DE102018005792B4

DE102018005792B4 - Galvanoscanner und Laserbearbeitungssystem

Info

Publication number: DE102018005792B4
Application number: DE102018005792.6A
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Murakami; Satoru Kawai
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2018-07-23
Publication date: 2020-12-10
Anticipated expiration: 2038-07-24
Also published as: CN109420844A; US11052491B2; JP6608885B2; US20190061064A1; DE102018005792A1; JP2019038007A; CN109420844B

Abstract

Es werden ein Galvanoscanner und ein Laserbearbeitungssystem bereitgestellt, die zum automatischen Entfernen eines fleckigen Schutzglases ohne manuelle Betätigung und zur Minimierung der Stillstandzeit geeignet sind. Ein Galvanoscanner 3 bestrahlt ein Objekt zum Ausführen einer Bearbeitung mit einem Laserstrahl L, wobei der Galvanoscanner 3 umfasst: eine Emittiereinheit 30, die den Laserstrahl L emittiert; ein Schutzglas 5, das die Emittiereinheit 30 vor einer bei der Bearbeitung erzeugten verteilten Substanz schützt; und einen Glashaltemechanismus 6, 7, der das Schutzglas 5 hält, das Schutzglas 5 in einer vertikalen Richtung zumindest eine Dreifachstruktur 51, 52, 53 umfasst, der Glashaltemechanismus 6, 7 das Schutzglas 51, das die unterste Ebene des Schutzglases 51, 52, 53 mit der Dreifachstruktur bildet, so hält, dass das Schutzglas 51, das die unterste Ebene bildet, nach unten abgeworfen werden kann.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Galvanoscanner, der ein Objekt zum Ausführen einer Bearbeitung mit einem Laserstrahl bestrahlt, und ein Laserbearbeitungssystem, das den Galvanoscanner umfasst.
Verwandte Technik
Als Laserbearbeitungssystem, das ein Werkstück (ein Objekt) zum Ausführen einer Bearbeitung wie Schweißen mit einem Laserstrahl bestrahlt, ist ein System bekannt, das einen Galvanoscanner, der einen Laserstrahl emittiert, an einem vorderen Ende eines Arms eines mehrachsigen Roboters umfasst (siehe beispielsweise Patentschrift 1 und dergleichen).
Ein Galvanoscanner ist eine Vorrichtung, die zwei Spiegel umfasst, die geeignet sind, sich jeweils um zwei zueinander rechtwinklige Drehachsen zu drehen, und durch drehendes Antreiben der Spiegel mittels eines Servomotors eine Abtastung mit einem von einer Laserstrahlquelle emittierten Laserstrahl vornimmt. Bei einem Galvanoscanner ist zum Verhindern eines Haftens von bei einer Laserbearbeitung von einem Werkstück verteilten gestreuten Substanzen an der Emittiereinheit, die einen Laserstrahl emittiert, ein Schutzglas an einer Emittiereinheit installiert.
11 ist ein Diagramm, das einen herkömmlichen Galvanoscanner schematisch zeigt. Ein Galvanoscanner 100 umfasst ein Schutzglas 102 an einer Emittiereinheit 101, die einen Laserstrahl L emittiert. Im Allgemeinen ist das Schutzglas 102 zur Verbesserung der Wartungsfreundlichkeit so installiert, dass es doppelt gestaltet ist, und ein erstes Schutzglas 103, das die unterste Ebene bildet, und ein zweites Schutzglas 104, das in Bezug auf das erste Schutzglas 103 eine obere Ebene bildet, bilden das Schutzglas 102.
Bei dem doppelt gestalteten Schutzglas 102 ist das zweite Schutzglas 104 an der Emittiereinheit 101 des Galvanoscanners 100 befestigt. Das erste Schutzglas 103, das die unterste Ebene bildet, ist andererseits mittels einer Klammer 105, einer Schraube oder dergleichen anbringbar und abnehmbar an dem zweiten Schutzglas 104 angebracht.
Ein Spritzer 200 aufgrund einer bei einer Laserbearbeitung verteilten gestreuten Substanz kann an dem ersten Schutzglas 103 haften bleiben, das die unterste Ebene bildet. Wenn der Spritzer 200 an dem ersten Schutzglas 103 haften bleibt, wird ein Teil des Laserstrahls von dem Spritzer 200 blockiert, eine Laserstrahlquantität, mit der die Bestrahlung an dem Werkstück ausgeführt wird, nimmt ab, und dies ist ein Faktor, der die Qualität der Bearbeitung vermindert. Daher überwacht das Laserbearbeitungssystem, ob ein Spritzer 200 an dem ersten Schutzglas 103 haften bleibt. Wenn das Laserbearbeitungssystem erfasst, dass der Spritzer 200 an dem ersten Schutzglas 103 haften bleibt, wird das erste Schutzglas 103 ausgetauscht.
Ein Verfahren zur Erfassung, dass ein Spritzer an einem Schutzglas haften bleibt, ist bereits bekannt. Da ein Laserstrahl, wenn ein Spritzer an einem Schutzglas haftet, den Spritzer trifft und gestreut wird, sind beispielsweise ein Verfahren zur optischen Erfassung des gestreuten Lichts mittels eines Photodetektors (siehe beispielsweise Patentschrift 2), ein Verfahren der Anordnung einer Kamera in der Nähe des Schutzglases und der Erfassung des an dem Schutzglas haftenden Spritzers durch die Kamera (siehe beispielsweise Patentschrift 3) und dergleichen bekannt. Patentschrift 4 beschreibt ein Verfahren zur Überwachung des Verschmutzungs- und/oder Beschädigungszustands an einem Schutzglas eines an einem Roboter befestigten Laserbearbeitungskopfs, wozu der Roboter den Laserbearbeitungskopf in das Sichtfeld einer ortsfest installierten Kameraeinrichtung bewegt, die dann das Schutzglas optisch erfasst und die erhaltenen Bilddaten einer weiteren Auswertung zuführt. Patentschrift 4 beschreibt ferner auch eine Vorrichtung zur Laserbearbeitung von Werkstücken, die zur Durchführung dieses Verfahrens ausgebildet ist. Patentschrift 5 beschreibt eine Austauschvorrichtung aus Schutzglas für einen Laseroptikkopf, wobei die Austauschvorrichtung vorgesehen ist, um immer eine gute Durchlässigkeit eines Laserstrahls aufrechtzuerhalten, indem ein an einem unteren Teil des Optikkopfs installiertes Schutzglas periodisch und automatisch ausgetauscht wird.

Patentschrift 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. JP 2015-157 297 A
Patentschrift 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung (Übersetzung der PCT-Anmeldung), Veröffentlichung Nr. JP 2001 - 509 889 A
Patentschrift 3: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. JP 2010-240 674 A
Patentschrift 4: DE 10 2014 203 798 A1
Patentschrift 5: KR 10 0 634 623 B1

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wenn das erste Schutzglas 103, an dem der Spritzer 200 haftet, ausgetauscht wird, betätigt ein Mitarbeiter aus Sicherheitsgründen nach dem Anhalten einer Fertigungslinie manuell die Klammer 105, die Schraube oder dergleichen, entfernt das fleckige erste Schutzglas 103 und führt anschließend die Arbeit der Anbringung eines anderen, neuen ersten Schutzglases aus. Der Grund hierfür ist, dass eine Automatisierung schwierig ist, da ein Roboter die Klammer 105, die Schraube oder dergleichen nicht betätigen kann. Daher besteht dahingehend ein Problem, dass die Stillstandzeit der Fertigungslinie zu- und die Arbeitseffizienz abnimmt.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Galvanoscanner und ein Laserbearbeitungssystem bereitzustellen, die zum automatischen Entfernen eines fleckigen Schutzglases ohne eine manuelle Tätigkeit und zur Minimierung der Stillstandzeit geeignet sind.

(1) Ein Galvanoscanner gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Galvanoscanner (beispielsweise ein später beschriebener Galvanoscanner 3), der ein Objekt zum Ausführen einer Bearbeitung mit einem Laserstrahl bestrahlt, wobei der Galvanoscanner umfasst: eine Emittiereinheit (beispielsweise eine später beschriebene Emittiereinheit 30), die einen Laserstrahl (beispielsweise einen später beschriebenen Laserstrahl L) emittiert; ein Schutzglas (beispielsweise ein später beschriebenes Schutzglas 5), das die Emittiereinheit vor einer bei der Bearbeitung erzeugten verteilten Substanz schützt; und einen Glashaltemechanismus (beispielsweise einen später beschriebenen Glashaltemechanismus 6, 7), der das Schutzglas hält, das Schutzglas in einer vertikalen Richtung zumindest eine Dreifachstruktur umfasst und der Glashaltemechanismus das Schutzglas (beispielsweise ein später beschriebenes erstes Schutzglas 51), das die unterste Ebene des Schutzglases mit der Dreifachstruktur bildet, so hält, dass das Schutzglas, das die unterste Ebene bildet, nach unten abgeworfen werden kann.
(2) Bei dem Galvanoscanner gemäß (1) kann der Galvanoscanner an einem vorderen Ende eines Arms (beispielsweise eines später beschriebenen Arms 21) eines Roboters (beispielsweise eines später beschriebenen Roboters 2) vorgesehen sein, und der Glashaltemechanismus kann eine Struktur aufweisen, bei der das Schutzglas, das die unterste Ebene bildet, durch einen Arbeitsschritt des Roboters nach unten abgeworfen wird.
(3) Bei dem Galvanoscanner gemäß (1) oder (2) kann der Glashaltemechanismus einen Eingriffsmechanismus (beispielsweise einen später beschriebenen Eingriffsmechanismus 60), der an dem Schutzglas vorgesehen ist, das die unterste Ebene bildet, und in Bezug auf das Schutzglas (beispielsweise ein später beschriebenes zweites Schutzglas 52), das in Bezug auf das Schutzglas, das die unterste Ebene bildet, eine obere Ebene bildet, direkt oder indirekt eine Herbeiführung und Freigabe des Eingriffs ausführen kann, und eine Durchgangsbohrung (beispielsweise eine später beschriebene Durchgangsbohrung 63) aufweisen, durch die ein Stift (beispielsweise ein später beschriebener Stift 43) eingeführt werden kann, und der Glashaltemechanismus kann eine Struktur aufweisen, bei der das Schutzglas, das die unterste Ebene bildet, nach unten abgeworfen wird, wenn der Eingriffsmechanismus durch Einführen des Stifts in die Durchgangsbohrung freigegeben wird.
(4) Bei dem Galvanoscanner gemäß (1) oder (2) kann der Glashaltemechanismus einen Reibungsmechanismus (beispielsweise einen später beschriebenen Reibungsmechanismus 70) aufweisen, der direkt oder indirekt Druck auf eine Außenfläche des Schutzglases aufbringt, das die unterste Ebene bildet, und das Schutzglas, das die unterste Ebene bildet, durch Reibungskraft hält, und der Glashaltemechanismus kann eine Struktur aufweisen, bei der das Schutzglas, das die unterste Ebene bildet, nach unten abgeworfen wird, wenn das Schutzglas, das die unterste Ebene bildet, gegen die Reibungskraft des Reibungsmechanismus nach unten herausgezogen wird.
(5) Ein Laserbearbeitungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Laserbearbeitungssystem (beispielsweise ein später beschriebenes Laserbearbeitungssystem 1), das umfasst: den Galvanoscanner (beispielsweise einen später beschriebenen Galvanoscanner 3) gemäß einem der Punkte (1) bis (4); eine Bewegungseinrichtung (beispielsweise einen später beschriebenen Roboter 2), der den Galvanoscanner bewegt; eine Steuereinheit (beispielsweise eine Scannersteuereinheit 12 oder eine Robotersteuereinheit 11, die später beschrieben werden), die den Betrieb des Galvanoscanners und der Bewegungseinrichtung steuert; und eine Spritzererfassungseinheit (beispielsweise eine später beschriebene Spritzererfassungseinheit 14), die einen Spritzer auf dem Schutzglas des Galvanoscanners erfasst, das die unterste Ebene bildet, wobei das Laserbearbeitungssystem ferner eine Schutzglasaufnahmeeinheit (beispielsweise eine später beschriebene Schutzglasaufnahmeeinheit 4) umfasst, die das von dem Galvanoscanner nach unten abgeworfene Schutzglas aufnimmt, das die unterste Ebene bildet, die Steuereinheit den Betrieb der Bewegungseinrichtung so steuert, dass der Galvanoscanner zu der Schutzglasaufnahmeeinheit bewegt wird, wenn von der Spritzererfassungseinheit der Spritzer auf dem Schutzglas erfasst wird, das die unterste Ebene bildet, und veranlasst wird, dass das von dem Glashaltemechanismus gehaltene Schutzglas, das die unterste Ebene bildet, zu der Schutzglasaufnahmeeinheit abgeworfen wird.

Durch einen Galvanoscanner und ein Laserbearbeitungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung können ein fleckiges Schutzglas automatisch ohne manuelle Betätigung entfernt und eine Stillstandzeit minimiert werden.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Laserbearbeitungssystems zeigt, das einen Galvanoscanner gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst. 2 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration eines Beispiels des Galvanoscanners gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 3 ist ein funktionales Blockdiagramm des in 1 gezeigten Laserbearbeitungssystems. 4 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration eines Schutzglases des Galvanoscanners gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 5 ist ein Diagramm eines Schutzglases, das die unterste Ebene bildet, mit einem Glashaltemechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform von unten betrachtet. 6 ist eine Teilschnittansicht zur Erläuterung einer Situation, in der der in 5 gezeigte Glashaltemechanismus das Schutzglas hält, das die unterste Ebene bildet. 7 ist eine Teilschnittansicht zur Erläuterung einer Situation, in der der in 5 gezeigte Glashaltemechanismus veranlasst, dass das Schutzglas, das die unterste Ebene bildet, abgeworfen wird. 8 ist ein Diagramm eines Schutzglases, das die unterste Ebene bildet, mit einem Glashaltemechanismus gemäß einer zweiten Ausführungsform von unten betrachtet. 9 ist eine Teilschnittansicht zur Erläuterung einer Situation, in der der in 8 gezeigte Glashaltemechanismus das Schutzglas hält, das die unterste Ebene bildet. 10 ist eine Teilschnittansicht zur Erläuterung einer Situation, in der der in 8 gezeigte Glashaltemechanismus veranlasst, dass das Schutzglas, das die unterste Ebene bildet, abgeworfen wird. 11 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration eines herkömmlichen Galvanoscanners in einem Zustand zeigt, in dem er ein Schutzglas umfasst.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Laserbearbeitungssystems zeigt, das einen Galvanoscanner gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst. 2 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration eines Beispiels des Galvanoscanners gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 1 zeigt beispielhaft ein Remote-Laserschweißsystem als Laserbearbeitungssystem. Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Remote-Laserschweißsystem 1 einen Roboter 2, einen Galvanoscanner 3 und eine Schutzglasaufnahmeeinheit 4.
Der Roboter 2 wird von einem mehrachsigen Roboter gebildet und umfasst ein Basisteil 20, einen Arm 21, der sich von dem Basisteil 20 erstreckt, mehrere Gelenkachsen 22a bis 22e, die den Arm 21 drehen, und einen nicht dargestellten Robotermotor, der von einem Servomotor zum Antreiben der Gelenkachsen 22a bis 22e gebildet wird. Der Betrieb des Roboters 2 wird von einer später beschriebenen Robotersteuereinheit gesteuert. Dieser Roboter 2 ist ein Beispiel einer Bewegungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der Galvanoscanner 3 ist an einem vorderen Ende des Arms 21 des Roboters 2 vorgesehen. Der Galvanoscanner 3 fungiert als Laserbearbeitungskopf, der einen Laserstrahl L von einer später beschriebenen Laserstrahlquelle emittiert und mit dem Laserstrahl L einen Stoßbearbeitungspunkt (Stoßschweißpunkt) eines Werkstücks W abtastet. Der Betrieb des Galvanoscanners 3 wird von einer später beschriebenen Scannersteuereinheit gesteuert.
Dieses Remote-Laserschweißsystem 1 befördert den Galvanoscanner 3 am vorderen Ende des Arms 21 durch einen Arbeitsschritt des Roboters 2 und bestrahlt einen Stoßbearbeitungspunkt (Stoßschweißpunkt) des Werkstücks W wie einen Fahrzeugaufbau mit dem Laserstrahl L von dem Galvanoscanner 3, wobei der Laserstrahl L beispielsweise zum Ausführen eines Pendelschweißens geschwenkt wird.
Wie in 2 gezeigt, weist der Galvanoscanner 3 zwei Galvanospiegel 31, 32, die den Laserstrahl L von der Laserstrahlquelle nacheinander reflektieren, zwei Galvanomotoren 33, 34, die die Galvanospiegel 31, 32 so antreiben, dass sie sich jeweils um Drehachsen X1, X2 drehen, und eine Fokussierlinse 35 auf, die den Laserstrahl L fokussiert und emittiert. Diese Galvanospiegel 31, 32, die Galvanomotoren 33, 34 und die Lichtfokussierlinse 35 bilden eine Emittiereinheit 30. Der Galvanoscanner 3 umfasst ferner ein Schutzglas 5, das die Emittiereinheit 30 schützt, und einen Glashaltemechanismus 6, der das Schutzglas 5 hält.
Die Galvanospiegel 31, 32 sind so konfiguriert, dass sie jeweils um die beiden zueinander rechtwinkligen Drehachsen X1, X2 drehbar sind. Die Galvanomotoren 33, 34 werden von einem Servomotor gebildet und treiben die Galvanospiegel 31, 32 zur Abtastung mit dem von der (in 2 nicht gezeigten) Laserstrahlquelle emittierten Laserstrahl L so an, dass sie sich drehen.
Wie in 2 gezeigt, wird der Laserstrahl L von der Laserstrahlquelle von den beiden Galvanospiegeln 31, 32 nacheinander reflektiert. Der Laserstrahl L wird von der Lichtfokussierlinse 35 fokussiert, passiert das die Emittiereinheit 30 schützende Schutzglas 5 und wird anschließend auf das Werkstück W emittiert. Wenn die beiden Galvanospiegel 31, 32 zu diesem Zeitpunkt durch die Galvanomotoren 33, 34, so angetrieben werden, dass sie sich drehen, verändert sich ein Auftreffwinkel des auf diese Galvanospiegel 31, 32 auftreffenden Laserstrahls L kontinuierlich. Dadurch tastet der von den Galvanospiegeln 31, 32 nacheinander reflektierte und das Werkstück W erreichende Laserstrahl L einen vorgegebenen Abtastweg auf dem Werkstück W ab.
Obwohl die Einzelheiten später beschrieben sind, ist die Schutzglasaufnahmeeinheit 4 ein Element, das das von dem Galvanoscanner 3 nach unten abgeworfene Schutzglas aufnimmt und innerhalb eines Bewegungsradius des Arms 21 des Roboters 2 angeordnet ist. Die Schutzglasaufnahmeeinheit 4 weist eine Basis 41 und eine Aufnahmevorrichtung 42 auf, die verwendet wird, um zu veranlassen, dass das Schutzglas nach unten auf die Basis 41 abgeworfen wird.
3 ist ein funktionales Blockdiagramm des in 1 gezeigten Remote-Laserschweißsystems 1. Wie in 3 gezeigt, ist das Remote-Laserschweißsystem 1 hauptsächlich zusammengesetzt aus: dem vorstehend beschriebenen Roboter 2; dem Galvanoscanner 3; einer Robotersteuereinheit 11, die den Roboter 2 steuert; einer Scannersteuereinheit 12, die den Galvanoscanner 3 steuert; einer Laserstrahlquelle 13, die den Laserstrahl L zu dem Galvanoscanner 3 emittiert; und einer Spritzererfassungseinheit 14, die einen Spritzer auf dem Schutzglas 5 erfasst.
Die Robotersteuereinheit 11 gibt zum Antreiben der Gelenkachsen 22a bis 22e und zum Befördern des am vorderen Ende des Arms 21 vorgesehenen Galvanoscanners 3 in eine gewünschte Position einen Steuerbefehl an jeden Robotermotor des vorstehend beschriebenen Roboters 2 aus.
Die Scannersteuereinheit 12 gibt zum Einstellen des Auftreffwinkels des auf die Galvanospiegel 31, 32 auftreffenden Laserstrahls L einen Steuerbefehl an die Galvanomotoren 33, 34 des vorstehend beschriebenen Galvanoscanners 3 aus. Dadurch wird eine Bestrahlungsposition mit dem von dem Galvanoscanner 3 emittierten Laserstrahl L auf dem Werkstück W eingestellt. Die Scannersteuereinheit 12 steuert das Emittieren des Laserstrahls von der Laserstrahlquelle 13 auf den Galvanoscanner 3.
Die Spritzererfassungseinheit 14 erfasst, dass bei einer Laserbearbeitung (einem Laserschweißen) eine von dem Werkstück W verteilte zerstreute Substanz an dem Schutzglas 5 des Galvanoscanners 3 haften bleibt. Gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen hinsichtlich einer bestimmten Spritzererfassungseinrichtung, die diese Spritzererfassungseinheit 14 bildet, keine Einschränkungen. Wie vorstehend beschrieben, kann beispielsweise eine bekannte Einrichtung wie eine Einrichtung zur optischen Erfassung von Streulicht, bei dem es sich um den auf den Spritzer auftreffenden und gestreuten Laserstrahl handelt, durch einen Photodetektor oder eine Einrichtung eingesetzt werden, bei der eine Kamera in der Nähe des Schutzglases angeordnet und ein auf dem Schutzglas haftendender Spritzer von der Kamera erfasst wird. Wenn die Spritzererfassungseinheit 14 erfasst, dass der Spritzer an dem Schutzglas 5 haften bleibt, gibt die Spritzererfassungseinheit 14 sowohl an die Robotersteuereinheit 11 als auch an die Scannersteuereinheit 12 ein Erfassungssignal aus. Wenn dieses Erfassungssignal eingegeben wird, steuert die Robotersteuereinheit 11 den Roboter 2 so, dass er den Galvanoscanner 3 zu der Schutzglasaufnahmeeinheit 4 bewegt. Wenn das Erfassungssignal eingegeben wird, stellt die Scannersteuereinheit 12 das Emittieren des Laserstrahls von der Laserstrahlquelle 13 zu dem Galvanoscanner 3 ein.
Als nächstes wird das Schutzglas 5 im Einzelnen weiter beschrieben. 4 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration des Schutzglases 5 des Galvanoscanners 3 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Schutzglas 5 ist an der Emittiereinheit 30 des Galvanoscanners 3 angebracht, die den Laserstrahl L emittiert.
Das im Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Schutzglas 5 weist in der Reihenfolge von unten drei Schutzgläser, ein erstes Schutzglas 51, ein zweites Schutzglas 52 und ein drittes Schutzglas 53 auf und hat eine Dreifachstruktur, bei der diese drei Schutzgläser 51 bis 53 in einer vertikalen Richtung gestapelt sind. Das erste Schutzglas 51 entspricht gemäß der vorliegenden Erfindung einem „Schutzglas, das die unterste Ebene bildet“. Das zweite Schutzglas 52 entspricht gemäß der vorliegenden Erfindung einem „Schutzglas, das in Bezug auf das Schutzglas, das die unterste Ebene bildet, eine obere Ebene bildet“. Die vertikale Richtung, auf die hier Bezug genommen wird, bezeichnet eine Richtung längs einer Emissionsrichtung des von der Emittiereinheit 30 des Galvanoscanners 3 emittierten Laserstrahls L und ist eine Richtung, in der das dritte Schutzglas 53 oben und das erste Schutzglas 51 unten angeordnet ist.
Jedes der Schutzgläser 51 bis 53 ist aus einer dünnen, zylindrischen Glasplatte ausgebildet. Die äußeren Umfänge der Schutzgläser 51 bis 53 weisen jeweils Glashalterungen 51a bis 53a auf. Unter diesen Schutzgläsern 51 bis 53 ist lediglich das dritte Schutzglas 53, das die oberste Ebene bildet, über die Glashalterung 53a an der Emittiereinheit 30 des Galvanoscanners 3 befestigt und kann nicht ausgetauscht werden. Das zweite Schutzglas 52 ist durch eine (in 4 nicht gezeigte) bekannte Klammer, eine Schraube oder dergleichen über die Glashalterung 52a anbringbar und abnehmbar an der Glashalterung 53a des dritten Schutzglases 53 angebracht. Andererseits umfasst das erste Schutzglas 51 einen später beschriebenen Glashaltemechanismus. Der Glashaltemechanismus hält das erste Schutzglas 51 so, dass das erste Schutzglas 51 leicht in einer Richtung der Schwerkraft von dem zweiten Schutzglas 52, das in Bezug auf das erste Schutzglas 51 die obere Ebene bildet, nach unten abgeworfen werden kann. In der nachstehenden Beschreibung schließt die Beschreibung „Schutzglas“ eine Glashalterung ein, soweit nichts anderes angegeben ist.
[Erste Ausführungsform des Glashaltemechanismus]
Als nächstes wird eine bestimmte Konfiguration des Glashaltemechanismus beschrieben. 5 ist ein Diagramm des Schutzglases, das die unterste Ebene bildet, mit dem Glashaltemechanismus gemäß der ersten Ausführungsform von unten betrachtet. 6 ist eine Teilschnittansicht zur Erläuterung einer Situation, in der der in 5 gezeigte Glashaltemechanismus das Schutzglas hält, das die unterste Ebene bildet. 7 ist eine Teilschnittansicht zur Erläuterung einer Situation, in der der in 5 gezeigte Glashaltemechanismus veranlasst, dass das Schutzglas, das die unterste Ebene bildet, abgeworfen wird.
Der Glashaltemechanismus 6 gemäß der ersten Ausführungsform hält das erste Schutzglas 51 so, dass das erste Schutzglas 51, das die unterste Ebene bildet, leicht nach unten abgeworfen werden kann, und ist in der Glashalterung 51a des ersten Schutzglases 51 vorgesehen. Der Glashaltemechanismus 6 weist einen Eingriffsmechanismus 60, der von einer Eingriffskralle 61 und einem elastischen Element 62 gebildet wird, das einen Endabschnitt der Eingriffskralle 61 aktiviert; und eine Durchgangsbohrung 63 auf, durch die ein Stift eingeführt werden kann. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Glashaltemechanismus 6 mit dem Eingriffsmechanismus 60 und der Durchgangsbohrung 63 so an drei Positionen angeordnet, dass diese in einer Umfangsrichtung der Glashalterung 51a in einem Winkel von ca. 120° voneinander beabstandet sind.
An einer Innenseite der mit dem Eingriffsmechanismus 60 versehenen Glashalterung 51a ist ein Nutabschnitt 64 ausgebildet. Die Eingriffskralle 61 ist drehbar an einer in dem Nutabschnitt 64 angeordneten Drehachse 65 angebracht. Eine Seite des in Bezug auf die Drehachse 65 der Eingriffskralle 61 vorderen Endes (eine in einer radialen Richtung äußere Seite) weist einen Krallenabschnitt 61a auf, der in der radialen Richtung von einem äußeren Umfang der Glashalterung 51a vorsteht und so abgewinkelt wird, dass er mit der Glashalterung 52a des zweiten Schutzglases 52 in Eingriff tritt, das die obere Ebene bildet. Eine Seite des in Bezug auf die Drehachse 65 der Eingriffskralle 61 inneren Endes (eine in einer radialen Richtung innere Seite) weist eine in dem Nutabschnitt 64 angeordnete Betätigungseinheit 61b zum Ausführen eines Eingreifens des Krallenabschnitts 61a und zum Lösen des Eingriffs auf. Die Betätigungseinheit 61b verläuft horizontal durch die Durchgangsbohrung 63 und erstreckt sich von der Drehachse 65 in eine gegenüberliegende Seite (die in einer radialen Richtung innere Seite), wobei die Durchgangsbohrung 63 dazwischen angeordnet ist.
Das elastische Element 62 ist in dem Nutabschnitt 64 untergebracht. Das elastische Element 62 bringt eine derartige Aktivierungskraft auf, dass die Betätigungseinheit 61b der Eingriffskralle 61 nach unten (in eine Richtung der Entfernung von dem zweiten Schutzglas 52) gedrückt wird. Dadurch dreht sich die Eingriffskralle 61 in einer Richtung des in 6 gezeigten Pfeils (der Uhrzeigerrichtung) um die Drehachse 65 und wird in einem Eingriffszustand gehalten, in dem sie über den Krallenabschnitt 61a mit einem Umfangskantenabschnitt 52b der Glashalterung 52a des zweiten Schutzglases 52 in Eingriff steht, das die obere Ebene bildet. Das Schutzglas 5 des Galvanoscanners 3 befindet sich in einem Ausgangszustand in einem Zustand, in dem das erste Schutzglas 51, das die unterste Ebene bildet, in Bezug auf das zweite Schutzglas 52, das in Bezug auf das erste Schutzglas 51 die obere Ebene bildet, von dem Eingriffsmechanismus 60 gehalten wird.
Das im Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform beschriebene elastische Element 62 wird von einer Spiralfeder gebildet. Das elastische Element 62 ist jedoch nicht auf die Spiralfeder beschränkt. Es reicht aus, wenn das elastische Element 62 eine Aktivierungskraft nach unten auf die Betätigungseinheit 61b der Aktivierungskralle 61 aufbringt, und es kann eine andere Feder als eine Spiralfeder, beispielsweise eine Torsionsfeder sein und aus Kautschuk, Harz oder dergleichen ausgebildet sein, die Elastizität aufweisen.
Als nächstes werden ein Verfahren zum Veranlassen eines Abwerfens des von dem Glashaltemechanismus 6 gehaltenen ersten Schutzglases 51 nach unten und die Funktionsweise des Systems zu diesem Zeitpunkt beschrieben. Zunächst führt der Galvanoscanner 3 mit dem Schutzglas 5 mit der Dreifachstruktur im Ausgangszustand eine vorgegebene Laserbearbeitung (ein Laserschweißen) an dem Werkstück W aus. Wenn während dieses Vorgangs der Spritzer aufgrund der zerstreuten verteilten Substanz an dem ersten Schutzglas 51 haften bleibt, das die unterste Ebene bildet, wird der Spritzer von der Spritzererfassungseinheit 14 erfasst. Wenn der Spritzer erfasst wird, gibt die Spritzererfassungseinheit 14 ein Erfassungssignal an die Robotersteuereinheit 11 und die Scannersteuereinheit 12 aus.
Wird von der Spritzererfassungseinheit 14 das Erfassungssignal eingegeben, unterbricht die Scannersteuereinheit 12 vorübergehend das Emittieren des Laserstrahls L von der Laserstrahlquelle 13. Der Zeitpunkt der vorübergehenden Unterbrechung kann unmittelbar nach der Eingabe des Erfassungssignals und nach Abschluss einer Folge von Laserbearbeitungen nach der Eingabe des Erfassungssignals liegen. Wird von der Spritzererfassungseinheit 14 andererseits das Erfassungssignal eingegeben, nachdem das Emittieren des Laserstrahls L eingestellt wurde, steuert die Robotersteuereinheit 11 den Roboter 2 so, dass er den Galvanoscanner 3 zu der Schutzglasaufnahmeeinheit 4 bewegt.
Die Schutzglasaufnahmeeinheit 4 weist die Basis 41 und die an der Basis 41 vorgesehene Aufnahmevorrichtung 42 auf. Wie in 7 gezeigt, steht der Stift 43 aufrecht auf einer Oberseite der Aufnahmevorrichtung 42. Die im Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Aufnahmevorrichtung 42 weist drei Stifte 43 auf. Die drei Stifte 43 sind so angeordnet, dass sie um einen Winkel von ca. 120° so voneinander beabstandet sind, dass sie zu den Positionen der in der Glashalterung 51a des ersten Schutzglases 51 ausgebildeten Durchgangsbohrungen 63 passen.
Der Roboter 2 bewegt den Galvanoscanner 3 in eine vorgegebene Position über der Schutzglasaufnahmeeinheit 4 und führt die Positionierung so aus, dass die Positionen der drei Stifte 43 der Aufnahmevorrichtung 42 der Schutzglasaufnahmeeinheit 4 und die Positionen der drei Durchgangsbohrungen 63 der Glashalterung 51a aufeinander abgestimmt sind. Anschließend veranlasst der Roboter 2 ein Absenken des Galvanoscanners 3 auf die Aufnahmevorrichtung 42 der Schutzglasaufnahmeeinheit 4. Wenn der Galvanoscanner 3 abgesenkt wird, werden die drei Stifte 43 auf der Aufnahmevorrichtung 42 durch die Durchgangsbohrungen 63 eingeführt. Die vorderen Enden der in die Durchgangsbohrungen 63 eingeführten Stifte 43 stoßen an die Betätigungseinheit 61b der Eingriffskralle 61, die horizontal durch die Durchgangsbohrungen 63 verläuft. Wird der Galvanoscanner 3 anschließend weiter abgesenkt, drückt der Stift 43 die Betätigungseinheit 61b gegen die Aktivierungskraft des elastischen Elements 62 nach oben. Dadurch dreht sich die Eingriffskralle 61 in einer Richtung des in 7 gezeigten Pfeils (der Gegenuhrzeigerrichtung) um die Drehachse 65, und der Eingriffszustand des Krallenabschnitts 61a in Bezug auf das zweite Schutzglas 52 wird gelöst. Da der Eingriffszustand des Krallenabschnitts 61a gelöst wird, wird das erste Schutzglas 51 nicht mehr gehalten, wird durch die Schwerkraft nach unten abgeworfen und fällt in die Aufnahmevorrichtung 42, wenn der Galvanoscanner 3 anschließend angehoben wird.
Durch den vorstehend beschriebenen Vorgang wird das in der untersten Ebene des Galvanoscanners 3 angeordnete fleckige erste Schutzglas 51 automatisch entfernt. Der Galvanoscanner 3, von dem das erste Schutzglas 51 entfernt wurde, befindet sich in einem Zustand, in dem er ein Schutzglas 5 mit einer doppelten Struktur umfasst, bei der das zweite Schutzglas 52, das in Bezug auf das erste Schutzglas 51 die obere Ebene bildet, ein neues „Schutzglas, das die unterste Ebene bildet“ ist. Anschließend nimmt der Galvanoscanner 3 nach der erneuten Rückführung zur Fertigungslinie durch die Betätigung des Roboters 2 die Zufuhr des Laserstrahls L von der Laserstrahlquelle 13 wieder auf, um die Laserbearbeitung (das Laserschweißen) an dem Werkstück W erneut zu beginnen.
Bei dem Remote-Laserschweißsystem 1, das diesen Glashaltemechanismus 6 umfasst, wird eine Abfolge von Vorgängen zum Entfernen des fleckigen ersten Schutzglases 51 von vorn herein nicht von dem Mitarbeiter manuell ausgeführt, sondern wird ausschließlich durch die Betätigung des Roboters 2 automatisch ausgeführt. Dadurch ist die Arbeit des Entfernens des ersten Schutzglases 51 in extrem kurzer Zeit abgeschlossen, und die Arbeit kann unmittelbar mit der Bearbeitungstätigkeit fortgesetzt werden. Dementsprechend kann eine Haltezeit der Fertigungslinie extrem kurz gehalten werden, und die Stillstandzeit wird minimiert.
Der Galvanoscanner 3, der das Schutzglas 5 mit der doppelten Struktur aufweist, umfasst eine ähnliche Konfiguration wie ein herkömmlicher. Wenn somit der Spritzer an dem zweiten Schutzglas 52 haften bleibt, das die neue unterste Ebene bildet, wird das zweite Schutzglas 52 wie herkömmlicherweise von dem Mitarbeiter manuell ausgetauscht. Das Haften des Spritzers an dem Schutzglas tritt beim Vorgang der Bearbeitung nicht notwendigerweise häufig auf. Daher kann der Austausch des zweiten Schutzglases 52, an dem der Spritzer haftet, beispielsweise zu einem Zeitpunkt nach der Beendigung einer Folge von Arbeitsschritten, nach der Beendigung der Arbeit eines Tages oder bei der regelmäßigen Wartung des Roboters 2 oder des Galvanoscanners 3 ausgeführt werden.
Der vorstehend beschriebene Glashaltemechanismus 6 ist so konfiguriert, dass er das Herbeiführen und Lösen des Eingriffs in Bezug auf das zweite Schutzglas 52 indirekt über die Glashalterung 52a ausführt. Der Glashaltemechanismus 6 kann jedoch so konfiguriert sein, dass das Herbeiführen und Lösen des Eingriffs in Bezug auf das zweite Schutzglas 52 direkt ausführt.
[Zweite Ausführungsform des Glashaltemechanismus]
Als nächstes wird eine spezielle Konfiguration eines weiteren Glashaltemechanismus beschrieben. Hinsichtlich Merkmalen, die nicht im Besonderen beschrieben sind, ist die vorstehende Beschreibung der ersten Ausführungsform zugrunde zu legen, oder es wird gegebenenfalls auf sie Bezug genommen. 8 ist ein Diagramm eines Schutzglases, das die unterste Ebene bildet und einen Glashaltemechanismus gemäß einer zweiten Ausführungsform aufweist, von unten betrachtet. 9 ist eine Teilschnittansicht zur Erläuterung einer Situation, in der der in 8 gezeigte Glashaltemechanismus das Schutzglas hält, das die unterste Ebene bildet. 10 ist eine Teilschnittansicht zur Erläuterung einer Situation, in der der in 8 gezeigte Glashaltemechanismus den Abwurf des Schutzglases veranlasst, das die unterste Ebene bildet.
Der Glashaltemechanismus 7 gemäß der zweiten Ausführungsform hält das erste Schutzglas 51 so, dass das erste Schutzglas 51, das die unterste Ebene bildet, leicht nach unten abgeworfen werden kann. Der Glashaltemechanismus 7 ist zwischen einem Zylinderabschnitt 36, der so vorgesehenen ist, dass er den äußeren Umfang des Schutzglases 5 umgibt, und dem ersten Schutzglas 51 an der Unterseite des Galvanoscanners 3 angeordnet. Der Glashaltemechanismus 7 weist zwei Reibungsmechanismen 70 auf, die von zwei einander in der radialen Richtung des ersten Schutzglases 51 zugewandten Positionen Druck auf die Außenfläche der Glashalterung 51a aufbringen und das erste Schutzglas 51 durch Reibungskraft halten.
Jeder der Reibungsmechanismen 70 wird von einem Halteelement 71, das an der Außenfläche der Glashalterung 51a des ersten Schutzglases 51 anliegt, und einem elastischen Element 72 gebildet, das zwischen dem Halteelement 71 und dem Zylinderabschnitt 36 angeordnet ist und das Halteelement 71 gegen die Außenfläche der Glashalterung 51a drückt. Eine Endfläche 71a des Halteelements 71 ist so ausgebildet, dass sie entlang der Außenfläche der Glashalterung 51a eine bogenförmige Oberfläche ist. Das erste Schutzglas 51 wird durch den Reibungsmechanismus 70 von beiden Seiten von dem Halteelement 71 eingeschlossen und mit Druck beaufschlagt und durch die Reibungskraft des Halteelements 71 in der untersten Position des Schutzglases 5 gehalten.
An zwei um einen Winkel von ca. 180° voneinander beabstandeten Positionen sind Hakenabschnitte 73 in der Unterseite der Glashalterung 51a des ersten Schutzglases 51 ausgebildet. Der Hakenabschnitt 73 ist nach innen so ausgebildet, dass er mit einem in der später beschriebenen Aufnahmevorrichtung 42 ausgebildeten Hakenstift 44 in Eingriff tritt.
Als nächstes werden ein Verfahren zum Veranlassen eines Abwurfs des von dem Glashaltemechanismus 7 gehaltenen ersten Schutzglases 51 nach unten und die Funktionsweise des Systems zu diesem Zeitpunkt beschrieben. Zunächst wird von dem Galvanoscanner 3 mit dem Schutzglas 5 mit der Dreifachstruktur im Ausgangszustand eine vorgegebene Laserbearbeitung (ein Laserschweißen) an dem Werkstück W ausgeführt. Wenn dabei aufgrund der zerstreuten verteilten Substanz der Spritzer an dem ersten Schutzglas 51 haften bleibt, das die unterste Ebene bildet, wird der Spritzer von der Spritzererfassungseinheit 14 erfasst. Wird der Spritzer erfasst, gibt die Spritzererfassungseinheit 14 das Erfassungssignal an die Robotersteuereinheit 11 und die Scannersteuereinheit 12 aus.
Wenn von der Spritzererfassungseinheit 14 das Erfassungssignal eingegeben wird, unterbricht die Scannersteuereinheit 12 vorübergehend das Emittieren des Laserstrahls L von der Laserstrahlquelle 13. Wenn das Erfassungssignal von der Spritzererfassungseinheit 14 andererseits nach dem Einstellen des Emittierens des Laserstrahls L eingegeben wird, steuert die Robotersteuereinheit 11 den Roboter 2 so, dass er den Galvanoscanner 3 zu der Schutzglasaufnahmeeinheit 4 bewegt.
Die Schutzglasaufnahmeeinheit 4 weist die Basis 41 und die an der Basis 41 vorgesehene Aufnahmevorrichtung 42 auf. Wie in 10 gezeigt, steht der Hakenstift 44 aufrecht auf der Oberseite der Aufnahmevorrichtung 42. Die im Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Aufnahmevorrichtung 42 weist die beiden Hakenstifte 44 auf. Die beiden Hakenstifte 44 sind so angeordnet, dass sie um einen Winkel von ca. 180° so voneinander beabstandet sind, dass sie zu den Positionen der an der Glashalterung 51a des ersten Schutzglases 51 ausgebildeten Hakenabschnitte 73 passen. Das vordere Ende jedes der Hakenstifte 44 weist den nach außen ausgebildeten Krallenabschnitt 44a auf. Jeder der Hakenstifte 44 ist beispielsweise durch eine Metallplatte, ein synthetisches Harz oder dergleichen so ausgebildet, dass er nach innen elastisch verformbar ist.
Der Roboter 2 bewegt den Galvanoscanner 3 in eine vorgegebene Position über der Schutzglasaufnahmeeinheit 4 und führt die Positionierung so aus, dass die Positionen der beiden Hakenstifte 44 der Aufnahmevorrichtung 42 der Schutzglasaufnahmeeinheit 4 auf die Positionen der beiden Hakenabschnitte 73 der Glashalterung 51a abgestimmt sind. Anschließend veranlasst der Roboter 2 ein Absenken des Galvanoscanners 3 zu der Aufnahmevorrichtung 42 der Schutzglasaufnahmeeinheit 4. Wenn der Galvanoscanner 3 abgesenkt wird, werden die Krallenabschnitte 44a der beiden Hakenstifte 44 an der Aufnahmevorrichtung 42 von den Hakenabschnitten 73 nach innen gedrückt, und dadurch werden die Hakenstifte 44 elastisch nach innen verformt. Wenn die Krallenabschnitte 44a der Hakenstifte 44 über die Hakenabschnitte 73 aufsteigen, kehren die Hakenstifte 44 elastisch zurück. Dadurch verhaken sich die Krallenabschnitte 44a der Hakenstifte 44 in den Hakenabschnitten 73, und die Hakenstifte 44 und die Hakenabschnitte 73 befinden sich im Eingriffszustand. Wenn anschließend der Galvanoscanner 3 angehoben wird, wird das erste Schutzglas 51 gegen die Reibungskraft des Reibungsmechanismus 70 nach unten herausgezogen. Das nach unten herausgezogene erste Schutzglas 51 wird von dem Glashaltemechanismus 7 nach unten abgeworfen und fällt in die Aufnahmevorrichtung 42.
Durch die vorstehend beschriebenen Arbeitsschritte wird das in der untersten Ebene des Galvanoscanners 3 angeordnete fleckige erste Schutzglas 51 automatisch entfernt. Der Galvanoscanner 3, von dem das erste Schutzglas 51 entfernt wurde, befindet sich, ähnlich wie gemäß der vorstehenden Beschreibung, in einem Zustand, in dem er das Schutzglas 5 mit der doppelten Struktur umfasst, bei der das zweite Schutzglas 52 das Schutzglas ist, das die unterste Ebene bildet. Anschließend nimmt der Galvanoscanner 3 nach der erneuten Rückführung in die Fertigungslinie durch die Betätigung des Roboters 2 die Zufuhr des Laserstrahls L von der Laserstrahlquelle 7 wieder auf, um die Laserbearbeitung (das Laserschweißen) an dem Werkstück W erneut einzuleiten.
Auch bei dem Remote-Laserschweißsystem 1, das diesen Glashaltemechanismus 7 umfasst, wird die Abfolge von Arbeitsschritten zum Entfernen des fleckigen ersten Schutzglases 51 von vorn herein nicht von Mitarbeiter manuell ausgeführt, sondern erfolgt nur durch die Betätigung des Roboters 2 automatisch. Damit ist die Arbeit des Entfernens des ersten Schutzglases 51 in extrem kurzer Zeit abgeschlossen, und die Arbeit kann sofort mit dem Vorgang der Bearbeitung fortgesetzt werden. Dementsprechend kann eine Haltezeit der Fertigungslinie extrem kurz gehalten werden, und eine Stillstandzeit wird minimiert.
Der vorstehend beschriebene Glashaltemechanismus 7 ist so konfiguriert, dass über die Glashalterung 51a indirekt Druck auf das erste Schutzglas 51 aufgebracht wird. Der Glashaltemechanismus 7 ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Glashaltemechanismus 7 kann so konfiguriert sein, dass der Druck direkt auf das erste Schutzglas 51 aufgebracht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ausreichend, wenn das Schutzglas zumindest die Dreifachstruktur in der vertikalen Richtung umfasst. Dementsprechend ist das Schutzglas gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Dreifachstruktur beschränkt und kann eine Vierfachstruktur oder mehr aufweisen. Bei einer vierfachen oder mehrfachen Struktur kann der vorstehend beschriebene Glashaltemechanismus 6 oder 7 an dem an der Emittiereinheit 30 befestigten Schutzglas, das die oberste Ebene bildet, und den zwei oder mehr Schutzgläsern mit Ausnahme des Schutzglases vorgesehen sein, das in Bezug auf das Schutzglas, das die oberste Ebene bildet, die nächst untere Ebene bildet. Wenn das erste Schutzglas, das unter den Schutzgläsern die unterste Ebene bildet, fleckig wird, ist somit, nachdem das fleckige erste Schutzglas nach unten abgeworfen und entfernt wurde, wie vorstehend beschrieben, das zweite Schutzglas, das in Bezug auf das erste Schutzglas die obere Ebene bildet, das neue „Schutzglas, das die unterste Ebene bildet“ (das erste Schutzglas). Dementsprechend kann, wenn das neue erste Schutzglas fleckig wird, das erste Schutzglas wieder nach unten abgeworfen und automatisch entfernt werden, wie vorstehend beschrieben. Unter Berücksichtigung von Diffusion und Absorption des Laserstrahls durch das Schutzglas ist es jedoch wünschenswert, die Anzahl der Schutzgläser so gering wie möglich zu halten. Daher ist es vorzuziehen, dass das Schutzglas die Dreifachstruktur aufweist.
Als vorstehend beschriebenes Laserbearbeitungssystem ist beispielhaft eines gezeigt, das so konfiguriert ist, dass der Galvanoscanner 3 von dem Roboter 2 transportiert wird. Das Laserbearbeitungssystem ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das Laserbearbeitungssystem kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass der Galvanoscanner 3 längs einer Führungsschiene bewegt wird und ein Absenken oder Anheben des Galvanoscanners in Bezug auf die Schutzglasaufnahmeeinheit 4 veranlasst wird. Die „Konfiguration, bei der das Schutzglas, das die unterste Ebene bildet, nach unten abgeworfen wird“ des Glashaltemechanismus ist nicht auf die Konfiguration gemäß den vorstehend besprochenen Ausführungsformen beschränkt.
Bezugszeichenliste

1: Remote-Laserschweißsystem (Laserbearbeitungssystem)
11: Robotersteuereinheit (Steuereinheit)
12: Scannersteuereinheit (Steuereinheit)
13: Laserstrahlquelle
14: Spritzererfassungseinheit
2: Roboter (Bewegungseinrichtung)
21: Arm
3: Galvanoscanner
30: Emittiereinheit
4: Schutzglasaufnahmeeinheit
43: Stift
5: Schutzglas
51: erstes Schutzglas (Schutzglas, das die unterste Ebene bildet)
52: zweites Schutzglas (Schutzglas, das in Bezug auf das Schutzglas, das die unterste Ebene bildet, die obere Ebene bildet)
6, 7: Glashaltemechanismus
60: Eingriffsmechanismus
63: Durchgangsbohrung
70: Reibungsmechanismus
L: Laserstrahl

Claims

Galvanoscanner (3), der an einem vorderen Ende eines Arms (21) eines Roboters (2) vorgesehen ist und ein Objekt zum Ausführen einer Bearbeitung mit einem Laserstrahl bestrahlt, wobei der Galvanoscanner umfasst: eine Emittiereinheit (30), die einen Laserstrahl (L) emittiert; ein Schutzglas (5, 51, 52, 53), das die Emittiereinheit vor einer bei der Bearbeitung erzeugten zerstreuten Substanz schützt; und einen Glashaltemechanismus (6, 7), der das Schutzglas (5, 51, 52, 53) hält, wobei das Schutzglas (5, 51, 52, 53) in einer vertikalen Richtung zumindest eine Dreifachstruktur umfasst, wobei der Glashaltemechanismus (6, 7) das Schutzglas (51), das bei dem Schutzglas (5, 51, 52, 53) mit der Dreifachstruktur die unterste Ebene bildet, so hält, dass das Schutzglas (51), das die unterste Ebene bildet, nach unten abgeworfen werden kann und dass das Schutzglas (51) angepasst ist, durch einen Arbeitsschritt des Roboters (2) nach unten abgeworfen zu werden.
Galvanoscanner nach Anspruch 1, wobei der Glashaltemechanismus (6, 7) einen Eingriffsmechanismus (60), der an dem Schutzglas (51) vorgesehen ist, das die unterste Ebene bildet, und in Bezug auf das Schutzglas (52), das in Bezug auf das Schutzglas (51), das die unterste Ebene bildet, eine obere Ebene bildet, direkt oder indirekt eine Herbeiführung oder Freigabe des Eingriffs ausführen kann, und eine Durchgangsbohrung (63) aufweist, durch die ein Stift (43) eingeführt werden kann, und der Glashaltemechanismus (6, 7) eine Struktur aufweist, bei der das Schutzglas (51), das die unterste Ebene bildet, nach unten abgeworfen wird, wenn der Eingriffsmechanismus (60) durch Einführen des Stifts (43) in die Durchgangsbohrung (63) freigegeben wird.
Galvanoscanner nach Anspruch 1, wobei der Glashaltemechanismus (6, 7) einen Reibungsmechanismus (70) aufweist, der direkt oder indirekt Druck auf eine Außenfläche des Schutzglases (51) aufbringt, das die unterste Ebene bildet, und das Schutzglas (51), das die unterste Ebene bildet, durch Reibungskraft hält, und der Glashaltemechanismus eine Struktur aufweist, bei der das Schutzglas (51), das die unterste Ebene bildet, nach unten abgeworfen wird, wenn das Schutzglas (51), das die unterste Ebene bildet, gegen die Reibungskraft des Reibungsmechanismus (70) nach unten herausgezogen wird.
Laserbearbeitungssystem (1), das umfasst: den Galvanoscanner (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3; eine Bewegungseinrichtung (2), die den Galvanoscanner (3) bewegt; eine Steuereinheit (11), die den Betrieb des Galvanoscanners (3) und der Bewegungseinrichtung (2) steuert; und eine Spritzererfassungseinheit (14), die einen Spritzer auf dem Schutzglas (51) erfasst, das die unterste Ebene des Galvanoscanners (3) bildet, das Laserbearbeitungssystem (1) ferner eine Schutzglasaufnahmeeinheit (4) umfasst, die das von dem Galvanoscanner (3) nach unten abgeworfene Schutzglas (51) aufnimmt, das die unterste Ebene bildet, die Steuereinheit (11) den Betrieb der Bewegungseinrichtung (2) so steuert, dass der Galvanoscanner (3) zu der Schutzglasaufnahmeeinheit (4) bewegt wird, wenn von der Spritzererfassungseinheit (14) der Spritzer auf dem Schutzglas (51) erfasst wird, das die unterste Ebene bildet, und veranlasst wird, dass das von dem Glashaltemechanismus (6, 7) gehaltene Schutzglas (51), das die unterste Ebene bildet, zu der Schutzglasaufnahmeeinheit (4) abgeworfen wird.