CN109420845B

CN109420845B - 激光加工装置、控制装置、激光加工方法和成像装置的制造方法

Info

Publication number: CN109420845B
Application number: CN201810972075.4A
Authority: CN
Inventors: 水野友裕; 出冈大和; 阿川哲平
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2038-08-24
Also published as: CN109420845A; US20190061054A1; US11179803B2

Abstract

一种激光加工装置，其包括：光源，配置成发射激光束的激光头，配置成移动激光头的机器人，以及配置成控制激光束的产生的开始和停止以及控制机器人的操作的控制装置。在促使机器人开始进行加速激光头的操作以使得激光头相对于加工对象物体的移动速度达到恒定的目标速度之后经过了第一时间时，控制装置控制光源产生激光束。

Description

激光加工装置、控制装置、激光加工方法和成像装置的制造方法

技术领域

本发明涉及通过激光束对加工对象物体进行加工的激光加工装置、控制装置、激光加工方法和成像装置的制造方法。

背景技术

已知通过激光束对加工对象物体进行加工的激光加工装置，该激光加工装置包括：光源，其配置成产生激光束；激光头，其配置成将在光源中产生的激光束朝向加工对象物体照射；以及机器人，其配置成移动激光头。作为该类型的激光加工装置的示例，已知利用激光束执行焊接的激光焊接装置。作为使用激光焊接装置进行的激光焊接，通过固定激光束的照射位置而在焊点上进行焊接的激光点焊以及通过激光束扫描加工对象物体而形成焊道的激光缝焊是已知的。日本专利申请特许公报第2007-237202号公开了一种激光焊接装置，其包括附接到机器人手的激光头并且通过移动机器人手来执行激光缝焊。

在日本专利申请特许公报第2007-237202号所公开的方法中，机器人控制器从编码器获得移动机器人手的当前位置信息，并且基于当前位置信息估计在机器人手到达激光照射位置的起始端的时间轴上的焊接开始位置。

然而，日本专利申请特许公报第2007-237202号所公开的机器人控制器必须在机器人操作时实时地执行需要时间的复杂计算例如预测计算。所以，在一些情况下，计算跟不上机器人快速移动的操作，因此机器人和光源之间的控制定时变为关闭，并且激光束照射在加工对象物体上的位置精度下降。所以，机器人需要以低速操作，这会导致加工产品的低生产效率。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种激光加工装置，其包括：光源，所述光源配置成产生激光束；激光头，所述激光头配置成发射在所述光源中产生的激光束；机器人，所述机器人配置成移动所述激光头；以及控制装置，所述控制装置配置成控制所述光源中的激光束的产生的开始和停止并且控制所述机器人的操作。在促使所述机器人开始进行加速所述激光头的操作以使得所述激光头相对于加工对象物体的移动速度达到恒定的目标速度之后经过了第一时间时，所述控制装置控制所述光源产生激光束。

根据本发明的第二方面，提供了一种控制装置，其配置成控制光源中的激光束的产生的开始和停止并且控制支撑激光头的机器人的操作，所述激光头发射在所述光源中产生的激光束。在促使所述机器人开始进行加速所述激光头的操作以使得所述激光头相对于加工对象物体的移动速度达到目标速度之后经过了第一时间时，所述控制装置控制所述光源产生激光束。

根据本发明的第三方面，提供了一种激光加工方法，其通过在由支撑激光头的机器人移动所述激光头时从所述激光头发射在光源中产生的激光束来对加工对象物体进行加工，所述激光加工方法包括促使所述机器人开始进行加速所述激光头的操作以使得所述激光头相对于所述加工对象物体的移动速度达到目标速度的步骤，以及在促使所述机器人开始进行加速所述激光头的操作之后经过了第一时间时控制所述光源产生激光束的步骤。

参考附图，根据示例性实施例的以下描述，本发明的更多特征将变得显而易见。

附图说明

图1是示出根据第一示例性实施例的用作激光加工装置的示例的激光焊接装置的示意性配置的说明图。

图2是示出根据第一示例性实施例的激光焊接装置的控制系统的示例的框图。

图3是示出第一示例性实施例中的控制点的路径示例的说明图。

图4是示出第一示例性实施例中的控制点的移动距离的示例的说明图。

图5A是示出在第一示例性实施例中当激光头的目标速度改变时的运动曲线的说明图。

图5B是示出在第一示例性实施例中当激光头的目标速度改变时的运动曲线的说明图。

图6是示出在第一示例性实施例中通过激光焊接装置执行激光加工的激光加工方法的每个步骤的时序图。

图7是示出根据第二示例性实施例的用作激光加工装置的示例的激光焊接装置的示意性配置的说明图。

图8是示出在第二示例性实施例中通过激光焊接装置执行激光加工的激光加工方法的每个步骤的时序图。

图9是参考例的说明图。

图10是示出第三示例性实施例中的控制点的路径示例的说明图。

图11是示出第三示例性实施例中的控制点的路径示例的说明图。

图12A是示出第三示例性实施例中的控制点的路径示例的说明图。

图12B是示出第三示例性实施例中的控制点的路径示例的说明图。

图13A是示出第三示例性实施例中的速度和时间之间的关系的说明图。

图13B是示出第三示例性实施例中的速度和时间之间的关系的说明图。

图14A是示出第三示例性实施例中的控制点的路径示例的说明图。

图14B是示出第三示例性实施例中的控制点的路径示例的说明图。

图15是用于描述在第三示例性实施例中用于确定第一时间的测量方法的图。

图16是示出在第三示例性实施例中在根据移动指令移动控制点的情况下的响应的示例的图形。

图17是用于描述第三示例性实施例中的计算加速距离的方法的图。

图18是示出第三示例性实施例中的移动控制点的时间和速度之间的关系的图。

图19是用于描述第三示例性实施例中的计算减速距离的方法的图。

图20A是用于描述第三示例性实施例中的机器人控制器的处理的图。

图20B是用于描述第三示例性实施例中的机器人控制器的处理的图。

图21是示出第四示例性实施例中的控制器和机器人控制器之间的通信的序列图。

图22是示出第五示例性实施例中的光学位置传感器的布置示例的图。

图23A是示出第五示例性实施例的测量结果的图形。

图23B是示出第五示例性实施例的测量结果的图形。

图24是示出第六示例性实施例中的加速距离的计算序列的流程图。

图25是示出第六示例性实施例中的减速距离的计算序列的流程图。

图26A是作为参考例用于描述控制点在机器人正在振动的状态下所遵循的路径的图。

图26B是作为参考例示出了移动控制点的时间和速度之间的关系的图。

图27是示出第七示例性实施例中的确定加速度的序列的流程图。

图28A是示出第八示例性实施例中的评估机器人的振动的方法的图。

图28B是示出第八示例性实施例中的评估机器人的振动的方法的图。

图28C是示出第八示例性实施例中的评估机器人的振动的方法的图。

图29是示出第九示例性实施例中的控制器和机器人控制器之间的通信的序列图。

图30是示出根据第十示例性实施例的用作激光加工装置的示例的激光焊接装置的示意性配置的说明图。

图31是示出根据第十示例性实施例的激光焊接装置的控制系统的示例的框图。

图32是示出第十示例性实施例中的控制点的路径示例的说明图。

图33是示出第十示例性实施例中的控制点的移动距离的示例的说明图。

图34A是示出在第十示例性实施例中当激光头的目标速度改变时的运动曲线的说明图。

图34B是示出在第十示例性实施例中当激光头的目标速度改变时的运动曲线的说明图。

图35是示出在第十示例性实施例中通过激光焊接装置执行激光加工的激光加工方法的每个步骤的时序图。

图36是示出在第十示例性实施例中通过激光焊接装置执行激光加工的激光加工方法的每个步骤的时序图。

图37A和37B是示出第十示例性实施例中的机器人、激光振荡器和切换器的操作时间的示例的时序图。

图38是示出第十示例性实施例中的加工对象物体和机器人的布置示例的说明图。

图39是示出第十示例性实施例中的加工对象物体和机器人的布置示例的说明图。

图40是根据第十一示例性实施例的成像装置的透视图。

图41是示出在第十一示例性实施例中用作加工对象物体的框架本体的一部分的透视图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。

第一示例性实施例

图1是示出根据第一示例性实施例的用作激光加工装置的示例的激光焊接装置100的示意性配置的说明图。激光焊接装置100包括机器人101、激光头102、用作光源的示例的激光振荡器103、以及控制装置120。控制装置120执行激光焊接装置100的总体控制。具体地，控制装置120控制机器人101的操作以及激光振荡器103中的激光束的产生的开始和停止。控制装置120包括控制器121和机器人控制器122。控制器121用作第一控制器的示例，并且机器人控制器122用作第二控制器的示例。机器人101是操纵器。

激光振荡器103和激光头102经由用作激光束的光路的光缆151互连。激光振荡器103和控制器121经由线缆153互连，使得数字信号可以在其间传递。机器人臂111和机器人控制器122经由包括电力线和信号线的线缆155互连。控制器121和机器人控制器122经由线缆156互连，使得数字信号可以在其间传递。

激光振荡器103是连续波激光器或脉冲激光器，并且通过激光振荡产生激光束。激光振荡器103中产生的激光束经由光缆151传输到激光头102。激光头102发射在激光振荡器103中产生的激光束L。从激光头102发射的激光束L聚焦在离激光头102预定距离的位置。控制器121控制激光振荡器103中的激光束的产生的开始和停止。也就是说，控制器121经由线缆153指示激光振荡器103开始或停止激光束的产生。

机器人101例如是竖直多关节机器人，并且包括机器人臂111和机器人手112。机器人手112用作附接到机器人臂111的末端执行器的示例。机器人101支撑激光头102。在第一示例性实施例中，机器人101通过由机器人手112保持激光头102来支撑激光头102。应当注意，例如，通过将激光头102附接到机器人臂111的远端或附接到机器人手112，激光头102即可由机器人101支撑。

由于激光头102由机器人101支撑，因此通过移动机器人101即可将激光头102移动到期望的位置和取向。通过移动机器人101以将激光头102移动到期望的位置和取向，激光束L的焦点即可移动到空间中的期望位置。通过将激光束L聚焦到将在加工对象物体W上形成焊道的位置上，即可通过激光束L对加工对象物体W进行焊接。应当注意，可以通过对加工对象物体W进行加工来获得加工产品。

在第一示例性实施例中，控制装置120控制激光振荡器103和机器人101以执行激光缝焊。在激光缝焊中，存在使用连续波作为激光束L的模式和使用脉冲波作为激光束L的模式，并且可以选择这些模式中的任意一种。在激光缝焊中，加工对象物体W的表面需要由激光束L扫描。在第一示例性实施例中，在移动由机器人101支撑的激光头102时发射激光束L以通过激光束L扫描加工对象物体W的表面而无需使用电流镜(galvano mirror)，并且由此执行激光焊接。由于省略了电流镜，因此可以降低成本。如果在加工对象物体W上存在用作加工目标部分的多个焊接目标部分，则这些焊接目标部分顺序地进行激光焊接。

图2是示出第一示例性实施例中的激光焊接装置100的控制系统的示例的框图。控制器121例如由通用计算机构成，并且包括用作处理器的示例的中央处理单元：CPU 301。控制器121包括只读存储器：ROM 302和随机存取存储器：RAM 303。ROM 302存储用于操作CPU301等的基本程序，并且RAM 303用作CPU 301的工作区域。控制器121包括硬盘驱动器：HDD 304和盘驱动器305。HDD 304用作存储设备的示例。盘驱动器305能够读取在用作记录介质的示例的记录盘323中记录的程序等。

控制器121包括接口：I/F 311和312。CPU 301、ROM 302、RAM303、HDD 304、盘驱动器305、以及I/F 311和312经由总线310可通信地互连。I/F 312经由线缆153连接到激光振荡器103。

CPU 301连接到时钟生成电路314。CPU 301与时钟生成电路314中生成的时钟信号同步地进行操作。也就是说，根据时钟生成电路314的时钟信号确定CPU 301的操作频率。

HDD 304存储(也就是记录)用于CPU 301的控制程序321以执行计时处理和信号通信处理。CPU 301根据控制程序321执行诸如计时处理和信号通信处理的各种处理。HDD 304存储(也就是记录)包括诸如将在后面描述的第一时间T1和第二时间T2_j的时间数据在内的各种数据322。这里，j是正整数并且是指示与用作加工目标部分的焊接目标部分对应给出的焊接顺序的序列号。应当注意，数据322可以被包含在控制程序321中。

CPU 301通过执行控制程序321而用作软件计时器。具体地，CPU301用作执行第一时间T1的计时的计时器和执行第二时间T2_j的计时的计时器。CPU 301通过执行控制程序321并将用作信号的激光振荡指令SR1传输到激光振荡器103来控制激光振荡器103。控制程序321定期执行从I/F读取、演算处理、以及向I/F输出。该定期处理的周期将被称为控制器121的控制周期。

应当注意，记录控制程序321的记录介质可以是任何记录介质，只要该记录介质能够由计算机读取即可。例如，作为用于供应控制程序321的记录介质，可以使用图2所示的ROM 302、记录盘323、或未示出的外部存储设备。记录介质的具体示例包括软盘、硬盘、光盘(例如数字通用盘-ROM：DVD-ROM，压缩盘-ROM：CD-ROM和蓝光盘)、磁盘、磁带、以及半导体存储器。

机器人控制器122是用于控制机器人101的专用计算机。应当注意，在图2中，示出了机器人101的机器人臂111的控制系统，并且省略了机器人手112的控制系统的图示。机器人控制器122包括CPU401、ROM 402和RAM 403。CPU 401用作处理器的示例，ROM 402存储用于操作CPU 401的基本程序等，并且RAM 403用作CPU 401的工作区域。机器人控制器122包括用作存储设备的示例的HDD 404。

机器人控制器122包括现场可编程门阵列：FPGA 416和电流放大器417。FPGA 416用作伺服计算部分的示例。机器人控制器122包括I/F 411。CPU 401、ROM 402、RAM 403、HDD404、FPGA 416和I/F 411经由总线410可通信地互连。控制器121的I/F 311和机器人控制器122的I/F 411经由线缆156互连。

CPU 401连接到时钟生成电路414，并且FPGA 416连接到时钟生成电路415。CPU401与时钟生成电路414中生成的时钟信号同步地进行操作，并且FPGA 416与时钟生成电路415中生成的时钟信号同步地进行操作。也就是说，根据时钟生成电路414的时钟信号确定CPU 401的操作频率，并且根据时钟生成电路415的时钟信号确定FPGA 416的操作频率。

HDD 404存储(也就是记录)程序421和机器人程序422。

机器人臂111包括驱动其关节的多个马达和用作检测马达的旋转角度或旋转位置的位置传感器的示例的多个编码器。例如，提供六个马达M1至M6和六个编码器En1至En6。机器人臂111包括连接到编码器En1到En6并由电子电路构成的检测电路115。

在上述配置中，控制器121(具体为CPU 301)将用作来自I/F 312的信号的激光振荡指令SR1传输到激光振荡器103。已接收到激光振荡指令SR1的激光振荡器103操作以根据激光振荡指令SR1产生激光束。具体地，作为激光振荡指令SR1，当指示激光振荡器103产生激光束时，控制器121将电信号的电压从低电平切换到高电平，并且从I/F 312传输指令。将电信号的电压切换到高电平也称为开启激光振荡指令SR1。当指示激光振荡器103停止产生激光束时，控制器121将电信号的电压切换到低电平。将电信号的电压切换到低电平也称为关闭激光振荡指令SR1。所以，激光振荡器103在激光振荡指令SR1开启时产生激光束，并且在激光振荡指令SR1关闭时停止产生激光束。

激光振荡器103将指示正在产生激光束的信号SR2传输到控制器121。具体地，当正在产生激光束时，激光振荡器103将电压为高电平的电信号作为信号SR2传输到控制器121。将电信号的电压设定为高电平也称为开启信号SR2。当激光束停止时，激光振荡器103将电信号的电压设定为低电平。将电信号的电压设定为低电平也称为关闭信号SR2。

机器人控制器122根据机器人程序422控制机器人臂111和机器人手112的操作。机器人控制器122根据机器人程序422管理序列。也就是说，开始操作机器人臂111的时间由机器人控制器122进行管理。操作机器人臂111将在下文中表达为操作机器人101。

机器人控制器122向控制器121传输信号SB，所述信号SB是指示机器人101基于包括焊接目标部分在内的预定区间的轨迹数据进行操作的数字信号。具体地，机器人控制器122将指示信号SB的电信号的电压从低电平切换到高电平，并且当促使机器人101开始进行加速激光头102的操作时将信号SB传输到控制器121。机器人控制器122在预定的时间将指示信号SB的电信号的电压从高电平切换到低电平。将指示信号SB的电信号的电压切换到高电平也将在下文中称为开启信号SB。另外，将指示信号SB的电信号的电压切换到低电平也将称为关闭信号SB。

利用供应到机器人控制器122的机器人臂111的马达M1至M6的马达电流SC1来执行机器人臂111的取向控制(也就是激光头102的位置/取向控制，具体为激光束L的焦点的位置控制)。机器人程序422是用机器人语言描述的程序。用户可以通过用文本数据描述机器人语言来指示机器人101的操作。机器人控制器122的CPU 401执行程序421以解释机器人程序422，生成由多个指令构成的轨迹数据，并且将生成的轨迹数据输出到FPGA 416。FPGA416根据轨迹数据执行伺服计算。也就是说，FPGA 416通过伺服计算生成马达电流指令，并且将生成的马达电流指令传输到电流放大器417。电流放大器417生成对应于马达电流指令的马达电流SC1，并且在机器人臂111的相应关节处将马达电流SC1供应到马达M1至M6。机器人臂111的马达M1至M6由供应的马达电流SC1驱动。当马达M1至M6旋转时，检测电路115从编码器En1至En6获得检测信号。检测电路115将检测信号转换为串行数字信号SC2，并且将数字信号SC2传输到机器人控制器122的FPGA 416。

指示马达M1至M6的旋转角度或旋转位置的数字信号SC2用于FPGA 416中的伺服计算。程序421定期执行从I/F读取、演算处理、以及向I/F输出。该定期处理的周期将被称为机器人控制器122的控制周期。编码器En1至En6的检测信号是ABZ相的脉冲信号。检测电路115将编码器En1至En6的脉冲信号转换为指示脉冲数的数字信号SC2(其可以转换为位置坐标)，并且将数字信号SC2反馈给FPGA416。应当注意，伺服机构(也就是FPGA 416和电流放大器417)可以布置在机器人臂111中，并且位置指令(也就是轨迹数据)可以从CPU 401经由线缆传输到机器人臂111中的伺服机构。通过将FPGA416的功能赋予CPU 401，即可省略FPGA416。尽管已经描述了将编码器En1至En6的脉冲信号转换成数字信号并且传输到机器人控制器122，但是编码器En1至En6的脉冲信号也可以直接传输到机器人控制器122。解析器能够用作位置传感器以代替编码器En1至En6。

这里，机器人101的移动控制点可以是与机器人101的手的末端一起移动的点，并且在第一示例性实施例中，激光束的焦点被设定为机器人101的移动控制点。控制点由六个参数表示，这六个参数包括指示三维空间中的位置的三个参数X、Y和Z，以及指示三维空间中的取向的三个参数A、B和C。所以，控制点可以被视为六维任务空间中的一个点。在机器人程序422中，作为控制点的移动目标的教示点由用户描述(也就是由用户指定)。机器人控制器122解释机器人程序422并且生成连接教示点的轨迹数据(也就是内插了教示点的轨迹数据)。内插教示点的内插方法的示例包括线性内插、圆形内插和关节内插，并且这些内插方法在机器人程序422中由用户描述(也就是由用户指定)为内插指令。

机器人控制器122的CPU 401将通过内插获得的轨迹数据转换为机器人101的相应关节的角度的指令，并且FPGA 416执行伺服计算。作为伺服计算的结果，FPGA 416确定待传输到电流放大器417的电流指令。在机器人控制器122的CPU 401的控制周期的每个循环中执行伺服计算。在控制周期的每个循环中更新相应关节的角度的指令，并且通过控制其增加或减少的量来确定机器人101的速度。也就是说，机器人101在关节的角度指令的增加量或减少量较大的情况下快速移动，并且在关节的角度指令的增加量或减少量较小的情况下慢速移动。

由于位置控制的响应延迟，作为激光束的焦点的控制点通过机器人101的操作而实际移动的路径可能会偏离由机器人程序422指示的路径。

图3是示出第一示例性实施例中的控制点的路径示例的说明图。这里，由于作为激光束的焦点的控制点的路径由机器人101的操作限定，因此控制点的路径等同于由机器人101支撑的激光头102的路径。

下面将描述执行线性内插指令(其用作机器人程序422中描述的内插指令的示例)的情况。线性内插指令是执行内插以使得控制点沿着连接第一位置坐标和第二位置坐标的直线移动、并且控制点的路径变成三维空间中的线段的指令。应当注意，存在两种可能的选择，其中一种是通过使用第一位置坐标和第二位置坐标也内插机器人101的取向，另一种是将第一位置坐标处的取向保持到第二位置坐标，并且在第一示例性实施例中也内插取向。在这两个选择中，机器人101的控制点(也就是激光束的焦点)在连接第一位置坐标和第二位置坐标的线段上移动。应当注意，在大多数情况下，机器人程序422使用机器人101的当前指令位置作为第一位置坐标，并且仅指定作为移动目的地的第二位置坐标。对于位置坐标而言，可以使用教示点(也就是由用户设定的教示位置)，或者也可以使用通过教示点的额外计算而获得的位置坐标(其指示与教示点不同的位置)。当机器人控制器122的CPU 401执行线性内插指令时，CPU 401生成连接当前指令位置和作为移动目的地的目标位置的轨迹数据，并且在控制周期的每个循环中将轨迹数据供应到FPGA 416。当由机器人控制器122的CPU 401完成了所有轨迹数据的供应时，就完成了线性内插指令，并且CPU 401执行机器人程序422中描述的下一个指令。

在图3中，虚线指示用作控制点的指令位置的指令路径50，实线指示用作控制点的实际位置的实际路径51。在图3的示例中，有两个部分将进行激光缝焊。第一部分是在激光束的照射开始时的控制点的位置52₁和激光束的照射完成时的控制点的位置53₁之间的区间。第二部分是在激光束的照射开始时的控制点的位置52₂和激光束的照射完成时的控制点的位置53₂之间的区间。应当注意，待进行激光缝焊的部分不限于两个部分，而可以是一个部分或者三个或更多个部分。控制点的位置52₁和52₂以及控制点的位置53₁和53₂是用作由用户设定的教示位置的教示点。

机器人控制器122根据预定算法推导出位于穿过教示位置52₁和53₁的延长线上的位置54₁和55₁。该算法在机器人程序422中描述。位置55₁作为参数提供给机器人程序422以执行线性内插指令。应当注意，为了促使机器人程序422针对位置55₁执行线性内插指令，要求已经执行了针对位置54₁的移动指令并且机器人101的指令位置已经到达位置54₁。

位置54₁是控制点的移动开始的指令位置。位置55₁是控制点的移动完成的指令位置。此外，机器人控制器122通过线性内插生成预定区间的轨迹数据P₁。预定区间包括教示位置52₁和53₁之间的区间，并且包括作为起点的位置54₁和作为终点的位置55₁。类似地，机器人控制器122根据线性内插指令生成预定区间的轨迹数据P₂。预定区间包括作为起点的、控制点的移动开始的位置54₂和作为终点的、控制点的移动完成的位置55₂。应当注意，尽管在本示例性实施例中在机器人程序422中描述了预定算法，但是该算法可以在机器人控制器122内部实现，并且可以根据指令执行演算处理。

如上所述，被包括在待向机器人101指示的轨迹数据P₁和P₂中的位置52₁、53₁、52₂和53₂是由用户指定的教示点。相比之下，被包括在轨迹数据P₁和P₂中的位置54₁、55₁、54₂和55₂是由机器人控制器122通过根据机器人程序422的自动计算获得的指令，而并不是教示点。

同样地，对于位置55₁和54₂之间的区间，机器人控制器122根据机器人程序422中描述的内插指令执行内插以生成轨迹数据P_1-2。应当注意，由于激光头102仅在位置55₁和54₂之间的区间中移动，因此可以通过任意的内插方法执行内插。所以，可以在机器人程序422中描述任意的内插指令。例如，在机器人程序422中描述了线性内插指令的情况下，可以执行线性内插。例如，在机器人程序422中描述了关节内插指令的情况下，可以执行关节内插。关节内插指令是用于将机器人101的每个关节的操作量按时间划分并执行内插的指令，并且在此情况下控制点的路径不是线性的。然而，在此情况下，机器人101的操作比根据线性内插指令操作机器人101的情况更快。

在执行激光缝焊的情况下，要求加速区间以用于使控制点的移动速度达到目标速度Vw₁和Vw₂。在第一示例性实施例中，位置54₁和52₁之间的区间以及位置54₂和52₂之间的区间是加速区间。在机器人程序422中描述了(也就是指定了)目标速度Vw₁和Vw₂。

应当注意，尽管控制点需要在焊接区间也就是位置52₁和53₁之间的区间以及位置52₂和53₂之间的区间中以高精度移动，但是在不执行激光缝焊的其他区间(例如加速区间)中的位置精度可以较低。所以，如图3所示，实际路径51可以在除焊接区间之外的区间中偏离指令路径50。换句话说，机器人控制器122获得用作起点的位置54₁和54₂以及用作终点的位置55₁和55₂，使得控制点在位置52₁和53₁之间的区间以及位置52₂和53₂之间的区间中以高精度移动。

这里，当机器人控制器122向机器人101指示位置54₁和54₂时，机器人101静止或移动的这两种情况都是可接受的。

图4是示出通过第一示例性实施例中的机器人101的操作使控制点移动的移动距离的示例的说明图。为了便于描述，图4中示出了时刻TP1₁、TP2₁、TP3₁、TP5₁、TP1₂、TP2₂、TP3₂和TP5₂。第一示例性实施例的激光焊接装置100通过计时而在到达TP1₁、TP2₁、TP3₁、TP5₁、TP1₂、TP2₂、TP3₂和TP5₂的时刻不执行处理。应当注意，与图3类似，虚线指示指令路径50，并且实线指示实际路径51。

机器人控制器122通过按下列顺序依次地使用轨迹数据P₁、轨迹数据P_1-2和轨迹数据P₂来控制机器人101的操作。然而，由于位置控制的响应延迟，控制点的移动落后于指令时刻，如图4所示。

当机器人控制器122执行线性内插指令并且开始供应用于在第一焊接目标部分上进行焊接的轨迹数据P1时，用于机器人101的角度的指令开始从作为轨迹数据P₁的起点的位置54₁向作为轨迹数据P₁的终点的位置55₁变化。在该变化开始时的时刻TP1₁，机器人101的用以使控制点也就是激光头102加速的操作开始。

当机器人控制器122向机器人101指示位置52₁时，控制点在相对于指令时间延迟的时刻TP2₁处经过与指令位置52₁对应的位置。当机器人控制器122向机器人101指示位置53₁时，控制点在相对于指令时间延迟的时刻TP3₁处经过与指令位置53₁对应的位置。当机器人控制器122向机器人101指示作为轨迹数据P₁的终点的位置55₁时，控制点在相对于指令时间延迟的时刻TP5₁处经过与指令位置55₁对应的位置。激光束的照射需要在控制点实际经过位置52₁时开始并且需要在控制点实际经过位置53₁时停止。

接下来，机器人控制器122根据从位置55₁到位置54₂的轨迹数据P_1-2操作机器人101以准备进行下一次焊接操作。

当机器人控制器122执行线性内插指令并且开始供应用于在第二焊接目标部分上进行焊接的轨迹数据P₂时，用于机器人101的角度的指令开始从作为轨迹数据P₂的起点的位置54₂向作为轨迹数据P₂的终点的位置55₂变化。在该变化开始的时刻TP1₂，机器人101的用以使控制点也就是激光头102加速的操作开始。

当机器人控制器122向机器人101指示位置52₂时，控制点在相对于指令时间延迟的时刻TP2₂处经过与指令位置52₂对应的位置。当机器人控制器122向机器人101指示位置53₂时，控制点在相对于指令时间延迟的时刻TP3₂处经过与指令位置53₂对应的位置。当机器人控制器122向机器人101指示作为轨迹数据P₂的终点的位置55₂时，控制点在相对于指令时间延迟的时刻TP5₂处经过与指令位置55₂对应的位置。激光束的照射需要在控制点实际经过位置52₂时开始并且需要在控制点实际经过位置53₂时停止。

为了通过在激光束L的焦点的移动速度恒定为目标速度Vw₁或Vw₂的状态下用激光束L照射加工对象物体W来执行加工，需要在激光头102到达开始照射激光束L的位置之前加速激光头102。第一时间T1是用于加速激光头102使得激光头102以恒定的目标速度Vw₁或Vw₂移动的时间。第二时间T2₁和T2₂分别是在激光头102以恒定的目标速度Vw₁和Vw₂移动的状态下用激光束L照射加工对象物体W的时间。

在第一示例性实施例中，将时刻TP1₁和TP2₁之间的时段以及时刻TP1₂和TP2₂之间的时段设定为用于使激光头102相对于加工对象物体W加速的第一时间T1。另外，通过预先执行实验或计算，将时刻TP2₁和TP3₁之间的时段设定为用于照射激光束L的第二时间T2₁，并且将时刻TP2₂和TP3₂之间的时段设定为用于照射激光束L的第二时间T2₂。

下面将详细描述第一时间T1和第二时间T2_j的设定。由于位置控制的响应延迟，激光头102的实际速度会偏离其指令速度。所以，仅通过机器人程序422难以设定第一时间T1。所以，机器人101以反复试验的方式在各种条件下进行操作以测量激光头102的实际速度在每种条件下达到目标速度Vw_j所用的时间，并且基于其测量结果来设定第一时间T1。

应当注意，尽管优选的是在经过了第一时间T1时让激光头102的速度达到目标速度Vw_j并且保持恒定，但是由于各种因素例如机器人101的位置和取向、目标速度Vw_j、以及源于机器人101的连续操作的残留偏差等，速度会产生误差。所以，优选的是，在通过在各种条件下测量所获得的值中，将具有最小速度误差的值也就是最长时间设定为第一时间T1。也就是说，第一时间T1可以设定成使得在开始激光头102的加速之后经过了第一时间T1时激光头102的速度处于距目标速度Vwj的预定范围内。尽管第一时间T1可以取决于每个焊接目标部分处的激光束的目标速度Vw_j而改变，但是当第一时间T1被设定为相同的值时，控制器121的处理可以更加简化。

图5A和5B均是示出了当由机器人101支撑的激光头102的目标速度改变时的运动曲线的说明图。图5A和5B示出了将待焊接的部分处的激光头102的目标速度改变为三个速度Vw₁、Vw₂和Vw₃的示例。应当注意，在图5A和5B中示出了机器人101的指令速度VC和实际速度VR。在图5A中，对于不同的目标速度Vw₁、Vw₂和Vw₃，机器人101的加速度被设定为相同的值。所以，机器人101的加速时间根据目标速度Vw₁、Vw₂和Vw₃而变化。在图5B中，对于不同的目标速度V_w1、V_w2和V_w3，机器人101的加速时间被设定为相同的值。所以，机器人101的加速度改变。在图5A和5B的任意一个中，在第一时间T1被设定为足够的值的情况下，指令速度VC和实际速度VR大致匹配。所以，可以保证在经过了第一时间T1之后，机器人101立即到达恒定速度区域。也就是说，只要保证机器人101在第一时间T1用尽的时刻TP2_j已经达到恒定速度就足够了，并且因此机器人101可以在时刻TP2_j之前的时刻达到恒定速度。

应当注意，在图5A和5B之间，需要改变用于获得位于连接教示位置52_j和53_j的延长线上的位置54_j和55_j的算法。例如，通过在位置52_j侧延伸连接位置52_j和53_j的线段而获得位置54_j，并且该延伸的延伸量是通过从时刻TP1_j到时刻TP2_j对图5A和5B的实际速度VR进行积分而获得的距离。通过积分获得的距离在图5A和5B之间是不同的。并且当目标速度V_w1、V_w2和V_w3改变时也会改变。所以，需要考虑这些来确定用于获得位置54_j的算法。这同样适用于获得位置55_j所用的算法。

第二时间T2₁和T2₂是激光照射时间，并且通过以下的公式(1)计算。这里，作为用于计算公式(1)的演算符，使用Tw、Ps、Pe和Vw。Tw对应于第二时间T2₁和T2₂，Ps对应于激光束的照射开始时的位置52₁和52₂，P_e对应于激光束的照射停止时的位置53₁和53₂，并且Vw对应于目标速度Vw_j。根据以下的公式(1)，通过使用Ps、Pe和Vw计算用于每个焊接目标部分的第二时间Tw。

Tw：第二时间

Vw：目标速度

激光束照射的开始位置

激光束照射的结束位置

也就是说，通过将Ps和Pe之间的距离除以Vw来获得用作第二时间的Tw的值。Ps、Pe和Vw的不同的值可以用于不同的焊接目标部分。所以，用作第二时间T2₁或T2₂的Tw的值对应于焊接目标部分的长度或面积。以该方式计算的Tw的值被设定为第二时间T2₁和T2₂。

作为教示点的位置52₁和52₂均由关于位置和取向的六个自由度的信息构成。具体地，构成位置52₁和52₂的信息包括：作为关于机器人101相对于基座的位置的信息的X、Y和Z，以及作为关于激光头102的保持角度的信息的A、B和C。这同样适用于位置53₁和53₂。所以，仅通过使用X、Y和Z的位置信息作为Ps和Pe来获得三维空间中的距离。

应当注意，该计算可以由机器人控制器122执行，并且机器人控制器122可以将用作第二时间的Tw的值传送到控制器121。另外，机器人控制器122可以仅计算Ps和Pe之间的距离并且将关于该距离的信息传送到控制器121，并且控制器121可以执行剩余的计算以便获得用作第二时间的Tw的值。可以基于由机器人控制器122和控制器121中的哪一个描述或指定目标速度Vw来适当地选择在这些计算方式中选定哪一种。

以该方式，在实际开始在生产线中操作机器人101之前就设定了第一时间T1以及第二时间T2₁和T2₂。应当注意，优选地针对控制器121和机器人控制器122这两者预先设定第一时间T1。

顺便提及，待进行激光缝焊的焊接目标部分需要用激光束L照射，该照射不是在向机器人101指示位置52₁和52₂的时间进行，而是在控制点实际经过位置52₁和52₂的时刻TP2₁和TP2₂进行。类似地，激光束L的照射需要停止，该照射不是在向机器人101指示位置53₁和53₂的时间停止，而是在控制点实际经过位置53₁和53₂的时刻TP3₁和TP3₂停止。

也就是说，在控制点到达恒定速度区域的时刻TP2₁处，存在已经在机器人101的位置控制中发生响应延迟的情况。位置控制的响应延迟由指令位置和实际位置之间的差表示。在存在位置控制的响应延迟的情况下，位置控制的该响应延迟需要被包含在位置54₁、54₂、55₁和55₂的计算中。

所以，机器人控制器122计算开始移动的位置54₁和54₂以及停止移动的位置55₁和55₂，使得在开始进行加速激光头102的操作之后已经经过了第一时间T1时控制点到达目标位置。然而，如何计算位置54₁、54₂、55₁和55₂在应用图5A的方法的情况和应用图5B的方法的情况之间是不同的。

需要在执行用于生成轨迹数据P1和P2的线性内插指令之前执行该计算。例如，可以恰好在线性内插指令之前或者恰好在生产线中实际操作机器人101之前执行该计算。应当注意，其计算算法在机器人程序422中描述并由机器人控制器122执行。

图6是示出在第一示例性实施例中由激光焊接装置100执行激光加工的激光加工方法的每个步骤的时序图。图6示出了从机器人控制器122传输到控制器121的信号SB。图6也示出了由机器人101移动的激光头102的实际速度VR和指令速度VC。图6还示出了从控制器121传输到激光振荡器103的激光振荡指令SR1。

当开始自动操作并且执行包括位置55₁作为目标位置的线性内插指令时，机器人控制器122以预定的控制周期供应用于从位置54₁移动到位置55₁的轨迹数据P₁。机器人101根据轨迹数据P₁进行操作。也就是说，机器人控制器122促使机器人101开始进行加速激光头102的操作，使得激光头102相对于加工对象物体W的移动速度达到目标速度V_w1。据此，激光头102也就是控制点开始从位置54₁移动到位置55₁并加速，使得其移动速度达到恒定的目标速度Vw₁。

当机器人控制器122开始供应轨迹数据P₁时，机器人控制器122同时传输通过将信号SB从关闭切换到开启而获得的信号SBA。当将信号SB从关闭切换到开启时形成的上升沿用作同步信号SBA(其用作预定信号)。也就是说，当促使机器人101开始进行加速激光头102的操作时，机器人控制器122将作为信号SB的上升沿的同步信号SBA传输到控制器121。该定时被示为图6中的时刻TP1₁。

在第一示例性实施例中，信号SB的上升沿被用作同步信号SBA。所以，信号SB可以在开始供应下一个轨迹数据P₂之前和自从信号SB上升以来已经经过了控制器121的控制周期或更多时间之后随时下降。在图6的示例中，当机器人控制器122指示作为轨迹数据P₁的终点的位置55₁时，机器人控制器122同时将信号SB从开启切换为关闭。应当注意，尽管信号SB的上升沿已被用作同步信号SBA，但同步信号SBA不限于此，并且信号SB的下降沿可以用作同步信号SBA。

控制器121监视从机器人控制器122传输的信号SB，并且当接收到作为信号SB的上升沿的同步信号SBA时开始第一时间T1的计时。例如，第一时间T1是固定值譬如200毫秒。

当经过了第一时间T1时，激光头102在用于焊接的目标速度Vw₁处达到恒定速度状态，并且控制点位于图3所示的指令位置52₁。所以，在接收到作为信号SB的上升沿的同步信号SBA之后经过了第一时间T1时，也就是说，当第一时间T1的计时完成时，控制器121控制激光振荡器103产生激光束L。该时刻指示为图6中的时刻TP2₁。具体地，控制器121在第一时间T1的计时完成的同时将激光振荡指令SR1从关闭切换到开启。也就是说，当第一时间T1的计时完成时，控制器121指示激光振荡器103产生激光束。激光振荡器103监视激光振荡指令SR1，并且当接收到指示激光振荡指令SR1已从关闭切换到开启的信号时执行激光振荡。同时，激光振荡器103将信号SR2从关闭切换到开启。

如上所述，机器人控制器122促使机器人101开始进行加速激光头102的操作，使得激光头102相对于加工对象物体W的移动速度以目标速度Vw_j保持恒定。然后，在开始激光头102的加速之后经过了第一时间T1时控制器121控制激光振荡器103以产生激光束。控制器121通过接收同步信号SBA来检测由机器人控制器122的控制导致的激光头102的加速的开始。

接下来，当第一时间T1的计时完成时控制器121开始第二时间T2₁的计时。机器人控制器122促使机器人101操作，使得激光头102的移动速度保持在目标速度Vw，同时用来自激光头102的激光束L照射加工对象物体W。当经过了第一时间T1之后进一步经过了第二时间T2₁时，也就是当第二时间T2₁的计时完成时，控制器121控制激光振荡器103以停止激光束L的产生。该时刻在图6中被指示为时刻TP3₁。

具体地，控制器121在完成第二时间T2₁的计时的同时将激光振荡指令SR1从开启切换到关闭。也就是说，当第二时间T2₁的计时完成时，控制器121指示激光振荡器103停止激光束的产生。当接收到激光振荡指令SR1从开启到关闭的切换时，激光振荡器103停止激光振荡。

在向机器人101指示作为轨迹数据P₁的终点的位置55₁之后，机器人控制器122向机器人101指示轨迹数据P_1-2以用于进行下一次焊接。应当注意，在通过向机器人101指示轨迹数据P₂来执行下一次焊接的情况下，重复上述操作。如上所述，机器人控制器122根据彼此不同的多段轨迹数据P₁和P₂顺序地控制机器人101的操作。每当控制器121接收到同步信号SBA时，控制器121就在经过了相同取值的第一时间T1时控制激光振荡器103以产生激光束。也就是说，将相同的值用于第一时间T1，而不是为每个焊接目标部分设定不同的值。所以，每当控制器121接收到同步信号SBA时，控制器121就计量与第一时间T1相同的时间，而不必识别机器人控制器122已经开始指示轨迹数据P₁和P₂中的哪一个，并且因此简化了处理。

如上所述，根据第一示例性实施例，当经过了第一时间T1时激光头102的移动速度已达到目标速度Vw，并且在该目标速度Vw的恒定速度的状态下用激光束照射加工对象物体W。也就是说，通过相对于加工对象物体W以恒定速度移动由机器人101支撑的激光头102，激光束L的焦点可以沿着加工对象物体W的表面以恒定速度移动。所以，加工对象物体W上的输入热量在激光束L的焦点的移动方向上得以均匀化，由此可以在加工对象物体W上沿着激光束L的焦点的移动方向形成均匀的焊道。因此，可以实现高精度的激光缝焊。

这里，机器人控制器122的控制周期被设定为适用于控制机器人101的操作的值，例如几毫秒。在第一示例性实施例中，控制器121以比机器人控制器122的控制周期短的控制周期控制激光振荡器103的激光束的开始和停止。也就是说，在第一示例性实施例中，控制激光振荡器103的控制器121的控制周期比控制机器人101的机器人控制器122的控制周期短。所以，控制器121可以比机器人控制器122更精确地管理第一时间T1以及第二时间T2₁和T2₂。也就是说，由于控制器121能够以较短的控制周期控制激光振荡器103，因此控制器121可以更精确地管理用于促使激光振荡器103开始和停止产生激光束的定时。结果，可以减小焊道长度的变化，并且因此可以减小焊接强度的变化。

根据第一示例性实施例，机器人控制器122指示轨迹数据P_j的起点的定时和控制器121开始对第一时间T1计时的定时配置成基于同步信号SBA同步。机器人控制器122指示轨迹数据P_j的起点的定时是机器人控制器122开始供应轨迹数据P_j的定时。也就是说，机器人控制器122生成与机器人101的操作同步的同步信号SBA，并且通过从控制器121与同步信号SBA同步的时刻开始所经过的时间来管理激光束的照射的开/关切换。所以，控制器121和机器人控制器122不必执行复杂的演算处理等即可使机器人101的操作与激光振荡器103的激光振荡的开/关切换同步。所以，可以减小机器人101的操作定时和激光振荡定时之间的偏差。因此，可以减小用于开始照射激光束的实际位置和目标位置之间的差异。另外，由于在机器人101操作时不必通过执行复杂的运算处理来控制激光振荡，因此可以在确保激光加工的精度的同时加速机器人101的操作，并且因此可以提高加工产品的生产效率。

第二示例性实施例

接下来，将描述根据第二示例性实施例的激光焊接装置。图7是示出根据第二示例性实施例的用作激光加工装置的示例的激光焊接装置100A的示意性配置的说明图。在第二示例性实施例中，装置的总体序列由控制器121管理。应当注意，第二示例性实施例的激光焊接装置100A的硬件配置与第一示例性实施例的激光焊接装置100的硬件配置相同，但是程序321A和422A与第一示例性实施例的程序321和422不同。在第二示例性实施例中，将省略与第一示例性实施例类似的元件的描述。

配置成管理序列的控制程序321A被预设用于图7所示的控制器121。控制器121向机器人控制器122传输用作指示机器人101的操作开始的预定指令的操作开始指令SA。已接收到操作开始指令SA的机器人控制器122开始指示图3的轨迹数据P₁和P₂以用于根据操作开始指令SA执行焊接。具体地，当发出让机器人101开始操作的操作开始指令SA时，控制器121向机器人控制器122传输电压为高电平的电信号。将电信号的电压设定为高电平也称为开启操作开始指令SA。在将指示操作开始指令SA的电信号的电压设定为高电平之后，控制器121在预定的定时将电压设定为低电平。将电信号的电压设定为低电平也称为关闭操作开始指令SA。机器人控制器122响应于操作开始指令SA从关闭切换到开启而开始指示轨迹数据P₁和P₂。在图3的示例中，当接收到操作开始指令SA时，机器人控制器122根据轨迹数据P₁操作机器人101，并且随后根据轨迹数据P_1-2操作机器人101。在接收到下一个操作开始指令SA之后，机器人控制器122根据轨迹数据P₂操作机器人101。

应当注意，机器人程序422A被描述成使得当机器人控制器122接收到指示操作开始指令SA已从关闭切换到开启的信号时，机器人控制器122开始指示轨迹数据P₁和P₂。

图8是示出在第二示例性实施例中通过激光焊接装置100A执行激光加工的激光加工方法的每个步骤的时序图。

图8与图6的时序图的区别在于加入了操作开始指令SA。机器人101根据操作开始指令SA开始操作。下面将给出具体描述。当开始自动操作时，控制器121开启操作开始指令SA。该定时图示为图8中的时刻TP0₁。

机器人控制器122监视操作开始指令SA，并且当操作开始指令SA从关闭切换到开启时开始指示轨迹数据P₁。也就是说，机器人控制器122促使机器人101在接收到操作开始指令SA的情况下开始进行加速激光头102的操作。

当开始供应轨迹数据P₁以控制机器人101时，机器人控制器122将同步信号SBA传输到控制器121。该定时图示为图8中的时刻TP1₁。

控制器121监视从机器人控制器122传输的信号SB，当接收到作为信号SB的上升沿的同步信号SBA时开始第一时间T1的计时，并且随后关闭操作开始指令SA。

当经过了第一时间T1时，激光头102已经在用于焊接的目标速度Vw₁达到恒定速度状态，并且控制点位于图3所示的指令位置52₁。所以，在接收到同步信号SBA之后经过了第一时间T1时，也就是说，当第一时间T1的计时完成时，控制器121控制激光振荡器103以产生激光束L。该时刻图示为图8中的时刻TP2₁。

接下来，当第一时间T1的计时完成时控制器121开始第二时间T2₁的计时。在经过了第一时间T1之后又经过了第二时间T2₁时，也就是说，当第二时间T2₁的计时完成时，控制器121控制激光振荡器103以停止激光束L的产生。该时刻图示为图8中的时刻TP3₁。

机器人控制器122在向机器人101指示作为轨迹数据P₁的终点的位置551之后向机器人101指示轨迹数据P_1-2以进行下一次焊接。机器人控制器122在指示了轨迹数据P_1-2的终点的同时将信号SB从开启切换到关闭。

在第二时间T2₁的计时完成并且激光停止之后，控制器121监视信号SB的关闭。信号SB关闭的定时是轨迹数据P_1-2的终点的指令完成的定时，并且指示可以执行用于下一次焊接的轨迹数据P₂。如果信号SB已关闭并且第二时间T2₁的计时已完成，则控制器121开启操作开始指令SA。该定时图示为图8中的时刻TP0₂。因此，机器人控制器122向机器人101指示用于下一次焊接的轨迹数据P₂以重复上述操作。

如上所述，机器人控制器122根据彼此不同的多段轨迹数据P₁和P₂顺序地控制机器人101的操作。每当控制器121接收到同步信号SBA时，控制器121就在经过了相同取值的第一时间T1时控制激光振荡器103以产生激光束。

如图8所示，当轨迹数据P₁和P₂之间的轨迹数据P_1-2的指令完成时，机器人控制器122关闭信号SB。如果此后不立即开启操作开始指令SA，则机器人控制器122进入监视操作开始指令SA的待机状态，并且机器人101保持其位置。当操作开始指令SA再次从控制器121传输到机器人控制器122时，机器人控制器122开始供应轨迹数据P₂。

应当注意，尽管信号SB被用作指示机器人101处于待机状态的信号，但是除了信号SB之外，还可以设定指示机器人101处于待机状态的信号。

如上所述，根据第二示例性实施例，在控制器121管理序列的情况下，类似于第一示例性实施例，也能够以高精度执行激光缝焊。另外，类似于第一示例性实施例，在机器人101操作时不必执行复杂的演算处理。所以，可以加速机器人101的操作，并且可以提高加工产品的生产效率。

由于控制器121由与管理序列的外围设备具有良好的可连接性的通用计算机构成，因此控制器121更容易访问外围设备例如未示出的数据库。由于控制器121是通用计算机，因此也容易将控制器121连接到各种现场总线，以将装置的信息传输到另一装置或读取传感器等的值。也容易经由以太网(注册商标)等与外部服务器通信。

机器人控制器122的控制周期长于控制器121的控制周期。所以，机器人控制器122识别操作开始指令SA的定时有所变化。在第二示例性实施例中，控制器121对执行激光振荡的第一时间T1的计时不是开始于传输操作开始指令SA的定时，而是开始于接收到同步信号SBA的定时。所以，可以减小机器人101的操作的定时与激光振荡器103的激光振荡的定时之间的差异。

第三示例性实施例

接下来，将描述根据第三示例性实施例的使用激光焊接装置的激光加工方法。在第三示例性实施例中，控制机器人101的方法使得当第一时间T1的计时完成并且第二时间T2_j的计时完成时，控制点也就是激光束L的焦点经过教示点，正如第一示例性实施例和第二示例性实施例中所述。也就是说，将描述使得当激光束的照射开始时控制点经过作为用于焊接的教示开始点的位置52_j的机器人101的控制方法，以及使得当激光束的照射停止时控制点经过作为用于焊接的教示结束点的位置53_j的机器人101的控制方法。另外，在第三示例性实施例中，还将描述使得控制点以目标速度Vw_j经过位置52_j和位置53_j的机器人101的控制方法。应当注意，第三示例性实施例的激光加工方法可以应用于第一示例性实施例和第二示例性实施例中的任一个。

将描述在激光束的照射开始时用于促使控制点经过位置52_j和在激光束的照射停止时促使控制点经过位置53_j以及用于促使激光束的扫描速度为目标速度Vw_j的计算。

图2和7所示的机器人控制器122首先计算用于每个焊接目标部分的加速距离La_j和减速距离Ld_j。接下来，机器人控制器122计算位置54_j(即在连接位置52_j和53_j的延长线上离位置52_j加速距离La_j处的位置)。类似地，机器人控制器122计算位置55_j(即在连接位置52_j和53_j的延长线上离位置53_j减速距离Ld_j处的位置)。机器人控制器122在位置54_j和52_j之间的区间中加速控制点，并且在位置53_j和55_j之间的区间中减速控制点，并且因此待发射的激光束的速度可以是目标速度Vw_j。

将参考图9描述加速距离La_j和减速距离Ld_j的必要性。图9是未提供加速距离La_j和减速距离Ld_j的情况的参考例的说明图。在图9中，虚线指示用作控制点的指令位置的指令路径50，并且实线指示用作控制点的实际位置的实际路径51。在图9的示例中，有两个部分将进行激光缝焊。第一部分是在激光束的照射开始时的控制点的位置52₁和激光束的照射完成时的控制点的位置53₁之间的区间。第二部分是在激光束的照射开始时的控制点的位置52₂和激光束的照射完成时的控制点的位置53₂之间的区间。将描述第一焊接目标部分作为示例。如果加速距离La₁和减速距离Ld₁为0，则用作控制点的实际位置的实际路径51偏离用作控制点的指令位置的指令路径50。也就是说，控制点不经过位置52₁和53₁。应当注意，指令位置是反馈控制中的指令位置，并且实际位置是根据从设置用于机器人101的相应轴的编码器获得的角度信息而获得的实际位置。

如果在识别出控制点已到达位置52₁之后促使机器人101执行线性内插指令以使控制点朝向位置53₁移动，则控制点可以在位置52₁和53₁之间线性移动。然而，在该方法中，当经过位置52₁时沿着用作实际位置的实际路径51移动的控制点的速度为0，并且因此不能以目标速度Vw₁开始焊接。所以，需要提供加速距离La₁和减速距离Ld₁。

图10是示出在第三示例性实施例中提供了加速距离La₁和减速距离Ld₁的控制点的路径示例的说明图。如图10所示，加速距离La₁是位置54₁和52₁之间的距离，并且减速距离Ld₁是位置53₁和55₁之间的距离。在本示例性实施例中，将分别描述图1的情况和图7的情况，在图1的情况中控制器121不指示机器人101的操作的开始，正如第一示例性实施例中所述；在图7的情况中控制器121指示机器人101的操作的开始，正如第二示例性实施例中所述。

在第一示例性实施例的情况下，当机器人控制器122执行线性内插指令或关节内插指令并且完成供应轨迹数据P_0-1时，机器人控制器122立即开始执行下一个线性内插指令。线性内插指令的目标位置是位置55₁。机器人控制器122通过执行线性内插指令开始供应轨迹数据P₁。机器人控制器122在供应轨迹数据P₁的同时向控制器121传输用作预定信号的图6的同步信号SBA，并且因此促使控制器121开始第一时间T1的计时。

在第二示例性实施例的情况下，当机器人控制器122完成供应轨迹数据P_0-1时，机器人控制器122等待用作预定指令的来自图8所示的控制器121的操作开始指令SA。当接收到用作预定指令的操作开始指令SA时，机器人控制器122立即开始执行下一次线性内插。线性内插指令的目标位置是位置55₁。通过执行线性内插指令开始轨迹数据P₁的供应。机器人控制器122在供应轨迹数据P₁的同时向控制器121传输用作预定信号的同步信号SBA，并且因此促使控制器121开始第一时间T1的计时。

在第一示例性实施例和第二示例性实施例的这两种情况下，提供适当的加速距离La₁，使得控制点在控制器121完成第一时间T1的计时的同时经过位置52₁。类似地，提供适当的减速距离Ld₁，使得控制点在控制器121完成第二时间T2₁的计时的同时经过位置53₁。

指令位置和实际位置在某些瞬间不一致。这种情况的出现是源于机器人的响应延迟。将参考图11描述各个瞬间的指令位置和实际位置。图11是示出在第三示例性实施例中用作控制点的路径示例的指令位置和实际位置之间的关系的示例的说明图。图11中的矢量56指示作为起点的实际位置和作为终点的指令位置。矢量56的起点和终点随着时间的推移而变化。图11示出了以恒定间隔多次获得起点和终点的情况，并且因此示出了起点和终点的变化。矢量56的起点的位置轨迹用作实际路径51(其用作控制点的实际位置)，并且矢量56的终点的位置轨迹用作指令路径50(其用作控制点的指令位置)。如图11所示，尽管在机器人控制器122完成轨迹数据P_0-1的供应的瞬间指令位置处于位置54₁，但是实际位置尚未到达位置54₁。所以，当机器人控制器122开始供应轨迹数据P₁时，实际位置54₁与位置54₁分离。

存在第一方法，其中通过在控制点到达位置54₁之后再开始供应轨迹数据P₁来促使控制点经过位置54₁；还存在第二方法，其中不等待控制点经过位置54₁。第一方法在图12A和13A中示出，并且第二方法在图12B和13B中示出。由于在第一方法中需要用于等待控制点实际到达位置54₁的时间，这延迟了操作，因此第二方法是优选的。

图12A和12B是均示出了第三示例性实施例中的控制点的路径示例的说明图。图13A和13B是均示出了第三示例性实施例中的速度和时间之间的关系的说明图。尽管图13A示出了控制器121传输用作预定指令的操作开始指令SA的情况(正如第二示例性实施例中那样)，但是操作开始指令SA不必进行传输(正如第一示例性实施例中那样)。

根据第一方法，通过等待控制点实际到达位置541(如图12A和13A所示)，更容易促使控制点经过位置52₁和53₁。在图12A和13A所示的第一方法中，可以仅考虑实际速度VR达到目标速度所用的时间来确定第一时间T1。可以通过使用已确定的第一时间T1来确定加速距离La₁。然而，在第一方法中，需要用于等待控制点实际到达位置54₁的时间TWAIT。从生产率的角度看，等待时间TWAIT优选为较短。

为了在如第一示例性实施例中那样的不使用操作开始指令的情况下使用第一方法，机器人控制器122执行以下处理。也就是说，机器人控制器122在完成轨迹数据P_0-1的供应之后识别实际到达位置54₁的控制点，并且随后在开始供应轨迹数据P₁的同时将同步信号SBA传输到控制器121。

为了在如第二示例性实施例中那样的使用操作开始指令的情况下使用第一方法，机器人控制器122执行以下处理。也就是说，机器人控制器122在完成轨迹数据P_0-1的供应之后识别实际到达位置54₁的控制点，并且随后将信号SB从开启切换到关闭以通知控制器121“机器人控制器122已准备好接收操作开始指令SA”。在下文中，用于通知信号SB已从开启切换到关闭并且机器人控制器122已准备好接收操作开始指令SA的信号SBB也将被称为机器人待机信号SBB。

根据第二方法，存在控制点未到达位置54₁的情况，如图12B和13B所示。将描述控制点未到达位置54₁的情况。

在如第一示例性实施例中那样的未使用操作开始指令的情况下，机器人控制器122在完成轨迹数据P_0-1的供应之后开始供应轨迹数据P₁的同时将同步信号SBA传输到控制器121。

在如第二示例性实施例中那样的使用操作开始指令的情况下，机器人控制器122在完成轨迹数据P_0-1的供应之后将机器人待机信号SBB传输到控制器121以通知“机器人控制器122已准备好接收操作开始指令SA”。

通常情况是：当机器人控制器122从控制器121接收到操作开始指令SA时，控制点尚未到达位置54₁。应当注意，在机器人控制器122未立即接收到操作开始指令SA的情况下，存在当机器人控制器122接收到操作开始指令SA时控制点到达位置54₁的可能性。在此情况下，获得与图12A和13A相同的速度和时间之间的关系。

如图12B和13B所示，在第二方法中，存在尽管用作控制点的指令位置的指令路径50经过位置54₁，但是用作控制点的实际位置的实际路径51不经过位置54₁的可能性。这是由于当指令位置到达位置54₁也就是完成了轨迹数据P_0-1的供应时，不管实际位置如何，机器人控制器122都开始供应轨迹数据P₁。由于目标位置从位置54₁改变，因此控制点实际上不经过位置54₁。在第二方法中，不需要如图13A所示的时间TWAIT，并且因此从生产率的角度看，第二方法是有利的。然而，在第二方法中，如何确定第一时间T1是复杂的。为了确定第一时间T1，需要实际速度VR达到目标速度所用的时间，并且还需要让控制点经过用作焊接起点的位置52₁和用作焊接终点的位置53₁。

将描述促使控制点经过位置52₁和53₁的过程。图14A和图14B均是示出第三示例性实施例中的控制点的路径示例的说明图。图14A和14B均示出了控制点从各种位置接近位置54₁的示例。图14A和14B中的每一个都示出了图12B和13B所示的第二方法的示例，并且控制点实际上不经过位置54₁。

图14A示出了第一时间T1被设定为短的情况作为示例。在图14A中，由于第一时间T1短，因此控制点不经过用作焊接起点的位置52₁。也就是说，控制点的实际路径51偏离用作焊接起点的位置52₁。

图14B示出了第一时间T1被设定为长的情况作为示例。在图14B中，控制点经过用作焊接起点的位置52₁。也就是说，控制点的实际路径51经过用作焊接起点的位置52₁。由于根据第一时间T1确定位置54₁，因此当第一时间T1较长时，位置54₁被设定在离位置52₁较远的位置。稍后将描述如何确定位置54₁。

在图12B和13B中示出的第二方法的情况下，需要考虑两个因素来确定第一时间T1。第一个因素是实际速度VR达到目标速度所用的时间。如上所述，在通过反复试验以各种条件操作机器人101时，测量在每种条件下激光头102的实际速度VR达到目标速度Vw1的恒定速度所用的时间，并且根据这些试验的测量结果确定第一时间T1的下限值。

第二个因素是促使控制点经过位置52₁和53₁。在通过反复试验以各种条件促使机器人101从各种位置接近位置54₁时，测试控制点是否经过位置52₁。然后，根据各种条件的测试结果确定第一时间T1的下限值。最后，将两个下限值中的较大值确定为第一时间T1。

将描述如何确定第一时间T1的具体示例。图15是用于描述在第三示例性实施例中确定第一时间T1的测量方法的图。图15示出了将板57A和板57B焊接在一起的情况。假设位置52₁和53₁位于板57A上。从位置52₁开始并且在位置53₁处结束的焊道的方向称为方向58q。垂直于方向58q且平行于板57A的方向称为方向58r。垂直于板57A的法线方向称为方向58d。连接位置52₁和53₁的线段在位置52₁侧延伸，并且位置54₁设定在延长线上。位置52₁和54₁之间的距离设定得足够长，并且初步设定加速距离La₁。加速距离La₁是连接位置52₁和54₁的线段的长度。类似地，连接位置52₁和53₁的线段在位置53₁侧延伸，并且位置55₁设定在延长线上。位置53₁和55₁之间的距离设定得足够长，并且初步设定减速距离Ld₁。减速距离Ld₁是连接位置53₁和55₁的线段的长度。

机器人控制器122被促使在已设定了位置54₁和55₁的状态下执行接下来的处理。也就是说，机器人控制器122执行根据线性内插移动指令或关节内插移动指令将控制点从各种位置移动到位置54₁并且随后根据线性内插移动指令将控制点从移动位置移动到位置55₁的控制。

图16是示出在第三示例性实施例中当根据移动指令移动控制点时的响应的示例的图形。图16从顶部到底部按顺序示出了响应波形59、60、61、62q、62r和62d的图形。响应波形59是沿着作为焊道方向的方向58q的速度的响应波形。响应波形60是沿着作为焊道方向的方向58q的速度偏差的响应波形。响应波形61是沿着作为焊道方向的方向58q的位置偏差的波形。响应波形62q是沿着作为焊道方向的方向58q的位置的波形。响应波形62r是沿着方向58r的位置的响应波形。响应波形62d是沿着方向58d的位置的响应波形。应当注意，在图16中，横轴表示时间。在图16中，信号SBB、信号SA和信号SBA由竖直线表示。在该测量中，优选的是控制器121在接收到信号SBB之后立即传输信号SA。

基于速度在速度的响应波形59中是否处于目标速度Vw₁的容许范围内以及位置在作为位置的响应波形的波形62q、62r和62d中是否处于容许范围内而确定第一时间T1。第一时间T1可以被确定为从传输信号SBA时到所有的响应波形59、62q、62r和62d都处于容许范围内时的时间。

尽管在图16中仅示出了目标速度Vw1作为描述的示例，但是当存在多个焊接目标部分时，为每个焊接目标部分都设定目标速度。在将用于所有焊接目标部分的第一时间T1都设定为固定值的情况下，优选的是针对每个焊接目标部分测量所有响应波形59、62q、62r和62d都落在容许范围内所用的时间。

以该方式，可以确定第一时间T1。接下来，通过使用第一时间T1计算加速距离La₁，使得控制点在第一时间T1用尽的瞬间经过位置52₁。

用于计算加速距离La1的计算公式根据控制系统的特性而改变。控制系统具有被称为“类型”的概念，并且响应特性根据类型而改变。机器人控制器122的反馈控制系统的类型可以根据图16所示的测量结果获得。在图16的情况下，类型为类型1。

已知反馈控制系统在不执行前馈控制的情况下具有表1所示的偏差。

表1

表1示出了控制系统的类型和时间t＝∞时的位置偏差之间的关系。表1示出了在将阶跃输入r(t)＝h、斜坡输入r(t)＝vt和抛物线输入r(t)＝at²/2分别输入控制系统中的情况下位置偏差在t＝∞时所具有的恒定值。

在图16中，焊接操作是将控制点控制成在图15所示的焊接方向58q上的恒定目标速度Vw₁的操作，并且因此位置指令是斜坡输入。也就是说，在响应波形62q中，在图15所示的焊接方向58q上的位置指令63q是斜坡输入。实际位置响应64q是对位置指令63q的斜坡响应。通过从位置指令63q减去位置响应64q而获得位置偏差65q。所以，可以看出位置偏差65q在t＝∞时为恒定值。也就是说，根据图16可以看出控制系统的类型是类型1。应当注意，尽管已示出了第一焊接目标部分的示例用于描述，但这同样适用于第j个焊接目标部分。

考虑到上述情况计算加速距离La_j。图17是用于描述在第三示例性实施例中如何计算加速距离La_j的图。为了计算加速距离La_j，需要根据在第一时间T1用尽的瞬间机器人101应当定位的位置反推而执行计算。图17示出了第一时间T1用尽的瞬间。另外，图17示出了第j个焊接目标部分的示例。

矢量56s_j是指示在第一时间T1用尽的瞬间相对于实际位置的指令位置的矢量。矢量56s_j的起点对应于实际位置，并且矢量56s_j的终点对应于指令位置。在第一时间T1用尽的瞬间，控制点实际上需要处于位置52_j处。加速距离La_j可以由距离Lsr_j和距离Lse_j表示。距离Lsr_j是机器人101的指令位置在第一时间T1的经过中所移动的距离，并且距离Lse_j是在第一时间T1用尽的时刻从机器人101的响应延迟导出的距离。加速距离La_j通过下面的公式(2)计算。具体地，通过从距离Lsr_j减去距离Lse_j而获得加速距离La_j。图2中示出的机器人控制器122的CPU 401通过使用公式(2)获得加速距离La_j。

La_j＝Lsr_j-Lse_j…(2)

只要获得了加速距离La_j，就可以计算位置54_j。首先，为了确定延伸方向，CPU 401通过使用下面的公式(3)获得单位矢量Pdir_j。在公式(3)中，Ps_j表示激光束的照射开始时的位置52_j，并且Pe_j表示激光束的照射停止时的位置53_j。

单位矢量

激光束照射的开始位置

激光束照射的结束位置

公式(3)的计算是将以位置52_j作为起点且以位置53_j作为终点的矢量除以距离的计算。也就是说，单位矢量Pdir_j是长度为1的矢量，表示焊道形成的进行方向。CPU 401通过使用单位矢量Pdir_j和加速距离La_j来计算位置54_j。下面的公式(4)是用于位置54_j的计算公式。这里，Pa_j将位置54_j表示为开始加速的位置。

加速开始位置

接下来，将描述实际上如何计算机器人101的指令位置在第一时间T1的经过中所移动的距离Lsr_j以及在第一时间T1用尽的时刻从机器人101的响应延迟导出的距离Lse_j。

尽管距离Lsr_j根据由机器人控制器122生成的机器人101的轨迹而改变，但是在速度指令具有梯形形状的情况下可以容易地计算出距离Lsr_j。作为示例，将描述速度指令具有梯形形状并且加速时间Ta是固定值的情况。

图18是示出第三示例性实施例中的移动控制点的速度和时间之间的关系的图。图18示出了机器人101的指令位置在第一时间T1的经过中所移动的距离Lsr_j。图18所示的阴影部分的面积即为距离Lsr_j。所以，用于距离Lsr_j的计算公式是下面的公式(5)。应当注意，目标速度Vw_j是第j个焊接目标部分的目标焊接速度。

如何计算距离Lse_j根据表1所示的控制系统的类型而变化。机器人101被控制成使得移动速度保持在目标速度，直到第一时间T1的计时和第二时间T2_j的计时完成为止。所以，如表1所示，斜坡输入r(t)为vt。所以，在类型2的控制系统的情况下，距离Lse_j为0。在类型1的控制系统的情况下，距离Lse_j为v/K。在类型0的控制系统的情况下，距离Lse_j是时间t的函数。由于类型0的控制系统很少用作机器人101的控制系统，因此机器人101的控制系统是类型2或类型1。在机器人101的控制系统是类型1的情况下，用于距离Lse_j的计算公式是下面的将目标速度Vw_j除以预定常数Kv的公式(6)。图2所示的机器人控制器122的CPU 401使用公式(6)来计算距离Lse_j。

以该方式，可以计算加速距离La_j，并且可以计算位置54_j。由此，可以促使控制点在第一时间T1用尽的瞬间实际经过位置52_j。

将以类似的方式描述如何计算减速距离Ld_j。通过计算减速距离Ld_j和位置55_j，可以促使控制点在第二时间T2_j用尽的瞬间实际经过位置53_j。

图19是用于描述在第三示例性实施例中如何计算减速距离Ld_j的图。为了计算减速距离Ld_j，需要根据在第二时间T2j用尽的瞬间机器人101应当定位的位置反推而执行计算。图19示出了第二时间T2_j用尽的瞬间。另外，图19示出了第j个焊接目标部分的示例。

矢量56e_j是指示在第二时间T2_j用尽的瞬间相对于实际位置的指令位置的矢量。矢量56e_j的起点对应于实际位置，并且矢量56e_j的终点对应于指令位置。在第二时间T2_j用尽的瞬间，控制点实际上需要在位置53_j处。在第二时间T2_j用尽的瞬间的实际速度优选地等于目标速度Vw_j。减速距离Ld_j可以由距离Ler_j和距离Lee_j表示。距离Ler_j是指令位置在第二时间T2_j用尽的时刻之后直到指令位置到达位置55_j并停止为止的指令位置移动的距离，并且距离Lee_j是在第二时间T2_j用尽的时刻从机器人101的响应延迟导出的距离。减速距离Ld_j通过下面的公式(7)计算。具体地，通过将距离Ler_j与距离Lee_j相加来获得减速距离Ld_j。图2所示的机器人控制器122的CPU 401通过使用公式(7)获得减速距离Ld_j。

Ld_j＝Ler_j-Lee_j…(7)

只要获得了减速距离Ld_j，就可以计算位置55_j。CPU 401通过使用单位矢量Pdir_j(其通过使用公式(3)获得)来计算位置55_j。这里，Pd_j将位置55j表示为减速之后控制点停止的位置。

减速之后的停止位置

接下来，将描述实际上如何计算在第二时间T2_j用尽的时刻之后直到指令位置到达位置55_j为止的指令位置移动的距离Ler_j以及在第二时间T2_j用尽的时刻从机器人101的响应延迟导出的距离Lee_j。

尽管距离Ler_j根据由机器人控制器122产生的机器人101的轨迹而改变，但是在速度指令具有梯形形状的情况下可以容易地计算距离Ler_j。作为示例，将描述速度指令具有梯形形状并且减速时间Td是固定值的情况。

图20A和20B是用于描述在第三示例性实施例中经过了第二时间T2_j之后的机器人控制器122的处理的图。图20A示出了在经过了第二时间T2_j之后指令速度VC变为0的示例，也就是指令位置暂时停止在位置55_j处的示例。尽管指令速度VC暂时变为0，但由于立即开始加速，因此实际速度VR不会变为0。所以，尽管控制点减速，但控制点仍在不停止的情况下朝向下一个焊接目标部分移动。在图20A中，阴影部分的面积是距离Ler_j。所以，下面的公式(9)是用于距离Ler_j的计算公式。

如何计算距离Lee_j根据表1所示的控制系统的类型而变化。在类型2的控制系统的情况下，距离Lee_j为0。在类型1的控制系统的情况下，通过将目标速度Vw_j除以预定常数Kv来获得距离Lee_j。在类型1的控制系统的情况下，计算公式与公式(6)相同，并且Lee_j在计算中等于Lse_j。图2所示的机器人控制器122的CPU 401通过使用下面的公式(10)来计算距离Lee_j。

应当注意，公式(6)和(10)中使用的常数Kv是未知值。所以，需要预先识别常数Kv并将其存储在图2所示的机器人控制器122的存储装置(例如HDD 404)中。关于其识别方法，例如，可以进行诸如图16所示的实验以获得响应波形61，并且可以计算出当经过了第一时间T1时的响应波形61的值作为距离Lse_j的值。具体地，可以将目标速度Vw_j除以测量的距离Lse_j。该计算由下面的公式(11)表示。

尽管已经描述了促使指令位置在位置55_j处停止的示例作为减速距离Ld_j的计算示例，但是指令位置不必停止。图20B示出了在经过了第二时间T2_j之后指令速度VC不为0的示例。这通常被称为连续内插操作。从生产率的角度看，优选的是执行将控制点不减速地移动到下一个焊接目标部分的连续内插操作，如图20B所示。尽管在执行连续内插操作的情况下如何获得减速距离Ld_j取决于机器人控制器122如何生成轨迹，但是在将不执行连续内插操作时用于加速和减速的起点用作针对下一个目标位置的内插操作所用的过渡点的情况下仍然可以使用公式(9)。在针对下一个目标位置的内插操作所用的过渡点不同的情况下，需要根据如何生成轨迹来调整公式(9)。在任一情况下，直到第二时间T2_j用尽的瞬间之前，都必须将指令速度VC保持在目标速度Vw_j并且防止指令位置偏离连接位置52_j和53_j的线。由于机器人101具有响应延迟，因此实际位置偏离指令位置。所以，需要通过使用距离Lee_j来执行校正。

以该方式，可以计算减速距离Ld_j，并且可以计算位置55_j。因此，可以促使控制点在第二时间T2_j用尽的瞬间实际经过位置53_j。

应当注意，在存在多个焊接目标部分的情况下，可以针对每个焊接目标部分测量距离Lse_j，并且可以根据其平均值计算出常数Kv。也就是说，常数Kv可以通过下面的公式(12)而不是公式(11)来进行计算。

如上所述，根据第三示例性实施例，当第一时间T1的计时完成时以及当第二时间T2_j的计时完成时，可以促使机器人101的控制点也就是激光束L的焦点经过教示点。也就是说，可以促使控制点以高位置精度经过位置52_j，所述位置52_j是在开始激光照射时用于焊接的教示开始位置。类似地，可以促使控制点以高位置精度经过位置53_j，所述位置53_j是在停止激光照射时用于焊接的教示结束位置。另外，根据第三示例性实施例，可以促使控制点以目标速度Vw_j经过位置52_j和53_j。

第四示例性实施例

接下来，将描述根据第四示例性实施例的使用激光焊接装置的激光加工方法。在第三示例性实施例中，已经描述了根据表1所示的控制系统的类型通过使用公式(6)和(10)来获得从机器人101的响应延迟导出的距离Lse_j和Lee_j的方法。另外，在第三示例性实施例中，与焊接目标部分无关地，公式(6)和(10)中的常数Kv被设定为相同的值。

然而，当机器人101操作时，由于机器人101的惯性力矩在机器人臂111伸展的取向和机器人臂111收回的取向之间变化，因此机器人101的响应特性在这些取向之间变化。所以，在与焊接目标部分无关地通过使用相同取值的常数Kv计算出距离Lse_j和Lee_j的情况下可能产生误差。因此，在第四示例性实施例中，将描述针对每个焊接目标部分预先获得距离Lse_j和Lee_j的方法。

图21是示出第四示例性实施例中的控制器121和机器人控制器122之间的通信的序列图。作为示例，图21示出了获得用于每个焊接目标部分的距离Lse_j的序列。在开始焊接操作之前，图21中的序列至少被执行一次，并且距离Lse_j被存储在存储设备(例如，图2所示的HDD 404)中。在位置52_j、位置53_j和目标速度Vw_j中的任何一个改变的情况下，需要再次执行该序列。在图21中，STEPA1至STEPA7(即步骤A1至步骤A7)对应于控制器121的处理，并且STEPB1至STEPB6(即步骤B1至步骤B6)和STEPC1至STEPC3(即步骤C1至步骤C3)对应于机器人控制器122的处理。

在STEPA1中，控制器121启动机器人控制器122的“TASK1(即任务1)”。在STEPA2中，控制器121待机，直至接收到信号SBB。在STEPA3中，控制器121开启操作开始指令SA。在STEPA4中，控制器121待机，直至接收到信号SBA。在STEPA5中，控制器121执行第一时间T1的计时。在STEPA6中，控制器121将通知用于记录距离Lse_j的定时的信号SDA传输到机器人控制器122的“TASK2(即任务2)”。在STEPA7中，控制器121执行第二时间T2_j的计时。在STEPA2中，控制器121再次待机，直至接收到信号SBB。图21中的“LOOP”是指重复进行由其框架包围的处理。处理的次数等于焊接目标部分的数量。

机器人控制器122的处理包括与第一示例性实施例和第二示例性实施例中描述的处理相对应的“TASK1”的处理，以及新添加的用以记录距离Lse_j的“TASK2”的处理。

“TASK1”的处理如下。在STEPB1中，机器人控制器122启动“TASK2”。在STEPB2中，机器人控制器122传输信号SBB。在STEPB3中，机器人控制器122待机，直至接收到操作开始指令SA切换为开启。在STEPB4中，机器人控制器122执行线性内插指令并且供应轨迹数据P_j。在STEPB5中，机器人控制器122执行线性内插指令或关节内插指令并且供应轨迹数据P_j-(j+1)。轨迹数据P_j-(j+1)是连接轨迹数据P_j的终点和轨迹数据P_(j+1)的起点的轨迹数据。在STEPB6中，机器人控制器122传输通知“TASK2”已经巡视了所有焊接目标部分的信号SEA。

“TASK2”的处理如下。在STEPC1中，机器人控制器122待机，直至从控制器121接收到信号SDA。在STEPC2中，机器人控制器122调用用于获得连接指令位置和实际位置的线段的长度的函数，并且将距离Lse_j的值存储在RAM 403中。在STEPC1中，机器人控制器122再次待机，直至从控制器121接收到信号SDA。在STEPC3中，机器人控制器122将RAM 403中存储的用于每个焊接目标部分的距离Lse_j的值作为文件记录在HDD 404中。

由于在第一时间T1的计时完成的定时将信号SDA从控制器121传输到机器人控制器122，因此可以测量距离Lse_j。尽管机器人控制器122的控制周期长于控制器121的控制周期，但是只要控制系统的类型是类型1，距离Lse_j就会收敛到某个值，正如图16示出的响应波形61所示。所以，只要第一时间T1的计时完成，就可以测量出基本正确的值。在控制系统的类型是类型1的情况下，由于距离Lse_j和Lee_j可以是相同的值，因此仅在HDD 404中记录距离Lse_j的值就足够了。

在焊接操作中，可以通过使用存储在HDD 404中的距离Lse_j以及公式(2)和(7)来计算每个焊接目标部分中的加速距离La_j和减速距离Ld_j。

根据第四示例性实施例，由于实际测量了用于每个焊接目标部分的距离Lse_j，因此在已经经过了第一时间T1时以及在已经经过了第二时间T2_j时可以促使控制点以高位置精度经过位置52_j和53_j而不受机器人101的惯性力矩的影响。

应当注意，尽管在STEPC2中调用了用于获得连接指令位置和实际位置的线段的长度的函数，但是可以通过获得指令位置和实际位置来计算指令位置和实际位置之间的差异，只要能够在相同的定时获得指令位置和实际位置即可。

尽管控制器121在STEPA7中执行了照射激光束的第二时间T2_j的计时，但是由于图21所示的序列是用于测量和记录距离Lse_j的序列，因此用于加工的激光束不必实际照射。例如，可以照射强度低于用于加工的激光束的引导光，并且不必照射激光束。

根据第四示例性实施例，由于预先获得也就是测量和记录了用于每个焊接目标部分的距离Lse_j和Lee_j，因此即使在响应特性根据机器人101的取向而改变的情况下也能够以高位置精度执行焊接。

第五示例性实施例

在第四示例性实施例中已经描述了针对每个焊接目标部分测量并在HDD中记录距离Lse_j和Lee_j的方法。然而，由于机器人控制器122的响应延迟，可能会产生误差。该误差是在已经经过了第一时间T1时用作控制点的机器人101的位置相对于激光束的照射开始时的教示位置的误差，也就是实际位置相对于教示位置的误差。

所以，在第五示例性实施例中，为了减小误差，通过用下面的公式(13)和(14)代替公式(2)和(7)来计算加速距离La_j和减速距离Ld_j。由于误差的分量与机器人101的移动速度成比例，因此可以通过使用目标速度Vw_j和作为常数的系数β来表示误差的分量。

La_j＝Lsr_j-(Lse_j+β·Vw_j)…(13)

Ld_j＝Ler_j-(Lee_j+β·Vw_j)…(14)

应当注意，公式(13)和(14)中使用的常数β是未知的。所以，需要预先识别常数β并且将其记录在图2所示的机器人控制器122的存储装置(例如，HDD 404)中。常数β是取决于机器人控制器122的常数。

图22是示出第五示例性实施例中的光学位置传感器的布置示例的图。如图22所示，四个光学位置传感器130A、130B、130C和130D固定到与机器人101邻近的壁。光学位置传感器130A、130B、130C和130D是位置敏感检测器：PSD。通过朝向这四个光学位置传感器130A、130B、130C和130D照射激光束，就可以测量用激光束照射的位置。应当注意，由于用于加工的激光束可能会损坏光学位置传感器130A、130B、130C和130D，因此可以照射强度低于用于加工的激光束的引导光。用于产生引导光的光源可以是激光振荡器103或未示出的振荡器。

如下所述地执行常数β的识别。首先，需要将由用户教示的位置52_j和53_j设定在光学位置传感器130A至130D的测量范围内。例如，首先布置光学位置传感器130A至130D，并且参考光学位置传感器130A至130D来教示位置52_j和53_j。尽管本文的教示点与实际焊接目标点不同，但是这没有问题，原因在于这是用于识别常数β的测试操作。指示焊接顺序的字母j与光学位置传感器相关联。例如，j＝1对应于光学位置传感器130A，并且j＝2对应于光学位置传感器130B。当教示完成时，在机器人101停止于教示位置的情况下开启引导光，并且通过使用光学位置传感器130A至130D测量位置52_j和53_j的位置数据。接下来，如第四示例性实施例中所述，执行获得用于每个焊接目标部分的距离Lse_j和Lee_j的序列。接下来，初步设定β＝0，并且通过使用公式(13)和(14)中的加速距离La_j和减速距离Ld_j来执行焊接操作。

图23A和23B是示出第五示例性实施例中的测量结果的图形。图23A示出了第五示例性实施例中的光学位置传感器130A至130D的数据的示例。通过使用光学位置传感器130A至130D，可以测量引导光在平面上的位置。图23A所示的位置52_j和53_j是在完成教示时通过开启引导光而测量的数据。在图23A中，每个圆圈指示焊接操作中的引导光的位置。尽管在第一时间T1中仅执行一次引导光的照射，但光学位置传感器130A至130D的位置数据是因采样而得到的离散数据。

在本示例性实施例中，距离Lp_j是在教示位置52_j和焊接操作中的激光束照射的开始位置之间的差。应当注意，尽管位置差的分量可以分为前进方向上的分量和垂直于前进方向的分量，但是仅测量前进方向上的分量作为距离Lp_j。针对多个取向、多个速度和多个激光扫描方向执行该测量，并且通过使用这些测量的测量结果来识别常数β。

图23B示出了第五示例性实施例中的距离Lp和目标速度Vw之间的关系。当针对多个取向、多个速度和多个激光扫描方向执行测量时，距离Lp表现出与目标速度Vw强相关。该相关性的斜率被确定为常数β。以该方式，可以识别常数β，并且可以通过使用公式(13)和(14)来计算加速距离La_j和减速距离Ld_j。

根据第五示例性实施例，可以减小源于机器人控制器122的响应延迟的误差，并且因此能够以高位置精度执行焊接。

第六示例性实施例

在第三示例性实施例至第五示例性实施例中已经描述了通过使用在第一时间T1的经过期间的指令位置移动的距离Lsr_j和从响应延迟导出的距离Lse_j来计算加速距离La_j的情况。类似地，已经描述了通过使用在经过了第二时间T2_j之后直至指令位置到达位置55_j并停止的指令位置移动的距离Ler_j和在第二时间T2_j用尽的瞬间从响应延迟导出的距离Lee_j来计算减速距离Ld_j的情况。然而，如果机器人控制器122可以在第一时间T1的计时完成时准确地测量控制点的实际位置，则可以通过使用教示位置52_j以及在第一时间T1的计时完成时的控制点的实际位置来获得加速距离La_j。

图24是示出第六示例性实施例中的用于加速距离La_j的计算序列的流程图。图25是示出第六示例性实施例中的用于减速距离Ld_j的计算序列的流程图。

将描述图24所示的计算加速距离La_j的方法。在STEPD1(即步骤D1)中，图2所示的机器人控制器122的CPU 401将初始值分配给加速距离La_j，换句话说，机器人控制器122将加速距离La_j初步设定为初始值。初始值可以是例如通过使用公式(5)计算的距离Lsr_j。优选的是将能够使机器人101充分加速的值设定为初始值。

在STEPD2(即步骤D2)中，CPU 401通过例如公式(4)计算位置54_j。然后，CPU 401执行焊接操作，并且获得当经过了第一时间T1时的控制点的实际位置Psm_j。

在STEPD3(即步骤D3)中，CPU 401计算对应于教示位置52_j的位置Ps_j和实际位置Psm_j之间的差Errs_j。差Errs_j是位置Psm_j(即当经过了第一时间T1时用作控制点的机器人101的位置)相对于与位置52j(即激光束的照射开始时的教示位置)对应的位置Ps_j的误差。现有两种方法用于获得差Errs_j。也就是仅使用焊接方向上的分量的方法以及也使用垂直于焊接方向的方向上的分量的方法。将描述仅使用焊接方向上的分量的方法。差Errs_j的计算公式是公式(15)。也就是说，通过计算单位矢量Pdir_j以及实际位置Psm_j与对应于教示位置52_j的位置Ps_j之间的差矢量的内积来获得差Errs_j。

在STEPD4(即步骤D4)中，CPU 401确定是否所有的差Errs_j都等于或低于阈值。在所有的差Errs_j都等于或低于阈值也就是STEPD4中的判定结果为是的情况下，CPU 401执行STEPD6(即步骤D6)并结束序列。在STEPD4中使用的阈值是在存储设备(例如，HDD 404)中预设的值，并且可以由用户设定。在STEPD6中，CPU401将每个焊接目标部分中的加速距离Laj的值作为文件存储在HDD404中。

在任意的差Errs_j大于阈值的情况下，也就是在STEPD4中的判定结果为否的情况下，CPU 401执行STEPD5(即步骤D5)。在STEPD5中，CPU 401将大于阈值的差Errs_j乘以常数Ks，并且将乘积与原加速距离La_j的值相加以更新加速距离La_j的值。该演算处理由下面的公式(16)表示。在完成STEPD5中的加速距离La_j的计算之后，CPU401再次执行STEPD2的处理。

La_j←La_j+Ks·Errs_j…(16)

通过上述处理，机器人控制器122的CPU 401设定加速距离La_j以使得差Errs_j变为小于阈值。

将描述图25所示的用于计算减速距离Ld_j的方法。在STEPE1(即步骤E1)中，图2所示的机器人控制器122的CPU 401将初始值分配给减速距离Ld_j，换句话说，机器人控制器122将减速距离Ld_j初步设定为初始值。初始值例如为0。

在STEPE2(即步骤E2)中，CPU 401通过例如公式(8)计算位置55_j。然后，CPU 401执行焊接操作，并且获得当经过了第二时间T2_j时的控制点的实际速度Vem_j。

在STEPE3(即步骤E3)中，CPU 401计算目标速度Vw_j和实际速度之间的差Errve_j。差Errve_j的计算公式是下面的公式(17)。由于用作控制点的机器人101的速度是三维矢量，因此也需要将目标速度估算为三维矢量。为了矢量化目标速度，可以将作为标量的目标速度Vw_j乘以单位矢量Pdir_j。通过从实际速度Vem_j的矢量减去目标速度的矢量，即可获得作为实际速度相对于目标速度的误差的差Errve_j的矢量。

在所有幅值也就是差Errve_j的绝对值等于或小于阈值的情况下，也就是在STEPE4(即步骤E4)中的判定结果为是的情况下，CPU 401执行STEPE6(即步骤E6)并完成序列。在STEPE4中使用的阈值是在存储设备(例如，HDD 404)中预设的值，并且可以由用户设定。在STEPE6中，CPU 401将每个焊接目标部分中的减速距离Ld_j的值作为文件存储在HDD 404中。

在任意的差Errve_j的幅值大于阈值的情况下，也就是在STEPE4中的判定结果为否的情况下，CPU 401执行步骤STEPE5(即步骤E5)。在STEPE5中，CPU 401仅在差Errve_j超过阈值的焊接目标部分中将减速距离Ld_j增加常数Ke。该演算处理由下面的公式(18)表示。在完成STEPE5中的减速距离Ld_j的计算之后，CPU 401再次执行STEPE2的处理。

Ld_j←Ld_j+Ke…(18)

通过上述处理，机器人控制器122的CPU 401设定减速距离Ld_j，以使得差Errve_j的幅值变为小于阈值。

如上所述，加速距离Laj和减速距离Ld_j可以通过图24和25所示的序列计算。应当注意，尽管公式(16)的常数Ks可以为1，但是在差Errs_j不收敛于阈值或更低值的情况下，常数Ks可以改变为小于1的值。可以将通过使用公式(9)计算的距离Ler_j的约十分之一设定为公式(18)的常数Ke。

机器人101包括设在减速齿轮的输入轴处的图2所示的编码器En1至En6，以使得可以测量每个关节的角度。然而，编码器可以设在减速齿轮的输出轴处。通过使用设在减速齿轮的输出轴处的编码器，可以直接测量每个关节的角度。所以，通过根据每个关节的角度信息获得位置Psm_j，即可以高位置精度执行焊接。

优选的是在执行图24的用于加速距离La_j的确定序列之后再执行图25的用于减速距离Ld_j的确定序列。另外，由于在执行图24和25的序列时不必照射用于加工的激光束，因此优选的是照射引导光而不是用于加工的激光束，或者不执行激光束的照射。另外，在不能直接获得实际速度Vem_j的情况下，可以通过获得两个实际位置的样本(包括在第二时间T2_j的计时完成时的样本及其前一个样本)并且将它们之间的差除以采样周期来获得速度Vem_j。

根据第六示例性实施例，能够以高位置精度执行焊接，原因是控制点与由位置Ps_j表示的位置52_j直接对准。另外，由于通过确认实际速度Vem_j来确定减速距离Ld_j，因此可以高效地执行焊接而不会浪费时间。

另外，在第三示例性实施例的公式(5)和(9)的计算难以进行的情况下，也就是在由机器人控制器122生成的轨迹数据不是具有梯形形状的速度指令或者根据条件而变化的情况下，可以如第六示例性实施例中那样设定加速距离La_j和减速距离Ld_j。在此情况下，不必使用实际位置Psm_j和实际速度Vem_j，并且在计算中可以使用当第一时间T1的计时完成时的指令位置以及当第二时间T2_j的计时完成时的指令速度来代替实际位置Psm_j和实际速度Vem_j。

第七示例性实施例

在第三示例性实施例至第六示例性实施例中，已经描述了计算加速距离La_j的方法和获得位置54_j以促使用作控制点的机器人101在第一时间T1的计时完成时经过位置52_j的方法。另外，类似地，已经描述了计算减速距离Ld_j的方法和获得位置55_j以促使用作控制点的机器人101在第二时间T2的计时完成时经过位置53_j的方法。然而，在从一个焊接目标部分到另一个焊接目标部分的移动较快的情况下，在机器人中会发生振动，并且有时会发生问题(例如焊道变弯的问题和控制点不能以恒定速度经过焊接目标部分的问题)。在第七示例性实施例中，将描述抑制该振动的方法。

图26A是作为参考例用于描述在机器人中发生振动的状态下控制点所遵循的路径51的图。当在机器人中发生振动时，存在控制点不经过位置52_j或位置53_j的可能性。另外，当在机器人中发生振动时，存在焊道弯曲的可能性。图26A示出了控制点不经过位置52_j并且焊道弯曲的示例。

图26B是作为参考例示出在移动控制点的时间和速度之间的关系的图。当在机器人中发生振动时，有时控制点的速度不会变为目标速度Vw_j并且在执行第二时间T2_j(在该第二时间T2_j中执行激光束的照射)的计时的时候振动。在第七示例性实施例中，调节从一个焊接目标部分移动到另一个焊接目标部分时的减速的加速度α。图26B作为示例示出了指令速度VC的减速的加速度α为100％的情况以及加速度α为50％(即前者的一半)的情况。另外，图26B示出了将同步信号SBA传输的定时作为时间标准。

将描述调节加速度α的具体方法。图27是示出第七示例性实施例中的确定加速度的序列的流程图。图27所示的序列是确定从一个焊接目标部分移动到另一个焊接目标部分时的减速的加速度α的序列。在对加工对象物体执行激光加工的实际操作之前执行的测试操作中执行图27所示的序列。在测试操作中，机器人101被操作成模拟对加工对象物体执行激光加工的实际操作。

在STEPF1(即步骤F1)中，图2所示的机器人控制器122的CPU 401从HDD 404中的文件中读取加速度α的列表。例如，包括100％、80％、60％、40％和20％在内的5个加速度α的列表。在STEPF2(即步骤F2)中，CPU 401在加速度α的列表中设定一个值，并且促使机器人101执行实施焊接的测试操作以作为测试。在STEPF2中，以设定的加速度α执行将控制点移动到多个焊接目标部分中的每一个的加速开始位置的操作。

在STEPF3(即步骤F3)中，CPU 401检查是否已测试了列表中的所有加速度α。在CPU401尚未测试列表中的所有加速度α的情况下，也就是在STEPF3的结果为否的情况下，CPU401返回到STEPF2的处理。例如，在加速度α的列表包括100％、80％、60％、40％和20％这五个值的情况下，通过在将加速度从100％顺序地改变到20％的情况下执行测试操作而执行五次STEPF2的处理。在CPU 401已在STEPF3中测试了列表中的所有加速度α的情况下，也就是在STEPF3的结果为是的情况下，CPU 401执行STEPF4(即步骤F4)的处理。

在STEPF4中，CPU 401执行评估机器人的振动的序列，并且对加速度α进行OK/NG判定。对每个焊接目标部分进行OK/NG判定。表2示出了判定结果的示例。在图2的示例中，对于第一焊接目标部分，100％的加速度是NG，并且80％、60％、40％和20％的加速度是OK。

表2

在STEPF5(即步骤F5)中，CPU 401确定用于每个焊接目标部分的加速度α的值。也就是说，对于每个焊接目标部分，CPU 401选择在STEPF4的判定中被判定为OK的加速度α的值。优选的是，对于每个焊接目标部分，选择在STEPF4的判定中被判定为OK的值中的最大值作为加速度α的值。例如，在表2的情况下，CPU 401针对第一焊接目标部分选择80％、针对第二焊接目标部分选择40％、并且针对第三焊接目标部分选择60％。

在STEPF6(即步骤F6)中，CPU 401将与每个焊接目标部分关联的加速度α的值存储在HDD 404中。如上所述，CPU 401针对每个焊接目标部分并且基于在测试操作期间发生的机器人101的振动来调节在将用作控制点的机器人101移动到在实际操作中执行加速激光头102的操作的位置时所使用的加速度α。

应当注意，在图27所示序列的STEPF2中的测试操作中，由于不必执行激光束的照射，因此优选的是不照射激光束，或者照射引导光以代替用于加工的激光束。

如上所述，根据第七示例性实施例，由于在实际操作之前针对每一次焊接操作调节在将控制点从一个焊接目标部分移动到下一个焊接目标部分时的减速的加速度α以使得机器人101的振动处于容许范围内，因此提高了加工的效率。也就是说，控制点可以从一个焊接目标部分快速地移动到下一个焊接目标部分且同时满足加工所需的位置精度和速度精度。

第八示例性实施例

在第七示例性实施例中，已经描述了用于在将控制点从一个焊接目标部分移动到另一个焊接目标部分时调节减速的加速度α以使得机器人101的振动处于容许范围内的方法。在第八示例性实施例中，将详细描述用于机器人101的振动的评估方法的示例。图28A、28B和28C是用于描述第八示例性实施例中的用于评估机器人的振动的方法的图。

如图28A所示，通过用户教示位置52_j(其作为激光束的照射开始的教示位置)和位置53_j(激光束的照射在此停止)来确定形成焊道的位置。从位置精度的角度看，连接位置52_j和53_j的线段LS_j明显不同于通过实际照射激光束形成的焊道的位置是有问题的。

所以，图2所示的CPU 401通过基于例如在执行激光束的照射的第二时间T2_j期间机器人101的每个关节的角度进行正向运动学计算来获得机器人101的控制点的位置坐标，并且基于位置坐标评估机器人101的振动。

当控制点在第二时间T2_j中移动时，机器人控制器122的CPU 401随着时间的流逝获得多个位置坐标。然后，CPU 401确定所述多个位置坐标是否处于预定区域内。CPU 401在所有位置坐标都处于预定区域内的情况下做出“OK”判定，并且在并非所有的位置坐标都处于预定区域内的情况下做出“NG”判定。预定区域可以由用户任意设定，使得所述预定区域包括线段LS_j。在本示例性实施例中，如图28A、28B或28C所示设定了用作预定区域的容许区域R1、R2或R3。图28A所示的容许区域R1是圆柱形区域，其具有直径R和作为其中心轴线的线段LS_j。图28B所示的容许区域R2是球形区域，其具有直径R并且以位置52_j为中心。图28C所示的容许区域R3是球形区域，其具有直径R并且以位置53_j为中心。CPU 401在每个位置坐标都处于区域R1、R2和R3中的任何一个中的情况下做出“OK”判定，并且在至少一个位置坐标脱离所有区域R1、R2和R3的情况下做出“NG”判定。

应当注意，在机器人101的振动方向与机器人101的控制点的移动方向大致匹配的情况下，振动表现为控制点的速度的振动。在振动周期长的情况下，在执行激光束的照射的第二时间T2_j期间的控制点的速度仅是速度振动的一部分。在此情况下，对应于振动的一部分的区间中的速度可以慢于目标速度Vw_j。在控制点的速度慢的情况下，即使控制点的位置坐标处于上述的预定区域内，焊道也会变短。所以，CPU 401计算在第二时间T2_j中随着时间的流逝获得的控制点的位置坐标之间的差，并且将该差除以采样时间以获得控制点的时序速度数据。然后，CPU 401计算时序速度数据的平均值以获得控制点的平均速度。CPU 401可以在控制点的平均速度与目标速度Vwj之间的差的绝对值等于或小于预定值的情况下做出“OK”判定，并且在该差的绝对值大于预定值的情况下做出“NG”判定。也就是说，作为机器人发生振动的判定，可以判定在第二时间T2_j的计时期间控制点的平均速度与目标速度Vwj之间的差的绝对值是否等于或小于预定值。

以与第七示例性实施例类似的方式执行加速度α的调节。如上所述，CPU 401预先调节加速度α，使得多个位置坐标落在包括线段LS_j的预定区域内。由于在实际操作之前针对每个焊接目标部分调节加速度α，因此激光束的加工轨迹在实际操作中落在预定区域内。也就是说，控制点可以从一个焊接目标部分快速地移动到另一个焊接目标部分且同时满足加工所需的位置精度和速度精度。

应当注意，在机器人101中，减速齿轮会弹性变形。所以，如果编码器设在减速齿轮的输出轴处，可以防止源于减速齿轮的弹性变形的误差叠加在编码器的输出值上。所以，可以根据设在减速齿轮的输出轴处的编码器的输出值来计算控制点的位置坐标。

作为由CPU 401获得CPU 301促使激光束照射/停止的定时的方法，存在当第一时间T1的计时完成时以及当第二时间T2_j的计时完成时从控制器121传输信号的方法。除此之外，例如，存在机器人控制器122执行特定指令的方法以及机器人控制器122执行第一时间T1和第二时间T2_j的计时的方法。此外，可以通过对经由摄像头拍摄的图像执行图像处理来判定机器人的振动的发生。在此情况下，机器人101支撑摄像头。首先，执行第七示例性实施例的序列。当通过图像处理来判定机器人的振动的发生时，第七示例性实施例中的测试操作是利用实际激光照射的测试加工。在执行测试加工之后，机器人巡视并拍摄每个焊接部分，使得每个焊接部分的拍摄图像被存储在HDD404中。当加速度α低时，机器人的振动被抑制。因此，通过比较在每个焊接部分处的与列表上的加速度α对应的焊道的图像来判定机器人的振动的发生。例如，通过比较在每个焊接部分处以最小加速度α的设定拍摄的焊道的图像与以另一加速度α的设定拍摄的焊道的图像来判定机器人的振动的发生。更具体地，CPU401将每张拍摄的图像二值化处理并且从另外的部分中提取出焊道部分。然后CPU 401确定焊道部分的重心的XY坐标数据。这里，XY坐标系是坐标原点(0，0)位于图像的左下角的坐标系。此后，CPU 401确定以最小加速度α的设定拍摄的焊道图像的重心与以另一加速度α的设定拍摄的焊道图像的重心之间的长度。如果该长度大于预定阈值，则CPU 401判定为“OK”，如果该长度等于或小于预定阈值，则CPU 401判定为“NG”。如上所述，通过对经由摄像头拍摄的图像执行图像处理来判定机器人的振动的发生。

第九示例性实施例

在第九示例性实施例中，将详细描述与第八示例性实施例不同的评估机器人101的振动的方法的示例。图29是示出第九示例性实施例中的控制器121与机器人控制器122之间的通信的序列图。图29示出了指示评估机器人101的振动的方法的序列的示例。应当注意，在图29中，与图21中相同的步骤用相同的附图标记表示，并且将省略其描述。

在图29的STEPB5(即步骤B5)中，图2所示的CPU 401将控制点从一个焊接目标部分移动到下一个焊接目标部分。在第二示例性实施例至第八示例性实施例中，如图21所示，在STEPB5的处理完成之后，CPU401执行信号SBB的传输(即STEPB2的处理)。在第九示例性实施例中，如图29所示，在STEPB5的处理完成之后CPU 401执行STEPB7(即步骤B7)的处理。在STEPB7中，CPU 401等待控制点的稳定。在STEPB5中，当轨迹数据的供应完成时，也就是当指令位置到达位置54_j时，STEPB5完成。然而，此时控制点尚未到达位置54_j。所以，通过执行STEPB7，检查控制点是否在没有振动的情况下到达位置54_j。

在本示例性实施例中，可以通过例如在图7所示的机器人程序422A中描述用于等待稳定的指令来确定机器人101的振动的发生。在图29的STEPB7中，CPU 401执行稳定待机指令。在指令位置和实际位置之间的差小于阈值的状态被保持了作为参数设定的一定时段的情况下，稳定待机指令完成。通过测量从稳定待机指令的执行开始到执行完成的时间，CPU 401可以容易地判定机器人101的振动的发生。例如，在比预定时段短的时间内完成了稳定待机指令表明没有振动，并且在比预定时段长的时间内完成了稳定待机指令表明有振动。应当注意，在实际执行焊接的情况下不执行STEPB7的稳定待机。也就是说，在实际操作之前的测试操作中执行上述步骤。然后，在确定机器人101的振动已经发生的情况下，CPU401执行减小加速度α的调节。

如上所述，CPU 401基于在机器人101的指令位置移动到位置54_j(即作为测试操作的加速激光头102的操作开始的位置)的时刻之后稳定机器人101的控制点所需的时间来调节加速度α。

根据第九示例性实施例，可以通过简单的方法判定机器人101的振动的发生而不需要复杂的处理，并且因此可以容易地调节加速度α。

应当注意，在上述的第一至第九示例性实施例中，有时会在机器人101根据线性内插指令操作时发生异常。机器人控制器122可以周期性地将指示机器人101的状态的信号传输到控制器121。在接收到指示机器人101处于异常状态的信号的情况下，控制器121可以控制激光振荡器103不振荡发射激光束。

在上述的第一至第九示例性实施例中，机器人控制器122可以向控制器121传输允许激光振荡的允许信号。例如，当机器人控制器122根据线性内插指令供应轨迹数据P_j时，开启允许信号。控制器121可以对允许信号和激光振荡指令执行AND(与)计算，并且将其计算结果传输到激光振荡器103。因此，除非机器人控制器122开启允许信号，否则不会振荡发射激光束。尽管该AND计算由控制器121执行，但是该AND计算可以改为由另外的电子电路执行。

在上述的第一至第九示例性实施例中，优选的是将机器人101安装在未示出的遮光室中以使得任何人都不会暴露于激光束。激光振荡器103配置成当人打开门进入遮光室内时停止激光振荡。在光缆151未正确连接到激光头102和激光振荡器103的情况下，光缆151中的布线未连接，并且激光振荡器103的激光振荡停止。另外，在光缆151弯曲到一定程度以上的情况下，其中的布线被破坏并且激光振荡器103的激光振荡停止。将激光振荡器103配置成在通过安全激光扫描仪、安全光幕等检测到人时停止激光振荡也是可行的。通过由外部硬件监视遮光室以在机器人控制器122或控制器121由于某种原因而停止响应的情况下停止激光振荡也是可行的。例如，可以从机器人控制器122和控制器121输出以规则的间隔开启和关闭的信号，并且当输出信号在一定时段内没有变化时即可停止激光振荡。

尽管在上述的第一至第九示例性实施例中已经描述了控制装置120由控制器121和机器人控制器122构成的情况，但是控制装置120的配置不限于此。控制装置可以由一台计算机实现，只要该控制装置具有控制器121和机器人控制器122这两者的功能即可。例如，只要能够通过多个处理器或者在一个处理器中包括的多个内核来执行并行处理，就可以由一台计算机来实现控制装置。

尽管在上述的第一至第九示例性实施例中已经描述了机器人101是竖直多关节机器人的情况，但是机器人101的配置不限于此。例如，机器人101可以是水平多关节机器人、平行连杆机器人或笛卡尔坐标机器人。

尽管在上述的第一至第九示例性实施例中已经描述了由激光加工装置执行激光焊接的情况，但是配置不限于此。例如，激光加工装置可以执行激光开槽加工或激光切削加工。

尽管在上述的第一至第九示例性实施例中已经描述了激光焊接装置包括一个激光头102的情况，但是配置不限于此。也就是说，激光焊接装置可以包括多个激光头102。在此情况下，激光焊接装置可以包括多个机器人101以使得多个激光头102能够单独移动。

第十示例性实施例

图30是示出根据第十示例性实施例的用作激光加工装置的示例的激光焊接装置100B的示意性配置的说明图。与图1中相同的组成部分用相同的附图标记表示。激光焊接装置100B包括机器人装置110、多个激光头102₁至102_N、以及用作光源的单个激光振荡器103。机器人装置110包括多个机器人101₁至101_N，并且N是大于或等于二的正整数。激光焊接装置100B包括切换器104和控制装置120B。控制装置120B执行装置的总体控制。具体地，控制装置120B控制机器人装置110的操作、控制激光振荡器103中的激光束的产生的开始和停止、以及控制切换器104的切换操作。控制装置120B包括用作第一控制器的示例的控制器121B以及用作多个第二控制器的示例的多个机器人控制器122₁至122_N。机器人101₁至101_N均用作操纵器。

切换器104和激光头102₁至102_N经由用作激光束的光路的光缆151₁至151_N互连。切换器104和激光振荡器103经由光缆152互连。激光振荡器103和控制器121B经由线缆153互连，使得能够在其间传输数字信号。切换器104和控制器121B经由线缆154互连，使得能够在其间传输数字信号。

机器人臂111₁至111_N和机器人控制器122₁至122_N经由线缆155₁至155_N互连，每个线缆都包括电力线和信号线。控制器121B和机器人控制器122₁至122_N经由线缆156₁至156_N互连，使得能够在其间传输数字信号。

激光振荡器103是连续波激光器或脉冲激光器，并且通过激光振荡产生激光束。在激光振荡器103中产生的激光束经由光缆152传输到切换器104。切换器104切换光路，使得在激光振荡器103中产生的激光束通过光缆151₁至151_N中的对应的一个光缆引导到多个激光头102₁至102_N中的一个激光头。具体地，切换器104包括多个反射镜114₁至114_N，并且通过操作反射镜114₁至114_N来切换光路，从而在不同的时间将激光束引导到激光头102₁至102_N中的不同激光头中。所以，不需要提供数量为多个的激光振荡器103，并且因此可以降低成本。

激光头102₁至102_N分别发射由切换器104引导的激光束L₁至L_N。从激光头102₁至102_N发射的激光束L₁至L_N分别聚焦在离激光头102₁至102_N预定距离的位置上。控制器121B控制激光振荡器103中的激光束的产生的开始和停止以及切换器104的切换操作。也就是说，控制器121B经由线缆153指示激光振荡器103开始或者停止激光束的产生。

在本示例性实施例中，机器人101₁至101_N具有相同的配置。机器人装置110中的机器人101_i例如是竖直多关节机器人。本文使用的字母i表示从1到N的整数，并且用作分配给每个机器人的序列号。机器人101_i包括机器人臂111_i和机器人手112_i。机器人手112_i用作附接到机器人臂111_i的末端执行器的示例。机器人101_i支撑激光头102_i。在本示例性实施例中，机器人101_i通过由机器人手112_i保持激光头102_i来支撑激光头102_i。应当注意，例如，通过将激光头102_i附接到机器人臂111_i的远端或者附接到机器人手112_i，激光头102_i即可由机器人101_i支撑。

由于激光头102_i由机器人101_i支撑，因此通过移动机器人101_i可以将激光头102_i移动到期望的位置和取向。通过移动机器人101_i以将激光头102_i移动到期望的位置和取向，激光束L_i的焦点可以移动到空间中的期望位置。通过将激光束L_i聚焦到将在加工对象物体W上形成焊道的位置，即可通过激光束L_i对加工对象物体W进行焊接。如上所述，包括多个机器人101₁至101_N的机器人装置110可以单独地移动多个激光头102₁至102_N。应当注意，可以通过对加工对象物体W进行加工来获得加工产品。

在本示例性实施例中，控制装置120B控制激光振荡器103、机器人装置110和切换器104以执行激光缝焊。在激光缝焊中，存在使用连续波作为激光束L_i的模式和使用脉冲波作为激光束L_i的模式，并且可以选择这些模式中的任意一种。在激光缝焊中，需要由激光束L_i扫描加工对象物体W的表面。在本示例性实施例中，在移动由机器人101_i支撑的激光头102_i时发射激光束L_i，以在不使用电流镜的情况下由激光束L_i扫描加工对象物体W的表面，并且由此执行激光焊接。由于省略了电流镜，因此可以降低成本。

尽管可以通过一个机器人101_i(也就是，一个激光头102_i)对加工对象物体W上的一个焊接目标部分执行焊接，但是将在通过一个激光头102_i对多个焊接目标部分执行焊接的前提下进行描述。为了便于描述，将i＝1至N的序列号赋予多个机器人101₁至101_N也就是多个激光头102₁至102_N。下面将描述在按照从1到N的顺序切换激光头102₁至102_N时一次对一个焊接目标部分顺序地执行激光焊接的情况。例如，在机器人101₁被称为第一机器人并且激光头102₁被称为第一激光头的情况下，机器人101₂是接下来要操作的第二机器人，并且激光头102₂是接下来要将激光束引导到其中的第二激光头。

图31是示出第十示例性实施例中的激光焊接装置100B的控制系统的示例的框图。与图2中相同的组成部分将用相同的附图标记表示。控制器121B例如由通用计算机构成，并且包括用作处理器的示例的CPU 301。控制器121B包括ROM 302和RAM 303。ROM 302存储用于操作CPU 301等的基本程序，并且RAM 303用作CPU 301的工作区域。控制器121包括HDD304和盘驱动器305。HDD 304用作存储设备的示例。盘驱动器305能够读取在用作记录介质的示例的记录盘323中记录的程序等。

控制器121B包括I/F 311₁至311_N、312和313。CPU 301、ROM302、RAM 303、HDD 304、盘驱动器305以及I/F 311₁至311_N、312和313经由总线310可通信地互连。I/F 312经由线缆152连接到激光振荡器103。I/F 313经由线缆154连接到切换器104。

HDD 304存储(也就是记录)控制程序321，所述控制程序配置用于管理装置的总体序列，使得CPU 301执行计时处理和信号通信处理。CPU 301根据控制程序321执行诸如计时处理和信号通信处理的各种处理。HDD 304存储(也就是记录)包括时间数据(例如第一时间T1和第二时间T2_j,i、以及第三时间T3)的各种数据322。应当注意，数据322可以被包含在控制程序321中。

这里，第一时间T1是使激光头102_i朝向焊接目标部分加速以使得激光头102_i在焊接目标部分处保持恒定速度所需的时间。第二时间T2_j,i是激光头102i用激光束照射焊接目标部分所需的时间。如上所述，字母i表示1至N的正整数，这是赋予激光头等的序列号，并且对应于操作的顺序。字母j表示正整数，这是赋予焊接目标部分的序列号并且对应于焊接的顺序。也就是说，第二时间T2_j,i是用激光束照射通过由机器人101_i支撑的激光头102_i进行焊接的第j个焊接目标部分所需的时间。第三时间T3是切换器104中的切换操作所需的时间。在下文中，添加到附图标记的(j,i)表示由第i个机器人101_i(也就是第i个激光头102_i)焊接的第j个焊接目标部分。

CPU 301通过执行控制程序321而用作软件计时器。具体地，CPU301用作测量第一时间T1的计时器和测量第二时间T2_j,i的计时器。另外，CPU 301用作测量第二时间T2_j,i和第三时间T3的总时间T2_j,i+T3的计时器。CPU 301通过执行控制程序321并将用作信号的激光振荡指令SR1传输到激光振荡器103来控制激光振荡器103。CPU 301通过执行控制程序321以将切换信号SS传输到切换器104来控制切换器104。此外，CPU301执行控制程序321以将操作开始指令SA_i(其用作指示机器人101_i开始操作的预定指令)传输到机器人控制器122_i。

应当注意，记录控制程序321的记录介质可以是任何记录介质，只要记录介质能够由计算机读取即可。例如，作为用于供应控制程序321的记录介质，可以使用图31所示的ROM302、记录盘323或未示出的外部存储设备。记录介质的具体示例包括软盘、硬盘、光盘(例如数字通用盘-ROM：DVD-ROM，压缩盘-ROM：CD-ROM和蓝光盘)、磁盘、磁带、以及半导体存储器。

机器人控制器122_i是用于控制机器人101_i的专用计算机。应当注意，在图31中示出了机器人101_i的机器人臂111_i的控制系统，并且省略了机器人手112_i的控制系统的图示。机器人控制器122_i包括CPU401_i、ROM 402_i和RAM 403_i。CPU 401_i用作处理器的示例，ROM 402_i存储用于操作CPU 401_i的基本程序等，并且RAM 403_i用作CPU 401_i的工作区域。机器人控制器122_i包括用作存储设备示例的HDD 404_i。

机器人控制器122_i包括FPGA 416_i和电流放大器417_i。FPGA 416_i用作伺服计算部分的示例。机器人控制器122_i包括I/F 411_i。CPU 401_i、ROM 402_i、RAM 403_i、HDD 404_i、FPGA416_i和I/F 411_i经由总线410_i可通信地互连。控制器121B的I/F 311_i和机器人控制器122_i的I/F 411_i经由线缆156_i互连。

CPU 401_i连接到时钟生成电路414_i，FPGA 416_i连接到时钟生成电路415_i。CPU 401_i与时钟生成电路414_i中生成的时钟信号同步地进行操作，并且FPGA 416_i与时钟生成电路415_i中生成的时钟信号同步地进行操作。也就是说，根据时钟生成电路414_i的时钟信号确定CPU401_i的操作频率，并且根据时钟生成电路415_i的时钟信号确定FPGA416_i的操作频率。

HDD 404_i存储(也就是记录)程序421_i和机器人程序422_i。

机器人臂111_i包括驱动其关节的多个马达和用作检测马达的旋转角度或旋转位置的位置传感器的示例的多个编码器。例如，提供六个马达M1_i至M6_i和六个编码器En1_i至En6_i。机器人臂111_i包括连接到编码器En1_i至En6_i并由电子电路构成的检测电路115_i。

在上述配置中，控制器121B(具体为CPU 301)将用作来自I/F 312的信号的激光振荡指令SR1传输到激光振荡器103。已接收到激光振荡指令SR1的激光振荡器103操作以根据激光振荡指令SR1产生激光束。具体地，作为激光振荡指令SR1，当指示激光振荡器103产生激光束时，控制器121B将电信号的电压从低电平切换到高电平，并且从I/F 312传输指令。将电信号的电压切换到高电平也称为开启激光振荡指令SR1。当指示激光振荡器103停止产生激光束时，控制器121B将电信号的电压切换到低电平。将电信号的电压切换到低电平也称为关闭激光振荡指令SR1。所以，激光振荡器103在激光振荡指令SR1开启时产生激光束，并且在激光振荡指令SR1关闭时停止产生激光束。

激光振荡器103将指示正在产生激光束的信号SR2传输到控制器121B。具体地，当正在产生激光束时，激光振荡器103将电压为高电平的电信号作为信号SR2传输到控制器121B。将电信号的电压设定为高电平也称为开启信号SR2。当激光束停止时，激光振荡器103将电信号的电压设定为低电平。将电信号的电压设定为低电平也称为关闭信号SR2。

此外，控制器121B(具体为CPU 301)将切换信号SS从I/F 313传输到切换器104。切换信号SS是由多个比特组成的数字信号(即比特流)，其用作赋予每个激光头102_i的唯一标记。已接收到切换信号SS的切换器104根据切换信号SS的比特流来切换光路。

此外，控制器121B(具体为CPU 301)将指示机器人101_i开始操作的操作开始指令SA_i从I/F 311_i传输到机器人控制器122_i。具体地，当传输操作开始指令SA_i以开始机器人101_i的操作时，控制器121B将具有高电平的电信号传输到机器人控制器122_i。将电信号的电压设定为高电平也称为开启操作开始指令SA_i。在将指示操作开始指令SA_i的电信号的电压设定为高电平之后，控制器121B在预定的定时将电压设定为低电平。将电信号的电压设定为低电平也称为关闭操作开始指令SA_i。

机器人控制器122_i接收操作开始指令SA_i，并且根据机器人程序422_i控制机器人101_i的操作。也就是说，机器人控制器122_i监视操作开始指令SA_i，并且当操作开始指令SA_i从关闭切换到开启时促使机器人101_i开始加速激光头102_i的操作以由激光头102_i执行激光缝焊。

机器人控制器122_i向控制器121B传输信号SB_i，该信号是指示机器人101_i正在基于包括焊接目标部分在内的预定区间的轨迹数据进行操作的数字信号。具体地，机器人控制器122_i在促使机器人101_i开始加速激光头102_i的操作时将指示信号SB_i的电信号的电压从低电平切换到高电平并且将信号SB_i传输到控制器121B。机器人控制器122_i在预定的定时将指示信号SB_i的电信号的电压从高电平切换到低电平。将指示信号SB_i的电信号的电压切换到高电平在下文中也将被称为开启信号SB_i。另外，将指示信号SB_i的电信号的电压切换到低电平也将被称为关闭信号SB_i。

利用供应到机器人控制器122_i的机器人臂111_i的马达M1_i至M6_i的马达电流SC1_i来执行机器人臂111_i的取向控制也就是激光头102_i的位置/取向控制(具体为激光束L_i的焦点的位置控制)。机器人程序422_i是用机器人语言描述的程序。用户可以通过用文本数据描述机器人语言来指示机器人101_i的操作。机器人控制器122_i的CPU 401_i执行程序421_i以解释机器人程序422_i，生成由多个指令构成的轨迹数据，并且将生成的轨迹数据输出到FPGA416_i。FPGA 416_i根据轨迹数据执行伺服计算。也就是说，FPGA 416_i通过伺服计算生成马达电流指令，并且将生成的马达电流指令传输到电流放大器417_i。电流放大器417_i生成对应于马达电流指令的马达电流SC1_i，并且在机器人臂111_i的相应关节处将马达电流SC1_i供应到马达M1_i至M6_i。机器人臂111_i的马达M1_i至M6_i由供应的马达电流SC1_i驱动。当马达M1_i至M6_i旋转时，检测电路115_i从编码器En1_i至En6_i获得检测信号。检测电路115_i将检测信号转换为串行数字信号SC2_i，并且将数字信号SC2_i传输到机器人控制器122_i的FPGA 416_i。

指示马达M1_i至M6_i的旋转角度或旋转位置的数字信号SC2_i用于FPGA 416_i中的伺服计算。程序421_i定期执行从I/F读取、演算处理、以及向I/F输出。该定期处理的周期将被称为机器人控制器122i的控制周期。编码器En1_i至En6_i的检测信号是ABZ相的脉冲信号。检测电路115_i将编码器En1_i至En6_i的脉冲信号转换为指示脉冲数的数字信号SC2_i(其可以转换为位置坐标)，并将数字信号SC2_i反馈给FPGA416_i。应当注意，伺服机构(也就是FPGA 416_i和电流放大器417_i)可以布置在机器人臂111_i中，并且位置指令(也就是轨迹数据)可以从CPU 401_i经由线缆传输到机器人臂111_i中的伺服机构。通过将FPGA 416_i的功能赋予CPU401_i，即可省略FPGA 416_i。尽管已经描述了将编码器En1_i至En6_i的脉冲信号转换为数字信号并且传输到机器人控制器122_i，但是编码器En1_i至En6_i的脉冲信号也可以直接传输到机器人控制器122_i。解析器能够用作位置传感器以代替编码器En1_i至En6_i。

这里，机器人101_i的移动控制点可以是与机器人101_i的手的末端一起移动的点，并且在本示例性实施例中，激光束的焦点被设定为机器人101_i的移动控制点。控制点由基于机器人101_i的基座的六个参数表示，这六个参数包括指示三维空间中的位置的三个参数X、Y和Z，以及指示三维空间中的取向的三个参数A、B和C。所以，控制点可以被视为六维任务空间中的一个点。在机器人程序422_i中，作为控制点的移动目标的教示点由用户描述(也就是由用户指定)。机器人控制器122_i解释机器人程序422_i并且生成连接教示点的轨迹数据(也就是内插了教示点的轨迹数据)。内插教示点的内插方法的示例包括线性内插、圆形内插和关节内插，并且这些内插方法在机器人程序422_i中由用户描述(也就是由用户指定)为内插指令。

机器人控制器122_i的CPU 401_i将通过内插获得的轨迹数据转换为机器人101_i的相应关节的角度的指令，并且FPGA 416_i执行伺服计算。作为伺服计算的结果，FPGA 416_i确定待传输到电流放大器417_i的电流指令。在机器人控制器122_i的CPU 401_i的控制周期的每个循环中执行伺服计算。在控制周期的每个循环中更新相应关节的角度的指令，并且通过控制其增加或减少的量来确定机器人101_i的速度。也就是说，机器人101_i在关节的角度指令的增加量或减少量较大的情况下快速移动，并且在关节的角度指令的增加量或减少量较小的情况下慢速移动。

由于位置控制的响应延迟，作为激光束的焦点的控制点通过机器人101_i的操作而实际移动的路径可能会偏离由机器人程序422_i指示的路径。

图32是示出第十示例性实施例中的控制点的路径示例的说明图。这里，由于作为激光束的焦点的控制点的路径由机器人101_i的操作限定，因此控制点的路径等同于由机器人101_i支撑的激光头102_i的路径。

下面将描述执行线性内插指令(其用作机器人程序422_i中描述的内插指令的示例)的情况。线性内插指令是执行内插以使得控制点沿着连接第一位置坐标和第二位置坐标的直线移动、并且控制点的路径变成三维空间中的线段的指令。应当注意，存在两种可能的选择，其中一种是通过使用第一位置坐标和第二位置坐标也内插机器人101_i的取向，另一种是将第一位置坐标处的取向保持到第二位置坐标，并且在本示例性实施例中也内插取向。在这两个选择中，机器人101_i的控制点(也就是激光束的焦点)在连接第一位置坐标和第二位置坐标的线段上移动。应当注意，在大多数情况下，机器人程序422_i使用机器人101_i的当前指令位置作为第一位置坐标，并且仅指定作为移动目的地的第二位置坐标。对于位置坐标而言，可以使用教示点(也就是由用户设定的教示位置)，或者也可以使用通过教示点的额外计算而获得的位置坐标(其指示与教示点不同的位置)。当机器人控制器122_i的CPU 401_i执行线性内插指令时，CPU 401_i生成连接当前指令位置和作为移动目的地的目标位置的轨迹数据，并且在控制周期的每个循环中将轨迹数据供应到FPGA 416_i。当由机器人控制器122_i的CPU 401_i完成了所有轨迹数据的供应时，就完成了线性内插指令，并且CPU401_i执行机器人程序422_i中描述的下一个指令。

在图32中，虚线指示用作控制点的指令位置的指令路径50_i，实线指示用作控制点的实际位置的实际路径51_i。在图32的示例中，有两个部分将进行激光缝焊。第j个部分是在激光束的照射开始时的控制点的位置52_j,i和激光束的照射完成时的控制点的位置53_j,i之间的区间。在图32的示例中，j为1或2。应当注意，待进行激光缝焊的部分不限于两个部分，而可以是一个部分或者三个或更多个部分。控制点的位置52_j,i和53_j,i是用作由用户设定的教示位置的教示点。

机器人控制器122_i根据预定算法推导出位于穿过教示位置52_j,i和53_j,i的延长线上的位置54_j,i和55_j,i。该算法在机器人程序422_i中描述。位置55_j,i作为参数提供给机器人程序422_i以执行线性内插指令。应当注意，为了促使机器人程序422_i针对位置55_j,i执行线性内插指令，要求已经执行了针对位置54_j,i的移动指令并且机器人101_i的指令位置已到达位置54_j,i。

位置54_j,i是控制点的移动开始的指令位置。位置55_j,i是控制点的移动完成的指令位置。此外，机器人控制器122_i通过线性内插生成预定区间的轨迹数据P_j,i。预定区间包括教示位置52_j,i和53_j,i之间的区间，并且包括作为起点的位置54_j,i和作为终点的位置55_j,i。

如上所述，被包括在待向机器人101_i指示的轨迹数据P_j,i中的位置52_j,i和53_j,i是由用户指定的教示点。相比之下，被包括在轨迹数据P_j,i中的位置54_j,i和55_j,i是由机器人控制器122_i通过根据机器人程序422_i的自动计算获得的指令，而并不是教示点。

同样地，对于位置55_1,i和54_2,i之间的区间，机器人控制器122_i根据机器人程序422_i中描述的内插指令执行内插以生成轨迹数据P_1-2,i。应当注意，由于激光头102_i仅在位置55_1,i和54_2,i之间的区间中移动，因此可以通过任意的内插方法执行内插。所以，可以在机器人程序422_i中描述任意的内插指令。例如，在机器人程序422_i中描述了线性内插指令的情况下，可以执行线性内插。例如，在机器人程序422_i中描述了关节内插指令的情况下，可以执行关节内插。关节内插指令是用于将机器人101_i的每个关节的操作量按时间划分并执行内插的指令，并且在此情况下控制点的路径不是线性的。然而，在此情况下，机器人101_i的操作比根据线性内插指令操作机器人101_i的情况更快。

在执行激光缝焊的情况下，要求加速区间以用于使控制点的移动速度达到目标速度Vw_j,i。在本示例性实施例中，位置54_j,i和52_j,i之间的区间是加速区间。在机器人程序422_i中描述了(也就是指定了)每个焊接目标部分的目标速度Vw_j,i。

应当注意，尽管控制点需要在焊接区间也就是位置52_j,i和53_j,i之间的区间中以高精度移动，但是在不执行激光缝焊的区间(例如加速区间)中的位置精度可以较低。所以，如图32所示，实际路径51_i可以在除焊接区间之外的区间中偏离指令路径50_i。换句话说，机器人控制器122_i获得用作起点的位置54_j,i以及用作终点的位置55_j,i，使得控制点在位置52_j,i和53_j,i之间的区间中以高精度移动。

这里，当机器人控制器122_i向机器人101_i指示位置54_j,i时，机器人101_i静止或移动，并且这两种情况都是可接受的。

已经接收到操作开始指令SA_i的机器人控制器122_i开始指示轨迹数据P_j,i以用于根据操作开始指令SA_i执行焊接。也就是说，机器人控制器122_i响应于操作开始指令SA_i从关闭切换到开启而开始指示轨迹数据P_j,i。在图32的示例中，当接收到操作开始指令SA_i时，机器人控制器122_i根据轨迹数据P_1,i操作机器人101_i，并且随后根据轨迹数据P_1-2,i操作机器人101_i。在操作完成之后，机器人101_i进入准备完成状态，并且监视下一个操作开始指令SA_i。当接收到下一个操作开始指令SA_i时，机器人控制器122_i根据轨迹数据P_2,i操作机器人101_i。

应当注意，机器人程序422_i被描述为使得当机器人控制器122_i接收到指示操作开始指令SA_i已从关闭切换到开启的信号时，机器人控制器122_i开始指示轨迹数据P_j,i。

图33是示出通过第十示例性实施例中的机器人101_i的操作使控制点移动的移动距离的示例的说明图。与图4中相同的组成部分将用相同的附图标记表示。为了便于描述，在图33中示出了时刻TP1_1,i、TP2_1,i、TP3_1,i、TP5_1,i、TP1_2,i、TP2_2,i、TP3_2,i和TP5_2,i。本示例性实施例的激光焊接装置100B通过计时而在时刻TP1_1,i、TP2_1,i、TP3_1,i、TP5_1,i、TP1_2,i、TP2_2,i、TP3_2,i和TP5_2,i不执行处理。应当注意，与图32类似，虚线指示指令路径50_i，并且实线指示实际路径51_i。

机器人控制器122_i通过顺序地使用轨迹数据P_1,i、轨迹数据P_1-2,i和轨迹数据P_2,i来控制机器人101_i的操作。然而，由于位置控制的响应延迟，控制点的移动落后于指令时刻，如图33所示。

当机器人控制器122_i执行线性内插指令并且开始供应用于焊接第一部分的轨迹数据P_1,i时，用于机器人101_i的角度的指令开始从作为起点的位置54_1,i向作为轨迹数据P_1,i的终点的位置55_1,i变化。在该变化开始的时刻TP1_1,i，机器人101_i的用以使控制点也就是激光头102_i加速的操作开始。

当机器人控制器122_i向机器人101_i指示位置52_1,i时，控制点在相对于指令时间延迟的时刻TP2_1,i处经过与指令位置52_1,i对应的位置。当机器人控制器122_i向机器人101_i指示位置53_1,i时，控制点在相对于指令时间延迟的时刻TP3_1,i处经过与指令位置53_1,i对应的位置。当机器人控制器122_i向机器人101_i指令作为轨迹数据P_1,i的终点的位置55_1,i时，控制点在相对于指令时间延迟的时刻TP5_1,i处经过与指令位置55_1,i对应的位置。激光束的照射需要在控制点实际经过位置52_1,i时开始并且需要在控制点实际经过位置53_1,i时停止。

接下来，机器人控制器122_i根据从位置55_1,i到位置54_2,i的轨迹数据P_1-2,i操作机器人101_i以准备进行下一次焊接操作。

当机器人控制器122_i执行线性内插指令并且开始供应用于焊接第二部分的轨迹数据P_2,i时，用于机器人101_i的角度的指令开始从作为轨迹数据P_2,i的起点的位置54_2,i向作为轨迹数据P_2,i的终点的位置55_2,i变化。在该变化开始的时刻TP1_2,i，机器人101_i的用以使控制点也就是激光头102_i加速的操作开始。

当机器人控制器122_i向机器人101_i指示位置52_2,i时，控制点在相对于指令时间延迟的时刻TP2_2,i处经过与指令位置52_2,i对应的位置。当机器人控制器122_i向机器人101_i指示位置53_2,i时，控制点在相对于指令时间延迟的时刻TP3_2,i处经过与指令位置53_2,i对应的位置。当机器人控制器122_i向机器人101_i指示作为轨迹数据P_2,i的终点的位置55_2,i时，控制点在相对于指令时间延迟的时刻TP5_2,i处经过与指令位置55_2,i对应的位置。激光束的照射需要在控制点实际经过位置52_2,i时开始并且需要在控制点实际经过位置53_2,i时停止。

为了通过在激光束L_i的焦点的移动速度恒定为目标速度Vw_j,i的状态下用激光束L_i照射加工对象物体W来执行加工，需要在激光头102_i到达开始照射激光束L_i的位置之前加速激光头102_i。第一时间T1是用于加速激光头102_i使得激光头102_i以恒定的目标速度Vw_j,i移动的时间。第二时间T2_j,i是在激光头102_i以恒定的目标速度Vw_j,i移动的状态下用激光束L_i照射加工对象物体W的时间。

在本示例性实施例中，将时刻TP1_j,i和TP2_j,i之间的时段设定为用于使激光头102_i相对于加工对象物体W加速的第一时间T1。另外，通过预先执行实验或计算，将时刻TP2_j,i和TP3_j,i之间的时段设定为用于照射激光束L_i的第二时间T2_j,i。

下面将详细描述第一时间T1、第二时间T2_j,i和第三时间T3的设定。由于位置控制的响应延迟，激光头102_i的实际速度会偏离其指令速度。所以，仅通过机器人程序422_i难以设定第一时间T1。所以，机器人101_i以反复试验的方式在各种条件下进行操作以测量激光头102_i的实际速度在每种条件下达到目标速度Vw_j,i所用的时间，并且基于其测量结果来设定第一时间T1。

应当注意，尽管优选的是在经过了第一时间T1时让激光头102_i的速度达到目标速度Vw_j,i并且保持恒定，但是由于各种因素例如机器人101_i的位置和取向、目标速度Vw_j,i、以及缘于机器人101_i的连续操作的残留偏差等，速度会产生误差。所以，优选的是，在通过在各种条件下测量所获得的值中，将具有最小速度误差的值也就是最长时间设定为第一时间T1。也就是说，第一时间T1可以设定成使得在开始激光头102_i的加速之后经过了第一时间T1时激光头102_i的速度处在基于目标速度Vw_j,i的预定范围内。尽管第一时间T1可以取决于每个焊接目标部分处的激光束的目标速度Vw_j,i而改变，但是当第一时间T1被设定为相同的值时，控制器121B的处理可以更加简化。此外，将相同的第一时间T1用于所有激光头102₁至102_N的加速。

图34A和34B均是示出当由机器人101_i支撑的激光头102_i的目标速度改变时的运动曲线的说明图。图34A和34B示出了将待焊接的部分处的激光头102_i的目标速度改变为三个速度Vw_1i、Vw_2i和Vw_3i的示例。应当注意，在图34A和34B中示出了机器人101_i的指令速度VC_i和实际速度VR_i。在图34A中，对于不同的目标速度Vw_1i、Vw_2i和V_w3i，机器人101_i的加速度被设定为相同的值。所以，机器人101_i的加速时间根据目标速度Vw_1i、Vw_2i和Vw_3i而变化。在图34B中，对于不同的目标速度Vw_1i、Vw_2i和Vw_3i，机器人101_i的加速时间被设定为相同的值。所以，机器人101_i的加速度改变。在图34A和34B的任意一个中，在第一时间T1被设定为足够的值的情况下，指令速度VC_i和实际速度VR_i大致匹配。所以，可以保证在经过了第一时间T1之后，机器人101_i立即到达恒定速度区域。也就是说，只要保证机器人101_i在第一时间T1用尽的时刻TP2_j,i已经达到恒定速度就足够了，并且因此机器人101_i可以在时刻TP2_j,i之前的时刻达到恒定速度。

应当注意，在图34A和34B之间，需要改变用于获得位于连接教示位置52_j,i和53_j,i的延长线上的位置54_j,i和55_j,i的算法。例如，通过在位置52_j,i侧延伸连接位置52_j,i和53_j,i的线段而获得位置54_j,i，并且该延伸的延伸量是通过从时刻TP1_j,i到时刻TP2_j,i对图34A和34B的实际速度VR_i进行积分而获得的距离。通过积分获得的距离在图34A和34B之间是不同的。并且当目标速度Vw_1i、Vw_2i和Vw_3i改变时也会改变。所以，需要考虑这些来确定用于获得位置54_j,i的算法。这同样适用于获得位置55_j,i所用的算法。

第二时间T2_j,i是激光照射时间，并且通过以下的公式(19)计算。这里，作为用于计算公式(19)的演算符，使用了Tw、Ps、Pe和Vw。Tw对应于第二时间T2_j,i，Ps对应于激光束的照射开始时的位置52_1,i和52_2,i，Pe对应于激光束的照射停止时的位置53_1,i和53_2,i，并且Vw对应于目标速度Vw_j,i。通过使用Ps、Pe和Vw，根据以下的公式(19)计算用于每个焊接目标部分的第二时间Tw。

Tw：第二时间

Vw：目标速度

激光束照射的开始位置

激光束照射的结束位置

也就是说，通过将Ps和Pe之间的距离除以Vw来获得用作第二时间的Tw的值。Ps、Pe和Vw的不同的值可以用于不同的焊接目标部分。所以，用作第二时间T2_1,i或T2_2,i的Tw的值对应于焊接目标部分的长度或面积。以该方式计算的Tw的值被设定为第二时间T2_1,i和T2_2,i。

作为教示点的位置52_1,i和52_2,i均由关于位置和取向的六个自由度的信息构成。具体地，构成位置52_1,i和52_2,i的信息包括：作为关于机器人101_i相对于基座的位置的信息的X、Y和Z，以及作为关于激光头102_i的保持角度的信息的A、B和C。这同样适用于位置53_1,i和53_2,i。所以，仅通过使用X、Y和Z的位置信息作为Ps和Pe来获得三维空间中的距离。

应当注意，该计算可以由机器人控制器122_i执行，并且机器人控制器122_i可以将用作第二时间的Tw的值传送到控制器121B。另外，机器人控制器122_i可以仅计算Ps和Pe之间的距离并且将关于该距离的信息传送到控制器121B，并且控制器121B可以执行剩余的计算以便获得用作第二时间的Tw的值。可以基于由机器人控制器122_i和控制器121B中的哪一个描述或指定目标速度Vw来适当地选择在这些计算方式中选定哪一种。

第三时间T3是切换器104的切换操作所需的时间，并且是通过预先进行实验而获得的。例如，通过多次执行切换器104的切换操作来测量切换操作所需的时间，并且通过将测量值的最大值加上余量而获得的值被设定为第三时间T3。设定通过将最大值加上余量而获得的值的原因是由于当自指示切换起经过了第三时间T3时就需要确定性地完成切换。应当注意，在切换时间的数据预先可用的情况下，通过将数据的取值加上余量而获得的值即可被设定为第三时间T3。如上所述，在生产线中实际操作机器人101_i之前预先设定第一时间T1、第二时间T2_j,i和第三时间T3。应当注意，优选的是针对控制器121B和机器人控制器122_i这两者预先设定第一时间T1。

顺便提及，待进行激光缝焊的焊接目标部分需要用激光束L_i照射，该照射不是在向机器人101_i指示位置52_j,i的时间进行，而是在控制点实际经过位置52_j,i的时刻TP2_j,i进行。类似地，激光束L_i的照射需要停止，该照射不是在向机器人101_i指示位置53_j,i的时间停止，而是在控制点实际经过位置53_j,i的时刻TP3_j,i停止。

也就是说，在控制点到达恒定速度区域的时刻TP2_j,i处，存在已经在机器人101_i的位置控制中发生响应延迟的情况。位置控制的响应延迟由指令位置和实际位置之间的差表示。在存在位置控制的响应延迟的情况下，位置控制的该响应延迟需要被包含在位置54_j,i和55_j,i的计算中。

因此，机器人控制器122_i计算开始移动的位置54_j,i以及停止移动的位置55_j,i，使得当在开始进行加速激光头102_i的操作之后已经经过了第一时间T1时控制点到达目标位置。然而，如何计算位置54_j,i和55_j,i在应用图34A的方法的情况和应用图34B的方法的情况之间是不同的。需要在执行用于生成轨迹数据P1和P2的线性内插指令之前执行该计算。例如，可以恰好在线性内插指令之前或者恰好在生产线中实际操作机器人101_i之前执行该计算。应当注意，其计算算法在机器人程序422_i中描述并由机器人控制器122_i执行。

图35是示出在第十示例性实施例中由激光焊接装置100B执行激光加工的激光加工方法的每个步骤的时序图。与图6中相同的组成部分用相同的附图标记表示。图35示出了从机器人控制器122₁至122_N传输到控制器121B的信号SB₁至SB_N。图35也示出了由机器人101₁至101_N移动的激光头102₁至102_N的实际速度VR₁至VR_N和指令速度VC₁至VC_N。图35还示出了从控制器121B传输的激光振荡指令SR1、切换信号SS和操作开始指令SA₁至SA_N。在图35中，赋予切换信号SS的编号均表示对机器人101_i(也就是激光头102_i)中的哪一个执行切换。类似地，赋予切换器104的编号均表示对机器人101_i(也就是激光头102_i)中的哪一个已执行切换。赋予切换信号SS和切换器104的编号是上述的i＝1至N的序列号。在图35中，对应于切换器104的部分中的阴影部分表示正在执行切换。

应当注意，作为前提条件，在开始自动操作之前要预先确定由一个机器人101_i负责的焊接目标部分。另外，在自动操作开始之前也要预先确定机器人101₁至101_N以何种顺序进行操作。也就是说，在控制器121B中预设向机器人101₁至101_N指示焊接动作的开始顺序。在下文中，将描述机器人101₁至101_N以机器人101₁、机器人101₂、...机器人101_N、机器人101₁、机器人101₂...的顺序进行操作的情况作为示例。也就是说，由切换器104以激光头102₁、激光头102₂、...激光头102_N、激光头102₁、激光头102₂...的顺序将激光束引导到激光头102₁至102_N。

控制器121B主要管理两个序列SM1和SM2。具体地，作为第一序列SM1的管理，控制器121B向机器人控制器122₁至122_N指示激光头102₁至102_N开始向焊接目标部分移动的定时。

作为第二序列SM2的管理，控制器121B指示激光振荡器103的开/关切换的定时和切换器104的切换操作的定时。具体地，在从机器人控制器122_i接收到信号SB_i的上升沿之后经过了第一时间T1时，控制器121B开启激光振荡指令SR1。然后，在从第一时间T1用尽的时刻开始经过了第二时间T2_j,i时，控制器121B关闭激光振荡指令SR1。此外，在关闭激光振荡指令SR1之后，控制器121B改变切换信号SS以切换激光束的光路以便用于下一次激光束的照射。

上述的两个序列SM1和SM2的管理与机器人101_i的信号SB_i开启的定时同步执行。在下文中，将详细描述序列SM1和SM2的管理。当开始自动操作时，控制器121B根据序列SM1中的控制程序321开启操作开始指令SA₁。操作开始指令SA₁开启的定时被表示为图35中的时刻TP0_1,1。

机器人控制器122₁监视操作开始指令SA₁，并且在接收到操作开始指令SA₁从关闭切换到开启之后执行包括作为目标位置的位置55_1,1的线性内插指令。然后，以预定的控制周期将从位置54_1,1到位置55_1,1的轨迹数据P_1,1供应到机器人101₁。也就是说，机器人控制器122₁促使机器人101₁开始进行加速激光头102₁的操作，使得激光头102₁相对于加工对象物体W的移动速度达到目标速度Vw_1,1。据此，激光头102₁(也就是控制点)开始从位置54_1,1向位置55_1,1移动并加速，使得其移动速度达到恒定的目标速度Vw_1,1。

当机器人控制器122₁开始供应轨迹数据P_1,1时，机器人控制器122₁同时向控制器121B传输通过将信号SB₁从关闭切换到开启而获得的信号SBA₁。

当将信号SB₁从关闭切换到开启时形成的上升沿用作同步信号SBA₁(其用作预定信号)。也就是说，当促使机器人101₁开始进行加速激光头102₁的操作时，机器人控制器122₁将作为信号SB₁的上升沿的同步信号SBA₁传输到控制器121B。该定时被示出为图35中的时刻TP1_1,1。

在本示例性实施例中，信号SB₁的上升沿被用作同步信号SBA₁。所以，信号SB₁可以在开始供应下一个轨迹数据P_2,1之前和自从信号SB₁上升以来已经经过了控制器121B的控制周期或更多时间之后随时下降。另外，尽管信号SB₁的上升沿被用作同步信号SBA₁，但同步信号SBA₁不限于此，并且信号SB₁的下降沿可以用作同步信号SBA₁。应当注意，在本示例性实施例中，关闭信号SB_i被用作指示机器人101_i处于准备完成状态的信号。准备完成状态是机器人控制器122_i已经完成了在轨迹数据P_j和轨迹数据P_j+1之间的轨迹数据P_j-(j+1),i的供应并且准备好等待信号SA_i的状态。

控制器121B监视从机器人控制器122₁传输的信号SB₁，并且当接收到作为信号SB₁的上升沿的同步信号SBA₁时开始序列SM2中对应于激光头102₁的第一时间T1的计时。例如，第一时间T1是固定值譬如200毫秒。

当经过了第一时间T1时，激光头102₁在用于焊接的目标速度Vw_1,1下达到恒定速度状态，并且控制点位于图32所示的指令位置52_1,1。所以，在接收到作为信号SB₁的上升沿的同步信号SBA₁之后经过了第一时间T1时，也就是当第一时间T1的计时完成时，控制器121B控制激光振荡器103产生激光束。该时刻指示为图35中的时刻TP2_1,1。具体地，控制器121B在第一时间T1的计时完成的同时将激光振荡指令SR1从关闭切换到开启。也就是说，当第一时间T1的计时完成时，控制器121B指令激光振荡器103产生激光束。激光振荡器103监视激光振荡指令SR1，并且当接收到指示激光振荡指令SR1已从关闭切换到开启的信号时执行激光振荡。同时，激光振荡器103将信号SR2从关闭切换到开启。

如上所述，机器人控制器122_i根据操作开始指令SA_i促使机器人101_i开始进行加速激光头102_i的操作，使得激光头102_i相对于加工对象物体W的移动速度在目标速度Vw_j,i下保持恒定。同时，在开始激光头102_i的加速之后经过了第一时间T1时控制器121B控制激光振荡器103以产生激光束。控制器121B通过接收同步信号SBA_i来检测由机器人控制器122_i的控制导致的激光头102_i的加速的开始。

当第一时间T1的计时完成时，控制器121B开始第二时间T2_1,1的计时。机器人控制器122₁促使机器人101₁操作，使得激光头102₁的移动速度保持在目标速度Vw_1,1，同时用来自激光头102₁的激光束L₁照射加工对象物体W。当经过了第一时间T1之后进一步经过了第二时间T2_1,1时，也就是当第二时间T2_1,1的计时完成时，控制器121B控制激光振荡器103以停止激光束L₁的产生。该时刻在图35中被指示为时刻TP3_1,1。

具体地，控制器121B在完成第二时间T2_1,1的计时的同时将激光振荡指令SR1从开启切换到关闭。也就是说，当第二时间T2_1,1的计时完成时，控制器121B指示激光振荡器103停止激光束的产生。当接收到激光振荡指令SR1从开启到关闭的切换时，激光振荡器103停止激光振荡。

控制器121B在关闭激光振荡指令SR1的同时改变切换信号SS，并且指示切换器104以使得激光束被引导到的激光头从第一激光头102₁切换到第二激光头102₂。

切换器104监视切换信号SS，并且根据切换信号SS的指示通过移动反射镜114₁至114_N来执行改变光路的切换操作。该切换操作要消耗第三时间T3，并且切换操作完成的时刻在图35中被指示为时刻TP4_1,1。作为该切换操作的结果，可以从下一个激光头102₂发射激光束L₂。

这里，尽管通过切换器104将激光束被引导到的激光头从激光头102₁切换到激光头102₂，但是如果在切换操作之后开始进行下一个机器人101₂的操作，则激光振荡器103的操作速率低，也就是加工产品的生产效率低。

所以，控制装置120B促使机器人101₂开始进行加速激光头102₂的操作，使得在由激光头102₁将激光束L₁照射在加工对象物体W上的操作完成之前激光头102₂的移动速度就已达到目标速度Vw_1,2。“在由激光头102₁将激光束L₁照射在加工对象物体W上的操作完成之前”的时段包括照射开始之前的时段。据此，激光振荡器103的操作速率提高，也就是加工产品的生产效率提高。

在下文中，将详细描述控制器121B开启待传输到机器人控制器122₂的操作开始指令SA₂的定时的管理，也就是由控制器121B进行的序列SM1的管理。

在本示例性实施例中，每次激光头102_i加速时计量的第一时间T1都是相同的时间，也就是诸如200毫秒的固定值。在自经过了第二时间T2_1,1(即激光头102₁照射激光束的时间)的时刻起进一步经过了第三时间T3(即切换器104执行切换操作所需的时间)之后，控制器121B促使下一个激光头102₂照射激光束。所以，优选的是使操作开始指令SA₂传输到下一个机器人控制器122₂的定时处于自激光头102₁的加速开始起经过了总时间T2_1,1+T3(即第二时间T2_1,1与第三时间T3之和)之后。应当注意，激光头102₁的加速的开始由控制器121B经由同步信号SBA₁进行检测。第二时间T2_1,1是用来自激光头102₁的激光束照射第一焊接目标部分的时间。

在本示例性实施例中，作为序列SM1，控制器121B在从机器人控制器122₁接收到同步信号SBA₁时开始总时间T2_1,1+T3(即第二时间T2_1,1与第三时间T3之和)的计时。该计时开始的定时与在序列SM2中对加速激光头102₁的第一时间T1的计时开始的定时相同。

当总时间T2_1,1+T3的计时完成时，控制器121B检查下一个待操作的机器人101₂是否处于准备完成状态。在本示例性实施例中，用信号SB_i关闭来表示准备完成状态。在信号SB_i未关闭的情况下，控制器121B等待开启的信号SB_i关闭。在信号SB_i关闭的情况下，控制器121B开启操作开始指令SA₂以传输到控制下一个要操作的机器人101₂的机器人控制器122₂。操作开始指令SA₂开启的定时在图35中被指示为时刻TP0_1,2。

机器人控制器122₂监视操作开始指令SA₂，并且当操作开始指令SA₂从关闭切换到开启时以预定的控制周期向机器人101₂指示轨迹数据P_1,2。也就是说，机器人控制器122₂促使机器人101₂开始进行加速激光头102₂的操作，使得激光头102₂相对于加工对象物体W的移动速度达到目标速度Vw_1,2。因此，激光头102₂(也就是，控制点)开始移动和加速，使得移动速度在目标速度Vw_1,2下变为恒定。

当机器人控制器122开始供应轨迹数据P_1,2时，机器人控制器122₂同时传输通过将信号SB₂从关闭切换到开启而获得的信号SBA₂。也就是说，当促使机器人101₂开始进行加速激光头102₂的操作时，机器人控制器122₂将作为信号SB₂的上升沿的同步信号SBA₂传输到控制器121B。该定时被示出为图35中的时刻TP1_1,2。

控制器121B监视从机器人控制器122₂传输的信号SB₂，并且当接收到作为信号SB₂的上升沿的同步信号SBA₂时，开始用于加速激光头102₂的第一时间T1的计时。同时，控制器121B开始作为第二时间T2_1,2与第三时间T3之和的总时间T2_1,2+T3的计时。当总时间T2_1,2+T3的计时完成时，控制器121B检查机器人101₃是否处于准备完成状态。在机器人101₃处于准备完成状态的情况下，进一步开启下一个操作开始指令SA₃。对机器人101₁、...机器人101_N、机器人101₁...重复类似的处理。如上所述，控制器121B在序列SM1中经由同步信号SBA_i管理机器人101_i的操作定时。

同时，当控制器121B接收到作为信号SB₂的上升沿的同步信号SBA₂时，执行用于激光头102₁的第一时间T1或第二时间T2_1,1的计时。在图35的示例中，控制器121B正在执行第一时间T1的计时。当接收到同步信号SBA₂时，控制器121B与用于激光头102₁的第一时间T1的计时并行地开始在序列SM2中的用于激光头102₂的第一时间T1的计时。当经过了用于激光头102₂的第一时间T1时，也就是当用于激光头102₂的第一时间T1的计时完成时，控制器121B开启激光振荡指令SR1。该时刻被指示为图35中的时刻TP2_1,2。当第一时间T1的计时完成时，控制器121B开始第二时间T2_1,2的计时。当第二时间T2_1,2的计时完成时，控制器121B关闭激光振荡指令SR1。该时刻被指示为图35中的时刻TP3_1,2。

控制器121B在与关闭激光振荡指令SR1相同的定时改变切换信号SS，并且指示切换器104以使得激光束被引导到的激光头从第二激光头102₂切换到第三激光头102₃。切换器104根据切换信号SS执行切换操作。该切换操作要消耗第三时间T3，并且切换操作完成的时刻被指示为图35中的时刻TP4_1,2。重复类似的处理，直到第N个激光头102_N的激光焊接完成。

在激光头102₁至102_N的每一个中，在完成第一焊接目标部分上的激光焊接之后，对第二焊接目标部分和随后的焊接目标部分执行相同的序列SM1和SM2。

如上所述，控制器121B彼此独立地执行序列SM1和SM2。序列SM1的操作和序列SM2的操作通过使用同步信号SBA_i来同步，并且不通过任何其他手段同步。也就是说，控制器121B基于自接收到同步信号SBA_i的时刻起所经过的时间来执行序列SM1和SM2。如上所述，通过使用同步信号SBA_i管理序列SM1和SM2，管理不会变得复杂，并且可以稳定地执行序列SM1和SM2。

根据本示例性实施例，机器人101_i由序列SM1和SM2顺序地操作而无需等待焊接完成。所以，可以减少时间损失，并且可以提高激光振荡器103的操作速率，也就是提高加工产品的生产效率。

在本示例性实施例中，由于每当控制器121B接收到同步信号SBA_i时就对相同的第一时间T1进行计时，因此简化了处理。也就是说，在控制器121B指示开始机器人101_i的操作以将激光头102_i移动到焊接目标部分的定时的操作中，可以通过仅使用第二时间T2_j,i和第三时间T3而不使用第一时间T1来指示定时。

在图35中，通过使用由机器人101i执行的处理较短且不需要待机的情况的时序图来进行说明。然而，当控制器121B完成了总时间T2_j,i+T3的计时并且针对机器人101₁，...101_N，101₁...顺序地开启操作开始信号SA_i时，一些机器人可能无法完成移动。在图36中示出了这样的示例。

图36是示出在第十示例性实施例中由激光焊接装置执行激光加工的激光加工方法的每个步骤的时序图。与图6中相同的组成部分由相同的附图标记表示。在图36中，机器人101₁进入准备完成状态的定时早于由控制器121B完成总时间T2_1,N+T3的计时的定时。在图36中，控制器121B已完成总时间T2_1,N+T3的计时，并且当该计时完成时，机器人控制器122₁正在供应轨迹数据P_1-2,1。机器人控制器122₁在完成轨迹数据P_1-2,1的供应之后进入准备完成状态，并且关闭信号SB₁以通知控制器121B准备完成。同时，当控制器121B完成总时间T2_1,N+T3的计时时，控制器121B检查信号SB₁是否关闭。在信号SB₁未关闭的情况下，控制器121B待机直到信号SB₁关闭。当信号SB₁关闭时，控制器121B开启操作开始指令SA₁。应当注意，操作开始指令SA₁开启的定时被指示为时刻TP0_2,1。此后的处理与图35中相同。

应当注意，在等待机器人101_i的准备完成(也就是等待信号SB_i关闭)的情况下，尽管激光振荡器103的操作速率减小，但是序列不会出错。如果控制器121B等待机器人101_i的准备完成，则序列SM2的启动被延迟。在此情况下，在切换器104切换光路以将激光束引导到激光头102i之后根据序列SM2执行的下一次激光振荡被延迟，并且因此激光振荡的定时被推迟。所以，对应于序列SM2的启动的延迟，会错过激光振荡的机会。在控制器121B等待机器人101_i的准备完成并且实际出现了等待时间的情况下，激光振荡器103和切换器104在等待时间期间不能操作。但是，该处理对于实现序列而言是必要的。应当注意，即使在图35和36中从时刻TP0_2,1到时刻TP1_2,1的时间延长，仅激光振荡器103的操作速率减小并且序列不会出错。尽管存在当在机器人控制器122_i上施加处理负荷时从时刻TP0_2,1到时刻TP1_2,1的时间变得较长的情况，但是在此情况下也仅延迟了序列SM2的启动。所以，如上所述，与序列SM2的启动的延迟对应地，仅仅是错过了激光振荡的机会。

将描述激光振荡器103和切换器104的等待时间。当从控制器121B接收到操作开始指令SA_i时，控制机器人101_i的机器人控制器122_i开始供应轨迹数据P_j。尽管机器人控制器122_i不执行计时，但是当控制器121B完成第一时间T1和第二时间T_2j,i的计时时，机器人控制器122_i完成轨迹数据P_j的供应。接下来，机器人控制器122_i开始供应轨迹数据P_j-(j+1)。供应轨迹数据P_j-(j+1)的时间被定义为粗调移动时间T4_j,i。另外，激光振荡器103和切换器104的等待时间被定义为时间T5_j,i。等待时间T5_j,i是激光振荡器103和切换器104等待机器人的操作完成所用的时间。将描述机器人101_i从完成焊接目标部分上的激光束照射的位置53_j,i移动到在下一个焊接目标部分上进行激光束照射的位置52_j,i所用的时间。该时间是从完成第二时间T2_j,i的计时到第二时间T2_j+1,i的计时开始之间的时间。该时间被定义为机器人101_i的非焊接时间T6_j,i。

图37A和37B均是示出第十示例性实施例中的机器人101_i、激光振荡器103和切换器104的操作时间的示例的图。图37A示出了发生等待时间T5_j,i的示例，并且图37B示出了不发生等待时间T5_j,i的示例。

作为示例，图37A和37B均示出了当控制点正从其第四焊接目标部分移动到其第五焊接目标部分时机器人101₂、机器人101₃和机器人101₄分别对第四焊接目标部分执行焊接的情况。激光振荡器103在非焊接时间T6_4,1期间操作的时间是机器人101₂、机器人101₃和机器人101₄分别对第四焊接目标部分执行焊接的时间的总和也就是总时间T2_4,2+T2_4,3+T2_4,4。切换器104在非焊接时间T6_4,1期间操作的时间是用于执行四次切换的时间4×T3，原因在于执行了从机器人101₁切换到机器人101₂、从机器人101₂切换到机器人101₃、从机器人101₃切换到机器人101₄、以及随后从机器人101₄再次切换到机器人101₁的切换。如图37A所示，直到对第五焊接目标部分执行焊接之前的等待时间T5_4,1是{(T4_4,1+T1)-{(4×T3)+(T2_4,2+T2_4,3+T2_4,4)}。如图37A所示，当等待时间T5_j,i发生时，激光振荡器103和切换器104不能进行操作。

与图37A类似地，图37B作为示例示出了当机器人101₁正从其第四焊接目标部分移动到其第五焊接目标部分时机器人101₂、机器人101₃和机器人101₄分别对第四焊接目标部分执行焊接的情况。然而，激光振荡器103在粗调移动时间T4_4,1期间进行操作的时间T2_4,2+T2_4,3+T2_4,4和机器人101₁的非焊接时间T6_4,1与图37A的情况不同。在图37B中，在非焊接时间T6_4,1期间，执行关于第二时间T2_j,i和第三时间T3的处理而没有非焊接时间T6_4,1期间的任何间隔。所以，不会发生空闲时间，并且因此不会发生等待时间T5_j,i。然而，当轨迹数据P_4-5的供应完成时，信号SB₁关闭，并且机器人101₁保持待机直至接收到操作开始指令SA₁。由于激光振荡器103价格昂贵，因此优选的是进行调节以使得激光振荡器103的操作速率高。

这可以通过下面的公式(20)以通用形式表示。集合A被定义为公式(20)的算符。集合A是在非焊接时间T6_j,i期间操作的机器人101_i的编号的集合。例如，在图37A和37B的情况下，集合A包括2、3和4。在公式(20)中，count(A)是对集合中的元素的数量进行计数的函数。在图37A和37B的情况下，由于集合A由2、3和4组成，因此其元素的数量为3，并且因此count(A)＝3成立。ΣT2_j,k是用于将对应于集合A的编号的元素进行求和的表达式，并且在图37A和37B的情况下是T2_4,2+T2_4,3+T2_4,4。

在公式(20)中，T4_j,i+T1是机器人101_i的控制点从第j个焊接目标部分移动到第(j+1)个焊接目标部分所需的时间。

在公式(20)中的Ttemp_j,i的值为正值的情况下，发生Ttemp_j,i的计算值的等待时间T5_j,i。在公式(20)中的Ttemp_j,i的值为负值或0的情况下，不发生等待时间T5_j,i。也就是说，通过减少粗调移动时间T4_j,i或增加非焊接时间T6_j,i期间的第二时间T2_j,i的总时间或第三时间T3的总时间，就可以减少等待时间T5_j,i。

为了减少等待时间T5_j,i，可以设计由每个机器人101_i负责的焊接目标部分。机器人101_i可以布置在使得加工对象物体W的焊接目标部分的一部分可以由多个机器人101_i焊接的位置处。然后，确定机器人101_i均执行焊接的是哪些焊接目标部分，以使得等待时间T5_j,i变短。将描述以该方式确定多个机器人101_i的焊接目标部分以减少等待时间T5_j,i的具体示例。

如图37A所示，假设机器人101₁从第四焊接目标部分移动到第五焊接目标部分。此时，机器人101₂、机器人101₃和机器人101₄分别对第四焊接目标部分执行焊接。在此情况下，等待时间T5_4,1是{(T4_4,1+T1)-{(4×T3)+(T2_4,2+T2_4,3+T2_4,4)}。

另外，假设机器人101₁从第四焊接目标部分移动到第五焊接目标部分并且机器人101₂和机器人101₃分别对第四焊接目标部分执行焊接而机器人101₄不执行焊接。在此情况下，等待时间T5_5,1是{(T4_4,1+T1)-{(3×T3)+(T2_4,2+T2_4,3)}。

在机器人101₁从第四焊接目标部分移动到第五焊接目标部分时其他的三个机器人101_i执行焊接的示例与在机器人101₁从第四焊接目标部分移动时其他的两个机器人101_i执行焊接的示例之间比较等待时间T5_5,1。在其他的两个机器人101_i执行焊接的情况下，等待时间T5_5,1长出T3+T2_4,4。也就是说，在机器人101_i的非焊接时间T6_j,i期间执行焊接的其他的机器人101_i的数量更大的情况下，就可以更多地减少等待时间T5_j,i。

应当注意，在这两个示例中，等待时间T5_4,1是正值。当等待时间T5_4,1为0时，即使在机器人的数量增加的情况下，等待时间T5_4,1也保持为0。

接下来，假设图30所示的加工对象物体W具有长方体形状，焊接目标部分设在加工对象物体W的四个侧表面和顶表面的每一个中，并且四个机器人101_i布置在加工对象物体W的周围。图38是示出在第十示例性实施例中机器人的数量设定为4的情况的示意图。在图38中，加工对象物体W包括侧表面W₁、W₂、W₃和W₄以及顶表面W₅。当从加工对象物体W的上方向下看时，四个机器人101₁、101₂、101₃和101₄彼此对角地布置，并且分别支撑激光头102₁、102₂、102₃和102₄。由机器人101₁支撑的激光头102₁能够通过操作机器人101₁对侧表面W₁和W₂以及顶表面W₅上的焊接目标部分执行焊接。由机器人101₂支撑的激光头102₂能够通过操作机器人101₂对侧表面W₂和W₃以及顶表面W₅上的焊接目标部分执行焊接。由机器人101₃支撑的激光头102₃能够通过操作机器人101₃对侧表面W₃和W₄以及顶表面W₅上的焊接目标部分执行焊接。由机器人101₄支撑的激光头102₄能够通过操作机器人101₄对侧表面W₄和W₁以及顶表面W₅上的焊接目标部分执行焊接。假设在侧表面W₁上设置了51个焊接目标部分、在侧表面W₂上设置了50个焊接目标部分、在侧表面W₃上设置了51个焊接目标部分、在侧表面W₄上设置了47个焊接目标部分、并且在顶表面W₅上设置了4个焊接目标部分。

在四个机器人101₁、101₂、101₃和101₄分别执行焊接的焊接目标部分的数量之间的差异较大的情况下，在非焊接时间T6_j,i期间执行焊接的其他机器人101_i的数量变得较小，并且等待时间T5_j,i变得较长。所以，加工对象物体W上的焊接目标部分在四个机器人101₁、101₂、101₃和101₄之间被分配成使得四个机器人101₁、101₂、101₃和101₄分别执行焊接的焊接目标部分的数量之间的差异最小。在图38的示例中，由哪个机器人101_i负责侧表面W₁至W₄和顶表面W₅中的哪一个的焊接被确定为使得四个机器人101₁、101₂、101₃和101₄的操作区域彼此不重叠。例如，机器人101₁负责侧表面W₁，并且对侧表面W₁上的51个焊接目标部分执行焊接。机器人101₂负责侧表面W₂，并且对侧表面W₂上的50个焊接目标部分执行焊接。机器人101₃负责侧表面W₃，并且对侧表面W₃上的51个焊接目标部分执行焊接。机器人101₄负责侧表面W₄和顶表面W₅，并且对侧表面W₄上的47个焊接目标部分和顶表面W₅上的4个焊接目标部分执行焊接。因此，四个机器人101₁、101₂、101₃和101₄分别执行焊接的焊接目标部分的数量之间的差异变为最小，并且因此可以减少等待时间T5_j,i。

如上所述，通过将机器人101_i布置成使得加工对象物体W上的多个焊接目标部分中的一部分可以由两个或更多个机器人101_i进行焊接，机器人101_i分别负责的焊接目标部分的数量之间的差异可以减小。所以，可以增加在非焊接时间T6_j,i期间执行焊接的其他机器人101_i的数量，并且因此可以减少等待时间T5_j,i。

另外，在如上述示例中所述的加工对象物体W是诸如长方体的多面体的情况下，可以通过诸如分配每个机器人101_i在侧表面和顶表面中的不同表面上操作这样的简单措施来容易地防止机器人101_i之间的干扰。

这里，尽管在图38的示例中已经描述了确定每个机器人101_i负责哪个表面(也就是每个机器人101_i负责加工对象物体W的哪个焊接目标部分)以使得四个机器人101_i的操作区域彼此不重叠的情况，但是配置不限于此。多个焊接目标部分可以在多个机器人101_i之间分配成使得即使在机器人101_i的操作区域彼此重叠的情况下，机器人101_i也不会彼此干扰。

图39是示出在第十示例性实施例中将机器人的数量设定为3的情况的示意图。图39的加工对象物体W与图38相同。三个机器人101₁、101₂和101₃以与图38中相同的方式布置。在图39中，省略了图38中示出的机器人101₄。如上所述，在加工对象物体W上，在侧表面W₁上设有51个焊接目标部分，在侧表面W₂上设有50个焊接目标部分，在侧表面W₃上设有51个焊接目标部分，在侧表面W₄上设有47个焊接目标部分，并且在顶表面W₅上设有4个焊接目标部分。确定每一个机器人101₁、101₂和101₃负责哪些焊接目标部分，以使得机器人101₁、101₂和101₃彼此互不干扰并且机器人101₁、101₂和101₃的操作区域彼此重叠。

机器人101₁负责包括侧表面W₁上的所有51个焊接目标部分和侧表面W₂上的17个焊接目标部分在内的总共68个焊接目标部分。机器人101₂负责包括侧表面W₂上的33个焊接目标部分和侧表面W₃上的35个焊接目标部分在内的总共68个焊接目标部分。机器人101₃负责包括侧表面W₃上的16个焊接目标部分、侧表面W₄上的所有47个焊接目标部分、以及顶表面W₅上的所有4个焊接目标部分在内的总共67个焊接目标部分。也就是说，两个机器人101₁和101₂负责侧表面W2，并且两个机器人101₂和101₃负责侧表面W₃。

焊接的顺序被确定为避免两个机器人101_i之间的干扰，也就是使得两个机器人101_i不对相同的侧表面W₂或W₃执行焊接。例如，机器人101₁配置成从侧表面W₁开始焊接，并且在完成侧表面W₁上的焊接之后再对侧表面W₂执行焊接。机器人101₂配置成从侧表面W₂开始焊接，并且在完成由机器人101₂负责的侧表面W₂上的33个焊接目标部分上的焊接之后再对侧表面W₃执行焊接。机器人101₃配置成从侧表面W₃开始焊接，并且在完成由机器人101₃负责的侧表面W₃上的16个焊接目标部分上的焊接之后再对侧表面W₄执行焊接，并且最后对顶表面W₅执行焊接。在侧表面W₁、W₂和W₃中，机器人101₁、101₂和101₃中的每一个首先执行焊接的表面上的焊接目标部分的数量配置成各不相同。也就是说，机器人101₁对侧表面W₁上的51个焊接目标部分执行焊接，机器人101₂对侧表面W₂上的33个焊接目标部分(即侧表面W₂上的焊接目标部分的一部分)执行焊接，并且机器人101₃对侧表面W₃上的16个焊接目标部分(即侧表面W₃上的焊接目标部分的一部分)执行焊接。所以，在机器人101₂完成侧表面W₂上的33个焊接目标部分(即侧表面W₂上的焊接目标部分的一部分)上的焊接并且移动到侧表面W₃之前，机器人101₃即可完成侧表面W₃上的16个焊接目标部分(即侧表面W₃上的焊接目标部分的一部分)上的焊接并且移动到侧表面W4。另外，在机器人101₁完成侧表面W₁上的所有51个焊接目标部分上的焊接并且移动到侧表面W₂之前，机器人101₂即可完成侧表面W₂上的33个焊接目标部分(即侧表面W₂上的焊接目标部分的一部分)上的焊接并且移动到侧表面W₃。如上所述，即使在机器人101_i的操作区域彼此重叠的情况下，也可以通过考虑机器人101_i的焊接顺序来避免机器人101_i之间的干扰。

如上所述，在机器人101_i的数量N较大的情况下，可以增加非焊接时间T6_j,i期间的第二时间T2_j,i的总时间和第三时间T3的总时间，并且可以减少等待时间T5_j,i。在N个机器人101_i中，至多其他(N-1)个机器人101_i可以在机器人101_i的非焊接时间T6_j,i期间执行焊接。所以，通过确定数量N以使得(N-1)个机器人的第二时间T2_j,i和N个机器人的第三时间T3的总时间长于时间T4_j,i+T1，就可以缩短等待时间T5_j,i。

机器人101_i的数量N增加越多，激光振荡器103的操作速率增加越多，并且加工产品的生产效率提高越多。相比之下，在机器人101_i的数量N较小的情况下，可以更多地减小装置的尺寸和降低装置的成本。所以，可以考虑这些因素来确定机器人的数量N。为了增加激光振荡器103的操作速率，可以设计由机器人101_i负责的焊接目标部分上的焊接顺序，并且可以设计多个机器人的操作顺序。只要通过设计这些顺序来缩短等待时间T5_j,i，即可增加激光振荡器103的操作速率，并且因此可以提高加工产品的生产效率。

应当注意，由于通过使用同步信号SBA_i来管理激光振荡的定时，因此即使在时刻TP0_2,1和TP1_2,1之间的时间改变的情况下，焊道长度的变化也不会改变，并且焊接强度也不会改变。所以，可以稳定地执行焊接。

每当控制器121B接收到从机器人控制器122_i传输的同步信号SBA_i时，控制器121B就控制激光振荡器103以在经过了相同时间的第一时间T1时产生激光束。也就是说，将相同的时间用作第一时间T1，而不是为每个焊接目标部分设定不同的时间。所以，每当控制器121B接收到同步信号SBA_i时，控制器121B就计量与第一时间T1相同的时间而不必识别机器人控制器122_i已经开始指示哪个轨迹数据P_j,i，并且因此简化了处理。

当已经经过了第一时间T1时激光头102_i的移动速度就已达到目标速度Vw_j,i，并且在该目标速度Vw_j,i的恒定速度的状态下用激光束照射加工对象物体W。也就是说，通过相对于加工对象物体W以恒定速度移动激光头102_i，激光束L_i的焦点可以沿着加工对象物体W的表面以恒定速度移动。所以，加工对象物体W上的输入热量在激光束L_i的焦点的移动方向上得以均匀化，并且因此可以在加工对象物体W上沿着激光束L_i的焦点的移动方向形成均匀的焊道。因此，可以实现高精度的激光缝焊。

这里，机器人控制器122_i的控制周期被设定为适用于控制机器人101_i的操作的值，例如几毫秒。在本示例性实施例中，控制器121B以比机器人控制器122_i的控制周期短的控制周期控制激光振荡器103的激光振荡的开/关切换和切换器104的切换操作。也就是说，在本示例性实施例中，控制激光振荡器103和切换器104的控制器121B的控制周期比控制机器人101_i的机器人控制器122_i的控制周期短。所以，控制器121B可以比机器人控制器122_i更精确地管理第一时间T1、第二时间T2_j,i和第三时间T3。也就是说，由于控制器121B能够以较短的控制周期控制激光振荡器103和切换器104，因此控制器121B可以更精确地管理用于促使激光振荡器103开始和停止产生激光束的定时以及切换器104的切换的定时。结果，可以减小焊道长度的变化，并且因此可以减小焊接强度的变化。

根据本示例性实施例，机器人控制器122_i指示轨迹数据P_j,i的起点的定时和控制器121B开始对第一时间T1计时的定时配置成基于同步信号SBA_i同步。机器人控制器122_i指示轨迹数据P_j,i的起点的定时是机器人控制器122_i开始供应轨迹数据P_j,i的定时。也就是说，机器人控制器122_i生成与机器人101_i的操作同步的同步信号SBA_i，并且通过从控制器121B与同步信号SBA_i同步的时刻开始所经过的时间来管理激光束的照射的开/关切换。所以，控制器121B和机器人控制器122_i不必执行复杂的演算处理即可使机器人101_i的操作与激光振荡器103的激光振荡的开/关切换同步。所以，可以减小机器人101_i的操作定时和激光振荡定时之间的偏差。因此，可以减小用于开始照射激光束的实际位置和目标位置之间的差异。另外，由于在机器人101_i操作时不必通过执行复杂的演算处理来控制激光振荡，因此可以在确保激光加工的精度的同时加速机器人101_i的操作，并且因此可以提高加工产品的生产效率。

机器人控制器122_i的控制周期长于控制器121B的控制周期。所以，机器人控制器122_i识别操作开始指令SA_i的定时有所变化。在本示例性实施例中，控制器121B开始对执行激光振荡的第一时间T1进行计时，该计时不是在传输操作开始指令SA_i的定时开始，而是在接收到同步信号SBA_i的定时开始。所以，可以减小机器人101_i的操作的定时和激光振荡器103的激光振荡的定时的差异。

应当注意，机器人控制器122_i可以配置成开启未示出的准备完成信号以指示准备完成。在此情况下，控制器121B可以在确认准备完成信号已开启之后再开启操作开始指令SA_i。在此情况下，时刻TP0_2,1之后的时刻被延迟。

第一时间T1可以是根据对应的机器人101_i而变化的计量值，但是用于获得操作开始指令SA_i开启的定时的演算处理变得更为复杂。例如，可以针对通过将第二时间T2_j,i与第三时间T3求和所获得的值加上或者减去第一时间T1的变化。通过确定从最后的焊接目标部分上的激光照射定时开始到最初的焊接目标部分上的激光照射定时的定时，可以反推地执行该计算。在控制器121B执行该计算的情况下，控制器121B需要获得关于所有焊接目标部分和机器人的顺序的信息。

在本示例性实施例中，预先确定了将操作开始指令SA_i传输到机器人101₁至101_N的顺序。然而，也可以采用机器人控制器122i将第二时间T2_j,i与同步信号SBA_i一起传输到控制器121B从而将操作开始指令SA_i传输到处于准备完成状态的机器人101_i的配置。由控制器121B管理的序列SM1和SM2中用于计时的时间是第一时间T1、第二时间T2_j,i和第三时间T3。其中，第一时间T1和第三时间T3可以预先存储在控制器121B中，原因在于这些时间是固定值。由于第二时间T2_j,i取决于焊接目标部分而变化，因此机器人控制器122_i可以将第二时间T2_j,i与同步信号SBA_i一起传输到控制器121B。所传输的第二时间T2_j,i在根据同步信号SBA_i启动的序列SM1和SM2中使用。通过使用该方法，不必预先确定将操作开始指令SA_i传输到机器人的顺序，并且因此可以增强机器人装置110的独立性。

应当注意，在上述的第十示例性实施例中，当机器人101_i根据线性内插指令操作时可能会出现异常。机器人控制器122_i可以将指示机器人101_i的状态的信号周期性地传输到控制器121B。在接收到指示机器人101_i处于异常状态的信号的情况下，控制器121B可以控制激光振荡器103不振荡发射激光束。

在第十示例性实施例中，机器人控制器122_i可以向控制器121B传输允许激光振荡的允许信号。例如，当机器人控制器122_i根据线性内插指令供应轨迹数据P_j时，开启允许信号。控制器121B可以对允许信号和激光振荡指令执行AND(与)计算，并且将其计算结果传输到激光振荡器103。因此，除非机器人控制器122_i开启允许信号，否则不会振荡发射激光束。尽管该AND计算由控制器121B执行，但是该AND计算可以由另外的电子电路执行。

在上述的第十示例性实施例中，优选的是将机器人101_i安装在未示出的遮光室中以使得任何人都不会暴露于激光束。激光振荡器103配置成当人打开门进入遮光室内时停止激光振荡。另外，在光缆151_i未正确连接到激光头102_i和切换器104的情况下，光缆151_i中的布线未连接，并且激光振荡器103的激光振荡停止。另外，在光缆152未正确连接到激光振荡器103和切换器104的情况下，光缆152中的布线未连接，并且激光振荡器103的激光振荡停止。另外，在光缆151_i和152弯曲到一定程度以上的情况下，其中的布线被破坏并且激光振荡器103的激光振荡停止。将激光振荡器103配置成在通过安全激光扫描仪、安全光幕等检测到人时停止激光振荡也是可行的。通过由外部硬件监视遮光室以在机器人控制器122_i或控制器121B由于某种原因而停止响应的情况停止激光振荡也是可行的。例如，可以从机器人控制器122_i和控制器121B输出以规则的间隔开启和关闭的信号，并且当输出信号在一定时段内没有变化时即可停止激光振荡。

尽管在上述的第十示例性实施例中已经描述了控制装置120B由控制器121B和机器人控制器122₁至122_N构成的情况，但是控制装置120B的配置不限于此。控制装置可以由一台计算机实现，只要该控制装置具有控制器121B和机器人控制器122₁至122_N的功能即可。例如，只要能够通过多个处理器或者在一个处理器中包括的多个内核来执行并行处理，就可以由一台计算机来实现控制装置。

尽管在上述的第十示例性实施例中已经描述了机器人101₁至101_N均为竖直多关节机器人的情况，但是机器人101₁至101_N的配置不限于此。例如，机器人101₁至101_N可以均是水平多关节机器人、平行连杆机器人或笛卡尔坐标机器人。此外，机器人101₁至101_N可以均具有不同的配置。

尽管在上述的第十示例性实施例中已经描述了由激光加工装置执行激光焊接的情况，但是配置不限于此。例如，激光加工装置可以执行激光开槽加工或激光切削加工。

第十一示例性实施例

接下来，将描述通过使用根据上述第一至第十示例性实施例中的任何一个的激光加工装置由激光加工方法制造成像装置的方法。图40是根据第十一示例性实施例的成像装置的透视图。在第十一示例性实施例中，通过使用根据第一至第十示例性实施例中的任何一个的激光加工装置对作为成像装置800的组成部分之一的框架本体执行焊接，并且由此制造成像装置800。

图40所示的成像装置800例如是采用电子照相系统的全色打印机。成像装置800可以放置在用作放置表面的可选的片材进给模块850的顶表面上。成像装置800包括两层片材进给盒801A和801B。片材进给模块850包括两层片材进给盒851A和851B。每个片材进给盒能够容纳尺寸或克重不同的记录材料。记录材料的示例包括片材，例如用于高架投影仪的纸张和片材。可以经由成像装置800的操作部分802或连接到成像装置800的诸如个人计算机的外部终端来选择将在其上执行成像的记录材料。应当注意，在下面的描述中，用户操作成像装置800的一侧被称为前侧，成像装置800的背面侧被称为后侧，并且在从前侧观察成像装置800的前提下定义左和右。

在成像装置800中，传送记录材料并且在记录材料上形成图像。所以，在成像装置800的框架本体变形的情况下，可能会发生图像缺陷或故障。所以，抑制成像装置800的框架本体的变形对于抑制图像缺陷和故障而言至关重要。

图41是在第十一示例性实施例中用作加工对象物体的框架本体900的一部分的透视图。在第十一示例性实施例中，将描述通过焊接将构成框架本体900的构件联结在一起的情况。

首先，准备好构成框架本体900的支柱904和支杆701。支柱904具有在竖直方向上平行并且以直角彼此交叉的第一侧壁904A和第二侧壁904B。支杆701布置成使得其端部部分与第一侧壁904A和第二侧壁904B接触。第一侧壁904A布置成平行于前后方向延伸，并且第二侧壁904B布置成平行于左右方向延伸。所以，支杆701布置成在其前后方向和左右方向上的位置由第一侧壁904A和第二侧壁904B限定的状态下能够竖直地移动。

在调整支杆701在竖直方向上的位置之后，对焊接目标部分941、942、943和944进行激光缝焊。支杆701和支柱904通过激光焊接彼此固定以制成框架本体900。

如上所述，成像装置800的框架本体900包括许多焊接目标部分。根据使用了根据第一至第十示例性实施例中的任何一个所述的激光加工装置的激光加工方法，可以在短时间内高效地并且高精度地执行焊接。因此，可以抑制框架本体900的变形，并且因此可以抑制在片材上形成的图像的缺陷和成像装置800的故障。

本发明不限于上述的示例性实施例，而是可以在本发明的技术构思内以多种方式进行修改。另外，示例性实施例中描述的效果仅是可以通过本发明实现的最优选的效果，并且本发明的效果不限于示例性实施例中描述的效果。

其他实施例

本发明的一个或多个实施例也可以通过读出并执行记录在存储介质(其也可以更完整地称为“非暂时性计算机可读取存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以执行上述一个或多个实施例的功能和/或包括一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))以用于执行上述一个或多个实施例的功能的系统或装置的计算机来实现，以及通过由系统或装置的计算机例如通过从存储介质读出并执行计算机可执行指令以执行上述一个或多个实施例的功能和/或控制一个或多个电路以执行上述一个或多个实施例的功能而执行的方法来实现。计算机可以包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可以包括单独的计算机或单独的处理器的网络以便读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质提供给计算机。存储介质可以包括例如以下的一种或多种：硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储装置、光盘(譬如压缩盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光盘(BD)^TM)、闪存装置、存储卡等。

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

尽管已参考例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被赋予最广泛的解释，从而涵盖所有这样的变型以及等同的结构和功能。

Claims

1.一种激光加工装置，其包括：

光源，所述光源配置成产生激光束；

激光头，所述激光头配置成发射在所述光源中产生的激光束；

机器人，所述机器人配置成移动所述激光头；以及

控制装置，所述控制装置配置成控制所述光源中的激光束的产生的开始和停止并且控制所述机器人的操作；

其中在所述控制装置接收到同步信号(SBA)时，所述控制装置执行计时以计量从第一时刻(TP1)起所经过的时间，

其中所述控制装置控制所述光源以使得所述光源在第二时刻(TP2)开始产生激光束，所述第二时刻是从所述第一时刻(TP1)起经过了作为通过计时而计量的预定时间的第一时间的时刻，并且

其中在所述第一时刻时，所述控制装置促使所述机器人开始加速所述激光头的操作以使得所述激光头相对于加工对象物体的移动速度在所述第二时刻时或者在所述第二时刻之前处于距恒定的目标速度的预定范围内。

2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中所述控制装置促使所述机器人操作，以使得在用来自所述激光头的激光束照射加工对象物体时，所述激光头的移动速度被保持在所述目标速度。

3.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中在经过了所述第一时间之后进一步经过了第二时间时，所述控制装置控制所述光源停止激光束的产生。

4.根据权利要求3所述的激光加工装置，其中所述第二时间是通过将激光束的照射开始的教示位置与激光束的照射停止的教示位置之间的距离除以所述目标速度而获得的值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的激光加工装置，其中所述控制装置包括：

第一控制器，所述第一控制器配置成控制所述光源中的激光束的产生的开始和停止；以及

第二控制器，所述第二控制器配置成控制所述机器人的操作，

其中当所述机器人开始加速所述激光头的操作时，所述第二控制器将预定信号传输到所述第一控制器，并且

其中在接收到所述预定信号之后经过了所述第一时间时，所述第一控制器控制所述光源产生激光束。

6.一种激光加工装置，其包括：

光源，所述光源配置成产生激光束；

机器人，所述机器人配置成移动所述激光头；以及

其中在促使所述机器人开始加速所述激光头的操作以使得所述激光头相对于加工对象物体的移动速度处于距恒定的目标速度的预定范围内之后经过了第一时间时，所述控制装置控制所述光源以使所述光源开始产生激光束，

其中所述控制装置包括：

其中在接收到所述预定信号之后经过了所述第一时间时，所述第一控制器控制所述光源产生激光束，

其中所述第一控制器的控制周期短于所述第二控制器的控制周期。

7.一种激光加工装置，其包括：

光源，所述光源配置成产生激光束；

机器人，所述机器人配置成移动所述激光头；

其中所述第二控制器根据包括预定区间的轨迹数据控制所述机器人的操作，所述预定区间包括激光束的照射开始的教示位置和激光束的照射停止的教示位置，

其中当供应所述轨迹数据以控制所述机器人时，所述第二控制器将预定信号传输到所述第一控制器，并且

其中在接收到所述预定信号之后经过了预定时间时，所述第一控制器控制所述光源以使所述光源开始产生激光束，其中所述预定时间设定成使得在接收到所述预定信号之后经过了所述预定时间时所述激光头的速度处于距恒定的目标速度的预定范围内。

8.一种激光加工装置，其包括：

光源，所述光源配置成产生激光束；

机器人，所述机器人配置成移动所述激光头；以及

其中所述控制装置包括：

其中当所述机器人开始加速所述激光头的操作时，所述第二控制器将预定信号传输到所述第一控制器，

其中所述第二控制器根据预定区间的轨迹数据控制所述机器人的操作，所述预定区间包括激光束的照射开始的教示位置和激光束的照射停止的教示位置，并且

其中当开始所述轨迹数据的供应以控制所述机器人时，所述第二控制器将所述预定信号传输到所述第一控制器。

9.一种激光加工装置，其包括：

光源，所述光源配置成产生激光束；

机器人，所述机器人配置成移动所述激光头；以及

其中在促使所述机器人开始加速所述激光头的操作以使得所述激光头相对于加工对象物体的移动速度达到恒定的目标速度之后经过了第一时间时，所述控制装置控制所述光源产生激光束，

其中所述控制装置包括：

其中所述第二控制器根据预定区间的轨迹数据控制所述机器人的操作，所述预定区间包括激光束的照射开始的教示位置和激光束的照射停止的教示位置，

其中所述轨迹数据包括彼此不同的多段轨迹数据，

其中所述第二控制器根据所述多段轨迹数据顺序地控制所述机器人的操作，并且

其中每当所述第一控制器接收到所述预定信号时，所述第一控制器就在经过了所述第一时间时控制所述光源产生激光束。

10.一种激光加工装置，其包括：

光源，所述光源配置成产生激光束；

机器人，所述机器人配置成移动所述激光头；以及

其中所述控制装置包括：

其中所述第一控制器向所述第二控制器传输指令，并且

其中在所述第二控制器已接收到所述指令的情况下，所述第二控制器促使所述机器人开始加速所述激光头的操作。

11.一种激光加工装置，其包括：

光源，所述光源配置成产生激光束；

机器人，所述机器人配置成移动所述激光头；以及

其中所述控制装置通过使用所述机器人的指令位置在所述第一时间的经过中所移动的距离以及在所述第一时间用尽的时刻从所述机器人的响应延迟导出的距离来获得所述机器人在所述第一时间的经过中移动的加速距离，并且所述控制装置在将机器人移动到从激光束的照射开始的教示位置偏离所述加速距离的位置之后促使所述机器人开始加速所述激光头的操作。

12.根据权利要求11所述的激光加工装置，其中所述控制装置通过使用所述目标速度和预定常数来计算在所述第一时间用尽的时刻从所述机器人的响应延迟导出的距离。

13.根据权利要求11所述的激光加工装置，其中针对每个加工目标部分，所述控制装置计算在所述第一时间用尽的时刻从所述机器人的响应延迟导出的距离。

14.根据权利要求11所述的激光加工装置，其中在所述机器人在所述第一时间用尽的时刻所处的位置相对于激光束的照射开始的教示位置的误差等于或大于阈值的情况下，所述控制装置设定所述加速距离以使得所述误差小于所述阈值。

15.一种激光加工装置，其包括：

光源，所述光源配置成产生激光束；

机器人，所述机器人配置成移动所述激光头；以及

其中在促使所述机器人开始加速所述激光头的操作以使得所述激光头相对于加工对象物体的移动速度达到恒定的目标速度之后经过了第一时间时，所述控制装置控制所述光源产生激光束，并且

其中所述控制装置促使所述机器人在对加工对象物体执行激光加工的实际操作之前先执行测试操作，并且针对每个加工目标部分且基于在测试操作中已发生的机器人的振动来调节所述机器人移动到在实际操作中加速所述激光头的操作开始的位置的加速度。

16.根据权利要求15所述的激光加工装置，其中作为所述测试操作，所述控制装置促使所述机器人移动到加速所述激光头的操作开始的位置，并且随后促使所述机器人根据预定区间的轨迹数据操作，所述预定区间包括激光束的照射开始的教示位置和激光束的照射停止的教示位置。

17.根据权利要求16所述的激光加工装置，其中所述控制装置基于在所述机器人正在操作的情况下根据所述机器人的关节的角度获得的控制点来调节所述加速度。

18.根据权利要求15所述的激光加工装置，其中所述控制装置基于自所述机器人的指令位置移动到在所述测试操作中加速所述激光头的操作开始的位置的时刻起根据所述机器人的关节的角度获得的控制点稳定到加速所述激光头的操作开始的位置所需的时间来调节所述加速度。

19.根据权利要求15所述的激光加工装置，其中所述控制装置控制所述光源和所述机器人执行激光缝焊。

20.一种控制装置，其配置成控制光源中的激光束的产生的开始和停止并且控制支撑激光头的机器人的操作，所述激光头发射在所述光源中产生的激光束，

其中所述控制装置在第一时刻(TP1)切换信号(SB)并且执行计时以计量从所述第一时刻(TP1)起所经过的时间，

其中在所述第一时刻时，所述控制装置促使所述机器人开始加速所述激光头的操作以使得所述激光头相对于加工对象物体的移动速度在所述第二时刻时或者在所述第二时刻之前处于距目标速度的预定范围内。

21.一种激光加工方法，其通过在由支撑激光头的机器人移动所述激光头时从所述激光头发射在光源中产生的激光束来对加工对象物体进行加工，所述激光加工方法包括：

在第一时刻(TP1)切换信号(SB)，

执行计时以计量从所述第一时刻(TP1)起所经过的时间，

促使所述机器人在所述第一时刻时开始进行加速所述激光头的操作；以及

控制所述光源以使得所述光源在第二时刻(TP2)开始产生激光束，所述第二时刻是从所述第一时刻起经过了作为通过计时而计量的预定时间的第一时间的时刻，

其中在促使所述机器人开始进行加速所述激光头的操作之后，所述激光头相对于加工对象物体的移动速度在所述第二时刻时或者在所述第二时刻之前处于距目标速度的预定范围内。

22.根据权利要求21所述的激光加工方法，其还包括在经过了所述第一时间之后进一步经过了第二时间时控制所述光源停止产生激光束的步骤。

23.一种激光加工装置，其包括：

光源，所述光源配置成产生激光束；

多个激光头，所述多个激光头配置成发射激光束；

机器人装置，所述机器人装置配置成分别移动所述多个激光头；

切换器，所述切换器配置成切换光路以将在所述光源中产生的激光束引导到所述多个激光头中的一个；以及

控制装置，所述控制装置配置成控制所述切换器的切换操作和所述机器人装置的操作，

其中所述多个激光头包括第一激光头和第二激光头，并且

其中在第一时刻(TP3)通过所述第一激光头完成在加工对象物体上的激光束照射，

其中所述切换器在所述第一时刻和第二时刻(TP4)之间切换光路以引导在所述光源中产生的激光束，所述第二时刻是从所述第一时刻(TP3)起经过了预定时间(T3)的时刻，

其中在所述第二时刻之后的第三时刻(TP2)开始通过所述第二激光头在加工对象物体上的激光束照射，并且

其中所述控制装置促使所述机器人装置在所述第二时刻之前的第四时刻(TP1)开始进行加速所述第二激光头的操作，以使得所述第二激光头相对于加工对象物体的移动速度在所述第三时刻时或者在所述第三时刻之前处于距目标速度的预定范围内。

24.根据权利要求23所述的激光加工装置，其中所述控制装置促使所述机器人装置操作，以使得在所述第二激光头发射激光束时，所述第二激光头的移动速度被保持在所述目标速度。

25.根据权利要求23所述的激光加工装置，其中在促使所述机器人开始加速所述激光头的操作之后经过了第一时间时，所述控制装置控制所述光源产生激光束，其中所述第四时刻(TP1)是在所述第一时刻(TP3)之前的时刻。

26.根据权利要求25所述的激光加工装置，其中在经过了所述第一时间之后进一步经过了第二时间时，所述控制装置控制所述光源停止产生激光束，其中所述第四时刻(TP1)是在通过所述第一激光头开始激光束照射的时刻(TP2)之前的时刻。

27.根据权利要求26所述的激光加工装置，其中所述第二时间是通过将激光束的照射开始的教示位置与激光束的照射停止的教示位置之间的距离除以所述目标速度而获得的值。

28.一种激光加工装置，其包括：

光源，所述光源配置成产生激光束；

多个激光头，所述多个激光头配置成发射激光束；

其中所述多个激光头包括第一激光头和第二激光头，并且

其中，在通过所述第一激光头完成在加工对象物体上的激光束照射之前，所述控制装置促使所述机器人装置开始进行加速激光束接下来将被引导到的所述第二激光头的操作，以使得所述第二激光头相对于加工对象物体的移动速度处于距目标速度的预定范围内，

其中在促使所述机器人装置开始加速所述第二激光头的操作之后经过了第一时间时，所述控制装置控制所述光源以使所述光源开始产生激光束，

其中在经过了所述第一时间之后进一步经过了第二时间时，所述控制装置控制所述光源停止产生激光束，并且

其中在开始加速所述第一激光头的操作之后经过了所述第二时间和预设的第三时间的总时间时，所述控制装置促使所述机器人装置开始进行加速所述第二激光头的操作。

29.一种激光加工装置，其包括：

光源，所述光源配置成产生激光束；

多个激光头，所述多个激光头配置成发射激光束；

其中所述多个激光头包括第一激光头和第二激光头，并且

其中，在通过所述第一激光头完成在加工对象物体上的激光束照射之前，所述控制装置促使所述机器人装置开始进行加速激光束接下来将被引导到的所述第二激光头的操作，以使得所述第二激光头相对于加工对象物体的移动速度达到目标速度，

其中在促使所述机器人装置开始加速所述第二激光头的操作之后经过了第一时间时，所述控制装置控制所述光源产生激光束，

其中在开始加速所述第一激光头的操作之后经过了所述第二时间和预设的第三时间的总时间时，所述控制装置促使所述机器人装置开始进行加速所述第二激光头的操作，并且

其中所述第三时间是所述切换器执行切换操作所需的时间。

30.一种激光加工装置，其包括：

光源，所述光源配置成产生激光束；

多个激光头，所述多个激光头配置成发射激光束；

其中所述多个激光头包括第一激光头和第二激光头，并且

其中在开始加速所述第一激光头的操作之后经过了所述第二时间和预设的第三时间的总时间时，所述控制装置促使所述机器人装置开始进行加速所述第二激光头的操作，

其中所述机器人装置包括N个机器人，所述N个机器人包括支撑所述第一激光头的第一机器人和支撑所述第二激光头的第二机器人，并且

其中从所述第一激光头停止照射激光束时到所述第一激光头再次开始照射激光束时的时间短于((第二时间×(N-1))+(第三时间×N))。

31.根据权利要求30所述的激光加工装置，其中每当所述控制装置促使所述机器人装置开始进行加速所述激光头中的一个的操作时，所述控制装置就在经过了所述第一时间时控制所述光源产生激光束。

32.一种激光加工装置，其包括：

光源，所述光源配置成产生激光束；

多个激光头，所述多个激光头配置成发射激光束；

其中所述多个激光头包括第一激光头和第二激光头，并且

其中所述机器人装置包括多个机器人，所述多个机器人包括支撑所述第一激光头的第一机器人和支撑所述第二激光头的第二机器人，

其中所述控制装置包括第一控制器和多个第二控制器，

其中所述第一控制器配置成执行促使所述光源开始和停止激光束的产生的控制、执行促使所述第二机器人开始进行加速所述第二激光头的操作的控制、以及执行促使所述切换器执行所述切换操作的控制，并且

其中所述多个第二控制器配置成分别控制所述多个机器人。

33.一种激光加工装置，其包括：

光源，所述光源配置成产生激光束；

多个激光头，所述多个激光头配置成发射激光束；

其中所述多个激光头包括第一激光头和第二激光头，并且

其中在通过所述第一激光头完成在加工对象物体上的激光束照射之前，所述控制装置促使所述机器人装置开始进行加速激光束接下来将被引导到的所述第二激光头的操作，以使得所述第二激光头相对于加工对象物体的移动速度达到目标速度，

其中在促使所述机器人开始加速所述激光头的操作之后经过了第一时间时，所述控制装置控制所述光源产生激光束，

其中所述控制装置包括第一控制器和多个第二控制器，

其中所述第一控制器配置成执行促使所述光源开始和停止激光束的产生的控制、执行传输开始指令以促使所述第二机器人开始进行加速所述第二激光头的操作的控制、以及执行促使所述切换器执行所述切换操作的控制，

其中所述多个第二控制器配置成分别控制所述多个机器人，

其中所述第一控制器将开始指令传输到所述多个第二控制器中的控制所述第二机器人的第二控制器，

其中已接收到开始指令的所述第二控制器促使所述第二机器人开始进行加速所述第二激光头的操作并且将预定信号传输到所述第一控制器，并且

34.根据权利要求33所述的激光加工装置，其中所述第一控制器的控制周期短于每个第二控制器的控制周期。

35.根据权利要求33所述的激光加工装置，其中所述控制装置控制所述光源、所述机器人装置和所述切换器以执行激光缝焊。

36.一种控制装置，其配置成控制切换器的切换操作以使得在光源中产生的激光束被引导到多个激光头中的一个以及控制配置成移动所述多个激光头中的每一个的机器人装置的操作，

其中，所述控制装置促使所述光源在第一时刻(TP3)通过所述多个激光头中的第一激光头完成在加工对象物体上的激光束照射，

其中所述控制装置促使所述切换器在所述第一时刻和第二时刻(TP4)之间切换光路以引导在所述光源中产生的激光束，所述第二时刻是从所述第一时刻(TP3)起经过了预定时间(T3)的时刻，

其中所述控制装置促使所述光源在所述第二时刻之后的第三时刻(TP2)开始通过所述多个激光头中的第二激光头在加工对象物体上的激光束照射，并且

37.一种激光加工方法，其通过控制切换器的切换操作以使得在光源中产生的激光束被引导到多个激光头中的一个并且通过控制配置成移动所述多个激光头中的每一个的机器人装置的操作而从激光头发射激光束以对加工对象物体进行加工，所述激光加工方法包括：

用来自所述多个激光头中的第一激光头的激光束照射加工对象物体；

在第一时刻(TP3)通过所述第一激光头完成在加工对象物体上的激光束照射；

在所述第一时刻和第二时刻(TP4)之间切换光路以引导在所述光源中产生的激光束，所述第二时刻是从所述第一时刻(TP3)起经过了预定时间(T3)的时刻；

在所述第二时刻之后的第三时刻(TP2)开始通过所述多个激光头中的第二激光头在加工对象物体上的激光束照射；以及

在所述第三时刻之前的第四时刻(TP1)开始进行加速所述第二激光头的操作，

其中所述第二激光头相对于加工对象物体的移动速度在所述第三时刻时或者在所述第三时刻之前处于距目标速度的预定范围内。

38.一种制造框架本体的方法，包括通过焊接将构成框架本体的构件联结在一起，所述焊接通过使用根据权利要求1至19和23至35中的任意一项所述的激光加工装置来执行。