JPH02256491A - Safety mechanism for cooling pipe system of industrial laser robot - Google Patents
Safety mechanism for cooling pipe system of industrial laser robotInfo
- Publication number
- JPH02256491A JPH02256491A JP1071961A JP7196189A JPH02256491A JP H02256491 A JPH02256491 A JP H02256491A JP 1071961 A JP1071961 A JP 1071961A JP 7196189 A JP7196189 A JP 7196189A JP H02256491 A JPH02256491 A JP H02256491A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- pipe
- cooling water
- cooling
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 43
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000009193 crawling Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、産業用レーザロボットの光学装置を水冷する
冷却配管系において、冷却水配管路の損傷による水漏れ
発生前に当該損傷異常を検出してロボット作動の停止や
レーザ光の出射停止等の保安処理が自動遂行されるよう
にした安全機構に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention is a cooling piping system that water-cools an optical device of an industrial laser robot, and detects damage abnormality before a water leak occurs due to damage to the cooling water piping. The present invention relates to a safety mechanism that automatically performs safety processes such as stopping robot operation and stopping laser beam emission.
産業用レーザロボットは、レーザ光をエネルギー源とし
て溶接、切断、熱処理、パリ取り等の種々のロボット作
業を無人遂行するために産業用途に多用されている。上
記産業用レーザロボットのロボット機体の一般的構成は
、第５図に示されるように、固定床面に設置される基台
２を有し、この基台２の上方に縦軸（θ軸）まわりに旋
回可能な旋回台４が設けられている。この旋回台４の頂
部にはレーザ光源（図示なし）からレーザ導管路６を経
てレーザ光がロボット機体内に導入されている。上記旋
回台４の上部一端にはロボット第１腕８が枢着されてお
り、リンク機構１０に支持されて、旋回台４の上記上部
一端で水平軸（Ｗ軸）まわりに回転、俯仰自在に設けら
れている。このロボット第１腕８の先端にはロボット第
２腕１４の基端が枢着され、該ロボット第２腕１４は前
方に向けて延び、その最前端にロボット手首１６を介し
てレーザ集光ユニット１８が装着され、そのレーザ集光
ユニット１８で集光されたレーザ光がレーザ出力ノズル
２０から出光される構造を有している。上記ロボット第
２腕１４は、ロボット第１腕８の水平軸と平行な水平軸
（Ｕ軸）の回りに回転、揺動自在に設けられたものであ
り、また、ロボット第２腕１４の基端には該第２腕１４
を、上記ロボット手首１６と共にＴ軸まわりに回転させ
る駆動源モータが収納されている。Industrial laser robots are widely used in industrial applications to perform various robot tasks such as welding, cutting, heat treatment, and deburring unmanned using laser light as an energy source. As shown in FIG. 5, the general configuration of the robot body of the industrial laser robot described above has a base 2 installed on a fixed floor, and a vertical axis (θ axis) A swivel table 4 that can be rotated around is provided. Laser light is introduced into the robot body from a laser light source (not shown) through a laser conduit 6 at the top of the rotating table 4. A robot first arm 8 is pivotally attached to one end of the upper part of the swivel base 4, and is supported by a link mechanism 10, so that it can rotate around a horizontal axis (W axis) and move up and down at the upper end of the swivel base 4. It is provided. A base end of a robot second arm 14 is pivotally attached to the tip of the robot first arm 8, and the robot second arm 14 extends forward, and a laser condensing unit is connected to the front end of the robot arm 14 via a robot wrist 16. 18 is attached, and the laser beam focused by the laser focusing unit 18 is emitted from the laser output nozzle 20. The robot second arm 14 is provided so as to be rotatable and swingable around a horizontal axis (U axis) parallel to the horizontal axis of the robot first arm 8. At the end, the second arm 14
A drive source motor for rotating the robot wrist 16 around the T-axis together with the robot wrist 16 is housed therein.
上記ロボット機体内に導入されたレーザ光は、旋回台４
の上端内部に設けられたミラーユニット２２で光路を変
更され、上記レーザー用導管路１２を進み、該レーザー
用導管路１２の先端とロボット第２腕１４の基端とにお
いて、再度ミラーユニットで進路変更された後、ロボッ
ト第２腕１４内のレーザ光路を同腕１４の先端に向けて
進み、同先端では再び、ミラーユニットで進路変更され
、集光レンズを備えた上記集光ユニット１８で集光され
、エネルギー度を高められた後にレーザー出力ノズル２
０から出力される構成にある。The laser beam introduced into the robot body is transmitted to the rotating base 4.
The optical path is changed by a mirror unit 22 provided inside the upper end, travels through the laser conduit 12, and is redirected by the mirror unit between the tip of the laser conduit 12 and the base end of the second robot arm 14. After being changed, the laser beam path in the second arm 14 of the robot advances toward the tip of the second arm 14, where it is again changed course by a mirror unit and focused by the condensing unit 18 equipped with a condensing lens. Laser output nozzle 2 after being illuminated and having increased energy level
It is configured to output from 0.
ここで、第６図、第７図を参照すると、両図は第５図に
示した構成を有する産業用レーザロボットをＡ−Ａ線に
沿って見た平面図であり、第６図は冷却配管を機体外部
に匍匍させた従来例、第７図は冷却配管を機体内に匍匍
させた従来例を示している。第６図、第７図において、
太い実線は上述したレーザ光の進路を示しており、レー
ザ光はこのようにロボット機体の旋回台４、レーザー用
導管路１２、ロボット第２腕１４、ロボット手首１６等
のロボット可動要素内において、関節部で進路変更を受
けながら進行するために、上記ミラーユニット２２と共
にロボット機体の関節部（２つの可動要素の結合部）に
はミラーユニット２４．２６．２８．３０が設けられて
いる。そして、これらのミラーユニット２２〜３０、集
光ユニット１８等は高温度の光エネルギーを有したレー
ザ光を反射により進路変更させ、また集光させる機能を
遂行するため、高熱に露呈されることになる。Here, referring to FIGS. 6 and 7, both figures are plan views of the industrial laser robot having the configuration shown in FIG. 5, taken along line A-A, and FIG. A conventional example in which the piping extends outside the fuselage, and FIG. 7 shows a conventional example in which the cooling piping extends inside the fuselage. In Figures 6 and 7,
The thick solid line indicates the path of the laser beam described above, and the laser beam is transmitted within the robot movable elements such as the rotating table 4 of the robot body, the laser conduit 12, the robot second arm 14, and the robot wrist 16. In order to advance while receiving changes in course at the joints, mirror units 24, 26, 28, and 30 are provided at the joints (joint parts of two movable elements) of the robot body together with the mirror unit 22 described above. These mirror units 22 to 30, condensing unit 18, etc. perform the function of changing the course of the laser beam with high-temperature optical energy by reflection and condensing it, so they are exposed to high heat. Become.
従って、これらのミラーユニット２２〜３０、集光ユニ
ット１８を常時冷却することは加熱変形による反***度
や集光精度の劣化を防止し、また、安全性の観点からも
必須である。Therefore, it is essential to constantly cool these mirror units 22 to 30 and the condensing unit 18 to prevent deterioration of reflection accuracy and condensing accuracy due to thermal deformation, and also from the viewpoint of safety.
依って、従来より、産業用レーザロボットにおいては、
冷却水の配管路３２機体外に匍匍配管して上記ミラーユ
ニットや集光ユニットの周囲を冷却する第６図の構成、
又は、冷却水の配管路３４をロボット機体内部に匍匍配
管してミラーユニットや集光ユニットの周囲を冷却する
第７図の構成の何れかの構成が採られていた。Therefore, conventionally, in industrial laser robots,
The configuration of FIG. 6 in which the cooling water piping path 32 is piped outside the aircraft to cool the area around the mirror unit and condensing unit;
Alternatively, one of the configurations shown in FIG. 7 has been adopted in which the cooling water piping path 34 is installed in a crawling manner inside the robot body to cool the surroundings of the mirror unit and the condensing unit.
ここで、更に、第８図を参照すると、上記ミラーユニッ
ト２２〜３０の構造を示す断面図が示されている。同第
８図において、ミラーユニット（ここでは代表的にミラ
ーユニット２２とする）２２はケーシング２２ａの２つ
の直交面にレーザ光の入光口３４と出光口３．６とを有
し、内部に上記入光口３４と出光口３６とに対して４５
度に配置された反射ミラー３８が設けられている。この
レーザの反射ミラー３８の反射面の裏面側には熱良導性
の金属等の板４０が当接され、この金属板４０（例えば
、銅板４０）に上記の配管路３２または３４を成すチュ
ーブ３３を介して冷却水が供給され、冷却効果を与えて
冷却し、該金属板４０によりレーザ反射ミラー３８を奪
熱、冷却するようにしている。なお、チューブ３３は適
宜のパイプ継手３５を介して金属板４０に結合され、該
金属板４０の表面に一端から冷却水を導入し、他端から
排出させることにより、同表面を冷却水が流動する間に
冷却効果を与える構造になっている。Here, further reference is made to FIG. 8, which shows a cross-sectional view showing the structure of the mirror units 22 to 30. In FIG. 8, a mirror unit (representatively referred to as a mirror unit 22 here) 22 has a laser light entrance 34 and a light exit 3.6 on two orthogonal surfaces of a casing 22a, and has a laser beam entrance 34 and a light exit 3.6 inside. 45 for the light inlet 34 and the light outlet 36
A reflective mirror 38 is provided which is arranged at the same time. A plate 40 made of a thermally conductive metal or the like is brought into contact with the back side of the reflective surface of the laser reflecting mirror 38, and a tube forming the piping path 32 or 34 described above is attached to the metal plate 40 (for example, a copper plate 40). Cooling water is supplied through the metal plate 40 to provide a cooling effect, and the metal plate 40 absorbs heat from the laser reflecting mirror 38 and cools it. The tube 33 is connected to a metal plate 40 via a suitable pipe joint 35, and cooling water is introduced into the surface of the metal plate 40 from one end and discharged from the other end, so that the cooling water flows on the surface. It has a structure that provides a cooling effect during the process.
３７はシール用のＯリングである。また、３９は周知の
如く、レーザ反射用ミラー３８をケーシング２２ａ内で
レーザ光に対して角度を微調節するために設けられたミ
ラー角度調整ねじである。37 is an O-ring for sealing. Further, as is well known, a mirror angle adjusting screw 39 is provided for finely adjusting the angle of the laser reflecting mirror 38 with respect to the laser beam within the casing 22a.
上述した機体構成を有する産業用レーザロボットは、予
め教示されたプログラムに従ってロボット可動要素の動
作制御が、ロボット制御装置によりおこなわれて、ワー
クの所望部分にレーザ光エネルギーを利用した作業が施
される。即ち、ロボット可動要素の動作と一体と成って
レーザ光がレーザ光出力ノズル２０から出射され、溶接
、切断、熱処理、パリ取り等が遂行されるが、この間に
ミラーユニット２２〜３０や集光ユニット１８には冷却
水がチューブ３３から成る外部配管路３２または内部配
管路３４を供給されて冷却が行われている。然しながら
、外部配管路３２を用いた冷却配管系では、レーザ光エ
ネルギーによる作業過程で飛散する溶接スパッタやパリ
取り、切断時の細片等が冷却配管路３２のチューブ３３
に衝突して損傷、破損を与えるようになり、又、ロボッ
ト可動要素のロボット腕類８．１４やレーザー用導管路
１２の外面に接触して同要素の動作中に擦れを起こし、
磨滅、破損を来す場合がある。即ち、配管路の外部にお
ける要因により、冷却配管路３２の損傷を生せしめるも
ので、管路内部の要因に基づく冷却水配管路３２の損傷
は殆ど発生することが無いのである。上述した管路損傷
が発生すると、その結果、不意に冷却配管系からの漏水
により、ロボット機体やロボット機体の周囲に配置され
た機器類に水が掛かることによる悪影響を及ぼすと言う
問題が発生する。In the industrial laser robot having the above-described body configuration, a robot control device controls the movement of the robot's movable elements according to a program taught in advance, and a desired part of a workpiece is subjected to work using laser light energy. . That is, the laser beam is emitted from the laser beam output nozzle 20 in unison with the movement of the robot movable elements, and welding, cutting, heat treatment, deburring, etc. 18 is cooled by being supplied with cooling water through an external piping path 32 or an internal piping path 34 consisting of a tube 33. However, in a cooling piping system using an external piping path 32, welding spatter, deburring, cutting debris, etc. that are scattered during the work process using laser light energy can damage the tubes 33 of the cooling piping path 32.
In addition, it comes into contact with the outer surface of the robot arm 8.14 of the robot movable element and the laser conduit 12, causing friction during the operation of the same element.
It may cause wear and tear. That is, damage to the cooling water piping 32 is caused by factors outside the piping, whereas damage to the cooling water piping 32 due to factors inside the piping hardly occurs. When the above-mentioned pipe damage occurs, a problem arises in that water suddenly leaks from the cooling piping system, causing water to splash onto the robot body and equipment placed around the robot body, resulting in negative effects. .
同様に内部配管路３４を用いた冷却配管では、第２０ボ
ツト腕１４等の可動要素内に収納されたチューブ３３は
急角度の曲げを受けたり、急角度のねじりを受ける等の
配管上の不利があり、しかも、可動要素の動作に伴い、
可動要素の内壁面とチューブ３３の外表面とが摩擦して
磨滅による破損を受ける等の不利がある。この結果、上
記の外部配管路３２の場合と同様に冷却配管系の損傷に
よる漏水が生じて上述と同様にロボット機体や周囲の機
器類に水濡れによる悪影響を及ぼすことになると言う問
題点がある。しかも、漏水状態のままでレーザロボット
の作動が継続すると、ミラーユニットや集光ユニットの
冷却不足が発生して、これらの高価な機器を破損させて
しまう不都合をある。Similarly, in cooling piping using the internal piping path 34, the tube 33 housed in a movable element such as the 20th bottom arm 14 may suffer from piping disadvantages such as being subjected to sharp bending or sharp twisting. Moreover, with the movement of the moving elements,
There are disadvantages such as friction between the inner wall surface of the movable element and the outer surface of the tube 33, resulting in damage due to abrasion. As a result, as in the case of the external piping path 32 described above, water leakage occurs due to damage to the cooling piping system, and as described above, there is a problem in that the robot body and surrounding equipment are adversely affected by water wetting. . Moreover, if the laser robot continues to operate with water leaking, the mirror unit and the condensing unit will become insufficiently cooled, resulting in the inconvenience of damaging these expensive devices.
依って、本発明の目的は、産業用レーザロボットの冷却
配管系における冷却水配管路の損傷ないし破損による冷
却水漏れが発生する以前に配管路における損傷異常を検
出して未然に冷却水の漏洩を防止し、ロボット機体や周
囲の機器類に対する安全度を高めることが可能な産業用
レーザロボットの冷却配管系における安全機構を提供せ
んとするものである。Therefore, it is an object of the present invention to detect damage abnormalities in the piping path and prevent cooling water leakage before a cooling water leakage occurs due to damage or breakage of the cooling water piping path in the cooling piping system of an industrial laser robot. The purpose of the present invention is to provide a safety mechanism for the cooling piping system of an industrial laser robot, which can prevent this and increase the degree of safety for the robot body and surrounding equipment.
本発明の他の目的は、産業用レーザロボットの冷却水配
管系における損傷事故の発生を未然に間接的に検出する
新規手段を設け、その検出に従って、迅速に冷却配管系
におけろ水漏れの発生を防止し、ロボット機体やその周
囲機器類への悪影響を防止することができる安全機構を
提供せんとするものである。Another object of the present invention is to provide a new means for indirectly detecting the occurrence of a damage accident in the cooling water piping system of an industrial laser robot, and to promptly detect water leakage in the cooling piping system according to the detection. The objective is to provide a safety mechanism that can prevent this from occurring and prevent adverse effects on the robot body and its surrounding equipment.
上述の発明目的に鑑み、本発明は、既存の空気圧技術分
野で汎用されている二重管（市販品）を用いてレーザロ
ボットの冷却水配管系を構成し、このとき、内側の内管
を冷却水路にＷ３成し、外側の外管には適宜に加圧され
たエアーを常時、流動させ、しかも、そのエアーの圧力
変化を監視して、二重管が外部的要因で損傷を来すと、
圧力低下を来すから、その圧力変化を検出し、検出信号
を用いてレーザロボットの動作を停止させたり或いはレ
ーザ光の出射を停止する等の安全処置を遂行可能にする
ものである。In view of the above-mentioned object of the invention, the present invention configures a cooling water piping system for a laser robot using double pipes (commercially available) that are commonly used in the existing pneumatic technology field, and at this time, the inner inner pipe is A W3 is installed in the cooling water channel, and appropriately pressurized air is constantly flowing through the outer pipe, and pressure changes in the air are monitored to prevent damage to the double pipe due to external factors. and,
Since the pressure decreases, the pressure change can be detected and the detection signal can be used to take safety measures such as stopping the operation of the laser robot or stopping the emission of laser light.
すなわち、本発明によれば、産業用レーザロボットのロ
ボット機体内の光学装置を水冷する冷却配管系において
、内管と該内管を囲繞する外管とによって形成された二
重管の上記内管を冷却水配管路に形成すると共に上記外
管をエアー配管路に形成し、前記エアー配管路の圧力変
化を検知することにより、前記二重管の損傷異常を検出
するようにした産業用レーザロボットの冷却配管系にお
ける安全機構を提供するものである。That is, according to the present invention, in a cooling piping system for water-cooling an optical device in a robot body of an industrial laser robot, the inner tube is a double tube formed by an inner tube and an outer tube surrounding the inner tube. is formed in a cooling water piping path, the outer tube is formed in an air piping path, and damage abnormality of the double pipe is detected by detecting pressure changes in the air piping path. This provides a safety mechanism for cooling piping systems.
ことができる。be able to.
以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づき詳細に説
明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
産業用レーザロボットの冷却水配管系では、該配管系を
形成する冷却水チューブが、レーザーエネルギーを利用
した作業中に飛散する溶接スパッタを浴びて損傷したり
、ロボット機体の可動要素との擦れにより損傷する等の
外的要因による場合が多いから、上述の構成によれば、
配管系は損傷を生じると、エアーの圧力変化を生ずる。In the cooling water piping system of industrial laser robots, the cooling water tubes that form the piping system may be damaged by welding spatter during work using laser energy, or may be damaged by rubbing against the moving elements of the robot body. Since this is often caused by external factors such as damage, according to the above configuration,
When a piping system is damaged, it causes a change in air pressure.
故に、この圧力変化を検知し、当該検知信号をロボット
制御装置に送出すれば、レーザロボットの作動停止又は
レーザ光の出射停止等の安全処理を行って配管系の破損
異常に起因した悪影響や事故を未然に防ぐことができる
。特に、内管を冷却水の管路とし、外管を圧力付与され
たエアーの配管路とする二重管を用い、しかも、市販品
の二重管を用いることができるから、低コストの安全機
構を得る〔実施例〕
第１Ａ図は、本発明による産業用レーザロボットの冷却
配管系における安全機構における実施例の機構図、第１
Ｂ図は、二重管の構造を示した断面図第２図から第４図
は同安全機構を備えて産業ハ、 ＋−１ポツト
に組み込まれたミラーユニットの断面図と側面図、上面
図である。Therefore, if this pressure change is detected and the detection signal is sent to the robot control device, safety measures such as stopping the operation of the laser robot or stopping the emission of laser light will be carried out to prevent adverse effects or accidents caused by damage to the piping system. can be prevented from occurring. In particular, a double pipe is used, with the inner pipe serving as the cooling water pipe and the outer pipe serving as the pressurized air pipe.Moreover, commercially available double pipes can be used, resulting in low cost and safety. Obtaining the mechanism [Example] Fig. 1A is a mechanism diagram of an embodiment of the safety mechanism in the cooling piping system of the industrial laser robot according to the present invention.
Figure B is a cross-sectional view showing the structure of a double pipe. Figures 2 to 4 are a cross-sectional view, side view, and top view of a mirror unit equipped with the same safety mechanism and incorporated into the +-1 pot. It is.
第１Ａ図を参照すると、産業用レーザーロボットは、ロ
ボット機体５０と、ロボット制御装置６０とを基本要素
として構成されていることは、既述の第５図〜第８図に
示した従来のレーザーロボットと同様比ある。そして、
ロボット機体５０は、第５図〜第７図に示したロボット
機体と同じ可動要素、つまり、基台２、旋回台４、第１
０ボツト腕８、第２０ボツト腕１４、ロボット手首１６
等を備えた機体構造を有していると解すれば良い。Referring to FIG. 1A, the industrial laser robot is constructed using a robot body 50 and a robot control device 60 as basic elements compared to the conventional laser robot shown in FIGS. It's similar to a robot. and,
The robot body 50 has the same movable elements as the robot body shown in FIGS.
0 bottom arm 8, 20th bottom arm 14, robot wrist 16
It can be understood that it has a body structure equipped with the following.
また、レーザー光は、レーザー光源からロボット使用現
場に配設された適宜のレーザ導管路を経た後、レーザー
導管路６を介してロボット機体５０の旋回台４に導入さ
れている。そして、同ロボット機体５０には旋回台４の
上部に導入されたレーザー光を第２０ボツト腕１４の先
端のレーザー出射ノズル２０に導くために、複数個のミ
ラーユニット （従来のロボットのミラーユニット２２
〜３０に相当するミラーユニット３０等）が同機体５０
の諸量節部等に取付けられ、また、集光ユニット１８が
ロボット手首１６に装着されている。 本発明は、上述
した産業用レーザーロボットにおいて、第１Ｂ図に示す
二重管１００を用いて上記ロボット機体５０のミラーユ
ニッ）３０や集光ユニット１８を冷却するための冷却水
を供給する構成を取っている。二重管１００は、内管１
０２と、この内管路１０２を囲繞するように配置された
外管路１０４とを有した構造で、外管路１０４はリブ１
０６で隔てられた複数の流体路に形成されている。この
ような二重管１００自体は、空気圧応用機器の分野等で
汎用され、市販品として入手することができる。Further, the laser light is introduced from the laser light source through a suitable laser conduit provided at the site where the robot is used, and then is introduced into the rotating base 4 of the robot body 50 via the laser conduit 6. The robot body 50 is equipped with a plurality of mirror units (the mirror unit 22 of the conventional robot
The mirror unit 30, etc. corresponding to ~30) is the same aircraft as 50.
A light condensing unit 18 is attached to the robot wrist 16. The present invention provides the above-mentioned industrial laser robot with a configuration in which cooling water is supplied for cooling the mirror unit 30 and the condensing unit 18 of the robot body 50 using a double pipe 100 shown in FIG. 1B. ing. The double pipe 100 has an inner pipe 1
02, and an outer pipe line 104 arranged so as to surround this inner pipe line 102, and the outer pipe line 104 has a rib 1.
It is formed into a plurality of fluid paths separated by 06. Such a double pipe 100 itself is widely used in the field of pneumatic application equipment, etc., and can be obtained as a commercial product.
本発明では、上記二重管１００の内管路１０２を冷却水
流路として用いると共に外管路１０４は後述のごとく、
一定圧力を有したエアー〇流路として用いるものである
。In the present invention, the inner pipe line 102 of the double pipe 100 is used as a cooling water flow path, and the outer pipe line 104 is as described below.
It is used as an air flow path with constant pressure.
ここで再び第１Ａ図を参照すると、ロボット機体５０の
ミラーユニット３０等の複数のミラーユニットや集光ユ
ニット１８には、図示されていない適宜のポンプ手段に
より加圧し、しかもラジェータ７０で熱交換して放熱、
冷却した冷却水を上記二重管１００を介して供給する方
法が取られている。この場合に、ロボット機体５０に設
けられた上記ラジェータ７０からロボット機体５０の内
部又は外部に匍匍配置した二重管１００に冷却水を供給
する管路８０は適宜のチューブ材を用いれば良い。Referring again to FIG. 1A, a plurality of mirror units such as the mirror unit 30 of the robot body 50 and the condensing unit 18 are pressurized by appropriate pump means (not shown), and heat exchanged by a radiator 70. heat dissipation,
A method is adopted in which cooled cooling water is supplied through the double pipe 100. In this case, a suitable tube material may be used for the conduit 80 that supplies the cooling water from the radiator 70 provided in the robot body 50 to the double pipe 100 disposed in the interior or outside of the robot body 50.
これは、同チューブ材はレーザーロボットの作業先端の
レーザー出射ノズル２０から離れた位置に在り、故に溶
接スパッタを浴びることもなく、また、ロボット機体５
０の可動要素の動作時にも擦れを起こすことが無いから
である。つまり、ロボット使用環境に応じて、金属チュ
ーブ、樹脂材チューブ、ゴムチューブ等から適宜のもの
を選定して使用すれば良い。なお、第１Ａ図の管路８０
に付した矢印Ｗはラジェータ７０から供給される冷却水
と同ラジェータ７０に帰還する冷却水の夫々の流れ方向
を示したものである。This is because the tube material is located away from the laser emitting nozzle 20 at the working tip of the laser robot, so it is not exposed to welding spatter, and the robot body 5
This is because no rubbing occurs even when the movable element 0 moves. In other words, an appropriate tube may be selected from metal tubes, resin tubes, rubber tubes, etc., depending on the environment in which the robot is used. In addition, the pipe line 80 in FIG. 1A
Arrows W shown in the figure indicate the respective flow directions of the cooling water supplied from the radiator 70 and the cooling water returned to the radiator 70.
他方、エアーコンプレッサ９０からは加圧されたエアー
が、エアーチューブ９２を介してロボット機体５０に匍
匍配置された二重管１００の外管路１０４へ供給されて
いる。そして、この二重管１００の外管路１０４へ供給
されたエアーは冷却水と共にロボット機体５０のミラー
ユニットや集光ユニットを経過して再びロボット機体５
０外に取り出されたとき、外部のエアーチューブ９２の
管路に介挿された圧力計９４を経る構成がとられている
。On the other hand, pressurized air is supplied from the air compressor 90 via an air tube 92 to an outer pipe line 104 of a double pipe 100 disposed in the robot body 50 . The air supplied to the outer pipe line 104 of the double pipe 100 passes through the mirror unit and condensing unit of the robot body 50 together with the cooling water, and returns to the robot body 50.
When the air is taken out of the air, it passes through a pressure gauge 94 inserted into the conduit of an external air tube 92.
つまり、エアーの圧力を同圧力計９４により常時、監視
するように構成されている。このように、エアーの圧力
を圧力計９４で監視し、圧力の変化を検知し得るように
構成すれば、例えば、ロボット機体５０外周に匍匍配置
された冷却配管系の二重管１００が溶接スパッタ等で損
傷を受けると、その損傷はエアー流路である外管路１０
４を直接、損傷させることとなり、従って、エアーの圧
力に変化を生ぜしめることになる。依って、二重管１０
０の損傷を、エアーの圧力変化を監視することにより検
出できるのである。矢印Ａｒはエアーの流れ方向を示し
ている。In other words, the pressure gauge 94 is configured to constantly monitor the air pressure. In this way, if the air pressure is monitored with the pressure gauge 94 and configured to detect changes in pressure, for example, the double pipe 100 of the cooling piping system disposed around the outer periphery of the robot body 50 can be welded. When damaged by spatter etc., the damage occurs to the outer pipe line 10, which is the air flow path.
4 and thus cause a change in air pressure. Therefore, double pipe 10
0 damage can be detected by monitoring changes in air pressure. Arrow Ar indicates the direction of air flow.
二重管１００がロボット機体５０内に匍匍配置されて、
ロボット腕１４や旋回台４等との擦れに原因して損傷を
受ける場合にも、同様にエアーの圧力変化を監視するこ
とで、該損傷を検出することができる。The double pipe 100 is disposed in the robot body 50,
Even if damage is caused by friction with the robot arm 14, swivel base 4, etc., the damage can be detected by similarly monitoring changes in air pressure.
なお、本発明においては、冷却水チューブ８０とエアー
チューブ９２はロボット機体５０の基台２において、二
重管用継手９６を用いて二重管１００に結合する方法が
取られ、二重管継手９６自体は二重管１００と共に市販
品として入牢することができる。また、エアーの圧力計
９４の検出結果は、本実施例ではロボット制御装置６０
に供給され、同エアー圧力が予め設定した一定圧力値よ
り更に低下したときには、冷却配管系の二重管１００に
損傷異常が発生したことをロボット制御装置６０が判断
できるようにしたものである。従って、例えば、上記エ
アー圧力が一定値より低下したとき、レーザーロボット
のロボット機体５０の動作を停止させたり、レーザー光
源からのレーザー出射を停止する指令信号をロボット制
御装置６０から発することができるのである。In addition, in the present invention, a method is adopted in which the cooling water tube 80 and the air tube 92 are connected to the double pipe 100 using a double pipe joint 96 on the base 2 of the robot body 50. It can be purchased as a commercial product together with the double pipe 100. In addition, the detection result of the air pressure gauge 94 is transmitted to the robot control device 60 in this embodiment.
When the air pressure is further lowered than a preset constant pressure value, the robot control device 60 can determine that a damage abnormality has occurred in the double pipe 100 of the cooling piping system. Therefore, for example, when the air pressure drops below a certain value, the robot control device 60 can issue a command signal to stop the operation of the robot body 50 of the laser robot or stop laser emission from the laser light source. be.
第２図〜第４図は、１例としてミラーユニット３０に冷
却水配管系の二重管１００を接続して冷却水を供給する
構造を説明する図であり、上述した二重管継手９６と同
一の継手９６を用いて二重管１００がミラーユニット３
０の金属板４０に冷却水を充当し、銅金属板４０を冷却
することにより、ミラーユニット３０のレーザ反射ミラ
ー３８を奪熱、冷却するようにしている。なお、第３図
はレーザー先人射口３４の部分を示し、第４図は二重管
１００が取付けられる上面部分を示した図である。FIGS. 2 to 4 are diagrams illustrating, as an example, a structure in which a double pipe 100 of a cooling water piping system is connected to the mirror unit 30 to supply cooling water. The double pipe 100 is connected to the mirror unit 3 using the same joint 96.
By applying cooling water to the metal plate 40 of 0 and cooling the copper metal plate 40, the laser reflecting mirror 38 of the mirror unit 30 is removed heat and cooled. In addition, FIG. 3 shows a portion of the laser tip emitting port 34, and FIG. 4 shows the upper surface portion to which the double tube 100 is attached.
以上の実施例の説明を介して理解できるように、本発明
は、産業用レーザーロボットにおいて、ロボット機体内
のミラーユニットや集光装置等の光学装置を水冷する冷
却配管系において、内管と該内管を囲繞する外管とによ
って形成された二重管の内管を冷却水配管路に形成する
と共に外管をエアー配管路に形成し、同エアー配管路の
圧力変化を検知することにより、二重管の損傷異常を検
出するようにしたから、冷却配管系における冷却水の漏
れの発生を未然に検出してロボット動作を停止させ、保
守措置をとることが可能となり、産業用レーザロボット
の使用現場における安全性を一段と高めることができる
のである。即ち、従来と異なり、水漏れを未然に防止す
るから、冷却水の漏れに原因したロボット機体や周囲機
器への悪影響の発生は防止できるのである。しかも、冷
却水配管系に新たに用いた二重管は市販品から入手でき
ること、また、損傷検出に用いるエアーはコンプレッサ
の設備増加だけで対処できるから、安全機構を低コスト
で実現できる効果を得ることもできる。As can be understood through the description of the embodiments above, the present invention provides a cooling piping system for water-cooling optical devices such as a mirror unit and a condensing device in an industrial laser robot. By forming the inner pipe of the double pipe formed by the inner pipe and the outer pipe surrounding the inner pipe into a cooling water piping path, and forming the outer pipe into an air piping path, and detecting pressure changes in the air piping path, By detecting damage to the double pipe, it becomes possible to detect cooling water leakage in the cooling piping system, stop robot operation, and take maintenance measures, making it possible to improve the performance of industrial laser robots. This makes it possible to further improve safety at the site of use. That is, unlike the conventional method, since water leakage is prevented, it is possible to prevent adverse effects on the robot body and surrounding equipment caused by cooling water leakage. Furthermore, the double pipes newly used in the cooling water piping system can be obtained from commercial products, and the air used for damage detection can be handled by simply increasing the number of compressors, making it possible to realize a safety mechanism at low cost. You can also do that.
第１Ａ図は、本発明による産業用レーザロボットの冷却
配管系に右ける安全機構に右ける実施例の機構図、第１
Ｂ図は、二重管の構造を示した断面図第２図から第４図
は同安全機構を備えて産業用レーザーロボットに組み込
まれたミラーユニットの断面図と側面図と上面図、第５
図は産業用レーザーロボットの典型例を示す正面図、第
６図と第７図は第５図の矢視ＶＩ−Ｖｌ線又は■−■線
による平面図、第８図は従来の冷却水配管チューブが接
続されたミラーユニットの断面図。
夕、９０・・・エアーコンプレッサ、９４・・・圧力計
、１００・・・二重管、１０２・・・内管路、１０４・
・・外管路。FIG. 1A is a mechanical diagram of an embodiment of the safety mechanism in the cooling piping system of the industrial laser robot according to the present invention.
Figure B is a sectional view showing the structure of the double tube. Figures 2 to 4 are sectional views, side views, and top views of a mirror unit equipped with the same safety mechanism and incorporated into an industrial laser robot.
The figure is a front view showing a typical example of an industrial laser robot, Figures 6 and 7 are plan views taken along the VI-Vl line or ■-■ line in Figure 5, and Figure 8 is a conventional cooling water pipe. A sectional view of a mirror unit to which tubes are connected. Evening, 90...Air compressor, 94...Pressure gauge, 100...Double pipe, 102...Inner pipe line, 104...
...Outer conduit.
Claims (1)
を水冷する冷却配管系において、内管と該内管を囲繞す
る外管とによって形成された二重管の上記内管を冷却水
配管路に形成すると共に上記外管をエアー配管路に形成
し、前記エアー配管路の圧力変化を検知することにより
、前記二重管の損傷異常を検出するようにしたことを特
徴とする産業用レーザロボットの冷却配管系における安
全機構。 ２、前記二重管のエアー配管路に圧力計を設けると共に
該圧力計をロボット制御装置に接続し、前記圧力変化を
介して前記損傷異常を検出したとき、産業用レーザロボ
ットの作動停止又はレーザ光の出力の停止をおこなうよ
うにした特許請求の範囲１項に記載の産業用レーザロボ
ットの冷却配管系における安全機構。[Claims] 1. In a cooling piping system for water-cooling an optical device in a robot body of an industrial laser robot, the inner pipe is a double pipe formed by an inner pipe and an outer pipe surrounding the inner pipe. is formed in the cooling water piping path, and the outer pipe is formed in the air piping path, and damage abnormality of the double pipe is detected by detecting pressure changes in the air piping path. Safety mechanism in the cooling piping system of industrial laser robots. 2. A pressure gauge is provided in the air piping path of the double pipe, and the pressure gauge is connected to the robot control device, and when the damage abnormality is detected through the pressure change, the industrial laser robot stops operating or the laser A safety mechanism in a cooling piping system of an industrial laser robot according to claim 1, wherein the safety mechanism is configured to stop the output of light.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071961A JPH02256491A (en) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | Safety mechanism for cooling pipe system of industrial laser robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071961A JPH02256491A (en) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | Safety mechanism for cooling pipe system of industrial laser robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02256491A true JPH02256491A (en) | 1990-10-17 |
Family
ID=13475579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1071961A Pending JPH02256491A (en) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | Safety mechanism for cooling pipe system of industrial laser robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02256491A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008030783A (en) * | 2006-07-27 | 2008-02-14 | Mitsubishi Heavy Industries Food & Packaging Machinery Co Ltd | Sterilizing apparatus and conveying device |
| CN104015201A (en) * | 2014-05-30 | 2014-09-03 | 浙江明贺钢管有限公司 | Circulating cooling water pressure control device for mechanical arm |
| CN106363665A (en) * | 2016-11-30 | 2017-02-01 | 广西大学 | Clamping gripper with water cooling function |
| US10101724B2 (en) | 2014-03-17 | 2018-10-16 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Laser machining robot |
-
1989
- 1989-03-27 JP JP1071961A patent/JPH02256491A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008030783A (en) * | 2006-07-27 | 2008-02-14 | Mitsubishi Heavy Industries Food & Packaging Machinery Co Ltd | Sterilizing apparatus and conveying device |
| US10101724B2 (en) | 2014-03-17 | 2018-10-16 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Laser machining robot |
| CN104015201A (en) * | 2014-05-30 | 2014-09-03 | 浙江明贺钢管有限公司 | Circulating cooling water pressure control device for mechanical arm |
| CN106363665A (en) * | 2016-11-30 | 2017-02-01 | 广西大学 | Clamping gripper with water cooling function |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4575610A (en) | Laser shielding device | |
| EP0521194A2 (en) | Laser machining apparatus for welding and cutting | |
| US20130025422A1 (en) | Waterjet cutting system with standoff distance control | |
| US10421150B2 (en) | Friction stir welding device | |
| US7456370B2 (en) | Welding shield and flexible skirt for automated welding | |
| EP1053817A2 (en) | Metal pipe inner surface weld-mounting apparatus having monitor device | |
| CN110243949B (en) | Ultrasonic measuring probe convenient for high-temperature online detection | |
| CN207171262U (en) | A kind of laser welding apparatus and system | |
| WO2020215714A1 (en) | Combined machining device and method for laser-jet liquid beam self-generated abrasive grain flow | |
| JPH02256491A (en) | Safety mechanism for cooling pipe system of industrial laser robot | |
| CN112614797A (en) | Wafer position detection device | |
| KR20000070804A (en) | Welding apparatus and method for welding tublar end portions | |
| JPH08155669A (en) | Head and equipment for laser beam machining | |
| KR101402982B1 (en) | Inspection apparatus of vacuum pump exhaust line for semiconductor manufacturing device | |
| JP7118097B2 (en) | Optoelectronic equipment and related protective devices for inspecting mechanical parts | |
| US7262385B2 (en) | Material processing device | |
| JP6808459B2 (en) | Laser processing equipment | |
| CN110241416B (en) | Comprehensive processing device and processing method for laser cladding quenching | |
| JPH0275490A (en) | Laser beam relay unit | |
| CN109780764A (en) | Tool equipment and using method thereof | |
| JPH08229692A (en) | Parabolic mirror type machining head and laser beam machine | |
| KR102079965B1 (en) | Automatical seam-tracing functional laser brazing welding system | |
| RU2727392C1 (en) | Optical head for laser cutting, welding | |
| JPH05245685A (en) | Dust guard for laser head | |
| CN115156707A (en) | Welding device |