焊接装置、焊接系统以及加工装置制造方法及图纸

照射使配置于电路基板的焊料熔融的加工光的焊接装置包括：光照射装置，具有检流镜，经由所述检流镜来照射加工光；检测装置，对来自电路基板的光进行检测，生成图像数据与形状数据中的至少一个数据；机械臂，设有光照射装置与检测装置，且具有使光照射装置与检测装置移动的驱动部；以及控制装置，基于伴随检测装置的位移而变化的至少一个数据来控制检流镜的方向，以使来自与检测装置一同位移的光照射装置的加工光照射至同一位置。置的加工光照射至同一位置。置的加工光照射至同一位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】焊接装置、焊接系统以及加工装置


[0001]本专利技术涉及一种照射加工光来进行焊接的焊接装置、焊接系统以及照射加工光来加工对象物的加工装置的


技术介绍

[0002]作为此种装置，例如提出有从安装于机械臂的激光头朝向应焊接的部分投射激光光的装置(参照专利文献1)。作为其他的相关技术，可列举专利文献2。作为此种装置存在的技术课题，例如可列举对具有立体形状的基板(即，三维(Three Dimensional，3D)基板)适当地进行焊接。
[0003][现有技术文献][0004][专利文献][0005]专利文献1：美国公开2001/0054637号公报
[0006]专利文献2：美国公开2015/0158176号公报

技术实现思路

[0007]根据第一形态，提供一种焊接装置，照射使配置于电路基板的焊料熔融的加工光，所述焊接装置包括：光照射装置，具有检流镜，经由所述检流镜来照射所述加工光；检测装置，对来自所述电路基板的光进行检测，生成图像数据与形状数据中的至少一个数据；机械臂，设有所述光照射装置与所述检测装置，且具有使所述光照射装置与所述检测装置移动的驱动部；以及控制装置，基于伴随所述检测装置的位移而变化的所述至少一个数据来控制所述检流镜的方向，以使来自与所述检测装置一同位移的所述光照射装置的所述加工光照射至同一位置。
[0008]根据第二形态，提供一种加工装置，对于对象物照射加工光，所述加工装置包括：光照射装置，具有扫描部，经由所述扫描部来照射所述加工光；检测装置，对来自所述对象物的光进行检测；移动装置，设有所述光照射装置与所述检测装置，且具有使所述光照射装置与所述检测装置移动的驱动部；以及控制装置，基于所述检测装置的检测结果来控制所述扫描部。
[0009]根据第三形态，提供一种焊接系统，将组件焊接至电路基板，所述焊接系统包括：第一移动装置，设有喷出焊料的焊料喷出装置，且具有使所述焊料喷出装置移动的驱动部；第二移动装置，设有可保持所述组件的保持装置，且具有使所述保持装置移动的驱动部；第三移动装置，设有照射使焊料熔融的加工光的光照射装置与对来自所述电路基板的光进行检测的检测装置，且具有使所述光照射装置与所述检测装置移动的驱动部；以及控制装置，(i)控制所述焊料喷出装置，以将焊料配置于所述电路基板的规定部分，(ii)控制所述保持装置，以将所述组件经由所述配置的所述焊料而配置于所述电路基板，(iii)基于所述检测装置的检测结果来控制所述第三移动装置的所述驱动部，以使所述光照射装置接近所述电路基板，且控制所述光照射装置，以使所配置的所述焊料熔融。
[0010]根据第四形态，提供一种焊接系统，将组件焊接至电路基板，所述焊接系统包括：焊料喷出装置，喷出焊料；保持装置，可保持所述组件；光照射装置，照射使焊料熔融的加工光；检测装置，对来自所述电路基板的光进行检测；移动装置，具有使所述焊料喷出装置、所述保持装置、所述光照射装置及所述检测装置移动的驱动部；以及控制装置，(i)控制所述驱动部，以使所述焊料喷出装置、所述保持装置、所述光照射装置及所述检测装置接近所述电路基板，(ii)控制所述焊料喷出装置，以将焊料配置于所述电路基板的规定部分，(iii)控制所述保持装置，以将所述组件经由所配置的所述焊料而配置于所述电路基板，(iv)控制所述光照射装置，以使所配置的所述焊料熔融。
[0011]根据第五形态，提供一种加工装置，对于对象物照射加工光，所述加工装置包括：光照射装置，照射所述加工光；检测装置，对来自所述对象物的光进行检测；移动装置，设有所述光照射装置与所述检测装置，且具有使所述光照射装置与所述检测装置移动的驱动部；以及控制装置，基于所述检测装置的检测结果来控制所述驱动部。
附图说明
[0012][图1]图1是示意性地表示第一实施形态的焊接系统的整体结构的图。
[0013][图2]图2是表示构成第一实施形态的焊接系统的一部分的机器人的结构的系统结构图。
[0014][图3]图3是表示构成第一实施形态的焊接系统的另一部分的机器人的结构的系统结构图。
[0015][图4]图4是表示构成第一实施形态的焊接系统的另一部分的机器人的结构的系统结构图。
[0016][图5]图5是示意性地表示第一实施形态的一检测装置的结构的图。
[0017][图6]图6是示意性地表示第一实施形态的另一检测装置的结构的图。
[0018][图7]图7是表示通过第一实施形态的另一检测装置所具有的投影机而投影的结构光的一例的图。
[0019][图8]图8是表示第一实施形态的光照射装置所具有的光路的一部分的图。
[0020][图9]图9是示意性地表示第一实施形态的控制装置所具有的匹配处理部的结构的图。
[0021][图10]图10是用于说明第一实施形态的匹配处理的概念的图。
[0022][图11]图11是表示第一实施形态的匹配处理的时序图的一例的图。
[0023][图12]图12是示意性地表示第一实施形态的控制装置所具有的追踪部的结构的图。
[0024][图13]图13是表示第一实施形态的追踪处理的时序图的一例的图。
[0025][图14]图14是表示第一实施形态的焊接系统的动作的流程图。
[0026][图15]图15是表示加工光的照射方法的一例的图。
[0027][图16]图16是示意性地表示鼓风机及抽烟机的图。
[0028][图17]图17是表示第二实施形态的焊接系统的结构的系统结构图。
[0029][图18]图18是表示第二实施形态的焊接系统的动作的流程图。
[0030][图19]图19是表示变形例的光照射装置所具有的光路的一部分的图。
[0031][图20]图20是示意性地表示变形例的追踪部的结构的图。
[0032][图21]图21是示意性地表示第三实施形态的激光熔接系统的整体结构的图。
[0033][图22]图22是表示构成第三实施形态的激光熔接系统的一部分的机器人的结构的系统结构图。
[0034][图23]图23是表示构成第三实施形态的激光熔接系统的另一部分的机器人的结构的系统结构图。
[0035][图24]图24是表示第三实施形态的激光熔接系统的动作的流程图。
[0036][图25]图25是表示第一实施形态的机器人的应用例的动作的流程图。
具体实施方式
[0037]以下，一边参照图式，一边说明实施形态。
[0038]＜第一实施形态＞
[0039]参照图1至图14来说明第一实施形态。本实施形态中，列举包含进行焊接的机器人的焊接系统。
[0040](概要)
[0041]参照图1至图4来说明第一实施形态的焊接系统的概要。图1中，焊接系统是将组件焊接至电路基板T的焊接系统。焊接系统包括机器人1、机器人2及机器人3。
[0042]也可被称作加工装置或焊料涂布装置的机器人1具有也可被称作第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制装置，进行用于对机械臂的驱动部进行控制的数据处理，所述机械臂设有对于对象物进行处理的末端执行器、拍摄装置及立体摄像机且使所述末端执行器、所述拍摄装置及所述立体摄像机移动，所述控制装置的特征在于包括处理部，所述处理部基于图像数据与形状数据来算出所述对象物的位置及姿势，所述图像数据是通过在所述拍摄装置与所述立体摄像机接近所述对象物的、所述机械臂与所述对象物的相对移动中由所述拍摄装置拍摄所述对象物而获取，所述形状数据是根据通过利用所述立体摄像机来拍摄所述对象物而获取的图像数据所生成且表示所述对象物的三维形状，基于两个图像数据与两个形状数据来算出互不相同的时刻之间的所述对象物的位移，所述两个图像数据是通过在所述相对移动中且所述互不相同的时刻由所述拍摄装置拍摄所述对象物而获取，所述两个形状数据是根据通过在所述互不相同的时刻由所述立体摄像机拍摄所述对象物而获取的图像数据所生成且表示所述互不相同的时刻的各所述对象物的三维形状，输出将所算出的所述对象物的所述位置及姿势加上所算出的所述对象物的所述位移而算出的所述对象物的位置及姿势的信息。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置基于从所述处理部输出的所述信息，生成用于对所述机械臂的驱动部进行控制的控制信号，并将所生成的所述控制信号输出至对所述机械臂的所述驱动部进行控制的机器人控制部。3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述末端执行器是能够照射加工光的光照射装置、能够喷出焊料的喷出装置以及能够保持所述对象物的保持装置的至少一个。4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其特征在于所述立体摄像机包含与所述拍摄装置不同的两个拍摄装置。5.一种机器人系统，将第一物体设置于与所述第一物体分隔的第二物体，所述机器人系统的特征在于包括：保持装置，保持所述第一物体；拍摄部；以及机械臂，设有所述保持装置及所述拍摄部，且使所述保持装置及所述拍摄部移动，基于通过所述拍摄装置拍摄所述第二物体而获取的图像数据来算出所述第二物体的位置及姿势，基于所算出的所述第二物体的位置及姿势来控制所述机械臂，以进行所述第一物体向所述第二物体的设置，在所述第一物体被设置于所述第二物体后，由设于所述机械臂的所述拍摄部来拍摄所述第一物体，由此来获取与所述第一物体向所述第二物体的设置状态相关的图像数据。6.根据权利要求5所述的机器人系统，其特征在于，所述机器人系统基于所获取的所述图像数据来进行与所述设置状态相关的检查。7.根据权利要求5或6所述的机器人系统，其特征在于，所述拍摄部包含拍摄装置与立体摄像机，所述机器人系统根据将基于图像数据及形状数据而算出的所述第二物体的位置及姿势，加上基于两个图像数据及两个形状数据而算出的互不相同的时刻之间的所述第二物体
的位移所算出的所述第二物体的位置及姿势来控制所述机械臂，以进行所述第一物体向所述第二物体的设置，所述图像数据是通过所述拍摄装置拍摄所述第二物体而获取，所述形状数据是根据通过利用所述立体摄像机来拍摄所述第二物体而获取的图像数据所生成且表示所述第二物体的三维形状，所述两个图像数据是通过在所述互不相同的时刻由所述拍摄装置拍摄所述第二物体而获取，所述两个形状数据是根据通过在所述互不相同的时刻由所述立体摄像机拍摄所述第二物体而获取的图像数据所生成且表示所述互不相同的时刻的各所述第二物体的三维形状。8.根据权利要求7所述的机器人系统，其特征在于，所述机器人系统在所述第一物体被设置于所述第二物体后，基于通过所述拍摄装置拍摄所述第一物体而获取的图像数据，来进行与所述第一物体向所述第二物体的所述设置状态相关的检查。9.根据权利要求7或8所述的机器人系统，其特征在于，所述机器人系统在所述第一物体被设置于所述第二物体后，基于形状数据来进行与所述第一物体向所述第二物体的所述设置状态相关的检查，所述形状数据是根据通过所述立体摄像机拍摄所述第一物体而获取的图像数据所生成且表示所述第二物体的三维形状。10.根据权利要求6至9中任一项所述的机器人系统，其特征在于，与所述第一物体向所述第二物体的所述设置状态相关的检查包含：判定所述第一物体向所述第二物体的设置位置的良否。11.根据权利要求6至10中任一项所述的机器人系统，其特征在于，与所述第一物体向所述第二物体的所述设置状态相关的检查包含：判定所述第一物体向所述第二物体的设置姿势的良否。12.根据权利要求5至11中任一项所述的机器人系统，其特征在于，所述第一物体包含组件，所述第二物体包含电路基板的至少一部分。13.根据权利要求12所述的机器人系统，其特征在于，所述电路基板的至少一部分包含设于所述电路基板的衬垫。14.根据权利要求5至13中任一项所述的机器人系统，其特征在于，所述第一物体与所述第二物体包含相互嵌合的物体。15.根据权利要求14所述的机器人系统，其特征在于，所述第一物体及所述第二物体的其中一者包含具有凸部的物体，所述第一物体及所述第二物体的另一者包含具有与所述凸部嵌合的凹部的物体。16.一种控制装置，进行用于对机械臂的驱动部进行控制的数据处理，所述机械臂设有保持第一物体的保持装置及拍摄部且使所述保持装置及所述拍摄部移动，所述控制装置的特征在于包括处理部，所述处理部基于图像数据来算出所述第二物体的位置及姿势，并输出所算出的所述第二物体的位置及姿势的信息，所述图像数据是通过在为了将所述第一物体设置于与所述第一物体分隔的第二物体而所述第一物体接近所述第二物体的、所述机械臂与所述第二物体的相对移动中由所述拍摄部拍摄所述第二物体而获取，在所述第一物体被设置于所述第二物体后，基于通过设于所述机械臂的所述拍摄部拍摄所述第一物体而获取的图像数据来进行与所述第一物体向所述第二物体的设置状态相
关的检查。17.根据权利要求16所述的控制装置，其特征在于，所述拍摄部包含拍摄装置与立体摄像机，所述处理部输出将基于图像数据及形状数据而算出的所述第二物体的位置及姿势，加上基于两个图像数据及两个形状数据而算出的互不相同的时刻之间的所述对象物的位移而算出的信息，以作为所述要输出的所述第二物体的位置及姿势的所述信息，所述图像数据是通过在所述相对移动中由所述拍摄装置拍摄所述第二物体而获取，所述形状数据是根据通过利用所述立体摄像机来拍摄所述第二物体而获取的图像数据所生成且表示所述第二物体的三维形状，所述两个图像数据是通过在所述相对移动中且所述互不相同的时刻由所述拍摄装置拍摄所述对象物而获取，所述两个形状数据是根据通过在所述互不相同的时刻由所述立体摄像机拍摄所述对象物而获取的图像数据所生成且表示所述互不相同的时刻的各所述对象物的三维形状。18.根据权利要求17所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：细见幸司，佐藤真路，宫川智树，长谷川智志，三村晃平，平田纯也，清水飒，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：