JPH0378227B2 - - Google Patents
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- JPH0378227B2 JPH0378227B2 JP62183250A JP18325087A JPH0378227B2 JP H0378227 B2 JPH0378227 B2 JP H0378227B2 JP 62183250 A JP62183250 A JP 62183250A JP 18325087 A JP18325087 A JP 18325087A JP H0378227 B2 JPH0378227 B2 JP H0378227B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drive tube
- robot
- laser beam
- forearm
- axis
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 claims description 28
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 claims description 17
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 12
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 description 10
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
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- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
- B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
- B23K26/0884—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least in three axial directions, e.g. manipulators, robots
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0283—Three-dimensional joints
- B25J17/0291—Three-dimensional joints having axes crossing at an oblique angle, i.e. other than 90 degrees
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
- B25J19/0029—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements
- B25J19/0037—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements comprising a light beam pathway, e.g. laser
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/007—Marks, e.g. trade marks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レーザー・マーキング装置に関し、
特にロボツト機械の使用による多重ステーシヨン
装置に関する。
特にロボツト機械の使用による多重ステーシヨン
装置に関する。
レーザー・マーキング装置は、色々な工作物の
製造のため長年にわたり用いられており、これら
のマーカは非常に固い表面を形成することが望ま
しい場合に特に有効である。レーザー・マーキン
グ装置はまた、金属工具類に投資を行なう必要が
ないため非常に望ましく、また従つてパターンを
工具類のスクラツプまたは変更を必要とすること
なく最小限度のコストで頻繁に変更することがで
きる。
製造のため長年にわたり用いられており、これら
のマーカは非常に固い表面を形成することが望ま
しい場合に特に有効である。レーザー・マーキン
グ装置はまた、金属工具類に投資を行なう必要が
ないため非常に望ましく、また従つてパターンを
工具類のスクラツプまたは変更を必要とすること
なく最小限度のコストで頻繁に変更することがで
きる。
構成要素および胴体部品のマーキングを行なう
ためレーザー・マーキング・ステーシヨンが自動
車業界において用いられており、最近の法的規制
の結果、自動車産業は更に多数の部品ならびに自
動車車体の24個所の異なる部位のマーク付けを行
なうことが要求されている。
ためレーザー・マーキング・ステーシヨンが自動
車業界において用いられており、最近の法的規制
の結果、自動車産業は更に多数の部品ならびに自
動車車体の24個所の異なる部位のマーク付けを行
なうことが要求されている。
従来技術のレーザー・マーキング装置の1つの
短所は、装置全体即ちレーザー制御装置、レーザ
ー・コリメータおよびマーキング・ヘツド即ち
「ガルボヘツド」が1つの特定の位置に固定され、
レーザーのパターン出力が1つの固定されたマー
キング点に指向されることである。換言すれば、
これら装置は携行性を欠いている。
短所は、装置全体即ちレーザー制御装置、レーザ
ー・コリメータおよびマーキング・ヘツド即ち
「ガルボヘツド」が1つの特定の位置に固定され、
レーザーのパターン出力が1つの固定されたマー
キング点に指向されることである。換言すれば、
これら装置は携行性を欠いている。
本出願人は、従来技術のレーザー・マーキング
装置と共に、レーザー・ビームを内部で処理し得
る関節を設けたロボツト機械を内蔵することによ
り、例えば色々な姿勢において複数の位置のマー
キングを行なうため自動車の車体内部および周囲
で操作することができるコンパクトな組立体を提
供する従来装置に固有の諸問題を軽減した。
装置と共に、レーザー・ビームを内部で処理し得
る関節を設けたロボツト機械を内蔵することによ
り、例えば色々な姿勢において複数の位置のマー
キングを行なうため自動車の車体内部および周囲
で操作することができるコンパクトな組立体を提
供する従来装置に固有の諸問題を軽減した。
本発明にかかるロボツト・マーキング装置は、
関節運動可能なロボツト機構体に装着されるロボ
ツト・マーキング装置にして、 前記ロボツト機構体に運動自在に装着され前端
部及び後端部を有するロボツト前腕部、 前記ロボツト前腕部にその前後方向に配列され
て支持される前端側の第1動力手段、中間の第2
動力手段、及び後端側の第3動力手段、 前記ロボツト前腕部の内部に同心状に配置され
互いに回転自在に支持される中空の第1、第2、
及び第3駆動管から成る駆動手段であつて、前記
第1動力手段と歯車結合される最外部の第1駆動
管、前記第2動力手段と歯車結合される中間部の
第2駆動管、及び前記第3動力手段と歯車結合さ
れる最内部の第3駆動管から成る駆動手段、 前記ロボツト前腕部の前端にて前記第1駆動管
の端部に装着されるリスト装置であつて、該第1
駆動管に回転自在に装着されるターレツト・ハウ
ジング、及び該ターレツト・ハウジングに回転自
在に装着される工具板を有するリスト装置、 前記ターレツト・ハウジングは、その底部を前
記第2駆動管に歯車結合されて該第2駆動管によ
り回転駆動される一方、前記第3駆動管に歯車結
合されて該第3駆動管により回転駆動される中空
の第4駆動管を該ターレツト・ハウジングの内部
にその回転軸と同心状に回転自在に支持し、 前記工具板は、前記第4駆動管と歯車結合され
て該第4駆動管を介して前記第3駆動管により回
転駆動され、 前記ロボツト前腕部に支持固定されるレーザー
発生装置であつて、該ロボツト前腕部の後端側の
前記第3駆動管の端部と接続され、該第3駆動管
の軸線に沿つて後端側から前端側へ進行するレー
ザー・ビームを提供するレーザー発生装置、 前記第3駆動管の軸線と前記第4駆動管の軸線
の交点に位置し、反射されたレーザー・ビームが
該第4駆動管の軸線に沿つて進行するように調整
され、前記第1駆動管に固定される第1反射手
段、 前記第4駆動管の軸線と前記工具板の軸線の交
点に位置し、、反射されたレーザー・ビームが該
工具板の軸線に沿つて進行するように調整され、
前記ターレツト・ハウジングに固定される第2反
射手段、 前記工具板に固定されるガルボヘツド装置であ
つて、該工具板の軸線に沿つて入射されるレーザ
ー・ビームを被加工物に導きレーザー・ビームを
該工具板に対して所定の出力パターンに沿うよう
に運動させるガルボヘツド装置、 前記工具板に所定の空間運動をされるロボツト
制御装置、 前記ガルボヘツド装置を作動させてレーザー・
ビームを運動させるマーキング・パターン制御装
置、を含むことを特徴とする。
関節運動可能なロボツト機構体に装着されるロボ
ツト・マーキング装置にして、 前記ロボツト機構体に運動自在に装着され前端
部及び後端部を有するロボツト前腕部、 前記ロボツト前腕部にその前後方向に配列され
て支持される前端側の第1動力手段、中間の第2
動力手段、及び後端側の第3動力手段、 前記ロボツト前腕部の内部に同心状に配置され
互いに回転自在に支持される中空の第1、第2、
及び第3駆動管から成る駆動手段であつて、前記
第1動力手段と歯車結合される最外部の第1駆動
管、前記第2動力手段と歯車結合される中間部の
第2駆動管、及び前記第3動力手段と歯車結合さ
れる最内部の第3駆動管から成る駆動手段、 前記ロボツト前腕部の前端にて前記第1駆動管
の端部に装着されるリスト装置であつて、該第1
駆動管に回転自在に装着されるターレツト・ハウ
ジング、及び該ターレツト・ハウジングに回転自
在に装着される工具板を有するリスト装置、 前記ターレツト・ハウジングは、その底部を前
記第2駆動管に歯車結合されて該第2駆動管によ
り回転駆動される一方、前記第3駆動管に歯車結
合されて該第3駆動管により回転駆動される中空
の第4駆動管を該ターレツト・ハウジングの内部
にその回転軸と同心状に回転自在に支持し、 前記工具板は、前記第4駆動管と歯車結合され
て該第4駆動管を介して前記第3駆動管により回
転駆動され、 前記ロボツト前腕部に支持固定されるレーザー
発生装置であつて、該ロボツト前腕部の後端側の
前記第3駆動管の端部と接続され、該第3駆動管
の軸線に沿つて後端側から前端側へ進行するレー
ザー・ビームを提供するレーザー発生装置、 前記第3駆動管の軸線と前記第4駆動管の軸線
の交点に位置し、反射されたレーザー・ビームが
該第4駆動管の軸線に沿つて進行するように調整
され、前記第1駆動管に固定される第1反射手
段、 前記第4駆動管の軸線と前記工具板の軸線の交
点に位置し、、反射されたレーザー・ビームが該
工具板の軸線に沿つて進行するように調整され、
前記ターレツト・ハウジングに固定される第2反
射手段、 前記工具板に固定されるガルボヘツド装置であ
つて、該工具板の軸線に沿つて入射されるレーザ
ー・ビームを被加工物に導きレーザー・ビームを
該工具板に対して所定の出力パターンに沿うよう
に運動させるガルボヘツド装置、 前記工具板に所定の空間運動をされるロボツト
制御装置、 前記ガルボヘツド装置を作動させてレーザー・
ビームを運動させるマーキング・パターン制御装
置、を含むことを特徴とする。
レーザー発生装置からロボツト前腕部内の第3
駆動管内に提供されたレーザー・ビームは第1反
射手段、第2反射手段を通つてガルボヘツド装置
に至り、そこから所定のマーキング・パターンに
沿つて被加工物に照射される。
駆動管内に提供されたレーザー・ビームは第1反
射手段、第2反射手段を通つてガルボヘツド装置
に至り、そこから所定のマーキング・パターンに
沿つて被加工物に照射される。
第1動力手段は第1駆動管と一緒にターレツ
ト・ハウジングを旋回させ、第2動力手段は第2
駆動管を介してターレツト・ハウジングを回転さ
せ、第3動力手段は第3駆動管及び第4駆動管を
介して工具板を回転させ、これらの運動が合成さ
れてガルボヘツド装置を位置決めする。
ト・ハウジングを旋回させ、第2動力手段は第2
駆動管を介してターレツト・ハウジングを回転さ
せ、第3動力手段は第3駆動管及び第4駆動管を
介して工具板を回転させ、これらの運動が合成さ
れてガルボヘツド装置を位置決めする。
図面に第1図は従来技術の固定ステーシヨン型
レーザー・マーキング装置10を示しており、ス
テーシヨン・ベース11が設けられ、その上には
出力端部にレーザー・ビーム・コリメータが取付
けられたレーザー光発生装置12が取付けられ、
この出力端部は更にレーザー・マーキング・ヘツ
ド即ちガルボヘツド14を支持している。レーザ
ー発生器制御装置C1がレーザー出力の制御のた
め設けられ、またマーキング・パターン制御装置
C2がガルボヘツド14の制御のため設けられ、
レーザー・ビーム15が目標の表面16上に予め
定めたマーキング・パターンを生じることにな
る。典型的なパターンが、部品番号のマーク付け
を行なうため、あるいはデザイン、商標等の生成
のため用いることもできる。ガルボヘツド14
は、ビーム15がパターンを通るように指向する
際高い応答速度を生じることが可能である。
レーザー・マーキング装置10を示しており、ス
テーシヨン・ベース11が設けられ、その上には
出力端部にレーザー・ビーム・コリメータが取付
けられたレーザー光発生装置12が取付けられ、
この出力端部は更にレーザー・マーキング・ヘツ
ド即ちガルボヘツド14を支持している。レーザ
ー発生器制御装置C1がレーザー出力の制御のた
め設けられ、またマーキング・パターン制御装置
C2がガルボヘツド14の制御のため設けられ、
レーザー・ビーム15が目標の表面16上に予め
定めたマーキング・パターンを生じることにな
る。典型的なパターンが、部品番号のマーク付け
を行なうため、あるいはデザイン、商標等の生成
のため用いることもできる。ガルボヘツド14
は、ビーム15がパターンを通るように指向する
際高い応答速度を生じることが可能である。
ロボツト・マーキング装置17が第2図に示さ
れており、これにおいてはレーザー発生装置12
がガルボヘツド14およびコリメータ13から分
離されている。独特な関節運動可能なロボツト機
構体であるレーザー・ロボツト18が示され、こ
のロボツトはリスト装置19をロボツト・ベース
20に対して様々な多重空間姿勢を介して運動さ
せることができる。レーザー・ロボツト18は、
参考のため本文に引用される本発明の譲受人に対
して譲渡されたR.C.MonteithおよびR.E.
Borgmanの係属中の米国特許出願第840637号
「レーザー・ロボツト」の主題である。また、現
在の設計と反対の背中合せに取付けられたレーザ
ー発生装置を示す係属中の弊米国特許出願第
601784号も参照されたい。レーザー発生装置12
がロボツト前腕部21の後端部21aに近くに取
付けられ、ガルボヘツド14は前腕部21の前端
部21bにおけるリスト装置19の工具板22に
対して固定されている。レーザー発生装置12は
出力レーザー・ビーム23を生じ、同ビームは1
対の90°ミラー装置24aを含む光導管装置24
を経て前腕部21の後端部21aに対して導か
れ、ここでビーム23は前腕部21およびリスト
装置19の内部を通り、その後コリメータ13を
経てガルボヘツド14から出てくる。リスト装置
19は、基本的には基部ハウジング25からな
り、このハウジングは中心線ビーム経路即ち前腕
部21の第1の転動軸心26の周囲に運動するよ
うに支持され、この基部ハウジング25はターレ
ツト・ハウジング27を支持し、このターレツ
ト・ハウジングは第1の転動軸心と交わる第2の
転動軸心28の周囲に動力で駆動される。このタ
ーレツト・ハウジング27は更に、回転自在な工
具板22を支持し、この工具板は第2の転動軸心
28と交わる第3の転動軸心29の周囲に自由に
回転する。このため「3つの転動」運動が得ら
れ、ガルボヘツド14およびレーザー・ビーム2
3を完全に操作する。リスト装置19は動力手段
である3つのモータM1,M2およびM3により
駆動され、これらモータは前腕部21の後端部2
1aにおける適当な歯車箱30,31,33上に
離して配置されている。
れており、これにおいてはレーザー発生装置12
がガルボヘツド14およびコリメータ13から分
離されている。独特な関節運動可能なロボツト機
構体であるレーザー・ロボツト18が示され、こ
のロボツトはリスト装置19をロボツト・ベース
20に対して様々な多重空間姿勢を介して運動さ
せることができる。レーザー・ロボツト18は、
参考のため本文に引用される本発明の譲受人に対
して譲渡されたR.C.MonteithおよびR.E.
Borgmanの係属中の米国特許出願第840637号
「レーザー・ロボツト」の主題である。また、現
在の設計と反対の背中合せに取付けられたレーザ
ー発生装置を示す係属中の弊米国特許出願第
601784号も参照されたい。レーザー発生装置12
がロボツト前腕部21の後端部21aに近くに取
付けられ、ガルボヘツド14は前腕部21の前端
部21bにおけるリスト装置19の工具板22に
対して固定されている。レーザー発生装置12は
出力レーザー・ビーム23を生じ、同ビームは1
対の90°ミラー装置24aを含む光導管装置24
を経て前腕部21の後端部21aに対して導か
れ、ここでビーム23は前腕部21およびリスト
装置19の内部を通り、その後コリメータ13を
経てガルボヘツド14から出てくる。リスト装置
19は、基本的には基部ハウジング25からな
り、このハウジングは中心線ビーム経路即ち前腕
部21の第1の転動軸心26の周囲に運動するよ
うに支持され、この基部ハウジング25はターレ
ツト・ハウジング27を支持し、このターレツ
ト・ハウジングは第1の転動軸心と交わる第2の
転動軸心28の周囲に動力で駆動される。このタ
ーレツト・ハウジング27は更に、回転自在な工
具板22を支持し、この工具板は第2の転動軸心
28と交わる第3の転動軸心29の周囲に自由に
回転する。このため「3つの転動」運動が得ら
れ、ガルボヘツド14およびレーザー・ビーム2
3を完全に操作する。リスト装置19は動力手段
である3つのモータM1,M2およびM3により
駆動され、これらモータは前腕部21の後端部2
1aにおける適当な歯車箱30,31,33上に
離して配置されている。
ロボツト制御装置C3が用いられ、これはレー
ザー発生器制御装置C1およびマーキング・パタ
ーン制御装置C2と関連付けられている。これら
の装置は個別のものとして示されているが。共通
の制御コンソール内で具現できることは理解でき
よう。典型的な工作物33が仮想線で示される
が、ガルボヘツド14は色々な面のマーキングを
行なうため種々の空間位置を向いた状態で示され
ている。ガルボヘツド14はまた、工作物33の
腔部34内で移動することができ、またこのよう
な工作物33は例えば自動車の車体であり得る。
ザー発生器制御装置C1およびマーキング・パタ
ーン制御装置C2と関連付けられている。これら
の装置は個別のものとして示されているが。共通
の制御コンソール内で具現できることは理解でき
よう。典型的な工作物33が仮想線で示される
が、ガルボヘツド14は色々な面のマーキングを
行なうため種々の空間位置を向いた状態で示され
ている。ガルボヘツド14はまた、工作物33の
腔部34内で移動することができ、またこのよう
な工作物33は例えば自動車の車体であり得る。
第3a図、即ち前腕部21の断面図において、
複数の同心状の第1、第2、および第3駆動管T
1,T2およびT3にはウオーム歯車35,3
6,37が設けられ、これら歯部はそれぞれ第
1、第2、および第3駆動モータM1,M2およ
びM3の各々に結合されたウオーム38,39、
40によつて駆動される(第4図参照)。レーザ
ー・ビーム23は、装置に後部におけるキヤツプ
41の90°ミラー装置24aを介して閉鎖された
光導管装置24から受取られる。管T1,T2,
T3にはビーム経路が擾乱されないように完全な
シール措置が施されている。第3b図における装
置の連続部においては、第2図のリスト装置19
の概略図が示され、上記の如く、3本の同心状の
駆動管T1,T2,T3が回転しない前腕部21
における駆動モータM1,M2,M3の各々によ
り駆動される。この簡略化して示した構造は、駆
動管T1の回転が軸心26の周囲の完全なリスト
部の回転運動を生じることを示している。駆動管
T2のベベル・ギアG1は軸心28を中心として
ターレツト・ハウジング27に対して回転運動を
生じるように作用するが、これは歯車G1,G2
(ターレツト・ハウジング27上の)が噛合つて
いるためである。工具板22に対して回転運動を
提供するため、最も内側の駆動管T3はその内端
部に配置されたベベル・ギアG3を有し、これは
ターレツト・ハウジング27に支持された第4駆
動管である回転主軸42の歯車G4と噛合う。こ
の主軸42はまた、その反対側端部に、工具板の
主軸43の歯車G6と噛合う歯車G5を有し、工
具板22が軸心29の周囲に回転するようになつ
ている。第2反射手段および第1反射手段である
ミラー44および45は、ターレツト・ハウジン
グ27およびベース・ハウジング25、つまり第
1駆動管T1の端部の各内部に図示の如くに支持
されている。ここでは、固定されたミラー組立体
が示されるが、本装置には、係属中の米国特許出
願第840637号に詳細に示される如き調整可能な支
持部を設けることができる。封止管46,47お
よび48は封止点A,B,Cにおいて封止されて
レーザー・ビーム23に対する閉鎖された経路を
提供する。
複数の同心状の第1、第2、および第3駆動管T
1,T2およびT3にはウオーム歯車35,3
6,37が設けられ、これら歯部はそれぞれ第
1、第2、および第3駆動モータM1,M2およ
びM3の各々に結合されたウオーム38,39、
40によつて駆動される(第4図参照)。レーザ
ー・ビーム23は、装置に後部におけるキヤツプ
41の90°ミラー装置24aを介して閉鎖された
光導管装置24から受取られる。管T1,T2,
T3にはビーム経路が擾乱されないように完全な
シール措置が施されている。第3b図における装
置の連続部においては、第2図のリスト装置19
の概略図が示され、上記の如く、3本の同心状の
駆動管T1,T2,T3が回転しない前腕部21
における駆動モータM1,M2,M3の各々によ
り駆動される。この簡略化して示した構造は、駆
動管T1の回転が軸心26の周囲の完全なリスト
部の回転運動を生じることを示している。駆動管
T2のベベル・ギアG1は軸心28を中心として
ターレツト・ハウジング27に対して回転運動を
生じるように作用するが、これは歯車G1,G2
(ターレツト・ハウジング27上の)が噛合つて
いるためである。工具板22に対して回転運動を
提供するため、最も内側の駆動管T3はその内端
部に配置されたベベル・ギアG3を有し、これは
ターレツト・ハウジング27に支持された第4駆
動管である回転主軸42の歯車G4と噛合う。こ
の主軸42はまた、その反対側端部に、工具板の
主軸43の歯車G6と噛合う歯車G5を有し、工
具板22が軸心29の周囲に回転するようになつ
ている。第2反射手段および第1反射手段である
ミラー44および45は、ターレツト・ハウジン
グ27およびベース・ハウジング25、つまり第
1駆動管T1の端部の各内部に図示の如くに支持
されている。ここでは、固定されたミラー組立体
が示されるが、本装置には、係属中の米国特許出
願第840637号に詳細に示される如き調整可能な支
持部を設けることができる。封止管46,47お
よび48は封止点A,B,Cにおいて封止されて
レーザー・ビーム23に対する閉鎖された経路を
提供する。
第1図および第2図のレーザーのコリメータ
は、工具板22に対して固定された状態で示さ
れ、従つて、ロボツトのベース20に対して様々
な多重空間姿勢で運動可能である。
は、工具板22に対して固定された状態で示さ
れ、従つて、ロボツトのベース20に対して様々
な多重空間姿勢で運動可能である。
本発明については望ましい実施態様に関して示
したが、本発明はこれに限定されるべきではな
く、頭書の特許請求の範囲に該当する如き全ての
構造および変更内容まで拡張すべきものである。
したが、本発明はこれに限定されるべきではな
く、頭書の特許請求の範囲に該当する如き全ての
構造および変更内容まで拡張すべきものである。
以上のように、本発明によれば、レーザー発生
装置からガルボヘツド装置に提供されるレーザ
ー・ビームを導く経路がロボツト前腕部及びリス
ト装置の駆動手段内部に収容されるので関節運動
部分の周辺に運動を制約する部品が存在せず、こ
れに加えてリスト装置の動力手段として同心状に
支持された中空の多重管を用いそれらがロボツト
前腕部に装着されるのでロボツト・アームに相当
するリスト装置を著しく軽量小型化でき、ロボツ
ト・マーキング装置のガルボヘツド装置の運動自
由度をより高めることができると共に関節運動に
必要な作業スペースも小さくすることができる。
装置からガルボヘツド装置に提供されるレーザ
ー・ビームを導く経路がロボツト前腕部及びリス
ト装置の駆動手段内部に収容されるので関節運動
部分の周辺に運動を制約する部品が存在せず、こ
れに加えてリスト装置の動力手段として同心状に
支持された中空の多重管を用いそれらがロボツト
前腕部に装着されるのでロボツト・アームに相当
するリスト装置を著しく軽量小型化でき、ロボツ
ト・マーキング装置のガルボヘツド装置の運動自
由度をより高めることができると共に関節運動に
必要な作業スペースも小さくすることができる。
また、本発明によれば、ガルボヘツド装置を複
雑な表面形状に適切に追随させながら大型の被加
工物を広くレーザー加工できるほか、ガルボヘツ
ド装置を狭隘部に入れてレーザー加工することも
でき、従来技術のロボツト・アームに比して、1
つのガルボヘツド装置で作業可能な範囲が広がる
利点がある。更に、本発明のロボツト・マーキン
グ装置は、ガルボヘツド装置の光学的手段でレー
ザー・ビームのみを運動させることにより、特に
ガルボヘツド装置の空間運動が制限され易い狭隘
部におけるレーザー加工の効率をより高めること
ができる。
雑な表面形状に適切に追随させながら大型の被加
工物を広くレーザー加工できるほか、ガルボヘツ
ド装置を狭隘部に入れてレーザー加工することも
でき、従来技術のロボツト・アームに比して、1
つのガルボヘツド装置で作業可能な範囲が広がる
利点がある。更に、本発明のロボツト・マーキン
グ装置は、ガルボヘツド装置の光学的手段でレー
ザー・ビームのみを運動させることにより、特に
ガルボヘツド装置の空間運動が制限され易い狭隘
部におけるレーザー加工の効率をより高めること
ができる。
第1図は従来技術の固定されたステーシヨンの
レーザー・マーキング装置を示す側面図、第2図
はロボツト・マーカ装置を示す側面図、第3a図
は第2図のロボツト機械の前腕部装置の後端部に
おける側面図、第3b図は第2図のロボツト機械
のリスト装置および前腕部装置の前端部における
側面図、および第4図は第2図の線4−4に関す
る典型的なリスト駆動モータを示す断面図であ
る。 10……固定ステーシヨン型レーザー・マーキ
ング装置、11……ステーシヨン・ベース、12
……レーザー光発生装置、13……コリメータ、
14……ガルボヘツド、15,23……レーザ
ー・ビーム、17……ロボツト・マーキング装
置、18……レーザー・ロボツト、19……リス
ト装置、20……ロボツト・ベース、21……ロ
ボツト前腕部、22……工具板、24……光導管
装置、24a……90°ミラー装置、25……基部
ハウジング、26……第1の転動軸心、27……
ターレツト・ハウジング、28……第2の転動軸
心、29……第3の転動軸心、30,31,32
……歯車箱、33……工作物、34……腔部、3
5,36,37……ウオーム歯車、38,39,
40……ウオーム、41……キヤツプ、42……
回転主軸、43……工具板の主軸、44,45…
…ミラー、46,47,48……封止管、C1…
…レーザー発生器制御装置、C2……マーキン
グ・パターン制御装置、C3……ロボツト制御装
置、M……モータ、T……駆動管。
レーザー・マーキング装置を示す側面図、第2図
はロボツト・マーカ装置を示す側面図、第3a図
は第2図のロボツト機械の前腕部装置の後端部に
おける側面図、第3b図は第2図のロボツト機械
のリスト装置および前腕部装置の前端部における
側面図、および第4図は第2図の線4−4に関す
る典型的なリスト駆動モータを示す断面図であ
る。 10……固定ステーシヨン型レーザー・マーキ
ング装置、11……ステーシヨン・ベース、12
……レーザー光発生装置、13……コリメータ、
14……ガルボヘツド、15,23……レーザ
ー・ビーム、17……ロボツト・マーキング装
置、18……レーザー・ロボツト、19……リス
ト装置、20……ロボツト・ベース、21……ロ
ボツト前腕部、22……工具板、24……光導管
装置、24a……90°ミラー装置、25……基部
ハウジング、26……第1の転動軸心、27……
ターレツト・ハウジング、28……第2の転動軸
心、29……第3の転動軸心、30,31,32
……歯車箱、33……工作物、34……腔部、3
5,36,37……ウオーム歯車、38,39,
40……ウオーム、41……キヤツプ、42……
回転主軸、43……工具板の主軸、44,45…
…ミラー、46,47,48……封止管、C1…
…レーザー発生器制御装置、C2……マーキン
グ・パターン制御装置、C3……ロボツト制御装
置、M……モータ、T……駆動管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 関節運動可能なロボツト機構体18に装着さ
れるロボツト・マーキング装置17にして、 前記ロボツト機構体に運動自在に装着され前端
部21b及び後端部21aを有するロボツト前腕
部21、 前記ロボツト前腕部にその前後方向に配列され
て支持される前端側の第1動力手段M1、中間の
第2動力手段M2、及び後端側の第3動力手段M
3、 前記ロボツト前腕部の内部に同心状に配置され
互いに回転自在に支持される中空の第1、第2、
及び第3駆動管から成る駆動手段であつて、前記
第1動力手段と歯車結合される最外部の第1駆動
管T1、前記第2動力手段と歯車結合される中間
部の第2駆動管T2、及び前記第3動力手段と歯
車結合される最内部の第3駆動管T3から成る駆
動手段、 前記ロボツト前腕部の前端にて前記第1駆動管
の端部に装着されるリスト装置であつて、該第1
駆動管に回転自在に装着されるターレツト・ハウ
ジング27、及び該ターレツト・ハウジングに回
転自在に装着される工具板22を有するリスト装
置19、 前記ターレツト・ハウジングは、その底部を前
記第2駆動管に歯車結合されて該第2駆動管によ
り回転駆動される一方、前記第3駆動管に歯車結
合されて該第3駆動管により回転駆動される中空
の第4駆動管42を該ターレツト・ハウジングの
内部にその回転軸と同心状に回転自在に支持し、 前記工具板は、前記第4駆動管と歯車結合され
て該第4駆動管を介して前記第3駆動管により回
転駆動され、 前記ロボツト前腕部に支持固定されるレーザー
発生装置であつて、該ロボツト前腕部の後端側の
前記第3駆動管の端部と接続され、該第3駆動管
の軸線26に沿つて後端側から前端側へ進行する
レーザー・ビーム23を提供するレーザー発生装
置12、 前記第3駆動管の軸線と前記第4駆動管の軸線
28の交点に位置し、反射されたレーザー・ビー
ムが該第4駆動管の軸線に沿つて進行するように
調整され、前記第1駆動管に固定される第1反射
手段45、 前記第4駆動管の軸線と前記工具板の軸線29
の交点に位置し、反射されたレーザー・ビームが
該工具板の軸線に沿つて進行するように調整さ
れ、前記ターレツト・ハウジングに固定される第
2反射手段44、 前記工具板に固定されるガルボヘツド装置であ
つて、該工具板の軸線に沿つて入射されるレーザ
ー・ビームを被加工物に導きレーザー・ビームを
該工具板に対して所定の出力パターンに沿うよう
に運動させるガルボヘツド装置14、 前記工具板に所定の空間運動をさせるロボツト
制御装置C3、 前記ガルボヘツド装置を作動させてレーザー・
ビームを運動させるマーキング・パターン制御装
置C2、 を含むことを特徴とするロボツト・マーキング装
置。 2 特許請求の範囲第1項記載のロボツト・マー
キング装置において、前記レーザー発生装置が、
該レーザー発生装置からのレーザー・ビームを前
記ロボツト前腕部内に導く光導管装置24を含む
ことを特徴とするロボツト・マーキング装置。 3 特許請求の範囲第2項記載のロボツト・マー
キング装置において、前記レーザー発生装置は前
記ロボツト前腕部内のレーザー・ビームの経路と
平行で且つ前記ロボツト前腕部の前記後端部側に
向う方向にレーザー・ビームを発生し、前記光導
管装置は該レーザー・ビームの移動方向を前記ロ
ボツト前腕部の前記前端部側に向かう方向に逆転
させる装置を含むことを特徴とするロボツト・マ
ーキング装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/915,581 US4661681A (en) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | Robotic marking machine |
US915581 | 1986-10-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63102880A JPS63102880A (ja) | 1988-05-07 |
JPH0378227B2 true JPH0378227B2 (ja) | 1991-12-13 |
Family
ID=25435960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62183250A Granted JPS63102880A (ja) | 1986-10-06 | 1987-07-22 | ロボット・マ−キング装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4661681A (ja) |
EP (1) | EP0265661B1 (ja) |
JP (1) | JPS63102880A (ja) |
DE (2) | DE265661T1 (ja) |
ES (1) | ES2002087B3 (ja) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4695701A (en) * | 1986-03-17 | 1987-09-22 | Cincinnati Milacron Inc. | Laser wrist |
US4698482A (en) * | 1986-03-17 | 1987-10-06 | Cincinnati Milacron Inc. | Laser robot |
US4661681A (en) * | 1986-10-06 | 1987-04-28 | Cincinnati Milacron Inc. | Robotic marking machine |
IT1211195B (it) * | 1987-07-10 | 1989-10-12 | Bruno Bisiach | Robot industriale a molteplici articolazioni a piu gradi di liberta di movimento |
US4972062A (en) * | 1989-05-02 | 1990-11-20 | F.I.A. Futurologie Industrielle Automation Gmbh | Laser system |
US4967053A (en) * | 1989-05-02 | 1990-10-30 | F.I.A. Futurologie Industrielle Automation Gmbh | Laser system |
US5053602A (en) * | 1990-08-22 | 1991-10-01 | Robomatix, Ltd. | Laser beam delivery system |
JPH04253589A (ja) * | 1991-01-30 | 1992-09-09 | Fanuc Ltd | レーザロボットの手首の配管装置 |
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JP3040372B2 (ja) | 1998-03-10 | 2000-05-15 | ファナック株式会社 | 加工ツール付ロボット及び加工方法 |
US7131372B2 (en) * | 2003-12-01 | 2006-11-07 | Lockheed Martin Corporation | Miniature fluid dispensing end-effector for geometrically constrained areas |
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JPS6127158A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-06 | Kubota Ltd | 遠心鋳造用鋳型 |
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-
1986
- 1986-10-06 US US06/915,581 patent/US4661681A/en not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-07-22 JP JP62183250A patent/JPS63102880A/ja active Granted
- 1987-09-21 EP EP87113776A patent/EP0265661B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-21 DE DE198787113776T patent/DE265661T1/de active Pending
- 1987-09-21 ES ES87113776T patent/ES2002087B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-21 DE DE8787113776T patent/DE3771647D1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6012291A (ja) * | 1983-05-06 | 1985-01-22 | コヒ−レント・インコ−ポレ−テツド | 改良レ−ザ |
JPS60106686A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-12 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | レ−ザ・マ−キング装置 |
JPS6127158A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-06 | Kubota Ltd | 遠心鋳造用鋳型 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4661681A (en) | 1987-04-28 |
JPS63102880A (ja) | 1988-05-07 |
DE265661T1 (de) | 1988-10-13 |
ES2002087A4 (es) | 1988-07-16 |
EP0265661B1 (en) | 1991-07-24 |
EP0265661A1 (en) | 1988-05-04 |
ES2002087B3 (es) | 1992-02-16 |
DE3771647D1 (de) | 1991-08-29 |
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