JP7401655B2 - ろう付けを行う制御装置、ろう付けシステム、及びろう付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、母材に対してろう付けを行う制御装置、ろう付けシステム、及びろう付け方法に関する。

従来、ロボット等の移動機械を用いて母材に対するろう付けを行うろう付けシステムが知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１８－６９３１５号公報

ろう付けシステムにおいて、何らかの要因でろう付けが中断されることがある。このような場合において、形成されるビードにおいて凹凸等の形状的不具合が発生するのを防止する技術が求められている。

本開示の一態様において、ろう材の加熱装置、該加熱装置と母材とを相対的に移動させる移動機械、及び該ろう材の先端を加熱装置の加熱位置に対して進退させるろう材移動機構を制御して該母材に対してろう付けを行う制御装置は、ろう付けの実行中に、ろう材移動機構を制御してろう材の先端を加熱位置から後退させて、ろう付けを中断するろう付け制御部と、ろう付けを中断したときに、移動機械を制御して加熱装置又は母材を、ろう付けの実行時の移動方向とは反対の方向へ後退させた後、該移動方向へ向かって再度前進させる移動制御部とを備え、ろう付け制御部は、ろう材移動機構を制御して、移動制御部が前進させる加熱装置又は母材がろう付けを中断したときの中断位置に到達するのと同時に、ろう材の先端を加熱位置に到達させて、ろう付けを再開する。

本開示の他の態様において、ろう材の加熱装置、該加熱装置と母材とを相対的に移動させる移動機械、及び該ろう材の先端を加熱装置の加熱位置に対して進退させるろう材移動機構を制御して該母材に対してろう付けを行う方法は、ろう付けの実行中に、ろう材移動機構を制御してろう材の先端を加熱位置から後退させて、ろう付けを中断し、ろう付けを中断したときに、移動機械を制御して加熱装置又は母材を、ろう付けの実行時の移動方向とは反対の方向へ後退させた後、該移動方向へ向かって再度前進させ、ろう材移動機構を制御して、前進する加熱装置又は母材がろう付けを中断したときの中断位置に到達するのと同時にろう材の先端を加熱位置に到達させて、ろう付けを再開する。

本開示によれば、加熱装置の加熱位置が、ろう付けの中断によって途切れたろう材の端に到達したタイミングで、ろう材の先端を加熱位置に送給させ、ろう付けを再開できる。このように溶着されたろう材を固化することで形成されたビードにおいては、ろう付けの中断箇所で凹凸等の形状的不具合が発生するのが防止され、作業経路に沿って滑らかに延在するビードを形成できる。

一実施形態に係るろう付けシステムの図である。 図１に示すろう付けシステムのブロック図である。 図１に示すろう付けシステムの動作フローの一例を示すフローチャートである。 母材に対するろう付けを説明するための図である。 母材に対するろう付けを説明するための図である。 図３中のステップＳ１０のフローの一例を示すフローチャートである。 図３中のステップＳ１０のフローの他の例を示すフローチャートである。 ろう付けシステムの他の機能を示すブロック図である。 ろう付けシステムの動作フローの他の例を示すフローチャートである。 他の実施形態に係るろう付けシステムの図である。 図１０に示すろう付けシステムのブロック図である。 図１０に示すろう付けシステムの動作フローの一例を示すフローチャートである。 図１２中のステップＳ５０のフローの一例を示すフローチャートである。 さらに他の実施形態に係るろう付けシステムの図である。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、同様の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。まず、図１及び図２を参照して、一実施形態に係るろう付けシステム１０について説明する。ろう付けシステム１０は、後述する母材Ｗ１、Ｗ２に対してろう付けを行う。

ろう付けシステム１０は、移動機械１２、レーザ装置１４、ろう材供給装置１６、及び制御装置１００を備える。本実施形態においては、移動機械１２は、垂直多関節ロボットであって、ベース部２０、旋回胴２２、ロボットアーム２４、及び手首部２６を有する。ベース部２０は、作業セルの床に固定されている。

旋回胴２２は、鉛直軸周りに旋回可能となるようにベース部２０に設けられている。ロボットアーム２４は、旋回胴２２に水平軸周りに回動可能に設けられた下腕部２８と、該下腕部２８の先端部に回動可能に設けられた上腕部３０とを有する。手首部２６は、上腕部３０の先端部に回動可能に設けられている。

移動機械１２の各構成要素（すなわち、ベース部２０、旋回胴２２、ロボットアーム２４、及び手首部２６）には、サーボモータ３２（図２）がそれぞれ内蔵されている。サーボモータ３２は、制御装置１００からの指令に応じて移動機械１２の各可動要素（すなわち、旋回胴２２、ロボットアーム２４、及び手首部２６）を駆動する。

レーザ装置１４は、レーザ発振器３４、導光路３６、及びレーザ加工ヘッド３８を有する。レーザ発振器３４は、例えば固体レーザ発振器（ＹＡＧレーザ発振器、ファイバレーザ発振器等）であって、制御装置１００からの指令に応じてレーザ光を生成し、導光路３６へ出射する。導光路３６は、例えば光ファイバであって、レーザ発振器３４からのレーザ光をレーザ加工ヘッド３８へ導光する。

レーザ加工ヘッド３８は、中空であって、内部に光学レンズ（コリメートレンズ、フォーカスレンズ等）を有し、導光路３６から入射したレーザ光を集光して出射口３８ａから光軸Ｏに沿って外部へ出射する。レーザ加工ヘッド３８は、手首部２６に着脱可能に取り付けられ、移動機械１２によって移動される。

ろう材供給装置１６は、ドラム４０、及び送給ヘッド４２を有する。ドラム４０は、円筒状であって、中心軸４４の周りに回転可能に支持されている。ドラム４０の外周には、ろう材４６が巻き付けられて収納されている。送給ヘッド４２は、レーザ加工ヘッド３８に対して所定の位置関係となるように、例えば固定具（図示せず）を介してレーザ加工ヘッド３８（又は手首部２６）に対して固定されている。

具体的には、送給ヘッド４２は、本体部４８、送給モータ５０、及び一対のローラ５２を有する。本体部４８は、中空であって、その先端に、送給軸Ａの方向へ開口する送給口４８ａを有する。送給モータ５０は、本体部４８に固定され、制御装置１００からの指令に応じて一対のローラ５２を互いに逆方向へ回転させる。

一対のローラ５２は、本体部４８の内部に回転可能に収容されている。ドラム４０から引き出されたろう材４６は、一対のローラ５２の間で挟持されている。送給モータ５０がローラ５２を一方へ回転すると、ドラム４０が一方へ回転されて、ろう材４６が本体部４８の送給口４８ａを通して送給軸Ａに沿って本体部４８の外部へ送り出される。

一方、送給モータ５０がローラ５２を他方へ回転すると、ドラム４０が他方へ回転されて、ろう材４６がドラム４０に巻き取られて送給口４８ａを通して本体部４８の内部へ引き込まれる。このように、ろう材供給装置１６は、ろう材４６を送り出し及び巻き取りすることによって、ろう材４６の先端４６ａを送給軸Ａに沿って進退させる。

制御装置１００は、移動機械１２、レーザ装置１４、及びろう材供給装置１６の動作を制御する。具体的には、制御装置１００は、プロセッサ１０２、記憶部１０４、及びＩ／Ｏインターフェース１０６を有するコンピュータである。プロセッサ１０２は、ＣＰＵ又はＧＰＵ等を有し、記憶部１０４及びＩ／Ｏインターフェース１０６とバス１０８を介して通信可能に接続されている。プロセッサ１０２は、記憶部１０４及びＩ／Ｏインターフェース１０６と通信しつつ、ろう付けシステム１０の各種機能を実現するための演算処理を行う。

記憶部１０４は、ＲＡＭ又はＲＯＭ等を有し、各種データを一時的又は恒久的に記憶する。Ｉ／Ｏインターフェース１０６は、例えば、イーサネット（登録商標）ポート、ＵＳＢポート、光ファイバコネクタ、又はＨＤＭＩ（登録商標）端子等を有し、プロセッサ１０２からの指令の下、外部機器とデータを無線又は有線で通信する。上述のサーボモータ３２、レーザ発振器３４、及び送給モータ５０は、Ｉ／Ｏインターフェース１０６に無線又は有線で通信可能に接続されている。

移動機械１２には、移動機械座標系Ｃ１が設定されている。移動機械座標系Ｃ１は、移動機械１２の各可動要素の動作を自動制御するための制御座標系である。本実施形態においては、移動機械座標系Ｃ１は、その原点がベース部２０の中心に配置され、そのｚ軸が、旋回胴２２の旋回軸に一致するように、移動機械１２に対して設定されている。

一方、レーザ加工ヘッド３８には、ツール座標系Ｃ２が設定されている。ツール座標系Ｃ２は、移動機械座標系Ｃ１におけるレーザ加工ヘッド３８の位置及び姿勢を規定する制御座標系である。本実施形態においては、ツール座標系Ｃ２は、その原点がレーザ加工ヘッド３８の出射口３８ａに配置され、そのｚ軸が光軸Ｏに一致するように、レーザ加工ヘッド３８に対して設定されている。

プロセッサ１０２は、移動機械座標系Ｃ１に設定したツール座標系Ｃ２によって表される位置及び姿勢にレーザ加工ヘッド３８を配置させるように、移動機械１２の各サーボモータ３２へ指令を送信し、移動機械１２によってレーザ加工ヘッド３８を移動させる。こうして、プロセッサ１０２は、移動機械座標系Ｃ１においてレーザ加工ヘッド３８を任意の位置及び姿勢に位置決めできる。このように、移動機械１２は、レーザ装置１４のレーザ加工ヘッド３８を母材に対して相対的に移動させる。

次に、図３を参照して、ろう付けシステム１０の動作について説明する。図３に示すフローは、プロセッサ１０２がオペレータ、上位コントローラ、又は作業プログラムＢＰから作業開始指令を受け付けたときに、開始する。ステップＳ１において、プロセッサ１０２は、母材Ｗ１及びＷ２に対してろう付けを開始する。図４及び図５に、母材Ｗ１及びＷ２の一例について説明する。

本実施形態においては、２つの母材Ｗ１及びＷ２の接合箇所に沿って作業経路ＷＰ（図５）が設定されており、ろう付けシステム１０は、作業経路ＷＰの始点ＳＰから終点ＥＰまで該作業経路ＷＰに沿ってろう付けを行う。なお、本実施形態においては、作業経路ＷＰは、移動機械座標系Ｃ１のｘ軸と平行に配置されている。

ステップＳ１の開始後、プロセッサ１０２は、レーザ発振器３４を起動してレーザ加工ヘッド３８から光軸Ｏに沿ってレーザ光を出射させるとともに、ろう材供給装置１６の送給モータ５０を動作させてろう材４６を送給口４８ａから送り出す。レーザ装置１４は、レーザ加工ヘッド３８から出射したレーザ光によって、ろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰで加熱して溶融する。

本実施形態においては、加熱位置ＨＰは、光軸Ｏと送給軸Ａとの交点（又はその近傍の位置）として定義され得る。なお、レーザ加工ヘッド３８は、内蔵するフォーカスレンズによってレーザ光を加熱位置ＨＰでフォーカスさせてもよい。このように、本実施形態においては、レーザ装置１４は、ろう材４６を加熱して溶融させる加熱装置５４（図２）として機能する。

次いで、プロセッサ１０２は、移動機械１２を動作させて、レーザ加工ヘッド３８（又は、ツール座標系Ｃ２の原点）を、移動機械座標系Ｃ１のｘ軸プラス方向へ前進させる。こうして、加熱位置ＨＰを作業経路ＷＰに沿って始点ＳＰから終点ＥＰへ向かって前進させつつ、ろう材供給装置１６の送給モータ５０を動作させてろう材４６を所定の速度Ｖ_Ｆ（つまり、送り速度）で送り出す。この速度Ｖ_Ｆ（例えば、単位：［ｍｍ／ｓｅｃ］）は、ろう付け実行時に送給モータ５０がろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰへ前進させる速度の所要値として、予め定められる。

その結果、図４及び図５に示すように、作業経路ＷＰに沿ってビード４６’が形成される。ビード４６’は、溶着されたろう材４６が冷えて固化したものである。このビード４６’によって、母材Ｗ１及びＷ２は、接合箇所で互いに接合される。このステップＳ１の開始後、プロセッサ１０２は、作業プログラムＢＰに従って移動機械１２、レーザ装置１４、及びろう材供給装置１６を制御する。この作業プログラムＢＰには、ろう付け実行時にレーザ加工ヘッド３８（ツール座標系Ｃ２の原点）を位置決めすべき複数の目的位置ＴＰ_ｎ（ｎ＝１，２，３，・・・）が規定されている。

ステップＳ２において、プロセッサ１０２は、ステップＳ１で開始したろう付けを中断すべき中断イベントが発生したか否かを判定する。例えば、中断イベントは、プロセッサ１０２が、レーザ発振器３４の動作状態パラメータ（冷媒温度、冷媒流量、レーザ出力値、光軸変位量等）が異常であると判定したこと、又は、該動作状態パラメータの異常を示すアラームが発信されたことを含む。

代替的には、中断イベントは、移動機械１２の周囲に、安全柵若しくは非接触センサによって進入禁止区域が設定されている場合において、安全柵若しくは非接触センサが進入禁止区域へ物体が進入したことを検知したこと、又は、進入検知アラームが発信されたことを含む。このステップＳ２において、プロセッサ１０２は、ステップＳ１のろう付けを実行中に動作状態パラメータ、進入検知信号、又は各種アラームを監視し、中断イベントが発生したか否かを判定する。

他の例として、１つの製造ラインに沿って複数の機械システムとろう付けシステム１０とが整列して配置されて、互いに協働して母材に対する作業を実行する場合がある。このような機械システムは、例えば、母材をハンドリングするワークハンドリングシステム、母材に対して溶接（スポット溶接、アーク溶接等）を行う溶接システム、又は、ろう付けシステム１０と同じタイプのろう付システムを含み得る。この場合において、中断イベントは、製造ラインにおけるろう付けシステム１０よりも上流側の機械システムのロボットの動作が停止したことを含む。

この場合、該上流側の機械システムの制御装置は、下流側のろう付けシステム１０の制御装置１００へ中断指令を送信する。ろう付けシステム１０のプロセッサ１０２は、このステップＳ２において、中断指令を受け付けたか否かを監視し、中断指令を受け付けた場合にＹＥＳと判定する。プロセッサ１０２は、ステップＳ２でＹＥＳと判定した場合、移動機械１２の動作を停止してレーザ加工ヘッド３８を停止させ、ステップＳ３へ進む。一方、プロセッサ１０２は、ＮＯと判定した場合、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ３において、プロセッサ１０２は、加熱装置５４（レーザ装置１４）による加熱動作を中断する。本実施形態においては、加熱動作とは、レーザ装置１４が出射口３８ａからレーザ光を出射する動作である。一例として、プロセッサ１０２は、このステップＳ３において、レーザ発振器３４によるレーザ光生成動作を停止させることで、加熱動作を中断する。他の例として、レーザ発振器３４は、生成したレーザ光を遮蔽可能な開閉式シャッタ（図示せず）を有し、プロセッサ１０２は、該シャッタを動作させてレーザ光を遮蔽することで加熱動作を中断してもよい。

ステップＳ４において、プロセッサ１０２は、ろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰから後退させる。具体的には、プロセッサ１０２は、送給モータ５０を動作させてろう材４６をドラム４０に巻き取り、これにより、ろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰから送給軸Ａに沿って後退させる。

このとき、プロセッサ１０２は、ろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰから、予め定めた移動量Δ_０だけ後退させる。ここで、先端４６ａを送給軸Ａに沿って移動量Δ_０だけ後退させる（すなわち、ろう材４６を長さΔ_０だけドラム４０へ巻き取る）のに要する送給モータ５０の回転数Ｒ_０は、実験的手法又は演算等により、予め求めることができる。プロセッサ１０２は、予め求めた回転数Ｒ_０だけ送給モータ５０を回転させるように該送給モータ５０を制御することにより、先端４６ａを加熱位置ＨＰから移動量Δ_０だけ後退させることができる。

このように、本実施形態においては、ろう材供給装置１６は、ろう材４６を送り出し及び巻き取りすることによって該ろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰに対して送給軸Ａに沿って進退させている。したがって、ろう材供給装置１６は、ろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰに対して進退させるろう材移動機構５６（図２）として機能する。このステップＳ４の結果、ろう材４６の先端４６ａが、作業経路ＷＰに溶着されたろう材４６（又は固化し始めたビード４６’）から離反する。

上述のステップＳ３及びＳ４によって、ステップＳ１で開始したろう付けが中断される。すなわち、プロセッサ１０２は、ろう付けの実行中にろう材移動機構５６（具体的には、ろう材供給装置１６の送給モータ５０）を制御してろう材４６の先端４６ａを加熱位置から後退させるとともに、加熱装置５４（具体的には、レーザ装置１４のレーザ発振器３４）を制御して加熱動作を中断させることで、ろう付けを中断するろう付け制御部１１０（図２）として機能する。

なお、プロセッサ１０２は、ステップＳ３の後にステップＳ４を実行してもよいし、又は、ステップＳ２でＹＥＳと判定した時点でステップＳ３及びＳ４を同時に実行してもよい。代替的には、プロセッサ１０２は、ステップＳ４をステップＳ３よりも先に実行してもよい。

ステップＳ５において、プロセッサ１０２は、移動機械座標系Ｃ１における中断位置Ｐ_Ｉの位置データを記憶する。本実施形態においては、中断位置Ｐ_Ｉは、プロセッサ１０２がステップＳ１で開始したろう付けを中断したときのレーザ加工ヘッド３８（又は、ツール座標系Ｃ２の原点）の位置である。

例えば、プロセッサ１０２は、ステップＳ２でＹＥＳと判定した時点、又は、ステップＳ３若しくはＳ４の開始若しくは完了時点での、移動機械座標系Ｃ１におけるレーザ加工ヘッド３８（又はツール座標系Ｃ２の原点）の座標を、中断位置Ｐ_Ｉの位置データとして取得する。移動機械座標系Ｃ１におけるレーザ加工ヘッド３８（ツール座標系Ｃ２の原点）の座標は、例えば、移動機械１２の各サーボモータ３２に設けられた回転検出器（エンコーダ、ホール素子等）からのフィードバックＦＢから演算により求めることができる。

なお、プロセッサ１０２は、移動機械座標系Ｃ１とは別の制御座標系におけるレーザ加工ヘッド３８（ツール座標系Ｃ２の原点）の座標を、中断位置Ｐ_Ｉの位置データとして取得してもよい。他の制御座標系としては、例えば、母材Ｗ１、Ｗ２に対して設定されたワーク座標系、又は作業セルの３次元空間を規定するワールド座標系等がある。プロセッサ１０２は、取得した中断位置Ｐ_Ｉの位置データを記憶部１０４に記憶する。

ステップＳ６において、プロセッサ１０２は、ろう付けを再開するための再開指令を受け付けたか否かを判定する。この再開指令は、例えば、上述の中断イベントに対処（例えば、異常が解消）された場合等に、オペレータ又は上位コントローラ（若しくは、上述した上流側の機械システムの制御装置等）から、発信され得る。プロセッサ１０２は、再開指令を受け付けた場合はＹＥＳと判定し、ステップＳ７へ進む一方、再開指令を受け付けていない場合はＮＯと判定し、ステップＳ６をループする。

ステップＳ７において、プロセッサ１０２は、加熱装置５４を後退させる。具体的には、プロセッサ１０２は、移動機械１２の各サーボモータ３２を制御して、レーザ加工ヘッド３８を、ろう付け実行時の移動方向（すなわち、移動機械座標系Ｃ１のｘ軸プラス方向）とは反対の方向（すなわち、移動機械座標系Ｃ１のｘ軸マイナス方向）へ、予め定めた後退距離ｄ_Ｒだけ後退させる。

このように、本実施形態においては、プロセッサ１０２は、移動機械１２を制御して加熱装置５４（具体的には、レーザ加工ヘッド３８）を、移動機械座標系Ｃ１のｘ軸マイナス方向へ後退させる移動制御部１１２（図２）として機能する。ステップＳ７を完了したとき、レーザ加工ヘッド３８（ツール座標系Ｃ２の原点）は、中断位置Ｐ_Ｉから、移動機械座標系Ｃ１のｘ軸マイナス方向へ後退距離ｄ_Ｒだけ離隔した後退位置Ｐ_Ｒに、配置される。

ステップＳ８において、プロセッサ１０２は、ろう付け制御部１１０として機能し、加熱装置５４（レーザ装置１４）による加熱動作を再開させる。一例として、プロセッサ１０２は、レーザ発振器３４によるレーザ光生成動作を再開させることで加熱動作を再開する。他の例として、上述のシャッタが設けられている場合、プロセッサ１０２は、レーザ光を遮蔽していた該シャッタを開くことで加熱動作を再開してもよい。

ステップＳ９において、プロセッサ１０２は、移動制御部１１２として機能して、加熱装置５４を前進させる動作を開始する。具体的には、プロセッサ１０２は、移動機械１２を制御して、レーザ加工ヘッド３８を後退位置Ｐ_Ｒから中断位置Ｐ_Ｉへ向かって、移動機械座標系Ｃ１のｘ軸プラス方向へ再度前進させる。

ここで、本実施形態においては、移動機械１２は、このステップＳ９でプロセッサ１０２から指令を受けて、加速時定数τに従ってレーザ加工ヘッド３８を目標速度Ｖ_Ｔまで加速し、該目標速度Ｖ_Ｔで中断位置Ｐ_Ｉへ向かって前進させる。加速時定数τは、移動機械１２が、停止したレーザ加工ヘッド３８を目標速度Ｖ_Ｔまで加速するのに要する時間を示す。これら加速時定数τ及び目標速度Ｖ_Ｔは、移動機械１２の動作条件として予め定められる。

なお、プロセッサ１０２は、ステップＳ８及びＳ９を同時に開始してもよい。この場合において、プロセッサ１０２は、レーザ加工ヘッド３８の前進速度に応じて（具体的には、比例して）、レーザ発振器３４が出射するレーザ光のレーザパワーを増大させるように、該レーザ発振器３４のレーザ光生成動作（換言すれば、加熱動作）を制御してもよい。

ステップＳ１０において、プロセッサ１０２は、ろう材再送達プロセスを実行する。このステップＳ１０について、図６を参照して説明する。ステップＳ２１において、プロセッサ１０２は、加熱装置５４（レーザ加工ヘッド３８）が中断位置Ｐ_Ｉに到達するまでの残り時間ｔ_Ｒを取得する。一例として、プロセッサ１０２は、ステップＳ９の開始後、レーザ加工ヘッド３８の前進速度が目標速度Ｖ_Ｔに達したときの該レーザ加工ヘッド３８（ツール座標系Ｃ２の原点）の位置Ｐ_Ｖ（具体的には、移動機械座標系Ｃ１の座標）を取得する。

そして、プロセッサ１０２は、上述のステップＳ５で取得した中断位置Ｐ_Ｉと位置Ｐ_Ｖとの間の距離δを目標速度Ｖ_Ｔで除算することで、この時点での残り時間ｔ_Ｒ１を算出する（すなわち、ｔ_Ｒ１＝δ／Ｖ_Ｔ）。そして、プロセッサ１０２は、算出と同時に残り時間ｔ_Ｒ１のカウントを開始する。このように、本実施形態においては、プロセッサ１０２は、残り時間ｔ_Ｒを取得する残り時間取得部１１４（図２）として機能する。

ステップＳ２２において、プロセッサ１０２は、ろう材移動機構５６（具体的には、ろう材供給装置１６）が、上述のステップＳ４で後退させたろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰに到達させるのに要する時間ｔ_Ｎを取得する。例えば、プロセッサ１０２は、上述の移動量Δ_０を、上述の速度Ｖ_Ｆで除算することによって、要する時間ｔ_Ｎを求めることができる（ｔ_Ｎ＝Δ_０／Ｖ_Ｆ）。すなわち、プロセッサ１０２は、このステップＳ２２で、移動量Δ_０及び速度Ｖ_Ｆに基づいて、要する時間ｔ_Ｎを演算により取得する。

代替的には、要する時間ｔ_Ｎを、移動量Δ_０及び速度Ｖ_Ｆから予め求めておき、記憶部１０４に予め記憶してもよい。そして、プロセッサ１０２は、このステップＳ２２で、記憶部１０４から要する時間ｔ_Ｎを読み出して取得してもよい。このように、本実施形態においては、プロセッサ１０２は、要する時間ｔ_Ｎを取得する送達時間取得部１１６（図２）として機能する。

ステップＳ２３において、プロセッサ１０２は、直近のステップＳ２１でカウントを開始した残り時間ｔ_Ｒ１が、直近のステップＳ２２で取得した要する時間ｔ_Ｎに達した（すなわち、ｔ_Ｒ１＝ｔ_Ｎ）か否かを判定する。具体的には、直近のステップＳ２１でカウントを開始した後、残り時間ｔ_Ｒ１は経時的に減っていく。

プロセッサ１０２は、このステップＳ２３で、カウントしている残り時間ｔ_Ｒ１と、ステップＳ２２で取得した要する時間ｔ_Ｎとを照らし合わせて、ｔ_Ｒ１＝ｔ_Ｎとなったか否かを判定する。プロセッサ１０２は、ｔ_Ｒ１＝ｔ_Ｎとなった場合はＹＥＳと判定し、ステップＳ２４へ進む一方、ｔ_Ｒ１＞ｔ_Ｎである場合はＮＯと判定し、ステップＳ２３をループする。なお、ステップＳ２１で取得した、カウント開始前の残り時間ｔ_Ｒ１が、要する時間ｔ_Ｎよりも十分大きくなるように、該時間ｔ_Ｒ１及びｔ_Ｎに関連する後退距離ｄ_Ｒ、目標速度Ｖ_Ｔ、移動量Δ_０、及び速度Ｖ_Ｆといったパラメータが設定される。

ステップＳ２４において、プロセッサ１０２は、ろう付け制御部１１０として機能し、ろう材移動機構５６（ろう材供給装置１６）を制御して、ろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰへ前進させる動作を開始する。具体的には、プロセッサ１０２は、ろう材供給装置１６の送給モータ５０を動作させてろう材４６を送り出し、これにより、後退したろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰへ向かって送給軸Ａに沿って前進させる。

ここで、本実施形態においては、残り時間ｔ_Ｒ１が要する時間ｔ_Ｎに一致したとき（ステップＳ２３でＹＥＳと判定したとき）にステップＳ２４でろう材４６の先端４６ａを前進させる動作を開始しているので、レーザ加工ヘッド３８が中断位置Ｐ_Ｉに到達するのと同時に、ろう材４６の先端４６ａが加熱位置ＨＰに到達することになる。

こうして、母材Ｗ１及びＷ２に対するろう付けが再開され、プロセッサ１０２は、作業プログラムＢＰに従って移動機械１２を制御して、レーザ加工ヘッド３８を移動機械座標系Ｃ１のｘ軸プラス方向へ前進させつつ、ろう材供給装置１６を制御してろう材４６を速度Ｖ_Ｆで送り出す。

再度、図３を参照して、ステップＳ１１において、プロセッサ１０２は、作業経路ＷＰの始点ＳＰから終点ＥＰまでろう付けが完了したか否かを判定する。例えば、プロセッサ１０２は、上述のフィードバックＦＢから取得した移動機械座標系Ｃ１におけるレーザ加工ヘッド３８（ツール座標系Ｃ２の原点）の位置を監視することにより、ろう付けが完了したか否かを判定できる。

プロセッサ１０２は、ろう付けが完了した（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、移動機械１２、レーザ装置１４、及びろう材供給装置１６の動作を停止して、図３に示すフローを終了する。一方、プロセッサ１０２は、ＮＯと判定した場合、ステップＳ２へ戻る。こうして、プロセッサ１０２は、ステップＳ１１でＹＥＳと判定するまで、ステップＳ２～Ｓ１１をループする。

以上のように、本実施形態においては、プロセッサ１０２は、レーザ加工ヘッド３８が中断位置Ｐ_Ｉに到達するのと同時に、ろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰに到達させて、ろう付けを再開している。この機能の効果について、以下に説明する。ステップＳ３及びＳ４でろう付けを中断した場合、中断位置Ｐ_Ｉに対応する加熱位置ＨＰで、作業経路ＷＰに溶着されるろう材４６（又はビード４６’）が途切れることになる。

本実施形態によれば、ステップＳ９で前進を開始したレーザ加工ヘッド３８の加熱位置ＨＰが、ろう付けの中断によって途切れたろう材４６（ビード４６’）の端ＥＤに到達したタイミングで、ろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰに送給させ、レーザ加工ヘッド３８を前進させたままろう付けを再開できる。このように形成されたビード４６’においては、ろう付けの中断箇所で凹凸等の形状的不具合が発生するのが防止され、作業経路ＷＰに沿って滑らかに延在するビード４６’を形成できる。

また、本実施形態においては、プロセッサ１０２は、ステップＳ３で加熱動作を中断している。この構成によれば、ろう付けを中断している間に加熱装置５４（レーザ装置１４）の加熱動作（レーザ光照射）によって母材Ｗ１及びＷ２が損傷してしまうのを防止できる。その一方で、プロセッサ１０２は、ステップＳ９を開始するときに、加熱動作を再開させている。この構成によれば、ステップＳ９～Ｓ１０の間に、中断前にろう付けしたビード４６’を加熱動作により再度溶融させて、中断によって途切れたビード４６’の端ＥＤからろう付けを再開できる。

これにより、形成されるビード４６’において、ろう付け中断箇所で凹凸等の不具合が生じるのをさらに効果的に防止できる。また、ろう付け再開時に母材Ｗ１及びＷ２を予熱するプロセスを省略することもできる。このため、予熱のための設備を省略できるとともに、作業のサイクルタイムを縮減できる。

また、本実施形態においては、プロセッサ１０２は、ステップＳ２１で残り時間ｔ_Ｒを取得し、該残り時間ｔ_Ｒに基づいて、ステップＳ２４を開始するタイミングを決定している。具体的には、プロセッサ１０２は、残り時間ｔ_Ｒが要する時間ｔ_Ｎに達したときにステップＳ２４を開始するように、該ステップＳ２４を開始するタイミングを決定している。

この構成によれば、ステップＳ９の開始後、レーザ加工ヘッド３８が中断位置Ｐ_Ｉに到達する（換言すれば、加熱位置ＨＰが、ろう材４６の端ＥＤに到達する）時点と、ろう材４６の先端４６ａが加熱位置ＨＰに到達する時点とを、より高精度に一致させることができる。

また、本実施形態においては、プロセッサ１０２は、中断位置Ｐ_Ｉの位置データを記憶し（ステップＳ５）、該位置データに基づいて、ろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰに到達させる動作を制御している（ステップＳ２１～Ｓ２４）。この構成によれば、ステップＳ１０のろう材再送達プロセスを、位置データを用いてより正確に実行できる。

しかしながら、図３中のステップＳ５を省略することもできる。この場合、プロセッサ１０２は、ステップＳ４の後に、ステップＳ６～Ｓ１１を実行する。このときに実行するステップＳ２１に関し、例えば、ステップＳ９でレーザ加工ヘッド３８の前進を開始した時点での残り時間ｔ_Ｒ２が予め求められ、記憶部１０４に予め記憶されてもよい。

この残り時間ｔ_Ｒ２は、上述の後退距離ｄ_Ｒ、加速時定数τ、及び目標速度Ｖ_Ｔが既知であれば、実験的手法、演算、又はシミュレーション等により、求めることができる。そして、プロセッサ１０２は、残り時間取得部１１４として機能し、ステップＳ９と同時に（又は、ステップＳ９よりも先に）ステップＳ２１を実行して記憶部１０４から残り時間ｔ_Ｒ２を読み出して取得し、ステップＳ９の開始と同時に該残り時間ｔ_Ｒ２のカウントを開始してもよい。

そして、ステップＳ２３において、プロセッサ１０２は、カウントを開始した残り時間ｔ_Ｒ２が、要する時間ｔ_Ｎに達した（すなわち、ｔ_Ｒ２＝ｔ_Ｎ）か否かを判定してもよい。この形態によれば、ステップＳ５で中断位置Ｐ_Ｉの位置データを記憶せずとも、ステップＳ１０を実行することができる。

また、残り時間ｔ_Ｒ及び要する時間ｔ_Ｎを取得することなく、ステップＳ１０のろう材再送達プロセスを実行することもできる。以下、図７を参照して、ステップＳ１０のフローの他の例について説明する。なお、図７に示すフローにおいて、図６のフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を省略する。

ステップＳ３１において、プロセッサ１０２は、ステップＳ９の開始時点からのレーザ加工ヘッド３８（ツール座標系Ｃ２の原点）の前進距離ｄ_Ａを取得する。この前進距離ｄ_Ａは、上述のフィードバックＦＢから取得される、移動機械座標系Ｃ１におけるレーザ加工ヘッド３８（ツール座標系Ｃ２の原点）の座標から求めることができる。ステップＳ３２において、プロセッサ１０２は、直近のステップＳ３１で取得した前進距離ｄ_Ａが、予め定めた閾値ｄ_{Ａ_ｔｈ}に達したか否かを判定する。以下、閾値ｄ_{Ａ_ｔｈ}の設定方法について説明する。

レーザ加工ヘッド３８の前進距離ｄ_Ａが閾値ｄ_{Ａ_ｔｈ}に達したとすると、この時点でのレーザ加工ヘッド３８の位置から中断位置Ｐ_Ｉまでの残り距離ｄ_Ｂは、ｄ_Ｂ＝ｄ_Ｒ－ｄ_{Ａ_ｔｈ}となる。また、この時点でレーザ加工ヘッド３８を目標速度Ｖ_Ｔで前進させているとすると、この時点からレーザ加工ヘッド３８が中断位置Ｐ_Ｉへ到達するまでの時間ｔ_ａは、ｔ_ａ＝ｄ_Ｂ／Ｖ_Ｔとして求めることができる。

一方、上述の要する時間ｔ_Ｎは、ｔ_Ｎ＝Δ_０／Ｖ_Ｆとして定められるので、ｔ_ａ＝ｔ_Ｎ、すなわち、ｄ_Ｂ／Ｖ_Ｔ＝（ｄ_Ｒ－ｄ_{Ａ_ｔｈ}）／Ｖ_Ｔ＝Δ_０／Ｖ_Ｆという式により、閾値ｄ_{Ａ_ｔｈ}を、ｄ_{Ａ_ｔｈ}＝ｄ_Ｒ－Δ_０Ｖ_Ｔ／Ｖ_Ｆとして定めることができる。つまり、後退距離ｄ_Ｒ、移動量（巻き取り量）Δ_０、目標速度Ｖ_Ｔ、及び速度Ｖ_Ｆが既知であれば、閾値ｄ_{Ａ_ｔｈ}を一義的に定めることができる。

プロセッサ１０２は、前進距離ｄ_Ａが閾値ｄ_{Ａ_ｔｈ}に達した（ｄ_Ａ＝ｄ_{Ａ_ｔｈ}）ときにＹＥＳと判定し、ステップＳ２４へ進む一方、前進距離ｄ_Ａが閾値ｄ_{Ａ_ｔｈ}に達していない（ｄ_Ａ＜ｄ_{Ａ_ｔｈ}）場合にＮＯと判定し、ステップＳ３１へ戻る。図７に示す例によれば、プロセッサ１０２は、残り時間ｔ_Ｒ及び要する時間ｔ_Ｎを用いることなく、前進距離ｄ_Ａ（換言すれば、レーザ加工ヘッド３８又はツール座標系Ｃ２の原点の位置データ）に基づいて、ステップＳ２４を開始するタイミングを決定できる。

このように決定したタイミングでステップＳ２４を開始した場合でも、レーザ加工ヘッド３８が中断位置Ｐ_Ｉに到達するのと同時に、ろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰに到達させることができる。また、この形態においては、中断位置Ｐ_Ｉの位置データを記憶する必要もないので、ステップＳ５を省略することもできる。

なお、ステップＳ１０のさらなる代替例として、図７中のステップＳ３１において、プロセッサ１０２は、前進距離ｄ_Ａの代わりに、レーザ加工ヘッド３８（ツール座標系Ｃ２の原点）から中断位置Ｐ_Ｉまでの残り距離ｄ_Ｃを求めてもよい。残り距離ｄ_Ｃは、中断位置Ｐ_Ｉと、この時点でのレーザ加工ヘッド３８の位置との間の距離として求めることができる。

次いで、プロセッサ１０２は、ステップＳ３２で、残り距離ｄ_Ｃが、予め定めた閾値ｄ_{Ｃ_ｔｈ}に達したか否かを判定する。この閾値ｄ_{Ｃ_ｔｈ}は、ｄ_{Ｃ_ｔｈ}／Ｖ_Ｔ＝Δ_０／Ｖ_Ｆという式により、ｄ_{Ｃ_ｔｈ}＝Δ_０Ｖ_Ｔ／Ｖ_Ｆとして定めることができる。プロセッサ１０２は、残り距離ｄ_Ｃが閾値ｄ_{Ｃ_ｔｈ}に達した（ｄ_Ｃ＝ｄ_{Ｃ_ｔｈ}）ときにＹＥＳと判定し、ステップＳ２４へ進む。こうして、プロセッサ１０２は、残り時間ｔ_Ｒ及び要する時間ｔ_Ｎを用いることなく、残り距離ｄ_Ｃ（換言すれば、レーザ加工ヘッド３８又はツール座標系Ｃ２の原点の位置データ）に基づいて、ステップＳ２４を開始するタイミングを決定できる。

次に、図８及び図９を参照して、ろう付けシステム１０の動作の他の例について説明する。本実施形態においては、プロセッサ１０２は、ステップＳ１の開始後にろう付けを中断したときに、中断した時点で該ろう付けを完了した作業完了距離ｄ_Ｐに応じて、ステップＳ７で加熱装置５４（レーザ加工ヘッド３８）を後退させる後退距離ｄ_Ｒを変更する。

以下、図９を参照して、ろう付けシステム１０の動作フローの他の例について説明する。なお、図９に示すフローにおいて、図３のフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を省略する。図９のフローの開始後、プロセッサ１０２は、上述の実施形態と同様にステップＳ１～Ｓ５を実行する。

ステップＳ４１において、プロセッサ１０２は、作業完了距離ｄ_Ｐを取得する。具体的には、プロセッサ１０２は、ステップＳ２でＹＥＳと判定した時点（又は、ステップＳ３若しくはＳ４の開始若しくは完了時点）でろう付けを完了した作業完了距離ｄ_Ｐを取得する。

例えば、プロセッサ１０２は、フィードバックＦＢに基づいて、ステップＳ１の開始時点と、ステップＳ２でＹＥＳと判定した時点（又は、ステップＳ３若しくはＳ４の開始若しくは完了時点）とで、レーザ加工ヘッド３８（又は、ツール座標系Ｃ２の原点）の移動機械座標系Ｃ１における位置データ（座標）を取得する。プロセッサ１０２は、これら２つの時点で取得した位置データから作業完了距離ｄ_Ｐを取得できる。代替的には、プロセッサ１０２は、作業プログラムに含まれる位置指令等から作業完了距離ｄ_Ｐを取得してもよい。このように、本実施形態においては、プロセッサ１０２は、作業完了距離ｄ_Ｐを取得する完了距離取得部１１８（図８）として機能する。

ステップＳ４２において、プロセッサ１０２は、直近のステップＳ４１で取得した作業完了距離ｄ_Ｐに基づいて、後退距離ｄ_Ｒを決定する。一例として、作業完了距離ｄ_Ｐと後退距離ｄ_Ｒとを互いに関連付けて格納したデータテーブルＤＴが、記憶部１０４に予め記憶される。

例えば、データテーブルＤＴにおいて、作業完了距離ｄ_Ｐが、ｄ_Ｐ≦ｄ_{Ｐ_１}の場合は、後退距離ｄ_Ｒ＝ｄ_{Ｒ_１}（＜ｄ_{Ｐ_１}）であり、作業完了距離ｄ_Ｐが、ｄ_{Ｐ_１}＜ｄ_Ｐの場合は、後退距離ｄ_Ｒ＝ｄ_{Ｒ_２}（＞ｄ_{Ｒ_１}）となるように、互いに関連付けて格納され得る。プロセッサ１０２は、このステップＳ４２において、直近のステップＳ４１で取得した作業完了距離ｄ_Ｐを、データテーブルＤＴに当て嵌めて、対応する後退距離ｄ_Ｒを読み出し、後のステップＳ７で加熱装置５４を後退させる後退距離ｄ_Ｒとして決定する。

他の例として、プロセッサ１０２は、後退距離ｄ_Ｒを、直近のステップＳ４１で取得した作業完了距離ｄ_Ｐよりも小さい値として、所定の演算により決定してもよい。例えば、プロセッサ１０２は、取得した作業完了距離ｄ_Ｐに係数α（＜１）を乗算することによって、後退距離ｄ_Ｒを、ｄ_Ｒ＝αｄ_Ｐとして求めてもよい。このように、後退距離ｄ_Ｒは、作業完了距離ｄ_Ｐよりも常に小さくなるように、設定される。

以上のように、本実施形態においては、プロセッサ１０２は、作業完了距離ｄ_Ｐに基づいて後退距離ｄ_Ｒを決定する後退距離決定部１２０（図９）として機能する。その後、ステップＳ７において、プロセッサ１０２は、レーザ加工ヘッド３８を、移動機械座標系Ｃ１のｘ軸マイナス方向へ、直近のステップＳ４２で決定した後退距離ｄ_Ｒだけ、後退させる。

この機能の効果について以下に説明する。ステップＳ１の開始直後に中断イベントが発生してステップＳ２でＹＥＳと判定され得る。この場合、レーザ加工ヘッド３８及び加熱位置ＨＰは、作業経路ＷＰの始点ＳＰの近傍に位置することになる。この場合において、ステップＳ７でプロセッサ１０２がレーザ加工ヘッド３８を、予め定めた後退距離ｄ_Ｒだけ後退させると、加熱位置ＨＰが始点ＳＰを超えてしまう可能性がある。

本実施形態においては、プロセッサ１０２は、後退距離ｄ_Ｒを作業完了距離ｄ_Ｐに応じて（具体的には、作業完了距離ｄ_Ｐよりも小さくするように）決定しているので、ステップＳ７でレーザ加工ヘッド３８を後退させたときに加熱位置ＨＰが始点ＳＰを超えてしまうのを防止できる。

なお、プロセッサ１０２は、ステップＳ４２で後退距離ｄ_Ｒを決定したのに応じて、ステップＳ４で後退させたろう材４６の先端４６ａの位置を調整してもよい。例えば、後退距離ｄ_Ｒが、通常の所要値ｄ_{Ｒ_２}よりも小さい場合、プロセッサ１０２は、ろう材４６を所定の移動量βだけ送り出してもよい。この移動量βは、決定した後退距離ｄ_Ｒを加味して、ステップＳ１０でレーザ加工ヘッド３８を中断位置Ｐ_Ｉに到達させるのと同時にろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰに到達できる値として、予め定められてもよい。

なお、図９のフローにおいて、プロセッサ１０２は、ステップＳ３の後にステップＳ４１及びＳ４２を実行し、その後に、ステップＳ４～Ｓ１１を実行してもよい。この場合、プロセッサ１０２は、ステップＳ４２の後に実行するステップＳ４において、ステップＳ４２で決定した後退距離ｄ_Ｒに基づいて移動量Δ_０を決定してもよい。

次に、図１０及び図１１を参照して、他の実施形態に係るろう付けシステム６０について説明する。ろう付けシステム６０は、移動機械１２、レーザ装置１４、ろう材供給装置１６、制御装置１００、視覚センサ６２、及び切断装置６４を備える。視覚センサ６２は、例えばカメラ又は３次元視覚センサであって、物体を撮像し、撮像した物体の画像を生成する。

視覚センサ６２には、センサ座標系Ｃ３が設定されている。センサ座標系Ｃ３は、視覚センサ６２が撮像した画像を構成する各ピクセルのｘｙ座標を規定する。視覚センサ６２は、移動機械座標系Ｃ１における既知の位置に配置され、センサ座標系Ｃ３と移動機械座標系Ｃ１とは、キャリブレーションにより、相互に座標変換可能となっている。

切断装置６４は、一対の刃を有し、後述するようにろう材４６を切断する。切断装置６４は、移動機械座標系Ｃ１における既知の位置に配置され、該切断装置６４の切断点ＣＰの移動機械座標系Ｃ１における位置データ（具体的には、座標）は、記憶部１０４に予め記憶されている。

次に、図１２を参照して、ろう付けシステム６０の動作について説明する。なお、図１２に示すフローにおいて、図３のフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を省略する。図１２のフローの開始後、プロセッサ１０２は、上述の実施形態と同様にステップＳ１～Ｓ５を実行する。

ステップＳ５０において、プロセッサ１０２は、先端処理プロセスを実行する。このステップＳ５０について、図１３を参照して説明する。ステップＳ５１において、プロセッサ１０２は、ろう材４６を撮像する。具体的には、プロセッサ１０２は、移動機械座標系Ｃ１における視覚センサ６２の位置データに基づいて移動機械１２を制御し、レーザ加工ヘッド３８とともに送給ヘッド４２を移動させる。

そして、プロセッサ１０２は、レーザ加工ヘッド３８及び送給ヘッド４２を、送給ヘッド４２の送給口４８ａから延出するろう材４６が視覚センサ６２の視野に入る撮像位置に、位置決めする。このとき、送給ヘッド４２の送給軸Ａが、センサ座標系Ｃ３のｘ－ｙ平面と平行になるように、送給ヘッド４２が位置決めされる。そして、プロセッサ１０２は、視覚センサ６２を動作させて、送給口４８ａから延出するろう材４６を撮像する。

ステップＳ５２において、プロセッサ１０２は、ろう材４６の先端４６ａを切断する処理が必要であるか否かを判定する。ここで、ステップＳ４で先端４６ａを退避させた結果、該先端４６ａに球状部分等が形成される不具合が発生する可能性がある。このような先端４６ａの形状の不具合は、後にろう付けを再開したときに、形成されるビード４６’に凹凸等を生じさせる原因となり得る。

プロセッサ１０２は、このステップＳ５２において、直近のステップＳ５１で撮像した画像を解析し、先端４６ａの形状に不具合（球状部分）があるか否かを判定する。例えば、プロセッサ１０２は、画像に写る先端４６ａの形状を抽出し、予め記憶した基準形状と比較することで、先端４６ａの形状に不具合があるか否かを判定できる。

代替的には、プロセッサ１０２は、機械学習によって得られた学習モデルを用いて、先端４６ａの形状に不具合があるか否かを判定してもよい。この学習モデルは、先端４６ａの画像と、該先端４６ａの状態を示すラベル情報（「正常」、「不具合」等）とを教師データとする教師あり学習等の学習方法を用いることにより、構築することができる。

プロセッサ１０２は、先端４６ａの形状に不具合がある場合はＹＥＳと判定し、ステップＳ５３へ進む。一方、プロセッサ１０２は、先端４６ａの形状に不具合がない場合はＮＯと判定し、レーザ加工ヘッド３８を、ステップＳ５で記憶した中断位置Ｐ_Ｉへ再度位置決めし、図１２中のステップＳ６へ進む。

ステップＳ５３において、プロセッサ１０２は、ろう材４６の先端４６ａを切断する。具体的には、プロセッサ１０２は、移動機械座標系Ｃ１における切断点ＣＰの位置データに基づいて移動機械１２を制御し、レーザ加工ヘッド３８とともに送給ヘッド４２を移動させ、レーザ加工ヘッド３８及び送給ヘッド４２を切断位置に位置決めする。このとき、ろう材４６の先端４６ａの近傍部分が切断点ＣＰに位置決めされる。そして、プロセッサ１０２は、切断装置６４を動作させて、ろう材４６を、先端４６ａの近傍部分で切断する。その結果、ろう材４６の先端４６ａが切り落とされて、新たな先端４６ａ’が形成される。

ステップＳ５４において、プロセッサ１０２は、上述のステップＳ５１と同様に、視覚センサ６２によってろう材４６を撮像する。ステップＳ５５において、プロセッサ１０２は、移動量Δ_１を取得する。具体的には、プロセッサ１０２は、レーザ加工ヘッド３８を、ステップＳ５で記憶した中断位置Ｐ_Ｉへ再度位置決めする。このとき、ろう材４６の先端４６ａ’は、加熱位置ＨＰ（図４）から移動量Δ_１だけ後退した位置に配置される。

次いで、プロセッサ１０２は、レーザ加工ヘッド３８が中断位置Ｐ_Ｉに配置されたときの、送給ヘッド４２の送給口４８ａから加熱位置ＨＰまでの送給軸Ａの方向の距離ｄ_Ｈと、送給口４８ａから先端４６ａ’までの、送給軸Ａの方向におけるろう材４６の延出長さＬとから、移動量Δ_１を、Δ_１＝ｄ_Ｈ－Ｌなる式から求める。

ここで、上述したように、送給ヘッド４２はレーザ加工ヘッド３８に対して所定の位置関係に配置されているので、加熱位置ＨＰ及び送給ヘッド４２の送給口４８ａは、ツール座標系Ｃ２の座標として表すことができる。よって、プロセッサ１０２は、送給口４８ａから加熱位置ＨＰまでの距離ｄ_Ｈを、ツール座標系Ｃ２の座標から求めることができる。

また、プロセッサ１０２は、直近のステップＳ５４で撮像した画像を解析し、センサ座標系Ｃ３における、送給口４８ａから先端４６ａ’までのろう材４６の延出長さＬ’を取得する。そして、プロセッサ１０２は、センサ座標系Ｃ３の延出長さＬ’を移動機械座標系Ｃ１に変換し、移動機械座標系Ｃ１における延出長さＬを取得する。

このようにして、プロセッサ１０２は、距離ｄ_Ｈ及び延出長さＬを取得することができ、距離ｄ_Ｈ及び延出長さＬと上記の式とから、移動量Δ_１を求めることができる。そして、プロセッサ１０２は、図１２中のステップＳ６へ進む。その後、プロセッサ１０２は、ステップＳ５５で取得した移動量Δ_１を用いてステップＳ１０（具体的には、ステップＳ２２）を実行する。

本実施形態によれば、仮にステップＳ４の結果、先端４６ａに不具合が発生したとしても、該先端４６ａの部分を切断して該不具合を除去することができる。また、切断後の先端４６ａ’の位置に応じて移動量Δ_１を更新していることから、先端４６ａの部分を切断したとしても、ステップＳ１０によって、レーザ加工ヘッド３８を中断位置Ｐ_Ｉに到達させるのと同時に、ろう材４６の先端４６ａ’を加熱位置ＨＰに到達させることができる。

なお、視覚センサ６２及び切断装置６４を、図８に示す形態に適用してもよい。この場合において、プロセッサ１０２は、図９に示すフローにおいて、ステップＳ５又はＳ４２の後にステップＳ５０を実行してもよい。そして、プロセッサ１０２は、ステップＳ５５で取得した移動量Δ_１を加味して、ステップＳ１０を実行してもよい。

また、上述のろう付けシステム１０又は６０において、プロセッサ１０２は、ステップＳ１のろう付け開始後及びろう付け再開後に移動機械１２によってレーザ加工ヘッド３８を前進させる前進速度Ｖ_Ａ１と、ステップＳ９でレーザ加工ヘッド３８を前進させるときの前進速度Ｖ_Ａ２とを異なるように設定してもよい。例えば、プロセッサ１０２は、前進速度Ｖ_Ａ１が前進速度Ｖ_Ａ２よりも小さくなるように、設定してもよい。

より具体的には、プロセッサ１０２は、ステップＳ２４の後に、レーザ加工ヘッド３８（又は、ツール座標系Ｃ２の原点）が中断位置Ｐ_Ｉに到達したか否かを判定する。例えば、プロセッサ１０２は、上述のフィードバックＦＢから移動機械座標系Ｃ１におけるレーザ加工ヘッド３８（又はツール座標系Ｃ２の原点）の座標を繰り返し取得し、レーザ加工ヘッド３８の座標が、上述のステップＳ５で記憶した中断位置Ｐ_Ｉの座標に一致した（又は、中断位置Ｐ_Ｉの座標を基準として定められた範囲内となった）か否かを判定する。

プロセッサ１０２は、レーザ加工ヘッド３８の座標が中断位置Ｐ_Ｉの座標に一致した（又は、所定の範囲内となった）場合に、レーザ加工ヘッド３８が中断位置Ｐ_Ｉに到達したと判定する。レーザ加工ヘッド３８が中断位置Ｐ_Ｉに到達したと判定した時点で、ろう材４６の先端４６ａが加熱位置ＨＰに到達することになる。

プロセッサ５０は、レーザ加工ヘッド３８が中断位置Ｐ_Ｉに到達したと判定したとき、移動機械１２によってレーザ加工ヘッド３８を前進させる前進速度を、ステップＳ９の前進速度Ｖ_Ａ１から、より小さな前進速度Ｖ_Ａ２に切り換える。この場合、ステップＳ９でレーザ加工ヘッド３８を中断位置Ｐ_Ｉまで再前進させるときは、レーザ加工ヘッド３８をより高速で移動させることになる。この構成によれば、作業のサイクルタイムを縮減できる。

また、上述のろう付けシステム１０又は６０において、プロセッサ１０２は、ステップＳ１のろう付け開始後及びろう付け再開後にろう材移動機構５６（ろう材供給装置１６）によってろう材４６を送り出す速度Ｖ_Ｆ１と、ステップＳ２４の開始後にろう材４６を送り出す速度Ｖ_Ｆ２とを異なるように設定してもよい。例えば、プロセッサ１０２は、速度Ｖ_Ｆ１が速度Ｖ_Ｆ２よりも小さくなるように、設定してもよい。

具体的には、プロセッサ５０は、上述のように、レーザ加工ヘッド３８が中断位置Ｐ_Ｉに到達したか否かを判定し、中断位置Ｐ_Ｉに到達したと判定したとき、ろう材移動機構５６（ろう材供給装置１６）によってろう材４６を送り出す速度を、ステップＳ２４の速度Ｖ_Ｆ２から、より小さな速度Ｖ_Ｆ１に切り換える。

この場合、ステップＳ２４の開始後にろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰまで到達させる時間を縮減できるので、例えば上述の後退距離ｄ_Ｒを短く設定することが可能となる。一例として、プロセッサ１０２は、上述のステップＳ４２で、後退距離ｄ_Ｒを、より小さな後退距離ｄ_{Ｒ_１}に決定した場合に、後退距離ｄ_{Ｒ_１}に応じて、速度Ｖ_Ｆを、より高速な速度Ｖ_Ｆ２に設定してもよい。

また、上述のろう付けシステム１０又は６０において、プロセッサ１０２は、ステップＳ５の後にステップＳ７を実行し、その後にステップＳ６を実行してもよい。この場合、プロセッサ１０２は、ステップＳ６でＹＥＳと判定するまで、レーザ加工ヘッド３８を後退位置Ｐ_Ｒに待機させる。

また、上述の実施形態においては、レーザ発振器３４が、固体レーザ発振器である場合について述べた。しかしながら、これに限らず、レーザ発振器３４は、例えばガスレーザ発振器（ＣＯ_２レーザ発振器等）であってもよいし、他の如何なるタイプのレーザ発振器であってもよい。

また、上述の実施形態においては、プロセッサ１０２は、ステップＳ３でレーザ装置１４の加熱動作を中断する場合について述べた。しかしながら、これに限らず、例えば母材Ｗ１及びＷ２がレーザ装置１４の加熱動作に対して十分な耐熱性能を有する場合、プロセッサ１０２は、ステップＳ３及びＳ８を省略し、レーザ加工ヘッド３８を後退させる間、加熱動作を継続してもよい。

一例として、レーザ発振器３４がガスレーザ発振器である場合において、プロセッサ１０２は、ステップＳ３で加熱動作としてのレーザ光出射動作を停止させるのではなく、レーザ発振器３４の運転モードを、主放電モードからベース放電モードへ移行させてもよい。ここで、主放電モードは、レーザ発振器３４の主電極（図示せず）に電圧を印加して主放電を発生させ、ろう付け実行時の所要値として定められる定格レーザパワーのレーザ光を出射する運転モードである。

一方、ベース放電モードは、レーザ発振器３４の補助電極（図示せず）に電圧を印加してベース放電を発生させ、定格レーザパワーよりも小さなレーザパワーのレーザ光を出射する運転モードである。レーザ発振器３４は、ベース放電モードで運転している場合、主放電モードへ迅速に移行できる。

代替的には、レーザ発振器３４が固体レーザ発振器である場合、プロセッサ１０２は、ステップＳ３でレーザ光出射動作を停止させずに、レーザ発振器３４のレーザパワーを、母材Ｗ１及びＷ２を損傷させない程度の値まで低減させてもよい。これらの場合、レーザ発振器３４は、ステップＳ２でＹＥＳと判定しても、加熱動作としてのレーザ光出射動作を停止させない。この場合、ステップＳ１で開始したろう付けは、ステップＳ４によって中断されることになる。

また、プロセッサ１０２は、ステップＳ４でレーザ加工ヘッド３８を後退させた後、所定時間経過後にステップＳ３を実行してもよい。また、上述のろう付けシステム１０又は６０は、複数の制御装置１００Ａ及び１００Ｂを備えてもよい。この場合において、例えば、制御装置１００Ａが、移動制御部１１２として機能して移動機械１２を制御し、制御装置１００Ｂが、ろう付け制御部１１０として機能して加熱装置５４及びろう材移動機構５６を制御してもよい。

なお、上述の実施形態においては、ろう材移動機構５６が、ろう材４６を送り出し及び巻き取り可能なろう材供給装置１６によって構成される場合について述べた。しかしながら、これに限らず、ろう材移動機構５６は、ろう材供給装置１６とは別の装置を有してもよい。このような形態を図１４に示す。

図１４に示すろう付けシステム７０においては、ろう材移動機構５６は、ろう材供給装置１６を移動させる移動装置７２から構成されている。具体的には、ろう材供給装置１６は、ドラム４０及び送給ヘッド４２を収容する筐体７４をさらに有し、移動装置７２は、例えば、筐体７４に機械的に連結された垂直多関節型のロボット又はボールねじ機構等を有し、該筐体７４を移動させるによって、ろう材供給装置１６全体を移動させる。なお、移動装置７２は、送給ヘッド４２だけを移動するように構成されてもよい。

移動装置７２は、ろう材供給装置１６（送給ヘッド４２）を、送給軸Ａに沿って進退させてもよい。プロセッサ１０２は、上述のステップＳ４及びＳ２４において、移動装置７２を動作させて、ろう材供給装置１６（送給ヘッド４２）とともにろう材４６の先端４６ａを移動量Δ_０(又はΔ_１)だけ移動させる。

なお、移動装置７２がろう材供給装置１６（送給ヘッド４２）を移動させる方向は、送給軸Ａの方向に限らず、例えば、移動機械座標系Ｃ１のｚ軸プラス方向、ｘ軸プラス方向、又はｙ軸の方向であってもよいし、先端４６ａを加熱位置ＨＰから離反可能であれば、如何なる方向であってもよい。また、ろう材移動機構５６は、ろう材供給装置１６及び移動装置７２を有し、ろう材供給装置１６及び移動装置７２の協働によって、先端４６ａを移動量Δ_０(又はΔ_１)だけ移動させてもよい。

また、上述の実施形態においては、加熱装置５４が、レーザ装置１４によって構成される場合について述べた。しかしながら、これに限らず、加熱装置５４は、バーナー、半田ごて等、如何なるタイプの加熱装置であってもよい。また、加熱装置５４は、複数のレーザ装置１４を有してもよいし、又は、異なるタイプの加熱装置の組み合わせであってもよい。また、上述の実施形態においては、移動機械１２が、垂直多関節型ロボットである場合について述べたが、これに限らず、水平多関節型ロボット、パラレルリンク型ロボット等、如何なるタイプのロボットであってもよい。

また、上述の実施形態においては、移動機械１２が、加熱装置５４（レーザ加工ヘッド３８）を母材Ｗ１及びＷ２に対して移動させる場合について述べた。しかしながら、これに限らず、移動機械は、母材Ｗ１及びＷ２を加熱装置５４（レーザ加工ヘッド３８）に対して移動させるように構成されてもよい。

この場合において、例えば、移動機械は、移動機械座標系Ｃ１のｘ－ｙ平面に沿って移動可能に設けられ、母材Ｗ１及びＷ２がセットされるワークテーブルと、制御装置１００からの指令に応じて該ワークテーブルを移動機械座標系Ｃ１のｘ軸及びｙ軸の方向へ移動させる移動機構（例えば、サーボモータ及びボールねじ機構）とを有してもよい。

この場合、プロセッサ１０２は、移動制御部１１２として機能し、移動機構を動作させてワークテーブルを移動させ、これにより母材Ｗ１及びＷ２をレーザ加工ヘッド３８に対して移動させつつ、ろう付けを実行する。そして、プロセッサ１０２は、ろう付けを中断したときに、上述のステップＳ７でワークテーブル及び母材Ｗ１及びＷ２を、ろう付けの実行時の移動方向とは反対の方向へ後退させた後、ステップＳ９で該移動方向へ向かって再度前進させる。

そして、プロセッサ１０２は、ワークテーブル（つまり、母材Ｗ１及びＷ２）が中断位置Ｐ_Ｉに到達するのと同時に、ろう材４６の先端４６ａを加熱位置ＨＰに到達させてろう付けを再開する。この形態において、プロセッサ１０２は、上述の中断位置Ｐ_Ｉ及び位置Ｐ_Ｖとして、ワークテーブル又は母材Ｗ１、Ｗ２の位置データを取得してもよい。

なお、プロセッサ１０２は、ワークテーブル又は母材Ｗ１、Ｗ２の位置データとして、ワークテーブル又は母材Ｗ１、Ｗ２に対して設定された制御座標系（ワークテーブル座標系又はワーク座標系）の原点の位置データを取得してもよい。以上、実施形態を通じて本開示を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。

１０，６０，７０ ろう付けシステム
１２ 移動機械
１４ レーザ装置
１６ ろう材供給装置
５４ 加熱装置
５６ ろう材移動機構
１００ 制御装置
１０２ プロセッサ
１１０ ろう付け制御部
１１２ 移動制御部
１１４ 残り時間取得部
１１６ 送達時間取得部
１１８ 完了距離取得部
１２０ 後退距離決定部

Claims (11)

1. ろう材の加熱装置、該加熱装置と母材とを相対的に移動させる移動機械、及び該ろう材の先端を前記加熱装置の加熱位置に対して進退させるろう材移動機構を制御して該母材に対してろう付けを行う制御装置であって、
   前記ろう付けの実行中に、前記ろう材移動機構を制御して前記ろう材の先端を前記加熱位置から後退させて、前記ろう付けを中断するろう付け制御部と、
   前記ろう付けを中断したときに、前記移動機械を制御して前記加熱装置又は前記母材を、前記ろう付けの実行時の移動方向とは反対の方向へ後退させた後、該移動方向へ向かって再度前進させる移動制御部と、を備え、
   前記ろう付け制御部は、前記ろう材移動機構を制御して、前記移動制御部が前進させる前記加熱装置又は前記母材が前記ろう付けを中断したときの中断位置に到達するのと同時に、前記ろう材の先端を前記加熱位置に到達させて、前記ろう付けを再開する、制御装置。
2. 前記ろう付け制御部は、
   前記加熱装置を制御して該加熱装置による加熱動作を中断させるとともに、前記ろう材の先端を前記加熱位置から後退させて、前記ろう付けを中断し、
   前記移動制御部が前記加熱装置又は前記母材を再度前進させるときに、前記加熱動作を再開させる、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記移動制御部が前記加熱装置又は前記母材を再度前進させているときに、該加熱装置又は該母材が前記中断位置に到達するまでの残り時間を取得する残り時間取得部をさらに備え、
   前記ろう付け制御部は、前記残り時間に基づいて、前記ろう材移動機構によって前記ろう材の先端を前記加熱位置へ向かって前進させる動作を開始するタイミングを決定する、請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記ろう材移動機構が、後退させた前記ろう材の先端を前記加熱位置に到達させるのに要する時間を取得する送達時間取得部をさらに備え、
   前記ろう付け制御部は、前記残り時間が前記要する時間に達したときに前記前進させる動作を開始するように前記タイミングを決定する、請求項３に記載の制御装置。
5. 前記送達時間取得部は、前記ろう材移動機構が前記ろう材の先端を前記加熱位置から後退させた移動量と、該ろう材移動機構が該ろう材の先端を該加熱位置へ前進させる速度と、に基づいて、前記要する時間を求める、請求項４に記載の制御装置。
6. 前記ろう付けを中断した時点で該ろう付けを完了した作業完了距離を取得する完了距離取得部と、
   前記作業完了距離に基づいて、前記移動制御部が前記加熱装置又は前記母材を後退させる後退距離を決定する後退距離決定部と、をさらに備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の制御装置。
7. 前記移動機械を制御するための制御座標系における前記中断位置の位置データを記憶する記憶部をさらに備え、
   前記ろう付け制御部は、前記位置データに基づいて、前記ろう材の先端を前記加熱位置に到達させる動作を制御する、請求項１～６のいずれか１項に記載の制御装置。
8. ろう材を加熱して溶融する加熱装置と、
   前記加熱装置と母材とを相対的に移動させる移動機械と、
   前記ろう材の先端を前記加熱装置の加熱位置に対して進退させるろう材移動機構と、
   請求項１～７のいずれか１項に記載の制御装置と、を備える、ろう付けシステム。
9. 前記ろう材移動機構は、前記ろう材を送り出し及び巻き取り可能なろう材供給装置を有し、
   前記ろう材供給装置は、前記ろう材を送り出すことで前記ろう材の先端を前記加熱位置へ前進させ、前記ろう材を巻き取ることで前記ろう材の先端を前記加熱位置から後退させる、請求項８項に記載のろう付けシステム。
10. 前記加熱装置は、光軸に沿ってレーザ光を出射するレーザ装置を有し、
    前記レーザ装置は、出射した前記レーザ光によって前記ろう材を、前記光軸上に配置された前記加熱位置で加熱する、請求項８又は９に記載のろう付けシステム。
11. ろう材の加熱装置、該加熱装置と母材とを相対的に移動させる移動機械、及び該ろう材の先端を前記加熱装置の加熱位置に対して進退させるろう材移動機構を制御して該母材に対してろう付けを行う方法であって、
    前記ろう付けの実行中に、前記ろう材移動機構を制御して前記ろう材の先端を前記加熱位置から後退させて、前記ろう付けを中断し、
    前記ろう付けを中断したときに、前記移動機械を制御して前記加熱装置又は前記母材を、前記ろう付けの実行時の移動方向とは反対の方向へ後退させた後、該移動方向へ向かって再度前進させ、
    前記ろう材移動機構を制御して、前進する前記加熱装置又は前記母材が前記ろう付けを中断したときの中断位置に到達するのと同時に前記ろう材の先端を前記加熱位置に到達させて、前記ろう付けを再開する、方法。

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