JPS592011A - エネルギ−ビ−ム伝達装置 - Google Patents
エネルギ−ビ−ム伝達装置Info
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- JPS592011A JPS592011A JP58100347A JP10034783A JPS592011A JP S592011 A JPS592011 A JP S592011A JP 58100347 A JP58100347 A JP 58100347A JP 10034783 A JP10034783 A JP 10034783A JP S592011 A JPS592011 A JP S592011A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- energy beam
- transmission device
- beam transmission
- tube
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
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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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/001—Counterbalanced structures, e.g. surgical microscopes
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、エネルギービーム、特にレーデ−ビームを伝
達するだめの装置であって、このビームを、これによっ
て加工される加工物上の全ての地点だけでなく、その装
置が内部に置かれる室の全ての地点に導くことができ、
そして必要であれば加工物に対する任意の傾斜角度を該
ビームに与えることができるようなビーム伝達装置に関
する。
達するだめの装置であって、このビームを、これによっ
て加工される加工物上の全ての地点だけでなく、その装
置が内部に置かれる室の全ての地点に導くことができ、
そして必要であれば加工物に対する任意の傾斜角度を該
ビームに与えることができるようなビーム伝達装置に関
する。
更に詳述すると本発明によれば、装置の長さに等しい半
径の球形区域内の全ての地点にレーサ゛゛−ビームを導
くことができる。
径の球形区域内の全ての地点にレーサ゛゛−ビームを導
くことができる。
現在、複数個の地点にレーデ−ビームを伝達できるいろ
いろな型式の装置が知られている。例えば成る装置では
、固定のビームを、相互に直交する２つの水平方向に動
かされるテーブル上に導き、そして装置またはテーブル
を垂直方向に動かすことによってビームの集束（焦点合
せ）を行う。
いろな型式の装置が知られている。例えば成る装置では
、固定のビームを、相互に直交する２つの水平方向に動
かされるテーブル上に導き、そして装置またはテーブル
を垂直方向に動かすことによってビームの集束（焦点合
せ）を行う。
また別の装置では、被数の回転運動、例えばビームを反
射する鏡の回転運動と加工物の回転運動とを縮合わせる
。この装置は特に円形加工物の溶接に適用される。
射する鏡の回転運動と加工物の回転運動とを縮合わせる
。この装置は特に円形加工物の溶接に適用される。
更に別のシステムでは、ビームを方向転換させる鏡を備
えた関節によって連結される中空円筒形の腕を使用する
。このようなシステムは、１つまたは複数個の銃によっ
てレーザービームを方向転換させ、そしてそのビームを
加工物上に集束する如き装置を目的とする英国特許第１
．２１５．７１４号に記載されている。その１つの変化
形実施例においては、ビームがその中で伝搬する２つの
管ヲ連結する関節を用いる。その６管の端部は直角に曲
げられ、そしてビームの光軸に対し４５°傾斜した鏡を
備える。それら２つの管の連結部に玉軸受が備えられて
相対的に回転できるようにされ、そしてこの回転の軸心
は、レーザービームの２つの鏡の間の部分の光軸と合致
するようにされている。
えた関節によって連結される中空円筒形の腕を使用する
。このようなシステムは、１つまたは複数個の銃によっ
てレーザービームを方向転換させ、そしてそのビームを
加工物上に集束する如き装置を目的とする英国特許第１
．２１５．７１４号に記載されている。その１つの変化
形実施例においては、ビームがその中で伝搬する２つの
管ヲ連結する関節を用いる。その６管の端部は直角に曲
げられ、そしてビームの光軸に対し４５°傾斜した鏡を
備える。それら２つの管の連結部に玉軸受が備えられて
相対的に回転できるようにされ、そしてこの回転の軸心
は、レーザービームの２つの鏡の間の部分の光軸と合致
するようにされている。
米国特許第３．５２８．４２４号は、外科用の装置であ
って、相互に枢着された複数個の腕を備え、これら腕に
沿つ′″Ｃ，傷を焼灼するだめのレーデ−ビームが通る
ような装置を記載する。
って、相互に枢着された複数個の腕を備え、これら腕に
沿つ′″Ｃ，傷を焼灼するだめのレーデ−ビームが通る
ような装置を記載する。
これらのシステムはいずれもレーデ−ビームの方向転換
を行えるものであるが、それでもなお幾つかの欠点をも
っている。先ず英国特許第１．２１５．７１４号の場合
、運動の可能性が限足されており、装置がその中に置か
れる球の内部に営まれるボリュームの全ての地点にビー
ムラ導くことはできない。更にその英国特許第１．２１
５．７１４号では、２つの管の間の関節の構造が片持ち
になり易く、このために一方の管が変形し、これによっ
てレーデ−ビームの光軸が管の幾何軸心と合致しなくな
ることがあり得る。この欠点は米国特許第３，５２８．
４２４号のシステムにもあって、その装置のロボットへ
の応用を不可能にする。
を行えるものであるが、それでもなお幾つかの欠点をも
っている。先ず英国特許第１．２１５．７１４号の場合
、運動の可能性が限足されており、装置がその中に置か
れる球の内部に営まれるボリュームの全ての地点にビー
ムラ導くことはできない。更にその英国特許第１．２１
５．７１４号では、２つの管の間の関節の構造が片持ち
になり易く、このために一方の管が変形し、これによっ
てレーデ−ビームの光軸が管の幾何軸心と合致しなくな
ることがあり得る。この欠点は米国特許第３，５２８．
４２４号のシステムにもあって、その装置のロボットへ
の応用を不可能にする。
本発明の目的は、固定のレーず−ビームを方向転換させ
ることによって、装置がその中に置かれる球の内部に含
まれるボリュームの全ての地点に達せられるようにし、
且つ関節が片持ち状態になるのを防ぐように構成された
装置を提供することによって、上記のような欠点を無く
することにある。
ることによって、装置がその中に置かれる球の内部に含
まれるボリュームの全ての地点に達せられるようにし、
且つ関節が片持ち状態になるのを防ぐように構成された
装置を提供することによって、上記のような欠点を無く
することにある。
この本発明の装置はこれ自体が５つ乃至は６つの自由度
をもつので、加工物を平面形、円筒形、矩形、あるいは
球形のような全ての幾何形状にすることができ、また室
内に同定のままで置いてよく、その加工物を１つまたは
２つの自由度で動けるようＶＣすることは無用である。
をもつので、加工物を平面形、円筒形、矩形、あるいは
球形のような全ての幾何形状にすることができ、また室
内に同定のままで置いてよく、その加工物を１つまたは
２つの自由度で動けるようＶＣすることは無用である。
本発明の目的とする装置の原理的な特徴によれば、この
装置は、少なくとも、 一第１腕であつ°〔、送入ビームの光軸の周りで回転で
き且つそのビーム光軸に対し４５°の角度の睨を収容す
る中空の管によって構成される該第１腕、 一第２腕であって、同じ重量の２つの手腕によって構成
され、その少なくとも一方の手腕は中空であって該ビー
ムを伝送し、該ｇ２Ｎは２つの中間地相によって核管に
枢着され、その少なくとも一方の中間部拐は中空であっ
て、ビーム元軸に対し４５°の角度の蜆を収容する如き
該第２腕、及び、−第６腕であって、２つの中間Ｓ相に
よって該第２腕に枢着される中空官で構成され、少なく
とも一方の該中間部拐は中をであって、ビーム光軸に対
し４５″の角度の蜆を収容する如き該第６腕を備える。
装置は、少なくとも、 一第１腕であつ°〔、送入ビームの光軸の周りで回転で
き且つそのビーム光軸に対し４５°の角度の睨を収容す
る中空の管によって構成される該第１腕、 一第２腕であって、同じ重量の２つの手腕によって構成
され、その少なくとも一方の手腕は中空であって該ビー
ムを伝送し、該ｇ２Ｎは２つの中間地相によって核管に
枢着され、その少なくとも一方の中間部拐は中空であっ
て、ビーム元軸に対し４５°の角度の蜆を収容する如き
該第２腕、及び、−第６腕であって、２つの中間Ｓ相に
よって該第２腕に枢着される中空官で構成され、少なく
とも一方の該中間部拐は中をであって、ビーム光軸に対
し４５″の角度の蜆を収容する如き該第６腕を備える。
このような装置の構成は特に、放射能のある白いの中で
レーず−ビームによる加工を行うのに適している。実際
において、例えば１力の作用により、装置かこれの長手
力量に拡げられることがあっても、横方向の寸法が小さ
いだけ安定した釣合い位置ケ保つことができる。装置の
先端がスペースの成る地点に動かされるとき隣合う腕の
間に作られる角度が過大になることはない。第２腕が構
造的に２つの手腕に分割されたことによって付与される
剛性のもつ％留は、そのレーず一ビーム伝達装置を、放
射能のある囲いに明けられた円形または管状の孔に挿入
する場合有利であり、またロボットに応用する場合不可
欠である。
レーず−ビームによる加工を行うのに適している。実際
において、例えば１力の作用により、装置かこれの長手
力量に拡げられることがあっても、横方向の寸法が小さ
いだけ安定した釣合い位置ケ保つことができる。装置の
先端がスペースの成る地点に動かされるとき隣合う腕の
間に作られる角度が過大になることはない。第２腕が構
造的に２つの手腕に分割されたことによって付与される
剛性のもつ％留は、そのレーず一ビーム伝達装置を、放
射能のある囲いに明けられた円形または管状の孔に挿入
する場合有利であり、またロボットに応用する場合不可
欠である。
本発明の装置の他の特徴によれば、該第１腕以外の少な
くとも１つの該腕に釣合いカウンタウェイトを備えるこ
とができる。また該関節の成るものに駆動モータを備え
ることができる。このモータ自体がカウンタウェイトの
役目をするようにしてもよい。
くとも１つの該腕に釣合いカウンタウェイトを備えるこ
とができる。また該関節の成るものに駆動モータを備え
ることができる。このモータ自体がカウンタウェイトの
役目をするようにしてもよい。
本発明の１つの好適な実施例によれは、該関節は、
一該腕の１つに属する管に結合され、且つこの管の中を
伝搬するビームの方向に対し４５°の角度の第１平而鈍
を収容する中空の中間地相、−該第１鏡で反射されるビ
ームの光軸と合致する軸心周りで該中間部材に対し回転
できる連結部材、及び、 −この連結部材の中に装架され、且つ該第１銃で反射さ
れるビームに対し４５″の角度を成す第２平面鏡 を備える。
伝搬するビームの方向に対し４５°の角度の第１平而鈍
を収容する中空の中間地相、−該第１鏡で反射されるビ
ームの光軸と合致する軸心周りで該中間部材に対し回転
できる連結部材、及び、 −この連結部材の中に装架され、且つ該第１銃で反射さ
れるビームに対し４５″の角度を成す第２平面鏡 を備える。
本発明の装置のまた別の％徴によれは、この装置は、中
間部材を備え且つビーム光軸に対し４５゜の角度の鏡を
収容する関節によって該第６腕に連結される第４の小さ
い長さの腕を備える。
間部材を備え且つビーム光軸に対し４５゜の角度の鏡を
収容する関節によって該第６腕に連結される第４の小さ
い長さの腕を備える。
ここで「小さい長さ」というのは、その第４の腕の付加
によって装置全体の釣合いが変更されることの殆んどな
いようにするため、その装置全体の質量に対する第４腕
の質量を小さいものにするに充分なだけ第４腕の長さが
小さくされるということを意味する。
によって装置全体の釣合いが変更されることの殆んどな
いようにするため、その装置全体の質量に対する第４腕
の質量を小さいものにするに充分なだけ第４腕の長さが
小さくされるということを意味する。
本発明の目的とする装置の更に他の特徴によれば、この
装置は、更に、 −２つの手腕によって構成され且つ関節によって該第６
腕に連結される第４腕、及び、−単一の部材によって構
成され且つ関節によって該第４ｋに連結される第５腕 乞備えることができる。
装置は、更に、 −２つの手腕によって構成され且つ関節によって該第６
腕に連結される第４腕、及び、−単一の部材によって構
成され且つ関節によって該第４ｋに連結される第５腕 乞備えることができる。
また、装置の送入口に設置される集束レンズまたは集束
装置（これは腕の長さを短縮できる）、及び鏡の冷却シ
ステムを備えることができる。
装置（これは腕の長さを短縮できる）、及び鏡の冷却シ
ステムを備えることができる。
本発明は、添付図面を参照して以下に続ける制約的でな
い実施例の説明から一層明瞭になろう。
い実施例の説明から一層明瞭になろう。
第１図は、全体的に参照番号１で指示されるレーデ−ビ
ーム伝達装置の組立体を示す。この装置１は支持２−ヒ
にプレート４を介し゛〔設定される。
ーム伝達装置の組立体を示す。この装置１は支持２−ヒ
にプレート４を介し゛〔設定される。
このプレート４はＸ軸、３’＠ｌＩ、ｚ軸に沿った調節
を行う装置な備える。ビーム伝達装置１０基部に実質的
に立方形の室６が備えられ、そして伝達されるレーず一
ビームがその室６へ送入される。このビームは水平の光
軸を有し、そして室６の内部に置かれたｆ（ｉＪ製の平
面鏡にぶつかる。この蜆はビームの方向に対し４５°の
角度で傾けられ、ビームを垂直方向にＮ射する。その鏡
の位置は、そこで反射されるビームの光軸が、室６の上
に装架され且つその室の機械軸上で回転する円筒形垂直
管８の軸心と合致するような位置にされる。しかし、ビ
ームＦが管８の和ｌ心と合致する方向で装置内へ入るよ
うな構成も本発明の範囲から逸脱するものではない。
を行う装置な備える。ビーム伝達装置１０基部に実質的
に立方形の室６が備えられ、そして伝達されるレーず一
ビームがその室６へ送入される。このビームは水平の光
軸を有し、そして室６の内部に置かれたｆ（ｉＪ製の平
面鏡にぶつかる。この蜆はビームの方向に対し４５°の
角度で傾けられ、ビームを垂直方向にＮ射する。その鏡
の位置は、そこで反射されるビームの光軸が、室６の上
に装架され且つその室の機械軸上で回転する円筒形垂直
管８の軸心と合致するような位置にされる。しかし、ビ
ームＦが管８の和ｌ心と合致する方向で装置内へ入るよ
うな構成も本発明の範囲から逸脱するものではない。
管８は本発明の装置の第１腕を構成する。その管８の上
部分に別の鋼製平面鏡が備えられる。この鏡もビームに
対し４５°傾げられ、ビームを水平力向に中間部拐１０
の中へ送る。中間部拐１０は管８ヶ、装置の第２腕の部
分構成す第２の管１１に連結１′る。その第２腕は全体
的ＶＣ参照番号９で指示される。中１）ｊＪ部材１０は
第６の平面鏡を収容する。この鯨はレーず−ビーム′ｆ
：管１１の軸心に沿って反射する。
部分に別の鋼製平面鏡が備えられる。この鏡もビームに
対し４５°傾げられ、ビームを水平力向に中間部拐１０
の中へ送る。中間部拐１０は管８ヶ、装置の第２腕の部
分構成す第２の管１１に連結１′る。その第２腕は全体
的ＶＣ参照番号９で指示される。中１）ｊＪ部材１０は
第６の平面鏡を収容する。この鯨はレーず−ビーム′ｆ
：管１１の軸心に沿って反射する。
第２に９は、第１管８に関して対称的に設置される２つ
の平行な円筒形管または手腕１１と１２によって構成さ
れる。管８とｈ９との間の関節１３の構造は、腕９が２
つの回転速Ｂｊｈン行えるようなものになっている。Ｎ
ＩＪぢ先ず、管８がこれの細心周りで回転することによ
って、管８と腕９とで構成される組立体がその細心周り
で回転できる。それから、管１１と１２、及びこれらな
賀８に連結する中間部拐１０と１４が、１・８の垂直軸
心と交差する水平軸心周りで枢動できる。腕９として、
雷８に関し対称的に設置される２つの平行な管１１と１
２を使うことにより、例えば管１１１本しか使わない場
合に生じるような片持ち状態を防ぐことができる。この
ような構成では、光軸が装置の軸心から外れることには
なっても、加工地点を常に確実に、管８の細心と合致す
る送入レーデ−ビームの光軸な通る平面の中に置くこと
ができるのである。２つの管１１と１２の存在はそのこ
とを補強し、腕９を管８１（対し常に正確な６１置に保
持する。いうまでもなく、この構成においてビームの伝
達に使われるのは２つの管１１．１２の内の一方だけで
あり、他方の管は例えばケーブルを通したり、あるいは
鋺冷却用の渡体または加工に若妻なガスを送るのに、使
われる。＆ｌ ９の釣合いかカウンタウェイト７によっ
てとられる。このカウンタウェイトは場合によって、カ
ウンタウェイトの役目を行うモータに”つて代用しても
よい。これはモータの制御指令をそれだけ少なくできる
という第１点がある。容管１１と１２の他力の端部には
別の関節１５があって、Ｐｆｇ９を一装置の第６腕と成
る円筒形管２０に連結する。
の平行な円筒形管または手腕１１と１２によって構成さ
れる。管８とｈ９との間の関節１３の構造は、腕９が２
つの回転速Ｂｊｈン行えるようなものになっている。Ｎ
ＩＪぢ先ず、管８がこれの細心周りで回転することによ
って、管８と腕９とで構成される組立体がその細心周り
で回転できる。それから、管１１と１２、及びこれらな
賀８に連結する中間部拐１０と１４が、１・８の垂直軸
心と交差する水平軸心周りで枢動できる。腕９として、
雷８に関し対称的に設置される２つの平行な管１１と１
２を使うことにより、例えば管１１１本しか使わない場
合に生じるような片持ち状態を防ぐことができる。この
ような構成では、光軸が装置の軸心から外れることには
なっても、加工地点を常に確実に、管８の細心と合致す
る送入レーデ−ビームの光軸な通る平面の中に置くこと
ができるのである。２つの管１１と１２の存在はそのこ
とを補強し、腕９を管８１（対し常に正確な６１置に保
持する。いうまでもなく、この構成においてビームの伝
達に使われるのは２つの管１１．１２の内の一方だけで
あり、他方の管は例えばケーブルを通したり、あるいは
鋺冷却用の渡体または加工に若妻なガスを送るのに、使
われる。＆ｌ ９の釣合いかカウンタウェイト７によっ
てとられる。このカウンタウェイトは場合によって、カ
ウンタウェイトの役目を行うモータに”つて代用しても
よい。これはモータの制御指令をそれだけ少なくできる
という第１点がある。容管１１と１２の他力の端部には
別の関節１５があって、Ｐｆｇ９を一装置の第６腕と成
る円筒形管２０に連結する。
関節１５は、管１１上に装架された中＋６３部材１６を
備える。この中間部材１６ば、「−ムの光軸に対し４５
°傾斜した平面鏡を収容する。この第１の鯨はビームの
方向を第２の鏡の方へ転換する。
備える。この中間部材１６ば、「−ムの光軸に対し４５
°傾斜した平面鏡を収容する。この第１の鯨はビームの
方向を第２の鏡の方へ転換する。
この第２鏡は同じく平面鏡であり、そして上記第１の銚
によって反射されるビームの光軸に対し４５°＃４けら
れている。その第２鏡は連結部相１８の内部に置かれ、
そして管２０はこれの軸心周りで回転できるよう知して
その連結部材１８に結合される。また、管２０と部材１
８七で構成される組立体は、管１１と１２の位置がとこ
にある場合でもそれら管１１．１２の細心に直角な水平
軸心の周りで回転できる。そして史に、管２０の下端部
に、中間部材１６と同様な中間部材２２が増刊けられ、
ビームを、ケース２４内に備えられる最後の銑へ送る。
によって反射されるビームの光軸に対し４５°＃４けら
れている。その第２鏡は連結部相１８の内部に置かれ、
そして管２０はこれの軸心周りで回転できるよう知して
その連結部材１８に結合される。また、管２０と部材１
８七で構成される組立体は、管１１と１２の位置がとこ
にある場合でもそれら管１１．１２の細心に直角な水平
軸心の周りで回転できる。そして史に、管２０の下端部
に、中間部材１６と同様な中間部材２２が増刊けられ、
ビームを、ケース２４内に備えられる最後の銑へ送る。
ケース２４は、中間部材２２内にある鏡で反射されるビ
ームの光軸と合致する軸心の周りで回転できる。ケース
２４上（／ＣＭ架されたノズル２６からビームが発射さ
れ、この発射ビームによって、テーブル３０上に置かれ
る例えば金属プレート２８のような加工物の加工または
溶接を行うことができる。ケース２４とノズル２６は片
持ちにされるか、この欠点はそれらの小さい質量を考え
れば許容できるものである。
ームの光軸と合致する軸心の周りで回転できる。ケース
２４上（／ＣＭ架されたノズル２６からビームが発射さ
れ、この発射ビームによって、テーブル３０上に置かれ
る例えば金属プレート２８のような加工物の加工または
溶接を行うことができる。ケース２４とノズル２６は片
持ちにされるか、この欠点はそれらの小さい質量を考え
れば許容できるものである。
変化形として、ケース２４を装置の細心内ＫＷ〈ため、
管２０の端部に部材８．１１．１２で作られる構造と同
じ構造を備えてもよい。
管２０の端部に部材８．１１．１２で作られる構造と同
じ構造を備えてもよい。
ケース２４は、例えば、球面、放物面、円筒型、その他
の形状の鏡面を有する鋭のような集束システムを収容す
る。また１、つあるいは複数個の集束レンズを用いても
よいであろう。
の形状の鏡面を有する鋭のような集束システムを収容す
る。また１、つあるいは複数個の集束レンズを用いても
よいであろう。
しかし他の個所に集束レンズを設置することもできる。
もしこのレンズが装置の送入口で、例えば室６の中に設
置されるとすれば、そのレンズの焦点を加工物２８上に
結ぶために、そのレンズの焦点距離は、ビームが装置の
それぞれの腕に沿って走る全行程の長さと等しいものに
しなければならない。レンズを装置の送入口に設置する
ような構成にした場合、腕の端部忙取付けられる地相の
１量を軽くでき、また室６からノズル２６までの６腕の
直径を次第に小さくできるから、従ってそれだけ腕の端
部へ行＜ｔｌど部材、ｍｉが軽くなる。
置されるとすれば、そのレンズの焦点を加工物２８上に
結ぶために、そのレンズの焦点距離は、ビームが装置の
それぞれの腕に沿って走る全行程の長さと等しいものに
しなければならない。レンズを装置の送入口に設置する
ような構成にした場合、腕の端部忙取付けられる地相の
１量を軽くでき、また室６からノズル２６までの６腕の
直径を次第に小さくできるから、従ってそれだけ腕の端
部へ行＜ｔｌど部材、ｍｉが軽くなる。
最後に、第１図に鎖線で概略的に示されるガスコンジッ
ト５は、鐘、特に中間部材１０ 、１６ 。
ト５は、鐘、特に中間部材１０ 、１６ 。
２２内に置かれる鏡？冷却するためのがスを送供する。
第２図の上面図は、本発明の装置において可能な様々な
回転違ＭＪ ｌ示す。この図面で示されるように、先ず
第１管８、そし２てこの管と腕９とで構成される組立体
は、その管８の垂直軸心周りで回転できる（矢印Ｌ”
１ ）。更に腕９は、管８の垂直軸心と交わる水平軸心
周りで回転できる（矢印Ｆ２）。また腕９と管２０との
間の関節１５は２つの回転運動を許す、即ち、中間部材
１６は管１１に対して固定されているが、管２０と連結
部材１８とで一構成される組立体は、中間部材１６内圧
収容された鏡によって反射されろビームの光軸と合致す
る細心の周りで回転でき（矢印Ｆ３）、そして更に管２
０がこれ自体の鞠ｊ心周りで回転できる（矢印Ｆ４）。
回転違ＭＪ ｌ示す。この図面で示されるように、先ず
第１管８、そし２てこの管と腕９とで構成される組立体
は、その管８の垂直軸心周りで回転できる（矢印Ｌ”
１ ）。更に腕９は、管８の垂直軸心と交わる水平軸心
周りで回転できる（矢印Ｆ２）。また腕９と管２０との
間の関節１５は２つの回転運動を許す、即ち、中間部材
１６は管１１に対して固定されているが、管２０と連結
部材１８とで一構成される組立体は、中間部材１６内圧
収容された鏡によって反射されろビームの光軸と合致す
る細心の周りで回転でき（矢印Ｆ３）、そして更に管２
０がこれ自体の鞠ｊ心周りで回転できる（矢印Ｆ４）。
この軸心は、連結部材１８内に収容の鏡で反射されるビ
ームの光軸と合致するものである。また、連結部材１８
の反対側の管２０の端部に備えられ−る中間部材２２は
その管２０に対して同定されているが、ケース２４は、
中間部材２２の内部に置かれた鏡によって反射されるビ
ームの光軸と合致する細心の周りで回転できる（矢印Ｆ
５）。連結部材１８は、第６図に示されろように転り軸
受３６．３８によってか、あるいは、枢動される変化形
として、同じ個ハ「に設けられる歯、車システムによっ
て、中間部材１６゜１６８に連結される。以上のように
して本発明の装置は５つの自由度を有（２、そして、も
ちろん装置の全ての腕の長さの合判が、軟懺がその内部
に置かれろ室の寸法に等しい限りにおいて、上記全ての
回転運動を糾合わせることにより該凹部の任意の地点に
達することができるのである・第６図は関節１５の構造
を更に詳しく示ｊ、、この図面は、管１１と１２の＠１
心と、管２０の細心とが同じ平面内に位置した場合の断
面上面図である。同図に示されるように管１１の中を３
１で指示されろレーず一ビームが伝搬し、そ（−てその
管１１に中間部材１６が跡」定されている。Ｃの部材１
６の内部に、平らな鏡面３３を有する銅製の鋺３２が備
えられる。鏡面３３はビーム３１に対し４５°に傾けら
れ、このビームケ、連結部材１８内に置かれた第２０に
３４へ向けて反射する。この第２鏡３４は第１鋺３２で
反射されるビームの光軸に対し４５°の角度で設置され
、そのビームを直角に方向転換させて管２０の内部へ送
る。第３図はまた、腕９の第２の管１２が、中間部材１
６と同様な中間部材１６ａによって・連結部材１８に結
合されていることを示している。連結部材１８はそれぞ
れ転り軸受３６と３８によって中間部材１６と１６＆に
結合され、これによって、連結部材１８と管２０とによ
って構成される組立体は、ビーム３１０２つの鏡３２と
３４の間の部分の光軸と合致する回転軸心の周りで枢動
できる。また、智・２０は別の転り軸受４０によって中
間部材１８に結合され、これによってその管２０は、鏡
３４で反射されるビームの光軸と合致するその管２０内
体の軸心の周りで回転できる。こうして、嵐９及び２０
の長さの合計と等しい半径と、関節１３の個所の中心と
を有する球の内部に含まれるスペースの全ての地点にノ
ズル２６を導くことができ、更にそのノズル２６ン該ス
ペース内で所、要の方向に指向させることができる。
ームの光軸と合致するものである。また、連結部材１８
の反対側の管２０の端部に備えられ−る中間部材２２は
その管２０に対して同定されているが、ケース２４は、
中間部材２２の内部に置かれた鏡によって反射されるビ
ームの光軸と合致する細心の周りで回転できる（矢印Ｆ
５）。連結部材１８は、第６図に示されろように転り軸
受３６．３８によってか、あるいは、枢動される変化形
として、同じ個ハ「に設けられる歯、車システムによっ
て、中間部材１６゜１６８に連結される。以上のように
して本発明の装置は５つの自由度を有（２、そして、も
ちろん装置の全ての腕の長さの合判が、軟懺がその内部
に置かれろ室の寸法に等しい限りにおいて、上記全ての
回転運動を糾合わせることにより該凹部の任意の地点に
達することができるのである・第６図は関節１５の構造
を更に詳しく示ｊ、、この図面は、管１１と１２の＠１
心と、管２０の細心とが同じ平面内に位置した場合の断
面上面図である。同図に示されるように管１１の中を３
１で指示されろレーず一ビームが伝搬し、そ（−てその
管１１に中間部材１６が跡」定されている。Ｃの部材１
６の内部に、平らな鏡面３３を有する銅製の鋺３２が備
えられる。鏡面３３はビーム３１に対し４５°に傾けら
れ、このビームケ、連結部材１８内に置かれた第２０に
３４へ向けて反射する。この第２鏡３４は第１鋺３２で
反射されるビームの光軸に対し４５°の角度で設置され
、そのビームを直角に方向転換させて管２０の内部へ送
る。第３図はまた、腕９の第２の管１２が、中間部材１
６と同様な中間部材１６ａによって・連結部材１８に結
合されていることを示している。連結部材１８はそれぞ
れ転り軸受３６と３８によって中間部材１６と１６＆に
結合され、これによって、連結部材１８と管２０とによ
って構成される組立体は、ビーム３１０２つの鏡３２と
３４の間の部分の光軸と合致する回転軸心の周りで枢動
できる。また、智・２０は別の転り軸受４０によって中
間部材１８に結合され、これによってその管２０は、鏡
３４で反射されるビームの光軸と合致するその管２０内
体の軸心の周りで回転できる。こうして、嵐９及び２０
の長さの合計と等しい半径と、関節１３の個所の中心と
を有する球の内部に含まれるスペースの全ての地点にノ
ズル２６を導くことができ、更にそのノズル２６ン該ス
ペース内で所、要の方向に指向させることができる。
第３図はまた、鏡３２が中間部材１６に取付けられる構
造を示す。蜆３２は第１部材４２を備える。この第１部
材の第１部分４３は軸方向コンジット４５を通された円
筒形状ヲ有し、そしてその第２部分４６は円形の平らな
鏡面３３を備えるディスクの形状を有する。鏡面３３は
円筒部分４３０軸心に対し直角に形成される。コンジッ
ト４５はディスク４６の中で、そのコンジット４５に対
し直角方向の徐数個のコンジット４１に接続する。
造を示す。蜆３２は第１部材４２を備える。この第１部
材の第１部分４３は軸方向コンジット４５を通された円
筒形状ヲ有し、そしてその第２部分４６は円形の平らな
鏡面３３を備えるディスクの形状を有する。鏡面３３は
円筒部分４３０軸心に対し直角に形成される。コンジッ
ト４５はディスク４６の中で、そのコンジット４５に対
し直角方向の徐数個のコンジット４１に接続する。
これらコンジット４７はディスク４６の一側面に開口す
る。デフレクタ４８がディスク４６に螺着される。この
デフレクタ４８は折曲げられたフランジ４９を備え、こ
れによって、コンジット４７から射出されるガスをディ
スク４６の平らな鏡面３３上へ向ける。管５によって送
られてくる冷却ガスはＴ形コネクタ５０によってコンジ
ット４５内へ導入される。デフレクタ４８の役目はコン
ジット４５と４７に入ってきたガス流ヶディスク４６の
平らな鏡面３３に対してぶつけることである。これによ
ってその鏡面を冷却するだけでなく、そこに塵埃の付滑
するのを防ぐことができる。ガス管５は装置の外部ｖｃ
設けられるので、第６図に示されるように、蜆３２の円
筒部分４３は中間部材１６の外部に開口する。鱒３２は
、積１４ した弾性部側５４により保持されるボール−
ソケット継手５２によって庁ｒ定位ｆｊｔＫ維持される
。この鋺３２の位置は、５６のようなねじによって調節
できる。これらねじ５６も中間部材１６の外側へ延出す
る。３２−ｊたは３４のような鈍の全てに対して各々３
つのねじ５６が備えられ、これによって６鏡の位置を装
置の外部から調節することができる。
る。デフレクタ４８がディスク４６に螺着される。この
デフレクタ４８は折曲げられたフランジ４９を備え、こ
れによって、コンジット４７から射出されるガスをディ
スク４６の平らな鏡面３３上へ向ける。管５によって送
られてくる冷却ガスはＴ形コネクタ５０によってコンジ
ット４５内へ導入される。デフレクタ４８の役目はコン
ジット４５と４７に入ってきたガス流ヶディスク４６の
平らな鏡面３３に対してぶつけることである。これによ
ってその鏡面を冷却するだけでなく、そこに塵埃の付滑
するのを防ぐことができる。ガス管５は装置の外部ｖｃ
設けられるので、第６図に示されるように、蜆３２の円
筒部分４３は中間部材１６の外部に開口する。鱒３２は
、積１４ した弾性部側５４により保持されるボール−
ソケット継手５２によって庁ｒ定位ｆｊｔＫ維持される
。この鋺３２の位置は、５６のようなねじによって調節
できる。これらねじ５６も中間部材１６の外側へ延出す
る。３２−ｊたは３４のような鈍の全てに対して各々３
つのねじ５６が備えられ、これによって６鏡の位置を装
置の外部から調節することができる。
−３４においても、銹３２におけるものと同様な保守及
び冷却装置が用いられるが、この装置は連結部材１８に
通合するように構成されよう。
び冷却装置が用いられるが、この装置は連結部材１８に
通合するように構成されよう。
変化形とし、て、レーザービームの伝送に使ワれない管
１２を銑３２の冷却回路に利用してもよ（１゜本発明に
よるビーム伝達装置は多くの長所をもっているが、その
主要たる長所は、装置に送入される同定のレーず一ビー
ムが、装置の複数個の腕を連結する関節によって可能と
されるそれら腕の様々な回転運動により方向転換させら
れ、これによって核ビームの先端を、成る与えられたボ
リュームの全ての地点へ導くことができることである。
１２を銑３２の冷却回路に利用してもよ（１゜本発明に
よるビーム伝達装置は多くの長所をもっているが、その
主要たる長所は、装置に送入される同定のレーず一ビー
ムが、装置の複数個の腕を連結する関節によって可能と
されるそれら腕の様々な回転運動により方向転換させら
れ、これによって核ビームの先端を、成る与えられたボ
リュームの全ての地点へ導くことができることである。
史に、第２腕９の構造が、垂直管８に関して対称的に置
かれる２つの平行な管１１と１２によって作られること
により、片持ち状態になることか避けられ、そしてレー
ザービームの光軸がそれら管の軸心と合致し、あるいは
様々な関節の回転軸心と合致した状態に維持される。
かれる２つの平行な管１１と１２によって作られること
により、片持ち状態になることか避けられ、そしてレー
ザービームの光軸がそれら管の軸心と合致し、あるいは
様々な関節の回転軸心と合致した状態に維持される。
腕の釣合いは、第１図のカウンタウェイト７のようなカ
ウンタウェイトによってとることができる。６腕の相対
的回転がモータによって作られるような駆動される実施
例の場合、その駆動モータにカウンタウェイトの機能ン
もたせることができる。
ウンタウェイトによってとることができる。６腕の相対
的回転がモータによって作られるような駆動される実施
例の場合、その駆動モータにカウンタウェイトの機能ン
もたせることができる。
本発明のオｊ１用可能性に関していえは、本発明は、エ
ネルギービームを成るボリュームの様々な地点に移動さ
せるような分野、特に放射能の２ｂる室の中でレーず一
ビームによる溶接や加工を行う分野の全てに応用できる
。
ネルギービームを成るボリュームの様々な地点に移動さ
せるような分野、特に放射能の２ｂる室の中でレーず一
ビームによる溶接や加工を行う分野の全てに応用できる
。
第１図は本発明の装置の全体の概略！＄ｌａ図、典２図
は第１図の装置の上面図で、その装置の構造において可
能な回転運動を示ｊ図面、第６図は、その装置の関節の
１つを詳細に示す概略断面図である。 １・・・ビーム伝達装置、２・・・支持、５・・・冷却
ガス管、６・・・室、γ・・・カウンタウェイト、８・
・・第１腕、９・・・第２腕、１０．１４．１６．１６
ａ、２２・・・中間部材、１１．１２・・・第２腕の手
腕、１３゜１５・・・関節、１８・・・連結部材、２０
・・・第６腕、２４・・・第４腕、２６・・・ノズル、
２８・・・加工物、３１・・・ビーム、３２．３４・・
・鏡、３６ 、３８ 。 ４０・・・転り軸受、４２・・・鏡の第１部材、４８・
・・デフレクタ、５６・・・蜆調節ねじ。
は第１図の装置の上面図で、その装置の構造において可
能な回転運動を示ｊ図面、第６図は、その装置の関節の
１つを詳細に示す概略断面図である。 １・・・ビーム伝達装置、２・・・支持、５・・・冷却
ガス管、６・・・室、γ・・・カウンタウェイト、８・
・・第１腕、９・・・第２腕、１０．１４．１６．１６
ａ、２２・・・中間部材、１１．１２・・・第２腕の手
腕、１３゜１５・・・関節、１８・・・連結部材、２０
・・・第６腕、２４・・・第４腕、２６・・・ノズル、
２８・・・加工物、３１・・・ビーム、３２．３４・・
・鏡、３６ 、３８ 。 ４０・・・転り軸受、４２・・・鏡の第１部材、４８・
・・デフレクタ、５６・・・蜆調節ねじ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）エネルギービームの方向転換を行わせる少なくと
も１つの鏡をそれぞれに備える関節によって連結される
複数個の腕を有する型式の、エネルギービームを伝達す
るための装置において、少なくとも、 一第１腕であって、送入ビームの光軸の周りで回転でき
且つそのビーム元軸に対し４５°の角度の鏡を収容する
中空の智（８）によって構成される該第１腕、 一第２腕（９）であって、同じ重量の２つの手腕（１１
１２）によって構成され、その少なくとも一方の手腕（
１１）は中空であって該１−ムを伝送し、該第２腕（９
〕は２つの中間部材（１０，１４）によって肢管（８）
に枢看され、その少なくとも一方の中間部Ｕ（１０）は
中空であって、ビーム元軸に対し４５°の角度の競を収
容する如き該第２腕（９）、及び −ｍ３腕であって、２つの中間部１（１６゜１６ａ）に
よって該第２腕（９）に枢着される中空管（２０）で構
成され、少なくとも一方の該中間部材（１６〕は中空で
あって、ビーム光”軸に対し４５°の角度の鈍（３２）
を収容する如き該第６腕を備えることを％徴とするエネ
ルギービーム伝達装置。 （２、特許請求の範囲第１項のエネルギービーム伝達装
置において、該第１腕（８）以外の少なくとも１つの該
腕（９）が釣合いカウンタウェイト（７）’（＋’備え
ることを％徴とするエネルギービーム伝達装置。 （３） 特許請求の範囲第２項のエネルギービーム伝
達装置において、少なくとも１つの該関節（１３）が駆
動モータな備えることを特徴とするエネルギービーム伝
達装置。 （４）特許請求の範囲第６項のエネルギービーム伝達装
置において、該モータ自体がカウンタウェイトの役目ケ
することｔ特徴とするエネルギービ−ム伝達装置。 （５）特許請求の範囲第１項のエネルギービーム伝達装
置において、該第６腕を構成する肢管（２０）がこれの
細心周りで回転できること’Ｙ％徴とするエネルギービ
ーム伝達装置。 （６）特許請求の範囲第１項のエネルギービーム伝達装
置において、中間部材（２２）乞備え且つビーム光軸に
対し４５°の角度の鏡を収容する関節によって該第６腕
（２０）に連結される第４の小さい長さの腕（２４）ン
備えることを特徴とするエネルギービーム伝達装置。 （力 特許請求の範囲第１項のエネルギービーム伝達装
置において、更に、 −２つの手腕によって構成され且つ関節によって該第６
腕（２０）に連結される第４軛、及び、−単一の部材に
よって構成され且つ関節によって該第４ＮＫ遅結される
第５腕を備えることを特徴とするエネルギービーム伝達
装置。 （８）特許請求の範囲第１項のエネルギービーム伝達装
置において、この装置の送入口に設置されるビーム集束
レンズを備えることを特徴とするエネルギービーム伝達
装置。 （９）特許請求の範囲第１項のエネルギービーム伝達装
置において、少なくとも１つの該鏡（３２）が冷却シス
テムを備えることｔ％鷲とするエネルギービーム伝達装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8209973 | 1982-06-08 | ||
| FR8209973A FR2528187B1 (fr) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | Dispositif pour la transmission d'un faisceau energetique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS592011A true JPS592011A (ja) | 1984-01-07 |
Family
ID=9274767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58100347A Pending JPS592011A (ja) | 1982-06-08 | 1983-06-07 | エネルギ−ビ−ム伝達装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4563567A (ja) |
| EP (1) | EP0096630B1 (ja) |
| JP (1) | JPS592011A (ja) |
| DE (1) | DE3369476D1 (ja) |
| FR (1) | FR2528187B1 (ja) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
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1983
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- 1983-06-07 JP JP58100347A patent/JPS592011A/ja active Pending
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Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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| EP0096630A1 (fr) | 1983-12-21 |
| FR2528187B1 (fr) | 1986-01-24 |
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