JPS6127158B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6127158B2 JPS6127158B2 JP58132615A JP13261583A JPS6127158B2 JP S6127158 B2 JPS6127158 B2 JP S6127158B2 JP 58132615 A JP58132615 A JP 58132615A JP 13261583 A JP13261583 A JP 13261583A JP S6127158 B2 JPS6127158 B2 JP S6127158B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- robot
- workpiece
- laser
- mirror
- 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.)
- Expired
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 3
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 3
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005183 environmental health Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Robotics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明はたとえば自動車のボデイなどの曲面
を持つた被加工物にレーザ光を照射してレーザ切
断などのレーザ加工するレーザ加工用ロボツトに
関する。
を持つた被加工物にレーザ光を照射してレーザ切
断などのレーザ加工するレーザ加工用ロボツトに
関する。
プレス加工によつて得られた自動車ボデイなど
の部品をトリミング加工や切断加工する場合に
は、従来、人手によるニブニング加工やプラズマ
溶断が用いられている。ニブニング加工は工数が
かかりコストアツプの原因となり、また、プラズ
マ溶断は、切断幅が広く、ベイパーが出るという
欠点がある。特にベイパーは環境衛生上の問題が
ある。
の部品をトリミング加工や切断加工する場合に
は、従来、人手によるニブニング加工やプラズマ
溶断が用いられている。ニブニング加工は工数が
かかりコストアツプの原因となり、また、プラズ
マ溶断は、切断幅が広く、ベイパーが出るという
欠点がある。特にベイパーは環境衛生上の問題が
ある。
また、近時レーザ加工機の普及に伴つてレーザ
光を被加工物に照射して切断するとが行なわれて
いる。この種のレーザ加工機はXYZの３軸制御の
スキヤナであり、平面的な被加工物には好適する
が、上述したように、自動車ボデイなどの曲面を
持つた被加工物においては、その切断が不可能で
あり、また、トリミング加工には使用されていな
い。
光を被加工物に照射して切断するとが行なわれて
いる。この種のレーザ加工機はXYZの３軸制御の
スキヤナであり、平面的な被加工物には好適する
が、上述したように、自動車ボデイなどの曲面を
持つた被加工物においては、その切断が不可能で
あり、また、トリミング加工には使用されていな
い。
この発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、自動車ボデイのよ
うに曲面を持つた被加工物においても高速にかつ
均一な狭い切断幅で切断できるレーザ加工用ロボ
ツトを提供しようとするものである。
で、その目的とするところは、自動車ボデイのよ
うに曲面を持つた被加工物においても高速にかつ
均一な狭い切断幅で切断できるレーザ加工用ロボ
ツトを提供しようとするものである。
この発明はレーザ発振器から発振されたレーザ
光を光伝送系を介して集光部に導びき被加工物へ
照射するものについて、その集光部をロボツトア
ームによつて支持し、レーザ光を被加工物面に集
光照射できるようにして被加工物の曲面に沿つて
走査できるようにしたことを特徴とする。
光を光伝送系を介して集光部に導びき被加工物へ
照射するものについて、その集光部をロボツトア
ームによつて支持し、レーザ光を被加工物面に集
光照射できるようにして被加工物の曲面に沿つて
走査できるようにしたことを特徴とする。
以下、この発明を図面に示す実施例にもとづい
て説明する。図面は第１の実施例を示すもので、
１はロボツト台である。このロボツト台１にはロ
ボツト主軸２を構成する昇降軸３が昇降自在に支
持されている。この昇降軸３の上端には水平軸４
が連結され、この水平軸４は昇降軸３を軸心とし
て施回動できるようになつている。この水平軸４
は中空に形成され、この内部には中空の進退軸５
が軸方向に進退自在に挿入されている。したがつ
て、この進退軸５は上記昇降軸３および水平軸４
によつて上下動、進退動および施回動するように
なつており、これらの駆動源は公知のエヤリン
ダ、サーボモータおよびハーモニツクドライブ等
によつて構成されている。
て説明する。図面は第１の実施例を示すもので、
１はロボツト台である。このロボツト台１にはロ
ボツト主軸２を構成する昇降軸３が昇降自在に支
持されている。この昇降軸３の上端には水平軸４
が連結され、この水平軸４は昇降軸３を軸心とし
て施回動できるようになつている。この水平軸４
は中空に形成され、この内部には中空の進退軸５
が軸方向に進退自在に挿入されている。したがつ
て、この進退軸５は上記昇降軸３および水平軸４
によつて上下動、進退動および施回動するように
なつており、これらの駆動源は公知のエヤリン
ダ、サーボモータおよびハーモニツクドライブ等
によつて構成されている。
さらに、上記進退軸５の先端部には第１関節部
６、第２関節部７および第３関節部８を有するロ
ボツトアーム９が連結されている。上記第１関節
部６は上記進退軸５の先端にこれと直交しかつ回
動自在に設けた回動筒１０とこの回動筒１０に直
角連結された連結転１１とから構成されている。
この連結筒１１の先端には保持筒１２が固定さ
れ、この保持筒１２には回転筒１３が回転自在に
連結されている。そして、この保持筒１２と回転
筒１３とによつて第２関節部７を形成している。
さらに、この第２関節部７の回転筒１３の一側に
は連結筒１４を介して回動筒１５がＬ字形に連結
されており、第３関節部８を構成している。この
第３関節部８の回動筒１５の一端には鏡筒１６が
連結されている。そして第１、第２、第３関節部
６、７、８は内されたサーボモータ（図示しな
い。）によつて回動するようになつている。
６、第２関節部７および第３関節部８を有するロ
ボツトアーム９が連結されている。上記第１関節
部６は上記進退軸５の先端にこれと直交しかつ回
動自在に設けた回動筒１０とこの回動筒１０に直
角連結された連結転１１とから構成されている。
この連結筒１１の先端には保持筒１２が固定さ
れ、この保持筒１２には回転筒１３が回転自在に
連結されている。そして、この保持筒１２と回転
筒１３とによつて第２関節部７を形成している。
さらに、この第２関節部７の回転筒１３の一側に
は連結筒１４を介して回動筒１５がＬ字形に連結
されており、第３関節部８を構成している。この
第３関節部８の回動筒１５の一端には鏡筒１６が
連結されている。そして第１、第２、第３関節部
６、７、８は内されたサーボモータ（図示しな
い。）によつて回動するようになつている。
一方、１７はたとえばCO2レーザ発振器であ
り、これから発振されたレーザ光Ｌはレーザガイ
ド筒１８によつて上記ロボツト主軸２およびロボ
ツトアーム９内に光伝送されるようになつてい
る。つぎに、この光伝送系１９について説明する
と、２０ａはレーザガイド筒１８の屈折部に設け
た第１のミラーであり、２０ｂは水平軸４内に設
けた第２のミラーである。上記第１関節部６の回
動筒１０の両端には第３のミラー２０ｃ、第４の
ミラー２０ｄが対向している。第２関節部７の保
持筒１２の両端には第５のミラー２０ｅ、第６の
ミラー２０ｆが対向しているとともに、回動筒１
３の下端には第７のミラー２０ｇが対向してい
る。第３関節部８の回動筒１５には第８のミラー
２０ｈ、第９のミラー２０ｉが対向しているとと
もに、鏡筒１６には第10のミラー２０ｊが設けら
れている。そして、レーザガイド筒１８に伝送さ
れたレーザ光Ｌは第１のミラー２０ａ→第10のミ
ラー２０ｊの光伝送系１９によつて伝送され、ロ
ボツトアーム９の光端に導びかれるようになつて
いる。また、このロボツトアーム９の先端の鏡筒
１６には集光部２１が設けられ、レーザ光Ｌを集
光する集光部２２を構成している。
り、これから発振されたレーザ光Ｌはレーザガイ
ド筒１８によつて上記ロボツト主軸２およびロボ
ツトアーム９内に光伝送されるようになつてい
る。つぎに、この光伝送系１９について説明する
と、２０ａはレーザガイド筒１８の屈折部に設け
た第１のミラーであり、２０ｂは水平軸４内に設
けた第２のミラーである。上記第１関節部６の回
動筒１０の両端には第３のミラー２０ｃ、第４の
ミラー２０ｄが対向している。第２関節部７の保
持筒１２の両端には第５のミラー２０ｅ、第６の
ミラー２０ｆが対向しているとともに、回動筒１
３の下端には第７のミラー２０ｇが対向してい
る。第３関節部８の回動筒１５には第８のミラー
２０ｈ、第９のミラー２０ｉが対向しているとと
もに、鏡筒１６には第10のミラー２０ｊが設けら
れている。そして、レーザガイド筒１８に伝送さ
れたレーザ光Ｌは第１のミラー２０ａ→第10のミ
ラー２０ｊの光伝送系１９によつて伝送され、ロ
ボツトアーム９の光端に導びかれるようになつて
いる。また、このロボツトアーム９の先端の鏡筒
１６には集光部２１が設けられ、レーザ光Ｌを集
光する集光部２２を構成している。
また、２３はたとえば自動車ボデイなどの曲面
を持つた被加工物であり、これぁ治具２４によつ
て固定的に支持されている。
を持つた被加工物であり、これぁ治具２４によつ
て固定的に支持されている。
つぎに、上述のよつに構成されたレーザ加工用
ロボツトの作用について説明する。まず、被加工
物２３の加工点Ａに対する相対位置決めは昇降軸
３の昇降、水平軸４の施回および進退軸５の進退
動により行ない、ついで第１関節部６を屈折して
加工点Ａに対する集点位置を合せる。この状態
で、レーザ発振器１７からレーザ光Ｌを発振させ
ると、このレーザ光Ｌはロボツト主軸２およびロ
ボツトアーム９内の光伝送系１９、つまり、第１
のミラー２０ａ〜第10のミラー２０ｊを介して集
光部２２に導びかれる。そしてこのレーザ光Ｌは
集光レンズ２１によつて集光され、加工点Ａに照
射される。このとき、第２関節部７においてω施
回、第３関節部８においてτ施回すると、被加工
物面に対して法線方向にレーザ光Ｌが照射し、被
加工物２３の曲面に沿つて加工ができる。
ロボツトの作用について説明する。まず、被加工
物２３の加工点Ａに対する相対位置決めは昇降軸
３の昇降、水平軸４の施回および進退軸５の進退
動により行ない、ついで第１関節部６を屈折して
加工点Ａに対する集点位置を合せる。この状態
で、レーザ発振器１７からレーザ光Ｌを発振させ
ると、このレーザ光Ｌはロボツト主軸２およびロ
ボツトアーム９内の光伝送系１９、つまり、第１
のミラー２０ａ〜第10のミラー２０ｊを介して集
光部２２に導びかれる。そしてこのレーザ光Ｌは
集光レンズ２１によつて集光され、加工点Ａに照
射される。このとき、第２関節部７においてω施
回、第３関節部８においてτ施回すると、被加工
物面に対して法線方向にレーザ光Ｌが照射し、被
加工物２３の曲面に沿つて加工ができる。
なお、上記第１の実施例においては、ロボツト
アーム９に第１、第２、第３関節部６、７、８を
設けたが、これは単なる一実施例を示すものであ
り、限定されるものではなく、また、ミラーの数
も同様である。
アーム９に第１、第２、第３関節部６、７、８を
設けたが、これは単なる一実施例を示すものであ
り、限定されるものではなく、また、ミラーの数
も同様である。
また、この発明は自動車ボデイのトリミング加
工に好適するが、被加工物は限定されるものでは
なく、また、レーザ切断にも応用できる。
工に好適するが、被加工物は限定されるものでは
なく、また、レーザ切断にも応用できる。
以上説明したように、この発明の構成によれ
ば、曲面を持つた被加工物であつてもレーザ光を
ロボツトアームが被加工面に導びき集光し、照射
することができる。したがつて、レーザ切断に応
用した場合には切断幅が少なく、高速に加工する
ことができるという効果があり、従来の加工に比
べて生産性が向上し、コストダウンを図ることが
できる。
ば、曲面を持つた被加工物であつてもレーザ光を
ロボツトアームが被加工面に導びき集光し、照射
することができる。したがつて、レーザ切断に応
用した場合には切断幅が少なく、高速に加工する
ことができるという効果があり、従来の加工に比
べて生産性が向上し、コストダウンを図ることが
できる。
図面はこの発明の一実施例を示す概略的構成図
である。 ２……ロボツト主軸、９……ロボツトアーム、
１７……レーザ発振器、１９……光伝送系、２２
……集光部、２３……被加工物。
である。 ２……ロボツト主軸、９……ロボツトアーム、
１７……レーザ発振器、１９……光伝送系、２２
……集光部、２３……被加工物。
Claims (1)
- １ レーザ発振器から発振されたレーザ光を光伝
送系を介して集光部に導びき、この集光部によつ
て集光されたレーザ光を被加工物に照射して加工
するものにおいて、ロボツト体に少なくとも２個
の関節部によつて複数の連結節を連結し３方向に
施回可能なロボツトアームを構成し、上記連結筒
の各回転中心軸の交点上に反射ミラーを設けて上
記ロボツトアームの中心軸線上に上記レーザ光を
伝送させ、上記関節部に設置した反射ミラーは入
射側の光軸と出射側の光軸に対して等角で対向す
る反射面を有し、これら反射ミラーによつて上記
ロボツトアームの先端部に設けた集光部にレーザ
光を伝送し、この集光部により集光されるレーザ
光を上記被加工物に照射するようにしたことを特
徴とするレーザ加工用ロボツト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58132615A JPS6024295A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | レ−ザ加工用ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58132615A JPS6024295A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | レ−ザ加工用ロボット |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59159337A Division JPS6064790A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | レ−ザ加工用ロボツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6024295A JPS6024295A (ja) | 1985-02-06 |
| JPS6127158B2 true JPS6127158B2 (ja) | 1986-06-24 |
Family
ID=15085467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58132615A Granted JPS6024295A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | レ−ザ加工用ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024295A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4650952A (en) * | 1984-12-20 | 1987-03-17 | Gmf Robotics Corporation | Robot-laser system |
| JPS61152393U (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-20 | ||
| KR950001096B1 (ko) * | 1986-03-25 | 1995-02-11 | 레이저 랩 리미티드 | 자동화된 기계장치용 워크헤드장치 |
| JPH0246993A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-16 | Fanuc Ltd | 多関節アームを有したレーザロボット |
| EP1340585A1 (en) | 2002-02-28 | 2003-09-03 | Retainagroup Limited | Apparatus for marking a vehicle |
| JP6265107B2 (ja) * | 2014-11-05 | 2018-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | レーザ加工方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS591580B2 (ja) * | 1979-12-25 | 1984-01-12 | 関東レザ−株式会社 | 発泡装飾シ−トの製造方法 |
| JPS59107785A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-22 | Toyota Motor Corp | レ−ザ加工用多関節ア−ム型ロボツト |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS591580U (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | 新明和工業株式会社 | レ−ザ光線用多関節ロボツト |
-
1983
- 1983-07-20 JP JP58132615A patent/JPS6024295A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS591580B2 (ja) * | 1979-12-25 | 1984-01-12 | 関東レザ−株式会社 | 発泡装飾シ−トの製造方法 |
| JPS59107785A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-22 | Toyota Motor Corp | レ−ザ加工用多関節ア−ム型ロボツト |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6024295A (ja) | 1985-02-06 |
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