JPH03216289A - レーザロボット等のミラー保持器 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーず加工機やレーザロボットの機体内に装
着されるレーザ光々路変更用反射ミラーを常に定位置に
保持するための保持器に関し、特に、着脱自在に機体内
に装着された上記反射ミラーを取り外してクリーニング
等の保守処理を行ってから再度、装着するときに、再現
性良く常に定位置に装着可能にするためのミラー保持器
に関する。

〔従来の技術〕

レーザロボットは、レーザ光源からレーザ光路を介して
ロボット機体内に導入したレーザ光をロボットの先端に
設けたレーザ光発出装置へ導くと共に集光して高レーザ
光エネルギーとして発出すると共にロボット機体の多関
節における動作自由度によりレーザ光エネルギーを三次
元空間内の所望の位置で発出し得るようにした産業用ロ
ボットとして既に周知であり、多種の構成を有したレー
ザロボットが既に提案、提供されている。

このようなレーザロボットにおいて、ロボット機体のロ
ボット腕、手首や旋回軸部等の可動要素内、特にロボッ
ト腕内には管路構造を有したレーザ光々路が配設される
が、可動要素間の関節部には一方の可動要素から他方の
可動要素ヘレーザ光の進路を変更するためのレーザ光反
射ミラーが設けられる。即ち、各関節部に反射ミラーを
配置するためにミラー保持器が設けられ、このミラー保
持器により、レーデ光反射ミラーを位置決めし、保持す
ることにより入射したレーザ光を所望の方向に反射させ
て進路変更を行う構成が採られている。第４図は、従来
のレーザ光反射ミラー保持器の構造を示した断面図であ
り、同ミラー保持器１は、レーザロボットやレーザ加工
器の機体内の所定の箇所にねじ等の固定手段により取付
けられる切り株形状の外形とレーザ光の入光口１ａ，出
光口１ｂ、ミラー保持孔１０等の内部構造を有したミラ
ー保持基台２と、このミラー保持基台２のミラー保持孔
１ｃに嵌合され、ねじ固定される有孔底を有した皿形の
ミラー格納ハウジング３と、同ミラー格納ハウジング３
の有孔底内に着脱自在に装着、格納される円筒形のレー
ザ光反射ミラー４と、同ミラー４を上記格納ハウジング
３との間に扶持し、かつ位置決めする段付き円板形のミ
ラーホルダー５と、上記ミラー格納ハウジング３をミラ
ー保持基台２にばね７を介して固定するねじボルト６と
、上記ミラー格納ハウジング３をミラー保持基台２に対
して位置決め調整することにより、格納したミラー４の
反射面４ａの向きを入光するレーザ光に対して角度を調
整し、所望の方向に出光させるよにする調整ねじ８と、
同調整ねじ８を調整後に固定する固定用ねじ９と、上記
ミラーホルダー５をミラー格納ハウジング３に固定する
と共に該ミラーホルダーを介してレーず光反射ミラー４
に押さえ力を付与するようにしてミラー４を固定する固
定ねじ１０等の諸要素を構成要素として形成されている
。

〔発明が解決すべき課題〕

然しなから、第４図に図示の従来のミラー保持器１の構
造に依ると、ミラー格納ハウジング３内にミラー４を装
着し、これをミラーホルダー５により押さえるようにし
て保持するとき、ミラーホルダー５は固定ねじ１０の締
め込みでミラー格納ハウジング３に固定される構造にあ
るため、固定ねじｌＯのねじ締め力の加減でミラーホル
ダー５からレーザ光反射ミラー４に掛けられる押さえ力
が異なる結果となり、故に、複数の固定ねじｌＯの夫々
の間でねじ締め力にバラツキが存すると、レーザ光反射
ミラー４はミラー格納ハウジング３の有孔底内で不可視
的な傾きを生じる。その結果として、レーザ光反射面４
ａの向きが変化し、レーザ光の出光方向が一定化せず、
反射面４ａで所望の方向ヘレーザ光を反射させるには、
角度調整作業をし直す必要がある。特に、レーザ光反射
ミラー４は、定期的に反射面４ａを研いてクリーニング
する等の保守処理を必要とするから、定期的にミラーホ
ルダー５を外し、ミラー４をミラー格納ハウジング３か
ら取り出して保守処理に付されるので、保守処理後に再
度、ミラー格納ハウジング３にレーザ光反射ミラー４を
装着し、その上からミラーホルダー５を取付け、固定ね
じ１０で同ミラーホルダー５を固定する過程で、ミラー
４の反射面４ａの向きは、取り外し前とどうしても異な
る向きになるのを避けることが困難であると言う問題が
生ずる。つまり、ミラー４の位置決めを再度調整し直す
等、保守作業を煩瑣にし、又、レーザロボットの調整は
、ユーザーでは実行不可能な事態も生ずる等の不利も有
り、改善が必要であると言う問題が発生している。

依って、本発明は、レーザロボット等のレーザ光反射用
ミラーのミラー保持器における上述した従来の問題点を
解消することを主たる目的とするものである。

また、本発明は、ミラーの位置決めの再現性を向上させ
、レーザロボット等の使用者でも簡単にレーザ光反射ミ
ラーの保守処理を遂行可能にするミラー保持器の構造を
提供するものである。

〔解決手段〕

即ち、本発明は、弾性手段を介在させてミラー格納ハウ
ジングに装着したレーザ光反射ミラーをミラーホルダー
により常に一定の弾性押さえ力下で保持するようにし、
ミラーポルダーを固定スる固定ねじの締め込み加減で保
持カが変動する従来の構造を排除したもので、以て、ミ
ラーがミラー格納ハウジング内で常に定位置に保持され
るようにしたものである。

本発明によれば、レーザロボット等の機体内におけるレ
ーザ光々路に設けられる光路変更ミラーを着説可能に保
持する保持器において、ロボット機体の定位置に設定さ
れるミラー保持基台と、上記ミラー保持基台に設定、着
座されたミラー格納ハウジングと、前記ミラー格納ハウ
ジングに着脱自在に格納されたレーザ光反射ミラーと、
上記ミラー格納ハウジングとの間に上記レーザ光反射ミ
ラーを位置決めし、保持するミラーホルダーと、上記ミ
ラーホルダーを上記レーザ光反射ミラーに対して一定弾
性力下で押圧し、上記レーザ光反射ミラーを定位置に設
定する弾性保持力調整手段とを具備して構成されたレー
ザロボット等のミラー保持器を提供するものである。

〔作用〕

上述した構成から成るレーザロボット等のミラー保持器
によれば、弾性的保持力調整手段は常に一定の弾性力に
よりミラーホルダーをミラーに向けて押圧するから、ミ
ラーの着脱の前後で、ミラーはミラー格納ハウジング内
の定位置に位置決めされ、保持されるのである。以下、
本発明を添付図面に示す実施例に基づいて、更に、詳細
に説明する。

〔実施例〕

第１図は、本発明によるレーザロボット等のミラー保持
器の実施例の構造を示す断面図、第２図と第３図は同ミ
ラー保持器を搭載可能なレーザロボットの１例を示す正
面図と、側断面図である。

先ず、第２図、第３図を参照すると、レーザロボット２
０は産業用多関節ロボットとして形成されており、使用
現場に固定的に配置されるロボットベース２２と、この
ロボットベース２２に対して縦軸回りに旋回可能に立設
されたロボット縦軸部２４と、このロボット縦軸部２４
の上方部の側面に関節部２５を介して上下に伏仰旋回可
能に枢着されたロボットアーム２６と、このロボットア
ーム２６の先端に設けられた旋回性のロボット手首２８
と、このロボット手首２８の最先端に取付けられたレー
ザ光発出装置３ｏとを具備して構成されている。すなわ
ち、縦軸部２４の旋回（θ軸回り）、ロボットアーム２
６の伏仰旋回（Ｗ軸回り）、ロボットアーム２６の伸縮
（Ｒ軸）、ロボット手首２８の２つの旋回（Ｔ軸、β軸
回り）を制御することによりロボット手首２８の先端に
装着したレーザ光発出装置３ｏを三次元空間内で所望の
方向に指向させ、レーザ光を所望の位置に向けて出射す
ることができるのである。レーザ光は図示されていない
レーザ光源から適宜のレーザ光々路手段を介してロボッ
ト縦軸部２４の頂部から第２図に図示の如く、第１のレ
ーザ光反射ミラー４０に導入され、この第１のレーザ光
反射ミラー４０で反射されることにより進路を変更して
ロボットアーム２６の関節部２５に設けられた第２のレ
ーザ光反射ミラー４２に到り、ここで再び反射されて後
にロボットアーム２６内に配設されたレーザ光々路を経
て手首２８内に設けられた第３のレーザ光反射ミラー４
６に到り、ここで再度、反射されてレーザ光発出装置３
０内部の集光ミラーに向けて進路を変更され、該集光ミ
ラーで集光されて、高エネルギーのレーザ光として同レ
ーザ光発出装置３０から発出されるように成っている。

上述のように、レーザロボット２０内では関節部２５等
の複数の位置にレーザ光反射ミラー４０〜４６等が配設
されるので、これらのレーザ光反射ミラーは夫々、以下
に詳述する本発明に係るミラー保持器によって夫々の位
置に保持されることにより、定期的に保守処理を行う場
合にも、比較的簡単にミラーの着脱と位置決めを再現性
良く、達成することができるのである。なお、第２図、
第３図には上記に説明に無い諸ロボット構成要素も図示
されているが、本発明のレーザ光反射ミラーのミラー保
持器と直接に関連のない要素であると理解すれば良い。

次に本発明に係るミラー保持器の構造を第１図に基づき
、かつ、第４図の従来のミラー保持器１と対比しながら
説明する。

第１図を参照すると、本発明によるレーザロボット等の
ミラー保持器５０は、既述した第４図のミラー保持器１
と同様の外形、構造を有した要素も備え、即ち、ミラー
保持基台２、ミラー格納ハウジング３、レーザ光反射ミ
ラー４等は従来と同様であり、該ミラー格納ハウジング
３がばね７を介して固定ねじ６によりミラー保持基台２
に固定されている点も変わりがない。また、ミラー格納
ハウジング３をミラー保持基台２に対して位置決め調整
する調整ねじ８と、同調整ねじ８による調整後に固定す
る固定用ねじ９が設けられている点も従来と変わりがな
い。然しなから、本発明によると、ミラーホルダー５２
は従来のミラーホルダー５とは異なる構造を有している
。即ち、ミラーホルダー５２が大径部５４と小径部５６
とを備えた役付円板の外形を有している点は同様であり
、小径部５８の内端面５８ａがレーザ光反射ミラー４を
背後から押圧してミラー格納ハウジング３との間で同ミ
ラー４を扶持する構造も同様であるが、大径Ｒ５６の外
周部に複数の貫通孔６０が適宜間隔で設けられ、この貫
通孔６０内にフランジ付カラー６２が装填され、この７
ランジ付カラー６２内に固定ねじ１０が挿入され、この
固定ねじ１０がミラー格納ホルダー３にミラーホルダー
５２を固定する構成にあり、しかも、フランジ付カラー
６２のフランジ６４とミラーホルダー５２の最外面との
間には弾性部材として波形ワツシャ６６が介挿されてい
る。　また、上記各フランジ付カラー６２の内端は、ミ
ラーホルダー５２の貫通孔６０から突出してミラー格納
ハウジング３の端面に当接し、ミラーホルダー５２の大
径部５６の内端面をミラー格納ハウジング３の端面から
適宜量のギャップＧだけ浮かせ得るようにしている。従
って、ミラーホルダー５２をミラー格納ハウジング３に
固定するために、固定ねじ１０を締め込んで行くと、該
ミラーホルダー５２の小径部５８の内端面５８ａがミラ
ー４の背後に当接した時点でも上記のギャップＧにより
、ミラーホルダー５２の大径部５８は依然としてミラー
格納ハウジング３の面から浮いている。故に、ミラーホ
ルダー５２がミラー格納ハウジング４に固定された時点
で、ミラーホルダー５２は波形ワッシャ６６０弾性力を
背後から受けてレーザ光反射ミラー４を押圧する。

ここで、波形ワッシャ６６の弾性力は固定ねじｌＯの締
め込み加減に関わりなく、上記ギャップＧの存在により
、一定のばね弾性力を発揮するのでミラーホルダー５２
がミラー４をミラー格納ハウジング４の有孔底との間で
扶持式に保持する保持力を常に一定のレベルに維持する
機能を奏する。このように、ミラーホルダー５２による
ミラー４に対する押圧力が常に一定化すれば、レーザ光
反射ミラー４を保守目的で取り外し、保守処理後に再び
、ミラー格納ハウジング３内に装着し、ミラーホルダー
５２を取りつけて保持するようにしても、同ミラー４は
着脱の前後で受けるミラーホルダー５２による保持力が
安定に一定レベルに維持されるから、ミラー格納ハウジ
ング３内における位置決め状態を常に再現性良く一定状
態に設定され得るのである。このために、レーザ光反射
ミラー４を定期的にミラー保持器５０から着脱して反射
面４ａを研ぐ等の保守処理をしても、その保守処理後に
再びミラー保持器５０内に装着する時点で角度の調整作
業を要することなく、所望のレーザ光反射作用を達成す
るように高精度に位置決め設定することができるのであ
る。

なお、弾性保持力を発揮するための手段として第１図の
実施例は波形ワッシャ６６を使用したが、弾性力調整手
段の主要素を成すばねとしては、上述の波形ワッシャ６
６にだけ限定されることなく、例えば、７ランジ付カラ
ー６２のフランジ６４とミラーホルダー５２の外周ぶの
貫通孔６０の回りに同心に形成したばね座用のざぐり孔
との間にコイルばねを装着するようにしても弾性保持力
調整手段を実現することが可能である。又、波形ワッシ
ャ６６に変えて通常の市販のばねワッシャを複数枚重ね
た構造としても良い。

〔発明の効果〕

以上の実施例の説明を介して理解できるように、本発明
によれば、レーザロボットやレーザ加工機の機体内にレ
ーザ光反射ミラーを装着するときにミラー保持器は、弾
性保持力調整手段を具備したので、ミラーの保守処理を
行う時点でレーザ光反射ミラーを一旦、ミラー保持器か
ら取り外しても再び同保持器内に装着したとき、保持器
内で依然に調整された位置決めをそのまま、再現した状
態で装着できるので、ミラーの保守後に煩瑣な角度調整
作業を実施する必要が無くなり、故に、レーザロボット
やレーザ加工機におけるレーザ光反射ミラーの保守管理
が一段と簡易化させることができる。また、再現性が良
いことから、レーザロボットのユーザーが自主的に保守
作業を定期的に実行することも可能になり、レーザロボ
ットやレーザ加工機の作業稼動率の向上も達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるレーザロボット等のミラー保持
器の実施例の構造を示す断面図、第２図は同ミラー保持
器を搭載可能なレーザロボットの１例を示す正面図、第
３図は、その側断面図、第４図は従来のレーザロボット
等のミラー保持器の構造を示す第１図と同様の断面図。 １、５０・・・ミラー保持器、２・・・ミラー保持基台
、３・・・ミラー格納ハウジング、４・・・レーザ光反
射ミラー　４ａ・・・反射面、７・・・固定ねじ、８・
・・調整ねじ、９・・・固定ねじ、１０・・・固定ねじ
、５２・・・ミラーホルダー　６２・・・フランジ付カ
ラー　６６・・・波形ワッシャ。 第 １ β 第 ２ 図 第 ３ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザロボット等の機体内におけるレーザ光々路に
   設けられる光路変更ミラーを着脱可能に保持する保持器
   において、 ロボット機体の定位置に設定されるミラー保持基台と、 前記ミラー保持基台に設定、着座されたミラー格納ハウ
   ジングと、 前記ミラー格納ハウジングに着脱自在に格納されたレー
   ザ光反射ミラーと、 前記ミラー格納ハウジングとの間に前記レーザ光反射ミ
   ラーを位置決めし、保持するミラーホルダーと、 前記ミラーホルダーを前記レーザ光反射ミラーに対して
   一定弾性力下で押圧し、前記レーザ光反射ミラーを定位
   置に設定する弾性的保持力調整手段とを具備して構成さ
   れたことを特徴としたレーザロボット等のミラー保持器
   。 ２、前記弾性的保持力調整手段は、一端を前記ミラー格
   納ハウジングに当接させ、他端にばね座用フランジを有
   し、前記ミラーホルダーに取付けられたばねホルダーと
   、該ばねホルダーと前記ミラーホルダーとの間に介挿さ
   れたばねとを具備してなる請求項１に記載のレーザロボ
   ット等のミラー保持器。 ３、前記ばねホルダーは、前記ミラーホルダーの外周部
   の複数孔に装入されると共にボルトねじにより前記ミラ
   ー格納ハウジングに圧接された複数のフランジ付カラー
   からなり、又前記ばねは該フランジ付カラーに装着した
   少なくとも１つの波形ワシャからなる請求項２に記載の
   レーザロボット等のミラー保持器。