JPH058075A - レーザ加工ロボツト - Google Patents
レーザ加工ロボツトInfo
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- JPH058075A JPH058075A JP3158245A JP15824591A JPH058075A JP H058075 A JPH058075 A JP H058075A JP 3158245 A JP3158245 A JP 3158245A JP 15824591 A JP15824591 A JP 15824591A JP H058075 A JPH058075 A JP H058075A
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ロボットのアーム部の損傷を軽減すること
で、加工精度の安定した、長寿命のレーザ加工ロボット
を提供することにある。 【構成】 レーザ加工ロボットにおいて、アーム１８の
少なくとも外表面を、セラミクス材料などの高融点材料
２１で形成することにより、レーザ光の誤照射や、溶融
金属の付着によって生じる、アーム外表面の溶融や変形
等の損傷を軽減することができる。
で、加工精度の安定した、長寿命のレーザ加工ロボット
を提供することにある。 【構成】 レーザ加工ロボットにおいて、アーム１８の
少なくとも外表面を、セラミクス材料などの高融点材料
２１で形成することにより、レーザ光の誤照射や、溶融
金属の付着によって生じる、アーム外表面の溶融や変形
等の損傷を軽減することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ発振器から伝送さ
れたＹＡＧレーザ等のレーザ光をアームの先端に導い
て、被加工物の切断あるいは溶接等のレーザ加工を行な
うレーザ加工ロボットに関するものである。
れたＹＡＧレーザ等のレーザ光をアームの先端に導い
て、被加工物の切断あるいは溶接等のレーザ加工を行な
うレーザ加工ロボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザ光を切断あるいは溶接等に
応用したレーザ加工ロボットが実用化されるに至ってい
る。この種のレーザ加工ロボットは、一般に以下のよう
に構成されている。
応用したレーザ加工ロボットが実用化されるに至ってい
る。この種のレーザ加工ロボットは、一般に以下のよう
に構成されている。
【０００３】即ち、図５に示すように、アーム１はベー
ス２に支持されると共に、その先端部に加工ヘッド３を
有している。アーム１の内部には光ファイバ４が配置さ
れており、加工ヘッド３の内部には集光レンズ５が配置
されている。前記光ファイバ４の入射口６に対向してレ
ーザ発振器７が配置されており、また光ファイバ４の出
射口８は前記集光レンズ５に対向している。
ス２に支持されると共に、その先端部に加工ヘッド３を
有している。アーム１の内部には光ファイバ４が配置さ
れており、加工ヘッド３の内部には集光レンズ５が配置
されている。前記光ファイバ４の入射口６に対向してレ
ーザ発振器７が配置されており、また光ファイバ４の出
射口８は前記集光レンズ５に対向している。
【０００４】レーザ発振器７は、ここではＹＡＧレーザ
発振器であり、ここから出力されるレーザ光９の波長は
１．０６μｍ（マイクロ・メートル）である。
発振器であり、ここから出力されるレーザ光９の波長は
１．０６μｍ（マイクロ・メートル）である。
【０００５】アーム１は関節機構１０を有しており、こ
の関節機構１０は駆動モータ１１によって駆動される。
なお駆動モータ１１は、制御線１２を介してＮＣ制御装
置１３によって制御されるものである。
の関節機構１０は駆動モータ１１によって駆動される。
なお駆動モータ１１は、制御線１２を介してＮＣ制御装
置１３によって制御されるものである。
【０００６】また、アーム１は一般に鉄鋼板やアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金で形成されており、その一
部分である関節機構１０も同様である。
ウムまたはアルミニウム合金で形成されており、その一
部分である関節機構１０も同様である。
【０００７】以上のように構成されたレーザ加工ロボッ
トにおいて、その作用を以下に説明する。
トにおいて、その作用を以下に説明する。
【０００８】レーザ発振器７から出力されたレーザ光９
は、光ファイバ４の入射口６から光ファイバ４内に入射
する。レーザ光９は光ファイバ４内を伝送した後、光フ
ァイバ４の出射口８から出射する。
は、光ファイバ４の入射口６から光ファイバ４内に入射
する。レーザ光９は光ファイバ４内を伝送した後、光フ
ァイバ４の出射口８から出射する。
【０００９】光ファイバ４から出射したレーザ光９は、
加工ヘッド３に到達し、集光レンズ５に入射する。レー
ザ光９は、この集光レンズ５によって集光され、加工テ
ーブル１４上に配置された被加工物１５上に照射され、
切断あるいは溶接等の所定のレーザ加工を行なうもので
ある。
加工ヘッド３に到達し、集光レンズ５に入射する。レー
ザ光９は、この集光レンズ５によって集光され、加工テ
ーブル１４上に配置された被加工物１５上に照射され、
切断あるいは溶接等の所定のレーザ加工を行なうもので
ある。
【００１０】上記のような構成のレーザ加工ロボットに
おいては、アーム１の動作条件をＮＣ制御装置１３によ
って予め設定しておく。これにより、レーザ光９を被加
工物１５上へ照射しつつ、アーム１が所定の屈曲運動を
行なうことができるため、被加工物１５の３次元加工が
容易に可能である。
おいては、アーム１の動作条件をＮＣ制御装置１３によ
って予め設定しておく。これにより、レーザ光９を被加
工物１５上へ照射しつつ、アーム１が所定の屈曲運動を
行なうことができるため、被加工物１５の３次元加工が
容易に可能である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示すように、アーム動作の誤設定や誤動作によってアー
ム外表面に対して誤ってレーザ光が照射された場合、ア
ーム外表面の溶融や変形などの問題が発生する。また、
図７に示すように加工部１６から飛散した溶融金属１７
の付着によっても、この溶融金属１７が１３００℃以上
の温度であるため、アーム外表面の溶融や変形などが無
視できない。
示すように、アーム動作の誤設定や誤動作によってアー
ム外表面に対して誤ってレーザ光が照射された場合、ア
ーム外表面の溶融や変形などの問題が発生する。また、
図７に示すように加工部１６から飛散した溶融金属１７
の付着によっても、この溶融金属１７が１３００℃以上
の温度であるため、アーム外表面の溶融や変形などが無
視できない。
【００１２】特に、アーム１の一部分である関節機構１
０において溶融や変形が生じた場合、アームの動作に悪
影響を及ぼし、加工精度の低下や、加工ロボットの寿命
の低下などの問題点がある。
０において溶融や変形が生じた場合、アームの動作に悪
影響を及ぼし、加工精度の低下や、加工ロボットの寿命
の低下などの問題点がある。
【００１３】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、ロボットのアーム部の損傷を軽
減することで、加工精度の安定した、長寿命のレーザ加
工ロボットを得ることを目的とする。
になされたものであり、ロボットのアーム部の損傷を軽
減することで、加工精度の安定した、長寿命のレーザ加
工ロボットを得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のレーザ加工ロボットにおいては、少なくとも
１個以上の関節機構を有するアームの少なくとも外表面
を高融点材料で形成している。
に本発明のレーザ加工ロボットにおいては、少なくとも
１個以上の関節機構を有するアームの少なくとも外表面
を高融点材料で形成している。
【００１５】
【作用】上記の構成を有する本発明のレーザ加工ロボッ
トは、アームの少なくとも外表面を高融点材料で形成し
ているので、アーム動作の誤設定や誤動作によるレーザ
光の照射や、加工部から飛散した溶融金属の付着によっ
て生じる、アーム外表面の溶融や変形等の損傷を軽減す
ることができる。
トは、アームの少なくとも外表面を高融点材料で形成し
ているので、アーム動作の誤設定や誤動作によるレーザ
光の照射や、加工部から飛散した溶融金属の付着によっ
て生じる、アーム外表面の溶融や変形等の損傷を軽減す
ることができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。なお、その説明中、従来のものと同
一のものには同一符号を付して説明する。
参照して説明する。なお、その説明中、従来のものと同
一のものには同一符号を付して説明する。
【００１７】最初に図１を参照して、本実施例のレーザ
加工ロボットの概略を説明する。
加工ロボットの概略を説明する。
【００１８】即ち、アーム１８はベース２に支持される
と共に、その先端部に加工ヘッド３を有している。アー
ム１８の内部には光ファイバ４が配置されており、加工
ヘッド３の内部には集光レンズ５が配置されている。
と共に、その先端部に加工ヘッド３を有している。アー
ム１８の内部には光ファイバ４が配置されており、加工
ヘッド３の内部には集光レンズ５が配置されている。
【００１９】アーム１８は関節機構１９を有しており、
この関節機構１９は駆動モータ１１によって駆動され
る。なお駆動モータ１１は、制御線１２を介してＮＣ制
御装置１３によって制御されるものである。
この関節機構１９は駆動モータ１１によって駆動され
る。なお駆動モータ１１は、制御線１２を介してＮＣ制
御装置１３によって制御されるものである。
【００２０】特にアーム１８は、図２に示すように本体
が鉄鋼板２０で形成されており、外表面は高融点材料２
１によって形成されている。また、アーム１８の一部分
である関節機構１９についても、アーム１８と同様にそ
の外表面が高融点材料２１によって形成されている。こ
こでの高融点材料２１は炭化けい素であり、溶射によっ
て形成されている。この炭化けい素は、融点がおよそ２
４００℃であり、一般の鉄鋼材料の融点をおよそ１００
０℃程度も上回る高い融点を有する。
が鉄鋼板２０で形成されており、外表面は高融点材料２
１によって形成されている。また、アーム１８の一部分
である関節機構１９についても、アーム１８と同様にそ
の外表面が高融点材料２１によって形成されている。こ
こでの高融点材料２１は炭化けい素であり、溶射によっ
て形成されている。この炭化けい素は、融点がおよそ２
４００℃であり、一般の鉄鋼材料の融点をおよそ１００
０℃程度も上回る高い融点を有する。
【００２１】以上のように構成されたレーザ加工ロボッ
トにおいて、その作用を以下に説明する。
トにおいて、その作用を以下に説明する。
【００２２】レーザ発振器７から出力されたレーザ光９
は、光ファイバ４の入射口６から光ファイバ４内に入射
する。レーザ光９は光ファイバ４内を伝送した後、光フ
ァイバ４の出射口８から出射する。
は、光ファイバ４の入射口６から光ファイバ４内に入射
する。レーザ光９は光ファイバ４内を伝送した後、光フ
ァイバ４の出射口８から出射する。
【００２３】光ファイバ４から出射したレーザ光９は、
加工ヘッド３に到達し、集光レンズ５に入射する。レー
ザ光９は、この集光レンズ５によって集光され、加工テ
ーブル１４上に配置された被加工物１５上に照射され、
切断あるいは溶接等の所定のレーザ加工を行なうもので
ある。
加工ヘッド３に到達し、集光レンズ５に入射する。レー
ザ光９は、この集光レンズ５によって集光され、加工テ
ーブル１４上に配置された被加工物１５上に照射され、
切断あるいは溶接等の所定のレーザ加工を行なうもので
ある。
【００２４】上記のような構成のレーザ加工ロボットに
おいては、アーム１８の動作条件をＮＣ制御装置１３に
よって予め設定しておく。これにより、レーザ光９を被
加工物１５上へ照射しつつ、アーム１８が所定の屈曲運
動を行なうことができるため、被加工物１５の３次元加
工が容易に可能である。
おいては、アーム１８の動作条件をＮＣ制御装置１３に
よって予め設定しておく。これにより、レーザ光９を被
加工物１５上へ照射しつつ、アーム１８が所定の屈曲運
動を行なうことができるため、被加工物１５の３次元加
工が容易に可能である。
【００２５】以上のように、アーム１８の外表面が高融
点材料２１で形成されているため、図３に示したよう
に、レーザ光９が誤ってアーム１８に照射され、アーム
１８の外表面の温度が高温に達しても、アーム１８の溶
融や変形などの発生は従来のアーム１に比べて著しく軽
減される。
点材料２１で形成されているため、図３に示したよう
に、レーザ光９が誤ってアーム１８に照射され、アーム
１８の外表面の温度が高温に達しても、アーム１８の溶
融や変形などの発生は従来のアーム１に比べて著しく軽
減される。
【００２６】また、図４に示すように、レーザ加工中に
は該被加工物１５の加工部１６から、１３００℃以上の
温度を有する溶融金属１７が飛散する。しかし、該溶融
金属１７がアーム１８に付着しても、アーム１８の溶融
などの損傷の発生は、従来のアーム１に比べて著しく軽
減される。
は該被加工物１５の加工部１６から、１３００℃以上の
温度を有する溶融金属１７が飛散する。しかし、該溶融
金属１７がアーム１８に付着しても、アーム１８の溶融
などの損傷の発生は、従来のアーム１に比べて著しく軽
減される。
【００２７】本発明は、以上詳述した実施例に限定され
ることなく、その主旨を逸脱しない範囲において種々の
変更を加えることができる。
ることなく、その主旨を逸脱しない範囲において種々の
変更を加えることができる。
【００２８】例えば、レーザ発振器においては、ＣＯ2
レーザなどＹＡＧレーザ以外のレーザ発振器も用いるこ
とができる。アーム先端へのレーザ光の伝送機構は、光
ファイバ以外にも反射鏡の組合せによって伝送すること
が可能である。
レーザなどＹＡＧレーザ以外のレーザ発振器も用いるこ
とができる。アーム先端へのレーザ光の伝送機構は、光
ファイバ以外にも反射鏡の組合せによって伝送すること
が可能である。
【００２９】アームの本体に使用する材料としては、鉄
鋼板以外にもアルミニウムやアルミニウム合金を用いる
ことができる。材料の選定にあたっては、その機械的性
質やコストなどを参考に決定すればよい。
鋼板以外にもアルミニウムやアルミニウム合金を用いる
ことができる。材料の選定にあたっては、その機械的性
質やコストなどを参考に決定すればよい。
【００３０】アーム外表面に使用する高融点材料として
は、一般の鉄鋼材料よりも高い融点を有していればよ
く、タングステンなどの金属材料の他、窒化けい素など
のセラミクス材料が考えられる。材料の選定にあたって
は、その機械的性質やコストなどを参考に決定すればよ
い。
は、一般の鉄鋼材料よりも高い融点を有していればよ
く、タングステンなどの金属材料の他、窒化けい素など
のセラミクス材料が考えられる。材料の選定にあたって
は、その機械的性質やコストなどを参考に決定すればよ
い。
【００３１】アーム外表面へ高融点材料を接合する手段
としては、溶射の他、板状の高融点材料をネジ止めなど
機械的に接合したり、接着剤によって接着することも可
能である。接合方法の選定にあたっては、その接合強度
やコストなどを参考に決定すればよい。
としては、溶射の他、板状の高融点材料をネジ止めなど
機械的に接合したり、接着剤によって接着することも可
能である。接合方法の選定にあたっては、その接合強度
やコストなどを参考に決定すればよい。
【００３２】また、アーム外表面のみでなく、アーム構
成部材の一部または全体を高融点材料で形成することも
可能である。
成部材の一部または全体を高融点材料で形成することも
可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のレーザ加工ロボットによれば、アーム動作の誤設
定や誤動作によるレーザ光の照射や、加工部から飛散し
た溶融金属の付着によって生じる、アーム外表面の溶融
や変形等の損傷を軽減することができる。これにより、
加工精度の安定した、長寿命のレーザ加工ロボットを得
ることができるという、産業上著しい効果を奏する。
発明のレーザ加工ロボットによれば、アーム動作の誤設
定や誤動作によるレーザ光の照射や、加工部から飛散し
た溶融金属の付着によって生じる、アーム外表面の溶融
や変形等の損傷を軽減することができる。これにより、
加工精度の安定した、長寿命のレーザ加工ロボットを得
ることができるという、産業上著しい効果を奏する。
【図１】本発明のレーザ加工ロボットの概略を示す図で
ある。
ある。
【図２】アーム部の詳細を示す図である。
【図３】レーザ光の誤照射状態を示した図である。
【図４】溶融金属の飛散及び付着状態を示した図であ
る。
る。
【図５】従来のレーザ加工ロボットの一例を示す概略図
である。
である。
【図６】従来例におけるレーザ光の誤照射状態を示した
図である。
図である。
【図７】従来例における溶融金属の飛散及び付着状態を
示した図である。
示した図である。
３ 加工ヘッド ４ 光ファイバ ７ レーザ発振器 ９ レーザ光 １５ 被加工物 １８ アーム １９ 関節機構 ２０ 鉄鋼板 ２１ 高融点材料
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 レーザ発振器から伝送されたレーザ光を
少なくとも１個以上の関節機構を有するアームの先端に
導いて被加工物を加工するレーザ加工ロボットにおい
て、前記アームの少なくとも外表面を高融点材料で形成
したことを特徴とするレーザ加工ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3158245A JPH058075A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | レーザ加工ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3158245A JPH058075A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | レーザ加工ロボツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH058075A true JPH058075A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15667429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3158245A Pending JPH058075A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | レーザ加工ロボツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH058075A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5657877A (en) * | 1995-04-04 | 1997-08-19 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Rotary classifier for a roller mill |
| CN104175008A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-12-03 | 深圳雷柏科技股份有限公司 | 一种采用机器人的镭射设备和镭射方法 |
| KR102667002B1 (ko) * | 2024-01-17 | 2024-05-20 | 주식회사 메즈파 | 다관절 레이저 용접 시스템 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3158245A patent/JPH058075A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5657877A (en) * | 1995-04-04 | 1997-08-19 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Rotary classifier for a roller mill |
| CN104175008A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-12-03 | 深圳雷柏科技股份有限公司 | 一种采用机器人的镭射设备和镭射方法 |
| KR102667002B1 (ko) * | 2024-01-17 | 2024-05-20 | 주식회사 메즈파 | 다관절 레이저 용접 시스템 |
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