KR970005926B1 - 산업용 레이저 로봇 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

산업용 레이저 로봇 시스템

[도면의 간단한 설명]

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 이점을 첨부 도면으로 도시한 실시예에 의거해서 상세히 설명한다. 도면에서,

제1도는 본 발명의 실시예에 의한 산업용 레이저 로봇 시스템의 전체적인 구성을 도시한 기구도.

제2도는 레이저 빔의 분기 제어 장치의 개략 기구도.

제3도는 레이저 빔의 분기 제어 장치에 구비된 레이저 빔의 분기와 에너지 레벨의 조절을 수행하는 빔분기 장치의 구체적인 구성예를 도시한 개략 기구도.

제4도는 본 발명에 의한 산업용 레이저 로봇 시스템 적용의 일예를 도시한 평면도.

제5도는 본 발명에 의한 산업용 레이저 로봇 시스템 적용의 일예를 도시한 평면도.

제6도는 본 발명에 의한 산업용 레이저 로봇 시스템의 또다른 적용예를 도시한 평면도이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 1대의 로봇 제어 장치에 의해서 독립적으로 또는 동기적으로 동시에 제어되는 2대의 산업용 레이저 로봇을 구비한 산업용 레이저 로봇 시스템에 관한 것이며, 특히 광섬유를 이용하여 전송 가능한 파장 영역의 레이저 빔을 각 레이저 로봇의 선단에 구비된 집광 장치에 광섬유로 전송하고, 소망의 레이저 가공 작업을 소정의 프로그램에 따라 1대의 로봇 제어 장치에 의해 제어, 수행시키는 것이 가능한 산업용 레이저 로봇 시스템에 관한 것이다.

[종래의 기술]

근래, 산업용 레이저 로봇은 금속판 등의 소재 절단, 용접 가공이나 제품의 조립 라인에 있어서의 절단, 용접 가공 등의 레이저 가공 분야에서 광범위하게 이용되고 있다(예컨대, 본 출원인과 동일 출원인의 국제 출원 PCT/JP 92/00093호를 참조).

이 종래의 산업용 레이저 로봇에서 사용하는 레이저 빔은 고에너지를 가진 탄산가스 레이저 빔이 일반적이지만, 최근에는 탄소가스 레이저보다도 파장이 매우 짧고, 따라서 광섬유에 의한 빔 전송에 견딤과 동시에 에너지 가공용으로서 이용하는 것이 가능한 출력 레벨을 가지는 YAG 레이저(이트륨/알루미늄 가닛 레이저)가 제공되어 레이저 가공에 적용되도록 되어 있다.

이와같은 YAG 레이저의 발진 장치는 YAG 레이저 빔을 분할해서 복수대의 가공 스테이션의 각각에 분배 공급하는 제어 장치를 구비한 것은 주지되어 있지만, 복수대의 가공 스테이션은 단지 공급된 YAG 레이저 빔을 사용하여 각 가공 작업을 임으로 수행할 뿐이고 복수대의 가공 스테이션이 상호 관련 동작해서 소망의 가공 목적을 달성하도록 조직화된 가공 시스템은 아직 제공되어 있지 않다. 한편, YAG 레이저 빔을 분할해서 복수대의 레이저 로봇에 공급하도록 한 레이저 로봇 시스템은 이미 제안되어 있다.

그러나, 상술한 종래의 레이저 로봇 시스템은 각 레이저 로봇이 각각의 로봇 제어 장치에 접속되어 제어되는 구성을 구비하며, 또 각 레이저 로봇이 YAG 레이저 발진 장치로부터 YAG 레이저 빔의 분배 공급을 받아들이도록 구성되어 있음에 불과하다.

따라서, 복수대의 레이저 로봇을 사용하고 있는 경우에는 복수대의 로봇 제어 장치가 동시에 배치되고 있기 때문에 넓은 배치 공간을 점유한다는 문제가 있고, 그러나 기능면에서는 YAG 레이저 발진 장치는 로봇 동작에 따라 정밀한 레이저 빔 발출의 온-오프 제어를 행하는 제어 장치를 내장하고 있음에 불과하고 YAG 레이저 빔의 에너지 레벨을 레이저 로봇의 각종 레이저 가공 동작 조건에 따라 세밀히 제어하는 것이 곤란하기 때문에, 예컨대 자동차의 조립 라인 등에서 실제 사용하기에는 아직 개선의 여지가 있다고 하는 문제가 있다.

[발명의 개시]

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 종래의 산업용 레이저 로봇 시스템에 의한 문제점을 해결하는 것이 가능하도록 시스템화된 산업용 레이저 로봇 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 2대의 산업용 레이저 로봇을 1대의 로봇 제어 장치로 제어함과 함께 광섬유에 의해 전송되는 레이저 빔을 각 로봇의 집광 장치에 인도하고, 또 각 로봇의 레이저 가공 동작에 있어서의 가공 조건에 따라 레이저 빔의 에너지 레벨을 제어하는 것이 가능하게 구성된 레이저 빔을 발출, 전송계를 구비한 산업용 레이저 로봇 시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의하면 1대의 로봇 제어 수단과, 상기 로봇 제어 수단에 각각 독립하게 전기적 접속 수단에 의해서 접속된 2대의 산업용 레이저 로봇과, 상기 로봇 제어 수단에 전기적 접속 수단에 의해 접속되고 당해 로봇 제어 수단의 지령에 따라 광섬유를 거쳐 전송 가능한 레이저 빔을 발출하는 1대의 레이저 발진 수단과, 상기 레이저 발진 수단으로부터 발출된 상기 레이저 빔을 수광하는 1개의 레이저 빔 수광구와 2개의 레이저 빔 출광구를 가지며, 또 당해 수광한 레이저 빔의 에너지 레벨을 조절하면서 상기 2개의 출광구의 각각에 동시 송출 또는 어느 한쪽의 레이저 출광구로 선택적으로 송출하기 위한 1개의 레이저 빔 분기 제어 수단과, 상기 레이저 빔 분기 제어 수단의 상기 2개의 출광구와 상기 2대의 산업용 레이저 로봇 각각의 집광 장치 사이에 배치되어 설치된 광섬유형의 두 개의 빔 전송 수단을 구비하여 구성된 2대의 산업용 레이저 로봇을 독립적으로 제어 또는 동기적으로 동시 제어 가능한 산업용 레이저 로봇 시스템이 제공된다.

상기 1대의 로봇 제어 수단이 2대의 산업용 레이저 로봇을 교시 프로그램에 따라 상호 협동 혹은 독립적으로 로봇 동작을 행하여 레이저 가공을 수행하도록 제어하며, 또 동 로봇 제어 수단은 광섬유에 의해서 전송 가능한 레이저 빔, 예컨대 YAG 레이저 빔을 발출하는 레이저 발진 장치의 레이저 빔 발출 동작의 제어를 수행하며, 또 레이저 빔 분기 제어 장치에 의한 레이저 빔의 선택적인 전송 및 에너지 레벨의 조절도 제어하고, 2대의 산업용 레이저 로봇을 독립적으로 제어하거나 동기적으로 동시 제어하는 것이다. 또한, 상술의 산업용 레이저 로봇은 다관절형 산업용 레이저 로봇에 의해서 구성하는 것이 바람직하다.

[발명을 실시하기 위한 양호한 실시예]

제1도를 먼저 참조하면 본 발명에 관한 산업용 레이저 로봇 시스템은 1대의 로봇 제어 장치(10), 이 1대의 로봇 제어 장치(10)에 신호 라인, 동력 라인으로 이루어진 접속 케이블(12a,12b)을 통하여 접속된 2대의 다관절 아암형 레이저 로봇(14,16), 상기의 로봇 제어 장치(10)에 마찬가지로 접속 케이블(12c)을 통하여 접속된 YAG 레이저 빔을 발출하는 1대의 레이저 발진 장치(18), 이 레이저 발진 장치(18)에 의해서 발출된 YAG 레이저를 그 에너지 레벨을 조절함과 동시에 2개의 빔 출광구쪽으로 분기, 송출하는 1대의 레이저 빔 분기 제어 장치(20), 이 레이저 빔 분기 제어 장치(20)의 2개의 빔 출광구에서부터 상기 2대의 레이저 로봇(14,16)에 각각 YAG 레이저 빔을 전송하는 광섬유(36a,36b), 각 레이저 로봇(14,16)의 선단에 구비된 레이저 빔 집광 장치(42,42)에 YAG 레이저 빔을 전송하는 광섬유(38a,38b) 등을 구비하여 구성되어 있다. 즉, 1대의 로봇 제어 장치(10)는 각각의 접속케이블(12a,12b)을 통하여 2대의 다관절 아암형 레이저 로봇(14,16)을 미리 교시한 프로그램, 기타 다른 소정의 교시 프로그램에 따라 동작 제어함과 동시에 레이저 발진장치(18)의 레이저 발진 동작과, 동 장치(18)를 경유해서 레이저 빔 분기 제어 장치(20)의 빔 분기 작용이나 에너지 레벨 조절 작용을 제어하도록 되어 있다.

또한, 제1도에 도시한 다관절 아암형 레이저 로봇(14,16)은 공히 로봇 기체의 구조 자체는 종래로부터 범용되고 있는 다관절 아암형 레이저 로봇과 동일 구조를 가지고 있다. 따라서 베이스부(30), 로봇 동체(31), 로봇 상방 아암(32), 로봇 전방 아암(33), 로봇 손목(34) 등을 구비해서 일반적으로는 3차원 공간내의 여러 위치에 손목 선단이 도달 가능한 6축의 동작 자유도를 갖는 로봇 기체로서 형성되어 있다. 또한, 도시예에서는 더욱이 로봇 손목(34)의 선단에 상술한 6동작 자유도에 부가해서 1개의 중심축선 둘레로 소직경의 원운동 동작이 가능함과 함께 상술한 레이저 빔의 집광 장치(42)를 내장한 레이저 가공에 의한 소구멍 가공용의 부가 축장치(36)가 구비된 레이저 로봇으로서 형성되어 있다.

또, 레이저 발진 장치(18)에 의해서 발출되는 YAG 레이저는 그 발진 파장이 약 1.06㎛ 정도의 근적외영역의 단파장을 가진 고체 레이저이며, 따라서 광섬유에 의한 전송이 가능함과 동시에 근래에 레이저 가공분야에서 이용되는 주지의 레이저 빔이며, 레이저 발진 장치(18)도 주지의 장치이므로 여기에서는 이 이상의 설명을 생략한다.

이제, 제2도 및 제3도를 참조하면 레이저 빔 분기 제어 장치(20)의 구성이 상세히 도시되어 있다. 이 레이저 빔 분기 제어 장치(20)는 제2도에 도시된 바와같이, 외부에 대해서 밀봉성의 하우징(21)을 갖고, 이 하우징(21)쪽으로 레이저 발진 장치(18)에서 발출된 YAG 레이저 빔을 수광하고, 이하에 상술하는 내장된 레이저 빔 분기 수단을 통하여 2개의 레이저 빔 출광구(22a,22b)로부터 광섬유(36a,36b)로 입광되는 구성으로 되어 있다.

그리고 레이저 빔 분기 수단은 제1밀러 장치(23), 제2밀러 장치(24), 레이저 빔의 진행 방향으로 보아서 상기 제1밀러 장치(23)의 후단에 설치된 제1셔터 장치(25), 제2셔터 장치(24)의 후단에 설치된 제2셔터 장치(26), 상기 제1셔터 장치(25)의 후단에 설치된 집광 렌즈(27), 제2셔터 장치(26)의 후단에 설치된 집광 렌즈(28) 등을 구비하여 구성되어 있다.

상술한 구성에 의하면, 레이저 발진 장치(18)로부터 수광된 YAG 레이저 빔은 먼저 제1밀러 장치(23)에 의해서 투과, 반사 또는 조광 처리를 받는다. 이 제1밀러 장치(23)를 투과한 YAG 레이저 빔은 제 1셔터 장치(25)로 진행하고, 이 제1셔터 장치(25)의 개방시에는 집광 렌즈(27)를 거쳐서 레이저 출광구(22a)로 진행하며, 그곳에서부터 광섬유(36a)에 의해서 전송된다. 또한, 제1셔터 장치(25)의 폐쇄시에는 YAG 레이저 빔은 셔터 장치(25)가 갖고 있는 빔 업소버에서 흡수 처리된다.

한편, 제1밀러 장치(23)에 의해 반사된 YAG 레이저 빔은 제2밀러(24)로 진행하고, 여기에서 다시 진로 변경을 한 후에 제2셔터 장치(26)로 진행한다. 따라서, 제2셔터 장치(26)가 개방되어 있으면 집광 렌즈(28)에 의해 집광되고 레이저 출광구(22b)로 진행되므로 그곳에서 광섬유(36b)에 의해 목적의 레이저 로봇(16)으로 전송된다. 또한, 제2셔터 장치(26)의 폐쇄시에는 전술한 제1셔터(25)의 경우와 마찬가지로 동 셔터 장치(26)가 갖고 있는 빔 업소버에서 흡수 처리된다.

상술한 설명으로부터 명확한 바와같이, 레이저 빔 분기 수단은 레이저 발진 장치(18)로부터 수광한 YAG 레이버 빔을 2개의 빔 진로로 분기하는 것이 가능하게 구성되어 있지만 로봇 제어 장치(10)의 지령에 따라 제1밀 장치(25)에서 제2밀러 장치(24)로의 빔 반사를 행하도록 되어 있으며, 수광한 YAG 레이저 빔을 그대로 제1셔터 장치(25)를 경유해서 레이저 출광구(22a)로 송출하는 것도 가능하게 구성되어 있다.

더욱이, 제1밀러 장치(23)는 수광한 YAG 레이저 빔을 투과 또는 반사하는 가정하에, 투과빔과 반사빔의 비율을 조절하는 것에 의해 후단의 각 빔 진로로 진행하는 레이저 빔의 에너지 레벨을 조절하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 이하에, 제3도를 참조해서 제1밀러(23)와 제1, 제2 셔터 장치(25,26)의 상세한 구성을 설명한다.

제3도를 참조하면, 제1밀러 장치(23)는 밀러판(100)을 가지며, 이 밀러판(100)은 볼 나사축(101)에 의해서 지지되고, 이 볼 나사축(101)이 볼 나사 너트 부재(102)에 맞불리는 것에 의해 볼나사 너트 부재(102)의 회전에 따라 밀러판(100), 볼나사축(101)이 길이 방향 L으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 그리고 밀러판(100)은 상단측이 투명도가 높고 하단측으로 갈수록 투명도가 낮으나 반대로 반사도가 높은 밀러로서 형성되어 있음에 따라 상단측에서 하단측으로 옮겨가는 만큼 레이저 빔의 투과도가 격감하도록 형성되어 있다. 따라서, 도시예와 같이 레이저 발진 장치(18)에서 입광한 YAG 레이저 빔이 밀러판(100)의 상단 영역에 투사되는 경우는 그 빔은 큰 비율로 밀러판(100)을 투과하여 제1셔터 장치(25)로 진행하고 낮은 비율의 빔양이 고정 배치된 밀러판으로 이루어진 제2밀러 장치(24)로 반사되어 진행하게 되어 있다.

한편, 밀러판(100)이 볼나사축(101)과 함께 길이 방향의 상방으로 이동되어 YAG 레이저 빔이 상기 밀러판(100)의 하단측에 투사된 경우에는 투과 비율이 감소되어 투과 빔 성분이 저하되고, 반대로 반사빔 성분이 증가한다. 따라서, 제1셔터 장치(25)로 진행하는 YAG 레이저 빔 양이 저감하고 제2밀러 장치(24)를 통하여 제2셔터 장치(26)로 진행하는 YAG 레이저 빔양이 증가하는 것으로 된다.

또한, 상술한 밀러판(100)과 볼 나사 축(101)의 직동 이동은 모터(103)를 구동원으로서 수행되며, 이 모터(103)는 주지의 서보 모터로 형성되며, 로봇 제어 장치(10)(제1도 참조)의 지령에 따라 제어되는 구성으로 되어 있다.

여기에서 다시 제3도를 참조하면, 제1, 제2셔터 장치(25,26)의 구성이 상세히 도시되어 있다. 즉, 양 셔터 장치(25,26)는 같은 유니트로서 구성되며 각각이 반사 밀러판(105)과 레이저 빔의 흡수 처리기(106)를 갖고 있다. 그리고 반사 밀러판(105)이 YAG 레이저 빔의 진로중에 강하한 폐쇄 위치(제1셔터 장치(25)의 실선으로 도시한 반사 밀러판(105)의 위치 또는 제2셔터 장치(26)의 점선으로 도시한 반사 밀러판(105)의 위치)에서는 상기 YAG 레이저 빔을 수냉 등에 의해 냉각된 레이저 빔 흡수기(106)로 지향시켜 흡수 처리를 행하고, YAG 레이저 빔의 진로에서 이탈한 개방 위치(제1셔터 장치(25)의 점선으로 도시한 반사 밀러판(105)의 위치 또는 제2셔터 장치(26)의 실선으로 도시한 반사 밀러판(105)의 위치)에서는 상기 YAG 레이저 빔을 각각 후단의 집광 렌즈(27 또는 28)로 진행시키는 구성을 가지고 있다.

또한, 상기 제1, 제2셔터 장치(25,26)에 있어서 반사 밀러판(105)이 개방 위치와 폐쇄 위치의 2위치 사이를 이동하는 동작은 도시하지 않은 적절한 기계적 동작 기구를 통하여 로봇 제어 장치(10; 제1도 참조)의 지령에 의해서 제어되록 구성되어 있다. 또한, 레이저 발진 장치(18)와 레이저 빔 분기 제어 장치(20)는 제1도에 도시하는 바와같이 일체화해서 구성하는 것이 바람직하며, 이 경우에는 제2도에 도시한 바와같이 하우징(21)을 발진 장치츨의 하우징(21a)과 분기 제어 장치측의 하우징(21b)으로 형성하고 양자를 적절한 광밀폐 시일 수단을 통하여 결합하는 구조로 하면 좋다.

여기에서 재차 제1도를 참조하면, 상술한 설명으로부터 명확한 바와같이, 본 발명에 의한 레이저 로봇 시스템은 1대의 로봇 제어 장치(10)에 의해 독립적으로 또는 동기적으로 동시에 제어되는 2대의 레이저 로봇(14,16)을 갖고 있다. 더욱이 이들 2대의 레이저(14,16)에는 1대의 레이저 발진 장치(18)에서 발출된 레이저 빔, 즉 YAG 레이저 빔을 레이저 빔 분기 제어 장치(20)에 의해 분기하고, 2본의 광섬유(36a,36b)를 경유해서 공급하는 구성이 구비되며, 또한 상기의 레이저 발진 장치(18)와 레이저 빔 분기 제어 장치(20)는 공히 상기 1대의 로봇 제어 장치(10)에 의해 발진 동작이나 분기 동작, 레이저 빔의 에너지 레벨의 조절 동작을 제어되고 있기 때문에 로봇 사용 현장에 있어서 레이저 로봇 시스템을 적은 점유 면적내에 설치해서 극히 효율적으로 레이저 가공 동작을 수행시킬 수가 있다.

예컨대, 레이저 발진 장치(18)에서 발출되는 YAG 레이저 빔을 예를들어 2대의 레이저 로봇(14,16)에 있어서의 어느 1대의 레이저 로봇이 피가공 워크의 교환 등을 위하여 아이들 상태에 있는 동안에 다른 1대의 레이저 로봇에 의한 레이저 가공을 수행하는 것에 의해 레이저 발진 장치(18)의 아이들 방지를 꾀하여 이용 효율의 향상을 얻을 수 있다. 또, 1대의 로봇 제어 장치(10)가 2대의 레이저 로봇(14,16)을 소정의 레이저 가공 프로그램에 따라 독립적으로 제어하는 것도 또는 동기적으로 동시 제어하는 것도 가능하기 때문에 피가공 워크에 대한 레이저 가공 동작을 최적 효율로 실시하는 것이 가능하며, 더욱이 레이저 발진 장치(18)의 동작 제어 및 레이저 빔 분기 제어 장치(20)의 동작 제어도 동일 로봇 제어 장치(10)가 수행하기 때문에 YAG 레이저 빔의 공급 제어와 에너지 레벨의 조절 제어와의 조합에 의해 레이저 빔의 유효 이용과 더불어 워크에 대해서 레이저 가공을 효율적으로 운용하는 것이 가능하게 된다.

제4도 내지 제6도는 본 발명에 관한 산업용 레이저 로봇 시스템의 용도예를 도시한 것이다. 제4도는 자동차 조립 라인에서의 1개의 레이저 가공 스테이션에 2대의 레이저 로봇(14,16)을 가공 대상 워크인 자동차(W)의 양측에 대향시켜 배치하고, 한쪽 로봇의 측부에 로봇 제어 장치(10)와 레이저 빔 분기 제어 장치(20)를 일체화하여 구비한 레이저 발진 장치(18)를 조립 라인에 대해서 약 직각 방향으로 병렬 설치하고, 양 로봇(14,16)의 레이저 가공 동작, 레이저 발진 장치의 발진 동작의 제어, 가공 대상 워크의 자동차에 레이저 가공 처리를 고가공 효율하에 실시하도록 한 것이다. 이러한 배치와 구성에 의하면 2대의 레이저 로봇에 있어서의 한쪽 로봇의 측면은 빈 공간으로 되며, 타용도로 이용할 수 있기 때문에 레이저 로봇 시스템의 설치 점유 공간의 절약을 도모하는 것이 가능하게 된다.

제5도는 자동차 조립 라인에서의 1개의 레이저 가공 스테이션에 2대의 산업용 레이저 로봇(14,16)을 병렬로 설치하고, 1대의 로봇 제어 장치(10)와, 레이저 빔 분기 제어 장치(20)를 일체화해서 구비한 레이저 발진 장치(18)를 양 레이저 로봇(14,16)의 배면부에 배열 설치한 것이다. 이와같은 양 레이저 로봇(14,16)에 의해 가공 대상 워크인 자동차(W)에 YAG 레이저 빔을 이용한 용접, 절단 등의 레이저 가공 처리를 수행 하도록 하고 있다. 이 경우에는 한쪽의 레이저 로봇의 측면에 있어서의 점선으로 도시한 공간은 1대의 로봇 제어 장치(10)와 1대의 레이저 발진 장치(18)를 사용하는 것으로부터 절약을 도모하는 것이 가능하게 된다.

제6도는 2대의 레이저 로봇(14,16)을 자동차의 조립 라인에서의 2개의 레이저 가공 스테이션에 각 1대씩 배치하고, 2대의 자동차(W)를 피가공 대상으로 한 배치를 도시하고 있다. 이 경우에는 로봇 제어 장치(10)와 레이저 발진 장치(18)는 양 로봇(14,16) 사이의 공간에 배치 설치되며, 따라서 점선으로 도시한 한쪽 레이저 로봇의 측면 영역이 절약 공간으로서 확보하는 것이 가능하게 되어 있다.

이상의 설명으로부터 이해할 수 있는 바와같이, 본 발명에 의하면, 1대의 로봇 제어, 이 로봇 제어 장치에 각각 독립하게 접속 수단을 통하여 접속된 상기 로봇 제어 장치의 지령에 따라 광섬유에 의해서 전송 가능한 레이저 빔을 발출하는 1대의 레이저 발진 장치와, 이 레이저 발진 장치에서 발출된 상기 레이저 빔을 그 에너지 레벨을 조절하면서 2개의 레이저 출광구의 각각에 동시 송출 또는 어느 한쪽의 레이저 출광구로 선택 송출하는 것이 가능한 빔 분기 수단을 내장함과 함께 상기 빔 분기 수단의 작동을 상기 로봇 제어 장치에 의해 제어 가능하게 접속된 1대의 레이저 빔 분기 제어 장치와, 상기 레이저 빔 분기 제어 장치의 2개의 출광구와 상기 2대의 산업용 레이저 로봇의 각각이 구비한 집광 장치와의 사이에 배치 설치된 2계통의 광섬유 수단을 구비해서 구성되며, 2대의 산업용 레이저 로봇을 독립적으로 또는 동기적으로 동시 제어 가능한 산업용 레이저 로봇 시스템으로 한 것으로 1대의 레이저 로봇이 아이들 상태에 있는 경우에는 다른쪽의 레이저 로봇을 작동시켜서 레이저 발진 장치로부터의 YAG 레이저 빔에 의한 레이저 가공을 수행하는 것이 가능하며, YAG 레이저 빔을 유효 이용과 레이저 로봇에 의한 레이저 가공을 효율적으로 운용하는 것이 가능하게 된다.

또한, 2대의 레이저 로봇을 1대의 로봇 제어 장치, 1대의 레이저 발진 장치, 1대의 레이저 빔 분기 제어 장치와 조합시켜서 효율적으로 동작시킴과 함께 로봇 설치 공간의 점유 면적을 매우 저감시키는 것이 가능하게 된다.

또한, YAG 레이저 빔을 레이저 빔 분기 수단에 의한 분기 처리와 에너지 조절 처리를 통하여 유효하게 이용함과 함께 세밀한 레이저 빔 출력의 제어를 달성하는 것이 가능하게 된다.

Claims (9)

1대의 로봇 제어 수단과, 상기 로봇 제어 수단에 각각 독립하게 전기적 접속 수단에 의해서 접속된 2대의 산업용 레이저 로봇과, 상기 로봇 제어 수단에 전기적 접속 수단에 의해 접속되고 이 로봇 제어 수단의 지령에 따라 광섬유를 거쳐 전송 가능한 레이저 빔을 발출하는 1대의 레이저 발진 수단과, 상기 레이저 발진 수단에서 발출된 상기 레이저 빔을 수광하는 1개의 레이저 빔 수광구와 2개의 레이저 빔 출광구를 가지며 레이저 빔의 에너지 레벨을 조절하면서 상기 2개의 출광구의 각각에 동시 송출 또는 어느 한쪽의 레이저 출광구로 선택적으로 송출하기 위한 1개의 레이저 빔 분기 제어 수단과, 상기 레이저 빔 분기 제어 수단의 상기 2개의 출광구와 상기 2대의 산업용 레이저 로봇 각각의 집광 장치 사이에 배치 설치된 광섬유형의 2개의 빔 전송 수단을 구비하여 구성되며 2대의 산업용 레이저 로봇을 독립적으로 제어 또는 동기적으로 동시 제어가 가능한 것을 특징으로 하는 산업용 레이저 로봇 시스템.

제1항에 있어서, 상기 레이저 빔 분기 제어 수단은 광학적으로 밀봉되며 일단에 상기 수광구를 갖고 타단에 상기 2개의 출광구를 가진 하우징과, 상기 하우징내에 수납되고 상기 레이저 빔의 수광구와 상기 2개의 출광구의 사이에 설치된 빔 분기 수단과, 상기 로봇 제어 수단에 제어 작동 가능하게 접속되고 빔 분기 수단의 빔 분기 작용을 조절 가능하게 제어하기 위한 수단을 갖춘 제1밀러 수단을 구비하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 레이저 로봇 시스템.

제2항에 있어서, 상기 빔 분기 수단은 : 상기 수광구에 광학적으로 관련 배치됨과 함께 상기 2개의 출광구중 한쪽 출광구에 광학적으로 관련 배치되며 광학적 투명도가 소정 방향으로 변화하는 가동 밀러판을 가진 제1밀러 수단과, 상기 제1밀러 수단에 광학적으로 관련 배치됨과 함께 상기 2개의 출광구중 다른쪽 출광구에 광학적으로 관련 배치된 고정 밀러판을 가진 제2밀러 수단을 구비하여 구성되며, 상기 빔 분기 수단의 빔 분기 작용을 조절 가능하게 제어하기 위한 수단은 : 상기 제1밀러 수단의 가동 밀러판을 투과해서 상기 2개의 출광구중 한쪽 출광구로 진행하는 레이저 빔 양과 가동 밀러판에서 반사되어서 상기 제2밀러 수단의 고정 밀러판으로 진행하는 레이저 빔양의 비율을 조절 가능하게 제어하도록 상기 가동 밀러판을 상기 소정 방향으로 조절 가능하게 이동시키는 것을 특징으로 하는 산업용 레이저 로봇 시스템.

제3항에 있어서, 상기 이동 수단은 상기 가동 밀러판에 결합된 볼 나사축과, 이 볼 나사축에 나사 결합한 볼 너트 요소와, 이 볼 너트 요소를 회전 구동하는 서보 모토 수단을 구비하여 구성되며, 상시 서보 모터 수단은 상기 로봇 제어 수단에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 레이저 로봇 시스템.

제3항에 있어서, 상기 빔 분기 수단은 상기 제1밀러 수단과 상기 2개의 출광구중 한쪽 출광구 사이에 배치된 제1셔터 수단과, 상기 제2밀러 수단과 상기 2개의 출광구중 다른쪽 출광구 사이에 배치된 제2셔터 수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 산업용 레이저 로봇 시스템.

제5항에 있어서, 상기 제1, 제2셔터 수단은 레이저 빔의 차단시에 작동하는 냉각 수단을 각각 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 산업용 레이저 로봇 시스템.

제1항에 있어서, 상기 2대의 산업용 레이저 로봇은 각각 산업용 다관절 레이저 로봇으로 이루어진 것을 특징으로 하는 산업용 레이저 로봇 시스템.

제7항에 있어서, 상기 2대의 산업용 다관절 레이저 로봇은 1개의 가공 대상 워크에 대해서 2개의 다른 가공 위치에서 레이저 빔 가공 처리를 행하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 레이저 로봇 시스템.

제7항에 있어서, 상기 2대의 산업용 다관절 레이저 로봇은 2개의 다른 가공 대상 워크의 각각의 가공 위치에서 레이저 빔 가공 처리를 행하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 산업용 레이저 로봇 시스템.