[發明專利]機器人系統

有效

• 申請號: 200580042535.4
• 申請日: 2005-12-08
• 公開（公告）號: CN101076763A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 入江俊充;守田隆一;西川清吾;佐藤彰生;池田剛司
• 申請（專利權）人: 株式會社安川電機;豐田自動車株式會社
• 主分類號: G05B19/4093
• 分類號: G05B19/4093
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 陸錦華;黃啟行

1.一種機器人系統，具備：具有多個驅動軸的機器人；具有安裝在上述機器人的前端部的多個驅動軸的工具；對上述機器人及上述工具的上述各驅動軸進行控制的機器人控制裝置；以及與上述工具連接的激光振蕩器，其特征在于，

上述機器人借助于上述機器人的驅動軸的驅動而使上述工具移動，上述工具借助于上述工具的驅動軸的驅動而把從上述激光振蕩器入射的激光束照射到對象物上，

上述機器人控制裝置使上述機器人的驅動軸和上述工具的驅動軸同步，對其進行控制，

上述工具具備配置在上述激光束的路徑上，借助于上述工具的驅動軸而旋轉的反射鏡，上述機器人控制裝置驅動上述工具的驅動軸，使上述反射鏡旋轉，從而控制上述激光束的焦點位置，

上述機器人的控制點是上述反射鏡的旋轉中心，上述機器人控制裝置具備：運算上述機器人的控制點位置的機器人軸運算部；以及根據上述機器人的控制點位置及預先設定的上述激光束的焦點位置來運算對上述工具的驅動軸的動作指令的工具軸運算部。

2.根據權利要求1記載的機器人系統，其特征在于，上述工具具備配置在上述激光束的路徑上，借助于上述工具的驅動軸而在上述激光束的行進方向前后移動的透鏡，上述機器人控制裝置驅動上述工具的驅動軸，使上述透鏡動作，從而控制上述激光束的焦點位置。

3.根據權利要求1記載的機器人系統，其特征在于，上述機器人控制裝置具備記錄上述機器人的控制點位置及上述激光束的焦點位置的用戶文件存放部。

4.根據權利要求1～3中任意一項記載的機器人系統，其特征在于，上述機器人控制裝置具備開始上述激光束的照射的開始命令和結束照射的結束命令，上述開始命令設定照射區間內的上述激光束的焦點位置的插值方法及移動速度。

5.根據權利要求4記載的機器人系統，其特征在于，上述開始命令及上述結束命令中的至少一方使對上述激光振蕩器的輸出指令值在所指定的時間從第1值向第2值變化。

6.根據權利要求1記載的機器人系統，其特征在于，

上述工具軸運算部具備：

根據指示開始上述激光束的照射的點時的、從上述機器人的基座上固定的坐標系看到的上述機器人的控制點的位置·姿勢和從上述工具上固定的坐標系看到的上述激光束的焦點位置，運算從上述機器人的基座上固定的坐標系看到的上述激光束的照射開始位置，根據指示結束上述激光束的照射的點時的、從上述機器人的基座上固定的坐標系看到的上述機器人的控制點的位置·姿勢和從上述工具上固定的坐標系看到的上述激光束的焦點位置，運算從上述機器人的基座上固定的坐標系看到的上述激光束的照射結束位置的位置運算部；

根據上述照射開始位置、上述照射結束位置、上述激光束的照射區間內的上述激光束的焦點位置的移動速度，運算上述照射區間的矢量和控制周期次數的控制周期次數運算部；以及

根據由上述機器人軸運算部運算的從上述機器人的基座上固定的坐標系看到的每個控制周期的上述機器人的控制點的位置·姿勢、上述照射區間的矢量、上述控制周期次數、從上述機器人的基座上固定的坐標系看到的上述照射開始位置，運算從上述工具上固定的坐標系看到的每個控制周期的上述激光束的焦點位置的激光位置指令生成部，

上述機器人軸運算部根據指示開始上述激光束的照射的點時的、從上述機器人的基座上固定的坐標系看到的上述機器人的控制點的位置·姿勢和指示結束上述激光束的照射的點時的、從上述機器人的基座上固定的坐標系看到的上述機器人的控制點的位置·姿勢、上述控制周期次數，運算從上述機器人的基座上固定的坐標系看到的每個控制周期的上述機器人的控制點的位置·姿勢。

7.根據權利要求1或3記載的機器人系統，其特征在于，上述工具軸運算部根據所指示的2個上述激光束的焦點位置和以所指定的上述激光束的焦點位置為端點的圓弧的半徑及上述圓弧的角度，生成由2個圓弧和1個直線組合而成的上述激光束的焦點位置的軌跡。

8.根據權利要求7記載的機器人系統，其特征在于，上述工具軸運算部依照包含所指定的上述軌跡的面的傾斜度而生成上述軌跡。

9.根據權利要求7記載的機器人系統，其特征在于，上述工具軸運算部根據以上述所指示的2個激光束的焦點位置中的一方為端點的第1圓弧的半徑及上述第1圓弧的角度和以另一方為端點的第2圓弧的半徑及上述第2圓弧的角度，生成由2個圓弧和1個直線組合而成的上述軌跡。