激光加工机器人系统的制作方法

文档序号:16670796发布日期:2019-01-18 23:34阅读:155来源:国知局
激光加工机器人系统的制作方法

本发明涉及激光加工机器人系统。



背景技术:

以往,在使用机器人进行远程激光加工的系统中,一般来说,控制扫描仪的扫描仪控制装置与控制机器人的机器人控制装置的输入接口是分开的,需要分别进行加工信息的输入与机器人的操作。

关于这点,在专利文献1中公开了中央控制装置对扫描仪控制装置与机器人控制装置的双方进行控制的激光焊接装置。

但是,在专利文献1所涉及的发明中,只是以相同的控制速度以及相同的控制周期来处理从中央控制装置向扫描仪控制装置的动作指令与从中央控制装置向激光焊接装置的动作指令,扫描仪控制装置与机器人控制装置分别独立进行动作。即,在专利文献1所涉及的发明中,也需要分别独立进行加工信息的输入与机器人的操作。

另外,在通过g代码进行扫描仪动作的编程的扫描仪控制装置中,需要基于g代码的编程知识,且机器人控制装置的操作者为了在激光加工时使用扫描仪控制装置,除了机器人控制装置的操作方法,还需要学习g代码。

专利文献1:日本特开2010-214393号公报



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于提供一种激光加工机器人系统,其在进行远程激光加工的机器人系统中简化扫描仪动作的编程。

(1)本发明所涉及的激光加工机器人系统(例如,后述的激光加工机器人系统1)是具备控制进行远程激光加工的机器人的机器人控制装置(例如,后述的机器人控制装置5)和控制扫描仪的扫描仪控制装置(例如,后述的扫描仪控制装置9)的激光加工机器人系统,所述机器人控制装置具备:输入加工信息的加工信息输入部(例如,后述的加工信息输入部51);使用所述加工信息来生成g代码程序的g代码生成部(例如,后述的g代码生成部52);以及将所述g代码程序发送至所述扫描仪控制装置的g代码通信部(例如,后述的g代码通信部53),所述扫描仪控制装置具备将所述g代码程序应用为使所述扫描仪动作的扫描仪动作用程序的扫描仪程序处理部(例如,后述的扫描仪程序处理部91)。

(2)在(1)所述的激光加工机器人系统中,所述机器人控制装置还具备存储模板程序的存储部(例如,后述的存储部57),所述g代码生成部可以使用所述加工信息来编辑所述存储部存储的所述模板程序,由此生成所述g代码程序。

(3)本发明所涉及的激光加工机器人系统(例如,后述的激光加工机器人系统1a)是具备控制进行远程激光加工的机器人的机器人控制装置(例如,后述的机器人控制装置5a)和控制扫描仪的扫描仪控制装置(例如,后述的扫描仪控制装置9a)的激光加工机器人系统,所述机器人控制装置具备:输入加工信息的加工信息输入部(例如,后述的加工信息输入部51);以及将所述加工信息发送至所述扫描仪控制装置的加工信息通信部(例如,后述的加工信息通信部58),所述扫描仪控制装置具备:使用所述加工信息来生成g代码程序的g代码生成部(例如,后述的g代码生成部96);以及将所述g代码程序应用为使所述扫描仪动作的扫描仪动作用程序的扫描仪程序处理部(例如,后述的扫描仪程序处理部91)。

(4)在(3)所述的激光加工机器人系统中,所述扫描仪控制装置还具备存储模板程序的存储部(例如,后述的存储部97),所述g代码生成部可以使用所述加工信息来编辑所述存储部存储的所述模板程序,由此生成所述g代码程序。

(5)在(1)~(4)所述的激光加工机器人系统(例如,后述的激光加工机器人系统1b)中,所述机器人控制装置(例如,后述的机器人控制装置5b)还具备执行使所述机器人动作的机器人动作用程序的机器人程序处理部(例如,后述的机器人程序处理部54b),所述机器人程序处理部可以选择所述扫描仪控制装置(例如,后述的扫描仪控制装置9b)所具有的所述扫描仪动作用程序,并启动选择出的所述扫描仪动作用程序。

根据本发明,在进行远程激光加工的机器人系统中,可以简化扫描仪动作的编程。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的激光加工机器人系统的整体结构的框图。

图2是说明本发明所涉及的激光加工机器人系统中的激光照射装置的光学系统的图。

图3是说明本发明所涉及的激光加工机器人系统中的激光照射装置的光学系统的图。

图4a是说明本发明所涉及的激光加工机器人系统中的激光照射装置的光学系统的图。

图4b是说明本发明所涉及的激光加工机器人系统中的激光照射装置的光学系统的图。

图4c是说明本发明所涉及的激光加工机器人系统中的激光照射装置的光学系统的图。

图4d是说明本发明所涉及的激光加工机器人系统中的激光照射装置的光学系统的图。

图5是表示第1实施方式所涉及的激光加工机器人系统的机器人控制装置以及扫描仪控制装置的结构的框图。

图6a是表示激光加工形状的例子的图。

图6b是表示g代码程序的例子的图。

图7是表示第1实施方式所涉及的激光加工机器人系统的动作流程的图。

图8是表示第2实施方式所涉及的激光加工机器人系统的机器人控制装置以及扫描仪控制装置的结构的框图。

图9a是在第2实施方式所涉及的加工信息的发送方法中使用的数字信号的例子。

图9b是在第2实施方式所涉及的加工信息的发送方法中使用的数字信号的例子。

图9c是在第2实施方式所涉及的加工信息的发送方法中使用的数字信号的例子。

图9d是表示激光加工形状的例子的图。

图10是表示第2实施方式所涉及的激光加工机器人系统的动作流程的图。

图11是表示第3实施方式所涉及的激光加工机器人系统的机器人控制装置以及扫描仪控制装置的结构的框图。

图12是表示机器人程序的例子的图。

图13是表示变形例所涉及的激光加工机器人系统的机器人控制装置以及扫描仪控制装置的结构的框图。

图14是表示机器人的路径、工件坐标系上的加工路径与扫描仪的激光照射路径的关系的图。

符号说明

11a1b1c激光加工机器人系统;

2机器人;

3激光振荡器;

4激光照射装置;

55a5b5c机器人控制装置;

6激光照射装置用控制装置;

7激光振荡器控制装置;

8机器人示教操作盘;

99a9b9c扫描仪控制装置;

24机器人用伺服电动机;

47扫描仪用伺服电动机;

51加工信息输入部;

5296g代码生成部;

53g代码通信部;

5454b机器人程序处理部;

5797存储部;

58加工信息通信部;

91扫描仪程序处理部。

具体实施方式

以下,参照附图来说明本发明的实施方式。

[激光加工装置的整体结构]

图1是表示本发明所涉及的激光加工装置的整体结构的框图,并示出了作为远程激光焊接机器人系统所构成的激光加工机器人系统1的一实施方式。图2~图4d是说明本发明所涉及的激光加工机器人系统1中的激光照射装置4的光学系统的图。图1~图4d所示的激光加工机器人系统1的整体结构在与后述的各实施方式中是共通的结构。

激光加工机器人系统1具备机器人2、激光振荡器3、激光照射装置4、机器人控制装置5、激光照射装置用控制装置6、激光振荡器控制装置7以及机器人示教操作盘8。

机器人2是具有多个关节的多关节机器人,具备基部21、手臂22、多个具有向y方向延伸的旋转轴的关节轴23a~23d。另外,机器人2具有将z方向作为旋转轴使手臂22旋转移动的机器人用伺服电动机(未图示)、使各关节轴23a~23d旋转来使手臂22向x方向移动的机器人用伺服电动机(未图示)等的多个机器人用伺服电动机。各机器人用伺服电动机根据来自后述的机器人控制装置5的驱动数据来分别进行旋转驱动。

在机器人2的手臂22的末端部22a固定有激光照射装置4。因此,机器人2通过各机器人用伺服电动机的旋转驱动,能够将激光照射装置4以预定的机器人速度向预定的x、y方向移动,并能够移动到作业空间上的任意的位置。

激光振荡器3由激光介质、光谐振器以及激励源等(都未图示)构成。激光振荡器3生成基于来自后述的激光振荡器控制装置7的激光输出指令的激光输出的激光,并对激光照射装置4提供所生成的激光。作为被振荡的激光器的种类,有光纤激光器、co2激光器、yag激光器等,但是在本发明中对于激光器的种类没有特别的限制。

激光照射装置4是接收从激光振荡器3出射的激光l,并对工件10可扫描激光l的扫描仪。如图2所示,激光照射装置4例如可以具备反射从激光振荡器3出射的激光l的2个电流镜41、42、分别旋转驱动电流镜41、42的电流镜电动机(galvanomotor)41a、42a、保护玻璃43。此外,激光振荡器3与激光照射装置4的组合在之后会统称为“扫描仪”。

电流镜41、42被构成为可分别围绕相互正交的2个旋转轴j1、j2旋转。电流镜电动机41a、42a根据来自后述的激光照射装置用控制装置6的驱动数据进行旋转驱动,并使电流镜41、42围绕旋转轴j1、j2独立旋转。

从激光振荡器3出射的激光l在按顺序通过2个电流镜41、42反射后从激光照射装置4出射,并到达工件10的加工点(焊接点)。此时,如果通过电流镜电动机41a、42a分别旋转2个电流镜41、42,则入射至这些电流镜41、42的激光l的入射角会连续变化。其结果,从激光照射装置4对工件10按照预定的路径来扫描激光l,沿着该激光l的扫描路径在工件10上形成焊接轨迹。

适当控制电流镜电动机41a、42a的旋转驱动来使电流镜41、42各自的旋转角度变化,由此能够向x、y方向任意改变从激光照射装置4出射到工件10上的激光l的扫描路径。

保护玻璃43为圆柱状,具有使通过电流镜41、42按顺序反射并朝向工件10的激光l透射,并且保护激光照射装置4的内部的功能。

或者如图3所示,激光照射装置4可以是套头。这种情况下,激光照射装置4例如可以具有使用电动机使一面倾斜的形式的透镜旋转,由此折射所入射的激光来照射到任意位置的结构。

具体而言,在激光照射装置4中,以激光l向厚度方向入射的方式重叠配置2块棱镜透镜44a以及44b(以下,根据情况,会将双方统称为“棱镜透镜44”)与会聚透镜45,2块棱镜透镜44a以及44b以旋转轴k为中心进行旋转,由此可以在二维平面上控制照射位置。

如图4a~图4d所示,棱镜透镜44例如形成为圆形,其厚度t方向的截面c中的入射侧的边(以下,称为入射边。)46与出射侧的边(以下,称为出射边。)47相互平行。即,棱镜透镜44在其径向上厚度t不变而保持恒定。另一方面,棱镜透镜44在其圆周方向上厚度t连续变化。具体而言,如图4a~图4d所示,棱镜透镜44的厚度t能够例如取得使用t1~t2~t3表示的厚度,它们为t1<t2<t3的关系。这些棱镜透镜44通过旋转电动机被旋转驱动,厚度t沿着其旋转方向连续变化。

入射至棱镜透镜44的激光l根据棱镜透镜44的折射率来进行折射,并作为折射光而被出射,但是此时,由于折射而偏移的激光l的光束位置与棱镜透镜44的厚度t有关。即,激光l的入射位置p的棱镜透镜44的厚度t越大,作为基于折射的激光l的光束位置的偏移的偏移量越大。通过使激光l穿过厚度t在旋转方向连续地并且周期性地变化的棱镜透镜44,可以使激光l的光束位置、即激光l的照射位置连续地并且周期性地变化。

机器人控制装置5根据预定的作业程序,向机器人2的各机器人用伺服电动机输出驱动控制数据来控制机器人2的动作。另外,在本发明的激光加工机器人系统1中,机器人控制装置5对后述的激光振荡器控制装置7进行激光照射的指示。在来自机器人控制装置5的指令中,可以包含作为激光的照射条件的功率、频率、占空比。或者预先在激光振荡器控制装置7内的存储器中保存照射条件,在来自机器人控制装置5的指令中可以包含选择使用哪个照射条件、以及照射开始、结束的定时。

激光照射装置用控制装置6是进行激光照射装置4的机构内的透镜、反射镜的位置调整的控制装置。此外,激光照射装置用控制装置6可以安装在机器人控制装置5中。

激光振荡器控制装置7是控制激光振荡器3的装置,并以根据来自激光照射装置用控制装置6或机器人控制装置5的指令来输出激光的方式进行控制。激光振荡器控制装置7除了与激光照射装置用控制装置6连接,还可以直接与机器人控制装置5连接。另外,激光振荡器控制装置7可以与激光照射装置用控制装置6一体化。

此外,之后有时将激光照射装置用控制装置6与激光振荡器控制装置7统称为“扫描仪控制装置9”。

机器人示教操作盘8连接到机器人控制装置5,是操作者为了进行机器人的操作所使用的示教操作盘。操作者通过该机器人示教操作盘8上的用户界面来输入用于进行激光加工的加工信息。

[第1实施方式]

接下来,使用图5所示的框图来说明本发明的第1实施方式中的上述机器人控制装置5、激光照射装置用控制装置6以及激光振荡器控制装置7的更加详细的结构。

此外,之后为了便于说明,代替激光照射装置用控制装置6以及激光振荡器控制装置7,说明将它们整体化而得的、控制扫描仪(未图示)的扫描仪控制装置9。但是,但是本发明的实施方式并不限定于此,激光照射装置用控制装置6与激光振荡器控制装置7也可以是单独的。

图5是表示第1实施方式所涉及的激光加工机器人系统1的机器人控制装置5以及扫描仪控制装置9的结构的框图。

机器人控制装置5具备加工信息输入部51、g代码生成部52、g代码通信部53、机器人程序处理部54、机器人移动指令部55、电动机控制部56和存储部57。

加工信息输入部51是用于从机器人示教操作盘8输入加工信息的用户界面。加工信息输入部51将从机器人示教操作盘8输入的加工信息输出至g代码生成部52。在这里,会在后面详细描述加工信息,其是在进行激光加工时预定加工的形状所特有的参数。

g代码生成部52使用从加工信息输入部51输入的加工信息来生成g代码程序。在这里,针对基于加工信息来生成g代码程序的方法的例子,使用图6a以及图6b进行详细描述。

在像图6a那样设(x,y)=(2.5,2.5)的坐标的a点为始点,加工长度为10mm、直径为5mm的c标记时,g代码生成部52生成像图6b那样的g代码程序。

具体而言,在图6b的g代码程序中,第一行的“g00”是用于定位作为图6a的始点的a点的命令。通过之后的“x2.5y2.5”,指定从坐标(x,y)=(2.5,2.5)开始加工。

第二行的“g03”是用于指示从由第一行所定义的始点(a点)向逆时针方向加工圆弧的命令。通过之后的“x-2.5y2.5”,指定圆弧的终点(b点),并通过“i-2.5j0”,指定从始点(a点)到圆弧的中心(x,y)=(0,2.5)的矢量。进一步,通过“s3000”指定激光的功率[w],并通过“f4000.0”指定加工速度[mm/min]。

第三行的“g01”是在执行第二行的命令的时间点,用于指示从成为激光加工的终点的b点开始加工直线的命令。通过之后的“x-2.5y-2.5”,指定直线的终点(c点)的坐标。进一步,通过“s3000”指定激光的功率[w],并通过“f4000.0”指定加工速度[mm/min]。

第四行的“g03”是在执行第三行的命令的时间点,用于指示从成为激光加工的终点的c点开始逆时针方向加工圆弧的命令。通过之后的“x2.5y-2.5”,定义圆弧的终点(d点),通过“i2.5j0”指定从始点(c点)到圆弧的中心(x,y)=(0,-2.5)的矢量。进一步,通过“s3000”指定激光的功率[w],并通过“f4000.0”指定加工速度[mm/min]。

即,如果从加工信息输入部51对g代码生成部52输入始点的坐标:(x,y)=(2.5,2.5)、直径:5[mm]、长度:10[mm]、功率:3000[w]、加工速度:4000.0[mm/min]的参数,则g代码生成部52生成像图6b那样的g代码程序。

此外,g代码生成部52如后所述,可以通过重写、编辑存储在存储部57中的作为模板的g代码程序,生成实现所期望的加工形状的g代码程序。

g代码通信部53将从g代码生成部52输出的g代码程序发送至经网络与机器人控制装置5连接的扫描仪控制装置9的扫描仪程序处理部91。此外,在发送时可以使用ftp(filetransferprotocol:文件传输协议)通信等手段。

机器人程序处理部54分析包含从机器人示教操作盘8输入至机器人控制装置5的示教点的加工程序,并生成与激光照射装置4的移动方向和目标机器人速度有关的动作指令信息。所生成的动作指令信息被输出至机器人移动指令部55。

机器人移动指令部55根据从机器人程序处理部54输出的动作指令信息来进行插补,以使示教点间的激光照射装置4的移动路径成为沿着工件10上的所期望的加工路径的平滑的路径。机器人移动指令部55还根据该插补信息与预先设定的各参数,进行机器人2的动作的加减速处理,并生成用于使激光照射装置4沿着所期望的加工路径移动的各机器人用伺服电动机24的驱动信息。所生成的各机器人用伺服电动机24的驱动信息被输出至电动机控制部56。

电动机控制部56根据从机器人移动指令部55输出的驱动信息,生成各机器人用伺服电动机24的驱动数据,并根据所生成的驱动数据来驱动各机器人用伺服电动机24。

存储部57存储预先作为模板而准备好的g代码程序。g代码生成部52在使用从机器人示教操作盘8输入的加工信息生成g代码程序时,可以通过编辑存储部57所存储的g代码程序的模板来生成g代码程序。

扫描仪控制装置9具备扫描仪程序处理部91、功率指令部92、激光控制部93、激光照射点指令部94和电动机控制部95。

扫描仪程序处理部91分析从g代码通信部53输入至扫描仪控制装置9的加工程序,并生成与激光照射装置4的扫描速度以及扫描方向有关的动作指令信息。然后,扫描仪程序处理部91将所生成的动作指令信息输出至激光照射点指令部94,并且生成从激光照射装置4出射的激光l的激光输出信息,并将所生成的激光输出信息输出至功率指令部92。

功率指令部92根据从扫描仪程序处理部91输出的激光输出信息,生成激光振荡器3的振荡信息,以使从激光照射装置4出射的激光l成为所期望的激光输出。所生成的激光振荡器3的振荡信息被输出至激光控制部93。

激光控制部93根据从功率指令部92输出的振荡信息,生成激光振荡器3的振荡控制数据,并根据所生成的振荡控制数据来控制激光振荡器3。

此外,功率指令部92与激光控制部93的组合对应于上述激光振荡器控制装置7。

激光照射点指令部94首先根据从扫描仪程序处理部91输出的动作指令信息,计算激光l的扫描速度以及扫描方向。接下来,激光照射点指令部94根据计算出的激光l的扫描速度以及扫描方向,计算各电流镜41、42或棱镜透镜44的旋转角度以及旋转速度。最后,激光照射点指令部94根据这些旋转角度以及旋转速度生成包含上述电流镜电动机41a、42a等的各扫描仪用伺服电动机47的驱动信息。所生成的各扫描仪用伺服电动机47的驱动信息被输出至电动机控制部95。

电动机控制部95根据从激光照射点指令部94输出的驱动信息,生成各扫描仪用伺服电动机47的驱动控制数据,并根据所生成的驱动控制数据来驱动各扫描仪用伺服电动机47。

此外,激光照射点指令部94与电动机控制部95的组合对应于上述激光照射装置用控制装置6。

接下来,针对第1实施方式所涉及的激光加工机器人系统1的动作,使用图7所记载的流程图来进行说明。

在步骤s1中,操作者使用机器人示教操作盘8,对加工信息输入部51输入加工信息。

在步骤s2中,g代码生成部52使用从加工信息输入部51输出的加工信息来生成g代码程序。

在步骤s3中,g代码通信部53向扫描仪控制装置9的扫描仪程序处理部91发送所生成的g代码程序。

在步骤s4中,扫描仪程序处理部91将从g代码通信部53接收到的g代码程序应用为扫描仪动作用程序,由此,扫描仪控制装置9控制激光振荡器3与扫描仪用伺服电动机47。

[第1实施方式实现的效果]

通过第1实施方式所涉及的激光加工机器人系统1,能够简单地从机器人示教操作盘8进行扫描仪动作的编程。由此,机器人的程序与扫描仪的程序都能够使用相同的机器人示教操作盘8来进行作业,因此会提高系统的可用性。

另外,通过使用g代码程序的模板,不输入g代码程序本身,仅输入所期望的加工形状的参数就能够简便地控制激光加工所涉及的扫描仪动作。

[第2实施方式]

接下来,针对本发明的第2实施方式所涉及的激光加工机器人系统1a所具备的机器人控制装置5a以及扫描仪控制装置9a,使用图8所示的框图来进行说明。以下,主要针对机器人控制装置5a以及扫描仪控制装置9a所具备的结构要素中的、与机器人控制装置5以及扫描仪控制装置9所具备的结构要素不同的结构要素来进行详细描述。

机器人控制装置5a与机器人控制装置5不同,具备加工信息通信部58,而不具备g代码生成部52、g代码通信部53以及存储部57。另外,扫描仪控制装置9a与扫描仪控制装置9不同,具备g代码生成部96以及存储部97。

加工信息通信部58将从加工信息输入部51输出的加工信息发送至经网络与机器人控制装置5连接的、扫描仪控制装置9a的g代码生成部96。在发送时,可以使用ftp通信等的手段。此外,在加工信息的发送中,可以使用数字信号。针对使用了数字信号的加工信息的发送方法会在后面进行描述。

g代码生成部96与第1实施方式所涉及的g代码生成部52同样,使用从加工信息通信部58接收到的加工信息来生成g代码程序。

存储部97与第1实施方式所涉及的存储部57同样,存储预先作为模板准备好的g代码程序。g代码生成部96在使用从加工信息通信部58接收到的加工信息生成g代码程序时,可以通过编辑存储部57所存储的g代码程序的模板,生成g代码程序。

接下来,参照图9a~图9d,针对使用数字信号的加工信息的发送方法进行详细描述。

在通过数字通信来连接机器人控制装置5a与扫描仪控制装置9a时按照信号映射所需的大小(字节:byte),定义了能够定义预定的参数的区域。

例如,如图9a所示,确保能够定义从第1参数区域到第4参数区域的区域,如图9a中的表所示,在设第1参数是加工速度、第2参数是功率指令、第3参数是长度、第4参数是直径的对应关系的基础上,可以通过信号的开/关来表现各参数信号。机器人控制装置5a根据所输入的加工信息,进行各参数区域的信号的操作,来向扫描仪控制装置9a发送信号。扫描仪控制装置9a通过读取该信号的状态,可以取得所输入的加工信息。

或者如图9b所示,作为参数的表现方法,可以不是以从第1参数区域到第4参数区域的形式,而是以“参数id+参数”的形式来定义数据。具体而言,确保能够定义参数id区域与参数区域的区域。

进一步,如图9b中的表所示,例如当参数id是1时,在参数区域中定义加工速度,当参数id是2时,在参数区域中定义功率指令,当参数id是3时,在参数区域中定义半径,当参数id是4时,在参数区域中定义长度。

例如,在发送半径3mm的信息时,以参数id=3、参数=3.0的形式来进行数据通信。

如果使用该方法,则能够将用于发送加工信息的数字信号的数据大小设为最小。

或者如图9c所示,可以使用多个参数id。例如,参数id_a定义加工形状的模板的形式,参数id_b定义基于加工形状的模板的更详细的加工形状参数。具体而言,如图9c中的表所示,例如当参数id_a是1时,定义加工形状是c标记,当参数id_b是2时,定义加工形状为圆。

进一步,当参数id_a=1并且参数id_b是1时,在参数区域中定义加工速度。当参数id_a=1并且参数id_b是2时,在参数区域中定义功率指令。当参数id_a=1并且参数id_b是3时,在参数区域中定义直径。当参数id_a=1并且参数id_b是4时,在参数区域中定义长度。当参数id_a=2并且参数id_b是1时,在参数区域中定义加工速度。当参数id_a=2并且参数id_b是2时,在参数区域中定义功率指令。当参数id_a=2并且参数id_b是3时,在参数区域中定义直径。当参数id_a=2并且参数id_b是4时,在参数区域中定义开口角度。

例如,当发送加工形状为圆,且直径5mm的信息时,以参数id_a=2、参数id_b=3、参数=5.0的形式来进行数据通信。

此外,图9d表示与图9c中的表所记载的c标记的直径与长度、以及圆的直径与开口角度具体对应的加工形状的位置。

接下来,针对第2实施方式所涉及的激光加工机器人系统1a的动作,使用图10记载的流程图进行说明。

在步骤s11中,操作者使用机器人示教操作盘8向加工信息输入部51输入加工信息。

在步骤s12中,加工信息通信部58将从加工信息输入部51输出的加工信息发送至扫描仪控制装置9a的g代码生成部96。

在步骤s13中,g代码生成部96使用从加工信息通信部58接收到的加工信息来生成g代码程序。

在步骤s14中,扫描仪程序处理部91将从g代码生成部96接收到的g代码程序应用为扫描仪动作用程序,由此,扫描仪控制装置9控制激光振荡器3与扫描仪用伺服电动机47。

[第2实施方式实现的效果]

通过第2实施方式所涉及的激光加工机器人系统1a,可以实现与第1实施方式同样的效果。

[第3实施方式]

接下来,针对本发明的第3实施方式所涉及的激光加工机器人系统1b所具备的机器人控制装置5b以及扫描仪控制装置9b,使用图11所示的框图进行说明。以下,主要针对在机器人控制装置5b以及扫描仪控制装置9b所具备的结构要素中,与机器人控制装置5以及扫描仪控制装置9所具备的结构要素不同的结构要素进行详细描述。

机器人控制装置5b与机器人控制装置5不同,具备机器人程序处理部54b,代替机器人程序处理部54。

机器人程序处理部54b除了机器人程序处理部54所具有的功能,还具有经由机器人控制装置5b与扫描仪控制装置9b之间的网络来启动扫描仪控制装置9b的扫描仪程序的功能。当扫描仪控制装置9b具有多个扫描仪程序时,机器人程序处理部54b从多个扫描仪程序中选择特定的扫描仪程序并启动。此外,这些扫描仪程序是在从机器人程序处理部54b的启动之前预先生成的。

图12表示机器人程序处理部54b处理的机器人程序的例子。

在第一行的步骤中,机器人2的激光照射装置4移动到第1位置,一旦移动到第1位置,则机器人程序处理部54b向扫描仪控制装置9c发送启动[circle01]这样的g代码程序的信号。扫描仪控制装置9c启动[circle01]这样的g代码程序,并进行激光加工。

与该激光加工并行地,程序处理移至第二行的步骤,机器人2的激光照射装置4移动到第2位置。

同样,在第三行的步骤中,机器人2的激光照射装置4移动到第3位置,一旦移动到第3位置,则机器人程序处理部54b向扫描仪控制装置9c发送启动[circle02]这样的g代码程序的信号。扫描仪控制装置9c启动[circle02]这样的g代码程序,并进行激光加工。

与该激光加工并行地,程序处理移至第四行的步骤,机器人2的激光照射装置4移动到第4位置。

此外,在图11所示的结构中,成为在第1实施方式所涉及的机器人控制装置5的结构要素中,机器人程序处理部54被替换为机器人程序处理部54b的结构,但是并不限定于此。具体而言,本实施方式所涉及的激光加工机器人系统1b可以具有在第2实施方式所涉及的机器人控制装置5a的结构要素中,将机器人程序处理部54替换为机器人程序处理部54b的结构。

[第3实施方式实现的效果]

通过第3实施方式所涉及的激光加工机器人系统1b,可以实现与第1以及第2实施方式同样的效果。

进一步,在激光加工机器人系统1b中,在机器人程序内,可以选择、启动扫描仪程序。由此,例如可以关联机器人用伺服电动机24的动作与激光振荡器3以及/或扫描仪用伺服电动机47的动作。

[变形例]

图13表示本发明的变形例所涉及的激光加工机器人系统1c具备的机器人控制装置5c以及扫描仪控制装置9c的结构。

机器人控制装置5c具备机器人移动指令部55c,代替第1~第3实施方式所涉及的机器人移动指令部55。

机器人移动指令部55c在激光加工中对扫描仪控制装置9c的激光照射点指令部94逐次发送机器人2的位置信息(或动作信息)。扫描仪控制装置9c的激光照射点指令部94根据机器人移动指令部55c接收到的位置信息(或动作信息)来校正激光照射位置。

更具体而言,如图14所示,如果将表示在机器人程序内定义的机器人2的路径的矩阵设为r(t)、将表示工件坐标系的矩阵设为w、将表示在扫描仪程序内定义的工件坐标系上的加工路径的矩阵设为p(t),则扫描仪的激光照射路径l(t)为:

l(t)=r(t)-1·w·p(t)

此外,在图13所示的结构中,成为在第1实施方式所涉及的机器人控制装置5的结构要素中,机器人移动指令部55被替换为机器人移动指令部55c的结构,但是并不限定于此。具体而言,本变形例所涉及的激光加工机器人系统1c可以具有在第2实施方式所涉及的机器人控制装置5a的结构要素中,将机器人移动指令部55替换为机器人移动指令部55c的结构。或者,本变形例所涉及的激光加工机器人系统1c可以具有在第3实施方式所涉及的机器人控制装置5b的结构要素中,将机器人移动指令部55替换为机器人移动指令部55c的结构。

根据本变形例,在机器人2正在移动时,也能够进行由扫描仪程序指定的激光加工。

以上,针对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明并不限定于所述实施方式。另外,本实施方式中所记载的效果只是列举出从本发明产生的最佳的效果,本发明的效果并不限定于本实施方式所记载的内容。

基于机器人控制装置5、5a、5b、5c以及扫描仪控制装置9、9a、9b、9c的控制方法可以通过软件来实现。在通过软件实现时,构成该软件的程序被安装在计算机(机器人控制装置5、5a、5b、5c以及扫描仪控制装置9、9a、9b、9c)中。另外,这些程序可以记录在可移动介质中来分发给用户,也可以通过经由网络下载到用户的计算机中来进行分发。这些程序还可以不进行下载而作为经由网络的网页(web)服务来提供给用户的计算机(机器人控制装置5、5a、5b、5c以及扫描仪控制装置9、9a、9b、9c)。

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