JP6795565B2 - レーザ加工システム - Google Patents
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Description
しかし、このようなレーザ溶接装置では、スキャナの照射範囲及びロボットの可動範囲の制限により、ワークにおいて溶接できないポイントが存在してしまう。例えば、ワークの側面又は裏面の溶接が困難であることがある。
図2は、図1に示すスキャナ4の光学系を説明する図である。図2に示すように、スキャナ4は、レーザ発振器3から出射されるレーザ光Lを反射させる2つのガルバノミラー41、42と、ガルバノミラー41、42をそれぞれ回転駆動するガルバノモータ41a、42aと、カバーガラス43とを備える。
また、ロボット制御装置5は、ロボット2の位置及び姿勢、すなわちワーク10の位置及び姿勢に関する情報(例えば、指令値又はフィードバック値)をスキャナ制御装置6に供給する。具体的には、ロボット2の位置は、ロボット2の先端部22aの位置、すなわちワーク10の位置である。また、ロボット2の姿勢は、ロボット2の先端部22aの姿勢、すなわちワーク10の姿勢(例えば、回転角度)である。
スキャナ制御装置6は、所定の作業プログラム(加工条件(パワー、周波数、デューティ等のレーザの照射条件)を含む)に応じて、レーザ発振器3に対して所望の出力のレーザ光が出射されるようにレーザ出力指令を出力する。また、スキャナ制御装置6は、所定の作業プログラム(加工経路を含む)に応じて、スキャナ4のガルバノモータ41a、42aに駆動制御データを出力することによりガルバノミラー41、42を回転させ、スキャナ4からワーク10に対して出射されるレーザ光Lの走査を制御する。
ロボット制御装置5は、プログラム解析部51と、補間部52と、加減速計算部53と、ロボットモータ制御部54とを備える。
駆動情報はロボット2の位置及び姿勢(先端部22aに取り付けられたワーク10の位置及び姿勢(例えば、回転角度))、並びに移動速度の指令値を含み、ロボット2の位置及び姿勢(先端部22aに取り付けられたワーク10の位置及び姿勢(例えば、回転角度))の指令値に関する情報はスキャナ制御装置6にも供給される。
一方、ロボット2が動作しないモードオフの場合、走査速度算出部65は、ロボット2の動作を考慮した補間情報(走査経路)の補正を行わず、補間部64から出力された補間情報(走査経路)と予め設定されているパラメータに基づいて各ガルバノミラー41、42の回転速度を算出する。
走査速度算出部65によって算出された回転速度のデータは加減速計算部66に出力される。
従来のレーザ加工システム1Xでは、ロボット制御装置5とスキャナ制御装置6とが個別の作業プログラムで独立に動作する。従来のレーザ加工システム1Xでは、ロボット制御装置5によるロボット2の移動経路及び移動速度の制御と、スキャナ制御装置6によるスキャナ4の走査経路(照射経路)及び走査速度(照射速度)の制御とが独立している。
これを実現するために、動作中のロボット2の位置又は姿勢をロボット制御装置5からスキャナ制御装置6に送信し、スキャナ制御装置6内でロボット2の動作を考慮して走査経路を作成している。
そして、走査速度算出部65は、補正されたスキャナの走査経路に基づいてスキャナ4の走査速度を算出する(図6のS3)。
本実施形態のレーザ加工システム1では、スキャナ4が固定設置されたが、スキャナ4も移動可能であってもよい。例えば、レーザ加工システム1は、スキャナ4を移動させるロボット2を更に備えてもよい。
この場合、図8に示すように、レーザ加工システム1は、スキャナ4を把持し、スキャナ4の位置及び姿勢(回転位置)を制御するロボット制御装置5を更に備える。このロボット制御装置5は、スキャナ4の位置及び姿勢(回転位置)をスキャナ制御装置6に送信する。そして、スキャナ制御装置6は、ワーク10の位置及び姿勢(回転角度)に加えてスキャナ4の位置及び姿勢(回転位置)をも考慮して、スキャナ4の走査経路及び走査速度を補正してもよい。
また、上述した実施形態では、ワークを所定の移動経路及び所定の移動速度で移動させるロボットを備えるレーザ加工システムを例示したが、これに限定されない。本実施形態の特徴は、ロボットに代えて、ワークを移動させる種々のワーク移動装置を備えるレーザ加工システムに適用可能である。
この場合、ロボット制御装置に代わるワーク移動制御装置がワークの位置及び姿勢を送信し、スキャナ制御装置に代わるレーザ照射制御装置が、このワークの位置及び姿勢に基づいて、レーザの照射位置を補正すればよい。
2 ロボット
3 レーザ発振器
4 スキャナ
41、42 ガルバノミラー
41a、42a ガルバノモータ
5 ロボット制御装置
51 プログラム解析部
52 補間部
53 加減速計算部
54 ロボットモータ制御部
6 スキャナ制御装置
61 プログラム解析部
62 レーザ指令計算部
63 レーザ指令出力部
64 補間部
65 走査速度算出部
66 加減速計算部
67 ガルバノモータ制御部
10 ワーク
Claims (3)
- ワークに対してレーザ光を照射するレーザ照射装置と、
前記ワークを移動させるワーク移動装置と、
前記レーザ照射装置を制御して、前記レーザ光の照射位置を制御するレーザ照射制御装置と、
前記ワーク移動装置を制御して、前記ワークの位置及び姿勢のうちの少なくとも一方を制御するワーク移動制御装置と、
を備え、
前記ワーク移動制御装置は、前記ワークの位置及び姿勢のうちの少なくとも一方に関する情報を前記レーザ照射制御装置に送信し、
前記レーザ照射制御装置は、前記ワーク移動制御装置から受信した前記情報に基づいて、前記レーザ光の照射位置を補正し、
前記レーザ照射装置は、前記レーザ光を所定の照射経路及び所定の照射速度で走査するスキャナであり、
前記ワーク移動装置は、前記ワークを所定の移動経路及び所定の移動速度で移動させるロボットであり、
前記レーザ照射制御装置は、前記スキャナの照射経路及び照射速度を制御するスキャナ制御装置であり、
前記ワーク移動制御装置は、前記ロボットの移動経路及び移動速度を制御するロボット制御装置であり、
ロボット制御装置は、前記ロボットの移動経路及び移動速度に基づく前記ワークの位置及び姿勢に関する情報を前記スキャナ制御装置に送信し、
前記スキャナ制御装置は、前記ロボット制御装置から受信した前記情報に基づいて、前記スキャナの照射経路及び照射速度を補正する、
レーザ加工システム。 - 前記レーザ照射制御装置による前記レーザ光の照射位置の制御は、前記ワーク移動制御装置による前記ワークの位置及び姿勢のうちの少なくとも一方の制御に対して独立して行われる、請求項1に記載のレーザ加工システム。
- 前記スキャナ制御装置による前記スキャナの照射経路及び照射速度の制御は、前記ロボット制御装置による前記ロボットの移動経路及び移動速度の制御に対して独立して行われる、請求項1に記載のレーザ加工システム。
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