[發(fā)明專利]激光加工裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010107531.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN111604589B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 野上岳志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B23K26/21
• 分類號(hào): B23K26/21;B23K26/08;B23K26/082;B23K26/70;B25J11/00;B25J13/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;曹鑫

本發(fā)明提供一種激光加工裝置，其對(duì)工件的所希望的焊接位置照射激光來進(jìn)行焊接加工。激光加工裝置(1)具有：掃描儀(4)，其對(duì)工件(10)照射激光；機(jī)器人(2)，其使掃描儀移動(dòng)；機(jī)器人控制裝置(5)，其控制機(jī)器人；以及掃描儀控制裝置(6)，其控制掃描儀來控制激光的照射位置，具有：通過訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)而獲得的學(xué)習(xí)完成模型(65)，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)將使掃描儀預(yù)先以多個(gè)方向以及速度移動(dòng)時(shí)的機(jī)器人有關(guān)的驅(qū)動(dòng)信息設(shè)為輸入數(shù)據(jù)，將此時(shí)的掃描儀的實(shí)際位置數(shù)據(jù)和實(shí)際姿勢(shì)數(shù)據(jù)設(shè)為正確數(shù)據(jù)；以及校正部，其通過學(xué)習(xí)完成模型根據(jù)機(jī)器人有關(guān)的驅(qū)動(dòng)信息計(jì)算掃描儀的實(shí)際位置數(shù)據(jù)和實(shí)際姿勢(shì)數(shù)據(jù)，校正激光的照射位置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光加工裝置。

背景技術(shù)

將加爾瓦諾掃描儀安裝于機(jī)器人的前端(機(jī)械手部分)進(jìn)行激光焊接的長(zhǎng)距離激光焊接機(jī)器人系統(tǒng)受到關(guān)注并被實(shí)用化。通過該技術(shù)可以不停地移動(dòng)機(jī)器人，同時(shí)對(duì)任意形狀進(jìn)行焊接。

為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)而從機(jī)器人控制裝置向掃描儀控制裝置發(fā)送動(dòng)作中的機(jī)器人的位置姿勢(shì)信息，在掃描儀控制裝置內(nèi)考慮機(jī)器人的動(dòng)作來制作路徑。這里，機(jī)器人控制裝置有機(jī)器人的移動(dòng)指令的程序，對(duì)機(jī)器人的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。掃描儀控制裝置有記載了激光的照射位置與激光的輸出條件(功率)的程序，對(duì)掃描儀的電動(dòng)機(jī)與激光的輸出進(jìn)行控制。(參照專利文獻(xiàn)1)

這樣，通過實(shí)時(shí)對(duì)掃描儀控制裝置發(fā)送機(jī)器人的TCP(Tool?Center?Point：工具前端點(diǎn))的位置姿勢(shì)信息，能夠在機(jī)器人移動(dòng)的同時(shí)對(duì)所希望的位置進(jìn)行焊接(所謂的運(yùn)行中(On?The?Fly)控制)。

控制機(jī)器人的機(jī)器人控制裝置與控制激光掃描儀的掃描儀控制裝置分開設(shè)置，獨(dú)立地控制各自的動(dòng)作。因此，難以使機(jī)器人與激光掃描儀嚴(yán)密地協(xié)作來進(jìn)行控制，相對(duì)于機(jī)器人的動(dòng)作，激光掃描儀的動(dòng)作產(chǎn)生控制延遲。此外，還存在從機(jī)器人的各軸的電動(dòng)機(jī)的指令位置姿勢(shì)信息中無法觀測(cè)的機(jī)械彎曲。因此，存在有時(shí)激光的照射位置從所希望的焊接位置略微偏移這樣的問題。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-283402號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

因此，希望在長(zhǎng)距離激光焊接機(jī)器人系統(tǒng)中，將激光照射到所希望的焊接位置來進(jìn)行焊接加工。

(1)本公開的一個(gè)方式提供一種激光加工裝置，具有：激光照射裝置，其對(duì)工件照射激光；機(jī)器人，其在裝配了所述激光照射裝置的狀態(tài)下相對(duì)于所述工件移動(dòng)；激光照射控制裝置，其控制所述激光照射裝置來控制所述激光的照射位置；以及機(jī)器人控制裝置，其控制所述機(jī)器人來控制所裝配的所述激光照射裝置的位置以及姿勢(shì)中的至少一方，所述機(jī)器人控制裝置具有：反饋部，其將驅(qū)動(dòng)信息發(fā)送給所述激光照射控制裝置，所述驅(qū)動(dòng)信息包含對(duì)所裝配的所述激光照射裝置的位置以及姿勢(shì)中的至少一方進(jìn)行控制的所述機(jī)器人的指令位置以及姿勢(shì)的信息和指令速度有關(guān)的信息，所述激光照射控制裝置具有：通過訓(xùn)練數(shù)據(jù)預(yù)先進(jìn)行有監(jiān)督學(xué)習(xí)而獲得的學(xué)習(xí)完成模型，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)將通過所述機(jī)器人控制裝置使所裝配的所述激光照射裝置預(yù)先以多個(gè)方向以及速度移動(dòng)時(shí)的所述機(jī)器人有關(guān)的驅(qū)動(dòng)信息設(shè)為輸入數(shù)據(jù)，將此時(shí)的所裝配的所述激光照射裝置的實(shí)際位置數(shù)據(jù)與實(shí)際姿勢(shì)數(shù)據(jù)設(shè)為正確數(shù)據(jù)；以及校正部，其基于通過所述學(xué)習(xí)完成模型根據(jù)從所述反饋部接收到的所述驅(qū)動(dòng)信息實(shí)時(shí)計(jì)算出的所述激光照射裝置的實(shí)際位置數(shù)據(jù)與實(shí)際姿勢(shì)數(shù)據(jù)，來校正所述激光的照射位置。

根據(jù)一個(gè)方式，在長(zhǎng)距離激光焊接機(jī)器人系統(tǒng)中，可以對(duì)工件的所希望的焊接位置照射激光來進(jìn)行焊接加工。

附圖說明

圖1是表示激光加工裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是對(duì)激光加工裝置中的掃描儀的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行說明的圖。

圖3是對(duì)圖1所示的掃描儀的其他光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行說明的圖。

圖4A是對(duì)圖3所示的掃描儀的其他光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行說明的圖。

圖4B是對(duì)圖3所示的掃描儀的其他光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行說明的圖。