CN109773336B - 激光加工方法、控制器以及机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光加工方法、控制器以及机器人系统。即使在工件的属性发生了变化的情况下，也能够保持加工质量。激光加工方法使用头部和机器人，头部能够改变激光照射的照射轨迹的形状，机器人使头部移动。并且，激光加工方法包括获取工序、分割工序以及调整工序。获取工序获取属性信息，所述属性信息表示工件的被加工区域中的属性的分布。分割工序将照射轨迹的形状分割为多个分割区域。调整工序基于属性信息针对各分割区域调整基于头部的激光的轨迹速度和输出的至少一者。

Description

激光加工方法、控制器以及机器人系统

技术领域

公开的实施方式涉及激光加工方法、控制器以及机器人系统。

背景技术

以往，已知有对多个关节分别进行驱动而动作的机器人。在该机器人的顶端安装有配合于加工或焊接、把持等的用途的末端执行器，进行工件的加工或焊接这样的各种作业。

另外，在激光焊接用的末端执行器中，也提出了以下的技术：在基于焊接的轨迹的开始部和结束部，设定为与其他的轨迹位置处的激光的输入热量不同的输入热量(例如参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2017-039145号公报。

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在现有的技术中，针对在焊接的轨迹的中途而工件的厚度或材质这样的属性发生了变化时的加工质量还有改善的余地。

实施方式的一个方式的目的在于提供即使在工件的属性发生了变化的情况下也能够保持加工质量的激光加工方法、控制器以及机器人系统。

用于解决问题的手段

实施方式的一个方式涉及一种激光加工方法，使用头部和机器人，所述头部能够改变激光照射的照射轨迹的形状，所述机器人使所述头部移动。并且，激光加工方法包括获取工序、分割工序以及调整工序。获取工序获取表示工件的被加工区域中的属性的分布的属性信息。分割工序将所述形状分割为多个分割区域。调整工序基于所述属性信息针对每个所述分割区域调整基于所述头部的所述激光的轨迹速度和输出的至少一者。

另外，实施方式的一个方式涉及一种控制器，控制头部的动作，所述头部能够改变激光照射的照射轨迹的形状。控制器包括获取部、分割部以及调整部。获取部获取属性信息，该属性信息表示工件的被加工区域中的属性的分布。分割部将所述形状分割为多个分割区域。调整部基于所述属性信息针对每个所述分割区域调整基于所述头部的所述激光的轨迹速度和输出的至少一者。

另外，实施方式的一个方式涉及机器人系统，包括头部、机器人以及控制器。头部能够改变激光照射的照射轨迹的形状。机器人使所述头部移动。控制器控制所述头部的动作。控制器包括获取部、分割部以及调整部。获取部获取属性信息，所述属性信息表示工件的被加工区域中的属性的分布。分割部将所述形状分割为多个分割区域。调整部基于所述属性信息针对各所述分割区域调整基于所述头部的所述激光的轨迹速度和输出的至少一者。

发明效果

根据实施方式的一个方式，能够提供即使在工件的属性发生了变化的情况下也能够保持加工质量的激光加工方法、控制器以及机器人系统。

附图说明

图1是示出实施方式涉及的激光加工方法的概要的说明图；

图2是示出机器人系统的连接关系的说明图；

图3是说明头部的动作的说明图；

图4是示出机器人系统的构成的框图；

图5是说明照射轨迹的形状中的代表方向的调整处理的说明图；

图6A是示出头部的设定项目的说明图；

图6B是示出分割区域的例子的说明图；

图6C是示出分割区域的设定项目的说明图；

图7是示出机器人系统执行的处理步骤的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本申请公开的激光加工方法、控制器以及机器人系统。另外，本发明不会被以下所示的实施方式限定。另外，以下，对作为激光加工而进行激光焊接的情况进行说明，但是也可以进行改变工件表面的粗糙度、在工件上钻孔或者在工件上描绘的加工。

另外，在以下所示的实施方式中，使用了“固定”、“正交”、“垂直”或者“平行”这样的描述，但是不需要严格地“固定”、“正交”、“垂直”或者“平行”。即，上述的各描述允许制造精度、设置精度等的偏差。

首先，使用图1来说明实施方式涉及的激光加工方法的概要。图1是示出实施方式涉及的激光加工方法的概要的说明图。另外，在图1中示出了进行激光加工的头部100和安装有头部100的机器人10的顶端侧。另外，在图1中示出了固定于头部100的xy坐标系和固定于工件W的XY坐标系。

如图1所示，机器人10沿着设定于工件W的加工线200使头部100移动。另外，加工线200是指沿着工件W上的加工区域的延伸方向设定的假想线。在图1中示出了工件W将两片板材以一部分重合的方式重叠的情况，假设加工线200设定在上侧的板材和下侧的板材的边界线。

这里，头部100具有一组改变激光的照射方向的电流镜等机构，通过分别驱动绕不同的旋转轴摆动的两个反射镜，能够任意地改变激光的照射方向。

即，头部100通过使上述的两个反射镜协调动作，能够将照射轨迹P设定为任意的形状。另外，头部100也可以将照射轨迹P的形状中的代表方向PV(参照图5)改变为任意的方向，关于这点后面使用图5进行描述。

在图1的步骤S1中，示出了头部100照射的照射轨迹P。这里，图1所示的照射轨迹P是沿工件W投影的平面(例如与工件W的表面平行的平面)上的一圈激光的照射轨迹P。另外，在图1中示出了照射轨迹P为椭圆的情况。当如上地照射轨迹P为椭圆时，如果头部100通过机器人10的动作而沿着加工线200以移动方向V移动，则步骤S1所示的照射轨迹P与移动方向V合成，成为如图1所示的螺旋状。

这里，如图1所示，当工件W的厚度根据场所而不同时，如果头部100使输出状况固定，则有可能根据场所发生工件W的熔深不足或熔穿。

因此，在实施方式涉及的激光加工方法中，设置为获取表示工件W的被加工区域中的属性的分布的属性信息112a，根据获取的属性信息112a来调整基于头部100的激光的轨迹速度LV和激光的输出的至少一者。该属性是在激光加工中对工件的加工质量有影响的工件的属性。

例如，如图1的步骤S1所示的那样，对属性信息112a表示工件W的厚度的分布的情况进行说明。在图1中，在沿y轴的三个双箭头的各区间中，厚度的分布如厚度d1、厚度d2和厚度d3那样发生变化。此外，厚度d2大于厚度d1，厚度d1等于厚度d3。

在此情况下，在实施方式涉及的激光加工方法中，将照射轨迹P分割为与厚度d1对应的分割区域DA1、与厚度d2对应的分割区域DA2以及与厚度d3对应的分割区域DA3。即，基于属性信息112a将照射轨迹P的形状分割为多个分割区域。另外，以下，在不区分各分割区域的情况下，简称为“分割区域DA”。

并且，在实施方式涉及的激光加工方法中，针对每个分割区域DA来调整基于头部100的激光的轨迹速度LV和激光的输出的至少一者。另外，在图1所示的情况下，使与厚度d2对应的分割区域DA2中的轨迹速度LV比其他的分割区域DA慢，或者使激光的输出比其他的分割区域DA大。

例如，在将照射轨迹P与各分割区域DA的交点沿着轨迹速度LV的方向设为点p1、点p2、点p3、点p4的情况下，使从点p2至点p3的轨迹速度LV2慢于从点p1至点p2的轨迹速度LV1。并且，使从点p3到点p4的轨迹速度LV3与轨迹速度LV1相同，使从点p4到点p1的轨迹速度LV4与轨迹速度LV2相同。

这样，根据实施方式涉及的激光加工方法，即使工件的属性根据场所而发生了变化的情况下，加工质量也难以变动。即，根据实施方式涉及的激光加工方法，能够保持激光加工的加工质量。

另外，在图1中，例示了属性信息112a表示工件W的厚度的分布的情况，但是属性信息112a不限于此。属性信息112a例如也可以是表示工件W中的材质的分布、温度的分布、粗糙度等的表面状态的分布、槽等的加工状态的分布等信息。另外，也可以是组合多组这些分布的信息。

另外，在图1中，例示了将基于属性信息112a而分割的分割区域DA以沿着x轴的线分割的情况，但是分割区域DA根据工件W中的属性的分布被分割为与图1不同的形状。另外，后面使用图5来描述加工线200包含曲线的情况。

接着，使用图2来说明执行使用图1说明的激光加工方法的机器人系统1的连接关系。图2是示出机器人系统1的连接关系的说明图。如图2所示，机器人系统1包括机器人10、机器人控制器20、终端装置30、头部100、头部控制器110以及激光振荡器120。

另外，图2也示出了作为机器人系统1的加工对象的工件W。另外，在简称为“控制器”的情况下，不是指机器人控制器20而是指头部控制器110。

机器人10例如是6轴垂直多关节机器人，在顶端安装有头部100。机器人控制器20控制机器人10的动作。终端装置30经由机器人控制器20向头部控制器110通过有线或无线的通信来发送头部100的设定值等。另外，终端装置30显示在图1的步骤S1所示的照射轨迹P的形状的分割状况。

头部控制器110基于经由机器人控制器20接收的头部100的设定值来控制头部100的动作。另外，头部控制器110对激光振荡器120进行激光强度等的指示。

然后，接受到来自头部控制器110的指示的激光振荡器120经由光纤121向头部100传送激光。另外，后面使用图4来描述机器人系统1的各构成要素的详细情况。

另外，在图2中例示了头部控制器110和机器人控制器20分开的情况，但是例如也可以使机器人控制器20内具有头部控制器110的功能。

接着，使用图3来说明头部100(参照图1)的动作。图3是说明头部100的动作的说明图。这里，图3所示的xy坐标系是固定于头部100的坐标系。

另外，将激光的照射点L和摆动的一组反射镜的摆动方向M1和摆动方向M2一起示出在图3中。另外，在图3中，例示了摆动方向M1和摆动方向M2正交、x轴和摆动方向M1平行、y轴和摆动方向M2平行的情况。

如图3所示，头部100使激光的照射点L分别沿着摆动方向M1和摆动方向M2移动。并且，通过使摆动方向M1和摆动方向M2的移动连动，能够使照射点L的移动轨迹、即照射轨迹P成为任意的形状。

另外，在图3中示出了照射轨迹P与图1同样地为椭圆、照射轨迹P的代表方向PV与椭圆的长轴平行的情况。并且，在图3中，使代表方向PV成为与y轴相同的方向。头部100通过适当调整摆动方向M1和摆动方向M2的移动量，能够在保持照射轨迹P的形状的情况下旋转任意的角度。

图3以虚线示出了使照射轨迹P绕逆时针旋转角度β而成的照射轨迹P1。另外，图3也以虚线示出了照射轨迹P的代表方向PV通过该旋转而旋转角度β而成的代表方向PV1。这样，头部100通过将角度β改变为任意的角度，能够使照射轨迹P和代表方向PV旋转任意的角度。

即，头部100通过使照射轨迹P旋转任意的角度，能够在不改变头部100的姿势的情况下以任意的角度改变照射轨迹P的代表方向PV。这里，照射轨迹P的形状不限于图3所示的椭圆，能够成为三角形、矩形形状、直线形状等各种形状。即，照射轨迹P的形状可以为一笔画的任意的形状。此外，在形状为直线的情况下，激光的照射点L在直线的一端和另一端之间往复运动。

接着，使用图4进一步详细说明使用图2说明了连接关系的机器人系统1的构成。图4是示出机器人系统1的构成的框图。如图4所示，机器人系统1包括机器人10、机器人控制器20、终端装置30、头部100、头部控制器110以及激光振荡器120。

另外，在图4中，从简化说明的观点来看，示出了终端装置30与头部控制器110直接通信的情况，但是也可以设定为终端装置30经由机器人控制器20与头部控制器110间接地通信。另外，以下，主要说明机器人控制器20和头部控制器110的构成。

首先，对机器人控制器20的构成进行说明。机器人控制器20与机器人10和头部控制器110分别连接。机器人控制器20控制机器人10的动作，并且向头部控制器110发送用于头部100的动作控制的信息。

具体地说，机器人控制器20包括控制部21以及存储部22。另外，控制部21包括动作控制部21a以及输出部21b。存储部22存储示教信息22a。这里，机器人控制器20包括例如具有CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)、输入输出端口等计算机或各种电路。

计算机的CPU例如通过读出并执行存储于ROM的程序，来作为控制部21的动作控制部21a和输出部21b发挥功能。另外，动作控制部21a和输出部21b的至少一者或全部也可以通过ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)或FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列)等硬件构成。

另外，存储部22例如对应于RAM、HDD。RAM、HDD能够存储示教信息22a。另外，机器人控制器20也可以通过由有线或无线网络连接的其他的计算机或移动式记录介质获取上述的程序、各种信息。

动作控制部21a基于示教信息22a使机器人10动作。示教信息22a是在向机器人10示教动作的教学阶段生成并包含规定机器人10的动作路径的程序、即“作业”的信息。

这里，在机器人系统1中，在能够进行通过机器人10改变头部100的姿势的动作和通过头部100改变照射轨迹P的代表方向PV的动作这两者的情况下，优先头部100的动作。

即，示教信息22a包含以下意思的内容：在能够通过头部100的动作实现使照射轨迹P的代表方向PV和移动方向V的相对角度固定的情况下，规定不进行机器人10对头部100的姿势变更。

另外，动作控制部21a计算安装于机器人10的头部100的移动方向V和头部100的姿势。这里，在头部100的移动方向V以固定于头部100的坐标系表示的情况下，能够省略头部100的姿势的计算。另外，动作控制部21a使用作为机器人10的动力源的马达等执行器中的编码器值进行反馈控制等来提高机器人10的动作精度。

输出部21b将动作控制部21a计算出的头部100的移动方向V、头部100的姿势以及图1所示的属性信息112a输出至头部控制器110。这里，假定属性信息112a预先从终端装置30发送给机器人控制器20。

另外，输出部21b在动作控制部21a使机器人10动作以使头部100相对于工件W(参照图1)的姿势固定的情况下，能够省略头部100的姿势的输出。另外，在将头部100的移动方向V以固定于头部100的坐标系表示的情况下，也能够省略头部100的姿势的输出。

接着，说明头部控制器110的构成。头部控制器110与头部100、激光振荡器120和终端装置30分别连接。

另外，头部控制器110从终端装置30接收头部100的照射轨迹P、照射轨迹P的代表方向PV、照射轨迹P的形状的分割状况、与激光强度有关的设定信息112a。另外，头部控制器110能够设定为与机器人控制器20同样的硬件构成和软件构成。

头部控制器110从机器人控制器20接收头部100的移动方向V、头部100的姿势和属性信息112a。然后，头部控制器110基于接收到的信息和设定信息112a来控制头部100的动作。

具体地说，头部控制器110包括控制部111以及存储部112。控制部111包括获取部111a、分割部111b以及调整部111c。存储部112存储属性信息112a以及设定信息112b。

获取部111a从机器人控制器20接收头部100的移动方向V、头部100的姿势以及属性信息112a。然后，获取部111a将接收到的信息传递给调整部111c。并且，获取部111a将获取到的属性信息112a记录到存储部112。

分割部111b基于存储部112的属性信息112a将照射轨迹P分割为多个分割区域DA(参照图1)。具体地说，分割部111b将照射轨迹P分割为多个，使得工件W的属性共同的区域成为一个分割区域DA。并且，基于针对每个分割区域DA的属性信息112a来更新设定信息112b。此外，后面使用图6B来描述通过分割部111b分割的分割区域DA的例子。

调整部111c基于从获取部111a接收到的头部100的移动方向V和头部100的姿势以及设定信息112b来控制头部100的动作。

具体地说，调整部111c在通过机器人控制器20控制机器人10的动作以使头部100相对于工件W的姿势固定的情况下，基于从机器人控制器20接收到的头部100的移动方向V调整头部100的动作，以使头部100的移动方向V和照射轨迹P的代表方向PV所形成的角度成为固定的角度α(参照图5)。

另外，在未进行使头部100相对于工件W的姿势固定的控制的情况下，基于从机器人控制器20接收到的头部100的姿势和头部100的移动方向V调整头部100的动作，以使头部100的移动方向V和照射轨迹P的代表方向PV所形成的角度成为固定的角度α(参照图5)。

这里，如上所述，在将头部100的移动方向V以固定于头部100的坐标系表示的情况下，调整头部100的动作以使该移动方向V和照射轨迹P的代表方向PV所形成的角度成为固定的角度α(参照图1)即可。即，能够在不使用头部100的姿势的情况下调整头部100的动作。

另外，调整部111c基于设定信息112b以及设定信息112b反映的每个分割区域DA的属性信息112a来向激光振荡器120发送激光强度等的变更指示。此外，激光振荡器120将与来自调整部111c的变更指示对应的激光提供给头部100。另外，调整部111c向头部100发送包含轨迹速度LV的照射轨迹P(参照图1)的变更指示。

终端装置30是例如包括触摸面板显示器等的输入输出设备、有线或无线的通信设备的计算机。终端装置30显示通过分割部111b更新的设定信息112b的内容，并且显示接收显示的内容的修正和新输入的输入输出画面。

接着，使用图5说明照射轨迹P的形状中的代表方向PV的调整处理。图5是说明照射轨迹P的形状中的代表方向PV的调整处理的说明图。另外，与图1同样地，图5示出了进行激光加工的头部100以及安装有头部100的机器人10的顶端侧。

如图5所示，机器人10沿着设定在工件W的加工线200使头部100移动。图1示出了照射轨迹P为椭圆、代表方向PV与椭圆的长轴平行的情况。

另外，图5示出了每预定间隔的照射轨迹P和头部100的移动方向V。另外，当头部100沿着加工线200移动时，照射轨迹P实际上为螺旋状，但是从简化说明的观点来看，示出了椭圆的照射轨迹P。

这里，如图5所示，在加工线200的方向发生了变化的情况下，代表方向PV相对于移动方向V的相对角度发生变化，针对工件W的加工宽度有可能发生偏差。

因此，图4所示的头部控制器110的调整部111c调整头部100的照射轨迹P的形状，以使激光的照射轨迹P中的代表方向PV和沿着加工线200移动的头部100的移动方向V的相对角度固定。

具体地说，即使是在将针对工件W的相对姿势保持固定的同时头部100沿着加工线200移动的情况下，头部100改变照射轨迹P的形状的方向，以使移动方向V和代表方向PV的相对角度成为固定的角度α。

因此，即使在加工线200包含曲线的情况下、即加工线200的方向发生了变化的情况下，加工质量也难以发生变动。即，能够保持激光加工的加工质量。

另外，在机器人系统1(参照图4)中，使通过头部100改变照射轨迹P的代表方向PV的动作比通过机器人10改变头部100的姿势的动作优先。因此，能够抑制与头部100的姿势变更相伴的机器人10的振动，也能够提高加工精度。

接着，使用图6A来说明设定信息112b(参照图4)所包含的头部100的设定项目。图6A是示出头部100的设定项目的说明图。这里，图6A示出了使X轴与移动方向V一致的XY坐标系。

该XY坐标系与图3所示的xy坐标系(固定于头部100的坐标系)不同，是以工件W为基准的坐标系。另外，机器人系统1在进行使xy坐标系的x轴和y轴与XY坐标系的X轴和Y轴分别一致的控制的情况下，两个坐标系成为相同的坐标系。

如图6A所示，作为头部100的设定项目，包含开始相位s、结束相位e、中心c、焊接宽度w、行进长度l、倾斜角α以及指定形状。根据这些设定项目，图6A所示的照射轨迹P和照射轨迹P的代表方向PV被唯一确定。另外，在图6A所示的情况下，作为指定形状假定指定了椭圆。

例如，开始相位s是指以X轴为基准的绕逆时针的角度。在图6A所示的情况下，开始相位s为0°。另外，结束相位e是指以X轴为基准的绕逆时针的角度。此外，在图6A所示的情况下，结束相位e为180°。

这里，开始相位s对应于开始照射激光的角度，结束相位e对应于停止照射激光的角度。另外，中心c对应于照射轨迹P的形状的中心，焊接宽度w对应于针对代表方向PV的形状的宽度，行进长度l对应于针对与代表方向PV垂直的方向的形状的宽度。

另外，倾斜角α对应于图5所示的角度α。另外，作为设定项目，也可以添加照射轨迹P的旋转方向。在此情况下，能够选择照射轨迹P是按顺时针旋转还是按逆时针旋转。

图6A所示的开始相位s、结束相位e、中心c、焊接宽度w、行进长度l以及倾斜角α例如能够从图4所示的终端装置30输入。此外，在图6A中例示了照射轨迹P的形状为椭圆的情况，但是头部100如上所述，能够使照射轨迹P成为椭圆以外的各种形状。

接着，使用图6B和图6C来进一步详细说明图1例示的分割区域DA。图6B是示出分割区域DA的例子的说明图，图6C是示出分割区域DA的设定项目的说明图。另外，图6B示出了图6A所示的照射轨迹P。另外，图6B和图6C所示的图表被显示在图4所示的终端装置30。

首先，使用图6B来说明分割区域DA的例子。如图6B所示，分割区域DA例如是以两个X坐标夹持的区间和由两个Y坐标夹持的区间表示的区域。这里，图6B示出以预定间隔拉出的虚线，并示出了各分割区域DA通过所述虚线划分的情况，但是虚线的间隔可以为任意的间隔。另外，也可以省略所述虚线，以任意的X坐标和Y坐标定义各分割区域DA。

图6B示出了将照射轨迹P分割为Y坐标为正的分割区域DA11、X坐标和Y坐标为负的分割区域DA12、X坐标为正且Y坐标为负的分割区域DA13的情况。如图4所示，基于属性信息112a通过分割部111b进行所述分割处理。

并且，调整部111c(参照图4)在分割区域DA11中使激光的轨迹速度LV和激光的输出固定。另外，对于分割区域DA12和分割区域DA13也是一样的。

接着，使用图6C来说明分割区域DA的设定项目。此外，在图6C中，将图6B所示的分割区域DA11设为“A1”、将分割区域DA12设为“A2”、将分割区域DA13设为“A3”，并在各行示出。以下，将“A1”记载为区域A1，将“A2”记载为区域A2，将“A3”记载为区域A3。另外，在图6C中，将设定项目示出在各列中。

如图6C所示，作为设定项目，有表示X坐标的最小值的“xmin”、表示Y坐标的最小值的“ymin”、表示X坐标的最大值的“xmax”和表示Y坐标的最大值的“ymax”。另外，关于这些数值，可以由分割部111b基于属性信息112a自动地设定，也可以将属性信息112a显示在终端装置30，终端装置30接收上述的数值的修正或新输入。

另外，如图6C所示，作为设定项目，有表示激光的轨迹速度LV的“轨迹速度”、表示激光的强度的“强度”、表示激光的频率的“频率”、表示激光的占空比的“占空比”。

这里，“强度”是指使激光始终设为开(ON)的状态的输出值、即功率。另外，“频率”是指反复进行激光的开(ON)和关(OFF)时的周期的倒数。另外，“占空比”是指相对于反复进行激光的开(ON)和关(OFF)时的周期的开(ON)时间的比例(例如显示％)。关于这些数值，终端装置30接收输入。

另外，如图6C中的区域A1和区域A2的行所示，当不反复进行激光的开(ON)和关(OFF)时，对“强度”设定预定的数值，对“频率”和“占空比”设定“0”。另外，当对“频率”设定了“0”时，激光始终是开，原本没有“占空比”的概念，因此在实际的处理中，可忽视对“占空比”设定的值。另一方面，如区域A3的行所示，当反复进行激光的开和关时，对“强度”设定预定的数值，对“频率”和“占空比”设定0以外的数值。

接着，使用图7来说明机器人系统1执行的处理步骤。图7是表示机器人系统1执行的处理步骤的流程图。如图7所示，头部控制器110的获取部111a经由机器人控制器20获取工件W的属性信息112a(步骤S101)。

头部控制器110的分割部111b基于属性信息112a分割照射轨迹P的形状(步骤S102)，调整部111c针对每个分割区域DA调整输出状况(步骤S103)。这里，输出状况是指激光的轨迹速度LV和激光的输出的至少一者。

另外，头部控制器110经由终端装置30接收移动方向V和代表方向PV的相对角度的设定(步骤S104)。另外，头部控制器110经由终端装置30接收照射轨迹P的形状的选择(步骤S105)。这里，步骤S104和步骤S105中的接收内容反映到设定信息112b。另外，步骤S104和步骤S105对应于设定工序。

接着，头部控制器110通过与机器人控制器20的通信来判断是否开始加工(步骤S106)，当开始加工时(步骤S106为是)，获取部111a获取头部100的移动方向V(步骤S107)。另外，当不满足步骤S106的判断条件时(步骤S106为否)，每隔预定间隔反复进行步骤S106的判断处理。

接着，调整部111c根据在步骤S107中获取的移动方向V来决定基于头部100的照射轨迹P的代表方向PV(步骤S108)。这里，调整部111c使用在步骤S103中针对各分割区域DA调整的输出状况。

由此，即使是在工件W的属性根据场所而发生了变化的情况下，也能够良好地保持加工质量。并且，即使在加工线200包含曲线的情况下，也能够使移动方向V和代表方向PV的相对角度保持固定。

然后，头部控制器110通过与机器人控制器20的通信来判断是否结束加工(步骤S109)，当结束加工时(步骤S109为是)，结束处理。另外，当不满足步骤S109的判断条件时(步骤S109为否)，反复进行步骤S107以后的处理步骤。

如上所述，激光加工方法使用能够改变激光的照射轨迹P的形状的头部100和使头部100移动的机器人10。另外，激光加工方法包括获取工序、分割工序以及调整工序。获取工序获取表示工件W的被加工区域中的属性的分布的属性信息112a。分割工序将照射轨迹P的形状分割为多个分割区域DA。调整工序基于属性信息112a针对每个分割区域DA调整基于头部100的激光的轨迹速度LV和输出的至少一者。

这样，根据激光加工方法，基于表示工件W中的属性的分布的属性信息112a来调整激光的输出状况，因此即使是在工件W的属性发生变化的情况下，也能够保持加工质量。

另外，如上所述，头部控制器110控制头部100的动作，该头部100能够改变激光的照射轨迹P的形状。头部控制器110包括获取部111a、分割部111b以及调整部111c。

获取部111a获取表示工件W的被加工区域中的属性的分布的属性信息112a。分割部111b将照射轨迹P的形状分割为多个分割区域DA。调整部111c基于属性信息112a针对各分割区域DA调整基于头部100的激光的轨迹速度LV和输出的至少一者。

这样，根据头部控制器110，基于表示工件W中的属性的分布的属性信息112a来调整激光的输出状况，因此即使是在工件W的属性发生了变化的情况下，也能够保持加工质量。

另外，如上所述，机器人系统1包括头部100、机器人10以及控制器。头部100能够改变激光的照射轨迹P的形状。机器人10使头部100移动。控制器是控制头部100的动作的头部控制器110。头部控制器110包括获取部111a、分割部111b以及调整部111c。

获取部111a获取表示工件W的被加工区域中的属性的分布的属性信息112a。分割部111b将照射轨迹P的形状分割为多个分割区域DA。调整部111c基于属性信息112a针对每个分割区域DA调整基于头部100的激光的轨迹速度LV和输出的至少一者。

这样，根据机器人系统1，基于表示工件W中的属性的分布的属性信息112a来调整激光的输出状况，因此即使是在工件W的属性发生了变化的情况下，也能够保持加工质量。

进一步的效果或变形例能够通过本领域技术人员容易导出。因此，本发明的更广泛的方式不限于如上示出且描述的特定的细节和代表性的实施例。因此，在不脱离由添加的权利要求书和其等同物定义的总的发明的概念的精神或范围的情况下能够进行各种变更。

符号说明

1 机器人系统

10 机器人

20 机器人控制器

21 控制部

21a 动作控制部

21b 输出部

22 存储部

22a 示教信息

30 终端装置

100 头部

110 头部控制器

111 控制部

111a 获取部

111b 分割部

111c 调整部

112 存储部

112a 属性信息

112b 设定信息

120 激光振荡器

200 加工线

DA 分割区域

LV 轨迹速度

P 照射轨迹

PV 代表方向

V 移动方向

W 工件。

Claims (8)

1.一种激光加工方法，其特征在于，使用头部和机器人，所述头部能够改变激光照射的照射轨迹的形状，所述机器人使所述头部移动，所述激光加工方法包括：

获取工序，获取工件的属性信息，所述属性信息表示所述工件的被加工区域中的、所述工件自身的固有属性的分布；

分割工序，将所述形状分割为多个分割区域；以及

调整工序，基于所述属性信息针对每个所述分割区域调整基于所述头部的所述激光的轨迹速度和输出的至少一者。

2.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，

所述调整工序基于预先设定的所述激光的强度、频率以及占空比来调整所述输出。

3.如权利要求1或2所述的激光加工方法，其特征在于，

还使用终端装置，所述终端装置显示关于投影所述工件的平面上的各轴将所述形状分别分割而成的所述分割区域，并且针对每个所述分割区域显示所述调整工序的调整结果。

4.如权利要求3所述的激光加工方法，其特征在于，

所述终端装置进行显示，使得基于所述机器人的所述头部的移动方向与所述各轴中的一个平行。

5.如权利要求1或2所述的激光加工方法，其特征在于，

所述获取工序还获取通过所述机器人而移动的所述头部的移动方向，

所述调整工序基于在所述获取工序中获取的所述移动方向来调整所述头部的所述照射轨迹，以使所述移动方向和所述形状的代表方向的相对角度固定。

6.一种控制器，控制头部的动作，所述头部能够改变激光照射的照射轨迹的形状，所述控制器的特征在于，包括：

获取部，获取工件的属性信息，所述属性信息表示所述工件的被加工区域中的、所述工件自身的固有属性的分布；

分割部，将所述形状分割为多个分割区域；以及

调整部，基于所述属性信息针对每个所述分割区域调整基于所述头部的所述激光的轨迹速度和输出的至少一者。

7.如权利要求6所述的控制器，其特征在于，

所述调整部基于预先设定的所述激光的强度、频率和占空比来调整所述输出。

8.一种机器人系统，其特征在于，包括：

头部，能够改变激光照射的照射轨迹的形状；

机器人，使所述头部移动；以及

控制器，控制所述头部的动作，

其中，所述控制器包括：

获取部，获取工件的属性信息，所述属性信息表示所述工件的被加工区域中的、所述工件自身的固有属性的分布；

分割部，将所述形状分割为多个分割区域；以及

调整部，基于所述属性信息针对每个所述分割区域调整基于所述头部的所述激光的轨迹速度和输出的至少一者。

Images