JPH0216198B2 - - Google Patents
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- JPH0216198B2 JPH0216198B2 JP58229239A JP22923983A JPH0216198B2 JP H0216198 B2 JPH0216198 B2 JP H0216198B2 JP 58229239 A JP58229239 A JP 58229239A JP 22923983 A JP22923983 A JP 22923983A JP H0216198 B2 JPH0216198 B2 JP H0216198B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- assembly
- optical
- laser beam
- laser
- axis
- Prior art date
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-
- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
- B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
- B23K26/0884—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least three axial directions, e.g. manipulators, robots
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
- B25J19/0029—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements
- B25J19/0037—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements comprising a light beam pathway, e.g. laser
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Program-controlled manipulators
- B25J9/02—Program-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
- B25J9/04—Program-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
- B25J9/046—Revolute coordinate type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザを用いる材料の加工に関し、具
体的には、数値制御レーザ切断および溶接操作に
関するものである。
体的には、数値制御レーザ切断および溶接操作に
関するものである。
レーザ装置は、現在、多くの種類の加工物を繰
返し作るための切断または溶接操作に用いられ
る。これを有効に行うためには、レーザビーム
は、すべての与えられた加工物上の予め設定され
た経路をなぞるように拘束されなければならな
い。これは、加工物を固定レーザビーム集束ヘツ
ドに対して動かすことによるかその逆によるかし
て行うことができる。しかし、平らな加工物以外
のものはどんなものでも、必要なパワーが大きす
ぎるために、アームに取付けて必要な経路の上を
動かすことが容易にできるレーザによつて与えら
れない場合、レーザビーム集束ヘツドを動かす方
法は大きな問題を提起する。
返し作るための切断または溶接操作に用いられ
る。これを有効に行うためには、レーザビーム
は、すべての与えられた加工物上の予め設定され
た経路をなぞるように拘束されなければならな
い。これは、加工物を固定レーザビーム集束ヘツ
ドに対して動かすことによるかその逆によるかし
て行うことができる。しかし、平らな加工物以外
のものはどんなものでも、必要なパワーが大きす
ぎるために、アームに取付けて必要な経路の上を
動かすことが容易にできるレーザによつて与えら
れない場合、レーザビーム集束ヘツドを動かす方
法は大きな問題を提起する。
本発明によれば、台座アセンブリに旋回可能に
接続された第１の端と、レーザビーム集束アセン
ブリを備えた作動ヘツドが旋回可能に取付けられ
ている第２の端とを有するアームを備え前記アー
ムと前記作動ヘツドのそれぞれの旋回軸が互に平
行になつている工業ロボツトと、前記工業ロボツ
トの前記アームに取付けられ光軸が前記工業ロボ
ツトのアームの第１の端の旋回軸と一致するよう
に取付けられ第１の光学エルボアセンブリを有す
るレーザビーム案内アセンブリと、光軸が前記作
動ヘツドの旋回軸と一致するように取付けられた
第２の光学エルボアセンブリと、前記作動ヘツド
の一部分を形成し、光軸が第２の光学エルボアセ
ンブリの光軸と同じ平面にあるがそれに直交する
第３の光学エルボアセンブリとを備え、前記レー
ザビーム案内アセンブリは前記工業ロボツトの前
記アームの縦軸に平行に固定レーザ源から入つて
くるレーザビームを前記第２の光学エルボアセン
ブリに向けるように配置され、前記第２の光学エ
ルボアセンブリはレーザビームを前記第３の光学
エルボアセンブリに向けるように配置され、前記
第３の光学エルボアセンブリは、レーザビームを
前記レーザビーム集束アセンブリに向けるように
配置されており、前記各光学エルボアセンブリ
は、レーザビームのアラインメントに影響を与え
ることなく前記光軸のまわりに回転運動できるよ
うに構成されている材料加工操作を行う装置が提
供される。
接続された第１の端と、レーザビーム集束アセン
ブリを備えた作動ヘツドが旋回可能に取付けられ
ている第２の端とを有するアームを備え前記アー
ムと前記作動ヘツドのそれぞれの旋回軸が互に平
行になつている工業ロボツトと、前記工業ロボツ
トの前記アームに取付けられ光軸が前記工業ロボ
ツトのアームの第１の端の旋回軸と一致するよう
に取付けられ第１の光学エルボアセンブリを有す
るレーザビーム案内アセンブリと、光軸が前記作
動ヘツドの旋回軸と一致するように取付けられた
第２の光学エルボアセンブリと、前記作動ヘツド
の一部分を形成し、光軸が第２の光学エルボアセ
ンブリの光軸と同じ平面にあるがそれに直交する
第３の光学エルボアセンブリとを備え、前記レー
ザビーム案内アセンブリは前記工業ロボツトの前
記アームの縦軸に平行に固定レーザ源から入つて
くるレーザビームを前記第２の光学エルボアセン
ブリに向けるように配置され、前記第２の光学エ
ルボアセンブリはレーザビームを前記第３の光学
エルボアセンブリに向けるように配置され、前記
第３の光学エルボアセンブリは、レーザビームを
前記レーザビーム集束アセンブリに向けるように
配置されており、前記各光学エルボアセンブリ
は、レーザビームのアラインメントに影響を与え
ることなく前記光軸のまわりに回転運動できるよ
うに構成されている材料加工操作を行う装置が提
供される。
また、前記第１の光学エルボアセンブリを前記
固定レーザ源に連結する別のビーム案内アセンブ
リを備えることが好ましく、前記別のビーム案内
アセンブリは、伸縮式継手と、これも光軸を有
し、その光軸のまわりに前記別のビーム案内アセ
ンブリがレーザビームのアラインメントに影響を
与えることなく回転運動できるようにしている光
学エルボアセンブリとを備えている。
固定レーザ源に連結する別のビーム案内アセンブ
リを備えることが好ましく、前記別のビーム案内
アセンブリは、伸縮式継手と、これも光軸を有
し、その光軸のまわりに前記別のビーム案内アセ
ンブリがレーザビームのアラインメントに影響を
与えることなく回転運動できるようにしている光
学エルボアセンブリとを備えている。
次に本発明を実施するレーザ装置の全体図であ
る添付図面を参照して例として説明する。
る添付図面を参照して例として説明する。
図面を参照すると、レーザ材料加工装置は、ベ
ース６に取付けられている台座装置５の一部分を
形成する支柱４の一端にあるフオーク３の中に取
付けられたアーム２を備え、照合数字１で総括的
に表された工業ロボツト・アセンブリを備えてい
る。
ース６に取付けられている台座装置５の一部分を
形成する支柱４の一端にあるフオーク３の中に取
付けられたアーム２を備え、照合数字１で総括的
に表された工業ロボツト・アセンブリを備えてい
る。
支柱４は、台座装置５の主要部７に旋回可能に
取付けられて、駆動装置８によつて垂直平面内で
動くことができる。台座装置５全体は電動機９の
作用を受けて垂直軸の回りに回転できる。ロボツ
ト・アセンブリ１のアーム２はラム１０によつて
フオーク内で旋回させられる。ロボツト・アセン
ブリ１のアーム２の自由端は、数字１３で総括的
に表されている作動ヘツド・アセンブリが中で旋
回させられるフオーク１２に終つている。作動ヘ
ツド・アセンブリ１３は、図には示されていない
電動機装置によつて垂直面内で動かされる。それ
ぞれ入射レーザビームを直角に曲げるように位置
決めされている二つの鏡を備えた第１の光学エル
ボ・アセンブリ１４がフオーク３の片側に取付け
られて二つの鏡の中心を結ぶ線によつて形成され
る光軸がロボツト１のアーム２の運動の軸と一致
するようになつている。光学エルボ・アセンブリ
１４は、二つの鏡の相互の相対的な向きを変え
て、ロボツト・アセンブリ１のアーム２と支柱４
との運動に順応できるようにする回転継手１５を
備えており、ロボツト・アセンブリ１のアーム２
の入力レーザビーム案内アセンブリ１７に対する
向きが変り、光学エルボ・アセンブリ１４から出
るレーザビームが光学エルボ・アセンブリ１４を
もう一つの光学エルボ・アセンブリ１９に連結す
るレーザビーム案内管１８を軸方向に通り続け
る。光学エルボアセンブリ１９には、それぞれ入
射レーザビームを直角に曲げるように配列された
二つの鏡が取付けられていて、二つの鏡の中心を
結ぶ線によつて形成される光軸がロボツト・アセ
ンブリ１のアーム２の自由端１１にあるフオーク
１２の中で作動ヘツド・アセンブリ１３の回転軸
と一致するようになつている。光学エルボ・アセ
ンブリ１９には、回転継手２０があり、それは、
それの二つの鏡の向きを変えて、作動ヘツド１３
の運動に順応できるようにする。第２の光学エル
ボ・アセンブリを出るレーザビームは、作動ヘツ
ド１３の一部分を形成する第３の光学エルボ・ア
センブリ２１に向けられる。光学エルボ・アセン
ブリ２１には三つの鏡があり、その中の二つは互
いに固定された関係にあり、残りの一つは、固定
鏡の一つに対して継手２２によつて、第１および
第２の光学エルボ・アセンブリ１４および１９の
場合と同じやり方で動かすことができる。光学エ
ルボ・アセンブリ２１の可動鏡の光軸は、光学エ
ルボ・アセンブリ１４および１９の光軸に直交し
ている。第３の光学エルボ・アセンブリ２１は、
レーザビームを照合数字２４によつて総括的に示
されている加工物にレーザビームの焦点を結ばせ
るように配置されている焦束ヘツド２３にレーザ
ビームを向ける。
取付けられて、駆動装置８によつて垂直平面内で
動くことができる。台座装置５全体は電動機９の
作用を受けて垂直軸の回りに回転できる。ロボツ
ト・アセンブリ１のアーム２はラム１０によつて
フオーク内で旋回させられる。ロボツト・アセン
ブリ１のアーム２の自由端は、数字１３で総括的
に表されている作動ヘツド・アセンブリが中で旋
回させられるフオーク１２に終つている。作動ヘ
ツド・アセンブリ１３は、図には示されていない
電動機装置によつて垂直面内で動かされる。それ
ぞれ入射レーザビームを直角に曲げるように位置
決めされている二つの鏡を備えた第１の光学エル
ボ・アセンブリ１４がフオーク３の片側に取付け
られて二つの鏡の中心を結ぶ線によつて形成され
る光軸がロボツト１のアーム２の運動の軸と一致
するようになつている。光学エルボ・アセンブリ
１４は、二つの鏡の相互の相対的な向きを変え
て、ロボツト・アセンブリ１のアーム２と支柱４
との運動に順応できるようにする回転継手１５を
備えており、ロボツト・アセンブリ１のアーム２
の入力レーザビーム案内アセンブリ１７に対する
向きが変り、光学エルボ・アセンブリ１４から出
るレーザビームが光学エルボ・アセンブリ１４を
もう一つの光学エルボ・アセンブリ１９に連結す
るレーザビーム案内管１８を軸方向に通り続け
る。光学エルボアセンブリ１９には、それぞれ入
射レーザビームを直角に曲げるように配列された
二つの鏡が取付けられていて、二つの鏡の中心を
結ぶ線によつて形成される光軸がロボツト・アセ
ンブリ１のアーム２の自由端１１にあるフオーク
１２の中で作動ヘツド・アセンブリ１３の回転軸
と一致するようになつている。光学エルボ・アセ
ンブリ１９には、回転継手２０があり、それは、
それの二つの鏡の向きを変えて、作動ヘツド１３
の運動に順応できるようにする。第２の光学エル
ボ・アセンブリを出るレーザビームは、作動ヘツ
ド１３の一部分を形成する第３の光学エルボ・ア
センブリ２１に向けられる。光学エルボ・アセン
ブリ２１には三つの鏡があり、その中の二つは互
いに固定された関係にあり、残りの一つは、固定
鏡の一つに対して継手２２によつて、第１および
第２の光学エルボ・アセンブリ１４および１９の
場合と同じやり方で動かすことができる。光学エ
ルボ・アセンブリ２１の可動鏡の光軸は、光学エ
ルボ・アセンブリ１４および１９の光軸に直交し
ている。第３の光学エルボ・アセンブリ２１は、
レーザビームを照合数字２４によつて総括的に示
されている加工物にレーザビームの焦点を結ばせ
るように配置されている焦束ヘツド２３にレーザ
ビームを向ける。
レーザビーム案内アセンブリ１７は、伸縮式で
回転可能な継手２６とレーザビーム案内アセンブ
リ１７を固定オプチカルベンチ２８に連結する既
述のものと同様の光学エルボ・アセンブリ２７を
備えている。オプチカルベンチ２８は、ガントリ
ー３０に取付けられたレーザ源２９に接続されて
いる。
回転可能な継手２６とレーザビーム案内アセンブ
リ１７を固定オプチカルベンチ２８に連結する既
述のものと同様の光学エルボ・アセンブリ２７を
備えている。オプチカルベンチ２８は、ガントリ
ー３０に取付けられたレーザ源２９に接続されて
いる。
光学エルボ・アセンブリ１３，１９，２１およ
び２７とレーザビーム案内アセンブリ１７の中の
伸縮式で回転可能な継手２６とが組合さつて、ロ
ボツト・アセンブリ１が制御盤３１の作用を受け
てできるすべての運動に順応できるようにする。
び２７とレーザビーム案内アセンブリ１７の中の
伸縮式で回転可能な継手２６とが組合さつて、ロ
ボツト・アセンブリ１が制御盤３１の作用を受け
てできるすべての運動に順応できるようにする。
添付図は本発明によるレーザ装置の全体図であ
る。 １……ロボツト・アセンブリ、２……アーム、
３……フオーク、４……支柱、５……台座装置、
８……駆動装置、９……電動機、１０……ラム、
１２……フオーク、１３……作動ヘツド・アセン
ブリ、１４……第１の光学エルボ・アセンブリ、
１５……回転継手、１７……入力レーザビーム案
内アセンブリ、１９……第２の光学エルボ・アセ
ンブリ、２０……回転継手、２１……第３の光学
エルボ・アセンブリ、２３……集束ヘツド、２４
……加工物、２６……伸縮式回転可能な継手、２
７……第４の光学エルボ・アセンブリ。
る。 １……ロボツト・アセンブリ、２……アーム、
３……フオーク、４……支柱、５……台座装置、
８……駆動装置、９……電動機、１０……ラム、
１２……フオーク、１３……作動ヘツド・アセン
ブリ、１４……第１の光学エルボ・アセンブリ、
１５……回転継手、１７……入力レーザビーム案
内アセンブリ、１９……第２の光学エルボ・アセ
ンブリ、２０……回転継手、２１……第３の光学
エルボ・アセンブリ、２３……集束ヘツド、２４
……加工物、２６……伸縮式回転可能な継手、２
７……第４の光学エルボ・アセンブリ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (イ) 台座アセンブリに旋回可能に接続された
第１の端と、レーザビーム集束アセンブリを備
えた作動ヘツドが旋回可能に取付けられている
第２の端とを有するアームを備え、前記アーム
と前記作動ヘツドのそれぞれの旋回軸が互に平
行になつている工業ロボツトと、 (ロ) 前記工業ロボツトの前記アームに取付けら
れ、光軸が前記工業ロボツトのアームの第１の
端の旋回軸と一致するように取付けられた第１
の光学エルボアセンブリを有するレーザビーム
案内アセンブリと、 (ハ) 光軸が前記作動ヘツドの旋回軸と一致するよ
うに取付けられた第２の光学エルボアセンブリ
と、 (ニ) 前記作動ヘツドの一部分を形成し、光軸が第
２の光学エルボアセンブリの光軸と同じ平面に
あるが、それに直交する第３の光学エルボアセ
ンブリとを備え、 前記レーザビーム案内アセンブリは前記工業ロ
ボツトの前記アームの縦軸に平行に固定レーザ装
置から入つてくるレーザビームを前記第２の光学
エルボアセンブリに向けるように配置され、前記
第２の光学エルボアセンブリはレーザビームを前
記第３の光学エルボアセンブリに向けるように配
置され、前記第３の光学エルボアセンブリは、レ
ーザビームを前記レーザビーム集束アセンブリに
向けるように配置されており、 前記各光学エルボアセンブリは、レーザビーム
のアラインメントに影響を与えることなく前記光
軸のまわりに回転運動できるように構成されてい
ることを特徴とする、 材料加工操作を行うレーザ材料加工装置。 ２ 前記第１の光学エルボアセンブリを前記固定
レーザ装置に連結するもう一つのレーザビーム案
内アセンブリと、前記もう一つのレーザビーム案
内アセンブリを前記固定レーザ装置に接続すると
ともに、光軸を有しレーザビームのアラインメン
トに影響を与えることなく前記もう一つのレーザ
ビーム案内アセンブリが前記光軸のまわりに回転
運動できるようにしている第４の光学エルボアセ
ンブリとを備えていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のレーザ材料加工装置。 ３ 前記ロボツトアセンブリの台座アセンブリが
前記アームの旋回軸に直角な軸のまわりに可動
で、前記もう一つのレーザビーム案内アセンブリ
が前記台座アセンブリの運動を調節する伸縮式継
手を備えていることを特徴とする特許請求の範囲
第２項に記載のレーザ材料加工装置。 ４ 各光学エルボアセンブリがそれぞれ入射レー
ザビームを直角に曲げるように配置された少なく
とも二つの反射面を備え、一つの光学エルボアセ
ンブリの中の二つの反射面の中心を結ぶ線が前記
ロボツトアセンブリの回転軸を通るかまたはその
回転軸に平行であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項または第２項または第３項に記載のレ
ーザ材料加工装置。 ５ 前記反射面が鏡であることを特徴とする特許
請求の範囲第４項に記載のレーザ材料加工装置。 ６ 前記固定レーザ装置がレーザ源と固定オプチ
カルベンチとを備えていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項または第２項または第３項に記
載のレーザ材料加工装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB08234681A GB2131388B (en) | 1982-12-06 | 1982-12-06 | Laser material processor |
| GB8234681 | 1982-12-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59133987A JPS59133987A (ja) | 1984-08-01 |
| JPH0216198B2 true JPH0216198B2 (ja) | 1990-04-16 |
Family
ID=10534765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58229239A Granted JPS59133987A (ja) | 1982-12-06 | 1983-12-06 | レ−ザ材料加工装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4542278A (ja) |
| JP (1) | JPS59133987A (ja) |
| DE (1) | DE3343888A1 (ja) |
| FR (1) | FR2537029B1 (ja) |
| GB (1) | GB2131388B (ja) |
| IT (1) | IT1169354B (ja) |
| SE (1) | SE451684B (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60182789A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-09-18 | スペクトラ・フイジックス・インコーポレイテッド | Ｃｏ↓２レーザーのためのビーム発射装置 |
| US4698479A (en) * | 1984-02-06 | 1987-10-06 | Spectra-Physics, Inc. | Beam delivery system for a CO2 laser |
| IT1179945B (it) * | 1984-10-09 | 1987-09-16 | Bisiach & Carru | Robot a fascio laser di potenza |
| JPS6172387U (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-16 | ||
| USRE34597E (en) * | 1984-12-20 | 1994-05-03 | Gmfanuc Robotics Corporation | Robot-laser system |
| US4650952A (en) * | 1984-12-20 | 1987-03-17 | Gmf Robotics Corporation | Robot-laser system |
| US4638143A (en) * | 1985-01-23 | 1987-01-20 | Gmf Robotics Corporation | Robot-laser system |
| US4675499A (en) * | 1985-01-31 | 1987-06-23 | Shibuya Kogyo Co., Ltd. | Laser beam machining robot |
| IT206702Z2 (it) * | 1985-11-26 | 1987-10-01 | Comau Spa | Robot industriale per saldatura e taglio mediante fascio laser |
| AU584798B2 (en) * | 1986-03-25 | 1989-06-01 | Laser Lab Limited | Work head device |
| DE3777737D1 (de) * | 1986-03-25 | 1992-04-30 | Laser Lab Ltd | Anordnung mit arbeitskopf. |
| EP0262225A4 (de) * | 1986-03-26 | 1988-12-12 | Ni Ts Tekh Lazeram An | Laserbehandungsanlage. |
| US4710606A (en) * | 1986-05-28 | 1987-12-01 | Westinghouse Electric Corp. | Two-axis optic wrist for laser applications |
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| IT1211558B (it) * | 1987-11-26 | 1989-11-03 | Bruno Bisiach | Robot a fascio laser per taglio e saldatura |
| US5102280A (en) * | 1989-03-07 | 1992-04-07 | Ade Corporation | Robot prealigner |
| JPH0352791A (ja) * | 1989-07-20 | 1991-03-06 | Fanuc Ltd | 多関節腕形産業用レーザロボット |
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| CN102986054B (zh) * | 2010-07-16 | 2016-03-16 | 株式会社Lg化学 | 用于电池单元的旋转夹具和用于使用该旋转夹具焊接电池单元的方法 |
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| CN106141467A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-23 | 上海嘉强自动化技术有限公司 | 一种多工位三维激光加工系统 |
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