JP2019038034A5 - Laser processing equipment, laser processing method, frame manufacturing method and equipment manufacturing method - Google Patents

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本発明は、レーザ光で加工対象物を加工するレーザ加工装置、レーザ加工方法、枠体の製造方法及び装置の製造方法に関する。 The present invention is a laser processing apparatus for processing a workpiece with a laser beam, Les chromatography The working method, a method of manufacturing a manufacturing method及BiSo location of the frame.

本発明のレーザ加工装置は、レーザ光を発生する光源と、前記光源にて発生されたレーザ光を出射するレーザヘッドと、前記レーザヘッドを移動させるロボット装置と、前記光源におけるレーザ光の発生又は停止を制御し、かつ前記ロボット装置の動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、加工対象物に対する前記レーザヘッドの移動速度が目標速度となるように前記レーザヘッドを加速させる動作を前記ロボット装置に開始させた後に、レーザ光を発生するよう前記光源を制御することを特徴とする。 The laser processing apparatus of the present invention includes a light source that generates laser light, a laser head that emits laser light generated by the light source, a robot device that moves the laser head, and generation or generation of laser light in the light source. controls stopped, and and a control device for controlling the operation of the robot apparatus, wherein the control device, the moving speed of the laser head to accelerate the laser head such that the objectives speed for the object It is characterized in that the light source is controlled so as to generate a laser beam after the robot device is started to operate.

Claims (34)

レーザ光を発生する光源と、
前記光源にて発生されたレーザ光を出射するレーザヘッドと、
前記レーザヘッドを移動させるロボット装置と、
前記光源におけるレーザ光の発生又は停止を制御し、かつ前記ロボット装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、加工対象物に対する前記レーザヘッドの移動速度が目標速度となるように前記レーザヘッドを加速させる動作を前記ロボット装置に開始させた後に、レーザ光を発生するよう前記光源を制御することを特徴とするレーザ加工装置。 A light source that generates laser light and
A laser head that emits laser light generated by the light source,
A robot device that moves the laser head and
A control device for controlling the generation or stop of laser light in the light source and controlling the operation of the robot device is provided.
Wherein the control device, after the moving speed of the laser head relative to the workpiece is allowed to start operating to accelerate the laser head such that the objectives speed to said robot device, controls the light source to generate a laser beam Laser processing equipment characterized by 前記制御装置は、第１の時点または前記第１の時点の後に前記レーザヘッドを加速させる動作を前記ロボット装置に開始させて、
前記制御装置は、前記第１の時点から予め設定された第１の時間が前記制御装置が行う計時において経過した第２の時点に、レーザ光を発生するよう前記光源を制御し、
前記制御装置は、前記第２の時点または前記第２の時点の前に、前記レーザヘッドの移動速度が前記目標速度に達するように前記ロボット装置を動作させることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。 The control device causes the robot device to start an operation of accelerating the laser head after the first time point or the first time point.
The control device controls the light source so as to generate a laser beam at a second time point in which a preset first time elapses from the first time point in the timekeeping performed by the control device.
Wherein the controller, prior to the second time point or the second point in time, according to claim 1, moving speed of the laser head, characterized in that operating the robot device to reach the target speed The laser processing apparatus according to. 前記制御装置は、前記第２の時点から更に予め設定された第２の時間が前記計時において経過した第３の時点で、レーザ光の発生を停止するよう前記光源を制御することを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。 The control device is characterized in that the light source is controlled so as to stop the generation of the laser beam at the third time point in which the second time set in advance from the second time point has elapsed in the timekeeping. The laser processing apparatus according to claim 2. 前記制御装置は、
前記光源におけるレーザ光の発生又は停止を制御する第１のコントローラと、
前記ロボット装置の動作を制御する第２のコントローラと、を有し、
前記第２のコントローラは、前記レーザヘッドを加速させる動作を前記ロボット装置に開始させると、所定の信号を前記第１のコントローラへ送信し、
前記第１のコントローラが前記所定の信号を受信すると、前記制御装置は、前記第１の時点からの前記計時を開始することを特徴とする請求項２又は３に記載のレーザ加工装置。 The control device is
A first controller that controls the generation or stop of laser light in the light source,
It has a second controller that controls the operation of the robot device, and has.
The second controller, when an operation to accelerate the laser head Ru to start the robot device, transmits a predetermined signal to the first controller,
It said first controller receives the predetermined signal Then, the control device, a laser machining apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that to start the counting from the first time point. 前記第２のコントローラは、レーザ光の照射を開始する教示位置と、レーザ光の照射を終了する教示位置とを含む所定の区間の軌道データに従って、前記ロボット装置の動作を制御することを特徴とする請求項４に記載のレーザ加工装置。 The second controller is characterized in that the operation of the robot device is controlled according to the trajectory data of a predetermined section including the teaching position for starting the irradiation of the laser beam and the teaching position for ending the irradiation of the laser beam. The laser processing apparatus according to claim 4. 前記第２のコントローラは、前記ロボット装置を制御するために前記軌道データの払い出しを開始すると、前記所定の信号を前記第１のコントローラへ送信することを特徴とする請求項５に記載のレーザ加工装置。 The laser machining according to claim 5 , wherein the second controller transmits the predetermined signal to the first controller when the orbital data is started to be dispensed in order to control the robot device. Device. 前記軌道データは、互いに異なる複数の軌道データを含んでおり、
前記第２のコントローラは、前記複数の軌道データに従って、順次、前記ロボット装置の動作を制御し、
前記第１のコントローラは、前記所定の信号を受信する度に、前記第１の時間が経過した時点で、レーザ光を発生するよう前記光源を制御することを特徴とする請求項５又は６に記載のレーザ加工装置。 The orbital data includes a plurality of orbital data different from each other.
The second controller sequentially controls the operation of the robot device according to the plurality of trajectory data.
5. The first controller according to claim 5 or 6 , wherein each time the predetermined signal is received, the light source is controlled so as to generate a laser beam when the first time elapses. The laser processing apparatus described. 前記第１のコントローラは、前記第２のコントローラに指令を送信し、
前記第２のコントローラは、前記指令を受信した場合に、前記レーザヘッドを加速させる動作を前記ロボット装置に開始させることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 The first controller sends a command to the second controller,
The laser processing apparatus according to any one of claims 4 to 7 , wherein the second controller causes the robot apparatus to start an operation of accelerating the laser head when the command is received. .. 前記制御装置は、前記第１の時間の経過により前記ロボット装置の指令の位置が進む距離と、前記第１の時間が経過した時点において前記ロボット装置の応答遅れにより発生する距離とを用いて、前記第１の時間の経過によって前記ロボット装置が移動する助走距離を求め、レーザ光の照射を開始する教示位置に対して前記助走距離の分ずれた位置に前記ロボット装置を移動させてから、前記レーザヘッドを加速させる動作を開始させることを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 The control device uses the distance that the command position of the robot device advances with the passage of the first time and the distance generated by the response delay of the robot device at the time when the first time elapses. The approach distance for the robot device to move is obtained with the passage of the first time, and the robot device is moved to a position deviated by the approach distance from the teaching position at which the laser beam irradiation is started, and then the robot device is moved. The laser processing apparatus according to any one of claims 2 to 8 , wherein the operation of accelerating the laser head is started. 前記制御装置は、前記第１の時間が経過した時点において前記ロボット装置の応答遅れにより発生する距離を、前記目標速度と所定の定数を用いて計算することを特徴とする請求項９に記載のレーザ加工装置。 The control device according to claim 9, characterized in that the distance generated by the response delay of the robot apparatus at the time when the first time has elapsed, calculated using the target speed and the predetermined constant Laser processing equipment. 前記制御装置は、前記第１の時間が経過した時点において前記ロボット装置の応答遅れにより発生する距離を、加工箇所ごとに予め求めておくことを特徴とする請求項９又は１０に記載のレーザ加工装置。 The laser machining according to claim 9 or 10 , wherein the control device obtains in advance the distance generated by the response delay of the robot device at the time when the first time elapses for each machining location. Device. 前記制御装置は、レーザ光の照射を開始する教示位置に対する前記第１の時間が経過した時点での前記ロボット装置の位置の誤差が閾値以上である場合、前記誤差が前記閾値よりも小さくなるように前記助走距離を設定することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 When the error in the position of the robot device at the time when the first time elapses with respect to the teaching position where the irradiation of the laser beam is started is equal to or greater than the threshold value, the control device causes the error to be smaller than the threshold value. The laser processing apparatus according to any one of claims 9 to 11 , wherein the approach distance is set. 前記制御装置は、加工対象物にレーザ加工する本動作の前に試験動作を前記ロボット装置に行わせ、
前記試験動作時に発生した前記ロボット装置の振動に基づき、前記本動作において前記レーザヘッドを加速させる動作を開始する位置に前記ロボット装置を動作させるときの加速度を、加工箇所ごとに調整しておくことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 The control device causes the robot device to perform a test operation before the main operation of laser machining the object to be machined.
Based on the vibration of the robot device generated during the test operation, the acceleration when the robot device is operated at the position where the operation of accelerating the laser head in the main operation is started should be adjusted for each machining location. The laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 12 , wherein the laser processing apparatus is characterized. 前記制御装置は、前記試験動作として、前記レーザヘッドを加速させる動作を開始する位置に前記ロボット装置を動作させた後、レーザ光の照射を開始する教示位置と、レーザ光の照射を終了する教示位置とを含む所定の区間の軌道データに従って前記ロボット装置を動作させることを特徴とする請求項１３に記載のレーザ加工装置。 As the test operation, the control device operates the robot device at a position where the operation of accelerating the laser head is started, and then teaches a teaching position where the laser beam irradiation is started and a teaching position where the laser beam irradiation is terminated. The laser processing apparatus according to claim 13 , wherein the robot apparatus is operated according to trajectory data of a predetermined section including a position. 前記制御装置は、前記ロボット装置を動作させた時の、前記ロボット装置の関節の角度から求めた制御点に基づいて、前記加速度を調整することを特徴とする請求項１４に記載のレーザ加工装置。 The laser processing device according to claim 14 , wherein the control device adjusts the acceleration based on a control point obtained from an angle of a joint of the robot device when the robot device is operated. .. 前記制御装置は、前記試験動作として、前記レーザヘッドを加速させる動作を開始させる位置へ前記ロボット装置の指令の位置を移動させた時点から、前記ロボット装置の関節の角度から求めた制御点が前記レーザヘッドを加速させる動作を開始させる位置へ整定するのに要した時間により、前記加速度を調整することを特徴とする請求項１３に記載のレーザ加工装置。 The control device has a control point obtained from the angle of the joint of the robot device from the time when the command position of the robot device is moved to a position where the operation of accelerating the laser head is started as the test operation. The laser processing apparatus according to claim 13 , wherein the acceleration is adjusted according to the time required to set the position at which the operation of accelerating the laser head is started. レーザ光を発生する光源と、
レーザ光を出射する複数のレーザヘッドと、
前記複数のレーザヘッドをそれぞれ移動させるロボット装置と、
前記複数のレーザヘッドのうちいずれかの前記レーザヘッドに、前記光源にて発生されたレーザ光を導くよう光路を切り替える切替器と、
前記切替器の切り替え動作と前記ロボット装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記複数のレーザヘッドは、第１のレーザヘッドと、第２のレーザヘッドとを含み、
前記制御装置は、前記第１のレーザヘッドにおいて加工対象物に対するレーザ光の照射が終了する前に、次にレーザ光を導く前記第２のレーザヘッドの加工対象物に対する移動速度が目標速度となるよう前記第２のレーザヘッドを加速させる動作を、前記ロボット装置に開始させることを特徴とするレーザ加工装置。 A light source that generates laser light and
With multiple laser heads that emit laser light,
A robot device that moves the plurality of laser heads, and
A switch that switches an optical path so as to guide a laser beam generated by the light source to the laser head of the plurality of laser heads.
A control device for controlling the switching operation of the switching device and the operation of the robot device is provided.
The plurality of laser heads include a first laser head and a second laser head.
In the control device, the moving speed of the second laser head for guiding the laser beam to the machining object is the target speed before the irradiation of the laser beam to the machining object is completed in the first laser head. A laser processing apparatus characterized in that the robot apparatus starts an operation of accelerating the second laser head. 前記制御装置は、前記第１のレーザヘッドにおいて加工対象物に対するレーザ光の照射を開始する前に、前記第２のレーザヘッドを加速させる動作を前記ロボット装置に開始させることを特徴とする請求項１７に記載のレーザ加工装置。 Said controller, before starting the laser light irradiation against the workpiece at the first laser head, and characterized in that to start the operation to accelerate the second laser head to the robotic device The laser processing apparatus according to claim 17. 前記制御装置は、前記第１のレーザヘッドにおいて加工対象物に対するレーザ光の照射を開始する前に、前記第１のレーザヘッドの加工対象物に対する移動速度が目標速度となるよう前記第１のレーザヘッドを加速させる動作を、前記ロボット装置に開始させ、 The control device uses the first laser so that the moving speed of the first laser head with respect to the processing target becomes a target speed before the first laser head starts irradiating the processing target with laser light. The robot device is started to accelerate the head,
前記制御装置は、前記第１のレーザヘッドを加速させる動作を、前記ロボット装置に開始させた後に、前記第２のレーザヘッドを加速させる動作を前記ロボット装置に開始させることを特徴とする請求項１８に記載のレーザ加工装置。 The control device is characterized in that, after the robot device starts the operation of accelerating the first laser head, the robot device starts the operation of accelerating the second laser head. 18. The laser processing apparatus according to 18. 前記制御装置は、前記第２のレーザヘッドを加速させる動作を前記ロボット装置に開始させてから第１の時間が経過した時点で、レーザ光を発生するよう前記光源を制御することを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 The control device is characterized in that the light source is controlled so as to generate a laser beam when a first time elapses after the robot device starts the operation of accelerating the second laser head. The laser processing apparatus according to any one of claims 17 to 19. 前記制御装置は、前記第１の時間が経過してから更に第２の時間が経過したら、レーザ光の発生を停止するよう前記光源を制御することを特徴とする請求項２０に記載のレーザ加工装置。 Said control device, said first Once you have passed further second time after the elapse of time, the laser according to claim 20, wherein the controller controls the light source so as to stop the generation of the laser beam Processing equipment. 前記制御装置は、前記第１のレーザヘッドを加速させる動作を前記ロボット装置に開始させてから、前記第２の時間と予め設定された第３の時間との合計時間が経過したら、前記第２のレーザヘッドを加速させる動作を前記ロボット装置に開始させることを特徴とする請求項２１に記載のレーザ加工装置。 Wherein the control device, the operation to accelerate the first laser head from to initiate the robot apparatus, et the total time elapsed between the third time that is previously set and the second time, the first The laser processing device according to claim 21 , wherein the robot device starts an operation of accelerating the laser head of 2. 前記第３の時間は、前記切替器において切り替え動作に要する時間であることを特徴とする請求項２２に記載のレーザ加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 22 , wherein the third time is a time required for a switching operation in the switching device. 前記ロボット装置は、前記第１のレーザヘッドを支持する第１のロボットと、前記第２のレーザヘッドを支持する第２のロボットとを含むＮ台のロボットを有しており、
前記第１のレーザヘッドが、レーザ光の照射を終了してから再びレーザ光の照射を開始するまでの時間は、
（（前記第２の時間×（Ｎ−１））＋（前記第３の時間×Ｎ））よりも短いことを特徴とする請求項２２又は２３に記載のレーザ加工装置。 The robot device has N robots including a first robot that supports the first laser head and a second robot that supports the second laser head.
The time from when the first laser head finishes irradiating the laser beam to when the first laser head starts irradiating the laser beam again is
The laser processing apparatus according to claim 22 or 23 , which is shorter than ((the second time × (N-1)) + (the third time × N)). 前記制御装置は、各前記レーザヘッドを加速させる動作を前記ロボット装置に開始させる度に、前記第１の時間が経過したら、レーザ光を発生するよう前記光源を制御することを特徴とする請求項２０乃至２４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 Wherein the control device, every time to start the operation to accelerate each said laser head to the robotic device, wherein the first elapsed time et, characterized by controlling the light source to generate a laser beam Item 6. The laser processing apparatus according to any one of Items 20 to 24. 前記ロボット装置は、前記第１のレーザヘッドを支持する第１のロボットと、前記第２のレーザヘッドを支持する第２のロボットとを含む複数のロボットを有しており、
前記制御装置は、
前記光源にレーザ光を発生又は停止させる制御、前記第２のレーザヘッドを加速させる動作を、前記第２のロボットに開始させる制御、及び前記切替器に切り替え動作を行わせる制御を実行する第１のコントローラと、
前記複数のロボットそれぞれを制御する複数の第２のコントローラと、を有していることを特徴とする請求項１７乃至２５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 The robot device includes a plurality of robots including a first robot that supports the first laser head and a second robot that supports the second laser head.
The control device is
A first control for generating or stopping a laser beam from the light source, a control for causing the second robot to start an operation for accelerating the second laser head, and a control for causing the switch to perform a switching operation. Controller and
The laser processing apparatus according to any one of claims 17 to 25 , which comprises a plurality of second controllers for controlling each of the plurality of robots. 前記ロボット装置は、前記第１のレーザヘッドを支持する第１のロボットと、前記第２のレーザヘッドを支持する第２のロボットとを含む複数のロボットを有しており、
前記制御装置は、
前記光源にレーザ光を発生又は停止させる制御、前記第２のレーザヘッドを加速させる動作を、前記第２のロボットに開始させる開始指令を送信する制御、及び前記切替器に切り替え動作を行わせる制御を実行する第１のコントローラと、
前記複数のロボットそれぞれを制御する複数の第２のコントローラと、を有しており、
前記第１のコントローラは、前記複数の第２のコントローラのうち、前記第２のロボットを制御する第２のコントローラに前記開始指令を送信し、
前記開始指令を受信した第２のコントローラは、前記第２のレーザヘッドを加速させる動作を、前記第２のロボットに開始させるとともに、前記第１のコントローラへ所定の信号を送信し、
前記第１のコントローラは、前記所定の信号を受信してから前記第１の時間が経過したら、レーザ光を発生するよう前記光源を制御することを特徴とする請求項２０乃至２５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 The robot device includes a plurality of robots including a first robot that supports the first laser head and a second robot that supports the second laser head.
The control device is
Control to generate or stop the laser beam from the light source, control to transmit a start command to start the operation of accelerating the second laser head to the second robot, and control to cause the switch to perform the switching operation. With the first controller to execute
It has a plurality of second controllers that control each of the plurality of robots, and has a plurality of second controllers.
The first controller transmits the start command to the second controller that controls the second robot among the plurality of second controllers.
Upon receiving the start command, the second controller causes the second robot to start the operation of accelerating the second laser head, and transmits a predetermined signal to the first controller.
Said first controller, et a lapse of said first time from the reception of the predetermined signal, any one of claims 20 to 25, wherein the controller controls the light source to generate a laser beam The laser processing apparatus according to item 1. 前記第１のコントローラの制御周期は、各前記第２のコントローラの制御周期よりも短いことを特徴とする請求項４、５、６、７、８、２６又は２７に記載のレーザ加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 4, 5, 6, 7, 8, 26 or 27, wherein the control cycle of the first controller is shorter than the control cycle of each of the second controllers. 前記第２の時間は、レーザ光の照射を開始する教示位置と、レーザ光の照射を終了する教示位置との距離を、前記目標速度で割り算した値であることを特徴とする請求項３、２１、２２又は２３に記載のレーザ加工装置。 The second time is a value obtained by dividing the distance between the teaching position where the laser beam irradiation is started and the teaching position where the laser beam irradiation is ended by the target speed. 21, 22 or 23. The laser processing apparatus. 前記制御装置は、加工対象物にレーザ光を照射している間、当該レーザ光を照射しているレーザヘッドの前記移動速度が前記目標速度を維持するように前記ロボット装置を動作させることを特徴とする請求項１乃至２９のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 The control device is characterized in that while the object to be machined is irradiated with the laser beam, the robot device is operated so that the moving speed of the laser head irradiating the laser beam maintains the target speed. The laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 29. 請求項１乃至３０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置を用いて、レーザシーム溶接を行うことを特徴とするレーザ加工方法。 Using a laser machining apparatus according to any one of claims 1 to 30, characterized and, Relais chromatography The processing method to be performed Rezashimu welding. 第１の部品と第２の部品とを含む枠体の製造方法であって、請求項１乃至３０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置を用いて、前記第１の部品と前記第２の部品との溶接を行うことを特徴とする製造方法。 A method for manufacturing a frame including a first part and a second part, wherein the first part and the second part are manufactured by using the laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 30. A manufacturing method characterized by welding with parts of the above. 操作部および枠体を備える装置の製造方法であって、請求項１乃至３０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置を用いて、前記枠体の溶接を行うことを特徴とする製造方法。 A method for manufacturing an apparatus including an operation unit and a frame, wherein the frame is welded using the laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 30. 前記装置は画像形成装置であることを特徴とする請求項３３に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 33, wherein the device is an image forming device.
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