透鏡。 又，在第3及第6實施形態中雖然以集光透鏡上被施 加被覆以遮斷螢光之一部份的波長範圍光，但是除了在 半導體雷射裝置之光學手段上被施加有被覆以外的手段 而言，例如，藉由利用光學透鏡等之透過特性以遮斷螢 光者也可以。又，並非直接集光型而是以fiber out型 來構成也可以。 產業上之可利用性 依本發明，在執行加工之前，因爲會遮斷在光學系統 所產生的光中之用以檢測加工溫度之成爲觀測波長之波 長光，所以在檢測加工溫度之際、雜訊光係不混入觀測 波長的熱輻射光。因此，可高精度地檢測加工溫度，依 穩定的加工溫度管理可降低加工不良。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明之第1及第4實施形態的樹脂溶接裝 置之全體構成圖。 第2圖係第1實施形態的樹脂溶接裝置之半導體雷射 裝置及第1截止濾波器之側面圖。 第3圖係表示由半導體雷射裝置出射的雜訊光之波長 與強度之關係圖。 52 1292353 第4圖係表示在對樹脂構件照射光之場合的照射光之 波長與樹脂構件之光透過率的關係圖。 第5圖係表示由半導體雷射裝置出射之振盪波長的雷 射光和附加光以及在溶接區域產生之熱輻射光的波長與 強度之關係圖。 第6圖係表示由第丨圖之半導體雷射裝置出射之振盪 波長的雷射光和附加光波長與強度之關係圖。 第7圖係表示作爲第1圖的第1截止濾波器之特性的 波長和透過率之關係圖。 第8圖係表示，由第1圖的半導體雷射裝置出射的光 在通過第1截止濾波器之後的光波長與強度之關係圖。 第9圖腐表示由第1圖的溶接區域所放射之光波長與 強度之關係圖。 | 第10圖係表示作爲第1圖的第2截止濾波器之特性 的波長與透過率之關係圖。 第Π圖係表示由第1圖的溶接區域所放射的光在通過 第2截止濾波器之後的光波長與強度之關係圖。 第12圖係本發明之第2及第5實施形態的樹脂溶接 裝置之全體構成圖。 第13圖係第2實施形態的樹脂溶接裝置之半導體雷 射裝置及第1截止濾波器的側面圖。 第14圖係本發明之第3及第6實施形態的樹脂溶接 裝置之全體構成圖。 第15圖係第3實施形態的樹脂溶接裝置之半導體雷 53 1292353 射裝置的側面圖。 第16圖係表示作爲第15圖之集光透鏡的被覆之特性 的波長與透過率之關係圖。 第17圖係表示在第14圖的半導體雷射裝置產生的光 在通過集光透鏡之後的光波長與強度之關係圖。 第18圖係表示由第丨4圖的溶接區域所放射之光波長 與強度之關係圖。 第19圖係表示作爲第14圖的帶通濾波器之特性的波 長與透過率之關係圖。 第20圖係表示由第14圖的溶接區域所放射的光在通 過帶通濾波器之後的光波長與強度之關係圖。 第21圖係第4實施形態的樹脂溶接裝置之半導體雷 射裝置及第1截止濾波器之側面圖。 第22圖係第5實施形態的樹脂溶接裝置之半導體雷 射裝置及第1截止濾波器之側面圖。 第23圖係第6實施形態的樹脂溶接裝置之半導體雷 射裝置之側面圖。 【主要部分之代表符號說明】 A · •樹脂溶接裝置 0 ·. •壓力施加裝置 1 .. •基板 2 ·. •押板 1292353 20A •·•半導體雷射裝置 21 · ••裝置本體 11 · ••控制部 30 · • •第1截止濾波器 40 · ••第2截止濾波器 50A • · •樹脂溫度測定裝置 51 · • •集光部 52 · • •光纖 53 · • •溫度檢測部 60 · • •機械手臂裝置 61 · ••前端部 62 · • •臂部 63 · ••控制部 70 · • •管理裝置 UR · • •上側樹脂構件 DR · • •下側樹脂構件 LB · • •雷射光 RB · • •熱射光 FB · • •螢光 DA、 UA · · •溶接區域 20A •••半導體雷射裝置 30 · ••第丨截止濾波器 21 · ••裝置本體 21a · • •半導體雷射

55 1292353 21b · ·.第1準直透鏡 ' 21c ···第2準直透鏡 21d · . •集光透鏡 21e、21f · ·.平板狀電極 21 g · ·.散熱片 21 h · · ·雷射陣列 21i · · ·雷射光出射點 20B · · ·半導體雷射裝置 φ 23 · · •裝置本體 24 · · ·光纖 25 · · ·出射部 25a · · ·準直透鏡 25b · · ·集光透鏡 26 · · ·裝置本體 50C · · ·樹脂溫度測定裝置 51 · · ·集光部 0 52 · · ·光纖 54 · · ·溫度檢測部 56

Claims (1)

1292353 拾、申請專利範圍· 1. 一種雷射加工裝置，利用對被加工構件照射雷射光而 加工被加工構件，其特徵爲具備有：產生雷射光之雷 射；把雷射產生之雷射光集光在加工區域之光學手 段；以及被設置在被加工構件和光學手段之間、依雷 射光的激勵以遮斷在光學手段中產生之螢光的波長之 濾波器；且在測定加工區域的溫度之際，使用被濾波 器遮斷的波長光。 2. —種雷射加工裝置，利用對被加工構件照射雷射光而 加工被加工構件，其特徵爲具備有：產生雷射光之雷 射；把該雷射所產生之雷射光集光至加工區域之第1 -光學手段；以及被設置在被加工構件和第1光學手段 之間、依雷射光的激勵以遮斷在第彳光學手段中產生 之螢光的波長之第2光學手段；且在測定加工區域的 溫度之際，使用被該第2光學手段遮斷的波長光。 3·如申請專利範圍第1項或第2項之雷射加工裝置，其 中該清、波ίί或該弟2光學手段係遮斷該雷射光之振靈 波長以外的波長。 4·一種雷射加工溫度測定裝置，係用以測定在以申請專 利範圍第丨項或第2項之雷射加工裝置執行加工之際 之加工區域的溫度，其特徵爲，更具備有溫度檢測手 段，其依據由該加工區域被熱輻射的光中之以該濾波 器或該第2光學手段所遮斷之波長的光來檢測溫度。 5 · —種雷射加工方法，利用對被加工構件照射雷射光而 57 1292353 加工被加工構件，其特徵爲包含有：產生雷射光之 雷射光產生步驟·，把在該雷射光產生步驟所產生之 雷射光以光學系統予以集光至加工區域之集光步 驟；在執行加工之前，把依該雷射光的激勵而在該 光學系統中產生之螢光的波長，以濾波器遮斷之螢 光遮斷步驟；且在測定加工區域的溫度之際係使用 由該螢光遮斷步驟所遮斷之波長光。 6·—種雷射加工方法，利用對被加工構件照射雷射光而 加工被加工構件，其特徵爲包含有：產生雷射光之雷 射光產生步驟；把在該雷射光產生步驟所產生之雷射 光以光學系統予以集光至加工區域之集光步驟；在執 行加工之前，把依該雷射光的激勵而在該光學系統中 產生之螢光的波長，以第2光學系統遮斷之螢光遮斷 步驟；且在測定加工區域的溫度之際係使用由該螢光 遮斷步驟所遮斷之波長光。 7·-種雷射加工溫度測定方法，係測定在以申請專利範 圍第5項或第6項所記載之雷射加工方法執行加工之 際的加工區域之溫度，其特徵爲包含溫度檢測步驟， 係依據由該加工區域被熱輻射的光中之由該螢光遮斷 步驟所遮斷之波長的光來檢測溫度。 8·—種雷射加工裝置，係利用雷射光以將樹脂構件彼此 溶接，其特徵爲具備有：產生雷射光之半導體雷射； 濾波器，設置在該半導體雷射和該樹脂構件之間，用 以遮斷在該半導體雷射所產生的光中之在測定溶接區 58 1292353 域的溫度之際成爲觀測波長的波長光； 在測定溶接區域的溫度之際，係使用由該濾波器所遮 斷之波長光。 9. 一種雷射加工裝置，利用雷射光而將樹脂構件彼此予 以溶接，其特徵爲具備有：產生雷射光之半導體雷射； 光學手段，用以把該半導體雷射所產生之雷射光予以 集光在溶接區域，同時把該半導體雷射所產生的光中 之在測定溶接區域的溫度之際會成爲觀測波長之波長 光予以遮斷；且在測定溶接區域的溫度之際係使用由 該光學手段所遮斷的波長光。 10. 如申請專利範圍第8項或第9項之雷射加工裝置， 其中該濾波器或該光學手段係遮斷該半導體雷射之 振盪波長以外的波長光。 11·如申請專利範圍第8項或第9項之雷射力P工裝置，其 中該濾波器或該光學手段係遮斷UOOnm至2800nm 的範圍之波長光。 12·—種雷射加工溫度測定裝置，係在以申請專利範圍 第8項或第9項之雷射加工裝置執行溶接之際測定 溶接區域的溫度，其特徵爲具備有溫度檢測手段， 係依據由該溶接區域被熱輻射的光中之由該濾波器 或該光學手段所遮斷之波長的光來檢測溫度。 1 3 · —種雷射加工方法，利用雷射光而將樹脂構件彼此 溶接，其特徵爲包含有：以半導體雷射產生雷射光 之雷射光產生步驟；濾波步驟，在執行溶接之前，利 59 1292353 用濾波器把該雷射光產生步驟所產生的光中之在測 定溶接區域的溫度之際會成爲觀測波長之波長光予 以遮斷；且在測定溶接區域的溫度之際，使用以該 濾波步驟所遮斷的波長光。 丨4· 一種雷射加工方法，利用雷射光而溶接樹脂構件彼 此，其特徵爲具備有：以半導體雷射產生雷射光之 雷射光產生步驟；濾波步驟，係以把在該雷射光產 生步驟產生的雷射光集光至溶接區域之光學系統， 遮斷在該雷射光產生步驟產生的光中之於測定溶接 區域的溫度之際會成爲觀測波長之波長光；且在測 定溶接區域的溫度之際係使用由該濾波步驟所遮斷 之波長光。 15· —種雷射加工溫度測定方法，係在以申請專利範圍 第13項或第14項之雷射加工方法執行溶接之際用 以測定溶接區域的溫度，其特徵爲包含有，'依據由 該溶接區域被熱輻射的光中之在該濾波步驟被遮斷 之波長光以檢測溫度之溫度檢測步驟。 60