JPS62275209A - レ−ザ−ビ−ムスイツチヤ− - Google Patents

レ−ザ−ビ−ムスイツチヤ−

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Publication number
JPS62275209A
JPS62275209A JP6232287A JP6232287A JPS62275209A JP S62275209 A JPS62275209 A JP S62275209A JP 6232287 A JP6232287 A JP 6232287A JP 6232287 A JP6232287 A JP 6232287A JP S62275209 A JPS62275209 A JP S62275209A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror
gate
laser beam
housing
switcher
Prior art date
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Pending
Application number
JP6232287A
Other languages
English (en)
Inventor
ジェームス・エル・ハフナー
トニー・リー・ロス
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.)
Milacron Inc
Original Assignee
Milacron Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Milacron Inc filed Critical Milacron Inc
Publication of JPS62275209A publication Critical patent/JPS62275209A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
    • B23K26/0673Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into independently operating sub-beams, e.g. beam multiplexing to provide laser beams for several stations
    • 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
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/1821Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (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】 3、発明の詳細な説明〕 (産業上の利用分野) き 本発明はレーザー使用機械、特に複数個のステーション
が共通のレーザーニットヲ分は合っているレーザーシス
テムに関する。
(従来の技術とその問題点) 異類の機械又は同一の機械であるかも知れない複数個の
ワークステーションに単一のレーザーユニットヲ連結す
ることが、レーザー技術において特に1,5KW以上の
出力を有する大型レーザユニットの部門において有益で
あシ且つ商業上経済的であると考えられている。
レーザーユニットヲ色々のワークステーションに移動さ
せる必要性をなくすため、レーザユニットから続(ライ
ト管システムにビームスイノチャーを設け、前の直線状
の光通路からくるレーザービームを方向転換するように
前記ビームスイノチャーを予定時間毎に作動させること
が提案されてきた。
このようなシステムは1982年11月9日公閉された
特願昭57−181,798号(発明の名称、レーザー
ビームを使用するスポット溶接)に非常に基本的な形式
で提案されている。この特許出願において、床にとりつ
けたレーザー発信装置がレーザービームをロボットベー
スの孔に向けて(・る。
図面によると端部にミラーを取付けた単一端部ピストン
ロッドを有する直線状シリンダーを示し、且つ前記シリ
ンダーはレーザービームに対し横方向を向いている。曲
ったミラーがヒ0ストンロノビの端部に取付けられ且つ
移動することができて、レーザービームを遮断し且つ別
のロボットにそらすようになっている。図示の機構は停
止構造や反射ミラーの位置を示すための信号装置を包含
せずまた図示してもいない。故にミラーの取付は構造に
ついて何らの調節装置も存在しない。
(問題点を解決するだめの手段) 本発明は密封されていてレーザービームの作業中に冷却
用流体を供給できる囲繞構造物を作ることによって上述
の従来の欠点を解決した。更に本発明は充分に調節でき
るミラーの取付装置とミラー構造物の完全なストップと
ミラー組立体の位置を示す信号装置を提供した。
故に本発明の目的は劣悪な環境から防護されるレーザー
ビームスイッチャーを提供することである。
本発明の別の目的は正確さを維持しながら繰り返えし作
動される信頼性のあるレーザービームスイッチャーを提
供することである。
(発明の要約) 図示の本発明は箱状のハウジングを備え、該ハウジング
がビーム進入管と・・ウジングの孔に固定した第1と第
2のビーム出口管を有し、第1出口管が前記進入管と一
線上に並んでおり且つ第2出口管が前記進入管と一線上
に存在しないようになったレーザービームスイッチャー
に実施化されて℃・る。
カートミラー組立体がハウジング内のピボノトロンドに
枢着され且つ回転モーターによって開放位置と閉さ位置
の間を駆動される。ゲートの閉さ位置にミラーを正確に
位置決めするため確実なストップが設けられ且つゲート
ミラーの開放位置と閉さ位置を指示する信号装置が設け
られている。
ミラーがゲート開放位置に動かされるとレーザービーム
が真直ぐに・・ウジングの中に直進し且つミラーがゲー
ト閉さ位置に移動して前記ストップに接触するとレーザ
ービームは進入管からそらされて、横方向に取付けた第
2の出口管に入る。
(実施例) 第1図は近くの床の上に取付けたレーザーユニット11
を使用するレーザーロボットの右側面図である。このレ
ーザーユニット11は例えばCoherentGene
ral、 5pectra−Physics等の会社で
作られている多種類の工業用レーザーユニットの中のど
れであっても良い。多くの動力用に使用するのに好適な
レーザーユニット11はその出口端13から水平通路に
沿ってレーザービーム12i射出するC○2ガスレーザ
ーである。前記ビーム12はビームコンバイナーユニッ
ト14に入り、該ビームコンバイナーユニットに接続し
た中空管であるライトパイプ15を通って通路変換ユニ
ット、例えば図示のコーナーミラー組立体16に入る。
ミラー組立体16はビーム12をライトパイプ17を通
る垂直通路に沿って下降し第2ミラー組立体16に入る
。該第2ミラー組立体はビーム12をライトチューブ1
8を通る水平通路に沿ってロボット10のベース19に
向ける。前記ライトパイプ18は多くの使用例において
連続していても良いが、好適な実施例として、間にビー
ム切換え箱冗を介在させた二つのパイプ区画18a。
181)を前記パイプ18の代りに使用しても良い。
ロボット作動サイクルの中でレーザービーム12を必要
としない期間、ビーム切換え箱20(第2図)の補助ラ
イトパイプ18Cに連結した補助ユニット例えばレーザ
ーツール又はレーザーロボット(図示せず)に前記レー
ザービームが入る。第2図の平面図は第1図の四角なビ
ーム切換え箱20tl−示し、該箱入の側面501.5
02に固定したねじ付きカラー500によって入口と出
口のライトパイプ18a、18bが該箱に固定されてい
る。箱Iの残りの二つの側面503.504の中の一つ
の側面503はモーターとスイッチ(第4図乃至第8図
)のためのマルチピン電気コネクター505を備え、ま
た別の側面504は0リング506で密封し且つねじ5
07で同定したねじ付きカラー500を備えている。側
部ライトパイプ18cがカラー500にねじ込まれ且つ
そこにロックナツト508で保持されている。ライトパ
イプ18 a 、 18 b 、 18 cは管状であ
り且つ箱冗の中に入っていないので、第3図により箱冗
はベースプレート509を通って側部501−504 
 に入るねじ510によってベースプレート509に固
定されている。
ミラー511が閉さ位t511a  と開放位置511
bの間を枢動して、レーザービーム12を側部パイプ1
8Cに反射するか又はビーム】2を同一直線上の・eイ
ブ181)に通す。
第4図と第5図を同時に参照すれば、箱冗の側面501
.502.503.504  は明瞭に示すため除去さ
れておシ且つ第5図はベースプレート509が直角の7
−トプレート513に取付けた垂直の取付は板512を
備えている。前記垂直取付は板512はその両側に1対
の同一の直角な支持ブロク°り514を備え、該支持ブ
ロック514は垂直なピボットロッド516を支持する
ベアリング515(第6図)を持っている。つぎに前記
ピボントロノ)−” 516は大体四角形で垂直な板で
あるミラーゲート517を支持し、該ミラーゲート51
7はピボットロッ)” 516を嵌めるような孔のある
側方に延び出た突起518t−備えている。細孔519
としめつけねじ520がゲート517をロッ)′516
に固定している。ゲート517は組立体の垂直方向の振
動を吸収するため1対の取付はワッシャー521を嵌め
込んでおり、下部取付はワッシャー521がピボットロ
ッド516に固定したカラー522に載っている。ビボ
ットロッ)’ 516の底部はベースプレート509の
フランジ付きブッシング523の中に入っている。ピボ
ットロッド516の頂部にギヤー524を備え、前記ロ
ノヒ516の隔平部526にしめつけたノ・ブ止めねじ
525によって前記ギヤー524が固定されている。垂
直な取付は板512の頂上にモーター取付用プラケット
527を担持している。このプラケット527が駆動モ
ーター528を垂直状態に位置決めする。駆動モーター
528の軸529がねじ531で固定した。駆動ビニオ
ン530を担持し、前記ピニオン530がギヤー524
と絶えずかみ合っている。第4図の平面図において、ゲ
ート517は実線で示す閉さ位置、すなわちストップブ
ロック532に接触する閉さ位置と、仮想線で示す開放
位置、すなわちストップブロック533に接触する開放
位置との間を枢動できる。同一の3個のスイッチ取付は
ブロック534がベースプレート509に固定され且つ
同一のプノンユボタンスイッチ535 a、  535
 b、 535 cを支持している。
ゲート517が閉さ位置に在るとき2個のスイッチ53
5 a、 535 bが起動され、ゲート517が開い
ているとき第3リミツトスイツチ535Cがプラケット
(ゲートの背後に固定されている)によって起動される
。第5図から分るようにゲート及びその制御エレメント
の閉さ位置はば一スプレートに対し傾斜しているので、
入ってくるレーザービーム12はゲートが閉じていると
き(イ)度反射させ、且つゲート517が開いていると
きビーム12は直進する。
第7図に示すミラーゲート517のミラー取付け組立体
において、円形ミラー511がミラーリテーナ−538
のカウンタボア537に配置され、前記リテーナ−53
8はそれを貫通する中央クリアランスホール599を備
えている。カウンタボア537はねじを備え且つミラー
調節ズラケット540のねじ付き直径部分を収容してい
る。ブラケット540はミラーリテーナ538にねじ込
んだねじ付き直径部の近くに円筒形フランジ541を有
し、且つミラー511の締めすぎを防止するためのスト
ップねじ542を備えている。ミラー調節ブラケット5
40の背面はカウンタボア543を備え且つその底部に
円形の面角溝544が機械加工されて℃・る。この面角
溝544は(第8図)その始点と終点の間が凡そ霞度の
不完全なリングの形状をしている。溝544を閉じるた
めカウンタボア543の底部にカバープレー)545が
のせられ、且つさかとげのついた1対のホース取付具5
46がカバープレートにねじ込まれていてミラー511
を冷却したいとき溝544から冷媒を流入できるように
なっている。ミラー538の外面は球状をなし、その球
面は交差点、すなわち中心線548上におけるミラー5
11の表面の反射点547を中心とした半径を有する。
ゲート517の背後に固定され且つ取付はワッシャー5
51によって正確に位置決めされミラーの反射点に対し
正確に調節できる四角な取付はプレート550に球状ソ
ケット547が設けられている。ミラー取付はブラケッ
ト540のフランジ541は取付げ板550に接触する
同一間隔の3個のスイベルパッド調節ねじ552を備え
、これによって球状のミラーリテーナ−538を正確に
旋回自在に調節できる。ねじ付き本体とスプリング負荷
の先端部をそれぞれ有する市販の複数個のスプリングプ
ランジャー553がフランジ541の中にねじ止めされ
、ミラーリテーナ−538をその球状ソケット549に
押しつけている。
ミラー511を調節するときすべりを防止するための僅
かな抵抗を生ずるようリテーナ−538にOリング55
4を設けても良い。
本発明を好適な実施例に関連して説明したが本発明はこ
れて限定される積りはな(、むしろ本発明は特許請求の
範囲に入るようなすべての変形修正にも及ぶものである
【図面の簡単な説明】
第1図はレーザービームスイッチャ−を使用したレーザ
ーロボット作動ンステムの側面図、第2図は第1図の線
2−2におけるレーザービームスイッチャーの平面図、
第3図は第2図の線3−3における側面図、第4図はカ
バーを除去した第2図の内部機構の平面図、第5図は第
4図の線5−5における第4図の機構の正面図、第6図
は第4図の線6−6におけるピボット駆動機構の断面図
、第7図は第5図のr47−7に沿ったミラー取付装置
を通る断面図、第8図は第4図の線8−8に沿つミラー
ゲートの後部立面図である。 10−  レーザーロボット 11−  レーザーユニ
ット12−  ビーム       13− 出口端1
4−  ビームコンバイナーユニット15−  ライト
パイプ   16−  ミラー組立体17−  ライト
パイプ   18−  ライトチューブ19−ベース 
     20−  ビーム切換え箱500−−−カラ
ー 501.502,503,504−m−側面 505−
 コネクター506−0リング    507−ねじ5
08−m−ロツクナツト   509−ベースプレート
510−−一ねじ        511−一一ミラー
511a=潤さ位置    5111)−開放位置51
3−m−7−トプレ−1−514−ブロック515−m
−ベアリング    516−  ビボソトロンド51
7−−−ミラーゲート   518− 突起519−m
−細孔       520−ねじ521−一一ワノン
ヤ−522−カラー523−一一プノシング   52
4− ギヤー525−m−止めねじ     526−
扁平部527〜 プレー)       528− モ
ーター529−−一軸        530−  ピ
ニオン536−−−ブラケノト    537− カウ
ンタボア538−m−リテーナ−540−ブラケット5
41−m−フランジ     544−溝545−−−
カバープレート  546− ホース取付具548−−
一中心線      549−  ソケット550−m
−取付は板     551 =−ワノンヤー554−
−一〇リング (外5名)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ハウジング、 ハウジングの孔に固定されたビーム進入管、それぞれの
    ハウジング孔に固定されていて前記ビーム進入管と一線
    上に並んで配置された第1ビーム出口管並びに前記ビー
    ム進入管と一線上に存在しない第2ビーム出口管、 前記ハウジングに取付けられたピボットロッド、 前記ハウジング内において前記ピボットロッドに枢着さ
    れたゲートミラー装置、 前記ミラー装置をゲート開放位置とゲート閉さ位置の間
    に駆動する回転モーター装置、 前記ミラー装置を前記ゲート閉さ位置に正確に位置決め
    するストップ装置、 前記ゲート開放位置とゲート閉さ位置を示す信号装置、 とを包含し、レーザービームを前記ハウジングに真直ぐ
    に通すため前記ミラー装置が前記ゲート開放位置に枢動
    することができ、且つ前記ビーム進入管から前記ハウジ
    ングに進入してくるレーザービームを前記第2出口管に
    そらせるため前記ミラー装置が前記ゲート閉さ位置に枢
    動することができをことを特徴とするレーザービームス
    イッチャー。
  2. (2)前記ハウジングが前記ビーム進入管と前記第1出
    口管と前記第2出口管において密封されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のレーザービームス
    イッチャー。
  3. (3)前記ゲートミラー装置がゲートフレームと、ミラ
    ー面を有し前記ゲートフレームに調節自在に取付けたミ
    ラーとを包含することを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載のレーザービームスイッチャー。
  4. (4)前記ゲートフレームが球状ソケットを備え、且つ
    前記ミラーが対応して係合する取付けエレメントを有す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載のレーザ
    ービームスイッチャー。
JP6232287A 1986-03-17 1987-03-17 レ−ザ−ビ−ムスイツチヤ− Pending JPS62275209A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US84023986A 1986-03-17 1986-03-17
US840239 1992-02-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62275209A true JPS62275209A (ja) 1987-11-30

Family

ID=25281813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6232287A Pending JPS62275209A (ja) 1986-03-17 1987-03-17 レ−ザ−ビ−ムスイツチヤ−

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EP (1) EP0241722A3 (ja)
JP (1) JPS62275209A (ja)
DE (1) DE241722T1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3380416B2 (ja) * 1997-02-05 2003-02-24 本田技研工業株式会社 レーザ溶接装置
US7409779B2 (en) 2005-10-19 2008-08-12 Nike, Inc. Fluid system having multiple pump chambers

Family Cites Families (3)

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DE1102436B (de) * 1959-05-27 1961-03-16 Fernseh Gmbh Einrichtung zur Umschaltung optischer Strahlengaenge
FR2523363B1 (fr) * 1982-03-12 1986-07-25 Gentric Alain Dispositif bistable electromagnetique, application a la realisation de dispositifs de deflexion optique et de dispositifs de commutation notamment optique
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Also Published As

Publication number Publication date
EP0241722A2 (en) 1987-10-21
DE241722T1 (de) 1988-02-25
EP0241722A3 (en) 1989-01-25

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