JP2858447B2 - Industrial articulated robot - Google Patents
Industrial articulated robotInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ加工に利用され
る産業用ロボットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an industrial robot used for laser processing.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の垂直多関節ロボットにレーザ加工
装置を備えてレーザ加工を行う場合、例えば図3に示す
ように、レーザ発振器LからロボットRのコラムCを経
由し、アームAに沿って手首部Hに至り、手首部Hに設
けた集光ユニットGにレーザビームを伝送するデリバリ
装置Dを設けてある。デリバリ装置Dは多関節のアーム
Aの動きと同じ動きをする必要があるために、関節毎に
互いに所定の角度をもって向かい合う反射ミラーM1〜
M10を関節の動きに従って回動し得るように設けてあ
る。2. Description of the Related Art When a conventional vertical articulated robot is provided with a laser processing device to perform laser processing, for example, as shown in FIG. A delivery device D that reaches the wrist H and transmits a laser beam to a light collecting unit G provided on the wrist H is provided. Since the delivery device D needs to perform the same movement as that of the articulated arm A, the reflection mirrors M1 to M1 facing each other at a predetermined angle for each joint are required.
M10 is provided so as to be able to rotate according to the movement of the joint.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、ロボットが
動作する自由度が増えると関節の軸数が増え、それに伴
ってレーザビームの折れ曲がり回数が増え、デリバリ装
置の反射ミラーの枚数が増える。反射ミラーが増えると
レーザの伝送効率が低下し、光軸調整や保守の手間が増
えて機能、信頼性が低下してくるという欠点があった。
本発明は、反射ミラーの枚数を減少してレーザの伝送効
率や信頼性を高めることを目的とするものである。However, when the degree of freedom of operation of the robot increases, the number of axes of the joint increases, and accordingly, the number of times the laser beam bends increases, and the number of reflecting mirrors of the delivery device increases. When the number of reflecting mirrors is increased, the transmission efficiency of the laser is reduced, and the trouble of adjusting the optical axis and maintenance is increased, so that the function and reliability are disadvantageously reduced.
An object of the present invention is to increase the transmission efficiency and reliability of a laser by reducing the number of reflection mirrors.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、コラムの上方
に水平方向に設けた回転軸に固定したアームと、前記ア
ームを前記回転軸の回りに回動させる駆動装置と、前記
アームを前記アームの軸方向に移動させる駆動装置を備
えた産業用多関節ロボットにおいて、前記コラムを前記
回転軸の軸方向に移動する駆動装置と、前記回転軸に一
方端を回転自在に支持した箱状のサポート部と、前記サ
ポート部の内側に前記回転軸に対して直交する方向に前
記アームを摺動可能に支持する摺動部と、前記コラムに
前記回転軸に対して平行に設けられたそれぞれ独立して
回転駆動される二つの駆動軸と、前記二つの駆動軸に固
定された駆動レバーを含む平行リンク機構とを設け、前
記平行リンク機構と前記アームをピン連結して前記回転
軸の回りに前記サポート部とともにアームを回動すると
ともに、前記アームを前記サポート部に摺動させるもの
である。また、前記回転軸および前記アームを中空状に
形成し、前記回転軸の一方端をレーザ発振器のレーザ出
口に向かって開口させ、前記回転軸の他方端に反射ミラ
ーを設け、前記回転軸の側面に前記反射ミラーによって
反射したレーザビームを前記アームの中に通す貫通穴を
設け、前記アームの先端に手首部を設け、前記手首部に
反射ミラーを設けて前記アームの中を通る前記レーザビ
ームを反射させ、手首部の先端に設けた集光ユニットか
ら前記レーザビームを発射させるようにしたものであ
る。According to the present invention, there is provided an arm fixed to a rotating shaft provided above a column in a horizontal direction, a driving device for rotating the arm around the rotating shaft, and An industrial articulated robot provided with a driving device for moving the arm in the axial direction, a driving device for moving the column in the axial direction of the rotating shaft, and a box-shaped robot having one end rotatably supported on the rotating shaft. A support portion, a sliding portion inside the support portion for slidably supporting the arm in a direction orthogonal to the rotation axis, and an independent portion provided on the column in parallel with the rotation axis. Provide two drive shafts that are rotated and driven, and a parallel link mechanism including a drive lever fixed to the two drive shafts, and connect the parallel link mechanism and the arm with a pin around the rotation shaft. The above With rotating the arm with over isolation portion, it is intended to slide the arm to the support portion. Further, the rotating shaft and the arm are formed in a hollow shape, one end of the rotating shaft is opened toward a laser exit of a laser oscillator, a reflection mirror is provided at the other end of the rotating shaft, and a side surface of the rotating shaft is provided. A through-hole for passing the laser beam reflected by the reflection mirror through the arm is provided, a wrist is provided at the tip of the arm, and a reflection mirror is provided at the wrist to allow the laser beam to pass through the arm. The laser beam is reflected, and the laser beam is emitted from a focusing unit provided at the tip of the wrist.
【0005】[0005]
【作用】二つの駆動部により同心の駆動軸をそれぞれ独
立して駆動して二つの駆動レバーを回動させ、二つの駆
動レバー、連結レバーおよび従動レバーからなる平行リ
ンク機構の複合動作により、アームをサポート部ととも
に回転軸の回りに回転させるとともに、同時にアームを
サポート部の摺動部に沿って摺動させて軸方向に移動す
る。レーザビームは、レーザ発振器のビーム出口から回
転軸に入り、反射ミラーによって反射されてアームの中
を通って手首部の反射ミラーに反射して、手首部の先端
に設けた集光ユニットから発射される。したがって、レ
ーザビームは少ない枚数の反射ミラーによりレーザ発振
器から集光ユニットまで伝送される。The concentric drive shafts are independently driven by the two drive units to rotate the two drive levers, and the arm is operated by the combined operation of the parallel link mechanism including the two drive levers, the connecting lever and the driven lever. Is rotated around the rotation axis together with the support portion, and at the same time, the arm is slid along the sliding portion of the support portion to move in the axial direction. The laser beam enters the rotation shaft from the beam exit of the laser oscillator, is reflected by the reflection mirror, passes through the arm, is reflected by the reflection mirror at the wrist, and is emitted from the light collection unit provided at the tip of the wrist. You. Therefore, the laser beam is transmitted from the laser oscillator to the focusing unit by a small number of reflection mirrors.
【0006】[0006]
【実施例】本発明を図に示す実施例について説明する。
図1は本発明の実施例を示す側断面図、図2は正面図
で、一方向に長い長方形状のベース1の上に長手方向に
伸びるレール11を設けて、レール11上を走行し得る
ロボット2を載置してある。ロボット2には上方に伸び
るコラム3を設け、コラム3の上方には二股に分かれた
支持部31を設けてある。両方の支持部31の上方にそ
れぞれ軸受32を設け、レール11と同じ方向に水平方
向に伸びる中空円筒状の回転軸41を回動し得るように
支持し、回転軸41は箱状のサポート部4の一方端に固
定してある。サポート部4の内側には回転軸41に直交
する方向に伸びる中空状のリニアボールガイドなどの摺
動部42を設け、摺動部42には中空状のアーム5を直
線的に摺動し得るように支持し、アーム5の先端がサポ
ート部4の他方端から出入りするようにしてある。アー
ム5の下方側面には突起部51を設け、摺動部42にア
ーム5の長手方向に沿って設けた切欠き溝43から外部
に突出するようにしてある。また、コラム3の両方の支
持部31にそれぞれ回転軸41に平行に回転し得るよう
に、かつ互いに同心になるように支持された第1駆動軸
6および第2駆動軸7を設けてそれぞれ第1駆動部6
1、第2駆動部71により独立して駆動するようにして
ある。第1駆動軸6には第1駆動レバー62の一方端を
固定し、第1駆動レバー62の他方端には従動レバー6
3の中間部をピン連結してある。第2駆動軸7には第2
駆動レバー72の一方端を固定し、第2駆動レバー72
の他方端には連結レバー73の一方端をピン連結し、連
結レバー73の他方端は従動レバー63の一方端をピン
連結し、第1駆動レバー62、第2駆動72、連結レバ
ー73、従動レバー63により平行リンク機構を形成し
てある。従動レバー63の他方端はアーム5の突起部5
1をピン連結してある。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view, in which a rail 11 extending in a longitudinal direction is provided on a rectangular base 1 which is long in one direction, and can run on the rail 11. The robot 2 is placed. The robot 2 is provided with a column 3 extending upward, and a bifurcated support portion 31 is provided above the column 3. A bearing 32 is provided above each of the support portions 31 to support a hollow cylindrical rotary shaft 41 extending in the horizontal direction in the same direction as the rail 11 so as to be rotatable. The rotary shaft 41 is a box-shaped support portion. 4 is fixed to one end. A sliding part 42 such as a hollow linear ball guide extending in a direction perpendicular to the rotation shaft 41 is provided inside the support part 4, and the hollow arm 5 can slide on the sliding part 42 linearly. So that the tip of the arm 5 enters and exits from the other end of the support portion 4. A projecting portion 51 is provided on the lower side surface of the arm 5, and projects outward from a cutout groove 43 provided in the sliding portion 42 along the longitudinal direction of the arm 5. Further, a first drive shaft 6 and a second drive shaft 7 which are supported on both support portions 31 of the column 3 so as to be rotatable in parallel with the rotation shaft 41 and are concentric with each other are provided, respectively. 1 drive unit 6
The first and second driving sections 71 independently drive. One end of a first drive lever 62 is fixed to the first drive shaft 6, and a driven lever 6 is attached to the other end of the first drive lever 62.
The intermediate part of No. 3 is pin-connected. The second drive shaft 7 has a second
One end of the drive lever 72 is fixed, and the second drive lever 72
Is connected to one end of a connecting lever 73 by a pin, and the other end of the connecting lever 73 is connected to one end of a driven lever 63 by a pin. The first driving lever 62, the second driving 72, the connecting lever 73, and the driven The lever 63 forms a parallel link mechanism. The other end of the driven lever 63 is the protrusion 5 of the arm 5.
1 is pin-connected.
【0007】回転軸41の一方端はレーザ発振器8のビ
ーム出口81に向かって開口し、破線で示すようにレー
ザビームが回転軸41に入射するようにしてあり、回転
軸41の他方端には反射ミラー82を設けてある。回転
軸41の側面には反射ミラー82によって反射されたレ
ーザビームをアーム5の軸方向に通す貫通穴44を設け
てある。アーム5の先端には中空部を有する手首部52
を設け、手首部52の先端には集光ユニット53を設け
てある。手首部52の中には反射ミラー83、84を設
けて、反射ミラー82によって反射されたレーザビーム
をアーム5の中に通し、反射ミラー83、84によって
反射させて集光ユニット53から外部に発射するように
してある。回転軸41の開口部とレーザ発振器8のビー
ム出口81の間にはロボット1がレール11上を移動す
るに従って伸縮する蛇腹状の保護カバー85を設けてあ
る。したがって、アーム5を動作させる場合は、第1駆
動部61、第2駆動部71により第1駆動軸6および第
2駆動軸7をそれぞれ独立して駆動して第1駆動レバー
62および第2駆動レバー72を回動させ、第1駆動レ
バー62および従動レバー63の複合動作により、例え
ば図1の一点鎖線で示すように、アーム5の突起部51
をサポート部4とともに回転軸41の回りに回転させる
とともに、同時にアーム5をサポート部4の摺動部42
に沿って摺動させて軸方向に移動する。この時、レーザ
ビームはアーム5の回転や摺動に関係なく、レーザ発振
器8のビーム出口81から回転軸41に入り、反射ミラ
ー82によって反射されて貫通穴44を通り、アーム5
の中を通って手首部52の反射ミラー83、84に反射
して集光ユニット53から発射され、3枚の反射ミラー
で屈折することによりレーザ発振器8から集光ユニット
53まで伝送される。また、ロボット1が回転軸41に
平行に移動するので、ロボット1やロボットアーム5の
移動に影響されることなく、レーザビームは常に回転軸
41の中に入り、少ない枚数の反射ミラーにより集光ユ
ニットに伝送される。[0007] One end of the rotating shaft 41 is opened toward the beam exit 81 of the laser oscillator 8 so that a laser beam is incident on the rotating shaft 41 as shown by a broken line. A reflection mirror 82 is provided. A through hole 44 is provided on a side surface of the rotation shaft 41 to allow the laser beam reflected by the reflection mirror 82 to pass in the axial direction of the arm 5. A wrist 52 having a hollow portion at the tip of the arm 5
And a light collecting unit 53 is provided at the tip of the wrist 52. Reflection mirrors 83 and 84 are provided in the wrist 52, and the laser beam reflected by the reflection mirror 82 passes through the arm 5, is reflected by the reflection mirrors 83 and 84, and is emitted from the light collection unit 53 to the outside. I have to do it. Between the opening of the rotating shaft 41 and the beam outlet 81 of the laser oscillator 8, there is provided a bellows-like protective cover 85 which expands and contracts as the robot 1 moves on the rail 11. Therefore, when the arm 5 is operated, the first drive shaft 6 and the second drive shaft 7 are independently driven by the first drive unit 61 and the second drive unit 71, and the first drive lever 62 and the second drive shaft By rotating the lever 72 and performing the combined operation of the first drive lever 62 and the driven lever 63, for example, as shown by a dashed line in FIG.
Is rotated together with the support 4 around the rotation axis 41, and at the same time, the arm 5 is
To move in the axial direction. At this time, regardless of the rotation or sliding of the arm 5, the laser beam enters the rotation shaft 41 from the beam exit 81 of the laser oscillator 8, is reflected by the reflection mirror 82, passes through the through hole 44, and
The light is reflected by the reflection mirrors 83 and 84 of the wrist 52 through the inside and is emitted from the light collection unit 53, and is transmitted from the laser oscillator 8 to the light collection unit 53 by being refracted by the three reflection mirrors. Also, since the robot 1 moves parallel to the rotation axis 41, the laser beam always enters the rotation axis 41 without being affected by the movement of the robot 1 or the robot arm 5, and is condensed by a small number of reflection mirrors. Transmitted to the unit.
【0008】[0008]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、レ
ーザ発振器から出されたレーザビームは中空の回転軸に
入り、反射ミラーによって反射されてアームの中を通
り、手首部の反射ミラーに反射して集光ユニットから発
射されるので、反射ミラーの数を従来の構成に比べて極
めて少なくすることができる。また、回動し得るように
支持したサポート部にアームを直線的に摺動するように
して、平行リンク機構により回転運動と直線運動の複合
動作を同時に行うようにしてあるので、アームの駆動機
構が簡単となると共に動作領域を拡大できる効果があ
る。As described above, according to the present invention, the laser beam emitted from the laser oscillator enters the hollow rotary shaft, is reflected by the reflecting mirror, passes through the arm, and is reflected on the wrist. And the light is emitted from the light collecting unit, so that the number of reflecting mirrors can be extremely reduced as compared with the conventional configuration. Further, the arm is linearly slid on the support portion rotatably supported, and the combined operation of the rotational motion and the linear motion is simultaneously performed by the parallel link mechanism. And the operating area can be expanded.
【図1】本発明の実施例を示す側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the embodiment of the present invention.
【図3】従来例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a conventional example.
1 ベース 11 レール 2 ロボット 3 コラム 31 支持部 4 サポート部 41 回転軸 42 摺動部 43 切欠き溝 44 貫通穴 5 アーム 53 集光ユニット 6 第1駆動軸 62 第1駆動レバー 63 従動レバー 7 第2駆動軸 72 第2駆動レバー 73 連結レバー 8 レーザ発振器 82、83、84 反射ミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 11 Rail 2 Robot 3 Column 31 Support part 4 Support part 41 Rotating shaft 42 Sliding part 43 Notch groove 44 Through hole 5 Arm 53 Condensing unit 6 First drive shaft 62 First drive lever 63 Follower lever 7 Second Drive shaft 72 Second drive lever 73 Connecting lever 8 Laser oscillator 82, 83, 84 Reflecting mirror
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−134682(JP,A) 特開 昭63−39416(JP,A) 実開 昭63−94684(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B25J 9/06 B25J 19/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-59-134682 (JP, A) JP-A-63-39416 (JP, A) Jikai Sho-63-94684 (JP, U) (58) Investigation Field (Int.Cl. 6 , DB name) B25J 9/06 B25J 19/00
Claims (3)
に固定したアームと、前記アームを前記回転軸の回りに
回動させる駆動装置と、前記アームを前記アームの軸方
向に移動させる駆動装置を備えた産業用多関節ロボット
において、前記回転軸に一方端を回転自在に支持した箱
状のサポート部と、前記サポート部の内側に前記回転軸
に対して直交する方向に前記アームを摺動可能に支持す
る摺動部と、前記コラムに前記回転軸に対して平行に設
けられたそれぞれ独立して回転駆動される二つの駆動軸
と、前記二つの駆動軸に固定された駆動レバーを含む平
行リンク機構とを設け、前記平行リンク機構と前記アー
ムをピン連結して前記回転軸の回りに前記サポート部と
ともにアームを回動するとともに、前記アームを前記サ
ポート部に摺動させることを特徴とする産業用多関節ロ
ボット。1. An arm fixed to a rotating shaft provided horizontally above a column, a driving device for rotating the arm around the rotating shaft, and a driving device for moving the arm in the axial direction of the arm. In an industrial articulated robot equipped with a device, a box-shaped support portion having one end rotatably supported on the rotation axis, and the arm slid inside the support portion in a direction orthogonal to the rotation axis. A sliding portion movably supported, two drive shafts provided on the column in parallel with the rotation shaft and independently driven to rotate, and a drive lever fixed to the two drive shafts. A parallel link mechanism including the parallel link mechanism and the arm, and connecting the pin with the arm to rotate the arm together with the support section around the rotation axis, and sliding the arm to the support section. An industrial articulated robot characterized in that:
形成し、前記回転軸の一方端をレーザ発振器のレーザ出
口に向かって開口させ、前記回転軸の他方端に反射ミラ
ーを設け、前記回転軸の側面に前記反射ミラーによって
反射したレーザビームを前記アームの中に通す貫通穴を
設け、前記アームの先端に手首部を設け、前記手首部に
反射ミラーを設けて前記アームの中を通る前記レーザビ
ームを反射させ、手首部の先端に設けた集光ユニットか
ら前記レーザビームを発射させるようにした請求項1記
載の産業用多関節ロボット。2. The rotating shaft and the arm are formed in a hollow shape, one end of the rotating shaft is opened toward a laser exit of a laser oscillator, and a reflecting mirror is provided at the other end of the rotating shaft. The laser beam reflected by the reflection mirror is provided on the side surface of a shaft with a through hole through which the arm passes, the wrist is provided at the tip of the arm, the reflection mirror is provided on the wrist, and the arm passes through the arm. 2. The industrial articulated robot according to claim 1, wherein the laser beam is reflected, and the laser beam is emitted from a focusing unit provided at a tip of a wrist.
する駆動装置を備えた請求項1または2記載の産業用多
関節ロボット。3. The industrial articulated robot according to claim 1, further comprising a driving device that moves the column in an axial direction of the rotating shaft.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16893091A JP2858447B2 (en) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | Industrial articulated robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16893091A JP2858447B2 (en) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | Industrial articulated robot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04365573A JPH04365573A (en) | 1992-12-17 |
| JP2858447B2 true JP2858447B2 (en) | 1999-02-17 |
Family
ID=15877187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16893091A Expired - Fee Related JP2858447B2 (en) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | Industrial articulated robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2858447B2 (en) |
-
1991
- 1991-06-12 JP JP16893091A patent/JP2858447B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04365573A (en) | 1992-12-17 |
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