JPS62134192A - レ−ザ加工ロボツト - Google Patents

レ−ザ加工ロボツト

Info

Publication number
JPS62134192A
JPS62134192A JP60272828A JP27282885A JPS62134192A JP S62134192 A JPS62134192 A JP S62134192A JP 60272828 A JP60272828 A JP 60272828A JP 27282885 A JP27282885 A JP 27282885A JP S62134192 A JPS62134192 A JP S62134192A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
link
laser beam
movable
part link
optical path
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.)
Pending
Application number
JP60272828A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Munakata
正 宗像
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP60272828A priority Critical patent/JPS62134192A/ja
Publication of JPS62134192A publication Critical patent/JPS62134192A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • B23K26/0884Devices 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)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は産業用ロボットに係り、とりわけロボット本体
内にレーザ光伝送等を内蔵したレーク“加工ロボットに
関する。
(発明の技術的背景とその問題点) 一般に、レーザ光はエネルギ密度が高いので、切断、溶
接、熱処理等の加工手段として利用されている。
従来は、このレーザ加工を施すために、集光系を門形あ
るいはガントリー形の直交座標形スキA7すに取付けて
行なっていた。
ところが、これらの加工装置は大形であり、また複雑に
入り組んだ三次元的形状の被加工物に対して集合系を有
するヘッド部分を追随して移動させることができなかっ
た。
そのため、動作性に高い自由度を有する産業用ロボット
のアーム部を中空に形成し、その中空のアーム部内をシ
ー1F光伝送路として用いる方式が考えられるが1.こ
の方式においては、アーム部の各関節の駆動機も゛4部
分どレーザ光伝送機構部分とを複雑に入り組んで構成し
なければならず、アーム部等が人形化し、組立作業が複
雑となり、特に頻繁に分解相立秀の保守作業を必要とす
るシー11鏡等の光学系を有するレーザ光伝送機構をア
ーム部と一体的に形成することには無理がある。
〔発明の目的〕
本発明はこれらの点を考慮してなされたものであり、動
作性に高い自由度を有し、レーザ光伝送系とアーム部等
の駆動系とを分離形成でき、しかも保守も容易なレーず
加工ロボットを配供づることを目的とする。
〔発明の概要) 本発明のレーザ加エロボッ1へ(よ、2個の平行な固定
回り対偶から少なくとも3個の可動リンクを前記固定回
り対偶と平行な可動回り対偶をもって連鎖してアーム部
を形成し、前記アーム部の少なくと51個の可動回り対
偶部に集光系を有づるヘッド部を設(プ、前記可動リン
クの揺勅面と平行な部内で移動する光路を通してレーザ
光を前記集光系に導くレーザ光伝送機構を設けて形成し
たことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を第1図から第7図について説明
づ゛る。
第1図は本実施例の全体を示す斜視図である。
図中、符号11は支柱である。この支社11の上端には
サポート12が固着されており、このサポート12の側
方に突出している2つの支承部12a、12bには中空
軸状の基部リンク13が軸受14,14(第3図参照)
をもって回動自在に横架されている。一方の支承部12
bの外側には基部リンク13をその軸回りに、すなわら
第1図および第2図θに示びょうに正逆回転させるモー
タ15が設けられている。このモータ15は図示しない
減速機を介して基部リンク13を駆動する。
また、基部リンク13の外側部には一平面内で可動自在
なアーム部16が設けられている。このアーム部16は
基部リンク13の半径方向に突出した2個の固定回り対
偶17a、17bがら少な(とも3個、本実施例におい
ては4個の可動リンクとなる上部リンク18.19およ
び下部リンク20.21を可動回り対偶22,23.2
4を介して連鎖して形成されている。一方の上部リンク
18は固定回り対偶178部において、第3図に示すよ
うに、基部リンク13に固着した軸25aに軸受26.
26を介して枢着されている。そして、この上部リンク
18はモータ27および減速鏝28を介して、第1図ψ
1に示すように、固定回り対偶17b回りに正逆回動ざ
往られる。他方の上部リンク19は上部リンク18と同
様に固定回り対偶17b部において第3図に示すように
、基部リンク13に固着した軸25bに枢着されており
、モータ29J3よび減速機(図示せず)を介して第1
図ψ2に示すように、固定回り対偶17b回りに正逆回
動させられる。また、各可動回り対偶22.23はそれ
ぞれ軸25a、25bと平行な軸をもって形成されてい
る。また、最下部の可動回り対偶24においては、下部
リンク20および21が連鎖されているとともに、シー
1F加工を施寸集光系30を備えたヘッド部31が装着
されている。このヘッド部31は中空の十字形部材32
を有しており、第4図に示寸ように、この十字形部材3
2の一方の軸部に下部リンク20.21の下端の二又部
20a、20b。
21a、21bが可動自在に取付けられている。
すなわら、十字形部材32の一方の軸部の一端には軸3
3が固着されており、他端には中空軸34が軸受35を
介して回動自在に取付けられている。
そして、軸33の外周には二又部20a、21aが軸受
36.37を介して回動自在に取付けられており、中空
軸34の外周には二又部20bが固着され、二又部21
bが軸受38を介して回動自在に取付けられている。ま
た、二又部20aにはモータ39が取付けられており、
このモータ39は減速機40を介して軸33 J3 J
:び十字形部材32を第1図αに承りように、可動回り
対偶24回りに正逆回動さぜる。また、第4図に示ずよ
うに十字形部材32の他方の軸部の一端には軸41が固
着されており、細端には軸受42を介して中空軸43が
回動自在に取付りられている。そして、ヘッド部31の
U字形部材4/1の−hの端部4/Iaが軸受45を介
して軸41に枢名され、U字形部材44の他方の端部A
4bが中空軸43に固着されている。この()字形部材
44の端部44 aにはF−夕46が取付けられており
、このモータ46は減速機47を介してU字形部材44
を第1図および第2図βに示すように、十字形部材32
の他方の軸回りに正逆回動さ眩る。そして、集光系30
はU字形部材44のモータ46が取付けられていない端
部44bの17端に下向きにして取付けられている。
この集光系30にレーザ光りを導くレーザ光伝送機構4
8は次のようにして形成されている。すなわち、リーポ
ート12に沿って設けた中空バイブからなる光路49に
入射したレーザ光りは、光路49の端部に設けられたミ
ラーマウント50aの17−ザ鎮51aによって基部リ
ンク13内へ屈曲させられる。この基部リンク13内に
入射されたレーサー光りは、基部リンク13のほぼ中央
部に挿入されたミラーマウン1〜50bのレーザ鏡51
bによって、基部リンク13から固定回り対偶17a、
17bど平行にして軸受52,52を介して回転自在に
取付けられた中空軸53内へ屈曲させられる。この中空
1袖53の外方端ど」字形部vJ32に取付けられた中
空軸34の外方端とは伸縮自在管54によって連結され
ている。この伸縮自在管54の上端は中空軸53に固着
されており、下端は中空軸34に軸受55,55を介し
τ回動自在に取付()られている。そして、レーリ゛鏡
51bから中空軸53内へ屈曲させられたレーザ光りは
、伸縮自在管54の上端部に固着されたミラーマウン1
〜50cのレーリ゛tit 51 cによって伸縮自在
管571の下端方向へ屈曲させられ、その下端部に固着
されたミラーマウント50dのレーザ&fi51dによ
って中空@34および十字形部材32の中心部に向しり
で屈曲させられる。このように伸縮自在管54は各リン
ク18,19,20゜21の揺動面と平行な面内で移動
して、レーザ光りをヘッド部31の集光系30へ導くこ
とができる。そして、レーザ光しは十字形部材32の中
心部に固着されたミラーマウント50eのレーザ鏡51
(3によって中空@43方向に屈曲させられ、続いてU
字形部材/′I4の端部44 bの」:端部に固着した
ミラーマウント50fのシー1アvL51fによって屈
曲させられ集光系30へ入射させられる。
また、各ミラーマウンI” 508〜50fは第5図お
よび第6図に示すミラーマウンt−50aとほぼ同様に
して形成されている。このミラーマウント5 Q aは
、金属表面鏡からなるレーザ鏡51aの裏側に放熱板5
6を螺着し、この放熱板56の周縁部を表面側の取伺板
57と央側のカバー58どの間に挟在さけるとどしに、
取付板57と放熱板56との間に円周3等分位置にそれ
ぞれ配設した皿ばね59にJ、って放熱板56をカバー
58方向へ押圧し、更に、カバー58の円周3等分位置
にそれぞれピン60をもって枢着した調整レバー61の
内方端を調整ボルト62を捻回して取付板57方向に押
圧することによりレーリ“j?t51aを支持している
。そして、各ミラーマウン1〜50a〜501’は保守
を容易にするためそれぞれ取イ;1板57をもって着脱
自在にして取付【プられている。
次に、本実施例の作用を説明する。
第1図、第3図および第7図において、モータ15を駆
動すると、基部リンク13、上部リンク18.19、下
部リンク20.21で形成される5近影すンク全体がヘ
ッド部31ど一緒に基部リンク13を中心どして第1図
および第2図θに示すように揺動υ′る。また、各モー
タ27,29を駆動すると、減速機28で減速され、上
部リンク18.19がそれぞれ独立して第1図φ 、ψ
2に示すように11 f)Jする。これらの上部リンク
1ε3゜19の動作によって、下部リンク20.21の
下端部の可動回り対偶24に取(=f 4:Jられた集
光系30は、第7図斜線で示した動作領域Sを自由に動
くことができる。すなわら、上部リンク18を反時δ1
方向の動作限界Aまで動かして停止させておき、他方の
上部リンク19を時計方向の動作限界Bから反時δ1方
向のvノ作限界B′の間を移動さUると、下部リンク2
0.21の連結部である可動回り対偶24はc−c’ 
間を移動し、動作領域Sの右上限となるAを中心とした
半径が下部リンク20の長さの円弧状の軌跡を示づ。ま
た、可動回り対偶24がC′位置にある状態から、上部
リンク18.19を同時に等速ぐ時計方向に回動させる
と、可動回り対偶24はC′〜Cn間を移動し、動作領
域Sの右下限どなる固定回り対偶17bを中心どし半径
が上部リンク1つおよび下部リンク21の艮ざの和の円
弧状の軌跡を示す。
また、モータ39を駆動すると、ヘッド部31の十字形
部材32が可動回り対偶24回りに、第1図αに示すよ
うに揺動する。また、モータ46を駆動すると、集光系
30が固着されたU字形部材44がヘッド部31におい
て可動回り対偶24と直交する軸回りに、第1図および
第2図βに示すにうに揺動づる。
従って、これらのモータ15,27,29゜39.46
の動作を制御することにより、5個の制御系統によって
集光系30の動作を三次元内で自由に行なわけることが
でき、三次元的に複21tな加工物を極めて正確にレー
ザ加工することができる。また、アーム部16は懸垂形
の5近影リンクとして形成されており、その構成も小形
かつ筒口1である。
また、レーザ光りを伝送する光路の一部を形成する伸縮
自在管54は、上部リンク18,19、下部リンク20
.21が第7図斜線の動作領域S内を動く時に、中空軸
53と可動回り対偶24との距離の変化に伴って伸縮し
て、常にレーザ光りをヘッド部31へ正確に導く。従っ
て、中空軸34へ入射したレーザ光りは、レーザ鏡51
a。
51b、51c、51d、51G、51fの順に屈曲さ
せられて確実に集光系30まで伝送させられ、レーザ加
工に供される。これにより、極めて正確なシー11加工
を施すことができる。また、各ミラーマウント50a〜
50fのレーザ鏡51E1〜51fの調整は、3本の調
整ボルト62.62によってそれらの位置、傾きを変え
ることにより容易に行なうことができる。また、各ミラ
、−マウント50a〜50fは駆動系と完全に別体に設
けられているため、イの保守も容易である。
また、本実施例においては、アーム部16とレーク“光
伝送機構48とを別体に設【プたのでそれぞれを小形か
つ簡単に構成して、全体を小形かつ簡!11に構成づる
ことができる。
なお、レーク“加工の内容に応じて可動リンクの個数を
4個以外としてもよく、ヘッド部31を複数個設(プて
もよい。また基部リンク13を省略することも可能ぐあ
る。
また、シー1f光りの光路を形成リーる伸縮自在管54
に代えて、可動リンクの可動回り対偶と平行な軸を有T
J−る関節と一対の対向するミラーマウントを右する屈
折自在な中空バイブ等からなる光路を設けてもよい。
〔発明の効果) このように本発明のレーザ加工ロボットは構成され作用
1′るものであるから、動作性に非常に優れているとと
もに、レーク“光伝送系とアーム部笠の駆動系とを分離
して形成することができる。これによりロボットの全体
の構成を小形かつ簡単に形成することができるとともに
保守も容易である等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明のレー(ア加工ロボットの一実施例を示し
、第1図はその全体斜視図、第2図は一部切断側面図、
第3図および第4図はそれぞれ第2図のIn−l11.
IV−IV線に沿った所面図、第5図はミラーマウント
の縦断側面図、第6図は第5図の底面図、第7図は動作
領域を示ず線図である。 13・・・基部リンク、16・・・アーム部、17a、
17b・・・固定回り対偶、18.19・・・上部リン
ク、20.21・・・下部リンク、22.23.24・
・・可動回り対偶、30・・・集光系、31・・・ヘッ
ド部、32・・・十字形部材、44・・・U字形部材、
48・・・シー1f光伝送り13f tM、49・・・
光路、51a〜51f・・・レーザ“鏡、54・・・伸
縮自在管、1−・・・レーザ光。 出願人代理人  仏  藤  −雄 第1図 第2図 第4図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、2個の平行な固定回り対偶から少なくとも3個の可
    動リンクを前記固定回り対偶と平行な可動回り対偶をも
    つて連鎖してアーム部を形成し、前記アーム部の少なく
    とも1個の可動回り対偶部に集光系を有するヘッド部を
    設け、前記可動リンクの揺動面と平行な面内で移動する
    光路を通してレーザ光を前記集光系に導くレーザ光伝送
    機構を設けてなるレーザ加工ロボット。 2、軸回りに回動自在な基部リンクの2箇所に固定回り
    対偶を設け、これらの固定回り対偶から4個の可動リン
    クを連鎖するとともに吊下してアーム部を形成し、この
    アーム部の最下部の可動回り対偶にヘッド部を設け、こ
    のヘッド部へレーザ光を導く光路を前記基部リンクとヘ
    ッド部とを連結する伸縮自在管をもって形成したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレーザ加工ロボ
    ット。
JP60272828A 1985-12-04 1985-12-04 レ−ザ加工ロボツト Pending JPS62134192A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60272828A JPS62134192A (ja) 1985-12-04 1985-12-04 レ−ザ加工ロボツト

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60272828A JPS62134192A (ja) 1985-12-04 1985-12-04 レ−ザ加工ロボツト

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62134192A true JPS62134192A (ja) 1987-06-17

Family

ID=17519330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60272828A Pending JPS62134192A (ja) 1985-12-04 1985-12-04 レ−ザ加工ロボツト

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62134192A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02200391A (ja) * 1989-01-30 1990-08-08 Fanuc Ltd 多関節腕形産業用レーザロボット
US5698121A (en) * 1995-08-31 1997-12-16 Fanuc Ltd. Three-dimensional laser beam machining apparatus using YAG cutting tool
US6747241B2 (en) 2000-12-25 2004-06-08 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Laser beam projector

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02200391A (ja) * 1989-01-30 1990-08-08 Fanuc Ltd 多関節腕形産業用レーザロボット
WO1990008621A1 (fr) * 1989-01-30 1990-08-09 Fanuc Ltd Robot industriel a laser du type a bras articules
US5698121A (en) * 1995-08-31 1997-12-16 Fanuc Ltd. Three-dimensional laser beam machining apparatus using YAG cutting tool
US6747241B2 (en) 2000-12-25 2004-06-08 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Laser beam projector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS59134682A (ja) マニピュレ−タ装置
US4662815A (en) Manipulator head assembly
JPS62130788A (ja) レ−ザビ−ムによる熔接及び切断用工業ロボツト
JPS58217283A (ja) 工業用ロボツト
NO144289B (no) Drivhode for manipulatorer (roboter).
JPH05293730A (ja) レーザ加工可能な複合型工作機械
JPS61150793A (ja) 改良ロボツトレーザーシステム
JPH0378227B2 (ja)
JPH03492A (ja) レーザー装置
JPH0352791A (ja) 多関節腕形産業用レーザロボット
US4657472A (en) Manipulator head assembly
JPS62134192A (ja) レ−ザ加工ロボツト
JPH02133188A (ja) レーザ加工ロボット
JPH0782154B2 (ja) レーザービーム等の平行ビームを配送するための装置
JPH0825048B2 (ja) 工業用ロボット
JP3457120B2 (ja) 作業機械
EP0413826A1 (en) Method and apparatus for laser machining using non-axisymmetric parabolic reflector
JP2662679B2 (ja) 多関節形レーザ加工ロボット
JPH0530599B2 (ja)
JPH0746475Y2 (ja) 回動・旋回アーム駆動装置
JP2576282B2 (ja) 産業用ロボット
JPH02229689A (ja) レーザ加工ロボット
JP2559859B2 (ja) 極座標型多自由度レーザロボット
JP2824170B2 (ja) ロボット用レーザ加工装置
JPH036875B2 (ja)