KR890000719B1 - Laser beam machining robot - Google Patents

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KR890000719B1
KR890000719B1 KR1019860000547A KR860000547A KR890000719B1 KR 890000719 B1 KR890000719 B1 KR 890000719B1 KR 1019860000547 A KR1019860000547 A KR 1019860000547A KR 860000547 A KR860000547 A KR 860000547A KR 890000719 B1 KR890000719 B1 KR 890000719B1
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류우이치 나까이
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시부야 고오고오 가부시끼가이샤
시부야 히로도시
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    • G02B7/20—Light-tight connections for movable optical elements
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Abstract

This invention is an articulated robot for laser beam machining. This robot comprises a main body reciprocatingly movable along a first straight line and multi-joint arm assembly mounted on the main body. A first arm is rotatably connected to a base portion through a first joint, and a second arm is connected to the first arm through a joint so as to be rotatable around a rotating axis. There is a nozzle member and an optical system for leading a laser beam which is supplied along the first rotating axis parallel to the first rotating line, from a laser beam source to the nozzle member. There is a through-hole which extends in parallel to the main body direction and is used to guide the light beam.

Description

레이저 광선 가공용 로보트Robot for Laser Beam Processing

제1도는, 본 발명의 1실시예에 의한 레이저 광선 가공용 다관절 아암형 로보트의 정면도를 나타내는 개략 구성도.1 is a schematic block diagram showing a front view of a multi-joint arm type robot for laser beam processing according to an embodiment of the present invention.

제2도는, 제1도의 측면도를 나타내는 로보트의 개략 구성도.2 is a schematic configuration diagram of a robot showing a side view of FIG. 1.

제3도는, 본 발명의 다른 실시예에 의한 레이저 광선 가공용 다관절 아암형 로보트의 정면도를 나타내는 개략구성도.3 is a schematic configuration diagram showing a front view of a multi-joint arm type robot for laser beam processing according to another embodiment of the present invention.

제4도는 제3도의 측면도를 나타내는 로보트의 개략구성도이다.4 is a schematic configuration diagram of the robot showing the side view of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 본체 2 : 직선1: body 2: straight

3 : 다관절 아암조립체 4 : 기부3: articulated arm assembly 4: donation

5 : 제1의 아암 6 : 제2의 아암5: 1st arm 6: 2nd arm

7 : 제1의 관절부 8 : 제2의 관절부7: first joint part 8: second joint part

9 : 제3의 관절부 10 : 제4의 관절부9: third joint part 10: fourth joint part

11 : 노출 12 : 제1의 반사거울11: exposure 12: 1st reflection mirror

13 : 제1의 관통구멍 14 : 제2의 관통구멍13: first through hole 14: second through hole

15 : 제2의 반사거울 16 : 제3의 반사거울15: second reflection mirror 16: third reflection mirror

17 : 제4의 반사거울 18 : 제5의 반사거울17: 4th reflection mirror 18: 5th reflection mirror

19 : 제6의 반사거울19: 6th reflection mirror

본 발명은, 기기가공시에 레이저 광선을 사용하는 가공용 로보트에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 다관절 아암조립체를 갖춘 레이저 광선 가공용 로보트에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the robot for processing which uses a laser beam at the time of machine processing, More specifically, it is related with the robot for laser beam processing provided with the articulated arm assembly.

다관절 아암 조립체를 갖춘 레이저 광선 가공용 로보트는 종래 이 분야의 기술에 있어서는 기히 공지로 되어 있다.Robots for laser beam processing with articulated arm assemblies are well known in the art.

통상, 전형적인 종래 기술에 의한 로보트에는, 로보트 본체위에서 회전이 가능하게 설치된 기부를 갖춘 다관절 아암 조립체와, 이 다관절 아암 조립체의 선단부에 설치되어서, 다관절 아암조립체를 따라 안내되어 온 레이저 광선을 피가공물을 향하여 레이저 광원으로부터 조사하는 레어저 노출을 구비하고 있다.Typically, a robot according to the related art is a multi-arm arm assembly having a base installed to be rotatable on a robot body, and a laser beam which is installed at the distal end of the articulated arm assembly and guided along the articulated arm assembly. Laser exposure to the workpiece is irradiated from the laser light source.

다관절 아암수단에 의하여, 레어저 노즐을 임의의 방향을 향할 수 있게 하여, 원하는 방향으로 레이저 광선을 조사할 수 있도록 되어 있다.By the articulated arm means, the laser nozzle can be directed in any direction, and the laser beam can be irradiated in a desired direction.

그러나, 이러한 종래의 레이저 광선 가공용 로보트에 있어서는 레어저 광원으로부터 방사되는 레이저 광선을, 다관절 아암조립체를 통하여 레이저 노즐까지 안내하기 위한 광학계가 복잡하게 구성되어 있었다.However, in such a conventional laser beam processing robot, the optical system for guiding the laser beam radiated from the laser light source through the articulated arm assembly to the laser nozzle is complicated.

그리하여, 종래 기술에 의한 다관절 아암 조립체를 가진 레이저 광선 가공용 로보트는, 가격면에서 비싸고, 로보트의 작업범위도 제한을 받았으며, 보수와 유지에 곤란하였다.Therefore, the laser beam processing robot having the articulated arm assembly according to the prior art is expensive in terms of cost, and the working range of the robot is also limited, and it is difficult to repair and maintain.

그리하여, 새로운 레이저 광선 가공용 다관절 아암형 로보트를 개발할 필요가 있었던 것이다.Thus, there was a need to develop a new articulated arm robot for laser beam processing.

본 발명의 1 실시예에 의하면, 다관절 아암 조립체를 갖춘 레이저 광선 가공용 로보트는 본체가 미리 정하여 진 직선상을 왕복이동이 가능하게 구성되어 있다.According to one embodiment of the present invention, the robot for laser beam processing provided with the articulated arm assembly is configured to reciprocate in a straight line predetermined by the main body.

다관절 아암 조립체는, 다관절 아암 조립체 전체가 소정의 각도를 회전할 수 있는 제1의 회전축을 가진 제1의 관절부를 가지며, 또한 제1의 관절부는 제1의 회전축을 따라 뻗은 제1의 관통구멍을 구성하고 있다.The articulated arm assembly has a first articulation portion having a first axis of rotation through which the entire articulated arm assembly can rotate a predetermined angle, wherein the first articulation portion has a first penetration extending along the first axis of rotation. I make up a hole.

제1의 관절부의 제1의 회전축은 소정의 직선과 평행하고 레이저 광원으로부터 방사되는 레이저 광선은 제1의 회전축과 일치된 제1의 관통구멍을 투과하게 된다.The first axis of rotation of the first joint portion is parallel to a predetermined straight line and the laser beam radiated from the laser light source passes through the first through hole coinciding with the first axis of rotation.

또한, 다관절 아암 조립체는, 다관절 아암 조립체를 따라 다관절 아암 조립체의 선단에 설치된 노즐까지 이르는 광학통로에 형성된 제1의 관통구멍을 투과하는 레이저 광선을 반사하는, 제1의 반사수단을 가지며, 원하는 방향으로 레이저 광선을 조사할 수 있다.The articulated arm assembly also has a first reflecting means for reflecting a laser beam passing through a first through hole formed in an optical path along the articulated arm assembly to a nozzle installed at the tip of the articulated arm assembly. The laser beam can be irradiated in a desired direction.

그와 같은, 구조를 가지고 있으므로, 레이저 광원으로부터 방사된 레이저 광선은 복잡한 광학계를 구성할 필요 없이, 다관절 아암 조립체를 따라 형성된 광학 통로에 용이하게 안내될 수 있게 된다.With such a structure, the laser beam emitted from the laser light source can be easily guided to the optical passage formed along the articulated arm assembly, without having to construct a complicated optical system.

이와 같이 본 발명의 로보트는, 종래 기술에 비하여 구조가 대단히 간단하다.As described above, the robot of the present invention is much simpler in structure than the prior art.

또한, 그와 같은 구조는, 이론적으로 미리 설정된 직선상을 따라서 무한정으로 로보트가 이동될 수 있게 하므로, 로보트의 작업범위도 현저하게 증대되는 것이다.In addition, such a structure allows the robot to move indefinitely along a linear line set in advance, so that the working range of the robot is also significantly increased.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 레이저 광선 가공용 기계기구는 복수개의 아암을 갖춘 다관절 아암 조립체와 아암을 작동할 수 있게 연결시키는 복수개의 관절과, 레이저 광원으로부터 공급되는 레이저 광선을 다관절 아암 조립체를 따라 그 선단에 설치된 노즐까지 안내하는 광학 통로로된 광학계를 갖추고 있다.According to another embodiment of the present invention, a machine for laser beam processing includes: a multi-arm arm assembly having a plurality of arms, a plurality of joints for operatively connecting the arm, and a laser beam supplied from a laser light source to the articulated arm assembly It is equipped with the optical system which becomes the optical path which guides to the nozzle provided in the front-end along this.

적어도 관절부중의 하나는 2개의 아암을 연결함으로서, 아암중의 1개는 다른것에 대하여 회전이 가능하고, 이 관절은 그 회전축을 따라서 1개의 관통 구멍을 가지고 있다.At least one of the joints connects two arms so that one of the arms can rotate about the other, and the joint has one through hole along its axis of rotation.

광학계는, 다관절 아암 조립체의 대향하는 양측에 설치되는 한쌍의 반사거울을 가지며, 따라서 그 한쌍의 반사거울 사이에 있는 관절부의 회전축에 의하여 광학통로의 일부분을 형성하게 된다.The optical system has a pair of reflective mirrors provided on opposite sides of the articulated arm assembly, and thus forms part of the optical path by the rotation axis of the joint portion between the pair of reflective mirrors.

이와 같은 방법으로, 광학부품 다관절 아암 조립체의 양쪽에 배열되어, 따라서 광학부품의 하나하나가 용이하게 손이 닿을 수 있어서 보수와 유지가 용이하게 되는 것이다.In this way, it is arranged on both sides of the optical component articulated arm assembly, so that each one of the optical components can be easily touched to facilitate maintenance and maintenance.

그러므로 본 발명의 주요목적은, 상기한 바와같이 종래 기술에 있어서의 결점을믈 제거하여 다관절 아암 조립체를 가진 개량된 레이저 광선 가공용 로보트에 제공하는데 있다.Therefore, the main object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art as described above and to provide an improved laser beam machining robot with a multi-joint arm assembly.

본 발명이 다른 목적으로는, 구조에 있어서 간단하고, 제조하기 간단하고, 제조비가 비싸지 않으면서, 다관절 아암 조립체를 갖춘 레이저 광선용 로보트를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a robot for a laser beam having a multi-joint arm assembly, which is simple in structure, simple to manufacture, and inexpensive to manufacture.

본 발명의 또 다른 목적은, 작업범위에 있어서 광범하고 조작에 있어서 신뢰성이 있는 레이저 광선 가공용 다관절 아암 조립체 로보트를 제공하는 데 있는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a multi-joint arm assembly robot for laser beam processing which is wide in scope and reliable in operation.

그리고 또 다른 목적으로서는, 보수와 유지에 있어서 용이한, 레이저 광선 가공용 다관절 아암 조립체 로보트를 제공하는 데 있는 것이다.And another object is to provide the multi-joint arm assembly robot for laser beam processing which is easy in maintenance and maintenance.

그 밖의 여러목적 및 본 발명의 장점과 신규한 특성은 첨부된 도면에 따라서 다음에 상세히 기재된 설명으로서 명백한 것이다.Other objects and advantages and novel features of the present invention are apparent from the following detailed description according to the accompanying drawings.

제1도 및 제2도는, 다관절 아암 조립체가 형성된 레이저 광선 가공용 장치 또는 로보트의 개략구성도를 나타내고 있다.1 and 2 show schematic configuration diagrams of a laser beam processing apparatus or a robot in which a multi-joint arm assembly is formed.

로보트는, 미리 정하여 진 직선(2)상을 따라, 예를 들면 레일이나 또는 그와 같은 유사물 위를 따라서, 왕복이동이 가능한 본체(1)를 가지고 있다.The robot has a main body 1 capable of reciprocating along a predetermined straight line 2, for example, along a rail or the like.

그리고 다관절 아암 조립체(3)는, 로보트 본체(1)에 설치되어 있는데, 그 기부(4)가 로보트 본체(1)에 고정부착되어 있다.And the articulated arm assembly 3 is attached to the robot main body 1, The base 4 is fixed to the robot main body 1, and is attached.

다관절 아암수단(3)은, 직선으로 뻗은 제1의 아암(5)과, 기부(4)와 제1의 아암 (5) 사이에 배치된 제1의 관절부(7)를 가지고 있어, 제1의 아암(5)은 로보트 본체(1)에 고정적으로 착설된 기부(4)에 대하여 제1의 관절부(7)를 중심으로 회전할 수 있도록 되어 있다.The articulated arm means (3) has a first arm (5) extending in a straight line, and a first joint portion (7) disposed between the base (4) and the first arm (5). The arm 5 of the can rotate about the 1st articulation part 7 with respect to the base 4 fixedly mounted to the robot main body 1. As shown in FIG.

따라서, 제1의 관절부(7)는 이와 같이 제1의 아암(5)이 회전하는 제1의 회전축을 형성하고 있으며, 제1의 회전축은 로보트 본체(1)가 왕복이동하는 임의의 직선(2)과 평행하게 되어 있다.Thus, the first joint portion 7 thus forms a first axis of rotation in which the first arm 5 rotates, and the first axis of rotation is an arbitrary straight line 2 on which the robot body 1 reciprocates. Parallel to).

제1의 관절부(7)는 제1의 회전축을 따라서 한 쪽 측에서 다른 쪽 측으로 제1의 관절부(7)를 관통하는 제1의 관통구멍(13)를 형성하고 있어서, 도시하지 아니한 레이저 광선 발진기로부터 방사되는 레이저광선(L)은, 다관절 아암 조립체(3)의 한 쪽에서 다른 쪽으로, 또는 제1도에서 도시된 바와 같은 실시예에서, 우측에서 좌측으로, 제1의 회전축과 일치하여서, 제1의 관통구멍(13)을 투과하게 한다.The first joint portion 7 forms a first through hole 13 that penetrates the first joint portion 7 from one side to the other side along the first axis of rotation, thus not shown a laser beam oscillator. The laser light beam L emitted from the one side to the other of the articulated arm assembly 3, or from right to left in the embodiment as shown in FIG. 1, coinciding with the first axis of rotation, The through hole 13 of 1 is made to pass.

다관절 아암 조립체(3)는, 제1의 관절부(7) 부근에 위치한 제1의 반사거울 (12)을 형성하고 있으며, 제1의 관절부(7)의 제1의 관통구멍(13)을 통하여 투사하는 레이저 광선(L)을 직각으로, 제1의 아암(5)의 길이방향에 평행한 방향으로, 반사하게 되어 있다.The articulated arm assembly (3) forms a first reflective mirror (12) located near the first joint portion (7), and through the first through hole (13) of the first joint portion (7). The laser beam L to be projected is reflected at right angles and in a direction parallel to the longitudinal direction of the first arm 5.

특히 주목할 것은 제1의 반사거울(12)은 다관절 아암 조립체(3)의 좌측(제1도에서)에서 제1의 관절부(7)의 제1의 회전축과 일치가 되도록 제1의 관절부(7) 상에 고정설치되어 있어서, 제1의 반사거울(12)은 제1의 회전축 주위에 위치한 기부(4)에 대하여 제1의 아암(5)이 회전할 때, 이 제1의 아암(5)과 동시에 회전하는 것이다.Of particular note is that the first reflecting mirror 12 is adapted to coincide with the first axis of rotation of the first joint 7 at the left side (in FIG. 1) of the articulated arm assembly 3. The first reflecting mirror 12 is fixed to the first arm 5 when the first arm 5 rotates about the base 4 positioned around the first axis of rotation. And will rotate at the same time.

이와 같이, 제1의 관통구멍(13)을 통과하는 레이저 광선(L)은, 항상 제1의 반사거울(12)에 부딪치며, 제1의 아암(5)이 제1의 회전축 주위를 회전한다. 하더라도, 제1의 아암(5)의 길이방향을 따라 평행한 방향으로 반사되는 것이다.In this manner, the laser beam L passing through the first through hole 13 always strikes the first reflection mirror 12, and the first arm 5 rotates around the first axis of rotation. Even so, it is reflected in the parallel direction along the longitudinal direction of the first arm 5.

제2의 관절부(8)는, 제1의 아암(5)의 선단부에 설치되어 있으며, 이 역시 직선으로 뻗은 제2의 아암(6)이, 제1의 아암(5)에 대하여 회전이 가능하게 설치되어 있다.The 2nd joint part 8 is provided in the front-end | tip part of the 1st arm 5, and this 2nd arm 6 which also extends in a straight line enables rotation with respect to the 1st arm 5, too. It is installed.

그리하여 제2의 아암(6) 역시 제1의 아암(5)에 대하여 피버트 작용을 하거나 회전을 할 수 있는 제2의 회전축을 형성하고 있다.Thus, the second arm 6 also forms a second axis of rotation capable of pivoting or rotating relative to the first arm 5.

제2의 관절부(8)는, 제 2 관절부(8)의 제2의 회전축과 일치하여서 다관절 아암 조립체(3)의 한쪽측에서 다른측으로 관통하는 제1의 관통구멍(13)과 평행하게 뻗은 제2의 관통구멍(14)을 형성하고 있다.The second joint part 8 extends in parallel with the first through hole 13 penetrating from one side to the other side of the articulated arm assembly 3 in accordance with the second axis of rotation of the second joint part 8. The second through hole 14 is formed.

또한, 다관절 아암 조립체(3)는, 제1의 아암(5)의 측에 제2의 관절부(8)의 제2의 회전축과 일치가 되어 제2의 관절부(8)위에 고정설치되는 제2의 반사거울(15)을 갖추고 있다.In addition, the articulated arm assembly (3) has a second rotational axis coincident with the second axis of rotation of the second joint part (8) on the side of the first arm (5) and is fixed on the second joint part (8). Equipped with a reflective mirror (15).

이와 같이 하여 제1의 아암(5)과 제2의 반사거울(15)사이의 위치관계가 설정된다.In this way, the positional relationship between the first arm 5 and the second reflection mirror 15 is set.

그 결과, 제1의 반사거울(12)에 의하여 반사된 레이저 광선(L)은, 이번에는 제2의 반사거울(15)에 부딪쳐서, 레이저 광선(L)을 직각으로 굴곡반사하게 하여서 제2의 회전축과 일치가 되면서 제2의 관통구멍(14)을 통과하게 한다.As a result, the laser beam L reflected by the first reflection mirror 12 hits the second reflection mirror 15 at this time, and causes the laser beam L to be bent and reflected at right angles to the second reflection mirror 15. While coinciding with the axis of rotation, it passes through the second through hole 14.

다관절 아암 조립체(3)는 또한, 제1도에서 우측에 도시된 바와같이, 제2의 관절부(8)위에 설치되면서, 제2의 반사거울(15)이 위치하고 있는 대향측에, 제3의 반사거울(16)을 형성하고 있다.The articulated arm assembly 3 is also mounted on the second joint 8, as shown on the right in FIG. 1, on the opposite side where the second reflective mirror 15 is located. The reflection mirror 16 is formed.

이 제3의 반사거울(16) 역시, 제2의 아암(6)의 길이방향과 평행한 방향으로 제2의 관통구멍(14)을 투과하여 오는 레이저 광선(L)을 직각으로 굴곡 반사시키기 위하여, 제2의 관절부(8)의 제 2 회전축과 일치되도록 되어 있다.This third reflecting mirror 16 also bends and reflects at a right angle the laser beam L passing through the second through hole 14 in a direction parallel to the longitudinal direction of the second arm 6. And the second axis of rotation of the second joint portion 8.

이와 같이, 제3의 반사거울(16)은 제2의 아암(6)과 동시에 회전될 수 있게 제 2 관절부(8) 위에 착설되어 있으며, 그리하여, 제3의 반사거울(16)에 의하여 반사된 레이저 광선(L)은 항상, 제2의 아암(6)이 제1의 아암(5)에 대하여 회전된다 하더라도, 제2의 아암(6)의 길이방향과 평행한 방향을 향하여 조사하게 된다.As such, the third reflecting mirror 16 is mounted on the second joint 8 so as to be rotated at the same time as the second arm 6, and thus is reflected by the third reflecting mirror 16. The laser beam L always irradiates toward the direction parallel to the longitudinal direction of the second arm 6 even if the second arm 6 is rotated with respect to the first arm 5.

상기한 바와 같이, 제2의 아암(6)은 제2의 관절부(8)에 연결된 기부측 끝단을 가지고 있으며, 제3의 관절부(9)는 제2의 아암(6)의 선단부에 착설되어 있다.As described above, the second arm 6 has a base end connected to the second joint 8, and the third joint 9 is mounted on the tip of the second arm 6. .

다관절 아암 조립체(3)에는 또한 한쌍의 제4와 제5의 반사거울(17), (18)을 갖추고 있으며, 제3의 관절부(9)상에 형성되어 있다.The articulated arm assembly 3 also has a pair of fourth and fifth reflective mirrors 17, 18, which are formed on the third joint 9.

이들의 반사거울(17), (18)은 도면에 나타낸 바와 같이, 다관절 아암 조립체 (3)의 동일한 축에 또는 좌측에 있는 제3의 관절부(9)상에 착설되어 있다.These reflection mirrors 17 and 18 are mounted on the same axis of the articulated arm assembly 3 or on the third joint 9 on the left side, as shown in the figure.

제4의 반사거울(17)도 마찬가지로 착설되어서, 제2의 아암(6)과의 고정된 위치적 관계를 유지하며, 이와 같이 되어어서, 제3의 반사거울(16)에서 방사되는 레이저 광선(L)은 상기한 바와 같이, 제 1 및 제2의 회전축과 평행한 방향이면서, 따라서 임의의 직선(2)와 평행하게 이 제3의 회전축내에서 직각으로 굴곡반사되는 것이다.The fourth reflecting mirror 17 is likewise installed and maintains a fixed positional relationship with the second arm 6, thus becoming a laser beam emitted from the third reflecting mirror 16. As described above, L) is in a direction parallel to the first and second rotational axes, and thus is bent and reflected at right angles within this third rotational axis parallel to any straight line 2.

한편, 제5의 반사거울(18)은 제3의 관절부(9)에 설치되어서 제3의 회전축과 일치하게 되며, 제2의 아암(6)에 대하여 회전하여서, 제3의 회전축을 따라 제4의 반사거울(17)에서 방사된 레이저 광선(L)이 항상 직각으로 굴곡되어서, 다음에서 곧 명백히 설명되겠지만, 원하는 방향으로 조사할 수 있게 되는 것이다.On the other hand, the fifth reflecting mirror 18 is installed in the third joint portion 9 so as to coincide with the third rotational axis, and rotates about the second arm 6 to form a fourth along the third rotational axis. The laser beam L emitted from the reflecting mirror 17 is always bent at a right angle so that it will be apparent later, but can be irradiated in a desired direction.

또한, 다관절 아암 조립체(3)는 제4의 관절부(10)를 갖추고 있으며, 제3의 관절부(9)에 연결되어서, 이 제4의 관절부(10)는 제 4 및 제5의 반사거울(17), (18) 사이에 구성되고 있는 제3의 회전축에 대한 수직선에 대하여 360°이상을 회전이 가능하게 되어 있다.In addition, the articulated arm assembly 3 has a fourth articulation portion 10 and is connected to a third articulation portion 9 so that the fourth articulation portion 10 has a fourth and fifth reflective mirror ( It is possible to rotate 360 degrees or more with respect to the vertical line with respect to the 3rd rotation axis comprised between 17) and (18).

그리하여 제 5 반사거울(18)에 의하여 반사되는 레이저 광선(L)의 방향은, 이 수직선을 이루게 된다.Thus, the direction of the laser beam L reflected by the fifth reflection mirror 18 forms this vertical line.

또한, 제6의 반사거울(19)은 제4의 관절부(10)상에 이 수직선과 일치되도록 고정되어, 제3의 관절부(9)의 제 5의 반사거울(18)로부터 방사되는 레이저 광선(L)을 직각으로 굴곡반사하게 한다.In addition, the sixth reflective mirror 19 is fixed on the fourth joint portion 10 so as to coincide with this vertical line, and the laser beam (radiated from the fifth reflective mirror 18 of the third joint portion 9) Let L) bend at right angles.

또한, 제4의 관절부(10)는, 제5반사거울(18)의 반사방향에 의하여 형성되는 수직선 주위를 306°이상으로 제6반사거울(19)과 함께 회전될 수 있는 노즐(11)을 갖추고 있다.In addition, the fourth joint part 10 includes a nozzle 11 that can be rotated together with the sixth reflecting mirror 19 by 306 ° or more around the vertical line formed by the reflection direction of the fifth reflecting mirror 18. Equipped.

특별히 도시되지는 아니하였지만, 상기 노즐(11)에는 레이저 광선(L)을 집광시키기 위한, 집광렌즈와 같은 광학부품을 그 내부에 갖추고 있다.Although not particularly shown, the nozzle 11 has an optical component such as a condenser lens for condensing the laser beam L therein.

따라서 여러형태로 변화되는 광학통로가 반사거울(12),(15),(16),(17),(18) 및 (19)에 의하여, 다관절 아암 조립체(3)를 따라서 형성되고, 광학통로는 조립체(3)을 따라 연장되어 조립체(3) 양쪽에 광학통로부를 가지는 것이다.Thus, optical paths varying in various forms are formed along the articulated arm assembly 3 by reflective mirrors 12, 15, 16, 17, 18 and 19, and The passageway extends along the assembly 3 and has optical paths on both sides of the assembly 3.

이러한 구조에 따라, 도시되지 아니한 레이저 발진기로부터 공급되는 레이저 광선(L)은, 처음 제1의 관절부(7)에서 제1의 관통구멍(13)을 통하여 적당한 수단(도시되지 아니함)에 의하여 제1의 회전축을 따라서 처음으로 안내된다.According to this structure, the laser beam L supplied from the laser oscillator (not shown) is first received by suitable means (not shown) through the first through hole 13 in the first joint portion 7. Is guided first along the axis of rotation.

그리고 레이저 광선(L)은 여러개의 반사거울(12),(15),(16),(17),(18) 및 (19)에 의하여 반사되어서, 다관절 아암 조립체(3)를 따라 형성된 광학통로를 따라서 진행토록 안내되어, 마침내는 이 레이저 광선은 노즐(11)에서 방사되어 피가공물(도시되지 아니함)을 조사하게 되는 것이다.And the laser beam L is reflected by a plurality of reflecting mirrors 12, 15, 16, 17, 18 and 19, so that the optical beam formed along the articulated arm assembly 3 Guided along the path, the laser beam is finally emitted from the nozzle 11 to irradiate the workpiece (not shown).

이와 같이 본 발명의 구조에 따라, 다관절 아암 조립체(3)에 있어서, 원하는 위치에 레이저 광선(L)을 안내하기 위한 복잡한 광학계를 구성할 필요가 없으며, 또 이와 같이 전체 장치가 구조면에 있어 대단히 간단한 것임이 명백히 알 수 있다.As described above, according to the structure of the present invention, in the articulated arm assembly 3, it is not necessary to construct a complicated optical system for guiding the laser beam L at a desired position, and thus, the entire apparatus is in terms of structure. It is obvious that it is very simple.

뿐만 아니라, 실제적으로 레이저 광선(L)을 안내하기 위한 다관절 아암 조립체 (3)의 광학통로의 입구를 형성하는 제1의 관통구멍(13)이, 로보트 본체(1)가 왕복 이동하는 임의의 직선(2)과 평행하게 뻗어 있어서, 아암 조립체(3)는 제한없이 가동 영역이 증대되어서 이동될 수 있다.In addition, the first through hole 13, which actually forms the inlet of the optical path of the articulated arm assembly 3 for guiding the laser beam L, may be any reciprocating motion of the robot body 1. Extending in parallel with the straight line 2, the arm assembly 3 can be moved with the movable area increased without limitation.

특기할 것은 도시의 실시예에서, 반사거울(15), (16)은 아암 조립체(3)의 대향하는 위치에 배열되어 있어서, 이들 반사거울(15), (16)에 대한 수리와 유지 점검은 대폭적으로 간단해진다.It should be noted that in the illustrated embodiment, the reflecting mirrors 15 and 16 are arranged at opposite positions of the arm assembly 3 so that the repair and maintenance checks for these reflecting mirrors 15 and 16 are carried out. It is greatly simplified.

그리고 만일 원한다면, 아암(5), (6) 내에도 광학통로를 일부 또는 전체를 형성하게 할 수 있는 것이다.And if desired, the optical path can be made to form part or all of the arms (5) and (6).

제3도 및 제4도에서는, 본 발명에 의한 다른 실시예의 레이저 광선가공용 다관절 아암 조립체 로보트가 나타나 있다.3 and 4, a multi-arm arm assembly robot for laser beam processing according to another embodiment of the present invention is shown.

이들의 실시예는 제1도 및 제2도의 실시예와 많은 점에 있어서 유사하여, 동일한 부품에는 동일한 부호가 부여되어 있다.These embodiments are similar in many respects to the embodiments of FIGS. 1 and 2, and like reference numerals denote like parts.

앞서의 실시예와 이 실시예에 있어서의 오직 다른 차이라 한다면, 제5의 반사거울(18)을 구성하는 방법이 다른 것이다.The only difference between this embodiment and this embodiment is that the method of constructing the fifth reflective mirror 18 is different.

즉, 본 실시예에 있어 제3도 및 제4도에서와 같이, 제5의 반사거울(18)이, 제4의 반사거울(17)이 아암 조립체(3)에 대하여 위치하고 있는 측의 반대측에 구성되어 있다는 것이다.That is, in this embodiment, as in FIGS. 3 and 4, the fifth reflective mirror 18 is on the opposite side to the side where the fourth reflective mirror 17 is located with respect to the arm assembly 3. It is composed.

따라서, 특별히 도시하지는 않았지만, 제2의 아암(6)의 선단부에 설치된 제3의 관절부(9)에는, 다관절 아암 조립체(3)의 한쪽측에서 다른쪽 측으로, 제3의 관절부 (9)를 통하여 뻗은 제3의 관통구멍을 설치함으로서, 제4의 반사거울(7)에 의하여 직각으로 굴곡 반사된 레이저 광선이, 본 실시예에 있어서의 다관절 아암 조립체(3)의 양측 대향하는 장소에 위치한 제5의 반사거울(18)에 보내도록 하여야 한다.Therefore, although not specifically illustrated, the third joint part 9 provided at the distal end of the second arm 6 has the third joint part 9 from one side to the other side of the articulated arm assembly 3. By providing a third through hole extending through the laser beam, the laser beam flexed and reflected at right angles by the fourth reflective mirror 7 is located at opposite sides of the articulated arm assembly 3 in the present embodiment. To the fifth reflecting mirror 18.

그와 같은 제3의 관통구멍은, 물론 제4및 제5의 반사거울(17), (18) 사이에 형성되는 광학통로의 일부를 형성하는 제3의 회전축을 구성하여야 한다.Such third through hole must, of course, constitute a third axis of rotation which forms part of the optical path formed between the fourth and fifth reflective mirrors 17, 18.

제5의 반사거울(18)은 제4의 반사거울(17)이 다관절 아암 조립체(3)에 대하여 위치하고 있는 측에 대향하는 측에 구성되므로, 제3의 관절부(9)에 연결되어 있는 제4의 관절부(10) 역시 제5의 반사거울(18)이 형성된 측과 같은 측에, 즉, 제3도에서와 같이 좌측에 형성된다.The fifth reflective mirror 18 is configured on the side opposite to the side where the fourth reflective mirror 17 is located with respect to the articulated arm assembly 3, and thus the fifth reflective mirror 18 is connected to the third joint 9. The joint part 10 of 4 is also formed on the same side as the side on which the fifth reflective mirror 18 is formed, that is, on the left side as shown in FIG.

이와 같이, 제4의 관절부(10)에 설치되어 있는 제6의 반사거울(19)은, 동일한 방법에 의하여, 제5의 반사거울(18)에 의하여 반사된 레이저 광선(L)을 받아 반사하여서, 노즐(11)의 끝선단부를 향하여 조사하게 하여, 노즐(11)의 방향결정에 따라 정해지는 원하는 방향을 조사하게 하는 것이다.In this manner, the sixth reflective mirror 19 provided on the fourth joint portion 10 receives and reflects the laser beam L reflected by the fifth reflective mirror 18 by the same method. To irradiate toward the end of the nozzle 11 to irradiate a desired direction determined according to the orientation of the nozzle 11.

즉, 제3도 및 제4도에 나타난 바와 같은 이 실시예에 있어서는, 제2의 관절부 (8)에 있는 반사거울(15), (16) 뿐만 아니라, 제3의 관절부(9)에 있는 반사거울(17), (18)까지도, 다관절 아암 조립체(3)의 양쪽대향하는 측에 배치되어서, 이 실시예에 있어서도 광학계의 보수와 유지점검을 지극히 용이하게 할 수 있게 하는 것이다.In other words, in this embodiment as shown in FIGS. 3 and 4, not only the reflection mirrors 15 and 16 in the second joint part 8, but also the reflections in the third joint part 9. The mirrors 17 and 18 are also arranged on opposite sides of the articulated arm assembly 3, so that the maintenance and maintenance of the optical system can be made extremely easy even in this embodiment.

이상에서 본 발명에 대한 최선의 실시예를 상세히 설명하였지만, 여러가지 형태의 수정이나 구조의 변경, 및 이에 따른 실시가, 본 발명의 진정한 기술사상과 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있는 것이다.While the best embodiments of the present invention have been described in detail above, various forms of modifications, changes in structure, and implementation thereof can be made without departing from the true spirit and scope of the present invention.

따라서, 위에서 기술된 설명이나 도시는, 첨부된 특허청구의 범위에 규정된 본 발명의 기술범위에 극한되는 것으로만 해석되어서는 안된다.Accordingly, the description or illustration described above should not be construed as limited to the scope of the invention as defined in the appended claims.

Claims (8)

제1의 직선(2)을 따라서 상기 직선(2)상을 왕복이동이 가능한 본체(1)와, 상기 본체(1) 위에 고정된 기부(4)와, 제1의 회전축을 중심으로 회전이 가능하도록 제1의 관절부(7)를 통하여 상기 기부(4)에 회전이 가능하게 설치된 제1의 아암(5)과, 제2의 회전축을 중심으로 회전이 가능하도록 제2의 관절부(8)를 통하여 상기 제1의 아암(5)에 회전이 가능하게 연결된 제2의 아암(6)과, 노즐(11)과, 레이저 광선 광원으로부터 공급된 레이저 광선(L)을 상기 제1의 직선(2)과 평행을 이루는 제1의 회전축을 따라서 상기 노즐(11)에 공급하여 소요의 대상을 조사하기 위한 레이저 광선(L)을 안내하기 위한 광학계와, 제1의 회전축을 따라서 한쪽측으로부터 다른쪽 측으로 뻗은 상기 제1의 관통구멍(13)이 형성되어 광원으로부터 공급되는 레이저 광선(L)을 제1의 관통구멍 (13)을 통하여 통과하게 하여 광학계내로 안내하는 제1의 관절부(7)를 갖춘 다관절 아암 조립체(3)로 구성된 레이저 광선 가공용 로보트 장치.A main body 1 capable of reciprocating along the straight line 2 along the first straight line 2, a base 4 fixed on the main body 1, and a rotation about the first rotation axis are possible. A first arm 5 rotatably installed on the base 4 via a first articulation portion 7 and a second articulation portion 8 so as to be rotatable about a second axis of rotation. The second arm 6 rotatably connected to the first arm 5, the nozzle 11, and the laser beam L supplied from the laser beam light source are connected to the first straight line 2. An optical system for guiding a laser beam L for irradiating a desired object by supplying it to the nozzle 11 along a first rotating shaft in parallel, and extending from one side to the other along the first rotating shaft; The first through hole 13 is formed to pass the laser beam L supplied from the light source through the first through hole 13. And a multi-joint arm assembly (3) having a first articulation portion (7) for guiding it through the optical system. 제 1 항에 있어서, 상기 광학계는, 제1의 관통구멍(13)을 통하여 통과하는 레이저 광선(1)를 직각으로 반사하기 위하여 제1의 회전축과 일치되는 제1의 관절부(7)에 설치된, 제1의 반사거울(12)을 형성하고, 상기 제1의 반사거울(12)은 상기 제1의 아암(5)과 함께 회전이 가능한 레이저 광선 가공용 로보트 장치.2. The optical system according to claim 1, wherein the optical system is provided at a first joint portion (7) coinciding with a first axis of rotation to reflect at a right angle the laser beam (1) passing through the first through hole (13). A robot apparatus for laser beam processing, forming a first reflection mirror (12), wherein the first reflection mirror (12) is rotatable together with the first arm (5). 제 2 항에 있어서, 상기 제1의 아암(5)은 직선으로 뻗으며, 상기 제1의 반사거울 (12)은 레이저 광선(L)을 상기 직선으로 뻗은 제1의 아암(5)의 길이방향을 따라서 평행한 방향으로 반사하는 레이저 광선 가공용 로보트 장치.3. The longitudinal direction of the first arm (5) according to claim 2, wherein the first arm (5) extends in a straight line, and the first reflecting mirror (12) extends the laser beam (L) in the straight direction. Robot apparatus for laser beam processing reflecting in parallel directions along the path. 제 3 항에 있어서, 광학계는, 상기 제1의 관통구멍(13)에 평행하면서 한쪽 측으로부터 다른쪽 측으로 뻗은 제2의 관통구멍(14)을 형성하고 있는 상기 제2의 관절부 (8)의 양쪽측에 설치된 한쌍의 제2 및 제3도의 반사거울(15), (16)을 갖추고 있으며, 상기 제2의 반사거울(15)은 상기 제1의 아암(5)에 위치하여 고정되고, 제3의 반사거울 (16)은 상기 제2의 아암(6)과 함께 회전이 가능하여서, 제2의 반사거울(15)은 제1의 반사거울(12)에서 방사된 레이저 광선(L)을 상기 제3의 반사거울(16)을 향하여 반사되고, 제3의 반사거울(16) 역시 직각으로 레이저 광선(L)을 반사하게 하여, 제 2 및 제 3의 반사거울(15), (16) 사이에 형성되는 광학통로가 제2의 회전축을 형성하는 레이저 광선 가공용 로보트 장치.4. The optical system according to claim 3, wherein the optical system has both of the second joint portions (8) forming a second through hole (14) which extends from one side to the other side while being parallel to the first through hole (13). And a pair of second and third reflective mirrors 15 and 16 provided on the side, and the second reflective mirror 15 is positioned and fixed to the first arm 5, and a third The reflecting mirror 16 can be rotated together with the second arm 6 so that the second reflecting mirror 15 receives the laser beam L emitted from the first reflecting mirror 12. Reflected toward the third reflecting mirror 16, the third reflecting mirror 16 also reflects the laser beam (L) at a right angle, between the second and third reflecting mirrors (15), (16) The robot apparatus for laser beam processing in which the optical path formed forms a 2nd rotation axis. 제 4 항에 있어서, 다관절 아암 조립체(3)는, 상기 제2의 아암(6)의 선단부에 설치되는 제3의 관절부(9)를 갖추며, 또한 광학계는 상기 제3의 반사거울(16)에서 방사된 레이저 광선(L)을 노즐(11)에 안내하기 위한, 한쌍의 제4 및 제5의 반사거울 (17), (18)을 갖춘 레이저 광선 가공용 로보트 장치.5. The articulated arm assembly (3) according to claim 4, wherein the articulated arm assembly (3) has a third articulation portion (9) provided at the tip end of the second arm (6), and the optical system further comprises the third reflecting mirror (16). The robot apparatus for laser beam processing with a pair of 4th and 5th reflection mirrors (17) and (18) for guiding the laser beam (L) radiated | emitted in the nozzle (11). 제 5 항에 있어서, 한쌍의 제4 및 제5의 반사거울(17), (18)이 다관절 아암 조립체(3)에 대하여 같은 측에 제3의 관절부(9) 상에 설치된 레이저 광선 가공용 로보트 장치.The robot for laser beam processing according to claim 5, wherein a pair of fourth and fifth reflecting mirrors (17, 18) are provided on the third joint portion (9) on the same side with respect to the articulated arm assembly (3). Device. 제 5 항에 있어서, 제3의 관절부(9)는, 제 1 및 제2의 회전축과 평행을 이루는 제3의 회전축을 따라서 한쪽 측으로부터 다른쪽 측으로 뻗은 제3의 관통구멍을 가지고 있으며, 이로 인하여 상기 한쌍의 제4 및 제5의 반사거울(17), (18)은 상기 제3의 반사거울(16)에서 반사된 레이저 광선(L)을 제3의 관통구멍을 통하여 노즐(11)에 안내하기 위하여 상기 다관절 아암 조립체(3)의 양쪽에 형성되는 레이저 광선 가공용 로보트 장치.6. The third joint portion 9 has a third through hole extending from one side to the other along a third rotational axis parallel to the first and second rotational axes, so that The pair of fourth and fifth reflective mirrors 17 and 18 guides the laser beam L reflected by the third reflective mirror 16 to the nozzle 11 through a third through hole. The robot apparatus for laser beam processing is formed on both sides of the articulated arm assembly (3). 제 7 항에 있어서, 상기 다관절 아암 조립체(3)는 또한 제3의 관절부(9)에 연결된 제4의 관절부(10)를 가지며, 상기 광학계는 제5의 반사거울(18)에서 반사되는 레이저 광선(L)을 상기 제3의 관절부(9)에 대하여 360°이상을 회전이 가능한 상기 제4의 관절부(10)에 설치된 노즐(11)의 출구까지 안내하기 위하여 제4의 관절부(10)에 설치된 제6의 반사거울(19)을 가지는 레이저 광선 가공용 로보트 장치.8. The articulated arm assembly (3) according to claim 7, wherein the articulated arm assembly (3) also has a fourth articulation portion (10) connected to a third articulation portion (9), and the optical system is reflected by a fifth reflecting mirror (18). In order to guide the light beam L to the outlet of the nozzle 11 installed in the fourth joint part 10 which can rotate 360 ° or more with respect to the third joint part 9 to the fourth joint part 10. A robot apparatus for laser beam processing having a sixth reflective mirror (19) provided.
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