JPH0691386A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JPH0691386A JPH0691386A JP4246482A JP24648292A JPH0691386A JP H0691386 A JPH0691386 A JP H0691386A JP 4246482 A JP4246482 A JP 4246482A JP 24648292 A JP24648292 A JP 24648292A JP H0691386 A JPH0691386 A JP H0691386A
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- rotation axis
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構成が小形かつ軽量であって、動特性が優れ
たレーザ加工装置を提供する。 【構成】 レーザ加工装置６は、レンズ２１と、レンズ
２１から射出するレーザ光の光軸２５に対して垂直な方
向Ｘにスポット光Ｓを位置決めするための回転軸ＡＸを
有する平面鏡２２と、光軸２５および方向Ｘに対して垂
直な方向Ｙ（紙面垂直方向）にスポット光Ｓを位置決め
するための回転軸ＡＹを有する平面鏡２３などから構成
されている。
たレーザ加工装置を提供する。 【構成】 レーザ加工装置６は、レンズ２１と、レンズ
２１から射出するレーザ光の光軸２５に対して垂直な方
向Ｘにスポット光Ｓを位置決めするための回転軸ＡＸを
有する平面鏡２２と、光軸２５および方向Ｘに対して垂
直な方向Ｙ（紙面垂直方向）にスポット光Ｓを位置決め
するための回転軸ＡＹを有する平面鏡２３などから構成
されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえばロボットの手
首に取付けられて穴あけなどの加工を行うレーザ加工装
置に関する。
首に取付けられて穴あけなどの加工を行うレーザ加工装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ光を使用する加工は種々あるが、
薄板切断もその１つである。近年は自動車ボディなどの
３次元形状に対しての加工が求められており、このよう
な場合、産業用ロボットの手先にレーザの加工ヘッドを
設置して作業を行うのが一般的である。比較的小径の穴
をあける作業を行う場合、ロボットの持つ動作軸の全部
または大多数を使用して加工ヘッドを駆動しており、特
に穴を平面状にあける場合でも、その平面状を移動する
ためにはロボットの多数の軸を駆動する必要がある。し
かし、ロボットの各軸の動特性は一様でないために、高
速切断では動特性の差により加工ヘッドの軌跡が歪んで
しまい、真円の穴を形成しようとしても、その穴は真円
ではなく歪んだ形状の穴になってしまう。
薄板切断もその１つである。近年は自動車ボディなどの
３次元形状に対しての加工が求められており、このよう
な場合、産業用ロボットの手先にレーザの加工ヘッドを
設置して作業を行うのが一般的である。比較的小径の穴
をあける作業を行う場合、ロボットの持つ動作軸の全部
または大多数を使用して加工ヘッドを駆動しており、特
に穴を平面状にあける場合でも、その平面状を移動する
ためにはロボットの多数の軸を駆動する必要がある。し
かし、ロボットの各軸の動特性は一様でないために、高
速切断では動特性の差により加工ヘッドの軌跡が歪んで
しまい、真円の穴を形成しようとしても、その穴は真円
ではなく歪んだ形状の穴になってしまう。
【０００３】この対策として、ロボットの先端に、穴あ
け用動作軸を追加する方式が実現されている。この先行
技術は、たとえばＲｏｂｏｔ Ｎｏ．６７ 第３４頁〜
第３８頁に開示されている。これはロボットが穴をあけ
る場所に移動して、作業対象面に対して位置、姿勢を保
持し、追加された共に高い動特性を持った２軸で穴の軌
跡を描くものであり、穴形状を極座標で取扱うことにな
る。第１の軸にツールを把持し、所定の円のツール軌跡
は、この第１の軸を回転させる回転軸となる第２の軸の
回転軌跡である。第１の軸の回転中心と第２の軸の回転
中心との距離は、装置の仕様によって決定される。第１
の軸の回転角によって、所定の半径が与えられ、周速度
の情報に基づいて、第１軸と第２軸とを制御することに
よって、小円加工を正確に行うことができる。
け用動作軸を追加する方式が実現されている。この先行
技術は、たとえばＲｏｂｏｔ Ｎｏ．６７ 第３４頁〜
第３８頁に開示されている。これはロボットが穴をあけ
る場所に移動して、作業対象面に対して位置、姿勢を保
持し、追加された共に高い動特性を持った２軸で穴の軌
跡を描くものであり、穴形状を極座標で取扱うことにな
る。第１の軸にツールを把持し、所定の円のツール軌跡
は、この第１の軸を回転させる回転軸となる第２の軸の
回転軌跡である。第１の軸の回転中心と第２の軸の回転
中心との距離は、装置の仕様によって決定される。第１
の軸の回転角によって、所定の半径が与えられ、周速度
の情報に基づいて、第１軸と第２軸とを制御することに
よって、小円加工を正確に行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この先行技術では、レ
ーザ光が光ファイバで伝送されているため、光ファイバ
の可撓性により、２次元運動する加工ヘッドに直接、光
ファイバを接続することが可能になっている。しかし、
レーザ光がＣＯ2レーザのような大出力のものになる
と、光ファイバでの導光が不可能にとなり、その対策と
して鏡による導光手段を採用すると、加工ヘッド部への
反射鏡を用いる光路を設けることが必要になる。
ーザ光が光ファイバで伝送されているため、光ファイバ
の可撓性により、２次元運動する加工ヘッドに直接、光
ファイバを接続することが可能になっている。しかし、
レーザ光がＣＯ2レーザのような大出力のものになる
と、光ファイバでの導光が不可能にとなり、その対策と
して鏡による導光手段を採用すると、加工ヘッド部への
反射鏡を用いる光路を設けることが必要になる。
【０００５】このような反射鏡を用いた構造に、前述の
先行技術の考え方を適用した構成は、単純には図７に示
されるようになるであろう。第１と第２の反射鏡Ｍ１，
Ｍ２は支持部材１に固定されており、また第３および第
４の反射鏡Ｍ３，Ｍ４はもう１つの支持部材２に固定さ
れている。支持部材２は、第１の軸Ａ１まわりに角変位
可能である。支持部材１は第２の軸Ａ２まわりに角変位
可能であり、この第２軸Ａ２と一致した光軸を有するレ
ーザ光が、レーザ光源から導かれる。反射鏡Ｍ１によっ
て反射されたレーザ光３は、参照符４で示されるように
第１の軸Ａ１に一致した光軸を有して、反射鏡Ｍ２によ
って反射され、反射鏡Ｍ３，Ｍ４を経て、第１および第
２の軸Ａ１，Ａ２に平行に、集光レンズ５ａを介して参
照符５で示されるようにして射出され、穴加工のために
用いられる。
先行技術の考え方を適用した構成は、単純には図７に示
されるようになるであろう。第１と第２の反射鏡Ｍ１，
Ｍ２は支持部材１に固定されており、また第３および第
４の反射鏡Ｍ３，Ｍ４はもう１つの支持部材２に固定さ
れている。支持部材２は、第１の軸Ａ１まわりに角変位
可能である。支持部材１は第２の軸Ａ２まわりに角変位
可能であり、この第２軸Ａ２と一致した光軸を有するレ
ーザ光が、レーザ光源から導かれる。反射鏡Ｍ１によっ
て反射されたレーザ光３は、参照符４で示されるように
第１の軸Ａ１に一致した光軸を有して、反射鏡Ｍ２によ
って反射され、反射鏡Ｍ３，Ｍ４を経て、第１および第
２の軸Ａ１，Ａ２に平行に、集光レンズ５ａを介して参
照符５で示されるようにして射出され、穴加工のために
用いられる。
【０００６】このような図７に示される構成では、反射
鏡Ｍ１〜Ｍ４の数が多く、したがって光路長が長く、効
率が低下するという課題がある。また構成が複雑であ
り、全体の構成が大形になるという課題がある。
鏡Ｍ１〜Ｍ４の数が多く、したがって光路長が長く、効
率が低下するという課題がある。また構成が複雑であ
り、全体の構成が大形になるという課題がある。
【０００７】本発明の目的は、前述した課題を解決する
ため、構成が小形かつ軽量であって、動特性が優れたレ
ーザ加工装置を提供することである。
ため、構成が小形かつ軽量であって、動特性が優れたレ
ーザ加工装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ光を集
束してスポット光を形成するための集光光学系と、前記
集光光学系から射出するレーザ光の光軸に対して垂直な
第１方向に前記スポット光を位置決めするための第１回
転軸を有する第１反射鏡と、前記光軸および第１方向に
対して垂直な第２方向に、前記スポット光を位置決めす
るための第２回転軸を有する第２反射鏡とを備えたこと
を特徴とするレーザ加工装置である。
束してスポット光を形成するための集光光学系と、前記
集光光学系から射出するレーザ光の光軸に対して垂直な
第１方向に前記スポット光を位置決めするための第１回
転軸を有する第１反射鏡と、前記光軸および第１方向に
対して垂直な第２方向に、前記スポット光を位置決めす
るための第２回転軸を有する第２反射鏡とを備えたこと
を特徴とするレーザ加工装置である。
【０００９】また本発明は、レーザ光を集束してスポッ
ト光を形成するための集光光学系と、前記集光光学系か
ら射出するレーザ光の光軸に対して垂直な第１方向、お
よび前記光軸と第１方向に垂直な第２方向に、前記スポ
ット光を位置決めするための、第１回転軸および第１回
転軸に垂直な第２回転軸を有する反射鏡を備えたことを
特徴とするレーザ加工装置である。
ト光を形成するための集光光学系と、前記集光光学系か
ら射出するレーザ光の光軸に対して垂直な第１方向、お
よび前記光軸と第１方向に垂直な第２方向に、前記スポ
ット光を位置決めするための、第１回転軸および第１回
転軸に垂直な第２回転軸を有する反射鏡を備えたことを
特徴とするレーザ加工装置である。
【００１０】
【作用】本発明に従えば、レーザ光を集束してスポット
光を形成するための集光光学系と、集光光学系から射出
するレーザ光の光軸に対して垂直な第１方向にスポット
光を位置決めするための第１回転軸を有する第１反射鏡
と、当該光軸および第１方向に対して垂直な第２方向
に、スポット光を位置決めするための第２回転軸を有す
る第２反射鏡とを備えることによって、駆動部分の動特
性が向上し、レーザ光のスポット光として集束する加工
点の位置を、被加工物であるワークの上で、２次元的に
高精度で制御することができるため、たとえば小径穴な
どの加工、切断作業を高速で精度よく行うことができ
る。
光を形成するための集光光学系と、集光光学系から射出
するレーザ光の光軸に対して垂直な第１方向にスポット
光を位置決めするための第１回転軸を有する第１反射鏡
と、当該光軸および第１方向に対して垂直な第２方向
に、スポット光を位置決めするための第２回転軸を有す
る第２反射鏡とを備えることによって、駆動部分の動特
性が向上し、レーザ光のスポット光として集束する加工
点の位置を、被加工物であるワークの上で、２次元的に
高精度で制御することができるため、たとえば小径穴な
どの加工、切断作業を高速で精度よく行うことができ
る。
【００１１】また、本発明に従えば、レーザ光を集束し
てスポット光を形成するための集光光学系と、集光光学
系から射出するレーザ光の光軸に対して垂直な第１方
向、および当該光軸と第１方向に垂直な第２方向に、ス
ポット光を位置決めするための第１回転軸および第１回
転軸に垂直な第２回転軸を有する反射鏡を備えることに
よって、前述と同様に、駆動部分の動特性が向上し、レ
ーザ光のスポット光として集束する加工点の位置を、ワ
ークの上に、２次元的に高精度で制御することができ
る。
てスポット光を形成するための集光光学系と、集光光学
系から射出するレーザ光の光軸に対して垂直な第１方
向、および当該光軸と第１方向に垂直な第２方向に、ス
ポット光を位置決めするための第１回転軸および第１回
転軸に垂直な第２回転軸を有する反射鏡を備えることに
よって、前述と同様に、駆動部分の動特性が向上し、レ
ーザ光のスポット光として集束する加工点の位置を、ワ
ークの上に、２次元的に高精度で制御することができ
る。
【００１２】
【実施例】図１および図２は、本発明の光学的原理を示
す概略斜視図である。まず、図１において、平行ビーム
となったレーザ光Ｌが回転軸ＡＸのまわりに角変位可能
な平面鏡２２によって反射され、さらに回転軸ＡＹのま
わりに角変位可能な平面鏡２３によって反射され、レン
ズ２１の表面に対して略垂直に入射することによってレ
ンズ２１の焦点位置に微小なスポット光Ｓを形成する。
スポット光Ｓは光が集束して高いエネルギー密度を有し
ており、この焦点位置に薄板などのワークを導入するこ
とによってスポット状に溶融する。
す概略斜視図である。まず、図１において、平行ビーム
となったレーザ光Ｌが回転軸ＡＸのまわりに角変位可能
な平面鏡２２によって反射され、さらに回転軸ＡＹのま
わりに角変位可能な平面鏡２３によって反射され、レン
ズ２１の表面に対して略垂直に入射することによってレ
ンズ２１の焦点位置に微小なスポット光Ｓを形成する。
スポット光Ｓは光が集束して高いエネルギー密度を有し
ており、この焦点位置に薄板などのワークを導入するこ
とによってスポット状に溶融する。
【００１３】この状態で、平面鏡２２を回転軸ＡＸのま
わりに角変位させることによって、スポット光ＳはＸ方
向に位置決めされるとともに、平面鏡２３を回転軸ＡＹ
のまわりに角変位させることによってスポット光ＳはＹ
方向に位置決めされる。したがって、平面鏡２２の角変
位量θｘと平面鏡２３の角変位量θｙとをそれぞれ制御
することによって、スポット光Ｓを２次元的に位置決め
することが可能となる。
わりに角変位させることによって、スポット光ＳはＸ方
向に位置決めされるとともに、平面鏡２３を回転軸ＡＹ
のまわりに角変位させることによってスポット光ＳはＹ
方向に位置決めされる。したがって、平面鏡２２の角変
位量θｘと平面鏡２３の角変位量θｙとをそれぞれ制御
することによって、スポット光Ｓを２次元的に位置決め
することが可能となる。
【００１４】次に、図２において、図１と同様に、平行
ビームとなったレーザ光Ｌが２つの回転軸ＡＸ，ＡＹの
まわりに角変位可能な平面鏡２４によって反射され、レ
ンズ２１の表面に対して略垂直に入射することによっ
て、レンズ２１の焦点位置に微小なスポット光Ｓを形成
する。
ビームとなったレーザ光Ｌが２つの回転軸ＡＸ，ＡＹの
まわりに角変位可能な平面鏡２４によって反射され、レ
ンズ２１の表面に対して略垂直に入射することによっ
て、レンズ２１の焦点位置に微小なスポット光Ｓを形成
する。
【００１５】この状態で、平面鏡２４を回転軸ＡＸのま
わりに角変位させることによって、スポット光ＳはＸ方
向に位置決めされるとともに、平面鏡２４を回転軸ＡＹ
のまわりに角変位させることによって、スポット光Ｓは
Ｙ方向に位置決めされる。したがって、平面鏡２４の角
変位量θｘ，θｙとをそれぞれ制御することによって、
スポット光Ｓを２次元的に位置決めすることが可能とな
る。
わりに角変位させることによって、スポット光ＳはＸ方
向に位置決めされるとともに、平面鏡２４を回転軸ＡＹ
のまわりに角変位させることによって、スポット光Ｓは
Ｙ方向に位置決めされる。したがって、平面鏡２４の角
変位量θｘ，θｙとをそれぞれ制御することによって、
スポット光Ｓを２次元的に位置決めすることが可能とな
る。
【００１６】図３は、本発明の一実施例であるレーザ加
工装置の構成を示す断面図である。このレーザ加工装置
６は、図４に示される、たとえば６軸の多関節型ロボッ
ト７の手首８に取付けられ、レーザ光源１５から射出さ
れたレーザ光は、軸９〜１４に沿って反射鏡などの導光
手段によって導かれ、レーザ加工装置６の出力側に形成
されたスポット光Ｓが、薄板などのワーク（不図示）に
照射され、所望の形状に切断加工や穴加工が行われる。
工装置の構成を示す断面図である。このレーザ加工装置
６は、図４に示される、たとえば６軸の多関節型ロボッ
ト７の手首８に取付けられ、レーザ光源１５から射出さ
れたレーザ光は、軸９〜１４に沿って反射鏡などの導光
手段によって導かれ、レーザ加工装置６の出力側に形成
されたスポット光Ｓが、薄板などのワーク（不図示）に
照射され、所望の形状に切断加工や穴加工が行われる。
【００１７】図３に示すように、このレーザ加工装置６
は、レーザ光Ｌを集束してスポット光Ｓを形成するため
の集光光学系であるレンズ２１と、レンズ２１から射出
するレーザ光の光軸２５に対して垂直な方向Ｘにスポッ
ト光Ｓを位置決めするための回転軸ＡＸを有する平面鏡
２２と、光軸２５および方向Ｘに対して垂直な方向Ｙ
（紙面垂直方向）にスポット光Ｓを位置決めするための
回転軸ＡＹを有する平面鏡２３と、これらを保持する筺
体４０などから構成されている。
は、レーザ光Ｌを集束してスポット光Ｓを形成するため
の集光光学系であるレンズ２１と、レンズ２１から射出
するレーザ光の光軸２５に対して垂直な方向Ｘにスポッ
ト光Ｓを位置決めするための回転軸ＡＸを有する平面鏡
２２と、光軸２５および方向Ｘに対して垂直な方向Ｙ
（紙面垂直方向）にスポット光Ｓを位置決めするための
回転軸ＡＹを有する平面鏡２３と、これらを保持する筺
体４０などから構成されている。
【００１８】平面鏡２２は、回転軸ＡＸのまわりに角変
位可能であって、所望の回転量に制御可能なモータ３２
の出力軸３１に固定されており、平面鏡２３も同様に、
回転軸ＡＹのまわりに角変位可能であって、所望の回転
量に制御可能なモータ３４の出力軸３３に固定されてい
る。なお、各平面鏡２２，２３の角変位量を高精度に検
出するため、ロータリエンコーダなどの角変位検出手段
を取付けても構わない。
位可能であって、所望の回転量に制御可能なモータ３２
の出力軸３１に固定されており、平面鏡２３も同様に、
回転軸ＡＹのまわりに角変位可能であって、所望の回転
量に制御可能なモータ３４の出力軸３３に固定されてい
る。なお、各平面鏡２２，２３の角変位量を高精度に検
出するため、ロータリエンコーダなどの角変位検出手段
を取付けても構わない。
【００１９】レーザ加工装置６の筺体４０は、フランジ
４１によってロボット７の手首８に固定され、図４に示
すレーザ光源１５から導入されたレーザ光Ｌは、平面鏡
２２，２３で反射され、レンズ２１に入射することによ
って、レンズ２１の焦点位置にスポット光Ｓが形成さ
れ、ワーク（不図示）に照射される。
４１によってロボット７の手首８に固定され、図４に示
すレーザ光源１５から導入されたレーザ光Ｌは、平面鏡
２２，２３で反射され、レンズ２１に入射することによ
って、レンズ２１の焦点位置にスポット光Ｓが形成さ
れ、ワーク（不図示）に照射される。
【００２０】スポット光Ｓを２次元的に移動させる場
合、各モータ３２，３４の角変位量を制御することによ
って、それぞれＸ−Ｙ方向に位置決めされる。したがっ
て、たとえばワークに対してスポット光Ｓを照射しなが
ら、スポット光Ｓをある座標（Ｘａ，Ｙａ）からＸ方向
に（Ｘａ＋Ｄ，Ｙａ）まで移動して、次にＹ方向に（Ｘ
ａ＋Ｄ，Ｙａ＋Ｄ）まで移動し、さらに−Ｘ方向に（Ｘ
ａ，Ｙａ＋Ｄ）まで移動して、最後に−Ｙ方向に（Ｘ
ａ，Ｙａ）まで移動することによって、一辺の長さＤの
正方形の穴を形成することができる。
合、各モータ３２，３４の角変位量を制御することによ
って、それぞれＸ−Ｙ方向に位置決めされる。したがっ
て、たとえばワークに対してスポット光Ｓを照射しなが
ら、スポット光Ｓをある座標（Ｘａ，Ｙａ）からＸ方向
に（Ｘａ＋Ｄ，Ｙａ）まで移動して、次にＹ方向に（Ｘ
ａ＋Ｄ，Ｙａ＋Ｄ）まで移動し、さらに−Ｘ方向に（Ｘ
ａ，Ｙａ＋Ｄ）まで移動して、最後に−Ｙ方向に（Ｘ
ａ，Ｙａ）まで移動することによって、一辺の長さＤの
正方形の穴を形成することができる。
【００２１】また、丸穴加工を行う場合、Ｘ＝Ｘｂ＋Ｒ
×ｃｏｓθ，Ｙ＝Ｙｂ＋Ｒ×ｓｉｎθの式を用いて、各
モータ３２，３４の制御によりパラメータθを０から２
πまで徐々に変化させることによって、座標（Ｘｂ，Ｙ
ｂ）を中心とする半径Ｒの穴を形成することができる。
×ｃｏｓθ，Ｙ＝Ｙｂ＋Ｒ×ｓｉｎθの式を用いて、各
モータ３２，３４の制御によりパラメータθを０から２
πまで徐々に変化させることによって、座標（Ｘｂ，Ｙ
ｂ）を中心とする半径Ｒの穴を形成することができる。
【００２２】図５は、本発明の他の実施例であるレーザ
加工装置の構成を示す断面図である。本実施例における
レーザ加工装置６は、レーザ光Ｌを集束してスポット光
Ｓを形成するための集光光学系であるレンズ２１と、レ
ンズ２１から射出するレーザ光の光軸２５に対して垂直
な方向Ｘ、および該光軸２５と方向Ｘに垂直なＹ方向
（紙面垂直方向）に、スポット光を位置決めするための
回転軸ＡＸおよび該回転軸ＡＸに垂直な回転軸ＡＹを有
する平面鏡２４と、平面鏡２４を２つの回転軸ＡＸ，Ａ
Ｙのまわりに角変位させるための２軸駆動手段５０と、
これらを保持する筺体４０などから構成されている。
加工装置の構成を示す断面図である。本実施例における
レーザ加工装置６は、レーザ光Ｌを集束してスポット光
Ｓを形成するための集光光学系であるレンズ２１と、レ
ンズ２１から射出するレーザ光の光軸２５に対して垂直
な方向Ｘ、および該光軸２５と方向Ｘに垂直なＹ方向
（紙面垂直方向）に、スポット光を位置決めするための
回転軸ＡＸおよび該回転軸ＡＸに垂直な回転軸ＡＹを有
する平面鏡２４と、平面鏡２４を２つの回転軸ＡＸ，Ａ
Ｙのまわりに角変位させるための２軸駆動手段５０と、
これらを保持する筺体４０などから構成されている。
【００２３】図６（ａ）は、図５に示した２軸駆動手段
５０の正面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−
Ｂ線に沿った断面図である。平面鏡２４は、可動部材５
４に対して軸受５５で軸支された軸５３と連結した支持
部材５１，５２に固定されており、かさ歯車５６の回転
によって回転軸ＡＹのまわりを角変位する。かさ歯車５
６は、各かさ歯車５７，５８と噛合っており、かさ歯車
５７は筺体４０に設置された側板６５に取付けられたモ
ータ６３の出力軸６１に連結しており、かさ歯車５８も
同様に、筺体４０に設置された側板６６に取付けられた
モータ６４の出力軸６２に連結している。一方、可動部
材５４は、軸受け５９，６０によって、回転軸ＡＸのま
わりに角変位することができる。
５０の正面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−
Ｂ線に沿った断面図である。平面鏡２４は、可動部材５
４に対して軸受５５で軸支された軸５３と連結した支持
部材５１，５２に固定されており、かさ歯車５６の回転
によって回転軸ＡＹのまわりを角変位する。かさ歯車５
６は、各かさ歯車５７，５８と噛合っており、かさ歯車
５７は筺体４０に設置された側板６５に取付けられたモ
ータ６３の出力軸６１に連結しており、かさ歯車５８も
同様に、筺体４０に設置された側板６６に取付けられた
モータ６４の出力軸６２に連結している。一方、可動部
材５４は、軸受け５９，６０によって、回転軸ＡＸのま
わりに角変位することができる。
【００２４】平面鏡２４を回転軸ＡＸのまわりに角変位
させる場合は、モータ６３，６４の出力軸６１，６２を
回転軸ＡＸに対して同じ回転方向に同じ量だけ回転させ
ることによって、かさ歯車５７，５８が共に同じ回転方
向に同じ量だけ回転して、これらと噛合うかさ歯車５６
は、回転軸ＡＸのまわりの力を受けることによって、可
動部材５４が回転軸ＡＸのまわりを角変位する。したが
って、可動部材５４の動きに合わせて、支持部材５１，
５２および平面鏡２４が回転軸ＡＸのまわりにを角変位
することになる。
させる場合は、モータ６３，６４の出力軸６１，６２を
回転軸ＡＸに対して同じ回転方向に同じ量だけ回転させ
ることによって、かさ歯車５７，５８が共に同じ回転方
向に同じ量だけ回転して、これらと噛合うかさ歯車５６
は、回転軸ＡＸのまわりの力を受けることによって、可
動部材５４が回転軸ＡＸのまわりを角変位する。したが
って、可動部材５４の動きに合わせて、支持部材５１，
５２および平面鏡２４が回転軸ＡＸのまわりにを角変位
することになる。
【００２５】一方、平面鏡２４を回転軸ＡＹのまわりに
角変位させる場合は、モータ６３，６４の出力軸６１，
６２を回転軸ＡＸに対して互いに逆の回転方向に同じ量
だけ回転させることによって、かさ歯車５７，５８が逆
方向に同じ量だけ回転して、これらと噛合うかさ歯車５
６は、回転軸ＡＹのまわりを回転する。したがって、か
さ歯車５６に連結した軸５３の動きに合わせて、支持部
材５１，５２および平面鏡２４が回転軸ＡＹのまわりに
を角変位することになる。
角変位させる場合は、モータ６３，６４の出力軸６１，
６２を回転軸ＡＸに対して互いに逆の回転方向に同じ量
だけ回転させることによって、かさ歯車５７，５８が逆
方向に同じ量だけ回転して、これらと噛合うかさ歯車５
６は、回転軸ＡＹのまわりを回転する。したがって、か
さ歯車５６に連結した軸５３の動きに合わせて、支持部
材５１，５２および平面鏡２４が回転軸ＡＹのまわりに
を角変位することになる。
【００２６】レーザ加工装置６の筺体４０は、フランジ
４１によってロボット７の手首８に固定され、図４に示
すレーザ光源１５から導入されたレーザ光Ｌは、平面鏡
２４で反射され、レンズ２１に入射することによって、
レンズ２１の焦点位置にスポット光Ｓが形成され、ワー
ク（不図示）に照射される。
４１によってロボット７の手首８に固定され、図４に示
すレーザ光源１５から導入されたレーザ光Ｌは、平面鏡
２４で反射され、レンズ２１に入射することによって、
レンズ２１の焦点位置にスポット光Ｓが形成され、ワー
ク（不図示）に照射される。
【００２７】スポット光Ｓを２次元的に移動させる場
合、各モータ６３，６４の角変位量を制御することによ
ってそれぞれＸ−Ｙ方向に位置決めすることができる。
合、各モータ６３，６４の角変位量を制御することによ
ってそれぞれＸ−Ｙ方向に位置決めすることができる。
【００２８】
【発明の効果】以上詳説したように、本発明によれば、
多関節型のロボット全体を制御することなく、ロボット
アームの先端に取付けられたレーザ加工装置によって、
レーザ加工を行うことができる。したがって、動作部分
が軽量かつ小形になるため、動特性の改善が図れ、高精
度かつ高速に穴加工や切断加工を行うことができる。
多関節型のロボット全体を制御することなく、ロボット
アームの先端に取付けられたレーザ加工装置によって、
レーザ加工を行うことができる。したがって、動作部分
が軽量かつ小形になるため、動特性の改善が図れ、高精
度かつ高速に穴加工や切断加工を行うことができる。
【図１】本発明の光学的原理を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の光学的原理を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の一実施例であるレーザ加工装置の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】本発明に係るレーザ加工装置６が取付けられる
６軸の多関節型ロボット７を示す構成図である。
６軸の多関節型ロボット７を示す構成図である。
【図５】本発明の他の実施例であるレーザ加工装置の構
成を示す断面図である。
成を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）は、図５に示した２軸駆動手段５０
の正面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ線
に沿った断面図である。
の正面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ線
に沿った断面図である。
【図７】先行技術に係るレーザ加工装置の部分構成図で
ある。
ある。
６ レーザ加工装置 ７ ロボット ８ 手首 ９〜１４ 軸 １５ レーザ光源 ２０ 光軸 ２１ レンズ ２２，２３，２４ 平面鏡 ２５ 光軸 ３１，３３ 出力軸 ３２，３４ モータ ４０ 筺体 ４１ フランジ ５０ ２軸駆動手段 ５１，５２ 支持部材 ５３ 軸 ５４ 可動部材 ５５，５９，６０ 軸受け ５６，５７，５８ かさ歯車 ６１，６２ 出力軸 ６３，６４ モータ ６５，６６ 側板
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザ光を集束してスポット光を形成す
るための集光光学系と、 前記集光光学系から射出するレーザ光の光軸に対して垂
直な第１方向に前記スポット光を位置決めするための第
１回転軸を有する第１反射鏡と、 前記光軸および第１方向に対して垂直な第２方向に、前
記スポット光を位置決めするための第２回転軸を有する
第２反射鏡とを備えたことを特徴とするレーザ加工装
置。 - 【請求項２】 レーザ光を集束してスポット光を形成す
るための集光光学系と、 前記集光光学系から射出するレーザ光の光軸に対して垂
直な第１方向、および前記光軸と第１方向に垂直な第２
方向に、前記スポット光を位置決めするための、第１回
転軸および第１回転軸に垂直な第２回転軸を有する反射
鏡を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4246482A JPH0691386A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4246482A JPH0691386A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0691386A true JPH0691386A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17149057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4246482A Pending JPH0691386A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691386A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1666189A1 (de) * | 2004-12-03 | 2006-06-07 | REHAU AG + Co | Einrichtung zur Führung eines Laserstrahles mit zwei Schwenkspiegeln und einem Stellelement zum Drehen um eine vertikale Achse ; Vorrichtung zur Laserbearbeitung mit einer solchen Einrichtung ; Verfahren zum Führen eines Laserstrahles mit Drehung um eine vertikale Achse |
-
1992
- 1992-09-16 JP JP4246482A patent/JPH0691386A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1666189A1 (de) * | 2004-12-03 | 2006-06-07 | REHAU AG + Co | Einrichtung zur Führung eines Laserstrahles mit zwei Schwenkspiegeln und einem Stellelement zum Drehen um eine vertikale Achse ; Vorrichtung zur Laserbearbeitung mit einer solchen Einrichtung ; Verfahren zum Führen eines Laserstrahles mit Drehung um eine vertikale Achse |
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