JPH06142967A - Method for correcting laser beam head of laser beam robot - Google Patents

Method for correcting laser beam head of laser beam robot

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JPH06142967A
JPH06142967A JP4289746A JP28974692A JPH06142967A JP H06142967 A JPH06142967 A JP H06142967A JP 4289746 A JP4289746 A JP 4289746A JP 28974692 A JP28974692 A JP 28974692A JP H06142967 A JPH06142967 A JP H06142967A
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laser beam
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head
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利雄 小播
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Abstract

PURPOSE:To provide a method for correcting a laser beam head unnecessary for reteaching a laser robot even when setting errors occur in an output nozzle or a servo motor. CONSTITUTION:A position sensor 15 to detect an irradiating point of a laser beam emitted from a laser head 6 as an X-Y coordinate, is arranged on an X-Y plane. An angle theta1 formed by a 1st locus of the irratiation point on a position sensor 15 when the laser beam head 6 is moved in the direction of X axis, and a 2nd locus 22 of the irradiation point of the laser beam on the position sensor 15 when a wrist part 9 is rotated around a Y1 axis is detected and this angle theta1 is defined as a corrective rotational angle of Z1. Further, inclination angles theta2 and theta3 in the directions of the X axis and the Y axis are calculated at a corrective rotational angle arithmetic unit 16 from an XY component of a moving locus of the irradiation point of the laser beam on the position sensor 15 when the laser beam head 6 is moved by H in the Z axis direction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はレーザロボットのレーザ
ヘッド補正方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser head correction method for a laser robot.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザロボットには各種形式があり、旋
回軸にて回動自在な屈伸アームの先端にレーザヘッドを
取付けたものや、ガントリー式の直交3軸にて三次元方
向に移動可能な移動アームの先端にレーザヘッドを取付
けたものなどがある。レーザヘッドはレーザ出力ノズル
と該出力ノズルを揺動制御するためのサーボモータを具
備し、これらはレーザロボット組み立て時にレーザヘッ
ドの所定位置に取付けられる。
2. Description of the Related Art There are various types of laser robots. A laser head is attached to the tip of a bending / extending arm which can be freely rotated by a turning axis, and it can be moved in three dimensions by a gantry type orthogonal three axes. For example, there is one in which a laser head is attached to the tip of the moving arm. The laser head is provided with a laser output nozzle and a servomotor for controlling the oscillation of the output nozzle, and these are mounted at predetermined positions of the laser head when the laser robot is assembled.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】出力ノズル及びサーボ
モータの軸線は、レーザロボットの駆動系の軸線と完全
に整合しているのが望ましいが、実際は取付け誤差によ
り各軸線間で平行度ないし垂直度に狂いが生じている。
ただし、このような狂いがあってもレーザロボットを一
度ティーチングすれば、レーザ加工の正確性には何等問
題を生じない。
It is desirable that the axes of the output nozzle and the servo motor be perfectly aligned with the axes of the drive system of the laser robot, but in reality, due to mounting errors, the parallelism or perpendicularity between the axes is high. Madness has occurred.
However, even if such a discrepancy occurs, once the laser robot is taught, there will be no problem in the accuracy of laser processing.

【0004】ところが、一度ティーチングしてもその後
出力ノズルやサーボモータを交換すると、これらを厳密
な意味で交換前と全く同じ位置合わせで取付けることは
不可能であるから、レーザロボットのティーチングを一
からやり直す必要がある。このティーチング作業は非常
に手間がかかり、その間レーザロボットを使用できない
ので生産能率も低下する。
However, if the output nozzle or the servomotor is replaced after the teaching once, it is impossible to mount them in exactly the same alignment as before the replacement in the strict sense, so that the teaching of the laser robot is started from the beginning. I need to start over. This teaching work is very time-consuming, and since the laser robot cannot be used during that time, the production efficiency also decreases.

【0005】本発明の目的は、出力ノズルやサーボモー
タの交換等によりその取付け位置に誤差が生じても、テ
ィーチングのやり直しを不要にできるレーザロボットの
レーザヘッド補正方法を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a laser head correction method for a laser robot which can eliminate the need for re-teaching even if an error occurs in the mounting position of the output nozzle or the servo motor due to replacement or the like.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は、レーザビームの出力ノズルを有するレーザヘ
ッドを、三次元方向に制御駆動可能なロボットに取付け
てワークを加工するレーザロボットにおいて、前記レー
ザロボットの出力ノズル取付け中心軸線方向の制御軸線
に対する実際のレーザビームの中心線の傾斜方向及び角
度を測定し、前記傾斜方向及び角度に基づき、前記レー
ザロボットの前記出力ノズル取付け中心軸線方向の制御
軸線を実際のレーザビームの中心線と一致させるべくレ
ーザヘッドを補正することを特徴とするレーザロボット
のレーザヘッド補正方法を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a laser robot for mounting a laser head having a laser beam output nozzle on a robot which can be controlled and driven in a three-dimensional direction to process a workpiece. The tilt direction and angle of the center line of the actual laser beam with respect to the control axis line of the output nozzle mounting center axis direction of the laser robot is measured, and based on the tilt direction and angle, the output nozzle mounting center axis direction of the laser robot is measured. There is provided a laser head correction method for a laser robot characterized by correcting a laser head so that a control axis line coincides with an actual center line of a laser beam.

【0007】また、本発明は、レーザビームの出力ノズ
ルを有するレーザヘッドを、X1,Y1,Z1の直交3
軸の回りに回動自在に支持する手首部を介して、X,
Y,Zの直交3軸により三次元方向に制御駆動される移
動アームに取付けたレーザロボットにおいて、前記レー
ザヘッドから出たレーザビームの照射ポイントをXY座
標として検知するポジションセンサをXY平面に配設
し、前記移動ヘッドをX方向に移動させたときの前記ポ
ジションセンサ上のレーザビーム照射ポイントの第1の
軌跡と、前記手首部をY1軸回りに回動させたときの前
記ポジションセンサ上のレーザビーム照射ポイントの第
2の軌跡とのなす角度θ1を検出して該角度θ1を前記
Z1軸の補正回動角とし、前記レーザヘッドをZ軸方向
にHだけ移動させたときの前記ポジションセンサ上のレ
ーザビーム照射ポイントの移動軌跡のXY成分からレー
ザビームのX及びY軸方向の傾斜角度θ2及びθ3をそ
れぞれ演算し、該傾斜角度θ2及びθ3をX1及びY1
軸回りのレーザヘッドの補正回動角とするレーザロボッ
トのレーザヘッド補正方法を提供する。
Further, according to the present invention, a laser head having an output nozzle for a laser beam is provided with three orthogonal X1, Y1 and Z1.
X, through the wrist that supports the axis of rotation
In a laser robot mounted on a moving arm that is controlled and driven in three dimensions by three orthogonal axes of Y and Z, a position sensor that detects an irradiation point of a laser beam emitted from the laser head as XY coordinates is arranged on an XY plane. Then, the first locus of the laser beam irradiation point on the position sensor when the moving head is moved in the X direction and the laser on the position sensor when the wrist portion is rotated around the Y1 axis. On the position sensor when the angle θ1 formed by the beam irradiation point and the second locus is detected and the angle θ1 is set as the correction rotation angle of the Z1 axis and the laser head is moved by H in the Z axis direction. The tilt angles θ2 and θ3 of the laser beam in the X- and Y-axis directions are calculated from the XY components of the movement locus of the laser beam irradiation point of The degree θ2 and θ3 X1 and Y1
Provided is a laser head correction method for a laser robot in which a correction rotation angle of a laser head around an axis is set.

【0008】[0008]

【作用】出力ノズル取付け中心軸線方向の制御軸線を実
際のレーザビームの中心線と一致させるべくレーザロボ
ットのレーザヘッドを補正し、この状態でレーザロボッ
トを一度ティーチングすれば、その後に出力ノズルや該
出力ノズル制御用のサーボモータの取付け位置に誤差が
生じても、レーザロボットの出力ノズル取付け中心軸線
方向の制御軸線を、実際のレーザビームの中心線と一致
させるべくレーザロヘッド部を再補正するだけで前記誤
差を解消することができるから、最初のティーチングに
よるレーザロボットの制御データを全く変更せずにその
まま使用でき、従って従来のようなレーザロボットの再
ティーチングが不要となり、レーザロボットの稼動率が
向上する。
The laser head of the laser robot is corrected so that the control axis of the output nozzle mounting central axis coincides with the actual center line of the laser beam, and the laser robot is taught once in this state. Even if there is an error in the mounting position of the servo motor for controlling the output nozzle, the laser robot head is re-corrected so that the control axis of the output nozzle mounting center axis of the laser robot matches the center line of the actual laser beam. Since the above error can be eliminated by just using it, it can be used as it is without changing the control data of the laser robot by the first teaching. Therefore, the re-teaching of the conventional laser robot becomes unnecessary, and the operation rate of the laser robot can be reduced. Is improved.

【0009】またX,Y,Zの直交3軸により三次元的
に制御駆動される移動アームを有するレーザロボットで
あって、レーザヘッドを直交3軸回りに回動自在に支持
する手首部を有するレーザロボットの場合、XY平面に
配設されたポジションセンサにレーザビームを当て、そ
の状態で移動ヘッドをX方向に移動させてできるレーザ
ビーム照射ポイントの第1の軌跡と、レーザヘッドをY
1軸回りに回動させたときにできるレーザビーム照射ポ
イントの第2の軌跡とのなす角度θ1を前記Z1軸の補
正回動角とし、前記レーザヘッドをZ軸方向にHだけ移
動させたときの前記ポジションセンサ上のレーザビーム
照射ポイントの移動軌跡のXY成分からレーザビームの
X及びY軸方向の傾斜角度θ2及びθ3をそれぞれ演算
し、該傾斜角度θ2及びθ3をX1及びY1軸回りのレ
ーザヘッドの補正回動角とすることにより、レーザビー
ムの出力ノズルや該出力ノズル駆動制御用のサーボモー
タの取付け位置に誤差が生じても、前記誤差を解消する
ことができるので、最初のティーチングによるレーザロ
ボットの制御データを全く変更せずにそのまま使用可能
であり、従って従来のようなレーザヘッドの再ティーチ
ングが不要となり、レーザロボットの稼動率が向上す
る。
A laser robot having a moving arm which is three-dimensionally controlled and driven by three orthogonal X, Y, and Z axes, and has a wrist portion for rotatably supporting the laser head around the three orthogonal axes. In the case of a laser robot, a position sensor arranged on the XY plane is irradiated with a laser beam, and in that state, a first locus of a laser beam irradiation point formed by moving the moving head in the X direction and the laser head in the Y direction.
When the angle θ1 formed by the second locus of the laser beam irradiation point formed when the laser head is rotated about the 1-axis is the corrected rotation angle of the Z1-axis, and the laser head is moved by H in the Z-axis direction. The tilt angles θ2 and θ3 of the laser beam in the X- and Y-axis directions are calculated from the XY components of the movement locus of the laser beam irradiation point on the position sensor, and the tilt angles θ2 and θ3 are measured around the X1 and Y1 axes. Even if an error occurs in the mounting position of the output nozzle of the laser beam or the servo motor for controlling the output nozzle drive, the error can be eliminated by setting the correction rotation angle of the head. It can be used as it is without changing the control data of the laser robot. The operating rate of the robot is improved.

【0010】[0010]

【実施例】以下に本発明の好適一実施例を図に基づき説
明する。図1は6軸の直交型レーザロボットの駆動系の
概略構成を示し、1はX軸方向に移動可能な第1移動
体、2はY軸方向に移動可能な第2移動体、3はZ軸方
向に移動可能な第3移動体である。この第3移動体は縦
方向に延びる移動アーム4の下端に取付けられている。
第3移動体はX軸方向に延びる腕5を有し、この腕5の
先端にレーザヘッド6が取付けられている。このレーザ
ヘッド6は図1のようにZ軸回りの回転角が0°の状態
でX軸と平行なX1軸、Y軸と平行なY1軸、及びZ軸
と平行なZ1軸(移動アーム4と共軸)を有する手首部
9により支持されている。そしてレーザヘッド6はX
軸,Y軸及びZ軸の直交3軸方向に移動可能で、かつ、
X1軸,Y1軸及びZ1軸の直交3軸回りに回動可能と
されている。レーザヘッド6の下部には出力ノズル7が
所定の取付け中心軸線に沿って取付けられ、この出力ノ
ズル7の下端部からレーザヘッド6の補正時にHe−N
eレーザビーム8が照射されるようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a drive system of a 6-axis orthogonal laser robot, where 1 is a first moving body that can move in the X-axis direction, 2 is a second moving body that can move in the Y-axis direction, and 3 is Z. It is a third movable body that is movable in the axial direction. This third moving body is attached to the lower end of a moving arm 4 extending in the vertical direction.
The third moving body has an arm 5 extending in the X-axis direction, and a laser head 6 is attached to the tip of this arm 5. As shown in FIG. 1, the laser head 6 has an X1 axis parallel to the X axis, a Y1 axis parallel to the Y axis, and a Z1 axis parallel to the Z axis (moving arm 4 when the rotation angle around the Z axis is 0 °). Is supported by a wrist portion 9 which has And the laser head 6 is X
Can move in three orthogonal directions of axis, Y axis and Z axis, and
It is rotatable about three orthogonal axes of the X1, Y1, and Z1 axes. An output nozzle 7 is attached to a lower portion of the laser head 6 along a predetermined attachment center axis line, and the He-N is adjusted from the lower end of the output nozzle 7 when the laser head 6 is corrected.
The e-laser beam 8 is irradiated.

【0011】レーザヘッド6の回動軸X1,Y1,Z1
には、図2に示すように出力ノズル7を旋回及び揺動さ
せるための第1サーボモータ12、第2サーボモータ1
3及び第3サーボモータ14がそれぞれ取付けられてい
る。また出力ノズル7の垂直方向下方には、CCDから
なるポジションセンサ15がXY平面に着脱自在に水平
に配設され、後述するレーザヘッド補正時において、出
力ノズル7から出たレーザビーム照射ポイントがポジシ
ョンセンサ15上に結像するよう構成されている。ポジ
ションセンサ15には補正回動角演算部16及びロボッ
ト駆動部17が順次接続され、ポジションセンサ15か
ら得られたXY座標に関する情報が補正回動角演算部1
6に入力され、その演算結果がロボット駆動部17に入
力され、このロボット駆動部17からの信号により第1
〜第3サーボモータ12〜14が制御されるように構成
されている。なおロボット駆動部17は第1〜第3移動
体1〜3の移動も制御する。
Rotating axes X1, Y1, Z1 of the laser head 6
2 includes a first servo motor 12 and a second servo motor 1 for rotating and swinging the output nozzle 7, as shown in FIG.
The 3rd and 3rd servomotors 14 are attached, respectively. A position sensor 15 composed of a CCD is detachably arranged horizontally on the XY plane below the output nozzle 7 in the vertical direction, and a laser beam irradiation point emitted from the output nozzle 7 is positioned at the time of laser head correction described later. It is configured to form an image on the sensor 15. The correction rotation angle calculation unit 16 and the robot drive unit 17 are sequentially connected to the position sensor 15, and the information about the XY coordinates obtained from the position sensor 15 is used as the correction rotation angle calculation unit 1.
6 and the calculation result is input to the robot drive unit 17, and the first signal is input by the signal from the robot drive unit 17.
The third servo motors 12 to 14 are controlled. The robot drive unit 17 also controls the movement of the first to third moving bodies 1 to 3.

【0012】次にレーザヘッド6の補正手順につき説明
する。この補正は、組み立てを完了したレーザロボット
の最初のティーチングの前と、出力ノズル7や第1〜第
3サーボモータ12,13,14を交換した場合はその
度毎に行なう。
Next, the correction procedure of the laser head 6 will be described. This correction is performed before the first teaching of the laser robot which has been assembled, and each time the output nozzle 7 and the first to third servomotors 12, 13, 14 are replaced.

【0013】補正はまずレーザヘッド6をZ軸回りで回
動角0°の位置に置き(図1の状態)、この状態で第1
移動体1を移動させることによりレーザヘッド6をX軸
方向に移動させ、図3のようにポジションセンサ15上
にレーザビーム照射ポイントの第1の軌跡21を描く。
更に第2サーボモータ13を駆動してレーザヘッド6を
Y1軸回りに回動させ、ポジションセンサ15上にレー
ザビーム照射ポイントの第2の軌跡22を描く。両軌跡
21,22の直線方程式は補正回動角演算部16にて演
算されると共に、同演算部16で両軌跡21,22のな
す角度θ1も演算される。この角度θ1は設計上は0で
あるが、レーザヘッド6の取付け誤差により若干の角度
が生じる。補正回動角演算部16は角度θ1をキャンセ
ルすべくZ1軸の補正回動角(−θ1)を演算し、ロボ
ット駆動部17はこの補正回動角(−θ1)に基づき第
3サーボモータ14を−θ1だけ回動させる。
To make the correction, first, the laser head 6 is placed at a position where the rotation angle is 0 ° around the Z axis (the state of FIG. 1), and in this state the first
By moving the moving body 1, the laser head 6 is moved in the X-axis direction, and the first locus 21 of the laser beam irradiation point is drawn on the position sensor 15 as shown in FIG.
Further, the second servo motor 13 is driven to rotate the laser head 6 around the Y1 axis, and the second locus 22 of the laser beam irradiation point is drawn on the position sensor 15. The linear equation of both loci 21 and 22 is calculated by the correction rotation angle calculation unit 16 and the angle θ1 formed by both loci 21 and 22 is also calculated by the same calculation unit 16. This angle θ1 is 0 in design, but a slight angle is generated due to an error in mounting the laser head 6. The corrected rotation angle calculation unit 16 calculates the correction rotation angle (−θ1) of the Z1 axis so as to cancel the angle θ1, and the robot drive unit 17 calculates the corrected rotation angle (−θ1) based on the corrected rotation angle (−θ1). Is rotated by -θ1.

【0014】レーザヘッド6における取付け誤差は前述
の角度θ1に限られない。X1,Y1軸回りの出力ノズ
ル7の取付け誤差も同様に発生し得る。そこで次の補正
を行なう。まずレーザヘッド6を図4に示すように第1
の基準高さH1に保持したまま、第3サーボモータ14
を駆動して出力ノズル7をZ1軸回りに一回転させる。
次に第3移動体3をZ軸に沿って所定距離Hだけ上方に
移動させ、同様に出力ノズル7を一回転させる。出力ノ
ズル7が垂直線(Z軸又はZ1軸)に対し傾斜している
と、ポジションセンサ15上にレーザビーム照射ポイン
トにより二重円の軌跡が描かれる。内側の円が最初に描
かれたもので、外側の円が次に描かれたものである。レ
ーザヘッド6のZ1軸回りの回動開始点(回動角0°)
における両円のレーザビーム照射ポイントの点P1及び
P2が、図5及び図6に示すように互いにΔx及びΔy
だけ離間しているとすると、これらΔx,Δy及びHか
ら、X1軸及びY1軸回りの出力ノズル7の取付け誤差
が補正回動角演算部16で演算される。すなわち、Y1
軸回りの誤差は図6(A)のようにXZ平面でのレーザ
ビームの傾斜角度θ2=tan-1(Δx/H)であり、
X1軸回りの誤差は図6(B)のようにYZ平面でのレ
ーザビームの傾斜角度θ3=tan-1(Δy/H)であ
る。補正回動角演算部16はこれらθ2及びθ3を演算
し、第2サーボモータ13を−θ2だけ補正回動させ、
第1サーボモータ12を−θ3だけ補正回動させる。こ
の結果出力ノズル7は水平面に対して垂直とされ、傾斜
方向の取付け誤差が解消される。
The mounting error in the laser head 6 is not limited to the angle θ1 described above. A mounting error of the output nozzle 7 around the X1 and Y1 axes may also occur. Therefore, the following correction is performed. First, the laser head 6 is
Of the third servomotor 14 while maintaining the reference height H1 of
Is driven to rotate the output nozzle 7 once around the Z1 axis.
Next, the third moving body 3 is moved upward along the Z axis by a predetermined distance H, and the output nozzle 7 is similarly rotated once. When the output nozzle 7 is tilted with respect to the vertical line (Z axis or Z1 axis), a locus of a double circle is drawn on the position sensor 15 by the laser beam irradiation point. The inner circle is drawn first, and the outer circle is drawn next. Start point of rotation of the laser head 6 around the Z1 axis (rotation angle 0 °)
The points P1 and P2 of the laser beam irradiation points of both circles in the circle are Δx and Δy with respect to each other as shown in FIGS.
Assuming that they are separated from each other, the correction rotation angle calculation unit 16 calculates the mounting error of the output nozzle 7 around the X1 axis and the Y1 axis from these Δx, Δy, and H. That is, Y1
The error about the axis is the inclination angle θ2 = tan −1 (Δx / H) of the laser beam on the XZ plane as shown in FIG.
The error around the X1 axis is the inclination angle θ3 = tan −1 (Δy / H) of the laser beam on the YZ plane as shown in FIG. 6B. The corrected rotation angle calculation unit 16 calculates these θ2 and θ3, and correctively rotates the second servo motor 13 by −θ2.
The first servomotor 12 is corrected and rotated by −θ3. As a result, the output nozzle 7 is made perpendicular to the horizontal plane, and the mounting error in the inclination direction is eliminated.

【0015】次に第3サーボモータ14を駆動して出力
ノズル7を一回転させると、図5のようにポジションセ
ンサ15上に半径Rの円が描かれる。このRの値は回転
中心のZ1軸に対する出力ノズル7のオフセット量を示
し、設計的にある値が決められている。そこで前記Rと
設計値との誤差を解消する補正値を補正回動角演算部1
6で演算させ、この補正値をロボット駆動部17にフィ
ードバックする。
Next, when the third servomotor 14 is driven to rotate the output nozzle 7 once, a circle having a radius R is drawn on the position sensor 15 as shown in FIG. The value of R indicates the offset amount of the output nozzle 7 with respect to the Z1 axis of the rotation center, and a certain value is determined by design. Therefore, a correction value that eliminates the error between the R and the design value is set as the correction rotation angle calculation unit 1
6 is calculated, and this correction value is fed back to the robot drive unit 17.

【0016】以上の補正を行なった後にレーザロボット
の最初のティーチングを行う。その後出力ノズル7や第
1〜第3サーボモータ12,13,14を交換した場合
は、その度毎に以上の補正を繰り返す。これにより交換
前の取付け状態が正確に復元され、従って最初のティー
チングデータにより加工位置を常に一定にすることが出
来る。
After performing the above correction, the first teaching of the laser robot is performed. After that, when the output nozzle 7 or the first to third servomotors 12, 13, 14 are replaced, the above correction is repeated each time. As a result, the mounting state before replacement is accurately restored, and therefore the machining position can always be made constant by the first teaching data.

【0017】以上、本発明の一実施例につき説明した
が、本発明は前記実施例に限らず種々の変形が可能であ
り、例えば本発明は6軸の直交型レーザロボットの他、
屈伸可能な旋回アームの先端にレーザヘッドが取付けら
れたレーザロボットにも適用可能である。また本発明は
基本的にレーザ出力ノズルの取付け中心軸線方向の制御
軸線を実際のレーザビームの中心線と一致すべく補正す
ることを特徴とするもので、補正方法の一例として請求
項2記載の方法が提案されるものであって、請求項1の
補正方法には本発明の目的及び効果に合致する他の補正
方法も包含される。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment and various modifications can be made. For example, the present invention is a 6-axis orthogonal laser robot,
It can also be applied to a laser robot having a laser head attached to the tip of a bending arm that can bend and stretch. Further, the present invention is basically characterized in that the control axis line in the mounting central axis direction of the laser output nozzle is corrected so as to coincide with the actual center line of the laser beam. A method is proposed, and the correction method of claim 1 also includes other correction methods that meet the objects and effects of the present invention.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明は前記の如く、出力ノズルやこの
出力ノズル制御用のサーボモータの取付け誤差が生じて
も、レーザロボットの出力ノズル取付け中心軸線方向の
制御軸線を、実際のレーザビームの中心線と一致するよ
うに補正することにより、前記誤差を解消して取付け状
態を常に一定にすることができるから、レーザロボット
の最初のティーチングデータを変更せずにそのまま使用
可能であり、従って従来のような再ティーチングが不要
となり、レーザロボットの稼動率を向上させることがで
きる。
As described above, according to the present invention, even if the output nozzle or the servo motor for controlling the output nozzle causes a mounting error, the control axis of the output nozzle mounting center axis of the laser robot is controlled by the actual laser beam. By correcting so as to match the center line, the above error can be eliminated and the mounting state can be made constant at all times, so it is possible to use it without changing the first teaching data of the laser robot. Such re-teaching becomes unnecessary, and the operating rate of the laser robot can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 レーザロボットの駆動系の概略図。FIG. 1 is a schematic diagram of a drive system of a laser robot.

【図2】 レーザ出力ノズルの駆動系の概略図。FIG. 2 is a schematic diagram of a drive system of a laser output nozzle.

【図3】 ポジションセンサ上でのレーザビーム照射ポ
イントの第1及び第2の軌跡を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing first and second loci of laser beam irradiation points on a position sensor.

【図4】 レーザヘッドをZ1軸回りに旋回させたとき
にポジションセンサ上に描かれる円を示す斜視図。
FIG. 4 is a perspective view showing a circle drawn on a position sensor when the laser head is rotated around the Z1 axis.

【図5】 同平面図。FIG. 5 is a plan view of the same.

【図6】 (A)はXZ平面でのレーザビームの傾斜を
示す図、(B)はYZ平面でのレーザビームの傾斜を示
す図。
FIG. 6A is a diagram showing the inclination of the laser beam on the XZ plane, and FIG. 6B is a diagram showing the inclination of the laser beam on the YZ plane.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1移動体 9 手首部 2 第2移動体 12-14 サーボ
モータ 3 第3移動体 15 ポジシ
ョンセンサ 4 移動アーム 16 補正回
動角演算部 5 腕 17 補正駆
動部 6 レーザヘッド 21 第1の
軌跡 7 出力ノズル 22 第2の
軌跡 8 レーザビーム
1 1st moving body 9 Wrist part 2 2nd moving body 12-14 Servo motor 3 3rd moving body 15 Position sensor 4 Moving arm 16 Corrected rotation angle calculation part 5 Arm 17 Correction drive part 6 Laser head 21 1st locus 7 Output nozzle 22 Second locus 8 Laser beam

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザビームの出力ノズルを有するレー
ザヘッドを、三次元方向に制御駆動可能なロボットに取
付けてワークを加工するレーザロボットにおいて、 前記レーザロボットの出力ノズル取付け中心軸線方向の
制御軸線に対する実際のレーザビームの中心線の傾斜方
向及び角度を測定し、 前記傾斜方向及び角度に基づき、前記レーザロボットの
前記出力ノズル取付け中心軸線方向の制御軸線を実際の
レーザビームの中心線と一致させるべくレーザヘッドを
補正することを特徴とするレーザロボットのレーザヘッ
ド補正方法。
1. A laser robot for processing a workpiece by attaching a laser head having a laser beam output nozzle to a robot capable of controlling and driving in three dimensions, wherein a laser robot has a control axis in a direction of an output nozzle attachment center axis of the laser robot. To measure the tilt direction and angle of the center line of the actual laser beam, and to match the control axis of the output robot mounting center axis direction of the laser robot with the center line of the actual laser beam based on the tilt direction and angle. A method for correcting a laser head of a laser robot, which comprises correcting the laser head.
【請求項2】 レーザビームの出力ノズルを有するレー
ザヘッドを、X1,Y1,Z1の直交3軸の回りに回動
自在に支持する手首部を介して、X,Y,Zの直交3軸
により三次元方向に制御駆動される移動アームに取付け
たレーザロボットにおいて、 前記レーザヘッドから出たレーザビームの照射ポイント
をXY座標として検知するポジションセンサをXY平面
に配設し、 前記移動ヘッドをX方向に移動させたときの前記ポジシ
ョンセンサ上のレーザビーム照射ポイントの第1の軌跡
と、前記手首部をY1軸回りに回動させたときの前記ポ
ジションセンサ上のレーザビーム照射ポイントの第2の
軌跡とのなす角度θ1を検出して該角度θ1を前記Z1
軸の補正回動角とし、 前記レーザヘッドをZ軸方向にHだけ移動させたときの
前記ポジションセンサ上のレーザビーム照射ポイントの
移動軌跡のXY成分からレーザビームのX及びY軸方向
の傾斜角度θ2及びθ3をそれぞれ演算し、該傾斜角度
θ2及びθ3をX1及びY1軸回りのレーザヘッドの補
正回動角とするレーザロボットのレーザヘッド補正方
法。
2. A laser head having a laser beam output nozzle is rotatably supported around three orthogonal axes of X1, Y1 and Z1 via a wrist portion, and the three orthogonal axes of X, Y and Z are used. In a laser robot mounted on a moving arm controlled and driven in three dimensions, a position sensor that detects an irradiation point of a laser beam emitted from the laser head as XY coordinates is arranged on an XY plane, and the moving head is moved in the X direction. Trajectory of the laser beam irradiation point on the position sensor when it is moved to the second position, and second trajectory of the laser beam irradiation point on the position sensor when the wrist is rotated around the Y1 axis. The angle θ1 formed by
The corrected rotation angle of the axis is used, and the tilt angle of the laser beam in the X and Y axis directions from the XY component of the movement trajectory of the laser beam irradiation point on the position sensor when the laser head is moved by H in the Z axis direction. A laser head correction method for a laser robot in which θ2 and θ3 are respectively calculated, and the tilt angles θ2 and θ3 are used as correction rotation angles of the laser head around the X1 and Y1 axes.
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