JP3575910B2 - YAG laser processing equipment - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＹＡＧレーザ加工装置に、特にそのワーク加工ラインを自動的に正確に維持するための手段の提供に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＹＡＧレーザを用いてワーク材料の諸加工を行うこの種のＹＡＧレーザ加工装置、例えばＹＡＧレーザ溶接機において金属材料の溶接を行う場合、つぎに示すような各作業方法が行われている。
【０００３】
（１）ロボット溶接：ＹＡＧレーザ加工用のトーチを、例えば多関節ロボット等に搭載し、予めティーチングしておいた所定の溶接ライン上を正確に再生させ乍らレーザ光を照射することにより加工を行う。図４に従来のこの種のＹＡＧレーザ加工システムの一例の概要図を参考用に示す。
【０００４】
詳細説明は省略するが、このＹＧＡレーザ加工（溶接）システム４０は、つぎの主要部分より成る。図中、Ｒは加工用多関節ロボットで、出射光学ユニット４１を備え、テーブル４２上のワーク（材料）Ｗを溶接加工するものである。４３はチラーユニット、４４はＹＡＧレーザ発振器及びファイバ分岐ユニットを示す。
【０００５】
４５は、ハンディ出射ユニット、４６は、このハンディ出射ユニット４５用のコントローラ、４７はハンディ加工用テーブル、４８は、出射ユニット４５用のフットスイッチである。なお、４９はロボットコントローラ及びティーチングボックスで、５０は加工室（遮光設備）を示す。各構成及び動作の詳細説明は省略する。
【０００６】
（２）手作業溶接：ＹＧＡレーザ加工用トーチを、作業者が直接手で持って、溶接すべきライン上を手動で送りながらレーザ光を照射することにより行う。
【０００７】
（３）座標位置追随溶接：ＹＡＧレーザ加工トーチを、直交形の２次元あるいは３次元加工機等に搭載し、予めプログラミング入力された数値制御（ＮＣ）データに基づきトーチを移動させ乍らレーザ光を照射することにより行う，など。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような従来の各作業方法（装置）にあっては、それぞれ次に示すような問題点があった。
【０００９】
（１）ロボット溶接：溶接に使用されるＹＡＧレーザは、レーザ光のスポット径が最大でも１φ程度と極めて小さいため、所定の溶接ラインから外れないようにする必要があり、もしも外れた場合には溶接不良や品質低下等の原因となる。
【００１０】
このため、ＹＡＧレーザ溶接では、溶接幅の比較的広いアーク溶接等に較べると、かなり慎重に、かつ正確に溶接位置を教示／再生しなければならない。
【００１１】
しかも、溶接前のワーク部品のばらつき等により、通常はそのワーク毎に教示するか、あるいは可成り大掛かりのジグ等を用意しなければならず、このためワークの数量や種類が多い場合、あるいはワークサイズが比較的大きい場合には、教示すべきポイント数も厖大となり、加工時間の増加につながるのみならず、作業者にとっても大きな負担となり、あるいはジグ等の製作費の増大や製品納期の長期化等の原因ともなっている。
【００１２】
（２）手作業溶接：ＹＡＧレーザ加工用トーチを作業者が直接手持ちで加工する場合、溶接部の品質や必要強度を維持するためには、溶接ライン上を所定高さ、所定速度で、しかもこのラインから外れないように正確に加工用トーチを送る必要がある。
【００１３】
しかしながら、このためには実際問題として、可成りの熟練と忍耐とを要し、従って、現実的には、比較的小さなワークの、しかも小ロット部品に限定されてしまうのが実情である。
【００１４】
（３）座標位置追随溶接：この種のＹＡＧレーザ溶接加工は、立体形状に仮付け（仮止め）されたワークに対して行うのが一般的であるが、実際問題として、ワークの形状は千差万別であり、このため、対応できるプログラミングソフトにも限界があり、実際上は、ティーチング方法に頼らざるを得ず、従って、前記（１）項のロボット溶接におけると同様の問題点を抱えている。
【００１５】
本発明は、以上のような局面にかんがみてなされたもので、前項（１）のような大掛がりなロボットを使用することなく、自動走行用の駆動手段等を設けることにより、比較的低コストで作業者の負担が少なく、高品質の安定したＹＡＧレーザ加工が可能なＹＡＧレーザ加工装置の提供を目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明においては、ＹＡＧレーザ加工トーチを装着したフレームカバーに、固定ワーク上を所定のレーザ加工ラインに沿って自動走行機能を有する複数の送りローラと、前記加工ラインに沿うワーク外形側面に当接して従動走行するサイドガイドローラと、前記フレームカバーの前記走行方向に対する重心位置を可変制御可能の移動式バランスウエート手段と、前記ワークの端部及び前記カバーフレームの浮上りをそれぞれ検知する検知手段とを備えると共に、この装置の所定条件時に、前記トーチのレーザ光の照射及び前記各送りローラの回転駆動を自動的に停止させる安全手段を有することを特徴とするＹＡＧレーザ加工装置を提供することにより、前記目的を達成しようとするものである。
【００１７】
【作用】
以上のような本発明構成により、高価な多関節ロボット等を利用することなく、高品質で安定したＹＡＧレーザ加工が低コストで実現可能となり、さらに作業者の負担を大幅に軽減することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の態様を一実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
【実施例】
図１に、本発明に係る一実施例のＹＡＧレーザ加工装置の一例としてのＹＡＧレーザ溶接機の正面図、図２及び図３にそれぞれ図１の側面図及び平面図を示す。
【００２０】
（構成）
図１〜３において、１はＹＡＧレーザ加工トーチで、本装置のクレームカバー７にボルト等により、着脱容易に取付けられ、レーザ光Ｌを加工すべき材料またはワーク１３（テーブルあるいはジグ等で支持，固定されている）へ照射する。１３ａはワーク端面を示す。２は光ファイバで、不図示のレーザ発振器からのレーザ光Ｌをトーチ１に導光するもので、このトーチ１に固定されている。
【００２１】
３は、トーチ１に固定されたコリメータレンズで、光ファイバ２から出たビームを平行光にし、このビームを、集光レンズ４により集光させるよう構成されている。５（図２）は保護ガラスで、溶接加工中に発生するスパッタやヒューム等から集光レンズ４を保護するために、ノズル６に支持されている。ノズル６は、ワーク１３の加工点へシールドガスを吹付け、溶接部の酸化，変色灯を防止するためのものである。
【００２２】
７は本装置のフレームカバー、８は、フレームカバー７に固定されて、装置の走行駆動用回転力を発生させるための電気モータ、９，１１は、モータトルクを装置走行駆動力に変換するためのタイミングベルト１１用の各駆動及び従動プーリで、駆動プーリ９はモータ８に直結され、従動プーリ１１は、駆動軸２７に固定され、各駆動軸２７に固定された複数の送りローラ１２及び前後の各サポートローラ１５と共に回転する（サポートローラ１５の回転駆動手段は不図示）。
【００２３】
１４（図２）は、ワーク１３の合わせ目の溶接すべきラインを示す。１６は、フレームカバー７に取付けられ、ワーク１３の外形側面に当接して従動走行させるための一対のサイドガイドローラである。また、１７は、装置全体を持上げるための一対の取手、１８はバランスウエートであり、不図示のシリンダによりその位置を、リニアスライド２０に沿って進行方向に移動し得る。２１はバランスウエート１８の移動位置を検出するための各リミットスイッチである。
【００２４】
２２は、本装置と別個に設置されて、本装置の滑車２３をガイドして光ファイバ２及び不図示の各ケーブル，ホース等を、移動する本装置に円滑に追従させるためのガイドバーである。
【００２５】
なお、本装置のフレームカバー７外面には、レーザ照射及びモータ８の回転をそれぞれオン／オフするための押ボタンスイッチ、ならびにモータ８の回転速度すなわち装置走行速度を調整するためのスライドスイッチ等（共に不図示）が設けられている。
【００２６】
（動作・作用）
以上のような構成の本実施例装置において、ワーク１３の所定の溶接作業を開始する場合には、作業者は一対の取手１７を持って、テーブル上に固定されたワーク１３の所定位置にセットする。このとき、サイドガイドローラ１６をワーク端面１３ａに当接するようセットすれば、レーザ光Ｌの中心は、所定の溶接ライン１４に合うような位置関係としてある。
【００２７】
次に、バランスウエート１８が進行方向に移動するよう、不図示の弁（バルブ）を切換えて前記不図示のシリンダを作動させておく。この状態のまま前記不図示の押ボタンを押すと、予め前記不図示のスライドスイッチにより設定された任意の回転速度で駆動モータ８が始動する。この回転は、駆動プーリ９により、タイミングベルト１０を介して被動プーリ１１と一体の各送りローラ１２に伝達され、装置全体が所定速度で駆動走行を開始する。
【００２８】
これと同時に不図示のＹＡＧレーザ発振器より出たレーザ光Ｌは、光ファイバ２を通って、コリメータレンズ３，集光レンズ４，保護ガラス５，ノズル６等を経て溶接ライン１４に集光され、レーザ溶接加工が開始される。
【００２９】
本装置が加工走行中は、サイドガイドローラ１６が常にワーク１３の端面１３ａに当接するようにするために、各送りローラ１２を進行方向に対して若干の角度を付したり、あるいは送りローラ１２の外径を、各サポートローラ１５の外径より若干大きくしておくか、またあるいは送りローラ１２にのみ駆動力を与える等の寸法により、サイドガイドローラ１６が、ワーク端面１３ａに常時当接するための分力を発生させるため、本装置は、自動的に直線あるいは曲線状のワーク端面１３ａ形状に沿って走行するため、ティーチング等の操作キーも一切不要となる。
【００３０】
また、サイドガイドローラ１６には、端部接触検出センサ２６が設けられているため、万が一、ローラ１６がワーク端面１３ａから不時に離れた場合は、走行及びレーザビーム照射を直ちに停止させることにより加工不良の発生を未然に防止することかできる。
【００３１】
以上のように、レーザビームが常に所定の溶接ライン１４に合った状態を維持したまま走行するため、本装置は、作業者の助力を要することなく自動的に溶接加工を継続するため、作業者への負担も大幅に軽減される。
【００３２】
作業途中でこの加工を終了したい場合は、前記不図示の押ボタンスイッチを押すことにより、また、自動的に作業運転を停止させる場合には、端部検出センサ２６がワーク１３の進行方向の端部を検出した後、走行速度に応じたタイマ時間分だけ余分に走行した後、すなわちワークの端部までレーザ光Ｌ中心線が移動した後にモータ８が停止し、レーザビームも切れて加工が終了する。
【００３３】
端部検出センサ２６が、ワーク１３の端部を検出した時点では、各送りローラ１２が、サポートローラ１５やサイドガイドローラ１６等の片側は、ワーク１３の端部から外れるので、そのままでは走行が不安定になるが、端部検出センサ２６が検出した時、前記不図示のシリンダを作動させ、バランスウエート１８を進行方向と逆の方向に移動させるようにしているため、装置全体の重心もその方向に移動し、従って送りローラ１２等が、ワーク１３の端部から外れても、装置が傾く等の問題も発生することなく、ワーク１３の端部まで安定した走行を続けることができる。
【００３４】
以上のように、通常では不可能なワーク１３両端までの全加工領域を１回のセットでワンパスで完全加工を行うことができる。また、装置の移動に伴い、光ファイバ２や不図示の各ケーブル，ホース等は、滑車２４及び不図示の前記押ボタン等により、スムーズに装置の動きに追従し、作業に支障を及ぼすことがない。
【００３５】
また、万一、走行中に装置が浮上がったり、外れたりしても、端部検出センサ２６がワーク１３から離れたことを検出して、レーザ光Ｌの照射を直ちに停止させることにより安全を図っている。
【００３６】
（他の実施例）
なお、前記実施例は、ＹＡＧレーザ溶接機の事例について説明したが、本発明は、これのみに限定されるものでなく、ＹＡＧレーザを使用したワークの切断や表面改質加工等の装置に適用し得ることはもちろんである。
【００３７】
さらにまたレーザ光線以外のガスプラズマ加工装置しても使用し得る。
【００３８】
また、前記実施例においては、不図示の各スイッチ類は、フレームカバー７上に配設するものとして説明したが、これのみに限定されるものでなく、遠隔操作（リモコン）方法等を用いることもできる。
【００３９】
また、ワーク１３の全域を加工するために操作等を乗せ換える方法でもよければ、前記バランスウエート１８手段等は不要となる。
【００４０】
ワーク１３は、図例のようにＬ形溶接のみに限定されるものでなく、フラットな突き合わせ溶接、あるいは隅肉溶接等に対応し得る装置も同様に可能である。
また、厳密な安定加工や高品質加工が要求されない加工作業の場合は前記安定化対策としての送りローラ１２の角度付けまたは直径差付与等の処置は省略しても差支えない。
【００４１】
また、端部検出センサ２６に代えて、サポートローラ１５等がワーク１３に当接していることを検知することにより、端部の検出や装置の浮き上り等の現象を検知することも可能である。
【００４２】
なお、前記実施例においては、例えば各種フィラー等の供給装置を搭載したり、加工中にウィービング（微少な蛇行送り）機能等を付加させること等も可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上、一実施例を用いて説明したように、本発明によれば、下記のような各効果が得られる。
【００４４】
（１）ＹＡＧレーザ加工装置にモータ等を配設して自動移動（走行）機能を持たせたため、予め設定した所定速度及び所定焦点高さで自動加工ができるため、作業者は加工装置を常時監視する必要がなく、大幅の省力化が図れる。
【００４５】
また、複雑，高価なロボット等を使用しないため、極めて低コストで済むのみならず、ワーク毎のティーチングがプログラミング修正等が一切不要となり、大幅の工数低減及び作業者の負担軽減が得れる。
【００４６】
（２）移動式のバランスウエート手段を設けたため、加工の途中で装置の乗せ換え等の必要がなく、ワンパスでワークの全域を完全に加工し得る。
【００４７】
（３）ワーク端面の検出手段及び装置浮上り検出手段を設けたため、ワークの一端から他端までの一連の加工を無人で実行可能となり、しかも装置の落下や傾き等の事故が発生してもレーザ光の放射や装置の走行を直ちに停止させることができるため安全である。
【００４８】
（４）加工用トーチが簡単な操作で容易に着脱／交換が可能なため、保護ガラスや集光レンズ，ノズル等の保守が容易であり、さらに、加工用トーチをロボット用あるいはハンディ用（図４参照）等に付け替えて使用することができる。
【００４９】
（５）送りローラを装置の所定の進行方向に対して常にワークに安定して走行可能の手段を備えたため、常に装置をワーク端面に当接させ乍ら走行するため、直線状あるいは曲線状のワーク外形に做って所定の加工ライン上から外れることなく安定した高品質加工が可能である，など。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＹＡＧレーザ溶接機の一実施例の正面図
【図２】ＹＡＧレーザ溶接機の一実施例の側面図
【図３】ＹＡＧレーザ溶接機の一実施例の平面図
【図４】従来のＹＡＧレーザ加工システムの一例の概要図
【符号の説明】
１ トーチ
２ 光ファイバ
３ コリメータレンズ
４ 集光レンズ
５ 保護ガラス
６ ノズル
７ フレームカバー
８ モータ
９ 駆動プーリ
１０ タイミングベルト
１１ 従動プーリ
１２ 送りローラ
１３ ワーク（材料）
１４ 溶接ライン
１５ サポートローラ
１６ サイドガイドローラ
１７ 取手
１８ バランスウエート
２０ リニアスライド
２１ リミットスイッチ
２２ ガイドバー
２３ 滑車
２６ 端部検出センサ
２７ ドライブシャット
Ｌ レーザ光[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a YAG laser machining apparatus, and more particularly to providing means for automatically and accurately maintaining the workpiece machining line.
[0002]
[Prior art]
When welding a metal material in this type of YAG laser processing apparatus, for example, a YAG laser welding machine, which performs various processing of a workpiece material using a YAG laser, the following working methods are performed.
[0003]
(1) Robot welding: A YAG laser processing torch is mounted on, for example, an articulated robot, and processing is performed by irradiating laser light while accurately reproducing a predetermined welding line previously taught. Do. FIG. 4 shows a schematic diagram of an example of a conventional YAG laser processing system of this type for reference.
[0004]
Although detailed description is omitted, the YGA laser processing (welding) system 40 is composed of the following main parts. In the figure, R is a multi-joint robot for processing, which includes an output optical unit 41 and welds a workpiece (material) W on a table 42. Reference numeral 43 denotes a chiller unit, and 44 denotes a YAG laser oscillator and a fiber branching unit.
[0005]
45 is a handy emitting unit, 46 is a controller for the handy emitting unit 45, 47 is a handy processing table, and 48 is a foot switch for the emitting unit 45. Reference numeral 49 denotes a robot controller and teaching box, and 50 denotes a processing chamber (light-shielding equipment). Detailed description of each configuration and operation is omitted.
[0006]
(2) Manual welding: An operator carries the YGA laser processing torch directly by hand and irradiates the laser beam while manually feeding the line to be welded.
[0007]
(3) Coordinate position tracking welding: A YAG laser processing torch is mounted on an orthogonal two-dimensional or three-dimensional processing machine, etc., and the laser beam is moved while the torch is moved based on numerical control (NC) data input in advance by programming. Etc. by irradiating
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional working methods (apparatuses) as described above have the following problems.
[0009]
(1) Robot welding: The YAG laser used for welding has a laser beam spot diameter as small as about 1φ at the maximum, so it is necessary to prevent it from coming off the predetermined welding line. It causes welding defects and quality degradation.
[0010]
For this reason, in YAG laser welding, the welding position must be taught / reproduced fairly carefully and accurately as compared with arc welding having a relatively wide welding width.
[0011]
Moreover, due to variations in workpiece parts before welding, etc., it is usually necessary to teach for each workpiece or to prepare a fairly large jig. If the size is relatively large, the number of points to be taught becomes enormous, which not only increases the processing time, but also imposes a heavy burden on the operator, or increases production costs such as jigs and lengthens product delivery times. It is also a cause of such.
[0012]
(2) Manual welding: When the operator directly handles the torch for YAG laser processing by hand, in order to maintain the quality and required strength of the welded part, the welding line should be at a predetermined height and speed. It is necessary to send the processing torch accurately so as not to deviate from this line.
[0013]
However, this requires a considerable amount of skill and patience as a practical problem. Therefore, in reality, it is practically limited to relatively small workpieces and small lot parts.
[0014]
(3) Coordinate position tracking welding: This type of YAG laser welding processing is generally performed on a workpiece temporarily attached (temporarily fixed) to a three-dimensional shape. Because of this, there is a limit to the programming software that can be handled, and in practice, there is no choice but to rely on the teaching method. Therefore, it has the same problems as in the robot welding described in (1) above. ing.
[0015]
The present invention has been made in view of the above situation, and is relatively low by providing a driving means for automatic traveling without using a large-scale robot as described in (1) above. An object of the present invention is to provide a YAG laser processing apparatus which can reduce the burden on an operator at a low cost and can perform high quality and stable YAG laser processing.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, in the present invention, a frame cover equipped with a YAG laser processing torch, a plurality of feed rollers having an automatic traveling function on a fixed work along a predetermined laser processing line, and a workpiece outer side surface along the processing line A side guide roller that is driven in contact with the frame, a movable balance weight means that can variably control the position of the center of gravity of the frame cover in the running direction, and detects the lift of the end of the workpiece and the cover frame, respectively. A YAG laser processing apparatus comprising: a detecting means; and safety means for automatically stopping the irradiation of the laser light of the torch and the rotational driving of the feed rollers when the apparatus is in a predetermined condition. By doing so, the above object is achieved.
[0017]
[Action]
With the configuration of the present invention as described above, high-quality and stable YAG laser processing can be realized at low cost without using an expensive articulated robot or the like, and the burden on the operator can be greatly reduced. .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on an example.
[0019]
【Example】
FIG. 1 is a front view of a YAG laser welding machine as an example of a YAG laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are a side view and a plan view of FIG.
[0020]
(Constitution)
1 to 3, reference numeral 1 denotes a YAG laser processing torch, which is easily attached to the claim cover 7 of this apparatus with bolts or the like, and is attached to the laser beam L to be processed or a workpiece 13 (supported by a table or jig, (Fixed). Reference numeral 13a denotes a workpiece end face. An optical fiber 2 guides laser light L from a laser oscillator (not shown) to the torch 1 and is fixed to the torch 1.
[0021]
Reference numeral 3 denotes a collimator lens fixed to the torch 1. The collimator lens is configured so that the beam emitted from the optical fiber 2 is converted into parallel light, and this beam is condensed by the condenser lens 4. Reference numeral 5 (FIG. 2) denotes a protective glass, which is supported by the nozzle 6 in order to protect the condenser lens 4 from spatter and fumes generated during welding. The nozzle 6 is for spraying a shielding gas to the processing point of the work 13 to prevent oxidation and discoloration of the welded portion.
[0022]
7 is a frame cover of the apparatus, 8 is an electric motor that is fixed to the frame cover 7 and generates a driving driving rotational force of the apparatus, and 9, 11 are for converting the motor torque into the apparatus driving driving force. The driving pulley 9 is directly connected to the motor 8, and the driven pulley 11 is fixed to the driving shaft 27, a plurality of feed rollers 12 fixed to each driving shaft 27, and the front and rear pulleys. The support rollers 15 rotate together (the rotation driving means of the support rollers 15 is not shown).
[0023]
Reference numeral 14 (FIG. 2) denotes a line to be welded at the joint of the workpiece 13. Reference numeral 16 denotes a pair of side guide rollers that are attached to the frame cover 7 and are in contact with the outer side surface of the work 13 to be driven. Reference numeral 17 denotes a pair of handles for lifting the entire apparatus, and reference numeral 18 denotes a balance weight. The position can be moved in the traveling direction along the linear slide 20 by a cylinder (not shown). Reference numeral 21 denotes each limit switch for detecting the movement position of the balance weight 18.
[0024]
A guide bar 22 is installed separately from the apparatus and guides the pulley 23 of the apparatus so that the optical fiber 2 and each cable, hose (not shown) can smoothly follow the moving apparatus. .
[0025]
On the outer surface of the frame cover 7 of this apparatus, a push button switch for turning on / off the laser irradiation and the rotation of the motor 8 and a slide switch for adjusting the rotation speed of the motor 8, that is, the apparatus traveling speed, etc. Both are not shown).
[0026]
(Operation / Action)
In the apparatus of the present embodiment configured as described above, when a predetermined welding operation of the workpiece 13 is started, the operator holds the pair of handles 17 and sets the workpiece 13 at a predetermined position fixed on the table. To do. At this time, if the side guide roller 16 is set so as to come into contact with the workpiece end surface 13a, the center of the laser light L is in a positional relationship so as to fit the predetermined welding line.
[0027]
Next, the cylinder (not shown) is operated by switching a valve (valve) (not shown) so that the balance weight 18 moves in the traveling direction. When the push button (not shown) is pushed in this state, the drive motor 8 is started at an arbitrary rotational speed set in advance by the slide switch (not shown). This rotation is transmitted by the driving pulley 9 to each feed roller 12 integral with the driven pulley 11 via the timing belt 10, and the entire apparatus starts driving at a predetermined speed.
[0028]
At the same time, the laser beam L emitted from a YAG laser oscillator (not shown) is condensed on the welding line 14 through the optical fiber 2, through the collimator lens 3, the condenser lens 4, the protective glass 5, the nozzle 6, etc. Laser welding is started.
[0029]
While the apparatus is working, in order to keep the side guide roller 16 in contact with the end face 13a of the work 13, the feed rollers 12 are given a slight angle with respect to the traveling direction, or the feed rollers 12 The side guide roller 16 always abuts against the workpiece end surface 13a by making the outer diameter of the support roller 15 slightly larger than the outer diameter of each support roller 15 or by providing a driving force only to the feed roller 12 or the like. Since this component automatically travels along the shape of the workpiece end surface 13a that is linear or curved, no operation keys such as teaching are required.
[0030]
Further, since the side contact roller 16 is provided with the end contact detection sensor 26, if the roller 16 is unintentionally separated from the workpiece end surface 13a, the running and laser beam irradiation are immediately stopped to process. It is possible to prevent the occurrence of defects.
[0031]
As described above, since the laser beam always travels while maintaining a state suitable for the predetermined welding line 14, the apparatus automatically continues the welding process without requiring the operator's assistance. The burden on is greatly reduced.
[0032]
When it is desired to end the machining in the middle of the operation, the end detection sensor 26 detects the end of the work 13 in the advancing direction when the push button switch (not shown) is pressed, or when the operation is automatically stopped. After detecting the part, the motor 8 is stopped after traveling for an extra amount of time corresponding to the traveling speed, that is, after the laser beam L center line has moved to the end of the workpiece, and the laser beam is also cut to finish the processing. To do.
[0033]
When the end detection sensor 26 detects the end of the work 13, one side of each feed roller 12 such as the support roller 15 and the side guide roller 16 is disengaged from the end of the work 13. Although it becomes unstable, when the end detection sensor 26 detects it, the cylinder (not shown) is operated to move the balance weight 18 in the direction opposite to the traveling direction. Therefore, even if the feed roller 12 or the like is disengaged from the end portion of the work 13, stable running to the end portion of the work 13 can be continued without causing problems such as tilting of the apparatus.
[0034]
As described above, the entire machining area up to both ends of the workpiece 13 which is not normally possible can be completely machined in one pass with one set. Further, as the apparatus moves, the optical fiber 2, each cable (not shown), hose, etc. can smoothly follow the movement of the apparatus by the pulley 24 and the push button (not shown), thereby hindering the work. Absent.
[0035]
In addition, even if the device is lifted or detached while traveling, safety is ensured by detecting that the end detection sensor 26 has moved away from the work 13 and immediately stopping the irradiation of the laser beam L. ing.
[0036]
(Other examples)
In addition, although the said Example demonstrated the example of the YAG laser welding machine, this invention is not limited only to this, It applies to apparatuses, such as a cutting | disconnection of a workpiece | work using a YAG laser, and surface modification processing. Of course you can.
[0037]
Furthermore, gas plasma processing apparatuses other than laser beams can be used.
[0038]
In the above embodiment, each switch (not shown) is described as being disposed on the frame cover 7. However, the present invention is not limited to this, and a remote operation (remote control) method or the like is used. You can also.
[0039]
Further, if a method of changing the operation or the like to process the entire area of the work 13 is acceptable, the balance weight 18 means and the like are not necessary.
[0040]
The workpiece 13 is not limited to L-shaped welding as shown in the figure, and an apparatus that can cope with flat butt welding or fillet welding is also possible.
Further, in the case of a machining operation that does not require strict stable machining or high-quality machining, it is possible to omit the treatment such as the angle of the feed roller 12 or the provision of a diameter difference as a countermeasure for stabilization.
[0041]
Further, by detecting that the support roller 15 or the like is in contact with the workpiece 13 in place of the end detection sensor 26, it is also possible to detect a phenomenon such as detection of the end or lifting of the apparatus. .
[0042]
In the embodiment, for example, it is possible to mount a supply device such as various fillers or to add a weaving (small meandering feed) function during processing.
[0043]
【The invention's effect】
As described above using the embodiment, according to the present invention, the following effects can be obtained.
[0044]
(1) Since a motor or the like is provided in the YAG laser processing apparatus to provide an automatic movement (running) function, automatic processing can be performed at a predetermined speed and a predetermined focal height. There is no need to monitor, and significant labor savings can be achieved.
[0045]
In addition, since complicated and expensive robots are not used, not only can the cost be reduced, but teaching for each workpiece does not require any programming correction, so that the number of man-hours and the burden on the operator can be greatly reduced.
[0046]
(2) Since the movable balance weight means is provided, there is no need to change the apparatus during the machining, and the entire area of the workpiece can be completely machined in one pass.
[0047]
(3) Since the workpiece end face detection means and the device lifting detection means are provided, a series of machining operations from one end of the workpiece to the other end can be performed unattended, and even if an accident such as dropping or tilting of the device occurs. It is safe because the emission of laser light and the running of the apparatus can be stopped immediately.
[0048]
(4) Since the machining torch can be easily attached / detached / replaced with a simple operation, maintenance of the protective glass, condenser lens, nozzle, etc. is easy. 4) and the like.
[0049]
(5) Since the feed roller is provided with means that can always run stably with respect to the workpiece in the predetermined traveling direction of the apparatus, the apparatus always runs while the apparatus is in contact with the work end surface. Stable high-quality machining is possible without deviating from the predetermined machining line over the workpiece outline.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an embodiment of a YAG laser welder. FIG. 2 is a side view of an embodiment of a YAG laser welder. FIG. 3 is a plan view of an embodiment of a YAG laser welder. Schematic diagram of an example of YAG laser processing system
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Torch 2 Optical fiber 3 Collimator lens 4 Condensing lens 5 Protective glass 6 Nozzle 7 Frame cover 8 Motor 9 Drive pulley 10 Timing belt 11 Driven pulley 12 Feed roller 13 Workpiece | work (material)
14 Welding Line 15 Support Roller 16 Side Guide Roller 17 Handle 18 Balance Weight 20 Linear Slide 21 Limit Switch 22 Guide Bar 23 Pulley 26 End Detection Sensor 27 Drive Shut L Laser Light

Claims (3)

ＹＡＧレーザ加工トーチを装着したフレームカバーに、固定ワーク上を所定のレーザ加工ラインに沿って自動走行機能を有する複数の送りローラと、前記加工ラインに沿うワーク外形側面に当接して従動走行するサイドガイドローラと、前記フレームカバーの前記走行方向に対する重心位置を可変制御可能の移動式バランスウエート手段と、前記ワークの端部及び前記カバーフレームの浮上りをそれぞれ検知する検知手段とを備えると共に、この装置の所定条件時に、前記トーチのレーザ光の照射及び前記各送りローラの回転駆動を自動的に停止させる安全手段を有することを特徴とするＹＡＧレーザ加工装置。A frame cover equipped with a YAG laser processing torch, a plurality of feed rollers having an automatic traveling function along a predetermined laser processing line on a fixed work, and a side that is driven to abut against the outer surface of the work along the processing line A guide roller, a movable balance weight means capable of variably controlling the position of the center of gravity of the frame cover with respect to the traveling direction, and a detecting means for detecting the end of the workpiece and the lifting of the cover frame, respectively. A YAG laser processing apparatus comprising safety means for automatically stopping the irradiation of the laser light of the torch and the rotational drive of each feed roller when the apparatus is in a predetermined condition. 前記ＹＡＧレーザ加工トーチの前記フレームカバーへの装着手段は、異なる形式の加工トーチとの互換性を有することを特徴とする請求項１記載のＹＡＧレーザ加工装置。The YAG laser processing apparatus according to claim 1, wherein means for attaching the YAG laser processing torch to the frame cover is compatible with different types of processing torches. 前記送りローラは、前記サイドガイドローラが常に前記ワークの外形側面への当接を維持するための手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のＹＡＧレーザ加工装置。2. The YAG laser processing apparatus according to claim 1, wherein the feed roller is provided with means for the side guide roller to always maintain contact with the outer side surface of the workpiece.

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