(57)【要約】【課題】  ファイバケーブルに負荷を与えることがなく、装置全体を覆う必要もないことに加え、ロボットを使用することから構造がシンプルであり、安価に制作可能なレーザ焼入れ装置を提供する。【解決手段】  レーザ焼入れ装置１は、レーザ光照射装置１０を床面に固定して特定方向から照射するレーザ光に対して、ワーク移動用ロボット２がワーク２０をハンドリングすることでワーク２０に焼き入れすることにより、レーザ光が特定方向から照査されることから、様々な方向に拡散することがなく、照射方向と反射方向との特定が容易であるため、不測の反射によって人体に照射されることを防止する。【選択図】図１
2015007262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光照射装置と、ワークをクランプしてハンドリングするワーク移動用ロボットと、を備えたレーザ焼入れ装置であって、
前記レーザ光照射装置を床面に固定して特定方向から照射するレーザ光に対して、前記ワーク移動用ロボットが前記ワークをハンドリングすることで前記ワークに焼き入れすることを特徴とするレーザ焼入れ装置。
【請求項２】
前記レーザ光照射装置は、少なくともレーザ光照射部とレーザ発生装置とで構成され、
前記レーザ光照射部と前記レーザ発生装置とを、ファイバケーブルを介して接続したことを特徴とする請求項１に記載のレーザ焼入れ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ照射面にワークを移動し、効率よくワークに焼入れを行うレーザ焼入れ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ワークに局所焼入れを行うレーザ焼入れ装置としては、アーム先端からレーザ光を出力可能なレーザ加工ロボットが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−４７６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなレーザ加工ロボットでは、レーザ光を伝達するファイバケーブルに対し、曲げや伸びによる負荷を与えてしまうことから、レーザ光の出力を低減させる危険性があった。
また、ワーク形状に沿った加工を行う際には、ロボットを動かす必要があり、この時には、レーザ光が反射して様々な方向へと拡散することから、装置全体をカバーで覆わなければ作業者に反射光が照査される恐れがあり、非常に危険であった。
他にも、ロボットを使用しないシステムでは、構造が複雑なことに加え、ロボットに比べてユニット点数が多くなることから、結果として高価なシステムになってしまうという問題があった。加えて、レーザ焼き入れを行うワークとして、例えばギヤの歯の部分等は、細かく複雑な形状であり、一様な面への焼き入れではないことから、ワークのハンドリングはシステムが複雑になるという問題もあった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記従来のレーザ焼入れ装置の問題点を解消し、ファイバケーブルに負荷を与えることがなく、装置全体をカバーで覆う必要もないことに加え、ロボットを使用することから構造がシンプルであり、安価に制作可能なレーザ焼入れ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のうち、請求項１に記載された発明は、レーザ光照射装置と、ワークをクランプしてハンドリングするワーク移動用ロボットと、を備えたレーザ焼入れ装置であって、
前記レーザ光照射装置を床面に固定して特定方向から照射するレーザ光に対して、前記ワーク移動用ロボットが前記ワークをハンドリングすることで前記ワークに焼き入れすることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記レーザ光照射装置は、少なくともレーザ光照射部とレーザ発生装置とで構成され、
前記レーザ光照射部と前記レーザ発生装置とを、ファイバケーブルを介して接続したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載されたレーザ焼入れ装置は、レーザ光が特定方向から照査されることから、様々な方向に拡散することがなく、照射方向と反射方向との特定が容易であるため、不測の反射によって人体に照射されることを防止する。加えて、出力の高いレーザ光（レベル４以上）を使用しても、局所化が可能であることから必要な箇所を覆うだけで済み、装置全体を覆う必要がない。また、ワーク移動用ロボットがワークの形状に応じて移動や調整を行い、ワークの供給・排出も行うことから構造がシンプルで済み、装置の小型化や安価に制作することが可能である。他にも、ロボットを使用することから、焼き入れ不良を防ぎ、品質の安定に貢献する。
【０００９】
請求項２に記載されたレーザ焼入れ装置は、ファイバケーブルに対して曲げや伸びによる負荷を与えることがなく、レーザ光の出力が低減することを防止する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】レーザ焼入れ装置の全体図を示す説明図である。
【図２】ワークにレーザ光を照射する状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のレーザ焼入れ装置の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、レーザ焼入れ装置１の全体図を示したものである。図２は、ワークにレーザ光を照射する状態を示したものである。
【００１３】
先ず初めに、このレーザ焼入れ装置１は、図１に示すように、レーザ光照射装置１０と、ワークをクランプし、移動させるワーク移動用ロボット２とを備える構成である。
このうち、レーザ光照射装置１０は、フレーム１１に固定したレーザ光照射部１２と、レーザ発生装置１３とで構成し、これらはファイバケーブル１４を介して接続されている。一方、ワーク移動用ロボット２は、サーボモータ等で駆動する複数の軸を有する多関節ロボットで、ワーク２０をクランプするクランプ装置３が先端に設けられている。
【００１４】
また、ワーク移動用ロボット２とレーザ光照射装置１０とは、共にベース５上に固定されており、このベース５が床面に固定されていることから、レーザ焼入れ装置１は床面に対して移動することがない。
【００１５】
このようにして構成されるレーザ焼入れ装置１によるワーク２０の焼き入れ処理は、以下のように行われる。
先ず初めに、ワーク受け台４上に載置された未処理のワーク２０を、クランプ装置３でクランプする（図示せず）。
【００１６】
次に、図２に示すように、ワーク２０の焼き入れ予定箇所を、レーザ光照射部１２のレーザ照射面まで移動させる。その後、レーザ発生装置１３からファイバケーブル１４を介してレーザ光照射部１２へとレーザ光が出力されることで、ワーク２０への焼き入れ処理が開始される。
ここで、ワーク２０の他の箇所にも焼き入れ処理を行う場合には、レーザ光照射部１２から照射されるレーザ光に対し、ワーク移動用ロボット２がハンドリングすることで、ワーク２０の形状に合わせた焼き入れ処理が行われる。
【００１７】
このようにして、ワーク２０への焼き入れ処理が完了すると、レーザ光の照射が停止した後、ワーク移動用ロボット２がワーク受け台４へと移動する。その後、クランプ装置３によるワーク２０のクランプが解除されると、焼き入れ処理済みのワーク２０がワーク受け台４に載置されることとなる。
また、ワーク２０の焼き入れ箇所が広域に渡るときや点在するとき、現在照射している面の反対側にあるとき等には、一旦ワーク受け台４にワーク２０を載置し、クランプ装置３でワーク２０を別の方向からクランプし直すことで、焼き入れ面の変更を行う。なお、その後の焼き入れ処理は、上記と同様に行う。
【００１８】
上記の如く構成されたレーザ焼入れ装置１は、レーザ光照射装置１０を床面に固定して特定方向から照射するレーザ光に対して、ワーク移動用ロボット２がワーク２０をハンドリングすることでワーク２０に焼き入れすることにより、レーザ光が特定方向から照査されることから、様々な方向に拡散することがなく、照射方向と反射方向との特定が容易であるため、不測の反射によって人体に照射されることを防止する。加えて、出力の高いレーザ光（レベル４以上）を使用しても、局所化が可能であることから必要な箇所を覆うだけで済み、装置全体を覆う必要がない。また、ワーク移動用ロボット２がワーク２０の形状に応じて移動や調整を行い、ワーク２０の供給・排出も行うことから構造がシンプルで済み、装置の小型化や安価に制作することが可能である。他にも、ロボットを使用することから、焼き入れ不良を防ぎ、品質の安定に貢献する。
【００１９】
また、レーザ光照射装置１０は、少なくともレーザ光照射部１２とレーザ発生装置１３とで構成され、レーザ光照射部１２とレーザ発生装置１３とを、ファイバケーブル１４を介して接続したことにより、ファイバケーブル１４に対して曲げや伸びによる負荷を与えることがなく、レーザ光の出力が低減することを防止する。
【００２０】
なお、本発明にかかるレーザ焼入れ装置１の構造は、上記した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、レーザ光を照射する角度や位置、アームの形状や大きさ、材質等を適宜変更することができる。
【００２１】
例えば、ワーク移動用ロボット２、ワーク受け台４、フレーム１１は、必ずしもワーク受け台５上に固定する必要はなく、レーザ光照射部１２とレーザ発生装置１３とが移動しないように固定し、ファイバケーブル１４に対して曲げや伸びの負荷を与えない構成であれば、適宜変更可能である。
【００２２】
他にも、レーザ光照射部１２には、照射時の焦点調整機構や位置調整機構を設けても良く、レーザ光が特定方向から照査され、様々な方向に拡散することのないものであれば適宜変更可能である。
【００２３】
また、クランプ装置３によるワーク２０のクランプの直しは、必ずしもその都度ワーク受け台４に載置する必要はなく、ワーク２０のクランプする方向を変更するものであれば、適宜変更可能である。
【００２４】
加えて、ワーク２０のクランプ方法は、必ずしもワーク２０外周を挟持するものである必要はなく、内周を挟持するものであっても良く、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１・・レーザ焼入れ装置、２・・ワーク移動用ロボット、３・・クランプ装置、４・・ワーク受け台、５・・ベース、１０・・レーザ光照射装置、１１・・アーム、１２・・レーザ光照射部、１３・・レーザ発生装置、１４・・ファイバケーブル、２０・・ワーク。
【図１】
2015007262.tif 000003
【図２】
2015007262.tif 000004