JPH04127992A - レーザー切断加工ロボット - Google Patents
レーザー切断加工ロボットInfo
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- JPH04127992A JPH04127992A JP2252407A JP25240790A JPH04127992A JP H04127992 A JPH04127992 A JP H04127992A JP 2252407 A JP2252407 A JP 2252407A JP 25240790 A JP25240790 A JP 25240790A JP H04127992 A JPH04127992 A JP H04127992A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- emitting unit
- light emitting
- laser light
- robot
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- Pending
Links
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 47
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
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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 in 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Robotics (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
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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】
産業上の利用分野
本発明は、多関節形ロボットを用いたレーザー切断加工
ロボットに関する。
ロボットに関する。
従来の技術
近年、３次元形状のワークの切断作業の需要が増え、比
較的安価で、かつ設置面積の少ない関節形ロボットによ
る３次元切断に対する期待か高まっている。
較的安価で、かつ設置面積の少ない関節形ロボットによ
る３次元切断に対する期待か高まっている。
従来、ロボットによる３次元レーザー切断は関節部にミ
ラーを配し、アームの中または外側にレーザー光伝送経
路を設けていた。しかし多関節形のアーム構造のロボッ
トを用いると必然的にミラーの数が多くなるため、直交
型や極座標型のロボットが用いられることが多かった。
ラーを配し、アームの中または外側にレーザー光伝送経
路を設けていた。しかし多関節形のアーム構造のロボッ
トを用いると必然的にミラーの数が多くなるため、直交
型や極座標型のロボットが用いられることが多かった。
このため、ミラーを用いない方法として多関節形のロボ
ットを用い、レーザー光の伝送経路に光ファイバーを用
いることが一般的に行われるようになっている。
ットを用い、レーザー光の伝送経路に光ファイバーを用
いることが一般的に行われるようになっている。
第２図に多関節形ロボットを用いたレーザー切断加工ロ
ボットの構成を示す。６は光ファイバー９はレーザー発
振器、１０は多関節形ロボット、１１はレーザー光出射
ユニット、１２はアーム先端軸でレーザー発振器９で発
振されたレーザー光は光ファイバー６によってレーザー
光出射ユニット１１に導かれ、多関節形ロボット１０が
動作して、レーザー光による３次元形状の切断加工が行
われる。
ボットの構成を示す。６は光ファイバー９はレーザー発
振器、１０は多関節形ロボット、１１はレーザー光出射
ユニット、１２はアーム先端軸でレーザー発振器９で発
振されたレーザー光は光ファイバー６によってレーザー
光出射ユニット１１に導かれ、多関節形ロボット１０が
動作して、レーザー光による３次元形状の切断加工が行
われる。
第３図に光ファイバーとレーザー光出射ユニットの従来
の連結部の構造を示す。２は出射レンズ系、２ａ、２ｂ
、２ｃは出射レンズ、６は光ファイバー ７は光ファイ
バー保護チニーブ、８は内筒、１３は出射ユニット本体
、１４はコネクタ金具、１５は光フアイバ一端末金具で
ある。上記の構成ニオいて、光ファイバー６の出光端に
は光フアイバ一端末金具１５が設けられており、多関節
形ロボット１０のアーム先端軸１２に取付けらレタレー
サー光出射ユニット１１の出射ユニット本体１３に対し
、コネクタ金具１４によって光ファイバー６が固定され
て連結している。内筒８は光ファイバー６が出射ボディ
本体１３に対し同軸を保つためのものである。
の連結部の構造を示す。２は出射レンズ系、２ａ、２ｂ
、２ｃは出射レンズ、６は光ファイバー ７は光ファイ
バー保護チニーブ、８は内筒、１３は出射ユニット本体
、１４はコネクタ金具、１５は光フアイバ一端末金具で
ある。上記の構成ニオいて、光ファイバー６の出光端に
は光フアイバ一端末金具１５が設けられており、多関節
形ロボット１０のアーム先端軸１２に取付けらレタレー
サー光出射ユニット１１の出射ユニット本体１３に対し
、コネクタ金具１４によって光ファイバー６が固定され
て連結している。内筒８は光ファイバー６が出射ボディ
本体１３に対し同軸を保つためのものである。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、光ファイバーはねじれ方向に働く外力に
対して非常に脆く、上記の構成ではレーザー光出射ユニ
ットに光ファイバーが固定して連結されているため、多
関節形ロボットの動きによって生じるねしれ方向の外力
か光ファイバーに直接的に加わり、多関節形ロボットの
広範な動作範囲を生かし切れない大きな制約となってい
た。
対して非常に脆く、上記の構成ではレーザー光出射ユニ
ットに光ファイバーが固定して連結されているため、多
関節形ロボットの動きによって生じるねしれ方向の外力
か光ファイバーに直接的に加わり、多関節形ロボットの
広範な動作範囲を生かし切れない大きな制約となってい
た。
本発明は上記課題を解決するもので、光ファイバーにか
かるねしれ方向の外力を解消し多関節形ロボットの広い
動作範囲によってさらに大きなワークへの適応を可能と
し、ロボットの複雑な手首姿勢を実現しレーザーヘッド
のワークへの接近性を高め、複雑な３次元ワークに適用
できるレーザー切断加工ロボットを提供することを目的
としている。
かるねしれ方向の外力を解消し多関節形ロボットの広い
動作範囲によってさらに大きなワークへの適応を可能と
し、ロボットの複雑な手首姿勢を実現しレーザーヘッド
のワークへの接近性を高め、複雑な３次元ワークに適用
できるレーザー切断加工ロボットを提供することを目的
としている。
課題を解決するための手段
本発明は上記目的を達成するために、レーザー光伝送経
路の少なくとも一部分に光ファイバーを用い、レーザー
光出射ユニットを多関節形ロボットのアーム先端軸に設
け、上記光ファイバーの出光端とレーザー光出射ユニッ
トを上記レーザー光出射ユニットのレンズ系の中心軸と
同一の軸の回りに回転自在に連結したものである。
路の少なくとも一部分に光ファイバーを用い、レーザー
光出射ユニットを多関節形ロボットのアーム先端軸に設
け、上記光ファイバーの出光端とレーザー光出射ユニッ
トを上記レーザー光出射ユニットのレンズ系の中心軸と
同一の軸の回りに回転自在に連結したものである。
作用
本発明は上記した構成により、ねじれ方向の外力に対し
て非常に脆い光ファイバーでも、光ファイバーとレーザ
ー光出射ユニットか回転自在に連結されているため、ね
じれ方向の外力を解消することが可能となり、多関節形
ロボットの広い動作範囲によってさらに大きなワークへ
の適用を可能とし、ロボットは複雑な手首姿勢を実現で
きるので、レーザーヘッドのワークへの接近性を高め、
複雑な３次元ワークに適用範囲を広げることができる。
て非常に脆い光ファイバーでも、光ファイバーとレーザ
ー光出射ユニットか回転自在に連結されているため、ね
じれ方向の外力を解消することが可能となり、多関節形
ロボットの広い動作範囲によってさらに大きなワークへ
の適用を可能とし、ロボットは複雑な手首姿勢を実現で
きるので、レーザーヘッドのワークへの接近性を高め、
複雑な３次元ワークに適用範囲を広げることができる。
実施例
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。多関節形ロボットを用いたレーザー切断加工ロボ
ットとしての全体構成は従来例と同じく第２図の通りで
あるので詳細は省略し、本発明のレーザー光出射ユニッ
ト１１と光ファイバー６の連結部の一実施例を第１図を
用いて説明する。
する。多関節形ロボットを用いたレーザー切断加工ロボ
ットとしての全体構成は従来例と同じく第２図の通りで
あるので詳細は省略し、本発明のレーザー光出射ユニッ
ト１１と光ファイバー６の連結部の一実施例を第１図を
用いて説明する。
第１図において、１は出射ユニット本体、２は出射レン
ズ系、２ａ、２ｂ、２ｃは出射レンズ、３はベアリング
、４はコネクタ、５は光フアイバ一端末金具、６は光フ
ァイバー ７は光フアイバー保護チューブ、８は内筒で
ある。
ズ系、２ａ、２ｂ、２ｃは出射レンズ、３はベアリング
、４はコネクタ、５は光フアイバ一端末金具、６は光フ
ァイバー ７は光フアイバー保護チューブ、８は内筒で
ある。
第１図に示すように本発明のレーザー光出射ユニット１
１と光ファイバー６の連結部の一実施例においては、レ
ーザー光出射レンズ系２を構成する出射レンズ２ａ、２
ｂ、２ｃは出射ユニット本体１に納められてレーザー光
出射ユニット１１を構成しており、このレーザー光出射
ユニット１１が多関節形ロボット１０のアーム先端軸１
２に固定され、外観的には従来例と同じ構成となってい
る。
１と光ファイバー６の連結部の一実施例においては、レ
ーザー光出射レンズ系２を構成する出射レンズ２ａ、２
ｂ、２ｃは出射ユニット本体１に納められてレーザー光
出射ユニット１１を構成しており、このレーザー光出射
ユニット１１が多関節形ロボット１０のアーム先端軸１
２に固定され、外観的には従来例と同じ構成となってい
る。
しかしながら、上記光ファイバー６の出光端には光フア
イバ一端末金具５が設けられており、ベアリング３の内
輪側に固定されたコネクタ４に接続される。ここで、ベ
アリング３は、上記レーザー光出射ユニット１１の出射
レンズ系２の中心軸Ａと同心の回転軸を持つ位置に配置
されており、出射ユニット本体１に外輪側で固定されて
ぃる。すなわち光ファイバー６は出射ユニット本り１に
対して回転自在に連結されたことになる。
イバ一端末金具５が設けられており、ベアリング３の内
輪側に固定されたコネクタ４に接続される。ここで、ベ
アリング３は、上記レーザー光出射ユニット１１の出射
レンズ系２の中心軸Ａと同心の回転軸を持つ位置に配置
されており、出射ユニット本体１に外輪側で固定されて
ぃる。すなわち光ファイバー６は出射ユニット本り１に
対して回転自在に連結されたことになる。
図に示した構造より明らかなように本発明にＪれば、ロ
ボット１０が動作し、アーム先端軸１２に固定されてい
る出射ユニット本体１が回転した場合でも、上記光ファ
イバー６、コネクタ４、貧ファイバ一端末金具５、光フ
アイバー保護チューブ７およびベアリング３の内輪は、
光ファイバー６に対するねじれ方向の外力を解消する方
向に匣転するので光ファイバー６には破損の危険が及ぶ
ようなねじれ方向の外力が作用することはない。
ボット１０が動作し、アーム先端軸１２に固定されてい
る出射ユニット本体１が回転した場合でも、上記光ファ
イバー６、コネクタ４、貧ファイバ一端末金具５、光フ
アイバー保護チューブ７およびベアリング３の内輪は、
光ファイバー６に対するねじれ方向の外力を解消する方
向に匣転するので光ファイバー６には破損の危険が及ぶ
ようなねじれ方向の外力が作用することはない。
なお、内筒８は光ファイバー６が出射ボディ本体１に対
し同軸を保つためのものである。
し同軸を保つためのものである。
なお、本実施例は一例にすぎず、例えば図中のベアリン
グ３は他の種類の軸受けでも良いし、軸受けの場所もた
とえば光フアイバ一端末金具５に一体化して設けても本
発明の効果を実現できることは言うまでもない。
グ３は他の種類の軸受けでも良いし、軸受けの場所もた
とえば光フアイバ一端末金具５に一体化して設けても本
発明の効果を実現できることは言うまでもない。
発明の効果
以上の実施例から明らかなように本発明によれば、ねし
れ方向の外力に対して非常に脆い光ファイバーでも、レ
ーザー光出射レンズ系との連結部か回転自在に連結され
ているため、ねじれ方向の外力を解消することか可能で
、多関節形ロボットの広い動作範囲によってさらに大き
なワークへの適応が可能となり、ロボットの複雑な手首
姿勢が実現できるので、レーザーヘッドのワークへの接
近性を高めて複雑な３次元ワークに対する適用範囲を格
段に広げることができる。
れ方向の外力に対して非常に脆い光ファイバーでも、レ
ーザー光出射レンズ系との連結部か回転自在に連結され
ているため、ねじれ方向の外力を解消することか可能で
、多関節形ロボットの広い動作範囲によってさらに大き
なワークへの適応が可能となり、ロボットの複雑な手首
姿勢が実現できるので、レーザーヘッドのワークへの接
近性を高めて複雑な３次元ワークに対する適用範囲を格
段に広げることができる。
第１図は本発明のレーザー切断加工ロボットにおけるレ
ーザー光出射ユニットの一実施例の内部構造を示す縦断
面図、第２図は多関節形ロボットを用いたレーザー切断
加工ロボットの全体構成図、第３図は従来のレーザー光
出射ユニットの内部構造を示す縦断面図である。 １・・・・・・出射ユニ７）本体、２・・・・・・出射
レンズ系、２ａ、２ｂ、２ｃ・・・・・・出射レンズ、
３・・・・・・ベアリング、４・・・・・・コネクタ、
５・・・・・・光フアイバー端末金具、６・・・・・・
光ファイバー ９・・・・・・レーザー発振器、１０・
・・・・・多関節形ロボット、１１・・・・・・レーサ
ー光出射ユニット、１２・・・・・・アーム先端軸。 代理人の氏名 弁理士小鍜治明 ほか２名１−一土蔓テ
ユニ・７ト不イ苓 ２−一−出身ＩＬソズ°見 名ル〜友−−−比勢Ｔしソス ５−−一先フｒｌ＋ぐＪ者ｂ（り］ン（σ−−−光７ア
う２マ 区 第 囚
ーザー光出射ユニットの一実施例の内部構造を示す縦断
面図、第２図は多関節形ロボットを用いたレーザー切断
加工ロボットの全体構成図、第３図は従来のレーザー光
出射ユニットの内部構造を示す縦断面図である。 １・・・・・・出射ユニ７）本体、２・・・・・・出射
レンズ系、２ａ、２ｂ、２ｃ・・・・・・出射レンズ、
３・・・・・・ベアリング、４・・・・・・コネクタ、
５・・・・・・光フアイバー端末金具、６・・・・・・
光ファイバー ９・・・・・・レーザー発振器、１０・
・・・・・多関節形ロボット、１１・・・・・・レーサ
ー光出射ユニット、１２・・・・・・アーム先端軸。 代理人の氏名 弁理士小鍜治明 ほか２名１−一土蔓テ
ユニ・７ト不イ苓 ２−一−出身ＩＬソズ°見 名ル〜友−−−比勢Ｔしソス ５−−一先フｒｌ＋ぐＪ者ｂ（り］ン（σ−−−光７ア
う２マ 区 第 囚
Claims (1)
- 多関節形ロボットと、少なくとも一部分に光ファイバー
を用いたレーザー光伝送経路と、前記多関節形ロボット
のアーム先端軸に取付けたレーザー光出射ユニットと、
そのレーザー光出射ユニットのレンズ系と前記光ファイ
バーの中心軸が同一軸上に位置するように配置しかつレ
ーザー光出射ユニットに対し光ファイバーが回転自在と
なるようにレーザー光出射ユニットと光ファイバーを結
合する連結部を有することを特徴とするレーザー切断加
工ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2252407A JPH04127992A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | レーザー切断加工ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2252407A JPH04127992A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | レーザー切断加工ロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04127992A true JPH04127992A (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=17236916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2252407A Pending JPH04127992A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | レーザー切断加工ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04127992A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2696968A1 (fr) * | 1992-10-20 | 1994-04-22 | Thyssen Laser Technik Gmbh | Main de robot pour l'usinage à trois dimensions de pièces. |
| US5698121A (en) * | 1995-08-31 | 1997-12-16 | Fanuc Ltd. | Three-dimensional laser beam machining apparatus using YAG cutting tool |
| EP1579962A1 (en) * | 2004-03-23 | 2005-09-28 | COMAU S.p.A. | Robot for carrying out industrial operations by a laser beam transmitted by an optical fiber arranged inside the robot |
| JP2018039029A (ja) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | 株式会社スギノマシン | レーザ加工ヘッド |
-
1990
- 1990-09-20 JP JP2252407A patent/JPH04127992A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2696968A1 (fr) * | 1992-10-20 | 1994-04-22 | Thyssen Laser Technik Gmbh | Main de robot pour l'usinage à trois dimensions de pièces. |
| US5698121A (en) * | 1995-08-31 | 1997-12-16 | Fanuc Ltd. | Three-dimensional laser beam machining apparatus using YAG cutting tool |
| EP1579962A1 (en) * | 2004-03-23 | 2005-09-28 | COMAU S.p.A. | Robot for carrying out industrial operations by a laser beam transmitted by an optical fiber arranged inside the robot |
| JP2018039029A (ja) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | 株式会社スギノマシン | レーザ加工ヘッド |
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