激光加工方法、控制器以及机器人系统技术方案

本发明专利技术涉及激光加工方法、控制器以及机器人系统。即使是在针对工件的加工线的朝向发生了变化的情况下，也可保持加工质量。激光加工方法使用能够改变激光的照射轨迹的形状的头部以及使头部沿着加工线移动的机器人。另外，激光加工方法包括获取工序以及调整工序。获取工序获取通过机器人的动作沿着加工线移动的头部的移动朝向。调整工序调整头部的照射轨迹，以使在获取工序中获取的移动朝向和形状的代表朝向的相对角度固定。

Laser Machining Method, Controller and Robot System

The invention relates to a laser processing method, a controller and a robot system. Even when the orientation of the processing line for the workpiece changes, the processing quality can be maintained. Laser processing uses a head that can change the shape of the laser's illumination trajectory and a robot that moves the head along the processing line. In addition, the laser processing method includes acquisition process and adjustment process. The acquisition process obtains the moving direction of the head moving along the processing line through the action of the robot. The process is adjusted to adjust the irradiation trajectory of the head so that the relative angles of the movement orientation and the representative orientation of the shape obtained in the acquisition process are fixed.

【技术实现步骤摘要】
激光加工方法、控制器以及机器人系统
公开的实施方式涉及激光加工方法、控制器以及机器人系统。
技术介绍
以往，已知有对多个关节分别进行驱动而动作的机器人。在该机器人的顶端安装有配合于加工或焊接、把持等用途的末端执行器，进行工件的加工或焊接这样的各种作业。另外，作为上述的末端执行器，提出了能够示教基于激光的照射轨迹的形状的激光加工头(例如，参照专利文献1)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-150655号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，在现有的技术中，在对工件的加工线的朝向发生了变化时的加工质量方面还有改善的余地。实施方式的一个方式的目的在于提供即使是在针对工件的加工线的朝向发生了变化的情况下也能够保持加工质量的激光加工方法、控制器以及机器人系统。用于解决问题的手段实施方式的一个方式涉及激光加工方法，使用头部和机器人，所述头部能够改变激光的照射轨迹的形状，所述机器人使所述头部沿着加工线移动。另外，激光加工方法包括获取工序和调整工序。获取工序获取通过所述机器人的动作沿着所述加工线移动的所述头部的移动朝向。调整工序调整所述头部的所述照射轨迹，以使在所述获取工序中获取的所述移动朝向和所述形状的代表朝向的相对角度固定。另外，实施方式的一个方式涉及控制器，控制能够改变激光的照射轨迹的形状的头部的动作。控制器包括获取部和调整部。获取部获取通过机器人的动作沿着加工线移动的所述头部的移动朝向。调整部调整所述头部的所述照射轨迹，以使由所述获取部获取的所述移动朝向和所述形状的代表朝向的相对角度固定。另外，实施方式的一个方式涉及机器人系统，包括头部、机器人以及控制器。头部能够改变激光的照射轨迹的形状。机器人使所述头部沿着加工线移动。控制器，控制所述头部的动作。控制器包括获取部和调整部。获取部获取通过所述机器人的动作沿着所述加工线移动的所述头部的移动朝向。调整部调整所述头部的所述照射轨迹，以使通过所述获取部获取到的所述移动朝向和所述形状的代表朝向的相对角度固定。专利技术效果根据实施方式的一个方式，能够提供即使是在针对工件的加工线的朝向发生了变化的情况下也能够保持加工质量的激光加工方法、控制器以及机器人系统。附图说明图1是示出实施方式涉及的激光加工方法的概要的说明图；图2是示出机器人系统的连接关系的说明图；图3是说明头部的动作的说明图；图4是示出机器人系统的构成的框图；图5是示出头部的设定项目的说明图；图6A是示出照射轨迹的形状的变形的示意图之一；图6B是示出照射轨迹的形状的变形的示意图之二；图7是示出机器人系统执行的处理步骤的流程图。具体实施方式以下，参照附图来详细说明本申请公开的激光加工方法和机器人系统。另外，本专利技术不会被以下所示的实施方式限定。另外，以下，对作为激光加工而进行激光焊接的情况进行说明，但是也可以进行改变工件表面的粗糙度、在工件上钻孔、或者在工件上描绘的加工。另外，在以下所示的实施方式中，使用了“固定”、“正交”、“垂直”或者“平行”这样的描述，但是不需要严格地“固定”、“正交”、“垂直”或者“平行”。即，上述的各描述允许制造精度、设置精度等的偏差。首先，使用图1来说明实施方式涉及的激光加工方法的概要。图1是示出实施方式涉及的激光加工方法的概要的说明图。另外，在图1中示出了进行激光加工的头部100和安装有头部100的机器人10的顶端侧。如图1所示，机器人10沿着设定于工件W的加工线200而移动头部100。此外，加工线200是指沿着工件W上的加工区域的延伸朝向设定的假想线。这里，头部100具有一组改变激光的照射方向的电流镜等机构，通过分别驱动绕不同的旋转轴摆动的两个反射镜，能够任意地改变激光的照射方向。即，头部100通过使上述的两个反射镜协调动作，能够使照射轨迹P成为任意的形状。另外，头部100也能够将照射轨迹P的形状中的代表朝向PV改变为任意的朝向。图1示出了照射轨迹P为椭圆、代表朝向PV与椭圆的长轴平行的情况。另外，图1示出了每隔预定间隔的照射轨迹P和头部100的移动朝向V。另外，当头部100沿加工线200移动时，照射轨迹P实际上为螺旋状，但是从简化说明的观点来看示出了椭圆的照射轨迹P。这里，如图1所示，在沿着加工线200移动的头部100的移动朝向V改变了的情况下，以往代表朝向PV相对于移动朝向V的相对角度会发生变化，对工件W的加工宽度发生偏差等，加工质量有可能下降。因此，在实施方式涉及的激光加工方法中，调整头部100的照射轨迹P的形状，以使激光的照射轨迹P上的代表朝向PV和沿着加工线200移动的头部100的移动朝向V的相对角度固定。具体地说，即使是在将相对于工件W的相对姿势保持固定的同时、头部100沿着加工线200移动的情况，头部100也可改变照射轨迹P的形状的朝向，以使移动朝向V和代表朝向PV的相对角度成为固定的角度α。因此，根据实施方式涉及的激光加工方法，即使是在加工线200包含曲线的情况下、即加工线200的朝向发生了变化的情况下，加工质量也难以变动。即，根据实施方式涉及的激光加工方法，能够保持激光加工的加工质量。另外，在实施方式涉及的激光加工方法中，使得通过头部100改变照射轨迹P的代表朝向PV的动作比通过机器人10改变头部100的姿势的动作优先。因此，能够抑制与头部100的姿势变更相伴的机器人10的振动，也能够提高加工精度。接着，使用图2来说明机器人系统1的连接关系，机器人系统1执行使用图1说明的激光加工方法。图2是示出机器人系统1的连接关系的说明图。如图2所示，机器人系统1包括机器人10、机器人控制器20、终端装置30、头部100、头部控制器110以及激光振荡器120。另外，图2也示出了作为机器人系统1的加工对象的工件W。另外，在简单记载为“控制器”的情况下，指的不是机器人控制器20而是头部控制器110。机器人10例如是6轴垂直多关节机器人，在顶端安装有头部100。机器人控制器20控制机器人10的动作。终端装置30经由机器人控制器20向头部控制器110通过有线或无线的通信发送头部100的设定值等。头部控制器110基于经由机器人控制器20接收的头部100的设定值来控制头部100的动作。并且，头部控制器110对激光振荡器120进行激光强度等指示。并且，接受了来自头部控制器110的指示的激光振荡器120经由光纤121向头部100传送激光。另外，后面使用图4来描述机器人系统1的各构成要素的详细情况。另外，在图2中例示了头部控制器110和机器人控制器20分开的情况，但是例如也可以使机器人控制器20内具有头部控制器110的功能。接着，使用图3来说明头部100(参照图1)的动作。图3是说明头部100的动作的说明图。这里，图3所示的xy坐标系是固定于头部100的坐标系。另外，将激光的照射点L和摆动的一组反射镜的摆动朝向M1和摆动朝向M2一起示出在图3中。另外，在图3中，例示了摆动朝向M1和摆动朝向M2正交、x轴与摆动朝向M1平行、y轴和摆动朝向M2平行的情况。如图3所示，头部100使激光的照射点L分别沿着摆动朝向M1和摆动朝向M2移动。并且，通过使摆动朝向M1和摆动朝向M2的移动连动，能够使照射点L的移动轨迹、即照射轨迹P成为任意的形状。另外，在图3中示出了照射轨迹P与图1同样地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光加工方法，其特征在于，使用头部和机器人，所述头部能够改变激光照射的照射轨迹的形状，所述机器人使所述头部沿着加工线移动，所述激光加工方法包括：获取工序，获取通过所述机器人的动作而沿着所述加工线移动的所述头部的移动朝向；以及调整工序，调整所述头部的所述照射轨迹，以使在所述获取工序中获取的所述移动朝向和所述照射轨迹的代表朝向的相对角度固定。

【技术特征摘要】
2017.11.13 JP 2017-2185091.一种激光加工方法，其特征在于，使用头部和机器人，所述头部能够改变激光照射的照射轨迹的形状，所述机器人使所述头部沿着加工线移动，所述激光加工方法包括：获取工序，获取通过所述机器人的动作而沿着所述加工线移动的所述头部的移动朝向；以及调整工序，调整所述头部的所述照射轨迹，以使在所述获取工序中获取的所述移动朝向和所述照射轨迹的代表朝向的相对角度固定。2.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，所述调整工序基于所述头部的姿势来调整所述照射轨迹的所述代表朝向，所述头部的姿势由所述机器人的动作决定。3.如权利要求1或2所述的激光加工方法，其特征在于，还包括：设定工序，预先设定所述移动朝向和所述代表朝向的所述相对角度，在所述调整工序中，调整通过所述头部的所述照射轨迹，以达到在所述设定工序中设定的所述相对角度。4.如权利要求1或2所述的激光加工方法，其特征在于，在所述调整工序中，在通过所述机器人改变所述头部...

【专利技术属性】
技术研发人员：福岛诚一郎，本吉隆，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：日本,JP