JPS6024295A - レ−ザ加工用ロボット - Google Patents
レ−ザ加工用ロボットInfo
- Publication number
- JPS6024295A JPS6024295A JP58132615A JP13261583A JPS6024295A JP S6024295 A JPS6024295 A JP S6024295A JP 58132615 A JP58132615 A JP 58132615A JP 13261583 A JP13261583 A JP 13261583A JP S6024295 A JPS6024295 A JP S6024295A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- laser light
- laser
- robot
- articulated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Robotics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (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】
〔発明の技術分野〕
この発明はたとえば自動車のがディなどの曲面を持った
被加工物にレーザ光を照射してレーザ切断などのレーザ
加工するレーデ加工用ロ？ットに関する。
被加工物にレーザ光を照射してレーザ切断などのレーザ
加工するレーデ加工用ロ？ットに関する。
プレス加工によって得られた自動車がディなどの部品ヲ
トリミング加工や切断加工する場合には、従来、人手に
よるニブニング加工やプラズマ溶断が用いられている。
トリミング加工や切断加工する場合には、従来、人手に
よるニブニング加工やプラズマ溶断が用いられている。
ニゾニング加工は工数がかかりコストアップの原因とな
り、また。
り、また。
プラズマ溶断は、切断幅が広く、ペイＡ！−が出るとい
う欠点がある。特にベイノ９−は環境衛生上の問題があ
る。
う欠点がある。特にベイノ９−は環境衛生上の問題があ
る。
また、近時レーザ加工機の普及に伴ってレーデ光を被加
工物に照射して切断することが行なわれている。この種
のレーザ加工機はＸＹｚの３軸制御のスキャナであり、
平面的な被加工物には好適するが、上述したように、自
動車？ディなどの曲面を持った被加工物においては、そ
の切断が不可能であり、また、トリミング加工には使用
されていない。
工物に照射して切断することが行なわれている。この種
のレーザ加工機はＸＹｚの３軸制御のスキャナであり、
平面的な被加工物には好適するが、上述したように、自
動車？ディなどの曲面を持った被加工物においては、そ
の切断が不可能であり、また、トリミング加工には使用
されていない。
この発明は上記事情九着目してなされたもので、その目
的とするところは、自動車ゲディのように曲面を持った
被加工物においても高速にかつ均一な狭い切断幅で切断
できるレーザ加工川口カットを提供しようとするもので
ある。
的とするところは、自動車ゲディのように曲面を持った
被加工物においても高速にかつ均一な狭い切断幅で切断
できるレーザ加工川口カットを提供しようとするもので
ある。
この発明はレーザ発振器から発振されたレーザ光を光伝
送系を介して集光部に導びき被加工物へ照射するものに
おいて、その集光部を口がットアームによって支持し、
レーザ光を被加工物面の法線方向へ照射できるようにし
て被加工物の曲面に沿って走査できるようにしたことを
特徴とする。
送系を介して集光部に導びき被加工物へ照射するものに
おいて、その集光部を口がットアームによって支持し、
レーザ光を被加工物面の法線方向へ照射できるようにし
て被加工物の曲面に沿って走査できるようにしたことを
特徴とする。
以下、この発明を図面に示す実施例にもとづいて説明す
る。第１図は鯖ｌの実施例を示すもので、１はロピット
台である。このロデット台１には口ｙｔ”ツ）主軸２を
構成する昇降軸３が昇降自在に支持されている。この昇
降軸３の上端には水平軸４が連結され、この水平軸４は
昇降軸３を軸心として旋回動できるようになっている。
る。第１図は鯖ｌの実施例を示すもので、１はロピット
台である。このロデット台１には口ｙｔ”ツ）主軸２を
構成する昇降軸３が昇降自在に支持されている。この昇
降軸３の上端には水平軸４が連結され、この水平軸４は
昇降軸３を軸心として旋回動できるようになっている。
この水平軸４は中空に形成され、この内部には中空の進
退軸５が軸方向に進退自在に挿入されている。したがっ
て、この進退軸５け上記昇降軸３および水平軸４によっ
て上下動、進退勤および旋回動するようになっており、
これらの駆動源は公知のエヤシリンダ、サーブモータお
よびハーモニックドライブ等によって構成されている。
退軸５が軸方向に進退自在に挿入されている。したがっ
て、この進退軸５け上記昇降軸３および水平軸４によっ
て上下動、進退勤および旋回動するようになっており、
これらの駆動源は公知のエヤシリンダ、サーブモータお
よびハーモニックドライブ等によって構成されている。
さらに、上記進退軸５の先端部には第１関節部６・第２
関節部７および第３関節部８を有するロボットアーム９
が連結されている。上記第１関節部６け上記進退軸５の
先端にこれと石突しかつ回動自在に設けた回動筒１０と
この回動筒１０に直角連結された連結筒１１とから構成
されている。この連結筒１１の先端には保持筒１２が固
定され、この保持筒１２には回転筒１３が回転自在に連
結されている。そして、この保持筒１２と回転筒１３と
によって第２関節部７を形成している。さらに、この第
２関節部７の回転筒１３の一側には連結筒１４を介して
回動筒１５がＬ字形に連結されており、第３関節部８を
構成している。この第３関節部８の回動筒１５の一端に
は鏡筒１６が連結されている。
関節部７および第３関節部８を有するロボットアーム９
が連結されている。上記第１関節部６け上記進退軸５の
先端にこれと石突しかつ回動自在に設けた回動筒１０と
この回動筒１０に直角連結された連結筒１１とから構成
されている。この連結筒１１の先端には保持筒１２が固
定され、この保持筒１２には回転筒１３が回転自在に連
結されている。そして、この保持筒１２と回転筒１３と
によって第２関節部７を形成している。さらに、この第
２関節部７の回転筒１３の一側には連結筒１４を介して
回動筒１５がＬ字形に連結されており、第３関節部８を
構成している。この第３関節部８の回動筒１５の一端に
は鏡筒１６が連結されている。
そして第１、第２、第３関節部６，７．８は内サレタサ
ーゼモータ（図示しない。）ニヨって回動するようにな
っている。
ーゼモータ（図示しない。）ニヨって回動するようにな
っている。
一方、１７はたとえばＣＯ２レーザ発振器であり、これ
から発振されたレーデ光りはレーザガイド筒１８によっ
て上記ロ？、ト主軸２およびロボットアーム９内に光伝
送されるようになっている。つぎに、この光伝送系１９
について説明すると、２０ａはレーザガイド筒１８の屈
折部に設けた第１のミラーであシ、２０ｂは水平軸４内
に設けた第２のミラーである。上記第１関節部６の回動
筒１０の両端には第３のミラー２０Ｃ１第４のミラー２
０ｄが対向している。
から発振されたレーデ光りはレーザガイド筒１８によっ
て上記ロ？、ト主軸２およびロボットアーム９内に光伝
送されるようになっている。つぎに、この光伝送系１９
について説明すると、２０ａはレーザガイド筒１８の屈
折部に設けた第１のミラーであシ、２０ｂは水平軸４内
に設けた第２のミラーである。上記第１関節部６の回動
筒１０の両端には第３のミラー２０Ｃ１第４のミラー２
０ｄが対向している。
第２関節部７の保持筒１２の両端には第５のミラー２０
ｅ、第６のミラー２０１が対向しているとともに、回転
筒１３の下端には第７のミラー２０ ｇが対向している
。第３関節部８０回動筒１５には第８のミラー２０ｈ、
第９のミラー５− ２０１が対向しているとともに、鏡筒１６には第１０の
ミラー２０ｊが設けられている。そして、レーザがイド
筒１８に伝送されたレーザ光りは第１のミラー２０凰→
第１０のきラー２０ｊの光伝送系１９によって伝送され
、口＆、）アーム９の光端に導びかれるようになってい
る。
ｅ、第６のミラー２０１が対向しているとともに、回転
筒１３の下端には第７のミラー２０ ｇが対向している
。第３関節部８０回動筒１５には第８のミラー２０ｈ、
第９のミラー５− ２０１が対向しているとともに、鏡筒１６には第１０の
ミラー２０ｊが設けられている。そして、レーザがイド
筒１８に伝送されたレーザ光りは第１のミラー２０凰→
第１０のきラー２０ｊの光伝送系１９によって伝送され
、口＆、）アーム９の光端に導びかれるようになってい
る。
マタ、この口が、トアーム９の先端の鏡筒１６には集光
レンズ２１が設けられ、レーザ光りを集光する集光部２
２を構成している。
レンズ２１が設けられ、レーザ光りを集光する集光部２
２を構成している。
また、２３はたとえば自動車？ディなどの曲面を持った
被加工物であり、これは治具２４によって固定的に支持
されている。
被加工物であり、これは治具２４によって固定的に支持
されている。
つぎに、上述のように構成されたレーザ加工川口カット
の作用について説明する。まず、被加工物２３の加工点
Ａ＆Ｃ対する相対位置決めは昇降軸３の昇降、水平軸４
の旋回および進退軸５の進退勤により行ない、ついで第
１関節部６を屈折して加工点ＡＫ対する集魚位置を合せ
る。
の作用について説明する。まず、被加工物２３の加工点
Ａ＆Ｃ対する相対位置決めは昇降軸３の昇降、水平軸４
の旋回および進退軸５の進退勤により行ない、ついで第
１関節部６を屈折して加工点ＡＫ対する集魚位置を合せ
る。
この状態で、レーデ発振器１１からレーデ光りを発振さ
せると、このレーデ光りは口ゲット主６− 軸２およびロボットアーム９内の光伝送系１９、つ１す
、第１のミラー２０ａ〜第１０のミラー２０ｊを介して
集光部２２に導びかれる。そして、このレーザ光りは集
光レンズ２１によって集光され、加工点Ａに照射される
。このとき、第２関節部７においてω旋回、第３関節部
８においてγ旋回すると、被加工物面に対して法線方向
にレーザ光りが照射し、被加工物２３の曲面に沿って加
工ができる。
せると、このレーデ光りは口ゲット主６− 軸２およびロボットアーム９内の光伝送系１９、つ１す
、第１のミラー２０ａ〜第１０のミラー２０ｊを介して
集光部２２に導びかれる。そして、このレーザ光りは集
光レンズ２１によって集光され、加工点Ａに照射される
。このとき、第２関節部７においてω旋回、第３関節部
８においてγ旋回すると、被加工物面に対して法線方向
にレーザ光りが照射し、被加工物２３の曲面に沿って加
工ができる。
なお、上記第１の実施例においては、ロボットアーム９
に第１、第２、第３関節部６，７゜８を設けたが、これ
は単なる一実施例を示すものであり、限定されるもので
はなく、また、ミラーの数も同様である。
に第１、第２、第３関節部６，７゜８を設けたが、これ
は単なる一実施例を示すものであり、限定されるもので
はなく、また、ミラーの数も同様である。
第２図はこの発明の第２の実施例を示すもので、光伝送
系としてオプチカルファイバーヲ採用したものである。
系としてオプチカルファイバーヲ採用したものである。
ロカット主軸２ｖｌ″構成する進退軸５の先端には多関
節口がットアーム２５が連結されている。この多関節口
がットアーム２５にはオプチカルファイバー２６が添接
すれていて、この一端し１第２のミラー２０ｂに対向し
、他端は集光部２７に接続されている。さらに、上記進
退軸５の先端にはロゴ、ト駆動アーム２８の基端部が回
動自在に連結されてｂて、この先端部には旋回手段とし
ての旋回アーム２９が設けられている。そして、この旋
回アーム２９け上記集光部２７を支持しており、口ｙ）
Ｐット駆動アーム２８の回動と旋回アーム２９の旋回に
よって加工点Ａで被加工物２３の面に法線方向にレーザ
光りを照射できるようになっている。なお、オプチカル
ファイバー２６はフレキシブル性に富んでいるために多
関節口？ットアーム２５の屈折に追従して弯曲し、また
光伝送を確実に行なうことができるという利点がある。
節口がットアーム２５が連結されている。この多関節口
がットアーム２５にはオプチカルファイバー２６が添接
すれていて、この一端し１第２のミラー２０ｂに対向し
、他端は集光部２７に接続されている。さらに、上記進
退軸５の先端にはロゴ、ト駆動アーム２８の基端部が回
動自在に連結されてｂて、この先端部には旋回手段とし
ての旋回アーム２９が設けられている。そして、この旋
回アーム２９け上記集光部２７を支持しており、口ｙ）
Ｐット駆動アーム２８の回動と旋回アーム２９の旋回に
よって加工点Ａで被加工物２３の面に法線方向にレーザ
光りを照射できるようになっている。なお、オプチカル
ファイバー２６はフレキシブル性に富んでいるために多
関節口？ットアーム２５の屈折に追従して弯曲し、また
光伝送を確実に行なうことができるという利点がある。
第３図はこの発明の第３の冥施例を示すもので１．’１
ＯＦｉ多関節アームである。この多関節アーム３０はた
とえば第１、第２、第３関節部３ Ｊ 、 Ｊ ２ 、
Ｊ 、９からなり、これら各関節部３１．３２．３３
内には光伝送系としてのミラー３１ ａ 、 ３２ ａ
、 ３３ ｍが収納され、レーザ発振器３４から発振
されたレーデ光し’ｌｒ伝送して集光部３５に導びくよ
うになっている。また、３６はロピット主軸で、このロ
ゲット主軸３６には進退軸３７が設けられ、この進退軸
３７の先端には口？ットアーム３８を介して旋回アーム
３９が設けられている。そして、この旋回アーム３９に
よって上記集光部３５ｔ−旋回するようにしたものであ
る。
ＯＦｉ多関節アームである。この多関節アーム３０はた
とえば第１、第２、第３関節部３ Ｊ 、 Ｊ ２ 、
Ｊ 、９からなり、これら各関節部３１．３２．３３
内には光伝送系としてのミラー３１ ａ 、 ３２ ａ
、 ３３ ｍが収納され、レーザ発振器３４から発振
されたレーデ光し’ｌｒ伝送して集光部３５に導びくよ
うになっている。また、３６はロピット主軸で、このロ
ゲット主軸３６には進退軸３７が設けられ、この進退軸
３７の先端には口？ットアーム３８を介して旋回アーム
３９が設けられている。そして、この旋回アーム３９に
よって上記集光部３５ｔ−旋回するようにしたものであ
る。
また、この発明は自動車がディのトリミング加工に好適
するが、被加工物は限定されるものではなく、また、レ
ーザ切断にも応用できる。
するが、被加工物は限定されるものではなく、また、レ
ーザ切断にも応用できる。
以上説明したように、この発明の構成によれば、曲面を
持った被加工物であってもレーザ光を法線方向に照射す
ることができる。したがって、レーデ切断に応用した場
合には切断幅が少なく、高速に加工することができると
いう効果があり、従来の加工に比べて生産性が向上し、
コストダウンを図ることができる。
持った被加工物であってもレーザ光を法線方向に照射す
ることができる。したがって、レーデ切断に応用した場
合には切断幅が少なく、高速に加工することができると
いう効果があり、従来の加工に比べて生産性が向上し、
コストダウンを図ることができる。
９−
第１図はこの発明の第１の実施例を示す概略的構成図、
第２図はこの発明の第２の実施例を示す概略的構成図、
第３図は第３の実施例を示す概略的構成図である。 ２・・・” Ｉ 、） 主軸、９・・・ロボットアーム
、１７・・・レーザ発振器、１９・・・光伝送系、２２
・・・集光部、２３・・・被加工物。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦・ −１０−Ｐ ＩＭＩ ｉ＋ □！′Ｊ９・Ａ、３１＋；＋特許庁長官
志 賀 学 殿 １、事件の表示 特願昭５８−１３２６１５号 ２、発明の名称 レーザ加工用ロボット ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７）株式会社 東芝 ４、代理人 ６、補正の対象 明細書１図面 ７、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （２）明細書第３頁９行目の「物面の法線方向へ」を「
物面に集光」Ｋ訂正する。 （３） 同書第３頁１４行目の「第１図」を「図面」に
訂正する。 （４）回書第７頁１５行目〜第９頁９行目の「第２図は
・・・・・・したものである。」を抹消する。 （５） 同書第９頁１６行目の「法線方向に」をロボッ
トアームが被加工面に導びき集光し」に訂正する。 （６） 回書第１０頁２行目〜５行目の「第１図は・・
・・・・である。」を「図面はこの発明の一実施例を示
す概略的構成図である。」に訂正する。 （７）図面中、第２図および第３図を削除するとともに
、第１図の図番「第１図」を別紙に未配したように抹消
する。 ２、特許請求の範囲 レーデ発振器から発揚されたレーデ光を光伝送系を介し
て集光部に導びき、この集光部によって集光されたレー
ザ光を被加工物に照射してアームを設け、このロボット
アームが上記集光光し照射するようＫしたことを特徴と
するレーザ加工用ロボット。 出願人代理人 弁理士 鈴 圧式 彦
第２図はこの発明の第２の実施例を示す概略的構成図、
第３図は第３の実施例を示す概略的構成図である。 ２・・・” Ｉ 、） 主軸、９・・・ロボットアーム
、１７・・・レーザ発振器、１９・・・光伝送系、２２
・・・集光部、２３・・・被加工物。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦・ −１０−Ｐ ＩＭＩ ｉ＋ □！′Ｊ９・Ａ、３１＋；＋特許庁長官
志 賀 学 殿 １、事件の表示 特願昭５８−１３２６１５号 ２、発明の名称 レーザ加工用ロボット ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７）株式会社 東芝 ４、代理人 ６、補正の対象 明細書１図面 ７、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （２）明細書第３頁９行目の「物面の法線方向へ」を「
物面に集光」Ｋ訂正する。 （３） 同書第３頁１４行目の「第１図」を「図面」に
訂正する。 （４）回書第７頁１５行目〜第９頁９行目の「第２図は
・・・・・・したものである。」を抹消する。 （５） 同書第９頁１６行目の「法線方向に」をロボッ
トアームが被加工面に導びき集光し」に訂正する。 （６） 回書第１０頁２行目〜５行目の「第１図は・・
・・・・である。」を「図面はこの発明の一実施例を示
す概略的構成図である。」に訂正する。 （７）図面中、第２図および第３図を削除するとともに
、第１図の図番「第１図」を別紙に未配したように抹消
する。 ２、特許請求の範囲 レーデ発振器から発揚されたレーデ光を光伝送系を介し
て集光部に導びき、この集光部によって集光されたレー
ザ光を被加工物に照射してアームを設け、このロボット
アームが上記集光光し照射するようＫしたことを特徴と
するレーザ加工用ロボット。 出願人代理人 弁理士 鈴 圧式 彦
Claims (1)
- レーザ発振器から発振されたレーザ光を光伝送系を介し
て集光部に導びき、この集光部によって集光されたレー
ザ光を被加工物に照射して加工するものにおいて、上下
動、進退軸および旋回動自在なロボット主軸に上下方向
に円弧運動自在な口ｙＮｙ）アームを設け、この口？ッ
トアームがレーザ光を被加工物面の法線方向に集光し照
射するように上記集光部を導くことを特徴とするレーザ
加工用ローｅ、ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58132615A JPS6024295A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | レ−ザ加工用ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58132615A JPS6024295A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | レ−ザ加工用ロボット |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59159337A Division JPS6064790A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | レ−ザ加工用ロボツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6024295A true JPS6024295A (ja) | 1985-02-06 |
| JPS6127158B2 JPS6127158B2 (ja) | 1986-06-24 |
Family
ID=15085467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58132615A Granted JPS6024295A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | レ−ザ加工用ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024295A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61150793A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-09 | ジーエムエフ ロボテイツクス コーポレーシヨン | 改良ロボツトレーザーシステム |
| JPS61152393U (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-20 | ||
| JPS63503213A (ja) * | 1986-03-25 | 1988-11-24 | レーザー・ラブ・リミテッド | 工作ヘッド装置 |
| JPH0246993A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-16 | Fanuc Ltd | 多関節アームを有したレーザロボット |
| WO2003072297A1 (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-04 | Retainagroup Limited | Apparatus for marking a vehicle using a laser beam |
| JP2016087656A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | トヨタ自動車株式会社 | レーザ加工方法 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS591580U (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | 新明和工業株式会社 | レ−ザ光線用多関節ロボツト |
| JPS59107785A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-22 | Toyota Motor Corp | レ−ザ加工用多関節ア−ム型ロボツト |
-
1983
- 1983-07-20 JP JP58132615A patent/JPS6024295A/ja active Granted
Patent Citations (2)
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| US6815637B2 (en) | 2002-02-28 | 2004-11-09 | Retainagroup Limited | Apparatus for marking a vehicle |
| JP2016087656A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | トヨタ自動車株式会社 | レーザ加工方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6127158B2 (ja) | 1986-06-24 |
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