JPH0691386A - Laser beam machine - Google Patents

Laser beam machine

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Publication number
JPH0691386A
JPH0691386A JP4246482A JP24648292A JPH0691386A JP H0691386 A JPH0691386 A JP H0691386A JP 4246482 A JP4246482 A JP 4246482A JP 24648292 A JP24648292 A JP 24648292A JP H0691386 A JPH0691386 A JP H0691386A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis
rotation axis
spot light
light
laser
Prior art date
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Pending
Application number
JP4246482A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Nakajima
勝己 中嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP4246482A priority Critical patent/JPH0691386A/en
Publication of JPH0691386A publication Critical patent/JPH0691386A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a laser beam machine which is small in size and light in weight and having an excellent dynamic behavior. CONSTITUTION:The laser beam machine 6 consists of a lens 21, a flat mirror 22 having a rotating axis AX by which a spotting beam S is positioned in the direction X perpendicular to the optical axis 25 of the laser beam exited from the lens 21, a flat mirror 23 having a rotating axis AY by which the spotting beam S is positioned in the direction Y (perpendicular direction on the paper) perpendicular to the optical axis 25 and the direction X and the like.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばロボットの手
首に取付けられて穴あけなどの加工を行うレーザ加工装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus which is attached to, for example, a wrist of a robot and performs processing such as drilling.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザ光を使用する加工は種々あるが、
薄板切断もその1つである。近年は自動車ボディなどの
3次元形状に対しての加工が求められており、このよう
な場合、産業用ロボットの手先にレーザの加工ヘッドを
設置して作業を行うのが一般的である。比較的小径の穴
をあける作業を行う場合、ロボットの持つ動作軸の全部
または大多数を使用して加工ヘッドを駆動しており、特
に穴を平面状にあける場合でも、その平面状を移動する
ためにはロボットの多数の軸を駆動する必要がある。し
かし、ロボットの各軸の動特性は一様でないために、高
速切断では動特性の差により加工ヘッドの軌跡が歪んで
しまい、真円の穴を形成しようとしても、その穴は真円
ではなく歪んだ形状の穴になってしまう。
2. Description of the Related Art There are various processes using laser light,
Thin plate cutting is one of them. In recent years, there has been a demand for machining a three-dimensional shape of an automobile body or the like. In such a case, it is common to install a laser machining head at the hand of an industrial robot to perform the work. When making a hole with a relatively small diameter, the machining head is driven using all or most of the movement axes of the robot. Even when making a hole in a plane, it moves in that plane. In order to do this, it is necessary to drive many axes of the robot. However, since the dynamic characteristics of each axis of the robot are not uniform, the trajectory of the machining head will be distorted due to the difference in the dynamic characteristics in high-speed cutting, and even if you try to form a perfect hole, the hole is not a perfect circle. It becomes a hole with a distorted shape.

【0003】この対策として、ロボットの先端に、穴あ
け用動作軸を追加する方式が実現されている。この先行
技術は、たとえばRobot No.67 第34頁〜
第38頁に開示されている。これはロボットが穴をあけ
る場所に移動して、作業対象面に対して位置、姿勢を保
持し、追加された共に高い動特性を持った2軸で穴の軌
跡を描くものであり、穴形状を極座標で取扱うことにな
る。第1の軸にツールを把持し、所定の円のツール軌跡
は、この第1の軸を回転させる回転軸となる第2の軸の
回転軌跡である。第1の軸の回転中心と第2の軸の回転
中心との距離は、装置の仕様によって決定される。第1
の軸の回転角によって、所定の半径が与えられ、周速度
の情報に基づいて、第1軸と第2軸とを制御することに
よって、小円加工を正確に行うことができる。
As a countermeasure against this, a system has been realized in which a motion axis for drilling is added to the tip of the robot. This prior art is disclosed in, for example, Robot No. 67 Page 34-
It is disclosed on page 38. This is because the robot moves to the place where it makes a hole, holds the position and posture with respect to the work surface, and draws the locus of the hole with two axes that have both added high dynamic characteristics. Will be handled in polar coordinates. The tool locus of a predetermined circle that grips the tool on the first axis is the rotation locus of the second axis that is the rotation axis that rotates the first axis. The distance between the center of rotation of the first shaft and the center of rotation of the second shaft is determined by the specifications of the device. First
A predetermined radius is given by the rotation angle of the shaft of, and the small circle machining can be accurately performed by controlling the first shaft and the second shaft based on the information of the peripheral speed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】この先行技術では、レ
ーザ光が光ファイバで伝送されているため、光ファイバ
の可撓性により、2次元運動する加工ヘッドに直接、光
ファイバを接続することが可能になっている。しかし、
レーザ光がCO2レーザのような大出力のものになる
と、光ファイバでの導光が不可能にとなり、その対策と
して鏡による導光手段を採用すると、加工ヘッド部への
反射鏡を用いる光路を設けることが必要になる。
In this prior art, since the laser light is transmitted by the optical fiber, the flexibility of the optical fiber allows the optical fiber to be directly connected to the processing head which moves two-dimensionally. It is possible. But,
When the laser light has a large output such as a CO 2 laser, it becomes impossible to guide the light with an optical fiber. If a light guide means by a mirror is adopted as a countermeasure, an optical path using a reflecting mirror to the machining head portion is adopted. Need to be provided.

【0005】このような反射鏡を用いた構造に、前述の
先行技術の考え方を適用した構成は、単純には図7に示
されるようになるであろう。第1と第2の反射鏡M1,
M2は支持部材1に固定されており、また第3および第
4の反射鏡M3,M4はもう1つの支持部材2に固定さ
れている。支持部材2は、第1の軸A1まわりに角変位
可能である。支持部材1は第2の軸A2まわりに角変位
可能であり、この第2軸A2と一致した光軸を有するレ
ーザ光が、レーザ光源から導かれる。反射鏡M1によっ
て反射されたレーザ光3は、参照符4で示されるように
第1の軸A1に一致した光軸を有して、反射鏡M2によ
って反射され、反射鏡M3,M4を経て、第1および第
2の軸A1,A2に平行に、集光レンズ5aを介して参
照符5で示されるようにして射出され、穴加工のために
用いられる。
A structure in which the above-mentioned concept of the prior art is applied to a structure using such a reflecting mirror will be simply as shown in FIG. The first and second reflecting mirrors M1,
M2 is fixed to the supporting member 1, and the third and fourth reflecting mirrors M3 and M4 are fixed to the other supporting member 2. The support member 2 is angularly displaceable around the first axis A1. The support member 1 can be angularly displaced about the second axis A2, and laser light having an optical axis that coincides with the second axis A2 is guided from the laser light source. The laser light 3 reflected by the reflecting mirror M1 has an optical axis that coincides with the first axis A1 as indicated by reference numeral 4, is reflected by the reflecting mirror M2, passes through the reflecting mirrors M3, M4, It is emitted parallel to the first and second axes A1 and A2 through a condenser lens 5a as indicated by reference numeral 5 and used for drilling.

【0006】このような図7に示される構成では、反射
鏡M1〜M4の数が多く、したがって光路長が長く、効
率が低下するという課題がある。また構成が複雑であ
り、全体の構成が大形になるという課題がある。
In the structure shown in FIG. 7, there is a problem that the number of reflecting mirrors M1 to M4 is large, the optical path length is long, and the efficiency is lowered. There is also a problem that the structure is complicated and the entire structure becomes large.

【0007】本発明の目的は、前述した課題を解決する
ため、構成が小形かつ軽量であって、動特性が優れたレ
ーザ加工装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a laser processing apparatus having a small structure and a light weight and excellent dynamic characteristics in order to solve the above-mentioned problems.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ光を集
束してスポット光を形成するための集光光学系と、前記
集光光学系から射出するレーザ光の光軸に対して垂直な
第1方向に前記スポット光を位置決めするための第1回
転軸を有する第1反射鏡と、前記光軸および第1方向に
対して垂直な第2方向に、前記スポット光を位置決めす
るための第2回転軸を有する第2反射鏡とを備えたこと
を特徴とするレーザ加工装置である。
According to the present invention, a condensing optical system for converging a laser beam to form a spot light and a laser beam emitted from the condensing optical system are perpendicular to the optical axis. A first reflecting mirror having a first rotation axis for positioning the spot light in a first direction, and a first reflecting mirror for positioning the spot light in a second direction perpendicular to the optical axis and the first direction. A laser processing apparatus comprising: a second reflecting mirror having two rotation axes.

【0009】また本発明は、レーザ光を集束してスポッ
ト光を形成するための集光光学系と、前記集光光学系か
ら射出するレーザ光の光軸に対して垂直な第1方向、お
よび前記光軸と第1方向に垂直な第2方向に、前記スポ
ット光を位置決めするための、第1回転軸および第1回
転軸に垂直な第2回転軸を有する反射鏡を備えたことを
特徴とするレーザ加工装置である。
According to the present invention, a condensing optical system for converging laser light to form spot light, a first direction perpendicular to the optical axis of the laser light emitted from the condensing optical system, and A reflecting mirror having a first rotation axis and a second rotation axis perpendicular to the first rotation axis for positioning the spot light in a second direction perpendicular to the optical axis and the first direction is provided. It is a laser processing device.

【0010】[0010]

【作用】本発明に従えば、レーザ光を集束してスポット
光を形成するための集光光学系と、集光光学系から射出
するレーザ光の光軸に対して垂直な第1方向にスポット
光を位置決めするための第1回転軸を有する第1反射鏡
と、当該光軸および第1方向に対して垂直な第2方向
に、スポット光を位置決めするための第2回転軸を有す
る第2反射鏡とを備えることによって、駆動部分の動特
性が向上し、レーザ光のスポット光として集束する加工
点の位置を、被加工物であるワークの上で、2次元的に
高精度で制御することができるため、たとえば小径穴な
どの加工、切断作業を高速で精度よく行うことができ
る。
According to the present invention, the condensing optical system for converging the laser light to form the spot light, and the spot in the first direction perpendicular to the optical axis of the laser light emitted from the condensing optical system. A first reflecting mirror having a first rotation axis for positioning light, and a second reflecting axis having a second rotation axis for positioning spot light in a second direction perpendicular to the optical axis and the first direction. By providing the reflecting mirror, the dynamic characteristics of the driving portion are improved, and the position of the processing point that is focused as the spot light of the laser light is two-dimensionally and highly accurately controlled on the workpiece as the workpiece. Therefore, for example, processing and cutting of small diameter holes can be performed at high speed and with high accuracy.

【0011】また、本発明に従えば、レーザ光を集束し
てスポット光を形成するための集光光学系と、集光光学
系から射出するレーザ光の光軸に対して垂直な第1方
向、および当該光軸と第1方向に垂直な第2方向に、ス
ポット光を位置決めするための第1回転軸および第1回
転軸に垂直な第2回転軸を有する反射鏡を備えることに
よって、前述と同様に、駆動部分の動特性が向上し、レ
ーザ光のスポット光として集束する加工点の位置を、ワ
ークの上に、2次元的に高精度で制御することができ
る。
Further, according to the invention, a condensing optical system for converging the laser light to form a spot light, and a first direction perpendicular to the optical axis of the laser light emitted from the condensing optical system. And a reflecting mirror having a first rotation axis for positioning the spot light and a second rotation axis perpendicular to the first rotation axis in a second direction perpendicular to the optical axis and the first direction. Similarly to the above, the dynamic characteristics of the driving portion are improved, and the position of the processing point that is focused as the spot light of the laser light can be two-dimensionally controlled on the work with high accuracy.

【0012】[0012]

【実施例】図1および図2は、本発明の光学的原理を示
す概略斜視図である。まず、図1において、平行ビーム
となったレーザ光Lが回転軸AXのまわりに角変位可能
な平面鏡22によって反射され、さらに回転軸AYのま
わりに角変位可能な平面鏡23によって反射され、レン
ズ21の表面に対して略垂直に入射することによってレ
ンズ21の焦点位置に微小なスポット光Sを形成する。
スポット光Sは光が集束して高いエネルギー密度を有し
ており、この焦点位置に薄板などのワークを導入するこ
とによってスポット状に溶融する。
1 and 2 are schematic perspective views showing the optical principle of the present invention. First, in FIG. 1, the laser beam L that has become a parallel beam is reflected by the plane mirror 22 that can be angularly displaced about the rotation axis AX, and further is reflected by the plane mirror 23 that can be angularly displaced about the rotation axis AY. The spot light S is formed at the focal position of the lens 21 by being incident substantially perpendicularly to the surface of the.
The spot light S has a high energy density as a result of focusing the light, and is melted in a spot shape by introducing a work such as a thin plate at this focal position.

【0013】この状態で、平面鏡22を回転軸AXのま
わりに角変位させることによって、スポット光SはX方
向に位置決めされるとともに、平面鏡23を回転軸AY
のまわりに角変位させることによってスポット光SはY
方向に位置決めされる。したがって、平面鏡22の角変
位量θxと平面鏡23の角変位量θyとをそれぞれ制御
することによって、スポット光Sを2次元的に位置決め
することが可能となる。
In this state, the spot light S is positioned in the X direction by angularly displacing the plane mirror 22 around the rotation axis AX, and the plane mirror 23 is rotated along the rotation axis AY.
By angularly displacing the spot light S
Is positioned in the direction. Therefore, the spot light S can be two-dimensionally positioned by controlling the angular displacement amount θx of the plane mirror 22 and the angular displacement amount θy of the plane mirror 23, respectively.

【0014】次に、図2において、図1と同様に、平行
ビームとなったレーザ光Lが2つの回転軸AX,AYの
まわりに角変位可能な平面鏡24によって反射され、レ
ンズ21の表面に対して略垂直に入射することによっ
て、レンズ21の焦点位置に微小なスポット光Sを形成
する。
Next, in FIG. 2, similarly to FIG. 1, the laser beam L that has become a parallel beam is reflected by the plane mirror 24 that can be angularly displaced about the two rotation axes AX and AY, and is reflected on the surface of the lens 21. By making the light incident on the lens 21 substantially vertically, a minute spot light S is formed at the focal position of the lens 21.

【0015】この状態で、平面鏡24を回転軸AXのま
わりに角変位させることによって、スポット光SはX方
向に位置決めされるとともに、平面鏡24を回転軸AY
のまわりに角変位させることによって、スポット光Sは
Y方向に位置決めされる。したがって、平面鏡24の角
変位量θx,θyとをそれぞれ制御することによって、
スポット光Sを2次元的に位置決めすることが可能とな
る。
In this state, the spot light S is positioned in the X direction by angularly displacing the plane mirror 24 around the rotation axis AX, and the plane mirror 24 is rotated along the rotation axis AY.
The spot light S is positioned in the Y direction by angularly displacing the spot light S around. Therefore, by controlling the angular displacements θx and θy of the plane mirror 24, respectively,
It is possible to position the spot light S two-dimensionally.

【0016】図3は、本発明の一実施例であるレーザ加
工装置の構成を示す断面図である。このレーザ加工装置
6は、図4に示される、たとえば6軸の多関節型ロボッ
ト7の手首8に取付けられ、レーザ光源15から射出さ
れたレーザ光は、軸9〜14に沿って反射鏡などの導光
手段によって導かれ、レーザ加工装置6の出力側に形成
されたスポット光Sが、薄板などのワーク(不図示)に
照射され、所望の形状に切断加工や穴加工が行われる。
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a laser processing apparatus which is an embodiment of the present invention. This laser processing device 6 is attached to, for example, the wrist 8 of a 6-axis articulated robot 7 shown in FIG. 4, and the laser light emitted from the laser light source 15 is reflected along the axes 9-14. The spot light S that is guided by the light guide means and is formed on the output side of the laser processing device 6 is applied to a work (not shown) such as a thin plate, and a cutting process or a hole process is performed into a desired shape.

【0017】図3に示すように、このレーザ加工装置6
は、レーザ光Lを集束してスポット光Sを形成するため
の集光光学系であるレンズ21と、レンズ21から射出
するレーザ光の光軸25に対して垂直な方向Xにスポッ
ト光Sを位置決めするための回転軸AXを有する平面鏡
22と、光軸25および方向Xに対して垂直な方向Y
(紙面垂直方向)にスポット光Sを位置決めするための
回転軸AYを有する平面鏡23と、これらを保持する筺
体40などから構成されている。
As shown in FIG. 3, this laser processing apparatus 6
Is a lens 21 which is a focusing optical system for converging the laser light L to form the spot light S, and the spot light S in the direction X perpendicular to the optical axis 25 of the laser light emitted from the lens 21. A plane mirror 22 having a rotation axis AX for positioning, and a direction Y perpendicular to the optical axis 25 and the direction X.
It is composed of a plane mirror 23 having a rotation axis AY for positioning the spot light S (in the direction perpendicular to the paper surface), a housing 40 for holding these, and the like.

【0018】平面鏡22は、回転軸AXのまわりに角変
位可能であって、所望の回転量に制御可能なモータ32
の出力軸31に固定されており、平面鏡23も同様に、
回転軸AYのまわりに角変位可能であって、所望の回転
量に制御可能なモータ34の出力軸33に固定されてい
る。なお、各平面鏡22,23の角変位量を高精度に検
出するため、ロータリエンコーダなどの角変位検出手段
を取付けても構わない。
The plane mirror 22 can be angularly displaced about the rotation axis AX, and the motor 32 can be controlled to a desired rotation amount.
Is fixed to the output shaft 31 of the flat mirror 23,
It is fixed to an output shaft 33 of a motor 34 that can be angularly displaced about the rotation axis AY and can be controlled to a desired rotation amount. In addition, in order to detect the amount of angular displacement of each of the plane mirrors 22 and 23 with high accuracy, an angular displacement detecting means such as a rotary encoder may be attached.

【0019】レーザ加工装置6の筺体40は、フランジ
41によってロボット7の手首8に固定され、図4に示
すレーザ光源15から導入されたレーザ光Lは、平面鏡
22,23で反射され、レンズ21に入射することによ
って、レンズ21の焦点位置にスポット光Sが形成さ
れ、ワーク(不図示)に照射される。
The housing 40 of the laser processing apparatus 6 is fixed to the wrist 8 of the robot 7 by the flange 41, and the laser light L introduced from the laser light source 15 shown in FIG. 4 is reflected by the plane mirrors 22 and 23 and the lens 21. The spot light S is formed at the focal position of the lens 21 by being incident on the work 21 and is irradiated on the work (not shown).

【0020】スポット光Sを2次元的に移動させる場
合、各モータ32,34の角変位量を制御することによ
って、それぞれX−Y方向に位置決めされる。したがっ
て、たとえばワークに対してスポット光Sを照射しなが
ら、スポット光Sをある座標(Xa,Ya)からX方向
に(Xa+D,Ya)まで移動して、次にY方向に(X
a+D,Ya+D)まで移動し、さらに−X方向に(X
a,Ya+D)まで移動して、最後に−Y方向に(X
a,Ya)まで移動することによって、一辺の長さDの
正方形の穴を形成することができる。
When the spot light S is moved two-dimensionally, it is positioned in the XY directions by controlling the angular displacement amount of each motor 32, 34. Therefore, for example, while irradiating the work with the spot light S, the spot light S is moved from a certain coordinate (Xa, Ya) in the X direction to (Xa + D, Ya), and then in the Y direction (Xa + D, Ya).
a + D, Ya + D) and then in the -X direction (X
a, Ya + D), and finally (X
By moving to (a, Ya), it is possible to form a square hole having a side length D.

【0021】また、丸穴加工を行う場合、X=Xb+R
×cosθ,Y=Yb+R×sinθの式を用いて、各
モータ32,34の制御によりパラメータθを0から2
πまで徐々に変化させることによって、座標(Xb,Y
b)を中心とする半径Rの穴を形成することができる。
When round hole machining is performed, X = Xb + R
The parameter θ is controlled from 0 to 2 by the control of the respective motors 32 and 34 using the equation of x cos θ, Y = Yb + R × sin θ.
Coordinates (Xb, Y
It is possible to form a hole with a radius R centered on b).

【0022】図5は、本発明の他の実施例であるレーザ
加工装置の構成を示す断面図である。本実施例における
レーザ加工装置6は、レーザ光Lを集束してスポット光
Sを形成するための集光光学系であるレンズ21と、レ
ンズ21から射出するレーザ光の光軸25に対して垂直
な方向X、および該光軸25と方向Xに垂直なY方向
(紙面垂直方向)に、スポット光を位置決めするための
回転軸AXおよび該回転軸AXに垂直な回転軸AYを有
する平面鏡24と、平面鏡24を2つの回転軸AX,A
Yのまわりに角変位させるための2軸駆動手段50と、
これらを保持する筺体40などから構成されている。
FIG. 5 is a sectional view showing the construction of a laser processing apparatus which is another embodiment of the present invention. The laser processing apparatus 6 according to the present embodiment is perpendicular to the lens 21 that is a condensing optical system that focuses the laser light L to form the spot light S, and the optical axis 25 of the laser light emitted from the lens 21. A flat mirror 24 having a rotation axis AX for positioning the spot light and a rotation axis AY perpendicular to the rotation axis AX in the horizontal direction X and the Y direction (direction perpendicular to the paper surface) perpendicular to the optical axis 25 and the direction X. , The plane mirror 24 with two rotation axes AX, A
Biaxial drive means 50 for angularly displacing around Y,
It is composed of a housing 40 that holds these.

【0023】図6(a)は、図5に示した2軸駆動手段
50の正面図であり、図6(b)は、図6(a)のB−
B線に沿った断面図である。平面鏡24は、可動部材5
4に対して軸受55で軸支された軸53と連結した支持
部材51,52に固定されており、かさ歯車56の回転
によって回転軸AYのまわりを角変位する。かさ歯車5
6は、各かさ歯車57,58と噛合っており、かさ歯車
57は筺体40に設置された側板65に取付けられたモ
ータ63の出力軸61に連結しており、かさ歯車58も
同様に、筺体40に設置された側板66に取付けられた
モータ64の出力軸62に連結している。一方、可動部
材54は、軸受け59,60によって、回転軸AXのま
わりに角変位することができる。
FIG. 6 (a) is a front view of the biaxial drive means 50 shown in FIG. 5, and FIG. 6 (b) is B- of FIG. 6 (a).
It is sectional drawing along the B line. The plane mirror 24 is a movable member 5.
It is fixed to supporting members 51 and 52 which are connected to a shaft 53 which is rotatably supported by a bearing 55 with respect to 4, and is angularly displaced around a rotation axis AY by the rotation of a bevel gear 56. Bevel gear 5
6 is meshed with the bevel gears 57 and 58, and the bevel gear 57 is connected to the output shaft 61 of the motor 63 attached to the side plate 65 installed in the housing 40. It is connected to an output shaft 62 of a motor 64 attached to a side plate 66 installed in the housing 40. On the other hand, the movable member 54 can be angularly displaced around the rotation axis AX by the bearings 59 and 60.

【0024】平面鏡24を回転軸AXのまわりに角変位
させる場合は、モータ63,64の出力軸61,62を
回転軸AXに対して同じ回転方向に同じ量だけ回転させ
ることによって、かさ歯車57,58が共に同じ回転方
向に同じ量だけ回転して、これらと噛合うかさ歯車56
は、回転軸AXのまわりの力を受けることによって、可
動部材54が回転軸AXのまわりを角変位する。したが
って、可動部材54の動きに合わせて、支持部材51,
52および平面鏡24が回転軸AXのまわりにを角変位
することになる。
When the plane mirror 24 is angularly displaced about the rotation axis AX, the bevel gears 57 are rotated by rotating the output shafts 61, 62 of the motors 63, 64 in the same rotation direction with respect to the rotation axis AX by the same amount. , 58 both rotate in the same rotational direction by the same amount and mesh with the bevel gear 56.
Receives a force around the rotation axis AX, whereby the movable member 54 is angularly displaced around the rotation axis AX. Therefore, according to the movement of the movable member 54, the support members 51,
52 and the plane mirror 24 will be angularly displaced about the axis of rotation AX.

【0025】一方、平面鏡24を回転軸AYのまわりに
角変位させる場合は、モータ63,64の出力軸61,
62を回転軸AXに対して互いに逆の回転方向に同じ量
だけ回転させることによって、かさ歯車57,58が逆
方向に同じ量だけ回転して、これらと噛合うかさ歯車5
6は、回転軸AYのまわりを回転する。したがって、か
さ歯車56に連結した軸53の動きに合わせて、支持部
材51,52および平面鏡24が回転軸AYのまわりに
を角変位することになる。
On the other hand, when the plane mirror 24 is angularly displaced about the rotation axis AY, the output shafts 61, 61
By rotating 62 with respect to the rotation axis AX in the opposite rotation directions by the same amount, the bevel gears 57, 58 rotate in the opposite direction by the same amount, and the bevel gear 5 meshing with them rotates.
6 rotates around the rotation axis AY. Therefore, the support members 51, 52 and the plane mirror 24 are angularly displaced about the rotation axis AY in accordance with the movement of the shaft 53 connected to the bevel gear 56.

【0026】レーザ加工装置6の筺体40は、フランジ
41によってロボット7の手首8に固定され、図4に示
すレーザ光源15から導入されたレーザ光Lは、平面鏡
24で反射され、レンズ21に入射することによって、
レンズ21の焦点位置にスポット光Sが形成され、ワー
ク(不図示)に照射される。
The housing 40 of the laser processing apparatus 6 is fixed to the wrist 8 of the robot 7 by the flange 41, and the laser light L introduced from the laser light source 15 shown in FIG. 4 is reflected by the plane mirror 24 and is incident on the lens 21. By,
Spot light S is formed at the focal position of the lens 21 and is irradiated onto a work (not shown).

【0027】スポット光Sを2次元的に移動させる場
合、各モータ63,64の角変位量を制御することによ
ってそれぞれX−Y方向に位置決めすることができる。
When the spot light S is two-dimensionally moved, it can be positioned in the XY directions by controlling the angular displacement of the motors 63 and 64.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上詳説したように、本発明によれば、
多関節型のロボット全体を制御することなく、ロボット
アームの先端に取付けられたレーザ加工装置によって、
レーザ加工を行うことができる。したがって、動作部分
が軽量かつ小形になるため、動特性の改善が図れ、高精
度かつ高速に穴加工や切断加工を行うことができる。
As described in detail above, according to the present invention,
Without controlling the entire articulated robot, the laser processing device attached to the tip of the robot arm
Laser processing can be performed. Therefore, since the operating portion is lightweight and small, the dynamic characteristics can be improved, and it is possible to perform hole processing and cutting processing with high accuracy and high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光学的原理を示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing an optical principle of the present invention.

【図2】本発明の光学的原理を示す概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing an optical principle of the present invention.

【図3】本発明の一実施例であるレーザ加工装置の構成
を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a laser processing apparatus that is an embodiment of the present invention.

【図4】本発明に係るレーザ加工装置6が取付けられる
6軸の多関節型ロボット7を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a 6-axis articulated robot 7 to which a laser processing device 6 according to the present invention is attached.

【図5】本発明の他の実施例であるレーザ加工装置の構
成を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a laser processing apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図6】図6(a)は、図5に示した2軸駆動手段50
の正面図であり、図6(b)は、図6(a)のB−B線
に沿った断面図である。
6 (a) is a biaxial drive means 50 shown in FIG.
6B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 6A.

【図7】先行技術に係るレーザ加工装置の部分構成図で
ある。
FIG. 7 is a partial configuration diagram of a laser processing device according to a prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 レーザ加工装置 7 ロボット 8 手首 9〜14 軸 15 レーザ光源 20 光軸 21 レンズ 22,23,24 平面鏡 25 光軸 31,33 出力軸 32,34 モータ 40 筺体 41 フランジ 50 2軸駆動手段 51,52 支持部材 53 軸 54 可動部材 55,59,60 軸受け 56,57,58 かさ歯車 61,62 出力軸 63,64 モータ 65,66 側板 6 laser processing device 7 robot 8 wrist 9-14 axis 15 laser light source 20 optical axis 21 lens 22, 23, 24 plane mirror 25 optical axis 31, 33 output axis 32, 34 motor 40 housing 41 flange 50 two-axis driving means 51, 52 Support member 53 Shaft 54 Movable member 55, 59, 60 Bearing 56, 57, 58 Bevel gear 61, 62 Output shaft 63, 64 Motor 65, 66 Side plate

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光を集束してスポット光を形成す
るための集光光学系と、 前記集光光学系から射出するレーザ光の光軸に対して垂
直な第1方向に前記スポット光を位置決めするための第
1回転軸を有する第1反射鏡と、 前記光軸および第1方向に対して垂直な第2方向に、前
記スポット光を位置決めするための第2回転軸を有する
第2反射鏡とを備えたことを特徴とするレーザ加工装
置。
1. A condensing optical system for converging laser light to form spot light, and the spot light in a first direction perpendicular to the optical axis of the laser light emitted from the condensing optical system. A first reflecting mirror having a first rotation axis for positioning, and a second reflecting mirror having a second rotation axis for positioning the spot light in a second direction perpendicular to the optical axis and the first direction. A laser processing apparatus comprising a mirror.
【請求項2】 レーザ光を集束してスポット光を形成す
るための集光光学系と、 前記集光光学系から射出するレーザ光の光軸に対して垂
直な第1方向、および前記光軸と第1方向に垂直な第2
方向に、前記スポット光を位置決めするための、第1回
転軸および第1回転軸に垂直な第2回転軸を有する反射
鏡を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
2. A condensing optical system for converging laser light to form spot light, a first direction perpendicular to an optical axis of the laser light emitted from the condensing optical system, and the optical axis. And the second perpendicular to the first direction
A laser processing apparatus for positioning the spot light in a direction, the reflecting mirror having a first rotation axis and a second rotation axis perpendicular to the first rotation axis.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1666189A1 (en) * 2004-12-03 2006-06-07 REHAU AG + Co Device for guiding a laser beam with two scanning mirrors and a position element for rotating around a vertical axis ; System for laser processing with such a device ; Method of guiding a laser beam with rotation around a vertical axis

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EP1666189A1 (en) * 2004-12-03 2006-06-07 REHAU AG + Co Device for guiding a laser beam with two scanning mirrors and a position element for rotating around a vertical axis ; System for laser processing with such a device ; Method of guiding a laser beam with rotation around a vertical axis

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