KR100930173B1

KR100930173B1 - 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 장치의 제어 방법

Info

Publication number: KR100930173B1
Application number: KR1020070081124A
Authority: KR
Inventors: 유우지 하마구찌; 노부히로 요시까와
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2006-08-14
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2009-12-07
Also published as: DE602007002754D1; US20080035619A1; EP1890240A1; US8168919B2; JP2008043971A; EP1890240B1; KR20080015370A; CN101125392A; CN101125392B; JP4353219B2

Abstract

본 발명은 레이저 가공의 동작 확인 작업을 용이하게 한다.

레이저광 및 가시광의 조사 방향을 변경하는 반사경을 구비한 레이저 조사 장치(3)와, 레이저 조사 장치(3)를 이동시키는 로봇(1)과 레이저 가공 시에는 워크 상이 결정된 가공 위치를 기준으로서 소정의 가공용 패턴을 나타내도록 레이저 조사 장치(3)를 제어하고, 동작 확인 작업 시에는 가시광이 가공용 패턴의 기준 위치에만 조사되도록 레이저 조사 장치(3)를 제어하는 로봇 제어 장치(7)를 갖는다.

로봇, 레이저 조사 장치, 로봇 제어 장치, 반사 미러, 지시부

Description

레이저 가공 장치 및 레이저 가공 장치의 제어 방법{LASER WORKING APPARATUS AND METHOD OF CONTROLLING LASER WORKING APPARATUS}

본 발명은 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

최근, 로봇을 이용한 용접에도 레이저 용접이 이용되게 되어 있다. 이와 같은 용접 기술로서, 로봇 아암(메뉴피레이터)의 선단부에 레이저광을 조사하기 위한 레이저 조사 장치를 설치하고 로봇 아암 이동시키면서, 또한 레이저 조사 장치로부터의 레이저광 조사 방향도 바꿈으로써, 레이저광을 이동시키면서 미리 결정된 용접점을 용접하는 기술이 있다(예를 들어, 문헌 1 참조). 이와 같은 용접을 워크와 레이저 조사 장치 사이가 지금까지보다도 떨어져 있으므로 리모트 용접이라 칭하고 있다.

한편, 로봇에 어떠한 작업을 행하게 할 경우, 사용자는 로봇에 그 작업을 어떤 순서에서 행하는 것인지를 교시하고, 교시 데이터(또는 교시 프로그램 등으로 칭하고 있음)로서 기억시키고 있다. 이와 같은 로봇 동작의 교시 작업을 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 행하는 방법이 있다. 이는 오프라인 티칭 등이라 칭하고 있다 (예를 들어, 문헌 2).

상기한 바와 같은 리모트 용접에 있어서도, 그 로봇의 움직임 및 레이저 조사를 위한 레이저 조사 방향은, 예를 들어 상기한 바와 같은 오프라인 티칭 작업에 의해 교시 데이터로서 작성되고, 그 교시 데이터가 로봇 제어 장치 등에 설정되게 된다.

그런데, 오프라인 티칭을 행한 경우, 시뮬레이션에 의해 얻을 수 있는 교시 데이터는 실기에 투입 후, 그대로 생산 가동에 사용하는 것은 아니고, 실기에 의해 테스트 동작을 행하게 하여 예정대로 움직이는지 여부를 확인하고 있다.

그러나, 리모트 용접에 있어서는 지금까지와 같이 워크에 근접하여 용접을 행하는 용접 건 등과 다르고, 레이저 조사 장치로부터 워크까지 사이가 떨어져 있기 때문에, 실기 테스트 시에 원하는 워크 상의 위치, 즉 설계 상의 용접 타점에 레이저가 맞닿도록 로봇이나 미러가 동작되고 있는지 여부를 판별하기 어렵다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명의 목적은 레이저 조사 장치로부터 워크까지의 사이가 떨어져 있을 경우라도 교시 동작의 확인 시에 있어서 레이저광의 조사 위치를 확인하기 쉽게 한 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 레이저광의 조사 방향을 변경하는 반 사경을 구비한 레이저 조사 수단과, 상기 레이저 조사 수단을 이동시키는 이동 수단과, 상기 레이저 조사 수단을 미리 교시된 이동 경로를 따라서 이동시키도록 상기 이동 수단을 제어하는 동시에, 상기 레이저광이 미리 결정된 가공용 패턴을 나타내도록 상기 레이저 조사 수단을 제어하는 가공용 제어 수단과, 상기 레이저 조사 수단을 상기 이동 경로를 따라서 이동시키도록 상기 이동 수단을 제어하는 동시에, 상기 레이저 조사 수단에 입력된 레이저광 또는 가시광이 상기 가공용 패턴의 기준 위치를 도시하는 확인용 패턴을 나타내도록 상기 레이저 조사 수단을 제어하는 가공 위치 확인용 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치이다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 레이저광의 조사 방향을 변경하는 반사경을 구비한 레이저 조사 수단과, 상기 레이저 조사 수단을 이동시키는 이동 수단을 구비한 레이저 가공 장치의 제어 방법이며, 가공 시는 상기 이동 수단에 의해 상기 레이저 조사 수단을 미리 교시된 이동 경로에 따라 이동시키는 동시에, 상기 레이저 조사 수단으로부터 조사되는 상기 레이저광이 미리 결정된 가공을 위한 가공용 패턴을 나타내도록 상기 레이저 조사 수단을 제어하고, 교시 동작의 확인 시는 상기 이동 수단에 의해 상기 레이저 조사 수단을 미리 교시된 이동 경로에 따라 이동시키는 동시에, 상기 레이저 조사 수단에 입력된 레이저광 또는 가시광이 상기 가공용 패턴의 기준 위치를 도시하는 확인용 패턴을 나타내도록 상기 레이저 조사 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치의 제어 방법이다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따르면, 가공용의 주사 패턴(가공용 패턴)을 나타내어 레이저 가공하는 레이저 가공 장치에 있어서, 교시 데이터에 의한 동작 확인을 행할 때에 가공용 패턴 그것이 아니라, 가공용 패턴의 기준 위치를 도시하는 패턴(확인용 패턴)을 레이저광 또는 가시광에 의해 나타냄으로써 설계 상의 기준 위치와 교시 데이터를 재생함에 따른 가공 위치와의 차를 알기 쉽게 나타낼 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 적용한 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명이 적용되는 레이저 용접 시스템의 개략적인 구성도이며, 도2는 이 레이저 용접 시스템 내의 레이저 조사 장치의 내부 구조도이며, 도3은 이 레이저 용접 시스템 내의 레이저 발진기의 내부 구조도이다.

도1에 도시한 레이저 용접 시스템은 가공 대상물로서의 피용접물인 워크(W)에, 워크(W) 상에 위치되는 레이저 조사 장치(3)로부터 레이저광(100)을 조사함으로써, 직접 워크(W)에 접촉되는 일 없이 워크(W)의 용접을 행하는 것이다.

도시하는 레이저 용접 시스템은 로봇(1)(이동 수단)과, 로봇(1)의 아암(2)의 선단부에 설치되고, 레이저광(100)을 조사하는 레이저 조사 장치(3)(레이저 조사 수단)와, 레이저 조사 장치(3)에 레이저광을 전하는 레이저 발진기(5)와, 레이저 발진기(5)로부터 레이저 조사 장치(3)까지 레이저광을 유도하는 광파이버 케이블(6)과, 로봇(1) 및 레이저 조사 장치(3)의 동작을 제어하는 로봇 제어 장치 (7)(가공용 제어 수단 및 가공 위치 확인용 제어 수단)와, 로봇 제어 장치(7)에 각종의 지시를 이송하는 티칭 박스(8)와, 로봇 제어 장치(7)에 CAD 데이터를 이송하는 CAD 시스템(9)으로 구성된다.

로봇(1)은 일반적인 다축 로봇이며, 교시 작업에 의해 부여된 경로 데이터를 따라서 아암(2)이 구동되고, 레이저 조사 장치(3)를 3차원의 다양한 위치 및 방향으로 이동시킬 수 있다. 레이저 발진기(5)에는 YAG 레이저가 이용되고, 레이저 발진기(5)에서 발생된 레이저광은 광파이버 케이블(6)에 의해 레이저 조사 장치(3)에 유도된다. 레이저 조사 장치(3)는 유도된 레이저광을 내장한 반사 미러(11)로 반사하고, 워크(W)의 가공 타점(이하, 용접 타점이라 칭함)에 대해 강력한 레이저광(100)을 주사한다. 주사된 레이저광(100)은 용접 타점 상에 조사되고, 레이저 조사 장치(3)가 주사된 형상을 따라서 용접 타점의 용접(용접 비드의 형성)이 행해진다.

로봇 제어 장치(7)는 로봇(1)의 자세를 인식하면서 로봇(1)의 동작을 제어하는 동시에, 레이저광의 조사 방향을 변경하여 주사하기 위해 레이저 조사 장치(3)의 제어[반사 미러(11)의 제어]도 행하고 있다. 또한, 로봇 제어 장치(7)는 레이저 발진기(5)로부터의 레이저 출력의 온(ON), 오프(OFF)도 제어하고 있다.

이 로봇 제어 장치(7)는 CAD 시스템(9)으로부터 CAD 데이터를 취득하고, 레이저 조사 장치(3)가 워크(W)에 미리 설정한 영역의 어느 영역에 레이저광(100)을 조사하고자 하는 것을 파악할 수도 있다.

레이저 조사 장치(3)는 입력된 레이저광 및 가시 레이저광(가시광)의 조사 방향을 가능하게 변경할 수 있게 구성되어 있다. 즉, 레이저 조사 장치(3)는, 도2에 도시한 바와 같이 광파이버 케이블(6)에 의해 유도된 레이저광(100)을, 용접 타점을 향해 조사하기 위한 반사 미러(11)(반사경)와, 반사 미러(11)를 회전시키는 모터(16, 17) 및 렌즈군(12)을 갖고 있다.

반사 미러(11)는 경면을 통하는 수직인 축선을 Z축으로 하고, Z축과 직교하는 X축 및 Y축을 각각 중심으로 하여 독립적으로 회전 가능하게 지지되어 있다. 모터(16, 17)는, 각각의 모터의 회전 위치의 합성에 의해, 반사 미러(11)의 방향을 3차원 방향으로 바꾼다. 따라서, 반사 미러(11)는 광파이버 케이블(6)로부터 입사되는 레이저광을 3차원 방향으로 방사 가능하게 설치되어 있다. 반사 미러(11)를 3차원 방향으로 회전시킴으로써 워크(W) 상에 설정되어 있는 용접 타점(가공 위치)에 소정의 형상으로 이루어지는 주사 패턴(가공용 패턴)을 나타낼 수 있다.

또한, 이 반사 미러(11)에 의해, 후술하는 가시 레이저광이 가공용의 레이저광 대신에 입력된 경우에는, 상기와 마찬가지로 하여 입력된 가시 레이저광에 의해 다양한 패턴(확인용 패턴)을 나타낼 수 있다.

렌즈군(12)은 광파이버 케이블(6)의 단부로부터 방사된 레이저광을 평행광으로 하기 위한 콜리메이트 렌즈(121)와 평행광이 된 레이저광(100)을 워크(W) 상으로 집광시키기 위한 집광 렌즈(122)로 구성된다. 따라서, 레이저 조사 장치(3)는 용접 타점으로부터 반사 미러(11)까지의 거리가 있는 범위 내에 들어가도록 워크(W)와의 거리를 유지할 필요가 있다.

레이저 발진기(5) 내부는, 도3에 도시한 바와 같이 YAG 레이저의 발진 원(501) 이외에, 가시 레이저광 발진원(502)이 구비되어 있다. 가시 레이저광 발진원(502)으로서는, 예를 들어 반도체 레이저이다. 가시 레이저광은 사람의 눈으로 볼 수 있는 파장대의 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 따라서, 적색 및 녹색 등의 단파장의 것, 백색의 것 등 다양한 파장의 가시 레이저광을 이용할 수 있다. 또한, 가시 레이저광은 직진성이 좋으므로 바람직하다. 또한, 가시 레이저광 대신에 발광 다이오드 등으로부터 출력되는 일반적인 가시광이라도 좋다.

그리고, 레이저 발진기(5) 내부의 절환 미러(503)에 의해, YAG 레이저를 광파이버 케이블(6)에 출력할 경우와 가시 레이저광(가시광)을 광파이버 케이블(6)에 출력할 경우를 절환할 수 있게 되어 있다. 즉, 절환 미러(503)가 실선의 위치일 때에는 YAG 레이저광이 광파이버 케이블(6)에 출력되고, 점선의 위치일 때에는 가시 레이저광이 광파이버 케이블(6)에 출력된다.

이 절환 미러(503)의 절환은 로봇 제어 장치(7)로부터의 지시 또는 수동에 의해 행해지고, 레이저 용접을 실시할 때에는 YAG 레이저를 출력하도록, 테스트 동작 시에는 가시 레이저광을 출력하도록 절환할 수 있다. 또한, 레이저 발진기(5) 내부는 YAG 레이저광 및 가시 레이저광을 절환 미러(503) 및 광파이버 케이블(6)에 유도하기 위해 필요한 렌즈계(504 내지 506) 등이 필요에 따라서 구비되어 있다.

도4는 본 실시 형태에 관한 레이저 용접 시스템의 제어계의 블록도이다.

로봇 제어 장치(7)는 교시 데이터 기억부(21)(교시 데이터 기억 수단), 로봇 제어부(22), 가공용 패턴 기억부(23)(가공용 패턴 기억 수단), 가공용 패턴 생성부(24), 레이저광 주사 제어부(25)(가공용 제어 수단) 및 테스트 모드 제어부 (27)(가공 위치 확인용 제어 수단)를 구비하고 있다.

교시 데이터 기억부(21)는, 미리 CAD 시스템을 이용한 시뮬레이션에 의한 교시 작업에 의해 교시된 로봇(1)의 동작 경로, 동작 속도 및 워크(W)의 용접 타점을 기억하고 있다. 용접 타점은 워크(W)의 용접 부위를 나타내어 3차원 좌표에 의해 나타내고 있다. 또한, 교시 데이터는 시뮬레이션에 의해 교시된 데이터는 없으며 실기를 사용한 교시 데이터라도 좋다.

로봇 제어부(22)는 교시 데이터를 기초로 하여 로봇(1)의 각 축 모터의 회전량을 제어하고, 레이저 조사 장치(3)가 미리 정해진 동작 경로로 이동하여 소정의 위치, 예를 들어 워크(W)에 설정되어 있는 용접 타점 상이 결정된 위치에서 순차적으로 정지하도록 제어한다(따라서, 가공용 제어 수단 및 가공 위치 확인용 제어 수단으로서의 기능도 가짐). 로봇 제어부(22)는 로봇(1)의 각 축 모터의 회전량(인코더 값)을 기초로 하여 로봇(1)의 자세를 인식할 수 있게 되어 있다. 따라서, 로봇 제어부(22)는 로봇(1)의 자세를 인식하는 자세 인식부로서도 기능하게 된다. 또한, 로봇 제어부(22)는 인식되어 있는 로봇의 자세를 기초로 하여 레이저 조사 장치(3)가 워크(W)가 있는 용접 타점에 대해 레이저광을 조사 가능한 위치에 있는지 여부를 판단하는 기능도 구비하고 있다.

가공용 패턴 기억부(23)는 레이저 조사 장치(3)에 의해 주사되는 레이저광(100)의 가공 시의 주사 패턴(가공용 패턴)을 기억하고 있는 기억 장치이다. 가공용 패턴 기억부(23)에 기억해 두는 가공용 패턴은 임의의 크기의 임의의 형상으로 좋다. 본 실시 형태에서는, 예를 들어 도5에 도시한 S자 형상의 가공용 패턴을 기억하고 있다. 이와 같은 S자 형상의 가공용 패턴은, 그 세로(용접 길이)가 몇 ㎜, 가로(용접 폭)가 몇 ㎜라 하는 바와 같이, 그 크기가 가공용 패턴 형상의 세로와 가로의 크기로서 규정되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 가공용 패턴을 S자 형상으로서 설명하지만, 도6과 같은 막대 형상이라도, 도7과 같은 원 형상이라도 좋다. 또한, 가공용 패턴은 CAD로 작성되므로, 가공용 패턴 기억부(23)에는 CAD로부터의 데이터가 기억되게 된다.

여기서, 가공용 패턴의 표현 방법을 설명해 둔다. 가공용 패턴은 가공용 패턴에 정한 용접 타점 중심 좌표와 그 용접 타점 중심 좌표로부터의 오프셋량으로 규정된 복수의 점열 좌표로 구성하고, 용접 타점 중심 좌표와 점열 좌표는 워크(W)와 동일한 좌표계의 좌표로 나타내고 있다.

예를 들어, 가공용 패턴이 도5에 도시한 바와 같은 S자 형상일 경우, S자 형상의 용접 길이와 용접 폭은 도면과 같이 규정되어 있다. S자 형상의 중심(가공용 패턴의 중심 위치가 됨)을 용접 타점 중심 좌표(Wxcnt, Wycnt, Wzcnt)로 하고, 이 용접 타점 중심 좌표를 원점으로서 워크(W)와 동일한 좌표계(Wx, Wy, Wz)가 규정되어 있다. 그리고, S자 형상을 구성하는 80의 점열 좌표[Wxcnt + Wx(0), Wycnt + Wy(0), Wzcnt + Wz(0)]로부터 [Wxcnt + Wx(79), Wycnt + Wy(79), Wzcnt + Wz(79)]는, 용접 타점 중심 좌표로부터의 오프셋량(도시 점선으로 나타낸 벡터량)으로서 정의되어 있다. 이 벡터로 나타낸 오프셋량은 S자 형상을 구성하는 각 이 용접 타점 중심 좌표로부터 어느 정도 떨어져 있는지를 나타내고 있다. 또한, 오프셋량은 2차원의 오프셋량으로서 규정할 수도 있고，3차원의 오프셋량으로서 규정할 수도 있다.

가공용 패턴이 도6에 도시한 바와 같은 막대 형상일 경우, 그 막대 형상의 중심을 용접 타점 중심 좌표(Wxcnt, Wycnt, Wzcnt)로 하고, 이 용접 타점 중심 좌표를 원점으로서 워크(W)와 동일한 좌표계(Wx, Wy, Wz)가 규정되어 있다. 그리고, 막대 형상을 구성하는 30의 점열 좌표[Wxcnt + Wx(0), Wycnt + Wy(0), Wzcnt + Wz(0)]로부터 [Wxcnt + Wx(29), Wycnt + Wy(29), Wzcnt + Wz(29)]는 용접 타점 중심 좌표로부터의 오프셋량(도시 점선으로 나타내는 벡터량)으로서 정의되어 있다.

또한, 가공용 패턴이 도7에 도시한 바와 같은 원 형상일 경우, 그 원 형상의 중심을 용접 타점 중심 좌표(Wxcnt, Wycnt, Wzcnt)로 하고, 이 용접 타점 중심 좌표를 원점으로서 워크(W)와 동일한 좌표계(Wx, Wy, Wz)가 규정되어 있다. 그리고, 원 형상을 구성하는 80의 점열 좌표[Wxcnt + Wx(0), Wycnt + Wy(0), Wzcnt + Wz(0)]로부터 [Wxcnt + Wx(79), Wycnt + Wy(79), Wzcnt + Wz(79)]는 용접 타점 중심 좌표로부터의 오프셋량(도시 점선으로 나타내는 벡터량)으로서 정의되어 있다.

가공용 패턴 기억부(23)에 기억시키는 가공용 패턴도 용접 타점과 같이 CAD 시스템(9)(도1 참조)에 의해 작성되지만, 용접 타점과 가공용 패턴과는 CAD 시스템(9)에 의해 개별로 독립하여 교시시킨다. 즉, 용접 타점과 가공용 패턴과는 전혀 다른 데이터로서 취급할 수 있게 되어 있다. 그로 인해, 교시 데이터 기억부(21)와 가공용 패턴 기억부(23)와는 따로따로 설치하고 있다.

가공용 패턴 생성부(24)는 가공용 패턴 기억부(23)에 기억되어 있는 가공용 패턴의 S형상으로부터, 기억되어 있던 상태의 크기의 S형상, 또는 티칭 박스(8)가 갖고 있는 지시부(26)에 의해 지시된 크기의 S형상을 생성하는 것이다.

레이저광 주사 제어부(25)는 가공용 패턴 생성부(24)에 의해 생성된 크기의 S형상(가공용 패턴)을 입력하는 동시에, 로봇 제어부(22)가 인식되어 있는 로봇(1)의 자세도 고려하여 용접 타점 상에 나타내는 S형상의 점열 좌표(80 포인트 정도)를 산출하고, 그 점열 좌표를 기초로 하여 레이저 조사 장치(3)의 반사 미러(11)를 회전시킨다. 또한, 레이저광 주사 제어부(25)는 워크(W)와 동일한 좌표계의 좌표로 나타내고 있는 가공용 패턴의 용접 타점 중심 좌표 및 그 용접 타점 중심 좌표로부터의 오프셋량으로 규정된 복수의 점열 좌표를 로봇(1)의 좌표계의 좌표로 변환하는 기능도 갖고 있다.

지시부(26)는 워크(W)의 용접 타점 상에 나타내는 가공용 패턴의 크기를 지시하는 것이며, 예를 들어 가공용 패턴인 S형상의 세로 방향을 교시 데이터 기억부(21)에 기억되어 있는 S형상의 3배로, 그리고 가로 방향을 1.5배로 말하는 바와 같이 용접 타점에 요구되는 예를 들어 용접 강도에 따라 지시한다. 또한, 가공용 패턴의 크기는 지시부(26)로부터의 지시 대신에, 레이저 용접을 행할 경우에 판독하는 프로그램 내에 미리 매립하도록 해도 좋다.

테스트 모드 제어부(27)는 테스트 모드 동작 시에 있어서, 로봇 제어부(22) 및 레이저 발진기(5)를 테스트 모드로서 제어하고, 가시 레이저광을 워크 상에 조사시킨다.

본 실시 형태에서는 테스트 모드 제어부(27)가 실행되는 테스트 모드로서 2개의 모드를 준비하고 있다.

제1 테스트 모드는 교시 데이터 기억부(21)에 기억되어 있는 용접 타점의 위치에만 가시 레이저광을 조사하는 중심 위치 모드이다. 제2 테스트 모드는 상기의 가공용 패턴을 나타내는 가공용 패턴 모드이다.

따라서, 중심 위치 모드에서는 가공용 패턴의 중심 위치만을 나타내는 확인용 패턴이 가시광에 의해 워크 상에 나타내게 된다. 이 경우, 확인용 패턴은, 예를 들어 가시 레이저광의 스폿 형상과 같은 점 형상 및 스폿 형상보다도 약간 큰 원형, 가공용 패턴의 중심 위치를 크로스 위치가 되도록 한 X자 형상(X 표시), 또는 라운딩 내에 × 표시 등 다양한 형상을 이용할 수 있어 사용자가 알기 쉬운 것을 적절하게 선택하고, 미리 확인용 패턴으로서 테스트 모드 제어부(27)를 이용할 수 있게 기억시켜 두면 좋다.

한편, 가공용 패턴 모드에서는, 예를 들어 가공 패턴이 S 형상인 경우, 그로 인한 점열 좌표(80 포인트 정도)대로 가시 레이저광을 워크 상에 조사하게 된다.

또한, 이들 중심 위치 모드 및 가공용 패턴 모드일 때에는, 테스트 모드 제어부(27)는 레이저 발진기(5)에 대해 가시 레이저광을 출력하게 지시한다. 이에 의해, 레이저 발진기(5)는 YAG 레이저 발진원(501)측의 발진이 완전하게 정지되는 동시에 절환 미러(503)를 가시광 출력 위치(도3의 점선으로 나타낸 위치)로 이동시키고, 가시 레이저광 발신원(502)의 발진을 개시시켜 가시 레이저광을 출력한다.

테스트 모드의 지시는 교시 동작의 연장 동작이므로, 티칭 박스(8)의 지시부(26)로부터의 입력에 의해 행해진다.

다음에, 레이저 용접 시에 있어서의 로봇 제어 장치의 동작 처리 순서를, 도 8에 도시한 흐름도를 기초로 하여 상세하게 설명한다.

이 레이저 용접 시의 기본 동작은 로봇을 교시된 위치에서 정지시키고, 그 장소에서 레이저 조사 장치(3)가 조사 가능한 1개의 용접 타점에 대해 레이저 용접을 행하고, 다음 용접 타점을 레이저 용접할 경우에는 또한 로봇을 다음 위치에 이동시켜 레이저 용접을 행한다는 동작을 반복하여 1점씩 순차적으로 레이저 용접을 행하고, 모든 용접 타점에 대한 레이저 용접을 완료한다는 것이다.

로봇 제어부(22)는, 우선 레이저 용접용의 교시 데이터를 판독한다(S1). 교시 데이터는, 예를 들어 로봇 정지 위치, 동작 속도, 용접 타점 중심 좌표, 가공용 패턴, 용접 폭, 용접 길이, 기타 제어에 필요한 동작 지령 등이 기술되어 있고, 이에 따라서 로봇이 동작된다.

다음에, 로봇 제어부(22)는 가공용 패턴 기억부(23)에 기억되어 있는 가공용 패턴을 이용한 용접을 행하는지 여부를 판단한다. 이 판단은 교시 데이터에 가공용 패턴을 취출하여 실행하는 기술이 있는지 여부를 판단할 수 있다(S2). 판독한 교시 데이터에 가공용 패턴의 기술이 없을 경우에는, 가공용 패턴을 이용한 용접은 지시되어 있지 않으므로(S2 : 아니오), 통상의 레이저 용접 작업을 행하기 위한 처리를 한다. 이 처리는, 본 발명에는 직접 관계가 없기 때문에 자세한 설명은 생략한다(S3).

로봇 제어부(22)는 교시 데이터에 따라서 로봇(1)을 동작시키고, 레이저 조사 장치(3)를 교시 데이터에 기술되어 있는 동작 속도로 이동시키고, 로봇 정지 위치에서 위치 결정한다. 동시에, 레이저 조사 장치(3)의 반사 미러(11)를 워크(W) 의 용접 타점을 향해 위치 결정한다(S4). 상세하게는, 용접 타점 중심 좌표에 레이저광이 조사되는 방향으로 반사 미러(11)의 방향을 조정한다. 레이저 조사 장치(3)는 이 위치로부터 특정한 용접 타점에 대해 레이저광을 조사할 수 있다.

가공용 패턴 생성부(24)는 가공용 패턴 기억부(23)로부터 가공용 패턴을 판독한다(S5). 본 실시 형태에서는 도5에 도시한 S자 형상의 가공용 패턴을 판독한다.

가공용 패턴 생성부(24)는 워크(W)의 용접 타점에 가공용 패턴을 그리므로, 워크(W)의 좌표계로 기술한 판독한[가공용 패턴 기억부(23)에 기억되어 있음] 용접 타점 중심 좌표, 용접 폭, 용접 길이로부터 가공용 패턴의 80점인 각 점의 좌표를 연산한다(S6).

다음에, 연산된 80점의 좌표를 판독한 교시 데이터에 기술되어 있는「용접 폭」,「용접 길이」를 기초로 하여 세로 방향(용접 길이 방향) 및 가로(용접 폭) 방향으로 시프트시켜 요구되어 있는 크기의 가공용 패턴을 생성하는 바이어스 처리를 행한다(S7).

레이저광 주사 제어부(25)는 생성된 가공용 패턴의 80점의 좌표를 워크의 좌표계로부터 로봇의 좌표계로 환산한다. 동시에 로봇 제어부가 인식되어 있는 로봇(1)의 자세를 입력하고, 현재의 로봇(1)의 자세로 타겟으로 하고 있는 워크(W)의 용접 타점 상에 요구되어 있는 크기의 가공용 패턴을 그리기 위한 반사 미러(11)의 회전의 방법[회전 개시로부터 종료까지의 각 시각에 있어서의 반사 미러(11)의 각도]을 연산한다(S8).

이상의 연산이 종료되면, 로봇 제어 장치(7)는 교시 데이터에 따라서 레이저광(YAG 레이저광)을 출력하도록 레이저 발진기(5)에 대해 지령한다(레이저 발진기 온 : S9). 레이저 발진기(5)가 온이 되면 반사 미러(11)를 향해 레이저광이 조사되고, 반사 미러(11)는 연산된 바와 같이 회전된다.

레이저광 주사 제어부(25)는 반사 미러(11)의 회전이 종료(가공용 패턴의 조사가 종료)되었는지 여부를 판단한다(S10). 반사 미러의 회전이 종료되어 있지 않으면 레이저 발진기(5)를 온 시킨 상태로 레이저 용접을 계속하고(S10 : 아니오), 반사 미러의 회전이 종료되면(S10 : 예) 레이저 발진기(5)로부터의 YAG 레이저의 출력 지령을 멈추어 레이저광의 출력을 정지시켜(레이저 발진기 오프 : S11) 레이저 용접을 종료한다.

이상의 처리에 따라서, 1 부위의 용접 타점으로의 가공용 패턴의 조사가 종료된다. 그리고 복수의 용접 타점을 용접할 때에는, 상기의 처리를 지정된 용접 타점의 수만큼 순차적으로 실행한다.

이에 의해, 도9에 도시한 바와 같이 워크(W) 상의 복수의 용접 타점 위치에, 각각 결정된 가공용 패턴(본 실시 형태에서는 S자 형상)에 의한 용접 비드(B)가 형성된다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는 복수의 용접 타점이 있는 경우라도, 로봇 제어 장치(7)가 로봇(1)의 동작에 관한 교시 데이터와는 별도로, 가공용 패턴의 데이터를 기억하고 있으므로, 로봇(1)이 각 용접 타점에 대해 위치 결정된 후는, 가공용 패턴의 데이터를 기초로 하여 레이저 용접을 행하도록 하고 있으므로, 용접 타 점마다 가공용 패턴을 교시시킬 필요가 없다. 따라서, 그 만큼 교시 시간을 대폭 감소시킬 수 있다. 또한, 가공용 패턴의 형상을 변경하고자 할 때에는, 가공용 패턴 기억부(23)에 기억시키는 데이터를 변경하는 것만으로도 좋으므로, 가공용 패턴 형상의 변경도 용이하게 행할 수 있다.

또한, 여기서는 가공용 패턴으로서 S자 형상을 예시하였지만, 가공용 패턴 기억부(23)에, 상기한 바와 같은 막대 형상 및 원 형상의 가공용 패턴도 기억시켜 두고, 워크의 종류에 따라서 사용하는 가공용 패턴의 형상을 선택할 수 있게 해도 좋다. 또한, 용접 타점마다 사용하는 가공용 패턴의 형상을 선택할 수 있게 해도 좋다.

다음에, 테스트 모드에 있어서의 중심 위치 모드 시의 로봇 제어 장치의 동작 처리 순서를, 도10에 도시한 흐름도를 기초로 하여 상세하게 설명한다.

중심 위치 모드 시의 기본 동작은 로봇을 교시한 위치에서 정지시키고, 그 장소에서 레이저 조사 장치(3)가 조사 가능한 1개의 용접 타점에 대해 용접 동작을 행한 경우와 같은 시간, 가시 레이저광을 조사하고, 다음 용접 타점이 있는 경우에는, 마찬가지로 로봇을 다음 위치로 이동시켜 가시 레이저광의 조사를 행한다는 동작을 반복하는 것이다.

중심 위치 모드의 실행은, 우선 티칭 박스(8)로부터 중심 위치 모드 실행의 지시 입력에 따라서 개시된다. 이 지시에 의해 레이저 발진기(5) 및 로봇 제어 장치(7) 내의 각 제어부는 테스트 모드에 넣고, 테스트 모드 제어부(27)로부터의 지령에 의해 동작한다.

그리고, 테스트 모드 제어부(27)는, 우선 레이저 발진기(5)에 대해 가시 레이저광을 출력하도록 지시한다(S21). 이 지령은 강제 지령으로 하고, 레이저 발진기(5)는 테스트 모드 시에 있어서는, 이 지령이 해제될 때까지 그 밖의 지령은 접수하지 않는다. 또한，테스트 모드 제어부(27)로부터의 가시 레이저광의 출력 지령 대신에, 수동에 의해 레이저 발진기(5)로부터 가시 레이저광을 출력하도록 하고, 테스트 중은 레이저 발진기(5)에 어떤 지령이 들어가도 YAG 레이저광이 출력되지 않도록 해도 좋다.

다음에, 테스트 모드 제어부(27)는 로봇 제어부(22)에 대해 레이저 용접용의 교시 데이터의 판독을 지시한다. 교시 데이터는 상술한 레이저 용접 시의 제어와 같은 것이다(S22).

이에 의해, 로봇 제어부(22)는 판독한 교시 데이터로부터 레이저 용접 시와 같은 방법으로 가공용 패턴 기억부(23)에 기억되어 있는 가공용 패턴을 이용한 용접을 행하는지 여부를 판단하게 되므로, 테스트 모드 제어부(27)는 로봇 제어부(22)에 의한 가공용 패턴을 이용한 용접인지 여부의 판단 결과를 취득한다(S23).

가공용 패턴에 의한 용접 동작으로 판단되었을 때, 즉 교시 데이터에 가공용 패턴의 기술이 있다고 판단되어 있을 때에는(S23 : 예), 테스트 모드 제어부(27)는 로봇 제어부(22)에 대해 로봇 제어부(22)의 판단 결과를「가공용 패턴에 의한 용접 동작은 아님」으로 변경하도록 지시한다(S24). 이에 의해, 로봇 제어부(22)는 자기의 판단 결과가 변경되어 가공용 패턴에 의한 용접 동작이 아닌 것으로 인식한다.

한편, 스텝 S24에서 취득한 로봇 제어부(22)의 판단 결과가 가공용 패턴을 이용한 용접은 아닌 경우에는(S23 : 아니오), 그대로 다음 S25로 처리가 진행하게 된다.

그리고, 스텝 S25에 있어서，테스트 모드 제어부(27)가 로봇 제어부(22)에 동작 개시를 지시한다(S25). 이때, 로봇 제어부(22)가 교시 데이터에 따라 동작의 진행하는 데 수반하여 YAG 레이저광의 출력 지령이 실행되지만(상기 S9), 레이저 발진기(5)는 스텝 S21에 있어서의 강제 지령(또는 수동에 의한 절환)에 의해, YAG 레이저광의 출력 지령이 있어도 YAG 레이저광이 출력되는 일은 없다.

그리고, 로봇 제어부(22)는 동작 개시의 지시에 의해 일반적인 동작과 같이 로봇(1)을 동작시키고, 레이저 조사 장치(3)를 교시 데이터에 기술되어 있는 동작 속도로 이동시켜 로봇 정지 위치에서 위치 결정한다. 동시에, 레이저 조사 장치(3)의 반사 미러(11)를 워크(W)의 용접 타점을 향해 위치 결정한다. 상세하게는, 용접 타점 중심 좌표에 레이저광이 조사되는 방향으로 반사 미러(11)의 방향을 조정한다. 이에 의해, 용접 타점 중심 좌표에 대해 가시 레이저광이 조사된다. 이에 의해, 하나의 용접 타점에 대한 가시 레이저광의 조사가 종료하게 된다. 그리고, 복수의 용접 타점이 있는 경우에는 이상의 처리를 순차적으로 용접 타점의 수만큼 반복하여 실행하게 된다.

이 중심 위치 모드에 있어서는, 로봇 제어부(22)는 실제로 레이저 용접을 행할 때와 같은 교시 데이터를 판독하고 있으므로, 교시되어 있는 용접 타점에 대해 레이저 용접을 행하는 시간과 같은 시간만큼 교시되어 있는 용접 타점만으로 가시 레이저광이 조사되게 된다.

다음에, 테스트 모드에 있어서의 가공용 패턴 모드의 경우의 동작에 대해 설명한다.

가공용 패턴 모드는 로봇(1) 및 반사 미러(11)의 동작은 일반적인 용접 동작과 같아서 좋고, 단 가시 레이저광이 조사되도록 하는 것뿐이다.

따라서, 가공용 패턴 모드에 있어서는 테스트 모드 제어부(27)가 테스트 모 드의 실행을 각 부에 전하고, 처음에 강제 지령(또는 수동)에 의해 가시 레이저광을 출력하도록 지시하면, 다음은 로봇 제어부(22)에 대해 일반적인 용접 동작과 같게 동작하도록 지령이 행해지게 된다.

또한，이 가공용 패턴 모드에 있어서도 로봇 제어부(22)의 일반적인 용접 동작 실행 중에 YAG 레이저광의 출력 지령이 실행되게 되지만, 처음에 강제 지령(또는 수동)에 의해 가시 레이저광의 출력으로 절환되어 있으므로, 로봇 제어부(22)로부터 YAG 레이저광의 출력 지령이 제시되어도 YAG 레이저광이 출력되는 일은 없다.

따라서, 가공용 패턴 모드에 있어서는 일반적인 레이저 용접 시와 마찬가지로, 가공용 패턴이 나타내어지는 용접의 경우에는 워크 상에 가시광에 의해 가공용 패턴이 나타나게 된다.

여기서, 중심 위치 모드 및 가공용 패턴 모드에 있어서의 작용을 설명한다.

도11은 중심 위치 모드에 있어서의 가시 레이저광의 워크 상의 궤적을 도시한 도면이다. 도12는 가공용 패턴 모드에 있어서의 가시 레이저광의 워크 상의 궤적을 도시하는 도면이다. 여기서는, 어떠한 경우라도 복수의 용접 타점이 있을 경 우를 전제로 하여 설명한다.

우선, 도11에 도시한 바와 같이 중심 위치 모드에서는 가시 레이저광을, 교시된 용접 타점 위치에 점(b1 내지 b3)으로서 조사하므로, 설계 상의 목적의 용접 타점 위치(A1 내지 A3)에 대해 어느 정도 어긋나 있을지를 잘 알 수 있다. 도시한 것으로는, 교시된 데이터를 그대로 사용하였을 경우, 용접 타점 중심이 어느 정도 어긋나게 되는 것을 알 수 있다[도시 어긋남량(D)].

한편, 가공용 패턴 모드에 있어서는, 도12에 도시한 바와 같이 용접 비드를 S자 형상으로 형성할 경우에, 그 가공용 패턴(L)대로 가시 레이저광을 조사한다. 따라서, 소정의 형상의 가공용 패턴으로 용접 비드를 형성하는 경우에, 그와 같은 패턴에 의한 용접 비드의 확장을 확인할 수 있다.

단, 가공용 패턴 모드에 있어서는 교시되어 있는 용접 타점 위치 그것에는 가시 레이저광이 조사되지 않으므로, 가공용 패턴의 중심 위치(또는 기준 위치)가 어디인지 모르게 된다.

따라서, 중심 위치 모드와 가공용 패턴 모드는, 적절하게 그 사용 목적에 맞추어 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 설계 상의 용접 타점 위치와 교시된 용접 타점 위치의 어긋남을 비교하는 경우는 중심 위치 모드를 선택하고, 가공용 패턴을 나타내어 용접 비드를 형성하는 경우에 그 확장을 확인하고 싶은 경우에는 가공용 패턴 모드를 선택하는 등이다.

또한, 중심 위치 모드와 가공용 패턴 모드의 작용에 대해 설명한다.

도13은 실시 형태에 관한 중심 위치 모드와 가공용 패턴 모드의 작용을 설명 하기 위한 설명도로, 용접 타점을 추가할 경우의 사례이다. 여기서는 용접 타점(A3)이 추가되는 타점이다.

중심 위치 모드에서는, 도13의 (a)에 도시한 바와 같이 추가되도록 용접 타점이 교시 데이터에 추가됨으로써, 그 용접 타점(A3)의 위치를 그대로 워크(W) 상에 가시 레이저광(b3)을 조사한다. 이에 의해, 추가된 용접 타점 위치가 워크 상에서 설계대로의 위치에 있는지 여부를 용이하게 판별할 수 있다. 예를 들어, 워크의 단부(WE)에 대해 추가된 용접 타점(A3)이 어느 정도 떨어져 있는지(도시 DE)를 확인하는 것이 용이해진다. 따라서，이 DE의 값이 설계 상의 워크 단부(WE)로부터 용접 타점(A3)까지의 거리와 같은지 여부를 비교함으로써 가공용 패턴을 재생하지 않아도 가공용 패턴 용접을 행하는 경우에 설계대로의 용접 비드의 형성이 행해지는지 여부를 판정하는 것이 가능해진다.

한편, 가공용 패턴 모드에 있어서는, 도13의 (b)에 도시한 바와 같이 추가된 용접 타점을 중심으로서 미리 정해져 있는 가공용 패턴대로 가시 레이저광에 의해 패턴(L2)이 나타내어진다. 따라서, 추가된 용접 설립에 있어서 가공용 패턴대로의 용접이 행해졌을 경우에, 어떤 확장으로 용접 비드가 형성되는지를 알 수 있다. 도시한 예에서는, 워크의 단부(WE)에 대해 가공용 패턴이 비어져 나오는(도시 NG) 것을 알 수 있다.

또한, 중심 위치 모드와 가공용 패턴 모드가 다른 작용에 대해 설명한다.

도14는, 실시 형태에 관한 중심 위치 모드와 가공용 패턴 모드의 작용을 설명하기 위한 설명도로, 가공용 패턴의 형상을 변화시킨 경우의 사례이다. 여기서 는，S자 형상의 패턴을 C자 형상의 패턴으로 변경한 사례이다.

중심 위치 모드에 있어서는, 도14의 (a)에 도시한 바와 같이 가공용 패턴의 변경이 있었을 경우라도, 용접 타점 위치가 가시 레이저광에 의해 나타내어지므로, 변경 후의 가공용 패턴의 크기와 용접 타점 중심 위치로부터 가공용 패턴을 재생하지 않아도 변경 후의 가공용 패턴이 설계대로의 용접 비드 위치로 되는지 여부를 판정하는 것이 가능해진다.

한편, 가공용 패턴 모드에 있어서는, 도14의 (b)에 도시한 바와 같이 변경된 가공용 패턴의 대로 가시 레이저광에 의해 패턴(L3)이 나타내어진다. 따라서, 변경된 가공용 패턴대로의 용접이 행해지는지 여부를 인식할 수 있다.

이상 본 실시 형태에 따르면, 소정의 가공용 패턴을 나타내어 용접 비드를 형성하도록 교시된 교시 데이터에 의한 동작을 테스트할 때에, 중심 위치 모드에 의해, 가공용 패턴이 아니라 용접 타점 그것을, 가시 레이저광을 조사하여 나타냄으로써 설계 상의 용접 타점과 교시 데이터를 재생함에 따른 용접 타점과의 차를 알기 쉽게 할 수 있다. 또한, 가공용 패턴에 따라 가시 레이저광을 조사하는 가공용 패턴 모드도 구비하고 있으므로, 가공용 패턴에 의한 용접 비드의 확장을 확인할 수도 있다.

이상 본 발명을 적용한 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이와 같은 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 상술한 실시 형태에서는 가공 시의 동작으로서 레이저 조사 장치(3)를 정지시킨 상태에서, 1 부위의 용접 타점에 대해 가공용 패턴을 조사하는 것이었지만, 이에 대신에, 예를 들어 레이저 조사 장치(3)를 이동시키면서, 그 이동 범위 내에 조사 가능한 용접 타점에 대해 반사 미러를 회전시킴으로써 용접 타점을 향해 가공용 패턴에 의한 용접을 행해도 좋다. 그 경우의 테스트 모드에 있어서는, 그러한 용접 동작을 행하기 위한 교시 데이터를 따라서 가시광이 조사되도록 한다. 따라서, 이와 같은 가공 동작을 행하는 경우라도 용접 타점의 위치나 용접 비드의 확장을 확인할 수 있다.

또한, 설명한 실시 형태에서는 용접을 실행하기 위한 레이저광 주사 제어부(25)(가공용 제어 수단에 상당함)와 테스트 모드를 실행하기 위한 테스트 모드 제어부(27)(가공 위치 확인용 제어 수단에 상당함)를 하나의 로봇 제어 장치(7) 내로 나누어 구성하였지만, 실제로는 로봇 제어 장치(7) 자체는 소정의 프로그램에 의해 동작하는 소위 컴퓨터를 이용하는 것이 가능하므로, 가공용 제어 수단 및 가공 위치 확인용 제어 수단으로서의 실체적인 분별은 없어도 좋고, 상술한 처리 순서를 행하기 위해 작성된 프로그램이 로봇 제어 장치(7)에 의해 실행됨으로써 본 발명을 실시할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 가시광의 광원을 레이저 발신기(5) 내에 마련되어 있지만, 가시광 광원은 레이저 조사 장치(3)에 입력할 수 있으면 어디에 있어도 좋고, 예를 들어 별도 가시광 광원을 용의하여 광파이버 케이블(6)을 레이저 발신기(5)로부터 별도 용이한 가시광 광원에 이어 변하고 레이저 조사 장치(3)에 입력하도록 해도 좋다. 또한, 가공용의 레이저광 동일 광축으로 반사 미러(3)에 가시광이 접촉되도록(입력된 바와 같이), 레이저 조사 장치(3) 내에 미리 가시광 광원(예를 들어, 반도체 레이저 및 발광 다이오드 등) 등을 마련해 두어도 좋다.

또한, 가시광 대신에 가공에 이용하는 레이저광 그것을 확인 시에도 이용하도록 해도 좋다. 즉, 상술한 실시 형태에 있어서의 테스트 모드 시에 가시광으로 절환하지 않고 그대로 가공용의 레이저광을 출력하는 것이다. 이에 의해, 예를 들어 테스트 모드에 있어서의 중심 위치 모드일 때에 확인용 패턴이 나타내어지고 워크 상에 중심 위치를 나타내는 가공 흔적이 남겨지므로, 확인 동작 완료에 맞추어 워크 상에 있어서 가공 위치의 확인을 행할 수 있다. 물론, 가공용 패턴 모드에 있어서는, 실제로 가공되는 패턴이 워크 상에 확인용으로서 나타나게 된다. 또한, 이와 같이 테스트 모드 시에 가시광 대신에 가공용의 레이저광을 이용할 경우에는, 예를 들어 레이저 발신기(5)의 레이저 출력을 가공 시로부터 낮게 하여 워크 상으로 유도하는 흔적을 붙이는 정도로 하는 것으로 해도 좋다. 또한, 워크로서 더미 워크를 이용하도록 해도 좋다.

그 외, 본 발명은 다양한 변형 형태가 가능한 것은 말할 것도 없다.

본 발명은 레이저 용접에 바람직하고, 또한 레이저 절단이나 레이저 마킹 등 용접 이외의 레이저 가공에 있어서도 이용 가능하다.

도1은 본 발명이 적용되는 레이저 용접 시스템의 개략 구성도.

도2는 도1에 기재되어 있는 레이저 조사 장치의 내부 구조도.

도3은 도1에 기재되어 있는 레이저 발진기의 내부 구조도.

도4는 실시 형태에 관한 레이저 용접 시스템의 제어계를 도시하는 블록도.

도5는 실시 형태에서 사용하는 가공용 패턴 형상의 일례를 도시하는 도면.

도6은 실시 형태에서 사용하는 가공용 패턴이 다른 형상의 일례를 도시하는 도면.

도7은 실시 형태에서 사용하는 가공용 패턴이 다른 형상의 일례를 도시하는 도면.

도8은 실시 형태에서 사용하는 레이저 용접 시의 작동 처리 순서를 도시하는 흐름도.

도9는 실시 형태에 관한 레이저 용접 시의 용접 비드를 설명하기 위한 설명도.

도10은 실시 형태에 관한 중심 위치 모드 시에 있어서의 동작 처리 순서를 도시하는 흐름도.

도11은 실시 형태에 관한 중심 위치 모드에 있어서의 가시 레이저광의 워크 상의 궤적을 도시하는 도면.

도12는 실시 형태에 관한 가공용 패턴 모드에 있어서의 가시 레이저광의 워크 상의 궤적을 도시하는 도면.

도13은 실시 형태에 관한 중심 위치 모드와 가공용 모드의 작용을 설명하기 위한 설명도.

도14는 실시 형태에 관한 중심 위치 모드와 가공용 패턴 모드의 작용을 설명하기 위한 설명도.

<부호의 설명>

1 : 로봇

2 : 아암

3 : 레이저 조사 장치

5 : 레이저 발진기

6 : 광파이버 케이블

7 : 로봇 제어 장치

8 : 티칭 박스

9 : CAD 시스템

11 : 반사 미러

12 : 렌즈군

21 : 교시 데이터 기억부

22 : 로봇 제어부

23 : 가공용 패턴 기억부

24 : 가공용 패턴 생성부

25 : 레이저광 주사 제어부

26 : 지시부

27 : 테스트 모드 제어부

28 : 영역 내용적 데이터 기억부

100 : 레이저광

121 : 콜리메이트 렌즈

122 : 집광 렌즈

Claims

입력 광의 방향을 변경하는 반사경(11)을 구비한 레이저 조사 수단(3)과,

상기 레이저 조사 수단(3)을 이동시키는 이동 수단(1)과,

상기 이동 수단(1)으로 하여금, 미리 교시된 이동 경로를 따라서 상기 레이저 조사 수단(3)을 이동시키도록 하는 제어 수단(7)을 포함하고,

가공용 패턴 모드에서 가공을 행할 경우, 상기 제어 수단(7)은, 상기 입력 광으로서 가공용 레이저광을 설정하고, 상기 레이저 조사 수단(3)의 반사경(11)을 제어하여 상기 레이저 조사 수단(3)으로부터 조사된 가공용 레이저광이 워크(W)상에 소정의 가공용 패턴(B, L2, L3)을 그릴 수 있고,

테스트 모드에서 미리 교시된 이동 경로를 확인할 경우에는, 상기 제어 수단(7)은 상기 이동 수단(1)으로 하여금 상기 미리 교시된 이동 경로를 따라서 상기 레이저 조사 수단(3)을 이동시키도록 하고, 입력 광으로서 가시 레이저광, 가시광 및 가공용 레이저광 중 하나의 광을 설정하고, 상기 레이저 조사 수단(3)의 반사경(11)을 제어하여 상기 레이저 조사 수단(3)으로부터 조사된 상기 하나의 광이 상기 가공용 패턴(B, L2, L3)의 기준 위치를 나타내는 확인용 패턴(b1, b2, b3)을 그릴 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항에 있어서,

상기 테스트 모드에서, 상기 제어 수단(7)은, 상기 가공용 패턴 모드에 있어서 상기 제어 수단(7)이 상기 가공용 패턴(B, L2, L3)을 그릴 경우에 요구되는 것과 같은 시간에 걸쳐서, 상기 확인용 패턴(b1, b2, b3)을 그리는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제2항에 있어서,

상기 테스트 모드에서, 상기 제어 수단(7)은, 상기 가공용 패턴 모드에 있어서 상기 제어 수단(7)이 상기 가공용 패턴(B, L2, L3)을 그릴 경우에 요구되는 것과 같은 시간에 걸쳐서, 상기 반사경(11)의 움직임을 정지시키는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 기준 위치는, 상기 가공용 패턴(B, L2, L3)의 중심 위치인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 테스트 모드에서, 상기 제어 수단(7)은, 상기 제어 수단(7)이 확인용 패턴으로서 상기 가공용 패턴의 중심 위치를 그리는 중심 위치 모드와, 상기 제어 수단(7)이 확인용 패턴으로서 상기 가공용 패턴과 같은 패턴을 그리는 가공용 패턴 모드 중의 하나로 절환하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
입력 광의 방향을 변경하는 반사경(11)을 구비한 레이저 조사 수단(3)과,

상기 레이저 조사 수단(3)을 이동시키는 이동 수단(1)과,

상기 이동 수단(1)으로 하여금, 미리 교시된 이동 경로를 따라서 상기 레이저 조사 수단(3)을 이동시키도록 하는 제어 수단(7)을 포함하는 레이저 가공 장치의 제어 방법이며,

가공용 패턴 모드에서 가공을 행할 경우에는, 상기 입력 광으로서, 가공용 레이저광을 설정하고, 상기 레이저 조사 수단(3)의 반사경(11)을 제어하여 상기 레이저 조사 수단(3)으로부터 조사된 가공용 레이저광이 워크(W)상에 소정의 가공용 패턴(B, L2, L3)을 그릴 수 있도록 하는 단계와,

테스트 모드에서 상기 미리 교시된 이동 경로를 확인할 경우에는, 상기 제어 수단(7)은 상기 이동 수단(1)으로 하여금 상기 미리 교시된 이동 경로를 따라서 상기 레이저 조사 수단(3)을 이동시키도록 하고, 입력 광으로서 가시 레이저광, 가시광 및 가공용 레이저광 중 하나의 광을 설정하고, 상기 레이저 조사 수단(3)의 반사경(11)을 제어하여 상기 레이저 조사 수단(3)으로부터 조사된 상기 하나의 광이 상기 가공용 패턴(B, L2, L3)의 기준 위치를 나타내는 확인용 패턴(b1, b2, b3)을 그릴 수 있도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치의 제어 방법.