JPH02295695A - Robot for laser processing - Google Patents

Robot for laser processing

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JPH02295695A
JPH02295695A JP1114997A JP11499789A JPH02295695A JP H02295695 A JPH02295695 A JP H02295695A JP 1114997 A JP1114997 A JP 1114997A JP 11499789 A JP11499789 A JP 11499789A JP H02295695 A JPH02295695 A JP H02295695A
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mirror
laser beam
robot
laser
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Masaaki Todoroki
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To improve working efficiency by mounting a mirror to a robot body freely turnably in the same direction as the turning direction of an arm and turning the mirror at the turning angle of half the turning angle of the arm, thereby reflecting the laser beam from a guide cylinder to a nozzle part. CONSTITUTION:The mirror 32 is turned to the turning angle of half the turning angle of the arm 18 by a turning means when the arm turns to an arbitrary turning angle. The laser beam outputted by an external laser shooting device 11 passes the guide cylinder 25 and arrives at the mirror. The mirror can reflect this laser beam to the nozzle part 15 at the front end of the arm. The nozzle part processes the member to be processed by irradiating this member with the above-mentioned laser beam. The external laser shooting device is merely required to make the laser beam incident to the guide cylinder and can be disposed to an arbitrary position with respect to the robot. The disposition of the plural robots in parallel is possible and the operations are shared by the plural robots, by which the working efficiency is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、レーザにより切断、溶接等の加工を自動的に
行なうレーザ加工用ロボットにあって、特に、ロボット
を被加工部材に対して接近させて配置可能であり、被加
工部材に対するロボットの作業範囲を拡大させることが
可能なレーザ加工用ロボットに関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a laser processing robot that automatically performs processing such as cutting and welding using a laser, and particularly relates to a laser processing robot that automatically performs processing such as cutting and welding using a laser. The present invention relates to a laser processing robot that can be arranged in parallel and expand the working range of the robot on a workpiece.

(従来の技術) 一般に、自動車製造工場等にあって、例えば、車体等の
各部を接合する等の加工を行なう方法としては、スポッ
ト溶接、レーザ溶接等が行なわれており、このような溶
接作業は、近年の自動化技術の進歩に伴って、いわゆる
ロボットにより自動的に行なわれるようになっている。
(Prior Art) In general, spot welding, laser welding, etc. are used in automobile manufacturing factories to perform processes such as joining various parts of a car body, etc. With recent advances in automation technology, these tasks are now being performed automatically by so-called robots.

特に最近では、スポット溶接にあってはスポットしるが
必要となりそのスポットしるの分、車体重量が増したり
、部分的に溶接するスポット溶接では、車体の剛性を向
上させることが困難である等の理由により、レーザ溶接
の要求が強く、従来には、例えば、第6、7図に示すレ
ーザ加工用ロボットによりそのようなレーザ加工を自動
的に行なうものがある。
Especially recently, spot welding requires spot marks, which increases the weight of the car, and spot welding, which involves welding only parts, makes it difficult to improve the rigidity of the car body. For these reasons, there is a strong demand for laser welding, and conventionally, for example, such laser processing is automatically performed by a laser processing robot shown in FIGS. 6 and 7.

第6図に示すレーザ加工用ロボット1は、レーザ加工す
る被加工部材に対してロボット本体を直線的に移動する
移動台2上に取付けられており、コノロボット1は、第
7図に示すように、2のアーム3が関節部により夫々接
続され、アーム3の先端部には、レーザ光を照射するノ
ズル4が取付けられ、ロボット1は、このノズル4を、
作業台5に載置される被加工部材に対して任意の加工位
置に位置決め可能になっている。
The laser processing robot 1 shown in FIG. 6 is mounted on a moving table 2 that moves the robot body linearly with respect to the workpiece to be laser processed. The two arms 3 are connected to each other by joints, and a nozzle 4 that emits laser light is attached to the tip of each arm 3. The robot 1 uses this nozzle 4 to
The workpiece placed on the workbench 5 can be positioned at any desired processing position.

又、このロボット1の側部には、第6図に示すように、
その移動台2により移動する方向に伸縮自在なレーザ光
の通路管6が取付けられ、ロボット1は、図示するよう
に、ロボット1の上部に位置し、加工用のレーザ光を形
成して発射するレーザ発射装置7から発射されたレーザ
光をその通路管5から入力するようになっている。
Also, on the side of this robot 1, as shown in FIG.
A laser beam passage tube 6 is attached to the movable table 2, which is expandable and retractable in the moving direction, and the robot 1 is positioned above the robot 1 as shown in the figure, and forms and emits laser beams for processing. Laser light emitted from a laser emitting device 7 is inputted through the passage tube 5.

そして、人力したレーザ光は、第7図に示すように、各
アーム3に配設されたミラー8によりロボット1の各関
節部の中心を通るように誘導され、各アーム3に沿って
ノズル4に入射し、このノズル4が被加工部材の加工位
置に位置決めされることにより、その加工位置にレーザ
光を照射し、被加工部材にレーザ加工を行なうことがで
きるようになっている。
As shown in FIG. 7, the human-powered laser beam is guided by a mirror 8 disposed on each arm 3 to pass through the center of each joint of the robot 1, and is directed along each arm 3 to a nozzle 4. When the nozzle 4 is positioned at the processing position of the workpiece, the laser beam can be irradiated to the workpiece position to perform laser processing on the workpiece.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来のロボットにあっては、
レーザをロボットに供給するための通路管をアームの関
節部の中心に合せた位置に配設する必要があり、これに
伴ってレーザ発射装置が、被加工部材に対して、ロボッ
トの配置位置とほぼ同距離に配置しなければならなくな
り、比較的大型の被加工部材に対してノズルを被加工部
材側に、より突出させるようにロボットを配置しようと
すると、そのレーザ発射装置もワークに近づけなければ
ならず、レーザ発射装置が邪魔になるという問題があっ
た。
(Problem to be solved by the invention) However, in such conventional robots,
The passage tube for supplying the laser to the robot needs to be placed in a position aligned with the center of the joint of the arm. If you try to position the robot so that the nozzle protrudes more toward the workpiece for a relatively large workpiece, the laser emitting device must also be placed closer to the workpiece. However, there is a problem in that the laser emitting device gets in the way.

又、レーザ発射装置がロボットと一体的に設置されるの
で、複数のロボットをワークに対して並列に配置するこ
とが困難であり、複数のロボットにより加工作業効率を
向上させることが困難であり、生産性を向上させること
が困難であった。
In addition, since the laser emitting device is installed integrally with the robot, it is difficult to arrange multiple robots in parallel with the workpiece, and it is difficult to improve processing efficiency by using multiple robots. It was difficult to improve productivity.

さらには、ロボットの各間接部には、レーザ光を通過さ
せるための通路を形成する必要があり、関節部の構造が
複雑になり、又、各間接部に対応して少なくとも1個以
上のミラーが必要となり、コスト高になるばかりかメン
テナンス等が煩雑であり、又、レーザ光の出力がこのよ
うな複数のミラーの反射により減衰する虞もあった。
Furthermore, it is necessary to form a passage for the laser beam to pass through each joint part of the robot, which makes the structure of the joint part complicated, and at least one mirror is required for each joint part. This not only increases costs but also complicates maintenance and the like, and there is also a risk that the output of the laser beam will be attenuated due to reflection from the plurality of mirrors.

本発明は、このような従来の問題点を解決するために成
されたものであり、ロボットを被加工部材に対して近づ
けて配置することによりアームを被加工部材側により突
出させ、アームの動作範囲を広げることが可能であると
共に、複数のロボットをワークに対して並列に配置でき
、生産性を向上可能なレーザ加工用ロボットを提供する
ことを目的とする。
The present invention was made to solve these conventional problems, and by arranging the robot closer to the workpiece, the arm protrudes more toward the workpiece, and the movement of the arm is improved. It is an object of the present invention to provide a laser processing robot that can expand the range, arrange a plurality of robots in parallel to a workpiece, and improve productivity.

(課題を解決するための手段) 前記目的を達成するために本発明は、内部にレーザ通路
を有するアームをロボット本体に回動自在に取付け、前
記アームの回動中心軸に向けてこれに対して直角の方向
にレーザ光を案内する案内筒を前記アームの基部に対向
して配設する一方、前記アームの先端に前記レーザ光を
被加工部材に照射するノズル部を設け、前記回動中心軸
と前記案内筒からのレーザ光とが交差する位置にミラー
を前記アームの回動方向と同一方向で回動自在に前記ロ
ボット本体に取付け、前記アームの回動角度の2分の1
の回動角度で前記ミラーを回動させて前記案内筒からの
レーザ光を前記ノズル部に反射させる回動手段を前記ロ
ボット本体に備えてなることを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention includes an arm having a laser passage therein, which is rotatably attached to a robot body, and which is directed toward the central axis of rotation of the arm. A guide tube that guides the laser beam in a direction perpendicular to the arm is disposed opposite to the base of the arm, while a nozzle portion that irradiates the workpiece with the laser beam is provided at the tip of the arm, and the center of rotation is A mirror is attached to the robot body so as to be rotatable in the same direction as the rotation direction of the arm at a position where the axis intersects with the laser beam from the guide tube, and the mirror is attached to the robot body so as to be rotatable in the same direction as the rotation direction of the arm, and the rotation angle of the arm is half the rotation angle of the arm.
The robot body is characterized in that the robot main body includes a rotating means that rotates the mirror at a rotation angle of .about.0000 to reflect the laser light from the guide tube to the nozzle section.

(作用) 上記のように構成された本発明は、以下のように作用す
る。
(Function) The present invention configured as described above functions as follows.

アームが任意の回動角度に回動ずると、ミラーは、回動
手段によりその回動角度の2分の1の回動角度に回動す
る。そして、外部のレーザ発射装置により出力されたレ
ーザ光は、案内筒を通り、ミラーに到達し、ミラーは、
このレーザ光をアーム先端のノズル部に反射させること
ができ、ノズル部は、このレーザ光を被加工部材に照射
してレーザ加工を行なうことができる。
When the arm rotates to an arbitrary rotation angle, the mirror is rotated to a rotation angle that is half of the rotation angle by the rotation means. Then, the laser beam output from the external laser emitting device passes through the guide tube and reaches the mirror, which
This laser light can be reflected to a nozzle section at the tip of the arm, and the nozzle section can perform laser processing by irradiating the workpiece with this laser light.

したがって、外部のレーザ発射装置は、案内筒にレーザ
光を入射させれば良く、ロボットに対して任意の位置に
配置することができ、例えば、ロボットの後方にレーザ
発射装置を配置することにより被加工部材に対してロボ
ットのみを接近させて配置することができ、比較的大型
の被加工部材に対してアームを被加工部材側により突出
させ、レーザ加工する範囲を広げることが可能になる。
Therefore, the external laser emitting device can be placed at any position with respect to the robot by simply injecting the laser beam into the guide tube. For example, by placing the laser emitting device behind the robot, Only the robot can be placed close to the workpiece, and the arm can be made to protrude more towards the workpiece for relatively large workpieces, making it possible to expand the range of laser processing.

(実施例) 以下に、本発明に係るレーザ加工用ロボットを図面に基
づいて詳細に説明する。
(Example) Below, a laser processing robot according to the present invention will be explained in detail based on the drawings.

第1図は、本発明に係るレーザ加工用ロボットの外観図
であり、同図には、加工用のレーザ光を形成し、ロボッ
ト10にこのレーザ光を供給するレーザ発射装置11が
ロボット10の後方に位置して配置されている様子が示
されている。そして、このロボット10は、以下のよう
に構成されている。
FIG. 1 is an external view of a laser processing robot according to the present invention, and the figure shows a laser emitting device 11 that forms a laser beam for processing and supplies this laser beam to the robot 10. It is shown positioned at the rear. This robot 10 is configured as follows.

ロボット10本体を床面に固定する基台12に、回動台
13を回動ずる主軸部14が形成されており、この主軸
部14には、内部に駆動用の主軸モータが配設され、こ
の主軸モータにより回動台13を駆動するようになって
いる。そして、この回動台13には、先端に加工用のレ
ーザ光を照射するノズル部14が設けられたアーム部1
6が取付けられており、このアーム部16は、回動台1
3に軸支され回動可能にこの回動台13に取付けられ、
アーム部16を支持するアーム基部17及び直線的に伸
縮自在のアーム18からなり、このアーム基部17の回
動中心軸は、回動台13の回動中心軸に直交しており、
回動台13の回動方向に直交した方向にアーム16が回
動可能になっている。さらに、回動台13には、主軸部
14と同様にアーム16を回動ずる駆動用のアーム回動
モータ19が取付けられており、このアーム回動モータ
19によりアーム16を駆動するようになっている。又
、アーム基部17の内部には、アーム18を伸縮させる
アームモー夕が配設されており、このアームモー夕によ
りアーム18は、伸縮動作が可能になっている。
A main shaft portion 14 for rotating a rotating table 13 is formed on a base 12 that fixes the robot 10 main body to the floor surface, and a main shaft motor for driving is disposed inside the main shaft portion 14. The rotating table 13 is driven by this main shaft motor. The rotary table 13 has an arm portion 1 provided with a nozzle portion 14 for irradiating laser light for processing at the tip.
6 is attached, and this arm portion 16 is connected to the rotating base 1.
3 and is rotatably attached to this rotating table 13,
It consists of an arm base 17 that supports the arm portion 16 and an arm 18 that is linearly extendable and retractable, and the rotation center axis of the arm base 17 is orthogonal to the rotation center axis of the rotation table 13.
The arm 16 is rotatable in a direction perpendicular to the direction of rotation of the rotary table 13. Further, an arm rotation motor 19 for driving the arm 16 is attached to the rotation table 13 in the same way as the main shaft portion 14, and the arm 16 is driven by this arm rotation motor 19. ing. Further, an arm motor for extending and retracting the arm 18 is disposed inside the arm base 17, and the arm 18 can be extended and retracted by this arm motor.

そして、このようなアーム部16の先端に取付けられて
いるノズル部15は、アーム18の伸縮方向に対して直
交する方向に回動するノズル基部20及びこのノズル基
部20の回動方向に直交する方向に回動してレーザ光を
被加工部材に照射するノズル21からなり、これらのノ
ズル基部20及びノズル21の夫々は、回動台13及び
アーム基部17と同様に図示しないノズル基部駆動モー
タ及びノズル駆動モータにより駆動されるようになって
いる。
The nozzle part 15 attached to the tip of the arm part 16 has a nozzle base 20 that rotates in a direction perpendicular to the direction of extension and contraction of the arm 18 and a nozzle base 20 that rotates in a direction perpendicular to the direction of rotation of the nozzle base 20. The nozzle base 20 and the nozzle 21 each have a nozzle base drive motor (not shown) and a nozzle base drive motor (not shown), similar to the rotating table 13 and the arm base 17. It is designed to be driven by a nozzle drive motor.

尚、これら主軸モータ、アーム回動モータ、アームモー
夕、ノズル基部駆動モータ及びノズルモー夕は、図示し
ない制御装置に接続され、この制御装置は、これらのモ
ータの動作を制御し、ロボット10の動作を制御するよ
うになっている。
The main shaft motor, arm rotation motor, arm motor, nozzle base drive motor, and nozzle motor are connected to a control device (not shown), and this control device controls the operation of these motors and controls the operation of the robot 10. It is meant to be controlled.

つまり、ノズル21は、回動台13、アーム基部17、
アーム18、ノズル基部20及びノズル21の夫々の回
動運動及び伸縮運動により被溶接部材に対して任意の加
工位置に位置決め可能になっている。
That is, the nozzle 21 includes the rotating table 13, the arm base 17,
The arm 18, the nozzle base 20, and the nozzle 21 can be positioned at any desired processing position with respect to the workpiece by rotating and expanding/contracting movements, respectively.

さらに、アーム部16及びノズル部15の内部には、外
部のレーザ発射装置11から供給される加工用のレーザ
光を、ノズル21に到達させるレーザ通路が形成されて
いる。
Further, a laser passage is formed inside the arm portion 16 and the nozzle portion 15 to allow processing laser light supplied from the external laser emitting device 11 to reach the nozzle 21 .

アーム基部17に形成されたレーザ光導入口22により
アーム基部17に導入したレーザ光は、後述するアーム
基部17に内設された回動ミラーによりアーム部16の
内部を直進し、ノズル基部20及びノズル21に配設さ
れているミラー23により反射してノズル21に到達し
、ノズル21がこのレーザ光を被加工部材に照射するこ
とによリレーザ加工が行なわれるようになっている。
The laser light introduced into the arm base 17 through the laser light introduction port 22 formed in the arm base 17 travels straight through the inside of the arm 16 by a rotary mirror installed in the arm base 17, which will be described later, and passes through the nozzle base 20 and the arm base 17. The laser beam is reflected by a mirror 23 disposed in the nozzle 21 and reaches the nozzle 21, and the nozzle 21 irradiates the workpiece with the laser beam, thereby performing laser processing.

一方、ロボット10に加工用のレーザ光を供給するレー
ザ発射装置11は、加工に必要な出力のレーザ光を形成
すると共に、形成したこのレーザ光を出力口24から出
力し、出力されたレーザ光は、この出力口24に接続さ
れた案内筒25の内部を通り、レーザ光導入口22に到
達するようになっている。この案内筒25の屈曲部には
、ミラー26が屈曲方向にレーザ光を反射するように配
設され、案内筒25は、レーザ光を回動台13の回動中
心軸上からレーザ光導入口22に到達させるようになっ
ている。尚、この案内筒25の端部は、ジャバラ27を
介してアーム基部17に接続され、高出力のレーザ光に
ついて外部に対する保護がなされている。
On the other hand, a laser emitting device 11 that supplies laser light for processing to the robot 10 forms a laser light with an output necessary for processing, outputs the formed laser light from an output port 24, and outputs the laser light that is output from the output port 24. passes through a guide tube 25 connected to this output port 24 and reaches the laser beam introduction port 22 . A mirror 26 is disposed at the bending part of the guide tube 25 so as to reflect the laser beam in the bending direction, and the guide tube 25 directs the laser beam from the rotation center axis of the rotation table 13 to the laser beam introduction port. It is designed to reach 22. The end of the guide tube 25 is connected to the arm base 17 via a bellows 27, and is protected from the outside against high-power laser light.

次に、このようなロボット10のアーム部16の内部を
、ロボット10の縦断面図である第2図及びその横断面
図である第3図に基づいて説明する。
Next, the inside of the arm portion 16 of such a robot 10 will be explained based on FIG. 2, which is a longitudinal cross-sectional view of the robot 10, and FIG. 3, which is a cross-sectional view thereof.

第2図に示すようにアーム基部17は、アーム回動モー
タ19に一体的に取付けられた減速機30の出力軸31
に接続され、回動中心軸を回動台13の回動中心軸に交
差させて回動台13に軸支されている。
As shown in FIG.
The rotary table 13 is connected to the rotary table 13, and is pivotally supported by the rotary table 13 with its rotation center axis intersecting with the rotation center axis of the rotary table 13.

そして、それぞれの回動中心軸の交差する位置に、レー
ザ光導入口22から入射するレーザ光を反射させてノズ
ル部15に到達させる回動ミラー32が、この回動ミラ
ー32を駆動するミラーモータ33に一体的に取付けら
れた減速機34の出力軸35に接続されており、回動ミ
ラー32は、このミラーモータ33によりアーム部16
の回動方向と同一方向に回動するようになっている。こ
のミラーモータ33は、他のモータと同様に図示しない
制御装置に接続され、この制御装置によりアーム部16
の回動角度の2分の1の回動角度に回動ミラー32を回
動させるように駆動され、回動ミラー32は、アーム部
16の回動角度に応じて、レーザ光導入口22から入射
するレーザ光を常にノズル部15に反射させることが可
能になっている。
A rotating mirror 32 that reflects the laser light incident from the laser light introduction port 22 and reaches the nozzle part 15 at a position where the respective rotation center axes intersect is connected to a mirror motor that drives the rotating mirror 32. The rotating mirror 32 is connected to the output shaft 35 of a reducer 34 which is integrally attached to the arm part 16.
It is designed to rotate in the same direction as the rotation direction of. This mirror motor 33, like other motors, is connected to a control device (not shown), and this control device controls the arm portion 16.
The rotating mirror 32 is driven to rotate to a rotation angle of 1/2 of the rotation angle of It is possible to always reflect the incident laser light onto the nozzle section 15.

さらに、アーム基部17には、アーム部16を伸縮させ
るアーム伸縮機構36が取付けられており、このアーム
伸縮機構36は、アーム基部17に取付けられたスライ
ドベアリング4oにより直線的に案内されるレール41
にアーム本体42が取付けられて成り、さらに、このア
ーム本体42には、第3図に示すように前記アームモー
タ43が取付けられ、このアームモータ43の出力軸が
ベアリングにより支持されたボールネジ44に接続され
ており、このボールネジ44にねじ結合するナット45
は、アーム基部17に取付けられ、アームモータ43が
駆動することにより、ボールネジ44が回転し、そのナ
ット45によりボールネジ44の回転に応じてアーム本
体42が直線的に移動し、アーム部16が伸縮移動する
ようになっている。
Further, an arm extension mechanism 36 for extending and contracting the arm part 16 is attached to the arm base 17, and this arm extension mechanism 36 is connected to a rail 41 linearly guided by a slide bearing 4o attached to the arm base 17.
An arm body 42 is attached to the arm body 42, and the arm motor 43 is attached to the arm body 42 as shown in FIG. A nut 45 is connected to the ball screw 44 and is screwed to the ball screw 44.
is attached to the arm base 17, and when the arm motor 43 is driven, the ball screw 44 is rotated, and the arm body 42 is linearly moved by the nut 45 according to the rotation of the ball screw 44, and the arm portion 16 is expanded and contracted. It is supposed to move.

このように構成されたロボット10にあっては、以下の
ように加工用のレーザ光を被加工部材に照射することが
できる。
In the robot 10 configured in this way, a workpiece can be irradiated with a laser beam for processing as described below.

図示しない制御装置により各モータが駆動され、、レー
ザ加工を行なう被加工部材の加工位置にノズル21を位
置決めする。このとき、回動ミラー32は、アーム部1
6の回動角度の2分の1の角度に回動移動する。
Each motor is driven by a control device (not shown), and the nozzle 21 is positioned at a processing position of a workpiece to be laser processed. At this time, the rotating mirror 32
It rotates to an angle that is half of the rotation angle of 6.

そして、レーザ発射装置11により形成され、出力され
たレーザ光は、案内筒25を通り回動ミラー32に到達
し、このレーザ光は、回動ミラー32により反射してノ
ズル部15に入射し、ノズル21から被加工部材の加工
位置に照射され、レーザ加工が行なわれる。
The laser beam formed and output by the laser emitting device 11 passes through the guide tube 25 and reaches the rotating mirror 32, and this laser beam is reflected by the rotating mirror 32 and enters the nozzle section 15. Laser processing is performed by irradiating the processing position of the workpiece from the nozzle 21.

したがって、このようなロボットにあっては、回動台1
3の回動中心軸上から入射するレーザ光が、この中心軸
とアーム部16の回動中心軸との交差位置に配設され、
アーム部16の回動角度の2分の1の角度に回動移動す
る回動ミラー32によりノズル部15に入射され、ノズ
ル部15が被加工部材にレーザ光を照射してレーザ加工
を行なうことができるので、レーザ発射装置11は、案
内筒25を介して回動台13の回動中心軸上にレーザ光
を出力すれば良く、ロボット10の配置位置の無関係な
任意の位置に配置可能であり、例えば、第5図に示すよ
うにレーザ発射装置11をロボット10の後方に配置す
ることにより、ロボット10を被加工部材70に近づけ
ることが可能になり、アーム部16をより被加工部材7
0側に突出させることができ、被加工部材70に対する
ロボット10の作業範囲を拡大することが可能になる。
Therefore, in such a robot, the rotation table 1
A laser beam incident from above the central axis of rotation of the arm part 16 is arranged at the intersection of this central axis and the central axis of rotation of the arm part 16,
The laser beam is incident on the nozzle section 15 by the rotating mirror 32 that rotates at an angle that is half the rotation angle of the arm section 16, and the nozzle section 15 irradiates the workpiece with laser light to perform laser processing. Therefore, the laser emitting device 11 only needs to output a laser beam on the rotation center axis of the rotating table 13 via the guide tube 25, and can be placed at any position regardless of the placement position of the robot 10. For example, by arranging the laser emitting device 11 at the rear of the robot 10 as shown in FIG.
The robot 10 can protrude toward the 0 side, making it possible to expand the working range of the robot 10 on the workpiece 70.

又、そのような配置とすることにより、同図に示すよう
に、被加工部材70に対して複数のロボット10を並列
に配置可能であり、従来1台のロボットにより行なって
いた作業内容をこの各ロボット10により分担すること
が可能であり、作業効率が向上し、生産性良好になる。
Moreover, by adopting such an arrangement, as shown in the same figure, it is possible to arrange a plurality of robots 10 in parallel with respect to the workpiece 70, and the work that was conventionally performed by one robot can be done in parallel. Each robot 10 can share the work, improving work efficiency and improving productivity.

さらには、回動ミラー32は、回動台13の回動中心軸
とアーム部16の回動中心軸との交差位置に配設されて
いるので、ロボット10に取付けられるミラーの数が減
少し、メンテナンス等が容易になるぼりでなく、ミラー
によるレーザ光の出力減衰が低減されることになる。
Furthermore, since the rotating mirror 32 is arranged at the intersection of the rotation center axis of the rotation table 13 and the rotation center axis of the arm section 16, the number of mirrors attached to the robot 10 is reduced. This makes maintenance easier, and the output attenuation of the laser beam due to the mirror is reduced.

又、回動ミラー32は、第4図に示すような回動機構に
より回動させるようにすることもできる。
Further, the rotating mirror 32 can also be rotated by a rotating mechanism as shown in FIG.

同図には、アーム回動モータ19により回動ずるアーム
基部17に歯車列を介して回動ミラー32を接続するこ
とにより、そのアーム基部17の回動運動によって、回
動ミラー32をアーム部16の回動角度の2分の1の回
動角度にする回動機構が示されている。
In the figure, a rotating mirror 32 is connected via a gear train to an arm base 17 that is rotated by an arm rotating motor 19, so that the rotating mirror 32 is moved to the arm by the rotating movement of the arm base 17. A rotation mechanism is shown that makes the rotation angle one-half of the rotation angle of 16.

アーム基部17は、一方が出力軸31に接続され、他方
がこの出力軸31に対向して回動台13に取付けられた
固定ヒンジビン50がベアリング51を介して挿通する
ことにより回動台13に軸支され、アーム基部モータ1
9により回動するようになっている。又、この固定ヒン
ジピン50の先端部には、回動ミラー32を前記交差位
置に回動自在に配設するブラケット52が取付けられて
おり、このブラケット52は、その固定ヒンジピン50
の先端に取付られ、回動台13に固定されている。さら
に、このブラケット52には、回動ミラー32に一体的
に形成された回動輪53が、アーム基部17の回動中心
軸と同軸上にベアリング54を介して挿通されていると
共に、この回動輪53の出力軸31側には、ブラケット
52と回動ミラー32との間に前記歯車列を構成する第
4山車55が取付けられている。さらに、回動軸53の
出力軸31側の端部は、アーム基部17に固着された固
定ヒンジピン56にベアリング57を介して接続され、
この固定ヒンジピン56のブラケット52側の端部には
、前記歯車列を形成する第1l!i車58が取付けらで
いる。そして、ブラケット52には、この第1m車58
の回転力を伝達する第2歯車59を一端に取付け、他端
には、この回転力を第4歯車55に伝達する第3歯車6
0が取付けられた歯車軸61がベアリング62を介して
挿通されており、第11!1車58の回転力、すなわち
、アーム基部17の回動運動が回動ミラー32が取付け
られた回動輪53に伝達され、この回動運動により回動
ミラー32を回動することが可能になっている。又、第
1歯車58及び第2歯車59は、同一歯数を有し、第3
m車60と第4歯車55との歯数比は、1:2に設定さ
れており、これにより、アーム基部17の回動角度の2
分の1の回動角度でミラー32が回動するようになって
いる。
One side of the arm base 17 is connected to the output shaft 31, and the other side is connected to the rotating base 13 by a fixed hinge bin 50, which is attached to the rotating base 13 facing the output shaft 31, inserted through a bearing 51. Pivotally supported, arm base motor 1
9 to rotate. A bracket 52 is attached to the tip of the fixed hinge pin 50 for rotatably disposing the rotating mirror 32 at the intersecting position.
It is attached to the tip of the rotary table 13 and fixed to the rotating table 13. Further, a rotating wheel 53 formed integrally with the rotating mirror 32 is inserted through the bracket 52 via a bearing 54 on the same axis as the rotation center axis of the arm base 17. On the output shaft 31 side of 53, a fourth float 55 forming the gear train is attached between the bracket 52 and the rotating mirror 32. Furthermore, the end of the rotation shaft 53 on the output shaft 31 side is connected to a fixed hinge pin 56 fixed to the arm base 17 via a bearing 57.
The end of the fixed hinge pin 56 on the bracket 52 side is attached to the first l! which forms the gear train. i car 58 is installed. The bracket 52 has this first m wheel 58.
A second gear 59 that transmits the rotational force is attached to one end, and a third gear 6 that transmits this rotational force to the fourth gear 55 is attached to the other end.
A gear shaft 61 to which a rotating mirror 32 is attached is inserted through a bearing 62, and the rotational force of the 11th!1 wheel 58, that is, the rotational movement of the arm base 17 is transferred to the rotating wheel 53 to which the rotating mirror 32 is attached. This rotational movement allows the rotational mirror 32 to be rotated. Further, the first gear 58 and the second gear 59 have the same number of teeth, and the third gear 58 and the second gear 59 have the same number of teeth.
The ratio of the number of teeth between the m wheel 60 and the fourth gear 55 is set to 1:2, so that the rotation angle of the arm base 17 is
The mirror 32 is configured to rotate at a rotation angle of 1/1.

このように構成された回動機構は、以下のように回動ミ
ラー32を回動させる。
The rotating mechanism configured in this manner rotates the rotating mirror 32 as follows.

アーム回動モータ19が図示しない制御装置に駆動され
ることにより、減速機30で減速された回転力が減速機
30の出力軸31からアーム基部17に伝達され、アー
ム基部17は、任意の回動角度に移動する。すると同時
に、回動台13に固定されたブラケット52に支持され
ている回動軸53には、アーム基部17の回転力が第1
歯車58、第2歯車59、第3歯車60及び第4歯車5
5を介して伝達され、回動軸53は、アーム基部17の
回動角度の2分の1の角度に回動ミラー32を移動する
When the arm rotation motor 19 is driven by a control device (not shown), the rotational force reduced by the reducer 30 is transmitted from the output shaft 31 of the reducer 30 to the arm base 17, and the arm base 17 can be rotated at any time. Move to the moving angle. At the same time, the rotational force of the arm base 17 is applied to the rotation shaft 53 supported by the bracket 52 fixed to the rotation table 13.
Gear 58, second gear 59, third gear 60, and fourth gear 5
5, and the rotation shaft 53 moves the rotation mirror 32 to an angle that is half the rotation angle of the arm base 17.

したがって、前記と同様に、レーザ発射装置11により
出力されたレーザ光は、案内筒25を通り回動台13の
回動中心軸上からロ動ミラー32に到達し、このレーザ
光を回動ミラー32が反射してノズル部15に入射させ
、ノズル21が被加工部材の加工位置にそのレーザ光を
照射することによりレーザ加工が行なわれる。
Therefore, similarly to the above, the laser beam output by the laser emitting device 11 passes through the guide tube 25 and reaches the rotary mirror 32 from above the rotation center axis of the rotary table 13, and the laser beam is transmitted to the rotary mirror 32. 32 reflects the laser beam and makes it enter the nozzle portion 15, and the nozzle 21 irradiates the processing position of the workpiece with the laser light, thereby performing laser processing.

尚、このような回動機構は、歯車列を利用したものに限
らず、例えば、ベルト及びブーり等により構成しても良
く、アーム基部17の回動運動を駆動源として、このア
ーム基部17の回動角度に対して2分の1の回動角度で
回動ずるようにすれば良いのはもちろんである。
Note that such a rotation mechanism is not limited to one that utilizes a gear train, but may be constructed using a belt, a boob, etc., for example, and uses the rotational movement of the arm base 17 as a driving source to rotate the arm base 17. Of course, it is sufficient if the rotation angle is 1/2 of the rotation angle of .

(発明の効果) 以上の説明により明らかように、本発明にあっては以下
のような効果を奏す。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, the present invention has the following effects.

アームの回動中心軸に向けてこれに対して直角方向から
入射するレーザ光は、アームの回動方向と同一方向かつ
、この回動角度の2分の1の回動角度で回動するミラー
によりノズル部15に反射され、ノズル部15が被加工
部材にこのレーザ光を照射することによりレーザ加工を
行なうことができるので、外部でそのレーザ光を形成し
て出力するレーザ発射装置等は、案内筒を介してアーム
の回動中心軸に向けてこれに対して直角方向にレーザ光
を出力すれば良く、ロボットの配置位置の無関係な任意
の位置に配置可能であり、例えば、このレーザ発射装置
をロボットの後方に配置することにより、ロボットを被
加工部材に近づけることが可能になり、アームをより被
加工部材側に突出させることができ、被加工部材に対す
るノズル部の作業範囲を拡大することが可能になる。
The laser beam incident from a direction perpendicular to the central axis of rotation of the arm is directed to a mirror that rotates in the same direction as the rotation direction of the arm and at a rotation angle that is half of this rotation angle. The laser beam is reflected by the nozzle part 15, and the nozzle part 15 irradiates the workpiece with the laser beam, thereby performing laser processing. Therefore, a laser emitting device or the like that forms and outputs the laser beam externally is It is only necessary to output the laser beam in a direction perpendicular to the rotation center axis of the arm through the guide tube, and it can be placed at any position regardless of the placement position of the robot. By placing the device behind the robot, it is possible to bring the robot closer to the workpiece, allowing the arm to protrude further toward the workpiece, expanding the working range of the nozzle unit relative to the workpiece. becomes possible.

又、そのような配置とすることにより、被加工部材に対
して複数のロボットを並列に配置可能であり、これらの
複数のロボットにより作業を分担することによって、作
業効率が向上し、生産性良好になる。
In addition, by adopting such an arrangement, multiple robots can be arranged in parallel for the workpiece, and by sharing the work among these multiple robots, work efficiency is improved and productivity is improved. become.

さらに、ミラーは、アームの回動中心軸と、この回動中
心軸に向けてこれに対して直角方向から入射するレーザ
光とが交差する位置に配設してあるので、ロボットに取
付けられるミラーの数が減少し、経済的であり、メンテ
ナンス等が容易になるばりでなく、ミラーによるレーザ
光の出力減衰が低減されることになる。
Furthermore, since the mirror is located at a position where the rotation center axis of the arm intersects with the laser beam that is incident from a direction perpendicular to the rotation center axis, the mirror can be attached to the robot. This reduces the number of burrs, which is economical, and makes maintenance etc. easier, and the output attenuation of the laser light due to the mirrors is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明に係るレーザ加工用ロボットの外観図
、第2図は、本発明に係るレーザ加工用ロボットの縦断
面図、第3図は、本発明に係るレーザ加工用ロボットの
横断面図、第4図は、本発明に係るレーザ加工用ロボッ
トのアーム部のその他の実施例の説明図、第5図は、本
発明に係るレーザ加工用ロボットの配置説明図、第6、
7図は、従来のレーザ加工用ロボットの説明図である。 10・・・ロボット、11・・・レーザ発射装置、13
・・・回動台、15・・・ノズル部、16・・・アーム
部(アーム)、17・・・アーム基部(基部)、19・
・・アーム回動モータ、25・・・案内筒、32・・・
回動ミラー(ミラー)、33・・・ミラーモータ(回動
手段)、34・・・減速機(回動手段)、35・・・出
力軸(回動手段)、36・・・アーム伸縮機描、50・
・・固定ヒンジピン(回動手段)、52・・・ブラケッ
ト(回動手段)、53・・・回動軸(回動手段)、55
・・・第4歯車(回動手段)、56・・・固定ヒンジビ
ン(回動手段)、58・・・第1歯車(回動手段)、5
9・・・第2歯車(回動手段)、60・・・第3歯車(
回動手段)、61・・・歯車軸(回動手段)、70・・
・被加工部材。 特許出願人    日産自動車株式会社代理人 弁理士
  八田 幹雄(ほか一名)第6図
FIG. 1 is an external view of a laser processing robot according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the laser processing robot according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the laser processing robot according to the present invention. 4 is an explanatory diagram of another embodiment of the arm portion of the laser processing robot according to the present invention; FIG. 5 is an explanatory diagram of the arrangement of the laser processing robot according to the present invention;
FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional laser processing robot. 10... Robot, 11... Laser emitting device, 13
... Rotating table, 15... Nozzle part, 16... Arm part (arm), 17... Arm base (base), 19.
...Arm rotation motor, 25...Guide cylinder, 32...
Rotating mirror (mirror), 33...Mirror motor (rotating means), 34...Reducer (rotating means), 35...Output shaft (rotating means), 36...Arm extender Drawing, 50・
... Fixed hinge pin (rotating means), 52... Bracket (rotating means), 53... Rotating shaft (rotating means), 55
... Fourth gear (rotating means), 56... Fixed hinge bin (rotating means), 58... First gear (rotating means), 5
9...Second gear (rotating means), 60...Third gear (
Rotating means), 61... Gear shaft (rotating means), 70...
・Workpiece parts. Patent Applicant Nissan Motor Co., Ltd. Agent Patent Attorney Mikio Hatta (and one other person) Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  内部にレーザ通路を有するアームをロボット本体に回
動自在に取付け、前記アームの回動中心軸に向けてこれ
に対して直角の方向にレーザ光を案内する案内筒を前記
アームの基部に対向して配設する一方、前記アームの先
端に前記レーザ光を被加工部材に照射するノズル部を設
け、前記回動中心軸と前記案内筒からのレーザ光とが交
差する位置にミラーを前記アームの回動方向と同一方向
で回動自在に前記ロボット本体に取付け、前記アームの
回動角度の2分の1の回動角度で前記ミラーを回動させ
て前記案内筒からのレーザ光を前記ノズル部に反射させ
る回動手段を前記ロボット本体に備えてなるレーザ加工
用ロボット。
An arm having a laser passage inside is rotatably attached to a robot body, and a guide tube for guiding a laser beam in a direction perpendicular to the central axis of rotation of the arm is opposed to the base of the arm. On the other hand, a nozzle portion for irradiating the workpiece with the laser beam is provided at the tip of the arm, and a mirror is provided on the arm at a position where the rotation center axis and the laser beam from the guide tube intersect. The mirror is attached to the robot body so as to be rotatable in the same direction as the rotation direction of the arm, and the mirror is rotated at a rotation angle that is half of the rotation angle of the arm to direct the laser beam from the guide tube to the nozzle. A laser processing robot comprising a rotating means on the robot body to reflect the laser beam.
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