JPH03161185A

JPH03161185A - レーザロボットの加工方法

Info

Publication number: JPH03161185A
Application number: JP1296473A
Authority: JP
Inventors: Nobutoshi Torii; 信利鳥居; Susumu Ito; 進伊藤; Akihiro Terada; 彰弘寺田
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1989-11-15
Filing date: 1989-11-15
Publication date: 1991-07-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野］本発明はロボットとレーザ発振装置を結合して、形状加
工を行うレーザロボットの加工方法に関し、特にレーザ
加工条件をメニュー形式で指令できるようにしたレーザ
ロボットの加工方法に関する。

〔従来の技術〕

レーザ発振器は大出力で安定した出力が得られるように
なり、切断、溶接等に広く使用されつつある。また、レ
ーザ発振装置と数値制御装置あるいはロボットを結合し
、複雉な形状を高速に切断する複合システムも実用化さ
れている。

ここでは、レーザ発振装置とロボット等を結合した複合
システムをレーザロポットと称する。レーザロボットで
は、加工通路をティーチングするときに、レーザのパワ
ー出力、パルステ゛ユーティ、パルス周波数等のレーザ
加工条件を指令する必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、これらのレーザ加工条件は加工する材質、板厚
等によって異なり、最適なレーザ加工条件を設定するに
は相当の経験と知識が必要になる。

また、レーザ加工条件の経験と知識があるオペレ一夕に
とっても、ロボットのティーチングと同時にレーザ加工
条件を正確に指令することは、ティーチング時に加工条
件表等を参照する必要があり、必ずしも容易ではない。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、レ
ーザ加工条件をメニュー形式で指令できるようにしたレ
ーザロボットの加工方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では上記課題を解決するために、ロボットとレー
ザ発振装置を結合して、形状加工を行うレーザロボット
の加工方法において、ロボット制御装置にレーザ発振装
置への制御指令機能を設け、前記ロボット制御装置内の
メモリにレーザ加工条件メニューを格納し、前記ロボッ
トの動作プログラム中に前記レーザ加工条件メニューの
メニュー番号を指令し、レーザ加工を行うことを特徴と
するレーザロボットの加工方法が、提供される。

〔作用〕

予め、レーザ加工条件はメニュー形式でロボットのメモ
リに格納しておく。ロボットの動作プログラム中にレー
ザ加工条件を指令するのに、メニュー番号等を指令する
。ロボット制御装置はこのメニュー番号のレーザ加工条
件を選択し、レーザ発振装置に送り、レーザ加工が実行
される。

従って、レーザ加工条件の指令が簡単に行える。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第８図は本発明を実施するレーザロボットの外観図であ
る。ロボット１０のアームの先端にはレーザ加工用のレ
ーザ加エヘッド１ｌが設けられており、レーザ光とアシ
ストガスを出力する。ロボット１０はロボット制御装置
３０によって制御され、ケーブル４１によって、ロボッ
ト制御装置３０と接続されている。

レーザ発振装置２０には内部にレーザ発振器、レーザ発
振用の高周波電源、レーザガスの循環装置、冷却装置、
レーザ発振器の制御回路を内蔵している。レーザ発振装
置２０からのレーザ光は直線偏光であり、加工のために
円偏光ユニット４４で円偏光に変換され、導光路４３ａ
，４３ｂ，４３ｃによって、ロボット１０に導かれ、ロ
ボット１０内を通過して、レーザ加エヘッド１１から出
力される。

また、レーザのパワー出力、パルスデューティ、パルス
周波数等の条件はロボット制御装置３０からケーブル４
２を介して、レーザ発振装置２０に送られる。なお、第
８図では加工テーブル、ワーク等は省略してある。

第９図はロボット制御装置の概略のブロック図である。

ロボット制御装置にはプロセッサボード３１があり、プ
ロセッサボード３ｌにはプロセッサ３　１　ａＳＲＯＭ
３　ｌ　ｂ，ＲＡＭ３　１　ｃがある。

プロセッサ３・ｌａはＲＯＭ３　ｌ　ｂに格納されたシ
ステムプログラムに従って、ロボット制御装置３０全体
を制御ずる。ＲＡＭ３　１　ｃには各種のデータが格納
され、ロボッ｝１０の動作プログラム、後述の加工条件
メニュー等も格納される。プロセッサボード３１はバス
３９に結合されている。

ディジタルサーボ制御回路３２はバス３９に結合され、
プロセッサボード３ｌからの指令によって、サーボアン
ブ３３を経由して、サーボモータ５１、５２、５３、５
４及び５５を駆動する。これらのサーボモータはロボッ
トＩＯに内蔵され、ロボット１０の各軸を動作させる。

シリアルボート３４はバス３９に結合され、教示操作盤
５７、その他のＲＳ２３２機器５８と接続されている。

また、シリアルポートにはＣＲＴ３６ａが接続されおり
、ＣＲＴ３６には後述の加工条件メニュー等が表示され
る。

ディジタル■／○３５には操作バネル３６ｂが接続され
ている。摸作パネル３６ｂは後述のレーヂ加工条件の入
力、加工条件メニュー等の入力に使用する。また、ディ
ジタルＩ／０３５を経由してレーザ発振装置２０へのレ
ーザ加工条件等が出力される。アナログＩ／０３７はレ
ーザ発振装置２０へのアナログ信号出力に使用される。

また、大容量メモリ３８にはティーチングデー夕、加工
条４’ドメニューのデータベース等が格納される。

第７図はロボットの動作プログラムの例を示す図である
。指令７ａは動作の開始点を示し、以下の内容を有する
。

プログラム番号　０　　０００１速度　　　　　　３０ｍｍ／ｓｅｃ位置決めモード　ファインモード径路　　　　　　直線なお、ＬＳは直線の開始点、符号７ｂで示す「１」は後
述の加工条件メニュー「１」を意味する。その詳細は後
述する。また、θ、Ｗ，Ｒ，γ、βはロボットの各軸の
座標を示す。

同様に指令７ｃは終点の位置を指令する動作プログラム
である。その詳細は指令７ａと同じであるので省略する
。

第１図は加工条件メニューの例を示す図である。

第１図では加工条件メニューはｌａＳ　ｌｂ，ｌｃの３
ページに渡り、第１ページには１〜６までの加工条件メ
ニューが示されている。例えば、加工条件メニューｒ’
　Ｉ　Ｊでは、加工内容　　　切断加工材料　　　鋼板板厚　　　　　１，　　Ｏｍｍの加工条件メニューを示している。従って、オペレータ
はこれらの加工条件メニュー画面を表示して、該当する
加工条件メニューのメニュー番号「ｌ」　（第７図の符
号７ｂで示す）を動作プログラム中に指令すればよい。

第２図は加工条件メニューの内容を示す図である。加工
条件メニュー２は第１図の加工条件メニュー「１」の内
容である。その具体的な数値は、レーザパワ−　　　１
　０　０　０Ｗパルスデューティ　　　９０％パルス周波数　　　　１　０　０Ｈｚガス選択　　　　　　　　１アフタフロー　　　　　　５．５秒加工速度　　　　　　　３０ｍｍ／分である。ここで、ガス選択はアシストガスの選択指令で
ある。また、アフターフローはレーザ光停止後のガスフ
ロー時間を表している。

上記の説明では、単に加工条件メニューを設けて、その
うちの該当する加工条件メニューのメニュー番号を指令
して、レーザ加工条件を指令することについて説明した
。次に、加工条件メニューをデータベースを使用して求
める場合について述べる。

第３図はデータベースメニューを示す図である。

第３図では３ページ分のデータベースメニュー３ａ％　
３ｂ％　３ｃが示されている。その内容は加工条件メニ
ューとほぼ同じである。ここで、データベースメニュー
「１」を選択して、ソフトウエアキーＦ１「ジョウケン
」を押すと、第４図の画面が表示される。

第４図はデータベースメニューの内容を示す図である。

その内容は、切断へッド　　　Ｃ０１ノズル　　　　　　Ｏ５ガス　　　　　　酸素である。次に所望の加工速度４ｂを入力する。ロボット
制御装置３０の大容量メモリ３８には、データベースメ
ニュー１に対応する加工条件データが格納されている。

第５図は加工条件データの例を示す図である。

第５図に示す加工条件データ５は予め実験によって求め
ておき、大容量メモリ３８に格納しておく。

加工速度が指令されるとこれに対応した、レーヂバワー
、パルスデューティ、パルス周波数、カス圧力が決めら
れ、第６図に示す新しい加工条件６を求めることができ
る。このようにして、単なる加工条件メニューの選択だ
けでなく、所望の加工速度に応じたレーザ加工条件を簡
単に求めることができる。勿論、これによって求められ
た加工条件を加工条件メニューとして登録しておくこと
もできる。

上記の説明では加工速度によって、他の加工条件を選択
するようにしたが、板厚等をパラメータとして選択する
こともできる。

また、上記の説明では切断加工について説明したが、溶
接等の加工条件にも同様に適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、レーザロボットの加工
で、レーザ加工条件をメニューによって指令するように
したので、指令を簡単に行うことができる。

また、ある加エデータをデータベースとして、与えられ
たパラメータから加工条件を決定するようにしたので、
必要なレーザ加工条件を簡単に求めることができる。

４

【図面の簡単な説明】

第１図は加工条件メニューの例を示す図、第２図は加工
条件メニューの内容を示す図、第３図はデータベースメ
ニューを示す図、第４図はデータベースメニューの内容
を示す図、第５図は加工条件データの例を示す図、第６
図はデータベースから得られた加工条件を示す図、第７図はロボットの動作プログラムの例を示す図、第８図は本発明を実施するレーザロボットの外観図、第９図はロボット制御装置の概略のブロック図である。１　ａ〜ＩＣ２３ａ〜３ｄ４５６７ａ，７ｃ１０１１２０３０加工条件メニュー・　　加工条件データベースメニューデータベースメニュー加工条件データ・　　加工条件動作プログラムロボットレーザ加エへッドレーザ発振装置ロボット制御装置３１３８４３ａ〜４３ｃ・プロセッサボード・大容量メモリ導光路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ロボットとレーザ発振装置を結合して、形状加工
を行うレーザロボットの加工方法において、ロボット制
御装置にレーザ発振装置への制御指令機能を設け、前記ロボット制御装置内のメモリにレーザ加工条件メニ
ューを格納し、前記ロボットの動作プログラム中に前記レーザ加工条件
メニューのメニュー番号を指令し、レーザ加工を行うこ
とを特徴とするレーザロボットの加工方法。
（２）前記レーザ加工は切断加工であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のレーザロボットの加工方
法。
（３）前記加工条件メニューは少なくともレーザ発振器
の出力パワー、パルスデューティ、パルス周波数の１個
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレ
ーザロボットの加工方法。
（４）前記加工条件メニューは加工内容、加工材料、板
厚ごとに設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のレーザロボットの加工方法。
（５）前記加工条件メニューをデータベース化し、前記
加工条件の１個のパラメータを指定してデータベースメ
ニューを求めるようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のレーザロボットの加工方法。
（６）前記パラメータは加工速度であることを特徴とす
る特許請求の範囲第５項記載のレーザロボットの加工方
法。