JPH0319789A - レーザロボットの制御方式 - Google Patents

レーザロボットの制御方式

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JPH0319789A
JPH0319789A JP1149353A JP14935389A JPH0319789A JP H0319789 A JPH0319789 A JP H0319789A JP 1149353 A JP1149353 A JP 1149353A JP 14935389 A JP14935389 A JP 14935389A JP H0319789 A JPH0319789 A JP H0319789A
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Nobutoshi Torii
信利 鳥居
Susumu Ito
進 伊藤
Akihiro Terada
彰弘 寺田
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • H01S3/102—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
    • H01S3/104—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers

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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、ロボットアームの先端にレーザノズルを取り
付け、ワークに対しレーザ光を照射してワークを切断ま
たは溶接等の加工を行うレーザロポットに関する。
従来の技術 ワークにレーザ光を照射して切断，溶接等の加■を行う
レーザ加工機として門型レーザ加工機が公知である。こ
の門型のレーザ加工機は、レーザ光を照射するレーザノ
ズルを水平Ｘ−Ｙ方向及び垂直（Ｚ型の）方向に移動さ
せて加工を行うもので、レーザ光の照射方向は略垂直下
方方向になっている。
発明が解決しようとする課題 上述した門型レーザ加工機の場合、レーザノズルが略垂
直下方方向を向き、照射するレーザ光の方向は、略垂直
下方方向であるため、誤った動作によってレーザ光が遠
方まで誤照射されるという問題はない。
しかし、ロボットのアーム先端にレーザノズルを取り付
けロボットを駆動して切断，溶接等のレーザ加工を行う
場合、ロボットでは自由度が大きいため、レーザノズル
の向き、即ち、レーザ光の照射方向は広範囲となり誤動
作が生じた場合、レーザ光が遠方まで照射され人体や周
囲の装置に危害が加わる虞れがある。
そこで、本発明の目的は、ロボットアーム先端にレーザ
ノズルを取付け、レーザ加工を行うレーザロボットにお
いて、レーザ光の遠方誤照射を防止するレーザロボット
の制御方式を提供することにある。
課題が解決するための手段 本発明は、ロボットアームの先端に取付けられたレーザ
ノズルよりレーザ光を照射し、ワークに対し切断，溶接
等のレーザ加工を行うレーザロポットにおいて、ロボッ
トの各関節角度より上記レーザノズルの水平面に対する
角度を検出し、検出角度が所定値以下のときレーザ発振
器にインタロックをかけて発振不可能状態とすることに
よって、上記課題を解決した。
作用 ロボット制御装置は、ロボットの各関節角度を常に把握
し記憶している。そして、この各関節角度よりレーザノ
ズルの水平面に対する角度を検出する。そして、この角
度が設定された所定値以下のとき、即ち、レーザノズル
から照射されるレザ光が水平面に対し、上記所定値以下
の角度て照射されるような場合、インタロツクをかけて
照射不可能な状態とし、誤照射を防止する。その結果、
水平面に対し設定所定値以下の角度でレーザ光が照射さ
れないのでレーザ光が遠くまで照射されることはなく、
人体や周囲の装置に危害を与えることはない。
実施例 第↓図は、本発明の一実施例の概要図で、ロボット（こ
の実施例ではθ，　Ｗ，　Ｕ，　　ｒ，　　βの５軸ロ
ボット）１のアームの先端にレーザノズル２が取付けら
れ、レーザ発振器４で発振させられたレーザ光はロボッ
トアームに沿って導びかれ、レーザノズル２から照射さ
れるようになっている。
また、符号３は該ロボット１−を制御するロボット制御
装置で、該ロボット制御装置３の要部ブロック図を第２
図に示す。該ロボット制御装置３は従来から公知のロボ
ット制御装置と同一構成であり、プロセッサ（以下、Ｃ
ＰＵという）１１を有し、該Ｃ　Ｐ　Ｕ　１　］−にＲ
ＯＭＩ２，ＲＡＭＩ３，バブルメモリやバッテリーバッ
クアップされたＣＭ３ ＱＳメモリで構成された不揮発性メモリ１４，操作盤１
５，ディスクコントローラ１６，軸制御器１７，インタ
フエイス回路１９がバス２０て接続されている。
ＲＯＭｉ２には、ＣＰＵ］．］が実行すべき制御プログ
ラムが格納され、不揮発性メモリ１４には操作盤等でロ
ボット↑に教示された教示プログラム、若しくはフロッ
ピーディスクからディスクコントローラ↑６を介して入
力された教示プログラムが格納され、さらに本発明に関
係して、レーザノズル２の水平面（地平面）からの角度
が所定値以下になったときレーザ光の照射を停止させる
ための上記所定値の設定値が記憶されるようになってい
る。ＲＡＭ］．３は各種演算，データの一時記憶のため
に利用されるものであり、操作盤１−５はロボットｉへ
の教示プログラムを教示したり、各種設定値，各種指令
を入力するために利用される。
また、軸制御器１７にはロボット１の各軸のサーボモー
夕を駆動制御するサーボ回路１８が接続されている。さ
らに、インクフエイス回路１９に４ はレーザ発振器４が接続されている。
上記構威は、従来のロボット，ロボット制御装置と概略
同一であり、このようにロボットで、レーザ光によって
ワークに対し切断，溶接などのレーザ加工を行う場合、
ロボットの自由度（実施例では５軸）が大きいため、レ
ーザノズル２の方向、即ち、該レーザノズル２から照射
されるレーザ光の照射方向は広範囲となる。その結果、
例えばレーザノズル２の方向が水平面と平行になるとレ
ーザ光の照射方向は水平となり、レーザ光は遠方まで照
射されることとなり、人体や周囲の装置に危害を加える
虞れがある。そこで、レーザノズル２による照射方向を
規制するために、第↓図に示すように、水平面（ｘ−ｙ
平面）に対しレーザノズル２の角度δが所定角度になっ
たとき、レーザ光の照射を停止させるために、あらかじ
め操作盤１５より所定角度ＣＩ（例えば４５度）を設定
し、不揮発性メモリ１４内に設定しておく。
そして、ロボットに電源が投入されると、ＣＰＵｌ↓は
第３図に示す処理を、ロボットの動作モド（駆動停止時
，教示モード時、再生モード時手動送り時）に関係なく
、所定周期毎実行する。
まず、ＲＡＭ１３内に記憶されているロボットの各関節
の現在の角度、または、各関節をザーボモー夕に取付け
られているアブソリュートエンコーダから検出される各
関節の角度を読み取り（ステップＳ１）、読み取った各
関節の角度より（レーザノズル２の水平面からの角度は
関節Ｗ，　　Ｕ，ｒ，βの角度で決まり、関節θには関
係しない）、ｘ−ｙ−ｚの直交座標変換し、レーザノズ
ル２の水平面（Ｘ−Ｙ平面）に対する角度δを求める（
ステップＳ２）。
そして、この角度δが設定値Ｃ１以下か否か判断し（ス
テップＳ３）、設定値Ｃ１以下であれば、レーザ発振器
４にインタフェイス回路１９を介して出力するインタロ
ック信号をセットし（ステップＳ５）、レーザ発振器４
を発振不可能な状態とする（例えば、発振器の電源をオ
フにする）。
方、求められた角度δが設定値ＣＩより大きいときには
インタロツク信号をリセットし（ステップＳ４）、レー
ザ発振器４を発振可能状態とする。
Ｃ　Ｐ　Ｕ　］．　１は上述したステップ３１〜Ｓ５の
処理を所定周期毎実行し、レーザノズル２の水平面から
の角度δが設定値０１以下になると、レーザ発振器４を
発振停止させるから、誤った教示プログラムや手動操作
で誤って動作させ、レーザ発振指令を出力し、不用意に
遠方ヘレーザ光が誤照射されることはない。
なお、レーザ光がレーザノズル２から照射され、水平面
まで達する距離はレーザノズル２の先端位置の高さ（Ｚ
軸位置）によって異なる。そこで、このレーザノズル２
の高さ（ツールセンタポイントの２軸位置）によって上
記規制する角度Ｃ１を変えるようにしても良い。（レー
ザノズル２の高さ、即ち、ツールセンタポイントのＺ軸
位置は各関節の角度から座標変換して求められる）。
発明の効果 本発明は、自由度の大きいロボットのアーム先端にレー
ザノズルを取付け、該レーザノズルからレーザ光をワー
クに照射して切断，溶接などのレ７ 一ザ加工を行う場合において、レーザノズルの水平面に
おける傾斜角度が所定値より小さくなるとインタロツク
をかけてレーザ照射不可能状態にしたから、不用意にレ
ーザ光が遠方まで誤照射されることはなく、人体や周囲
の装置に危害を与えることはなくなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例の概要図、第２図は同実施
例におけるロボット制御装置の要部ブロック図、第３図
は同実施例のレーザ照射インタロツタ制御のフローチャ
ートである。 １・・・ロボット、２・・・レーザノズル、３・・・ロ
ボット制御装置、４・・・レーザ発振器。 ８ ）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ロボットアームの先端に取付けられたレーザノズルより
    レーザ光を照射し、ワークに対しレーザ加工を行うレー
    ザロボットにおいて、ロボットの各関節角度より上記レ
    ーザノズルの水平面に対する角度を検出し、検出角度が
    所定値以下のときレーザ発振器にインタロックをかけて
    発振不可能状態とすることを特徴とするレーザロボット
    の制御方式。
JP1149353A 1989-06-14 1989-06-14 レーザロボットの制御方式 Pending JPH0319789A (ja)

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