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JPS63165086A - レ−ザ応用加工組立装置 - Google Patents

レ−ザ応用加工組立装置

Info

Publication number
JPS63165086A
JPS63165086A JP61308383A JP30838386A JPS63165086A JP S63165086 A JPS63165086 A JP S63165086A JP 61308383 A JP61308383 A JP 61308383A JP 30838386 A JP30838386 A JP 30838386A JP S63165086 A JPS63165086 A JP S63165086A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
processing
assembly
cell
machining
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
Application number
JP61308383A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Morita
毅 森田
Masaharu Moriyasu
雅治 森安
Megumi Omine
大峯 恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP61308383A priority Critical patent/JPS63165086A/ja
Priority to DE8787119227T priority patent/DE3780140T2/de
Priority to US07/137,709 priority patent/US4814576A/en
Priority to EP87119227A priority patent/EP0273414B1/en
Publication of JPS63165086A publication Critical patent/JPS63165086A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G37/00Combinations of mechanical conveyors of the same kind, or of different kinds, of interest apart from their application in particular machines or use in particular manufacturing processes
    • B65G37/02Flow-sheets for conveyor combinations in warehouses, magazines or workshops
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0838Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction by using an endless conveyor belt

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザ加工を応用したレーザ応用加工組立装
置に関する。
〔従来の技術〕
第4図は工業技術院大形プロジェクト[超高性能レーザ
応用複合生産システム」研究開発成果発表会論文集に開
示された従来のレーザ加工装置の一例を示す構成図であ
る0図において、(1)は10KWのCO□レーザ発振
器、(2)はレーザ発振器操作卓、(3)は溶接加工ヘ
ッドと焼入用加工ヘッドの2つの加工ヘッドを備えた5
KWのレーザ加工機構、(4)は溶接用加工ヘッドの制
御装置、(5)は焼入用加工ヘッドの瑯)御装置である
。また(6)はl0KWのレーザ加工機構、(7)、(
8)はそれぞれl0KWのレーザ加工a構(6)の制御
盤および操作卓である。さらに(9)はレーザ加工装置
の全体を管理するレーザ加工管理装置、(10)はl0
KWのCOZ レーザ発振器(1)で発生したレーザビ
ームを、5KWのレーザ加工機構(3)と10KWのレ
ーザ加工機構(6)の任意の方向に切換える切換え機構
を備えたセンタポスト、(11)はレーザ加工管理装置
(9)の制御信号に基づいて、センタポスト(10)を
制御する光路制御装置である。なお、(3a)、(6a
)はそれぞれレーザビーム伝送路である。上記のような
従来のレーザ加工装置によれば、l0KWのCOz レ
ーザ発振器(1)から取り出したレーザビームは、セン
タポスト(10)で分岐されレーザビーム伝送路(3a
)(又は(6a))を介して5KWのレーザ加工機構(
3)〔又はl0KWのレーザ加工機構(6)〕にタイム
シェアリングで伝送され、5KWのレーザ加工機構(3
)〔又はIOWのレーザ加工機構(6)〕で溶接加工〔
又は焼入加工〕がおこなわれる。
第3図は上記のように構成したレーザ加工装置を用いた
従来のレーザ応用加工組立装置の一例を示す構成図であ
る。(40) 、  (41) 、  (42)はそれ
ぞれ種類の異なるレーザビーム発振器で、(40)は例
えばシングルモードパルスのCOzレーザ発振器、(4
1)は大出力のCOtレーザ発振器、(42)は連続励
起QスイッチパルスのYAGレーザ発振器である。また
(43)は切断ステーション、(44)は溶接ステーシ
ョン、(45)は熱処理ステーションである。これらの
シングルモードパルスのCot レーザ発振器(40)
と切断ステーシコン(43)、大出力のCO□レーザ発
振器(41)と溶接ステーション(44)及びYAGレ
ーザ発振器(42)と熱処理ステーション(45)とは
、それぞれが1台のレーザ加工ステージョンを構成して
いる。なお(46a)。
(46b)は組立装置、(47a)、(47b)。
(47c)は機械加工センターである。また(48)は
3台の機械加工センター(47a)、(47b)。
(47c)で構成された機械加工工程、(49)は3台
のレーザ加工ステージョンで構成されたレーザ加工工程
、(50)は2台の組立袋W(46a> 、  (46
b)で構成された組立工程を示す。
上記のような従来のレーザ応用加工組立装置では、材料
および部品は必要に応じて機械加工工程(48)、レー
ザ加工工程(49)あるいは組立工程(50)のいずれ
かに供給されて加工又は組立が行なわれ、加工又は組立
を終えた被加工物は次に他の工程のいずれかに搬送され
る。最終的に組立を終えると総合的に検査され、不良が
なければ製品として完成する。
以上のように、ある製品を製造する場合に考えられる製
造工程としては、従来は第3図に示したように機械加工
工程、レーザ加工工程、組立工程と分離し、それぞれの
工程間を部品が搬送されて加工組立される方式がとられ
ているが、その他にもベルトコンベア式に連続的に製品
を搬送する方式もある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第2図のように構成した従来のレーザ加工装置によれば
、1台のレーザ発振器から発生したレーザビームを必要
に応じて分岐して被加工物の溶接または焼入加工をおこ
なうようにしている。従って、溶接や焼入加工以外の例
えば切断のような全く種類の異なる加工を行う場合は、
溶接や焼入加工に使用するレーザ発振器とは別のレーザ
発振器を具備したレーザ加工装置を使用しなければなら
なかった。従って、第2図で示したレーザ加工装置を用
いた従来のレーザ応用加工組立方式(第3図)では、各
工程間を材料が複雑に移動することになるうえに、同一
の被加工物をレーザ切断後にレーザ溶接したリレーザ熱
処理するためには、それぞれ専用のレーザ加工ステージ
ョンを搬送する必要があり、物流がそれだけ繁雑になる
。またベルトコンベア弐に連続的に製品を加工し組立し
てい〈従来の他の方式では、溶接工程が2種類あれば、
それに応じてレーザ加工ステージョンも2台配置する必
要があり、ライン構成としては高価なものになる。
本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、レーザ発振器効率的に利用し、製造すべき対象
製品の加工法・加工材質・生産量が変っても柔軟に対応
できるレーザ応用加工組立装置を得ることを目的とする
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、
レーザ加工センタ、機械加工センサ、セル内搬送ロボッ
ト、組立ロボット及びコントローラを備えた複数のセル
、セル間搬送ロボット、システムコントローラ及び任意
のレーザ発振器からのレーザビームを任意のレーザ加工
センタに供給する機構を備えたレーザビーム伝送管より
なるレーザ応用加工組立装置を提供するものである。
〔作 用〕
任意のレーザ発振器からのレーザビームを所望のレーザ
加工センタに供給し、セルを単位として被加工物の加工
組立をおこなう。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例を示す模式図である。
図において、(20)はパルスCO2レーザ発振器、(
21)は大出力Co!+/−ザ発振器、(22)はYA
Gレーザ発振器である。(23a)、(23b)、(2
3c)はレーザ発振器(20) 、 (21)。
(22)の各々のレーザビームを伝送するビーム伝送管
、(24)はビーム共通伝送管で、ビーム伝送管(23
a> 、  (23b) 、  (23c)はビーム共
通伝送管(24)に結合されている。なお、ビーム伝送
管(23a)、(23b)、(23c)とビーム共通伝
送管(24)との結合部には、レーザビームを切換える
ためのレーザビーム変換器(図示せず)が設けられてい
る−  (25a)。
(25b)、(25c)は加工組立セル、(30a)、
(30b)、(30c)は各加工組立セル(25a>、
(25b)、(25c)内に設けられ、レーザ加工と組
立をおこなうレーザ加工センタである。なお、これらレ
ーザ加工センタ(30a) 、  (30b) 、  
(30c)はビーム共通伝送管(24)で相互に結ばれ
ている。(27a) 。
(27b)、(27c)は材料・部品置場、(28a)
 、  (28b) 、  (28c)は機械加工セン
タ、(29a)、(29b)、(29c)は材料・部品
搬送のためのセル内搬送ロボット、(31a)。
(3l b) 、  (31c)はレーザ加工センタ 
(30a)、(30b)、(30c)におイテ部品組立
、ハンドリングを行うための組立ロボットで、これらは
それぞれ加工組立セル(25a)、(25b)。
(25c)内に設けられている−  (32a) 。
(32b) 、  (32c)はそれぞれ加工組立セル
(25a) 、  <25 b) 、  (25c)内
に設けられた機械加工センタ(28a)、  (28b
)。
(28c)、搬送ロボット(29a)、(29b)。
(29c) 、レーザ加工センタ(30a)、  (3
0b)、(30c)及び組立ロボット(31a> 。
(3l b) 、  (31c)の作動を制御するため
のセルフコントローラである。また、(33)は各加工
組立セル(25a)、(25b)、(25c)で加工又
は組立が行なわれた部品を搬送するためのセル間搬送ロ
ボットである。(34)は各加工組立セル(25a)、
(2’5b)、(25c)とは独立したオフセルレーザ
加工センタ、(35)はビーム伝送管であり、オフセル
レーザ加工センタ(34)はビーム共通伝送管(24)
とビーム伝送管(35)で結合されている。(36)は
レーザ発振器(20) 、  (21) 、  (22
) 、加工組立セル(25a)、(25b)、(25c
)及びセル間搬送ロボツ)(33)の作動を制御するた
めのシステムコントローラである。
上記のように構成した本発明の詳細な説明すれば次の通
りである。まず材料および部品が必要に応じて材料・部
品倉庫から各セル(25a)。
(25b)、(25c)の材料・部品置場(27)に運
ばれ、セル内の搬送ロボット(29a)〜(29c)が
これらの材料・部品を機械加工センタ(28a)〜(2
8c)又はレーザ加工センタ(30a)〜(30c)に
搬送する。機械加工センタ(28a)〜(28C)では
材料・部品は所定の形状に加工され、またレーザ加工セ
ンタ(30a)〜(30c)ではレーザ加工センタへの
被加工物のセツティングが完了後、いずれかの又は複数
のレーザビームがレーザ加工センタ内で被加工物に照射
され、被加工物の加工が行なわれる。加工された部品は
必要に応じて組立ロボット(31a)〜(31C)によ
って組立てられる。この場合、セルコントローラ(32
a) 〜(32c)はこれら一連の加工と搬送ロボット
(29a>〜(29C)の移動を制御している。なお各
セル(25a)〜(25c)で加工・組立が行なわれた
部品は、再びいずれかの加工セルに搬入されて他の部品
が組付けられる場合もある。またレーザ加工セル(30
a)〜(30c)内の加工は単一の加工に限らず、パル
スCO!レーザビームで切断した後に大出力CO! レ
ーザビームで溶接と熱処理が行なわれることもあり、そ
の後にYAGレーザビームでマーキングする場合もある
。なおオフセルレーザ加工センタ(34)は、減圧雰囲
気中のレーザ溶接のような特殊な用途に用いられるため
に加工組立セル(25a)〜(25c)とは独立してい
る。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、複数
のレーザ発振器のレーザビームを、レーザ加工センタ、
機械加工センタ、搬送ロボット、組立ロボット及びコン
トローラで構成される複数の加工組立セルに伝送してい
るため、製造すべき製品の加工法、種類、量にか・わら
ず、効率的にレーザ発振器を利用できるという顕著な効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の構成図、第2図は従来のレーザ
加工装置の一例を示す構成図、第3図は従来のレーザ応
用加工組立装置の一例を示す構成図である。 (20)、(21)、(22)・・・・・・・・・レー
ザ発振器、(24)・・・・・・・・・ビーム共通伝送
管、(25)・・・・・・・・・加工組立セル、(28
)・・・・・・・・・機械加工センタ、(29)・・・
・・・・・・セル内搬送ロボット、(30)・・・・・
・・・・レーザ加工センタ、(31)・・・・・・・・
・組立ロボット、(32)・・・・・・・・・セルコン
トローラ、(33)・・・・・・・・・セル間搬送ロボ
ット、(36)・・・・・・・・・システムコントロー
ラ。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示すものとする。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、(イ)複数のレーザ発振器、 (ロ)該複数のレーザ発振器から発生するレーザビーム
    を伝送するビーム伝送管、 (ハ)レーザ加工と部品組立を行なうレーザ加工センタ
    材料を所定の形状に加工する機械加工センタ前記レーザ
    加工センタ、機械加工センタ及び材料置場間で材料およ
    び加工物を移動させるためのセル内搬送ロボット、部品
    組立を行なう組立ロボット、前記レーザ加工センタ、機
    械加工センタ、セル内搬送ロボット及び組立ロボットを
    制御するコントローラを備えた複数の加工組立セル、 (ニ)該複数の加工組立セル間で加工物を移動させるセ
    ル間搬送ロボット、及び (ホ)前記レーザ発振器、加工・組立セル、セル間搬送
    ロボットを制御するシステムコントローラ、を備えたレ
    ーザ応用加工組立装置。
  2. (2)、レーザビーム伝送管が、任意のレーザ発振器か
    ら発生するレーザビームを任意のレーザ加工センタへ供
    給する機構を備えた特許請求の範囲第(1)項記載のレ
    ーザ応用加工組立装置。
  3. (3)、加工組立セル内に部品の検査機構を有する特許
    請求の範囲第(1)項または第(2)項に記載のレーザ
    応用加工組立装置。
  4. (4)、加工組立セル以外にオフセルレーザ加工センタ
    を備えた特許請求の範囲第(1)項乃至第(3)項のい
    ずれかに記載のレーザ応用加工組立装置。
  5. (5)、オフセルレーザ加工センタが高密度エネルギー
    ビームを用いた加工機構を備えた特許請求の範囲第(4
    )記載のレーザ応用加工組立装置。
  6. (6)、高密度エネルギービームがレーザビームである
    特許請求の範囲第(5)項記載のレーザ応用加工組立装
    置。
  7. (7)、高密度エネルギービームが電子ビームである特
    許請求の範囲第(5)項記載のレーザ応用加工組立装置
  8. (8)、複数のレーザ発振器が少なくとも2種類以上の
    相異なる波長を有している特許請求の範囲第(1)項乃
    至第(7)項のいずれかに記載のレーザ応用加工組立装
    置。
  9. (9)、複数のレーザ発振器が少くとも2種類以上の相
    異なるビームモードを有している特許請求の範囲第(1
    )項乃至第(7)項のいずれかに記載のレーザ応用加工
    組立装置。
JP61308383A 1986-12-26 1986-12-26 レ−ザ応用加工組立装置 Pending JPS63165086A (ja)

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DE8787119227T DE3780140T2 (de) 1986-12-26 1987-12-24 Bearbeitungs- und montagesystem unter verwendung von laserstrahlen.
US07/137,709 US4814576A (en) 1986-12-26 1987-12-24 Machining and assembling system using laser beam
EP87119227A EP0273414B1 (en) 1986-12-26 1987-12-24 Machining and assembling system using laser beam

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US (1) US4814576A (ja)
EP (1) EP0273414B1 (ja)
JP (1) JPS63165086A (ja)
DE (1) DE3780140T2 (ja)

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