CN114951968A - 激光加工装置、激光加工***、激光加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够进一步提高安全性能的激光加工装置、激光加工***以及激光加工方法。激光加工装置(3)具有对被加工物照射激光的照射装置(13),照射装置(13)具有:壳体(45);反射镜容纳体(79),配置于壳体(45)的内部,并且容纳激光的路径的至少一部分;以及至少一个红外线传感器(115)等,配置于壳体(45)的内部,并且配置于反射镜容纳体(79)的周边。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及激光加工装置、激光加工***以及激光加工方法。
背景技术
在专利文献1中记载有扫描方式的激光加工装置。在该激光加工装置中,靠近保持检流计镜的反射镜座而设置有感温元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请特开2012-024808号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
在上述现有技术的控制装置中,存在进一步提高安全性能的余地。
本发明是鉴于这样的问题而完成的,其目的在于提供一种能够进一步提高安全性能的激光加工装置、激光加工***以及激光加工方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,根据本发明的一个观点,采用了一种激光加工装置,该激光加工装置具有向被加工物照射激光的照射装置,所述照射装置具有:壳体;箱体,配置于所述壳体的内部,并且容纳所述激光的路径的至少一部分;以及至少一个红外线传感器,配置于所述壳体的内部,并且配置于所述箱体的周边。
另外,根据本发明的另一观点,应用了一种激光加工***,该激光加工***具有:上述激光加工装置;自动机械,其安装上述照射装置;以及第二控制装置,其控制上述自动机械,所述激光加工装置具有对被加工物照射激光的照射装置以及控制所述照射装置的第一控制装置。
另外,根据本发明的另一观点,应用了一种激光加工方法,该激光加工方法通过照射装置向被加工物照射激光来进行加工,所述照射装置具有:壳体;箱体,配置于所述壳体的内部,并且容纳所述激光的路径的至少一部分;以及至少一个红外线传感器,配置于所述壳体的内部,并且配置于所述箱体的周边,所述激光加工方法具有如下工序:判定所述至少一个红外线传感器是否检测到特定波长的第一红外线;以及在判定为检测到所述第一红外线的情况下,使所述激光的照射停止。
发明效果
根据本发明的激光加工装置等,能够进一步提高安全性能。
附图说明
图1是表示激光加工***的整体结构的一例的***结构图。
图2是表示以照射装置的一部分的截面示出内部结构、且从斜前方向观察到的外观结构的一例的立体图。
图3是表示从照射装置的斜后方观察到的外观结构的一例的立体图。
图4是从斜前方向观察将照射装置的壳体的前表面、后表面、左表面、右表面等拆下后的状态的内部结构的一例的立体图。
图5是从斜后方向观察将照射装置的壳体的前表面、后表面、左表面、右表面等拆下后的状态的内部结构的一个例子的立体图。
图6是表示将托架分解后的状态的一例的分解立体图。
图7是从左方向观察托架未发生脱落的情况下的脱落传感器的状态的一例的侧视图。
图8是从左方向观察托架发生脱落的情况下的脱落传感器的状态的一例的侧视图。
图9是用于说明照射装置的壳体内的冷却水的流路的一例的说明图。
图10是将照射装置的一部分设成截面来表示冷却水的水温传感器的配置结构的一例的立体图。
图11是将反射镜容纳体的一部分设成截面来表示X轴反射镜的保持部附近的结构的一个例子的立体图。
图12是将反射镜容纳体的一部分设成截面来表示Y轴反射镜的保持部附近的结构的一个例子的立体图。
图13是表示照射装置及照射控制装置的功能结构的一例的框图。
图14是表示各装置中的处理时间的总和与用于在激光照射反射镜容纳体的内壁的情况下不发生熔融的目标时间之间的关系的一例的说明图。
图15是表示控制器的硬件配置的示例的框图。
具体实施方式
以下,参照附图对一个实施方式进行说明。
(1.激光加工***的整体结构)
参照图1,对本实施方式的激光加工***1的整体结构的一例进行说明。图1是表示激光加工***1的整体结构的一例的***结构图。
如图1所示,激光加工***1具有激光加工装置3、机器人5、机器人控制器7、激光振荡器9以及冷却水循环装置11。激光加工装置3具有照射装置13和照射控制装置15。
激光加工装置3对被加工物照射激光而进行激光加工。激光加工例如是激光焊接、标记加工等。另外,也可以进行使用了这些以外的激光的加工。激光加工装置3搭载于机器人5。
机器人5(自动机械的一例)具备臂部17,例如构成为具备6个关节部的垂直多关节型的6轴机器人。机器人5通过臂部17的驱动使安装于顶端部的照射装置13移动,对被加工物进行激光加工。机器人5既可以是6轴以外(例如5轴或7轴等)的机器人,也可以是例如水平多关节型的机器人等垂直多关节型以外的机器人。机器人5除了通用机器人以外,例如也可以是具备能够在XYZθ方向等上移动的致动器的、设计为特定的作业专用的专用作业机械等。机器人5也可以是加工机械、工作机械。
机器人5具有臂部17、基台19以及回转部21。基台19例如固定于地板、架台。另外,例如也可以是将机器人5搭载于在轨道上行驶的行驶车、无人搬运车(AGV)等设为能够移动的结构。
回转部21以能够绕与上下方向大致平行的旋转轴心Ax1回转的方式支承于基台19的上端部。回转部21通过设置于其与基台19之间的关节部的致动器Ac1的驱动,相对于基台19的上端部绕旋转轴心Ax1被回转驱动。
臂部17支承于回转部21一侧的侧部。臂部17具有下臂部23、肘部25、上臂部27、手腕部29以及凸缘部31。
下臂部23以能够绕与旋转轴心Ax1大致垂直的旋转轴心Ax2回转的方式支承于回转部21一侧的侧部。下臂部23通过设置于其与回转部21之间的关节部的致动器Ac2的驱动,相对于回转部21一侧的侧部绕旋转轴心Ax2被回转驱动。
肘部25以能够绕与旋转轴心Ax2大致平行的旋转轴心Ax3回转的方式支承于下臂部23的顶端侧。肘部25通过设置于其与下臂部23之间的关节部的致动器Ac3的驱动,相对于下臂部23的顶端侧围绕旋转轴心Ax3被回转驱动。
上臂部27以能够绕与旋转轴心Ax3大致垂直的旋转轴心Ax4转动的方式支承于肘部25的顶端侧。上臂部27通过设置于其与肘部25之间的关节部的致动器Ac4的驱动,相对于肘部25的顶端侧绕着旋转轴心Ax4被转动驱动。
手腕部29以能够绕与旋转轴心Ax4大致垂直的旋转轴心Ax5回转的方式支承于上臂部27的顶端侧。手腕部29通过设置于其与上臂部27之间的关节部的致动器Ac5的驱动,相对于上臂部27的顶端侧围绕旋转轴心Ax5被回转驱动。
凸缘部31以能够绕与旋转轴心Ax5大致垂直的旋转轴心Ax6转动的方式支承于手腕部29的顶端侧。凸缘部31通过设置于其与手腕部29之间的关节部的致动器Ac6的驱动,相对于手腕部29的顶端侧围绕旋转轴心Ax6被转动驱动。
照射装置13经由托架91安装于凸缘部31的前端。照射装置13绕凸缘部31的旋转轴心Ax6转动,并且绕旋转轴心Ax6转动。照射装置13通过光纤电缆35与激光振荡器9连接。照射装置13照射从激光振荡器9振荡出的激光。
照射控制装置15(第一控制装置的一例)控制由照射装置13进行的激光照射。照射控制装置15例如搭载于臂部17的肘部25。另外,照射控制装置15既可以搭载于臂部17的肘部25以外的场所,也可以设置于臂部17以外的场所、或设置于机器人5的外部。
另外,也可以将照射装置13和照射控制装置15一体地构成。但是,在该情况下,安装于机器人5前端的装置会大型化,并且重量增大。因此,为了实现机器人5的小型化,优选将照射装置13与照射控制装置15分离。
驱动各关节部的致动器Ac1~Ac6分别具有伺服电机、减速器以及制动器等(省略图示)。另外,在上述中,将绕沿着臂部17的长度方向(或者延伸方向)的旋转轴心的旋转称为“转动”,将绕与臂部17的长度方向(或者延伸方向)大致垂直的旋转轴心的旋转称为“回转”来进行区别。
机器人控制器7(第二控制装置的一例)对机器人5进行控制。机器人控制器7例如具有:具有运算装置(CPU)、记录装置、输入装置等的计算机;以及向机器人5供给驱动电力的供电部(伺服放大器等)等。另外,机器人控制器7除了上述计算机以外或者代替上述计算机,还可以具备例如运动控制器、可编程逻辑控制器(PLC)等。机器人控制器7通过控制设置于臂部17的上述致动器Ac1~Ac6等的驱动来控制臂部17的动作。机器人控制器7与机器人5的设置于例如基台19的连接器壳体39通过各种电缆以及信号线(在图1中用附图标记37简略图示)连接。机器人控制器7和照射控制装置15通过配设在机器人5的内部或外部的电缆、信号线等(省略图示)连接。照射控制装置15和照射装置13也通过配设在机器人5的内部或外部的电缆、信号线等(省略图示)连接。
另外,机器人控制器7可以与机器人5一体地配置,也可以分离配置。另外,机器人控制器7也可以使上述计算机与供电部分离。在该情况下,供电部也可以安装于机器人5。
激光振荡器9振荡出激光,经由光纤电缆35输出到照射装置13。光纤电缆35例如配设于机器人5的外部。激光振荡器9和机器人控制器7通过各种电缆和信号线(在图1中用附图标记41简化图示)连接。
冷却水循环装置11使用于冷却激光振荡器9及照射装置13等的冷却水循环。冷却水循环装置11监视冷却水的温度并调节为恒定的温度。冷却水循环装置11与激光振荡器9、以及激光振荡器9与机器人5的连接器壳体39例如通过管等冷却水配管43连接。此外,冷却水配管43由流出和返回的配管构成,但在图1中简化而图示为1根。在照射装置13连接有经由连接器壳体39配设于机器人5的内部或外部的例如管等冷却水配管(省略图示)。
另外,虽然在图1中省略了图示,但激光加工***1也可以具有空气、气体的供给装置。空气例如在激光焊接时为了抑制溅射、烟尘而向被加工物吹送。气体例如是氮气或氩气等惰性气体,例如在激光焊接时为了抑制碳化而向被加工物吹送。空气或气体的喷出口也可以设置在照射装置13的前端。
(2.照射装置的结构)
参照图2及图3,对照射装置13的内部结构及外观结构的一例进行说明。图2是将照射装置13的一部分设成截面而示出内部结构且从斜前方向观察的外观结构的一例的立体图。图3是表示从照射装置13的斜后方观察的外观结构的一例的立体图。另外,在图2和图3中,为了便于说明照射装置13的结构,适当使用上下左右前后等方向。该方向根据照射装置13的姿势而变化,并不限定照射装置13的各结构的位置关系。在图2及图3中,上下方向为激光的入射方向(从上向下),前后方向为后侧为托架的安装侧且前侧为其相反侧,左右方向为与上下方向及前后方向这两个方向垂直的方向。
如图2和图3所示,照射装置13具有大致长方体形状的壳体45。壳体45例如由铝合金制成。壳体45具有前表面47、后表面49、左表面51、右表面53、上表面55和下表面57。在上表面55设置有连接光纤电缆35的连接器59。如图2所示,在壳体45的内部,在从光纤电缆35经由连接器59入射的激光LB的路径上设置有保护玻璃61、准直透镜63、分色镜65、X轴反射镜67、Y轴反射镜69、聚光透镜71以及保护玻璃73。
保护玻璃61防止尘埃等从光纤电缆35侵入壳体45内,对照射装置13内的激光路径进行保护。保护玻璃61例如设置有2片。准直透镜63将从连接器59入射并扩散的激光调整为大致平行的平行光。分色镜65是反射特定波长的光并使其他波长的光透射的反射镜。例如,分色镜65将由准直透镜63调整为平行光的激光例如从朝下反射为朝右。另外,分色镜65例如将从被加工物经由聚光透镜71入射、并由Y轴反射镜69以及X轴反射镜67反射的可见光例如从右侧向左侧通过。
X轴反射镜67(第一反射镜的一例)使由分色镜65反射的激光例如从朝右反射成朝后。X轴反射镜67通过配置于壳体45内的X轴电机75绕与上下方向大致平行的X轴AxX旋转。Y轴反射镜69(第二反射镜的一例)使由X轴反射镜67反射的激光例如从朝后进一步反射成朝下。Y轴反射镜69通过配置于壳体45内的Y轴电机77(参照图5)绕与左右方向大致平行的Y轴AxY旋转。
分色镜65、X轴反射镜67和Y轴反射镜69被容纳在配置于壳体45内的箱状的反射镜容纳体79(箱体的一个例子)中。反射镜容纳体79例如是不锈钢合金(SUS304等)制成,容纳激光路径的至少一部分。
聚光透镜71对由Y轴反射镜69反射的平行光的激光进行聚光。保护玻璃73防止例如溅射、烟尘等从被加工物侵入壳体45内,保护照射装置13内的激光的路径。保护玻璃73例如设置有2片。聚光透镜71及保护玻璃73设置在从壳体45的下表面57向下方突出设置的照射口81内。
如图2所示,在壳体45的右表面53设置有冷却水头部83。冷却水头部83例如在上表面具有流入口85和流出口87。从冷却水循环装置11供给的冷却水经由流入口85流入壳体45的内部。冷却水在形成于反射镜容纳体79或构成其他激光路径的部件中的孔的、水路183或者管的水路181(参照图9)流动,对壳体45的内部的激光路径的周围进行冷却。冷却水经由流出口87向壳体45的外部流出。
如图3所示,在壳体45的后表面49设置有用于安装于机器人5的托架91。托架91(安装部件的一例)具有在左右方向上对置配置的一对侧板93L、93R、以及向斜上方向固定于侧板93L、93R的后侧的顶端的安装板95。在安装板95设置有供机器人5的凸缘部31嵌合的圆环状的凹部97。
此外,虽然在图2以及图3中省略了图示,但也可以在壳体45的上表面55设置用于连接例如信号线、电缆的连接器、例如用于拍摄从上述被加工物入射并通过了分色镜65的可见光的CCD相机等。
另外,尽管上面以照射装置13将激光在X轴和Y轴这2轴上驱动的结构为例进行了说明,但并不限定于此。例如,也可以构成为除了X轴和Y轴之外、还具备沿光轴方向驱动透镜的第三轴(Z轴),由此照射装置13将激光沿3轴驱动。
(3.红外线传感器、红外线发光装置的配置结构)
参照图4及图5,对红外线传感器及红外线发光装置的配置结构的一例进行说明。图4是从斜前方向观察将照射装置13的壳体45的前表面47、后表面49、左表面51、右表面53等拆下后的状态的内部结构的一个例子的立体图。图5是从斜后方向观察将照射装置13的壳体45的前表面47、后表面49、左表面51、右表面53等拆下后的状态的内部结构的一个例子的立体图。另外,图4及图5所示的方向与图2及图3所示的方向对应。
如图4和图5所示,在壳体45的内部,多个红外线传感器和多个红外线发光装置配置在反射镜容纳体79的周边。反射镜容纳体79是大致长方体形状的箱体。反射镜容纳体79具有前壁部99、后壁部101、左壁部103、右壁部105、上壁部107以及下壁部109。如图4所示,左壁部103具有相对于上下方向倾斜的部分。在左壁部103的前方侧设有向左侧突出并且向上侧弯曲的反射筒部111。反射筒部111使从上述的被加工物入射并通过了分色镜65的可见光由设置于内部的反射镜(省略图示)例如从朝左反射成朝上。虽然在图4和图5中省略了图示,但也可以设置在壳体45的上表面55上的CCD相机对该可见光进行拍摄,并发送给照射控制装置15。由此,能够通过图像处理来监视例如激光焊接的好坏等加工状况。如图5所示,在左壁部103的后方侧,以向左侧突出的方式设置有Y轴电机77。
多个红外线传感器与构成反射镜容纳体79的多个壁部对应地分别配置。如图4所示,例如在反射镜容纳体79的右壁部105的上部,通过经由被支承部件113支承的基板114而设置有一对红外线传感器115A、115B。红外线传感器115A、115B例如是光电二极管,但只要能够检测红外线即可,也可以使用其他种类的传感器。红外线传感器115A、115B分别具有例如扩大为圆锥形状的检测区域,能够利用各红外线传感器监视包含右壁部105的整体以及上壁部107的一部分等的范围。
在右壁部105的下部,以与红外线传感器115A、115B在上下方向上对置的方式,通过基板116设置有红外线发光装置117。红外线发光装置117例如是LED,但只要能够发出红外线即可,也可以使用其他种类的发光装置。红外线发光装置117使故障诊断用的红外线朝向红外线传感器115A、115B以规定的时间间隔发光。规定的时间间隔例如为1秒左右。由此,能够始终进行红外线传感器115A、115B的故障诊断。
另外,例如在反射镜容纳体79的前壁部99的左侧,通过被支承部件119支承的基板120而设置有一对红外线传感器121A、121B。红外线传感器121A、121B分别具有例如扩大为圆锥形状的检测区域,能够利用各红外线传感器监视包含前壁部99的整体等的范围。
在前壁部99的右侧,以与红外线传感器121A、121B在左右方向上对置的方式,通过基板122设置有红外线发光装置123。红外线发光装置123使故障诊断用的红外线朝向红外线传感器121A、121B以规定的时间间隔发光。由此,能够始终进行红外线传感器121A、121B的故障诊断。
另外,例如在反射镜容纳体79的下壁部109的左侧,通过被支承部件125(参照图5)支承的基板126而设置有一对红外线传感器127A、127B。红外线传感器127A、127B分别具有例如扩大为圆锥形状的检测区域,能够利用各红外线传感器监视包含下壁部109的整体等的范围。
在下壁部109的右侧,以与红外线传感器127A、127B在左右方向上对置的方式,通过基板128设置有红外线发光装置129。红外线发光装置129使故障诊断用的红外线朝向红外线传感器127A、127B以规定的时间间隔发光。由此,能够始终进行红外线传感器127A、127B的故障诊断。
如图5所示,例如在反射镜容纳体79的后壁部101的上侧,通过被支承部件113支承的基板130而设置有一对红外线传感器131A、131B。红外线传感器131A、131B分别具有例如扩大为圆锥形状的检测区域,能够利用各红外线传感器来监视包含后壁部101的整体以及上壁部107的一部分等的范围。
在后壁部101的下侧,以与红外线传感器131A、131B在上下方向上对置的方式,通过基板132设置有红外线发光装置133。红外线发光装置133分别使故障诊断用的红外线朝向红外线传感器131A、131B以规定的时间间隔发光。由此,能够始终进行红外线传感器131A、131B的故障诊断。
如图5所示,例如在反射镜容纳体79的左壁部103的上侧,通过被支承部件113支承的基板134设置有一对红外线传感器135A、135B。红外线传感器135A、135B分别具有例如扩大为圆锥形状的检测区域,能够用各红外线传感器监视包含左壁部103的整体以及反射筒部111的周围等的范围。
如图4所示,例如在左壁部103的下侧,以与红外线传感器135A、135B在上下方向上对置的方式,通过基板136设置有红外线发光装置137。红外线发光装置137使故障诊断用的红外线朝向红外线传感器135A、135B以规定的时间间隔发光。由此,能够始终进行红外线传感器135A、135B的故障诊断。
如图5所示,例如在反射筒部111的上侧通过被支承部件113支承的基板138而设置有一对红外线传感器139A、139B。红外线传感器139A、139B分别具有例如扩大为圆锥形状的检测区域,能够利用各红外线传感器监视包含反射筒部111的周围等的范围。
在反射筒部111的下侧,以与红外线传感器139A、139B在上下方向上对置的方式,通过基板140设置有红外线发光装置141。红外线发光装置141使故障诊断用的红外线朝向红外线传感器139A、139B以规定的时间间隔发光。由此,能够始终进行红外线传感器139A、139B的故障诊断。
另外,例如在反射筒部111的前侧,通过基板143设置有一对红外线传感器145A、145B。红外线传感器145A、145B分别具有例如扩大为圆锥形状的检测区域,能够利用各红外线传感器监视包含反射筒部111、Y轴电机77的周围等的范围。
在Y轴电机77的后侧,以与红外线传感器145A、145B在前后方向上对置的方式,通过被支承部件144支承的基板146而设置有红外线发光装置147。红外线发光装置147使故障诊断用的红外线朝向红外线传感器145A、145B以规定的时间间隔发光。由此,能够始终进行红外线传感器145A、145B的故障诊断。
以上的例如7组红外线传感器115A、115B、121A、121B、127A、127B、131A、131B、135A、135B、139A、139B、145A、145B(以下适当称为“红外线传感器115等”)将检测信号发送至照射控制装置15。照射控制装置15的第一判定部211(参照图13)判定至少一个红外线传感器是否检测到特定波长的红外线。特定的波长根据反射镜容纳体79的材质和想要检测的温度来设定。在第一判定部211判定为检测到特定波长的红外线的情况下,照射控制装置15的照射停止部219(参照图13)使照射装置13的激光的照射立即停止。这样,反射镜容纳体79的壁部的温度与放射的红外线的波长具有关联性。因此,通过判定是否检测到特定波长的红外线,能够检测壁部的温度是否达到特定的温度。因此,通过根据构成反射镜容纳体79的材质(例如SUS304)来确定与熔融前的温度对应的波长,能够在反射镜容纳体79的熔融前停止激光的照射。
另外,红外线传感器115等将从分别相对配置的例如7组红外线发光装置117、123、129、133、137、141、147(以下适当称为“红外线发光装置117等”)以规定的时间间隔发光的故障诊断用的红外线的检测信号发送到照射控制装置15。照射控制装置15的第二判定部213(参照图13)判定在至少一个红外线传感器中是否产生了故障诊断用的红外线的检测异常。所谓检测异常,例如是检测信号未被接收或缺失的情况等。在第二判定部213判定为发生了故障诊断用的红外线的检测异常的情况下,照射控制装置15的照射停止部219(参照图13)立即停止激光的照射。由此,能够始终进行红外线传感器的故障诊断。另外,由于在至少一个红外线传感器发生了异常或故障的情况下停止激光的照射,因此能够提高安全性能。
另外,以上针对红外线传感器115等的每一个,将2个设置为1组,由此实现双重化,提高可靠性,但也可以分别各设置1个。
(4.托架、脱落传感器的结构)
参照图6至图8,对托架以及脱落传感器的结构的一例进行说明。图6是表示将托架91分解后的状态的一例的分解立体图。图7是从左方观察托架91未发生脱落的情况下的脱落传感器的状态的一例的侧视图。图8是从左方观察托架91发生了脱落的情况下的脱落传感器的状态的一例的侧视图。另外,图6至图8所示的方向与图2及图3等所示的方向对应。
如图6所示,托架91具有侧板93L、93R、安装板95以及一对脱落传感器149L、149R。侧板93L、93R是在左右方向上呈大致对称的形状的板状部件,在左右方向上对置地配置。侧板93L、93R是从照射装置13的后表面49向后方延伸,顶端部向斜上方弯曲延伸的形状。在侧板93L、93R各自的后侧的顶端部分别形成有例如3个螺纹孔151。
安装板95例如是在左右方向上较长的长方形形状的板状部件。在安装板95的中心部形成有以机器人5的凸缘部31的旋转轴、即旋转轴心Ax6为中心的圆环状的凹部97。机器人5的凸缘部31嵌合于凹部97,通过多个螺栓157(参照图3)固定。在凹部97的中心形成有用于电缆、信号线等贯穿的通孔158。在安装板95的四角分别形成有用于比较大的螺栓159贯穿的通孔161。在安装板95的左右方向的两端部的大致中央部分别形成有用于比较小的螺栓163贯穿的通孔165。4根螺栓159和2根螺栓163贯穿安装板95的通孔161、165而分别拧入侧板93L、93R的螺纹孔151。由此,安装板95固定于侧板93L、93R。
在侧板93L、93R的内侧分别固定有一对脱落传感器149L、149R。脱落传感器149L、149R为在左右方向上大致对称的形状。脱落传感器149L、149R检测托架91有无从机器人5脱落。脱落传感器149L、149R配置于机器人5的凸缘部31的旋转轴即旋转轴心Ax6的左右方向一侧以及另一侧。脱落传感器149L、149R例如是柱塞型的限位开关。脱落传感器149L、149R分别具有能够相对于配置安装板95的一侧(后上侧)进退的柱塞167。柱塞167经由形成于安装板95的凹部97的左右两侧的检测孔169与设置于机器人5的凸缘部31的左右两侧的抵接部171(参照图7、图8)抵接。另外,只要能够检测凸缘部31从凹部97的脱落、脱离,则也可以使用柱塞型以外的限位开关、其他种类的传感器。
在脱落传感器149L、149R分别形成有用于供螺栓贯穿的例如2个通孔173。在侧板93L、93R的内侧,在与4个通孔173对应的位置分别形成有螺纹孔175。例如2根螺栓177经由垫圈179贯穿脱落传感器142L的通孔173,分别拧入侧板93L的螺纹孔175。由此,脱落传感器149L被固定在侧板93L的内侧。同样,例如2根螺栓177经由垫圈179贯穿脱落传感器149R的通孔173,分别拧入侧板93R的螺纹孔175。由此,脱落传感器149R固定于侧板93R的内侧。
如图7所示,在机器人5的凸缘部31的顶端部180与凹部97抵接的情况下,脱落传感器148R的柱塞167与机器人5的抵接部171抵接而被压入。在该情况下,脱落传感器148R不输出异常信号。另一方面,如图8所示,例如在螺栓157发生松动或忘记拧紧的情况等,由于某种原因在机器人5的凸缘部31的顶端部180与凹部97之间产生间隙的情况下,脱落传感器149R的柱塞167被推出。在该情况下,脱落传感器149R检测脱落的大小(凸缘部31的顶端部180与凹部97的间隙)并输出至照射控制装置15。另外,在图7以及图8中,对脱落传感器148R的动作进行了说明,但脱落传感器149L的动作也相同。如以上那样,脱落传感器149L、149R检测机器人5的凸缘部31有无从凹部97脱落。
脱落传感器149L、149R在检测到脱落的情况下将脱落的大小发送到照射控制装置15。照射控制装置15的第五判定部218(参照图13)判定脱落的大小是否在规定的距离以内。照射控制装置15的照射停止部219(参照图13)在从一对脱落传感器149L、149R中的至少一者接收到的脱落的大小比规定的距离大的情况下,使激光的照射停止。由此,能够在托架91从机器人5的凸缘部31完全脱落之前检测脱落,因此能够进一步提高安全性能。
(5.冷却水的水路、水温传感器的配置结构)
参照图9及图10,对冷却水的水路的结构及水温传感器的配置结构的一例进行说明。图9是用于说明照射装置13的壳体45内的冷却水的流路的一例的说明图。图10是表示将照射装置13的一部分设成截面来表示冷却水的水温传感器的配置结构的一例的立体图。另外,图9以及图10所示的方向与图2以及图3等所示的方向对应。
如图9所示,照射装置13在壳体45内具有供用于冷却激光路径的周围的冷却水流动的水路。在图9中,例如用实线的箭头表示例如管等的配管的水路181,用虚线的箭头表示例如与构成激光路径的部件一体形成的孔的水路183。冷却水在配置于光纤电缆35的连接器59侧的前端附近的冷却器185中流动,对光纤电缆35进行冷却。之后,冷却水通过水路181,经由冷却水头部83(简化图示)的流入口85流入壳体45内。在壳体45内,对在水路181、183中循环而将构成激光路径的部件、光学设备等冷却。被冷却的部件包括例如容纳有准直透镜63等的透镜壳体187、反射镜容纳体79等。之后,冷却水通过水路181,经由冷却水头部83的流出口87向壳体45外流出。
如图10所示,照射装置13在壳体45的内部具有2个水温传感器189A、189B。水温传感器189A、189B(第一温度传感器的一例)例如是热敏电阻,检测冷却水的水温。另外,只要能够检测水温,例如也可以使用热电偶等其他种类的温度传感器。水温传感器189A、189B配置于使从壳体45的外部供给的冷却水流入壳体45的内部的流入口85附近的水路。如图10所示,例如在形成于冷却水头部83的内部的水路191内分别配置有水温传感器189A、189B的检测部。水路191形成在流入口85的附近,与流入口85连通。水路193形成在流出口87的附近,与流出口87连通。另外,通过设置2个水温传感器189A、189B来实现双重化,提高可靠性,但也可以设为1个。
水温传感器189A、189B将检测出的水温发送至照射控制装置15。照射控制装置15的第三判定部215(参照图13)判定水温传感器189A、189B的检测温度是否在规定的温度范围内。规定的温度范围根据激光的强度、照射装置13的规格等而设定,例如为27度~34度等。在第三判定部215判定为检测温度在规定的温度范围外的情况下,照射控制装置15的照射停止部219(参照图13)使激光的照射停止。由此,在流入照射装置13的壳体45的冷却水的温度相对于适当的温度范围过高或过低的情况下,能够立即停止激光的照射。因此,能够提高安全性能。
(6.反射镜保持部的温度传感器的配置结构)
参照图11及图12,对X轴反射镜67及Y轴反射镜69的保持部的温度传感器的配置结构的一例进行说明。图11是将反射镜容纳体79的一部分设成截面来表示X轴反射镜67的保持部附近的结构的一个例子的立体图。图12是将反射镜容纳体79的一部分设成截面来表示Y轴反射镜69的保持部附近的结构的一个例子的立体图。另外,图11及图12所示的方向与图2及图3等所示的方向对应。
如图11所示,在反射镜容纳体79的内部,X轴反射镜67通过X轴电机75能够绕X轴AxX旋转地配置。X轴反射镜67被反射镜座195保持,反射镜座195可通过X轴电机75而旋转。X轴反射镜67例如由石英玻璃等玻璃制成,反射镜座195例如不锈钢制成。X轴反射镜67通过粘接剂固定于反射镜座195。若粘接剂超过耐热温度,则有可能熔融,在该情况下,X轴反射镜67有可能从反射镜座195脱落。因此,优选对粘接剂的温度进行监视。
如图11所示,在设置于反射镜容纳体79的上壁部107的电机安装部196,沿左右方向贯穿地设置有温度传感器197。电机安装部196例如与反射镜容纳体79一体成型。另外,也可以构成为分体。温度传感器197(第二温度传感器的一例)例如是热敏电阻,检测部配置于基于反射镜座195的X轴反射镜67的保持部198的附近。“附近”是指能够避免温度传感器197干扰反射镜座195的旋转驱动、并且能够近似地检测将反射镜座195与X轴反射镜67粘接的粘接剂的温度的位置。即,温度传感器197能够在反射镜容纳体79内近似地检测粘接剂的温度。另外,温度传感器197只要能够检测保持部198附近的温度即可,例如也可以使用热电偶等其他种类的温度传感器。
如图12所示,在反射镜容纳体79的内部,Y轴反射镜69配置为能够通过Y轴电机77绕Y轴AxY旋转。Y轴反射镜69被反射镜座199保持,该反射镜座199通过Y轴电机77而旋转。Y轴反射镜69例如是石英玻璃等玻璃制成,反射镜座199例如是树脂制成。Y轴反射镜69通过粘接剂固定于反射镜座199。若粘接剂超过耐热温度,则有可能熔融,在该情况下,Y轴反射镜69有可能从反射镜座199脱落。因此,优选对粘接剂的温度进行监视。
如图12所示,在设置于反射镜容纳体79的左壁部103的电机安装部200,沿上下方向贯穿地设置有温度传感器201。电机安装部200例如与反射镜容纳体79一体成型。另外,也可以构成为分体。温度传感器201(第二温度传感器的一例)例如是热敏电阻,检测部配置于基于反射镜座199的Y轴反射镜69的保持部202的附近。“附近”是指能够避免温度传感器201干扰反射镜座199的旋转驱动、并且能够近似地检测将反射镜座199与Y轴反射镜69粘接的粘接剂的温度的位置。即,温度传感器201能够在反射镜容纳体79内近似地检测粘接剂的温度。另外,温度传感器201只要能够检测保持部202的附近的温度即可,例如也可以使用热电偶等其他种类的温度传感器。另外,也可以将各温度传感器197、201分别各配置2个而实现双重化,提高可靠性。
温度传感器197、201将检测出的温度发送到照射控制装置15。照射控制装置15的第四判定部217(参照图13)判定温度传感器197、201的至少一个检测温度是否为规定的温度以上。“规定的温度”例如是粘接剂的耐热温度。在第四判定部217判定为检测温度为规定的温度以上的情况下,照射控制装置15的照射停止部219(参照图13)立即停止激光的照射。由此,能够防止各反射镜67、69因粘接剂的熔融而从各反射镜座195、199脱落。因此,能够提高安全性能。
(7.照射装置、照射控制装置的功能结构等)
参照图13及图14,对照射装置13及照射控制装置15的功能结构等的一例进行说明。图13是表示照射装置13及照射控制装置15的功能结构的一例的框图。图14是表示各装置中的处理时间的总和与用于在激光照射反射镜容纳体79的内壁的情况下不发生熔融的目标时间T之间的关系的一例的说明图。
如图13所示,照射装置13具有安全装置203和驱动装置205。安全装置203具有红外线传感器115等、红外线发光装置117等、脱落传感器149L、149R、水温传感器189A、189B、温度传感器197、201。驱动装置205具有X轴电机75以及Y轴电机77。另外,在图13中,简化地图示安全装置203的各元件的符号。
照射控制装置15具有安全控制部207和照射控制部209。安全控制部207具有第一判定部211、第二判定部213、第三判定部215、第四判定部217、第五判定部218以及照射停止部219。
第一判定部211判定红外线传感器115等中的至少一个红外线传感器是否检测到特定波长的红外线。在第一判定部211判定为检测到特定波长的红外线的情况下,照射停止部219向机器人控制器7发送异常信号。机器人控制器7在接收到异常信号时向激光振荡器9发送紧急停止信号。激光振荡器9在接收到紧急停止信号时立即停止向照射装置13输出激光。
第二判定部213判定在红外线传感器115等中的至少一个红外线传感器中是否产生了从红外线发光装置117等发出的故障诊断用的红外线的检测异常。在第二判定部213判定为至少一个红外线传感器发生了检测异常的情况下,照射停止部219向机器人控制器7发送异常信号。机器人控制器7在接收到异常信号时向激光振荡器9发送紧急停止信号。激光振荡器9在接收到紧急停止信号时立即停止向照射装置13输出激光。
第三判定部215判定水温传感器189A、189B的检测温度是否在规定的温度范围内。在第三判定部215判定为水温传感器189A、189B中的任一者的检测温度处于规定的温度范围外的情况下,照射停止部219向机器人控制器7发送异常信号。机器人控制器7在接收到异常信号时向激光振荡器9发送紧急停止信号。激光振荡器9在接收到紧急停止信号时立即停止向照射装置13输出激光。
第四判定部217判定温度传感器197、201中的至少一个温度传感器的检测温度是否为规定的温度以上。在第四判定部217判定为检测温度为规定的温度以上的情况下,照射停止部219向机器人控制器7发送异常信号。机器人控制器7在接收到异常信号时向激光振荡器9发送紧急停止信号。激光振荡器9在接收到紧急停止信号时立即停止向照射装置13输出激光。
第五判定部218判定从脱落传感器149L、149R中的至少一者接收到的脱落的大小是否比规定的距离大。在由照射装置13的脱落传感器149L、149R中的至少一者检测出的脱落的大小比规定的距离大的情况下,照射控制装置15的照射停止部219向机器人控制器7发送异常信号。机器人控制器7在接收到异常信号时向激光振荡器9发送紧急停止信号。激光振荡器9在接收到紧急停止信号时立即停止向照射装置13输出激光。
照射控制部209具有X轴电机控制部221和Y轴电机控制部223。X轴电机控制部221控制X轴电机75的旋转动作而控制X轴反射镜67的绕X轴AxX的旋转角度。Y轴电机控制部223控制Y轴电机77的旋转动作而控制Y轴反射镜69绕Y轴AxY的旋转角度。
在本实施方式中,在由照射控制装置15的安全控制部207检测出照射装置13的异常的情况下,机器人控制器7从照射控制装置15接收异常信号。由此,除了使基于激光振荡器9的激光的输出停止之外,还能够通过机器人控制器7使机器人5执行安全的动作。安全的动作是指例如机器人5的动作停止、动作速度降低、使照射装置13退避到规定的位置等。因此,能够进一步提高安全性能。另外,在照射停止部219判定为异常的情况下,也可以不经由机器人控制器7而向激光振荡器9发送紧急停止信号。在该情况下,能够更早地停止激光的振荡。
另外,在照射控制装置15中,也可以在向机器人控制器7发送异常信号之前,通过规定的判定处理来发送例如警告信号等。由此,机器人控制器7能够在紧急停止激光之前,在其早前阶段采取输出警告或警报等措施。
图14表示各装置中的处理时间的总和与目标时间T之间的关系。T1是照射装置13的处理时间,例如是来自各种传感器的输入时间和向照射控制装置15的发送时间的总和。T2和T3是照射控制装置15的处理时间,例如T2是照射控制装置15的CPU 901(参照图15)的处理时间,T3是输出电路(省略图示)的处理时间。T4是机器人控制器7的处理时间,例如是从照射控制装置15发送异常信号起到激光振荡器9接收紧急停止信号为止的时间。T5是激光振荡器9的处理时间,例如是从激光振荡器9接收到紧急停止信号起到停止激光的振荡为止的时间。目标时间T是用于在激光照射反射镜容纳体79的内壁的情况下不发生熔融的目标时间,例如根据反射镜容纳体79的材质、厚度等的规格、激光的强度等来设定。各处理时间的总和T1+T2+T3+T4+T5比目标时间T小。由此,即使在照射装置13发生了某些异常的情况下,也能够提高在反射镜容纳体79开始熔融之前能够停止激光的可靠性。此外,如上所述,在不经由机器人控制器7而从照射控制装置15向激光振荡器9发送紧急停止信号的情况下,各处理时间的总和成为T1+T2+T3+T5,能够进一步缩短从检测到异常起到停止激光为止的时间。
另外,上述的第一判定部211、第二判定部213、第三判定部215、第四判定部217、照射停止部219等中的处理等并不限定于这些处理分担的例子,例如,也可以通过更少数量的处理部(例如1个处理部)进行处理,另外,也可以通过进一步细化的处理部进行处理。另外,照射控制装置15也可以通过实际的装置仅安装向X轴电机75、Y轴电机77供给驱动电力的部分,其他的功能通过后述的CPU 901(参照图15)所执行的程序来安装。另外,第一判定部211、第二判定部213、第三判定部215、第四判定部217、照射停止部219等的一部分或者全部也可以通过ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、其他电路等实际的装置来安装。
(8.实施方式的效果)
如以上说明的那样,本实施方式的激光加工装置3具有对被加工物照射激光的照射装置13,照射装置13具有:壳体45;反射镜容纳体79,其配置于壳体45的内部,并且容纳激光的路径的至少一部分;以及至少一个红外线传感器115等,配置于壳体45的内部,并且配置于反射镜容纳体79的周边。
在照射装置13发生了某些异常的情况下,激光的路径有可能向不希望的方向变化而照射到容纳路径的一部分的反射镜容纳体79的内壁。当反射镜容纳体79熔融而激光贯穿时,在照射至其外侧的壳体45的内壁、进而在壳体45熔融而贯穿的情况下,激光有可能照射到照射装置13的外部。
在本实施方式中,在反射镜容纳体79的周边配置有红外线传感器115等。由此,在激光照射到反射镜容纳体79的内壁的情况下,通过检测从该壁部放射的红外线,能够在壁部熔融之前检测壁部的温度上升。另外,假设在反射镜容纳体79的外壁设置温度传感器(例如热敏电阻、热电偶等)来检测温度上升的情况下,只能以点状检测温度,因此在不清楚向内壁的哪个部分照射激光的状况下,从安全性的观点出发,期望在外壁的多个部位配置温度传感器。另一方面,在减少了温度传感器的数量的情况下,在由温度传感器检测出的情况下,还考虑到由于到此为止的热传导所需要的时间已经在反射镜容纳体79中产生了熔融的可能性。在本实施方式中,作为红外线传感器115等,例如通过使用具有扩大为圆锥形状的检测区域的红外线传感器,能够用1个红外线传感器监视宽广范围。由此,即使不使用多个传感器,也能够在反射镜容纳体79熔融之前检测异常。
如上所述,根据本实施方式,能够检测出激光在壳体45的内部贯穿反射镜容纳体79之前产生了异常。因此,能够提高安全性能。
另外,在本实施方式中,至少一个红外线传感器115等是多个,并与构成反射镜容纳体79的多个壁部(例如前壁部99、后壁部101、左壁部103、右壁部105、上壁部107以及下壁部109)对应地分别配置。
在由于照射装置13的异常而激光的路径向不希望的方向变化的情况下,不知道激光照射到构成反射镜容纳体79的多个面中的哪个内壁。因此,通过将多个红外线传感器与构成反射镜容纳体79的多个面对应地分别配置,能够针对反射镜容纳体79的多个面监视温度上升,能够进一步提高安全性能。
另外,在本实施方式中,特别是,照射装置13具有反射激光的X轴反射镜67和进一步反射由X轴反射镜67反射的激光的Y轴反射镜69,反射镜容纳体79容纳X轴反射镜67和Y轴反射镜69。
例如,在发生了X轴反射镜67或Y轴反射镜69的脱落、破损等异常的情况下,激光的路径向不希望的方向变化,有可能照射到容纳反射镜的反射镜容纳体79的内壁。在本实施方式中,即使在这样的情况下,也能够检测出在激光贯穿反射镜容纳体79之前产生了异常。
另外,在本实施方式中,特别是,还具有控制照射装置13的照射控制装置15,照射控制装置15具有:第一判定部211,其判定至少一个红外线传感器115等是否检测到特定波长的红外线;以及照射停止部219,其在第一判定部211判定为检测到红外线的情况下,使激光的照射停止。
由此,在通过红外线传感器115等检测出反射镜容纳体79的温度上升的情况下,能够停止激光的照射。另外,由于反射镜容纳体79的壁部的温度与放射的红外线的波长具有关联性,因此通过判定是否检测到特定波长的红外线,能够检测壁部的温度是否达到特定的温度。因此,通过根据构成反射镜容纳体79的材质确定与熔融前的温度对应的波长,能够在反射镜容纳体79熔融前停止激光的照射的可靠性提高,能够进一步提高安全性能。
另外,在本实施方式中,特别是,照射装置13具有在壳体45的内部与至少一个红外线传感器115等对置配置、以规定的时间间隔发出故障诊断用的红外线的至少一个红外线发光装置117等,照射控制装置15具有对至少一个红外线传感器115等中是否产生了红外线的检测异常进行判定的第二判定部213,在第二判定部213判定为产生了红外线的检测异常的情况下,照射停止部219使激光的照射停止。
由此,能够始终进行红外线传感器的故障诊断。另外,在至少一个红外线传感器115等发生了异常或故障的情况下,停止激光的照射,因此能够进一步提高安全性能。
另外,在本实施方式中,特别是,照射装置13具有用于安装于机器人5的托架91、和检测托架91有无从机器人5脱落的脱落传感器149L、149R。
照射装置13安装于机器人5,一边通过机器人5移动一边进行激光加工。照射装置13经由托架91安装于机器人5,但例如在将托架91固定于机器人5的螺栓157发生松动或忘记拧紧等的情况下,有可能发生托架91从机器人5脱落等。在发生脱落的情况下,即使机器人5或照射装置13正常动作,也有可能向不希望的方向照射激光。
在本实施方式中,通过设置脱落传感器149L、149R,能够检测托架91从机器人5脱落。由此,在检测到脱落的情况下,能够立即采取停止激光的照射等措施,因此能够提高安全性能。
另外,在本实施方式中,特别是脱落传感器149L、149R安装于托架91,是配置于固定该托架91的机器人5的顶端部的旋转轴心Ax6的一侧以及另一侧的一对限位开关。
由此,在照射装置13的托架91与作为机器人5的顶端部的凸缘部31之间,不仅限于旋转轴心Ax6的两侧,还能够检测仅在旋转轴心Ax6的一侧或另一侧中的任一侧产生了脱落的情况。因此,能够在托架91从机器人5的顶端部完全脱落之前检测脱落。另外,通过使用限位开关作为脱落传感器149L、149R,能够物理性地检测脱落,因此能够提高检测的可靠性。因此,能够进一步提高安全性能。
另外,在本实施方式中,特别是,激光加工***1还具有控制照射装置13的照射控制装置15,照射控制装置15具有在一对脱落传感器149L、149R的至少一者检测到脱落的情况下使激光的照射停止的照射停止部219。
由此,在照射装置13的托架91与机器人5的凸缘部31之间,在旋转轴心Ax6的至少一侧检测到脱落的情况下,能够立即停止激光的照射。因此,能够提高安全性能。
另外,在本实施方式中,特别是,照射装置13具有:水路181、183,其配置于壳体45的内部,供冷却水流动;以及水温传感器189A、189B,其配置于壳体45的内部,检测在水路181、183中流动的冷却水的温度。
由此,能够利用水温传感器189A、189B监视用于冷却照射装置13的内部的冷却水的水温。由此,能够将照射装置13的内部维持在适当的温度,因此能够提高安全性能。
另外,在本实施方式中,特别是水温传感器189A、189B配置于使从壳体45的外部供给的冷却水流入壳体45的内部的流入口85附近的水路191。
在本实施方式中,利用水温传感器189A、189B,不监视从照射装置13的壳体45流出的冷却水温度,而是监视流入到照射装置13的壳体45的冷却水温度。由此,能够将照射装置13的内部维持在适当的温度,因此能够提高安全性能。
另外,在本实施方式中,照射控制装置15具有:第三判定部215,其判定水温传感器189A、189B的检测温度是否在规定的温度范围内;以及照射停止部219,其在第三判定部215判定为检测温度在规定的温度范围外的情况下,使激光的照射停止。
例如,在流入到照射装置13的壳体45的冷却水的温度过高的情况下,照射装置13的内部温度上升,有可能无法将构成激光路径的部件、光学设备等维持在适当的温度。另一方面,在冷却水的温度过低的情况下,有可能在构成激光路径的部件、光学设备等上产生结露而产生不良情况。因此,冷却水的温度优选在适当的温度范围内。在本实施方式中,在冷却水的检测温度在规定的温度范围外的情况下,能够立即停止激光的照射。因此,能够提高安全性能。
另外,在本实施方式中,特别是照射装置13具有:X轴反射镜67,其反射激光;反射镜座195,其保持X轴反射镜67;Y轴反射镜69,其进一步反射由X轴反射镜67反射的激光;反射镜座199,其保持Y轴反射镜69;以及温度传感器197、201,其配置在基于反射镜座195的X轴反射镜67的保持部198和基于反射镜座199的Y轴反射镜69的保持部202的至少一者的附近,检测保持部198、202附近的温度。
在本实施方式中,X轴反射镜67和Y轴反射镜69分别通过粘接剂分别固定在反射镜座195和反射镜座199上。若粘接剂超过耐热温度,则有时会熔融,在该情况下,各反射镜67、69有可能从各反射镜座195、199脱落。
在本实施方式中,在X轴反射镜67的保持部198以及Y轴反射镜69的保持部202的附近设置温度传感器197、201。通过将温度传感器197、201不直接配置在保持部198、202而是配置在保持部的附近,能够防止温度传感器197、201干扰反射镜座195、199的旋转驱动,并且能够近似地检测粘接剂的温度。由此,能够监视粘接剂的温度,能够在粘接剂的温度达到熔融温度之前停止激光的照射等措施,因此能够提高安全性能。
另外,在本实施方式中,照射控制装置15具有:第四判定部217,其判定温度传感器197、201的检测温度是否为规定的温度以上;以及照射停止部219,其在第四判定部217判定为检测温度为规定的温度以上的情况下,使激光的照射停止。
在本实施方式中,在粘接剂的温度上升到规定的温度以上的情况下,能够立即停止激光的照射。由此,能够防止各反射镜67、69因粘接剂的熔融而从各反射镜座195、199脱落。因此,能够提高安全性能。
另外,如以上说明的那样,本实施方式的激光加工***1具有:激光加工装置3,其具有上述的照射装置13以及照射控制装置15;机器人5,其安装照射装置13;以及机器人控制器7,其控制机器人5。
在本实施方式中,能够通过机器人控制器7控制机器人5使照射装置13移动到期望的位置,并且通过照射控制装置15控制照射装置13来控制激光的照射方向。由此,通过组合机器人5的移动和由照射装置13进行的激光的扫描,能够执行例如宽幅的激光焊接、复杂的形状的标记加工等。
另外,在本实施方式中,特别是激光加工***1还具有向照射装置13振荡激光的激光振荡器9,照射控制装置15具有照射停止部219,在照射装置13产生了异常的情况下,所述照射停止部219经由机器人控制器7使激光振荡器9的激光的振荡停止。
在本实施方式中,机器人控制器7也能够从照射控制装置15接收照射装置13的异常信号。由此,通过照射控制装置15使激光的振荡停止,并且通过机器人控制器7对机器人5也能够执行安全的动作。因此,能够进一步提高安全性能。
(9.照射控制装置的硬件结构例)
接着,参照图15,对上述说明的照射控制装置15的硬件结构例进行说明。另外,在图15中,适当省略对照射装置13的X轴电机75及Y轴电机77等供给驱动电力的功能所涉及的结构而进行图示。
如图15所示,照射控制装置15例如具有CPU 901、ROM 903、RAM905、ASIC或FPGA等面向特定用途构建的专用集成电路907、输入装置913、输出装置915、记录装置917、驱动器919、连接端口921、通信装置923。这些结构经由总线909、输入输出接口911以能够相互传递信号的方式连接。
程序例如能够记录在由ROM 903、RAM 905、硬盘等构成的记录装置917等中。
另外,程序例如也可以暂时或非暂时(永久)地记录在软盘等磁盘、各种CD、MO盘、DVD等光盘、半导体存储器等可移动的记录介质925中。这样的记录介质925还能够作为所谓的封装软件提供。在这种情况下,记录在这些记录介质925中的程序可以通过驱动器919读取并经由输入/输出接口911和总线909等记录在记录装置917中。
另外,程序例如也可以记录在下载站点、其他计算机、其他记录装置等(未图示)中。在该情况下,程序经由LAN、因特网等网络NW被转送,通信装置923接收该程序。并且,通信装置923接收到的程序也可以经由输入输出接口911、总线909等记录于上述记录装置917。
另外,程序例如也可以记录在适当的外部连接设备927中。在该情况下,程序可以经由适当的连接端口921传送,经由输入输出接口911、总线909等记录在上述记录装置917中。
并且,CPU 901根据记录在上述记录装置917中的程序执行各种处理,由此实现上述安全控制部207等的处理。此时,CPU 901例如可以从上述记录装置917直接读出并执行程序,也可以在暂时加载到RAM 905之后执行。进而,CPU 901例如在经由通信装置923或驱动器919、连接端口921接收程序的情况下,也可以不将接收到的程序记录到记录装置917而直接执行。
另外,CPU 901也可以根据需要,例如基于从鼠标、键盘、麦克风(未图示)等输入装置913输入的信号、信息进行各种处理。
并且,CPU 901可以从例如显示装置或声音输出装置等输出装置915输出执行了上述处理的结果,进而CPU 901可以根据需要经由通信装置923或连接端口921发送该处理结果,也可以记录在上述记录装置917或记录介质925中。
另外,在以上的说明中,在存在“垂直”、“平行”、“平面”等的记载的情况下,该记载并不是严格的意思。即,这些“垂直”、“平行”、“平面”允许设计上、制造上的公差、误差,是“实质上垂直”、“实质上平行”、“实质上平面”的意思。
另外,在以上的说明中,在存在外观上的尺寸、大小、形状、位置等为“相同”、“同样”、“相等”、“不同”等的记载的情况下,该记载并不是严格的意思。即,这些“相同”、“同样”、“相等”、“不同”允许设计上、制造上的公差、误差,是指“实质上相同”、“实质上同样”、“实质上相等”、“实质上不同”的意思。
另外,除了以上已经叙述的以外,也可以适当组合利用上述实施方式、各变形例的方法。此外,虽未一一例示,但上述实施方式、各变形例在不脱离其主旨的范围内,可施加各种变更而实施。
符号说明
1 激光加工***
3 激光加工装置
5 机器人(自动机械)
7 机器人控制器(第二控制装置)
9 激光振荡器
13 照射装置
15 照射控制装置(第一控制装置)
45 壳体
67 X轴反射镜(第一反射镜)
69 Y轴反射镜(第二反射镜)
79 反射镜容纳体(箱体)
85 流入口
91 托架(安装部件)
99 前壁部
101 后壁部
103 左壁部
105 右壁部
107 上壁部
109 下壁部
115A、115B 红外线传感器
117A、117B 红外线发光装置
121A、121B 红外传感器
123A、123B 红外线发光装置
127A、127B 红外线传感器
129A、129B 红外线发光装置
131A、131B 红外传感器
133A、133B 红外线发光装置
135A、135B 红外线传感器
137A、137B 红外线发光装置
139A、139B 红外线传感器
141A、141B 红外线发光装置
145A、145B 红外线传感器
147A、147B 红外线发光装置
149L、149R 脱落传感器
181 水路
183 水路
189A、189B 水温传感器(第一温度传感器)
195 反射镜座(第一反射镜座)
197 温度传感器(第二温度传感器)
198 保持部
199 反射镜座(第二反射镜座)
201 温度传感器(第二温度传感器)
202 保持部
211 第一判定部
213 第二判定部
215 第三判定部
217 第四判定部
218 第五判定部
219 照射停止部
Ax6 旋转轴
Claims (16)
1.一种激光加工装置,其特征在于,
具有对被加工物照射激光的照射装置,
所述照射装置包括:
壳体;
箱体,配置在所述壳体的内部,并且容纳所述激光的路径的至少一部分;以及
至少一个红外线传感器,配置于所述壳体的内部,并且配置于所述箱体的周边。
2.如权利要求1所述的激光加工装置,其特征在于,
所述至少一个红外传感器为多个,并且分别与构成所述箱体的多个壁部对应地配置。
3.如权利要求1或2所述的激光加工装置,其特征在于,
所述照射装置包括:
第一反射镜,反射所述激光,以及
第二反射镜,将由所述第一反射镜反射的所述激光进一步反射,
所述箱体容纳所述第一反射镜和所述第二反射镜。
4.如权利要求1或2所述的激光加工装置,其特征在于,
还具有控制所述照射装置的第一控制装置,
所述第一控制装置具有:
第一判定部,判定所述至少一个红外线传感器是否检测到特定波长的第一红外线;以及
照射停止部,在所述第一判定部判定为检测到所述第一红外线的情况下,所述照射停止部使所述激光的照射停止。
5.如权利要求1或2所述的激光加工装置,其特征在于,
还具有控制所述照射装置的第一控制装置,
所述照射装置具有至少一个红外线发光装置,该红外线发光装置在所述壳体的内部与所述至少一个红外线传感器对置配置,并以规定的时间间隔发出故障诊断用的第二红外线,
所述第一控制装置具有第二判定部,该第二判定部判定在所述至少一个红外线传感器中是否产生了所述第二红外线的检测异常,
在所述第二判定部判定为产生了所述第二红外线的检测异常的情况下,所述照射停止部使所述激光的照射停止。
6.如权利要求1或2所述的激光加工装置,其特征在于,
所述照射装置具有:
安装部件,用于安装到自动机械;以及
脱落传感器,检测所述安装部件有无从所述自动机械脱落。
7.如权利要求6所述的激光加工装置,其特征在于,
所述脱落传感器具有一对限位开关,该一对限位开关安装于所述安装部件,并且配置于固定该安装部件的所述自动机械的顶端部的旋转轴的一侧以及另一侧。
8.如权利要求7所述的激光加工装置,其特征在于,
还具有控制所述照射装置的第一控制装置,
所述第一控制装置具有照射停止部,在所述一对限位开关中的至少一者检测到脱落的情况下,所述照射停止部使所述激光的照射停止。
9.如权利要求1或2所述的激光加工装置,其特征在于,
所述照射装置具有:
水路,配置于所述壳体的内部并且供冷却水流动;以及
第一温度传感器,配置在所述壳体的内部并且检测在所述水路中流动的所述冷却水的温度。
10.如权利要求9所述的激光加工装置,其特征在于,
所述第一温度传感器配置在使从所述壳体的外部供给的所述冷却水流入所述壳体的内部的流入口附近的所述水路中。
11.如权利要求9所述的激光加工装置,其特征在于,
还具有控制所述照射装置的第一控制装置,
所述第一控制装置具有:
第三判定部,判定所述第一温度传感器的检测温度是否在规定的温度范围内;以及
照射停止部,在所述第三判定部判定为所述检测温度在所述规定的温度范围外的情况下,使所述激光的照射停止。
12.如权利要求1或2所述的激光加工装置,其特征在于,
所述照射装置具有:
第一反射镜,反射所述激光;
第一反射镜座,保持所述第一反射镜;
第二反射镜,将由所述第一反射镜反射的所述激光进一步反射;
第二反射镜座,保持所述第二反射镜;以及
至少一个第二温度传感器,配置在基于所述第一反射镜座的所述第一反射镜的保持部和基于所述第二反射镜座的所述第二反射镜的保持部中的至少一者的附近,并检测所述保持部附近的温度。
13.如权利要求12所述的激光加工装置,其特征在于,
还具有第一控制装置,控制所述照射装置,
所述第一控制装置具有:
第四判定部,判定所述至少一个第二温度传感器的检测温度是否为规定的温度以上;以及
照射停止部,在所述第四判定部判定为所述检测温度为所述规定的温度以上的情况下,使所述激光的照射停止。
14.一种激光加工***,其特征在于,具有:
权利要求1至13中任一项所述的激光加工装置,所述激光加工装置具有向被加工物照射激光的照射装置以及控制所述照射装置的第一控制装置;
自动机械,安装所述照射装置;以及
第二控制装置,对所述自动机械进行控制。
15.如权利要求14所述的激光加工***,其特征在于,
还具有向所述照射装置振荡所述激光的激光振荡器,
所述第一控制装置具有照射停止部,在所述照射装置发生了异常的情况下,所述照射停止部经由所述第二控制装置使所述激光振荡器的所述激光的振荡停止。
16.一种激光加工方法,所述激光加工方法的特征在于,通过照射装置对被加工物照射激光来进行加工,所述照射装置具有:
壳体;
箱体,配置在所述壳体的内部,并且容纳激光的路径的至少一部分;以及
至少一个红外线传感器,配置于所述壳体的内部,并且配置于所述箱体的周边,
所述激光加工方法具有如下工序:
判定所述至少一个红外线传感器是否检测到特定波长的第一红外线;以及
在判定为检测到所述第一红外线的情况下,使所述激光的照射停止。
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