ES2304645T3 - Robot para llevar a cabo operaciones industriales mediante un rayo laser transmitido por una fibra optica dispuesta en el interior del robot. - Google Patents
Robot para llevar a cabo operaciones industriales mediante un rayo laser transmitido por una fibra optica dispuesta en el interior del robot. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2304645T3 ES2304645T3 ES05004557T ES05004557T ES2304645T3 ES 2304645 T3 ES2304645 T3 ES 2304645T3 ES 05004557 T ES05004557 T ES 05004557T ES 05004557 T ES05004557 T ES 05004557T ES 2304645 T3 ES2304645 T3 ES 2304645T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- robot
- wrist
- optical fiber
- laser beam
- laser
- 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.)
- Active
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 claims abstract description 27
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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 in three axial directions, e.g. manipulators, robots
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Robot para llevar a cabo operaciones industriales mediante un rayo láser que comprende una estructura que incluye por lo menos un brazo articulado (1), provisto de una forma tubular y que termina con una muñeca del robot (3), estando provista esta última de una forma sustancialmente tubular hueca, en el que dicha muñeca (3) une el brazo articulado (1) anteriormente mencionado con un soporte (7) para el montaje de un cabezal de enfoque del láser (15) sobre el mismo, de tal modo que dicho soporte (7) pueda girar alrededor de uno o más ejes (4-6) con respecto al extremo terminal del brazo articulado (1) del robot, comprendiendo dicho robot asimismo uno o más motores eléctricos (40) para controlar los giros de dicha muñeca del robot (3) alrededor de dichos ejes (4-6), y en el que dicho robot está provisto asimismo de un cabezal de enfoque del láser (15) montado en dicho soporte (7) y con una fibra óptica (8) para conducir el rayo láser desde un generador de láser hasta el cabezal de enfoque (15) anteriormente mencionado, en el que la fibra óptica que suministra el rayo láser de potencia al cabezal de enfoque del láser presenta por lo menos una parte (8) dispuesta en el interior de la estructura del robot y en particular en el interior del brazo articulado (1) y en el interior de la muñeca hueca (3) del robot, caracterizado porque dicha parte de fibra óptica (8) está provista de una junta giratoria (10) en un extremo (8a) opuesto a la muñeca hueca (3), mientras en la proximidad de la muñeca hueca (3) está conectada a un conectador (11) de un dispositivo de reflexión de espejo (12) que envía el rayo láser de potencia en una dirección radial hacia un elemento adicional de una fibra óptica (14) que transporta el rayo láser de potencia hasta el cabezal de enfoque del láser (15).
Description
Robot para llevar a cabo operaciones
industriales mediante un rayo láser transmitido por una fibra óptica
dispuesta en el interior del robot.
La presente invención se refiere a robots
utilizados para llevar a cabo operaciones industriales mediante un
rayo láser, tal como se define en el preámbulo de la reivindicación
1.
Un robot de este tipo es conocido a partir del
documento JP-A- 05 237 684.
El mismo solicitante ha estado desarrollando y
comercializando durante un largo tiempo un robot en el cual la
fibra óptica que suministra el rayo láser al cabezal de enfoque del
láser está dispuesta fuera del brazo del robot, siendo necesario de
ese modo disponer soportes adecuados fuera del brazo del robot. El
solicitante también ha estado utilizando durante mucho tiempo
robots con muñecas huecas (véase el documento EP 0 873 826 B1) y
que comprenden tres elementos tubulares montados de forma giratoria
cada uno alrededor de tres ejes coplanares respectivos y en los que
las formas intermedias constituyen un ángulo diferente de 90º con
respecto a cada uno de los otros dos ejes. En dicha solución
conocida, los cables de suministro eléctrico y las tuberías para
suministrar los fluidos asociados a una herramienta (por ejemplo,
una pistola de soldadura eléctrica por puntos) montada sobre el
soporte de la muñeca del robot son conducidos a través de dicha
muñeca hueca. Dicho documento no menciona ni sugiere el hecho de
disponer a través de dicha muñeca hueca también una fibra óptica
para suministrar un rayo láser de potencia a un cabezal de enfoque
del láser.
También se propuso utilizar la cavidad pasante
de una muñeca hueca de un robot para el paso de fibras ópticas
diseñadas para la transmisión de señales hacia y desde un
dispositivo montado sobre el soporte de la muñeca del robot. Esta
solución se puede llevar a la práctica fácilmente, puesto que las
fibras ópticas diseñadas para la transmisión de señales tienen un
diámetro relativamente pequeño y por lo tanto son más flexibles, de
tal modo que las deformaciones soportadas por ellas como resultado
de los movimientos del robot durante su funcionamiento normal no
generan tensiones demasiado elevadas sobre dichas fibras.
Evidentemente, en las formas de realización
prácticas las fibras ópticas comprenden un núcleo central que
representa la fibra óptica real y un recubrimiento protector
exterior. En la presente descripción, el término fibras ópticas se
refiere tanto al caso puramente teórico de una fibra óptica
"desnuda", como al caso de una fibra óptica provista de un
recubrimiento.
El documento JP-A- 05 237 684 da
a conocer un robot en el cual una fibra óptica que suministra un
rayo de potencia láser a un cabezal de enfoque está dispuesta en el
interior de un brazo articulado y una muñeca hueca.
Con el fin de proponer un nuevo robot para
llevar a cabo operaciones industriales a través de rayo láser que
sea más simple y menor que los robots conocidos y que sea al mismo
tiempo eficaz y fiable, el objetivo de la presente invención es
proporcionar un robot provisto de todas las características según la
reivindicación 1.
Las formas de realización preferidas de la
invención se definen en las reivindicaciones subordinadas.
La invención se describe a continuación haciendo
referencia a los dibujos adjuntos, proporcionados únicamente a
título de ejemplo no limitativo, en el cual:
Las figuras 1 a 3 son unas vistas en sección de
variantes de brazos articulados de un robot industrial las cuales
no pertenecen a la presente invención.
La figura 4 es una vista en sección de un brazo
articulado de un robot industrial según la invención provisto de
una muñeca hueca y un dispositivo de reflexión de espejo.
En los dibujos el número 1 se refiere
globalmente a un brazo articulado de robot diseñado para estar
articulado alrededor de un eje 2 con respecto a la estructura
adyacente del robot. Una muñeca del robot 3 con una forma general
hueca está montada en el extremo distante del brazo articulado. La
estructura de la muñeca hueca 3 es básicamente la misma que la
representada en la patente europea anterior EP 0 873 826 B1. Esta
estructura no se representa en detalle adicional puesto que es
conocida por sí misma y además puesto que, tomada por sí misma, no
queda dentro del ámbito de la invención. Se debe mencionar, en la
presente memoria, sólo el hecho de que la muñeca 3 incluye tres
elementos tubulares montados de forma giratoria en secuencia
relativa entre sí alrededor de ejes respectivos 4, 5, 6, los cuales
son coplanares entre sí y están dispuestos como se representa en la
figura, el eje intermedio 5 formando un ángulo distinto de 90º con
respecto a cada uno de los otros dos ejes 4, 6. La figura también
presenta uno de los motores eléctricos 40 los cuales controlan los
giros de la muñeca 3 por medio de árboles de accionamiento
concéntricos tubulares 1a, 1b dispuestos en el interior de la
estructura del brazo 1 y que a su vez definen un canal interior
utilizado para los propósitos descritos más adelante. Un soporte 7
para la fijación de una herramienta en el caso específico un cabezal
de enfoque de un rayo láser (representado únicamente en la figura
4) está montado sobre la parte extrema de la muñeca 3.
Como se puede ver claramente en la figura 1, la
cavidad interior del brazo 1 y de la muñeca 3 se utiliza para fijar
una fibra óptica 8 (que significa la fibra óptica real junto con su
recubrimiento) para suministrar el rayo de potencia láser al
cabezal de enfoque del láser. En los dibujos los detalles de la
construcción del cabezal de enfoque del láser montado sobre soporte
7 no se representan puesto que se pueden realizar de cualquier modo
conocido. Por la misma razón, la figura 1 no muestra la parte
extrema de la fibra óptica 8 conectada al cabezal de enfoque del
láser. La fibra óptica 8 está dispuesta en el interior de la muñeca
hueca 3 y en el interior del brazo 1. Con el fin de proteger dicha
fibra de deformaciones de torsión demasiado altas debidas a los
movimientos del brazo y de la muñeca del robot durante las etapas de
funcionamiento normal, un extremo 8a de la fibra óptica 8 está
conectado a una parte adyacente 9 de una fibra óptica por medio de
una junta giratoria 10. Dicha junta giratoria 10 que conecta las dos
fibras ópticas 8, 9 entre sí se representa sólo esquemáticamente en
los dibujos. Un componente de este tipo es por supuesto conocido por
sí mismo y está disponible en el mercado. Por lo tanto se puede
realizar de cualquier modo según las técnicas conocidas.
La figura 2 difiere de la figura 1 en que la
junta giratoria 10 está dispuesta en el extremo 8b adyacente a la
muñeca, en lugar de estar colocada en el extremo opuesto de la parte
de la fibra óptica 8. La figura 3 muestra una variante adicional en
la cual la parte de la fibra óptica 8 está provista de juntas
giratorias en ambos extremos.
Finalmente, la figura 4 muestra la solución
según la presente invención en la cual la fibra óptica 8 está
provista de una junta giratoria 10 en su extremo 8a, mientras en el
extremo 8b está conectada al conectador 11 de un dispositivo 12 que
incluye un espejo reflectante, para enviar el rayo de potencia láser
hacia un conectador radial 13 al cual está conectado un elemento
adicional de una fibra óptica 14, que envía el rayo láser al
cabezal de enfoque del láser referido con el número 15 en la figura
4.
Evidentemente, aunque la idea básica de la
invención se mantiene igual, los detalles de la construcción y las
formas de realización pueden variar ampliamente con respecto a lo
que ha sido descrito y representado, pero sin apartarse, por ello,
del alcance de la presente invención tal como se define en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (5)
1. Robot para llevar a cabo operaciones
industriales mediante un rayo láser que comprende una estructura que
incluye por lo menos un brazo articulado (1), provisto de una forma
tubular y que termina con una muñeca del robot (3), estando
provista esta última de una forma sustancialmente tubular hueca, en
el que dicha muñeca (3) une el brazo articulado (1) anteriormente
mencionado con un soporte (7) para el montaje de un cabezal de
enfoque del láser (15) sobre el mismo, de tal modo que dicho soporte
(7) pueda girar alrededor de uno o más ejes (4-6)
con respecto al extremo terminal del brazo articulado (1) del robot,
comprendiendo dicho robot asimismo uno o más motores eléctricos
(40) para controlar los giros de dicha muñeca del robot (3)
alrededor de dichos ejes (4-6), y en el que dicho
robot está provisto asimismo de un cabezal de enfoque del láser (15)
montado en dicho soporte (7) y con una fibra óptica (8) para
conducir el rayo láser desde un generador de láser hasta el cabezal
de enfoque (15) anteriormente mencionado, en el que la fibra óptica
que suministra el rayo láser de potencia al cabezal de enfoque del
láser presenta por lo menos una parte (8) dispuesta en el interior
de la estructura del robot y en particular en el interior del brazo
articulado (1) y en el interior de la muñeca hueca (3) del robot,
caracterizado porque dicha parte de fibra óptica (8) está
provista de una junta giratoria (10) en un extremo (8a) opuesto a
la muñeca hueca (3), mientras en la proximidad de la muñeca hueca
(3) está conectada a un conectador (11) de un dispositivo de
reflexión de espejo (12) que envía el rayo láser de potencia en una
dirección radial hacia un elemento adicional de una fibra óptica
(14) que transporta el rayo láser de potencia hasta el cabezal de
enfoque del láser (15).
2. Robot según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha parte de fibra óptica (8) presenta
por lo menos un extremo conectado a una parte adyacente de una
fibra óptica (9) a través de dicha junta giratoria (10).
3. Robot según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque dicha muñeca hueca es del tipo que
comprende tres elementos tubulares montados de forma giratoria en
secuencia relativa entre sí alrededor de tres ejes coplanares (4,
5, 6) respectivos, en el que el eje intermedio (5) forma un ángulo
distinto de 90º con respecto a cada uno de los otros dos ejes.
4. Robot industrial según la reivindicación 3,
caracterizado porque la parte de fibra óptica (8)
anteriormente mencionada está provista de dicha junta giratoria
(10) en su extremo (8a) colocado en el lado opuesto del brazo
articulado con respecto a la muñeca del robot (3).
5. Robot industrial según la reivindicación 3,
caracterizado porque la parte de fibra óptica (8)
anteriormente mencionada está provista de dos juntas giratorias
(10) montadas en sus dos extremos (8a, 8b), es decir en su extremo
(8b) adyacente a la muñeca hueca (3) y a su extremo (8a) colocado en
el lado opuesto del brazo articulado con respecto a la muñeca hueca
(3).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITTO04A0193 | 2004-03-23 | ||
| IT000193A ITTO20040193A1 (it) | 2004-03-23 | 2004-03-23 | Robot per l'esecuzione di operazioni industriali mediante fascio laser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2304645T3 true ES2304645T3 (es) | 2008-10-16 |
Family
ID=34856970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES05004557T Active ES2304645T3 (es) | 2004-03-23 | 2005-03-02 | Robot para llevar a cabo operaciones industriales mediante un rayo laser transmitido por una fibra optica dispuesta en el interior del robot. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20050211683A1 (es) |
| EP (1) | EP1579962B1 (es) |
| JP (1) | JP2005271196A (es) |
| DE (1) | DE602005006178T2 (es) |
| ES (1) | ES2304645T3 (es) |
| IT (1) | ITTO20040193A1 (es) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006055954A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Fanuc Ltd | レーザ加工用ロボット及びロボットシステム |
| DE502009000501D1 (de) | 2008-11-10 | 2011-05-12 | Jenoptik Automatisierungstech | Vorrichtung zur hochdynamischen 3-D-Bearbeitung eines Werkstückes mit Laserstrahl |
| CN102079089A (zh) * | 2009-11-30 | 2011-06-01 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 机器人 |
| JP5783742B2 (ja) * | 2011-02-10 | 2015-09-24 | 株式会社三共製作所 | 穿孔装置 |
| DE102012008122B4 (de) | 2012-04-25 | 2016-04-07 | Messer Cutting Systems Gmbh | Vorrichtung zur mehrachsigen Orientierung und/oder Positionierung eines Werkzeugs |
| CN109396640B (zh) * | 2018-10-29 | 2019-06-21 | 武汉市春天光电科技有限公司 | 一种贰型导光臂组合 |
| CN109539869A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-03-29 | 任相广 | 激光式炮膛维护机器人 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4694139A (en) * | 1984-12-03 | 1987-09-15 | Messer Griesheim Gmbh | Guidance device for a laser beam for three-dimensional machining of workpieces |
| US4767257A (en) * | 1985-12-23 | 1988-08-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Industrial robot |
| US4661681A (en) * | 1986-10-06 | 1987-04-28 | Cincinnati Milacron Inc. | Robotic marking machine |
| US4892992A (en) * | 1988-11-03 | 1990-01-09 | Gmf Robotics Corporation | Industrial laser robot system |
| US4967053A (en) * | 1989-05-02 | 1990-10-30 | F.I.A. Futurologie Industrielle Automation Gmbh | Laser system |
| JPH04127992A (ja) * | 1990-09-20 | 1992-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザー切断加工ロボット |
| JP2606011B2 (ja) * | 1991-07-03 | 1997-04-30 | 松下電器産業株式会社 | 多関節ロボット |
-
2004
- 2004-03-23 IT IT000193A patent/ITTO20040193A1/it unknown
-
2005
- 2005-03-02 ES ES05004557T patent/ES2304645T3/es active Active
- 2005-03-02 EP EP05004557A patent/EP1579962B1/en not_active Not-in-force
- 2005-03-02 DE DE602005006178T patent/DE602005006178T2/de active Active
- 2005-03-09 JP JP2005065784A patent/JP2005271196A/ja active Pending
- 2005-03-21 US US11/084,905 patent/US20050211683A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1579962A1 (en) | 2005-09-28 |
| JP2005271196A (ja) | 2005-10-06 |
| DE602005006178D1 (de) | 2008-06-05 |
| ITTO20040193A1 (it) | 2004-06-23 |
| US20050211683A1 (en) | 2005-09-29 |
| DE602005006178T2 (de) | 2008-08-07 |
| EP1579962B1 (en) | 2008-04-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2304645T3 (es) | Robot para llevar a cabo operaciones industriales mediante un rayo laser transmitido por una fibra optica dispuesta en el interior del robot. | |
| ES2291802T5 (es) | Dispositivo para soldadura por láser | |
| US7766821B2 (en) | Bendable portion of an insertion tube of an endoscope and method of producing it | |
| ES2546071T3 (es) | Robot industrial de múltiples ejes con herramienta integrada | |
| ES2618040T3 (es) | Robot industrial | |
| EP1683472B2 (en) | Variable direction of view instrument with distal image sensor | |
| ES2770750T3 (es) | Robot industrial | |
| ES2922881T3 (es) | Componente optoelectrónico | |
| ES2294642T3 (es) | Eje de mando de robot con accionamiento e tubo flexible para la rotacion de un tubo flexible de suministro y procedimiento de funcionamiento asociado. | |
| JP2010226680A (ja) | 眼鏡装着型画像表示装置 | |
| ES2287910T3 (es) | Procedimiento y dispositivo de control por ombroscopia. | |
| JP2008529669A5 (es) | ||
| ES2302525T3 (es) | Cabezal para endoscopio. | |
| KR20140018294A (ko) | 구강내 x-선 장치용 아암 구성체 | |
| ES2247757T3 (es) | Eje tractor y director. | |
| ES2364025T3 (es) | Dispositivo para el mecanizado en 3d altamente dinámico de una pieza con un rayo láser. | |
| ES2735203T3 (es) | Unión mecánica | |
| JPS60170592A (ja) | 導波形ロボツト | |
| ES2587266T3 (es) | Endoscopio | |
| CN103809246A (zh) | 光纤端帽熔接装置及其熔接方法 | |
| ES2311447T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para detectar los errores de alineacion del eje de un instrumento optico. | |
| ES2325601T3 (es) | Dispositivo de limpieza para sopletes de soldadura de arco voltaico o sopletes de cortar con una tobera de agente de chorreado que presenta dos zonas de salida dispuestas concentricamente entre si asi como un procedimiento correspondiente. | |
| ES2396225T3 (es) | Equipo y proceso para aplicar una soldadura estructural externa a tuberías y componentes de límite de presión de forma similar | |
| CN110216372A (zh) | 激光冲击强化的机器人内导光装置 | |
| DE502005007076D1 (de) | Gelenkarmroboter mit ein Teleskop aufweisender integrierter Laserstrahlführung |