JPH06142967A - レーザロボットのレーザヘッド補正方法 - Google Patents
レーザロボットのレーザヘッド補正方法Info
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- JPH06142967A JPH06142967A JP4289746A JP28974692A JPH06142967A JP H06142967 A JPH06142967 A JP H06142967A JP 4289746 A JP4289746 A JP 4289746A JP 28974692 A JP28974692 A JP 28974692A JP H06142967 A JPH06142967 A JP H06142967A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 出力ノズルやサーボモータに取付け誤差が生
じても、レーザロボットの再ティーチングが不要なレー
ザヘッド補正方法を提供することである。 【構成】 レーザヘッド６から出たレーザビームの照射
ポイントをＸＹ座標として検知するポジションセンサ１
５をＸＹ平面に配設し、レーザヘッド６をＸ軸方向に移
動させたときの前記ポジションセンサ１５上のレーザビ
ーム照射ポイントの第１の軌跡２１と、前記手首部９を
Ｙ１軸回りに回動させたときの前記ポジションセンサ１
５上のレーザビーム照射ポイントの第２の軌跡２２との
なす角度θ１を検出してこの角度θ１を前記Ｚ１軸の補
正回動角とする。また前記レーザヘッド６をＺ軸方向に
Ｈだけ移動させたときの前記ポジションセンサ１５上の
レーザビーム照射ポイントの移動軌跡のＸＹ成分から、
レーザビームのＸ及びＹ軸方向の傾斜角度θ２及びθ３
を補正回動角演算部１６で演算し、この傾斜角度θ２及
びθ３をＹ１及びＸ１軸回りのレーザヘッド６の補正回
動角とする。
じても、レーザロボットの再ティーチングが不要なレー
ザヘッド補正方法を提供することである。 【構成】 レーザヘッド６から出たレーザビームの照射
ポイントをＸＹ座標として検知するポジションセンサ１
５をＸＹ平面に配設し、レーザヘッド６をＸ軸方向に移
動させたときの前記ポジションセンサ１５上のレーザビ
ーム照射ポイントの第１の軌跡２１と、前記手首部９を
Ｙ１軸回りに回動させたときの前記ポジションセンサ１
５上のレーザビーム照射ポイントの第２の軌跡２２との
なす角度θ１を検出してこの角度θ１を前記Ｚ１軸の補
正回動角とする。また前記レーザヘッド６をＺ軸方向に
Ｈだけ移動させたときの前記ポジションセンサ１５上の
レーザビーム照射ポイントの移動軌跡のＸＹ成分から、
レーザビームのＸ及びＹ軸方向の傾斜角度θ２及びθ３
を補正回動角演算部１６で演算し、この傾斜角度θ２及
びθ３をＹ１及びＸ１軸回りのレーザヘッド６の補正回
動角とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザロボットのレーザ
ヘッド補正方法に関する。
ヘッド補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザロボットには各種形式があり、旋
回軸にて回動自在な屈伸アームの先端にレーザヘッドを
取付けたものや、ガントリー式の直交３軸にて三次元方
向に移動可能な移動アームの先端にレーザヘッドを取付
けたものなどがある。レーザヘッドはレーザ出力ノズル
と該出力ノズルを揺動制御するためのサーボモータを具
備し、これらはレーザロボット組み立て時にレーザヘッ
ドの所定位置に取付けられる。
回軸にて回動自在な屈伸アームの先端にレーザヘッドを
取付けたものや、ガントリー式の直交３軸にて三次元方
向に移動可能な移動アームの先端にレーザヘッドを取付
けたものなどがある。レーザヘッドはレーザ出力ノズル
と該出力ノズルを揺動制御するためのサーボモータを具
備し、これらはレーザロボット組み立て時にレーザヘッ
ドの所定位置に取付けられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】出力ノズル及びサーボ
モータの軸線は、レーザロボットの駆動系の軸線と完全
に整合しているのが望ましいが、実際は取付け誤差によ
り各軸線間で平行度ないし垂直度に狂いが生じている。
ただし、このような狂いがあってもレーザロボットを一
度ティーチングすれば、レーザ加工の正確性には何等問
題を生じない。
モータの軸線は、レーザロボットの駆動系の軸線と完全
に整合しているのが望ましいが、実際は取付け誤差によ
り各軸線間で平行度ないし垂直度に狂いが生じている。
ただし、このような狂いがあってもレーザロボットを一
度ティーチングすれば、レーザ加工の正確性には何等問
題を生じない。
【０００４】ところが、一度ティーチングしてもその後
出力ノズルやサーボモータを交換すると、これらを厳密
な意味で交換前と全く同じ位置合わせで取付けることは
不可能であるから、レーザロボットのティーチングを一
からやり直す必要がある。このティーチング作業は非常
に手間がかかり、その間レーザロボットを使用できない
ので生産能率も低下する。
出力ノズルやサーボモータを交換すると、これらを厳密
な意味で交換前と全く同じ位置合わせで取付けることは
不可能であるから、レーザロボットのティーチングを一
からやり直す必要がある。このティーチング作業は非常
に手間がかかり、その間レーザロボットを使用できない
ので生産能率も低下する。
【０００５】本発明の目的は、出力ノズルやサーボモー
タの交換等によりその取付け位置に誤差が生じても、テ
ィーチングのやり直しを不要にできるレーザロボットの
レーザヘッド補正方法を提供することにある。
タの交換等によりその取付け位置に誤差が生じても、テ
ィーチングのやり直しを不要にできるレーザロボットの
レーザヘッド補正方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は、レーザビームの出力ノズルを有するレーザヘ
ッドを、三次元方向に制御駆動可能なロボットに取付け
てワークを加工するレーザロボットにおいて、前記レー
ザロボットの出力ノズル取付け中心軸線方向の制御軸線
に対する実際のレーザビームの中心線の傾斜方向及び角
度を測定し、前記傾斜方向及び角度に基づき、前記レー
ザロボットの前記出力ノズル取付け中心軸線方向の制御
軸線を実際のレーザビームの中心線と一致させるべくレ
ーザヘッドを補正することを特徴とするレーザロボット
のレーザヘッド補正方法を提供する。
本発明は、レーザビームの出力ノズルを有するレーザヘ
ッドを、三次元方向に制御駆動可能なロボットに取付け
てワークを加工するレーザロボットにおいて、前記レー
ザロボットの出力ノズル取付け中心軸線方向の制御軸線
に対する実際のレーザビームの中心線の傾斜方向及び角
度を測定し、前記傾斜方向及び角度に基づき、前記レー
ザロボットの前記出力ノズル取付け中心軸線方向の制御
軸線を実際のレーザビームの中心線と一致させるべくレ
ーザヘッドを補正することを特徴とするレーザロボット
のレーザヘッド補正方法を提供する。
【０００７】また、本発明は、レーザビームの出力ノズ
ルを有するレーザヘッドを、Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の直交３
軸の回りに回動自在に支持する手首部を介して、Ｘ，
Ｙ，Ｚの直交３軸により三次元方向に制御駆動される移
動アームに取付けたレーザロボットにおいて、前記レー
ザヘッドから出たレーザビームの照射ポイントをＸＹ座
標として検知するポジションセンサをＸＹ平面に配設
し、前記移動ヘッドをＸ方向に移動させたときの前記ポ
ジションセンサ上のレーザビーム照射ポイントの第１の
軌跡と、前記手首部をＹ１軸回りに回動させたときの前
記ポジションセンサ上のレーザビーム照射ポイントの第
２の軌跡とのなす角度θ１を検出して該角度θ１を前記
Ｚ１軸の補正回動角とし、前記レーザヘッドをＺ軸方向
にＨだけ移動させたときの前記ポジションセンサ上のレ
ーザビーム照射ポイントの移動軌跡のＸＹ成分からレー
ザビームのＸ及びＹ軸方向の傾斜角度θ２及びθ３をそ
れぞれ演算し、該傾斜角度θ２及びθ３をＸ１及びＹ１
軸回りのレーザヘッドの補正回動角とするレーザロボッ
トのレーザヘッド補正方法を提供する。
ルを有するレーザヘッドを、Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の直交３
軸の回りに回動自在に支持する手首部を介して、Ｘ，
Ｙ，Ｚの直交３軸により三次元方向に制御駆動される移
動アームに取付けたレーザロボットにおいて、前記レー
ザヘッドから出たレーザビームの照射ポイントをＸＹ座
標として検知するポジションセンサをＸＹ平面に配設
し、前記移動ヘッドをＸ方向に移動させたときの前記ポ
ジションセンサ上のレーザビーム照射ポイントの第１の
軌跡と、前記手首部をＹ１軸回りに回動させたときの前
記ポジションセンサ上のレーザビーム照射ポイントの第
２の軌跡とのなす角度θ１を検出して該角度θ１を前記
Ｚ１軸の補正回動角とし、前記レーザヘッドをＺ軸方向
にＨだけ移動させたときの前記ポジションセンサ上のレ
ーザビーム照射ポイントの移動軌跡のＸＹ成分からレー
ザビームのＸ及びＹ軸方向の傾斜角度θ２及びθ３をそ
れぞれ演算し、該傾斜角度θ２及びθ３をＸ１及びＹ１
軸回りのレーザヘッドの補正回動角とするレーザロボッ
トのレーザヘッド補正方法を提供する。
【０００８】
【作用】出力ノズル取付け中心軸線方向の制御軸線を実
際のレーザビームの中心線と一致させるべくレーザロボ
ットのレーザヘッドを補正し、この状態でレーザロボッ
トを一度ティーチングすれば、その後に出力ノズルや該
出力ノズル制御用のサーボモータの取付け位置に誤差が
生じても、レーザロボットの出力ノズル取付け中心軸線
方向の制御軸線を、実際のレーザビームの中心線と一致
させるべくレーザロヘッド部を再補正するだけで前記誤
差を解消することができるから、最初のティーチングに
よるレーザロボットの制御データを全く変更せずにその
まま使用でき、従って従来のようなレーザロボットの再
ティーチングが不要となり、レーザロボットの稼動率が
向上する。
際のレーザビームの中心線と一致させるべくレーザロボ
ットのレーザヘッドを補正し、この状態でレーザロボッ
トを一度ティーチングすれば、その後に出力ノズルや該
出力ノズル制御用のサーボモータの取付け位置に誤差が
生じても、レーザロボットの出力ノズル取付け中心軸線
方向の制御軸線を、実際のレーザビームの中心線と一致
させるべくレーザロヘッド部を再補正するだけで前記誤
差を解消することができるから、最初のティーチングに
よるレーザロボットの制御データを全く変更せずにその
まま使用でき、従って従来のようなレーザロボットの再
ティーチングが不要となり、レーザロボットの稼動率が
向上する。
【０００９】またＸ，Ｙ，Ｚの直交３軸により三次元的
に制御駆動される移動アームを有するレーザロボットで
あって、レーザヘッドを直交３軸回りに回動自在に支持
する手首部を有するレーザロボットの場合、ＸＹ平面に
配設されたポジションセンサにレーザビームを当て、そ
の状態で移動ヘッドをＸ方向に移動させてできるレーザ
ビーム照射ポイントの第１の軌跡と、レーザヘッドをＹ
１軸回りに回動させたときにできるレーザビーム照射ポ
イントの第２の軌跡とのなす角度θ１を前記Ｚ１軸の補
正回動角とし、前記レーザヘッドをＺ軸方向にＨだけ移
動させたときの前記ポジションセンサ上のレーザビーム
照射ポイントの移動軌跡のＸＹ成分からレーザビームの
Ｘ及びＹ軸方向の傾斜角度θ２及びθ３をそれぞれ演算
し、該傾斜角度θ２及びθ３をＸ１及びＹ１軸回りのレ
ーザヘッドの補正回動角とすることにより、レーザビー
ムの出力ノズルや該出力ノズル駆動制御用のサーボモー
タの取付け位置に誤差が生じても、前記誤差を解消する
ことができるので、最初のティーチングによるレーザロ
ボットの制御データを全く変更せずにそのまま使用可能
であり、従って従来のようなレーザヘッドの再ティーチ
ングが不要となり、レーザロボットの稼動率が向上す
る。
に制御駆動される移動アームを有するレーザロボットで
あって、レーザヘッドを直交３軸回りに回動自在に支持
する手首部を有するレーザロボットの場合、ＸＹ平面に
配設されたポジションセンサにレーザビームを当て、そ
の状態で移動ヘッドをＸ方向に移動させてできるレーザ
ビーム照射ポイントの第１の軌跡と、レーザヘッドをＹ
１軸回りに回動させたときにできるレーザビーム照射ポ
イントの第２の軌跡とのなす角度θ１を前記Ｚ１軸の補
正回動角とし、前記レーザヘッドをＺ軸方向にＨだけ移
動させたときの前記ポジションセンサ上のレーザビーム
照射ポイントの移動軌跡のＸＹ成分からレーザビームの
Ｘ及びＹ軸方向の傾斜角度θ２及びθ３をそれぞれ演算
し、該傾斜角度θ２及びθ３をＸ１及びＹ１軸回りのレ
ーザヘッドの補正回動角とすることにより、レーザビー
ムの出力ノズルや該出力ノズル駆動制御用のサーボモー
タの取付け位置に誤差が生じても、前記誤差を解消する
ことができるので、最初のティーチングによるレーザロ
ボットの制御データを全く変更せずにそのまま使用可能
であり、従って従来のようなレーザヘッドの再ティーチ
ングが不要となり、レーザロボットの稼動率が向上す
る。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の好適一実施例を図に基づき説
明する。図１は６軸の直交型レーザロボットの駆動系の
概略構成を示し、１はＸ軸方向に移動可能な第１移動
体、２はＹ軸方向に移動可能な第２移動体、３はＺ軸方
向に移動可能な第３移動体である。この第３移動体は縦
方向に延びる移動アーム４の下端に取付けられている。
第３移動体はＸ軸方向に延びる腕５を有し、この腕５の
先端にレーザヘッド６が取付けられている。このレーザ
ヘッド６は図１のようにＺ軸回りの回転角が０°の状態
でＸ軸と平行なＸ１軸、Ｙ軸と平行なＹ１軸、及びＺ軸
と平行なＺ１軸（移動アーム４と共軸）を有する手首部
９により支持されている。そしてレーザヘッド６はＸ
軸，Ｙ軸及びＺ軸の直交３軸方向に移動可能で、かつ、
Ｘ１軸，Ｙ１軸及びＺ１軸の直交３軸回りに回動可能と
されている。レーザヘッド６の下部には出力ノズル７が
所定の取付け中心軸線に沿って取付けられ、この出力ノ
ズル７の下端部からレーザヘッド６の補正時にＨｅ−Ｎ
ｅレーザビーム８が照射されるようになっている。
明する。図１は６軸の直交型レーザロボットの駆動系の
概略構成を示し、１はＸ軸方向に移動可能な第１移動
体、２はＹ軸方向に移動可能な第２移動体、３はＺ軸方
向に移動可能な第３移動体である。この第３移動体は縦
方向に延びる移動アーム４の下端に取付けられている。
第３移動体はＸ軸方向に延びる腕５を有し、この腕５の
先端にレーザヘッド６が取付けられている。このレーザ
ヘッド６は図１のようにＺ軸回りの回転角が０°の状態
でＸ軸と平行なＸ１軸、Ｙ軸と平行なＹ１軸、及びＺ軸
と平行なＺ１軸（移動アーム４と共軸）を有する手首部
９により支持されている。そしてレーザヘッド６はＸ
軸，Ｙ軸及びＺ軸の直交３軸方向に移動可能で、かつ、
Ｘ１軸，Ｙ１軸及びＺ１軸の直交３軸回りに回動可能と
されている。レーザヘッド６の下部には出力ノズル７が
所定の取付け中心軸線に沿って取付けられ、この出力ノ
ズル７の下端部からレーザヘッド６の補正時にＨｅ−Ｎ
ｅレーザビーム８が照射されるようになっている。
【００１１】レーザヘッド６の回動軸Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１
には、図２に示すように出力ノズル７を旋回及び揺動さ
せるための第１サーボモータ１２、第２サーボモータ１
３及び第３サーボモータ１４がそれぞれ取付けられてい
る。また出力ノズル７の垂直方向下方には、ＣＣＤから
なるポジションセンサ１５がＸＹ平面に着脱自在に水平
に配設され、後述するレーザヘッド補正時において、出
力ノズル７から出たレーザビーム照射ポイントがポジシ
ョンセンサ１５上に結像するよう構成されている。ポジ
ションセンサ１５には補正回動角演算部１６及びロボッ
ト駆動部１７が順次接続され、ポジションセンサ１５か
ら得られたＸＹ座標に関する情報が補正回動角演算部１
６に入力され、その演算結果がロボット駆動部１７に入
力され、このロボット駆動部１７からの信号により第１
〜第３サーボモータ１２〜１４が制御されるように構成
されている。なおロボット駆動部１７は第１〜第３移動
体１〜３の移動も制御する。
には、図２に示すように出力ノズル７を旋回及び揺動さ
せるための第１サーボモータ１２、第２サーボモータ１
３及び第３サーボモータ１４がそれぞれ取付けられてい
る。また出力ノズル７の垂直方向下方には、ＣＣＤから
なるポジションセンサ１５がＸＹ平面に着脱自在に水平
に配設され、後述するレーザヘッド補正時において、出
力ノズル７から出たレーザビーム照射ポイントがポジシ
ョンセンサ１５上に結像するよう構成されている。ポジ
ションセンサ１５には補正回動角演算部１６及びロボッ
ト駆動部１７が順次接続され、ポジションセンサ１５か
ら得られたＸＹ座標に関する情報が補正回動角演算部１
６に入力され、その演算結果がロボット駆動部１７に入
力され、このロボット駆動部１７からの信号により第１
〜第３サーボモータ１２〜１４が制御されるように構成
されている。なおロボット駆動部１７は第１〜第３移動
体１〜３の移動も制御する。
【００１２】次にレーザヘッド６の補正手順につき説明
する。この補正は、組み立てを完了したレーザロボット
の最初のティーチングの前と、出力ノズル７や第１〜第
３サーボモータ１２，１３，１４を交換した場合はその
度毎に行なう。
する。この補正は、組み立てを完了したレーザロボット
の最初のティーチングの前と、出力ノズル７や第１〜第
３サーボモータ１２，１３，１４を交換した場合はその
度毎に行なう。
【００１３】補正はまずレーザヘッド６をＺ軸回りで回
動角０°の位置に置き（図１の状態）、この状態で第１
移動体１を移動させることによりレーザヘッド６をＸ軸
方向に移動させ、図３のようにポジションセンサ１５上
にレーザビーム照射ポイントの第１の軌跡２１を描く。
更に第２サーボモータ１３を駆動してレーザヘッド６を
Ｙ１軸回りに回動させ、ポジションセンサ１５上にレー
ザビーム照射ポイントの第２の軌跡２２を描く。両軌跡
２１，２２の直線方程式は補正回動角演算部１６にて演
算されると共に、同演算部１６で両軌跡２１，２２のな
す角度θ１も演算される。この角度θ１は設計上は０で
あるが、レーザヘッド６の取付け誤差により若干の角度
が生じる。補正回動角演算部１６は角度θ１をキャンセ
ルすべくＺ１軸の補正回動角（−θ１）を演算し、ロボ
ット駆動部１７はこの補正回動角（−θ１）に基づき第
３サーボモータ１４を−θ１だけ回動させる。
動角０°の位置に置き（図１の状態）、この状態で第１
移動体１を移動させることによりレーザヘッド６をＸ軸
方向に移動させ、図３のようにポジションセンサ１５上
にレーザビーム照射ポイントの第１の軌跡２１を描く。
更に第２サーボモータ１３を駆動してレーザヘッド６を
Ｙ１軸回りに回動させ、ポジションセンサ１５上にレー
ザビーム照射ポイントの第２の軌跡２２を描く。両軌跡
２１，２２の直線方程式は補正回動角演算部１６にて演
算されると共に、同演算部１６で両軌跡２１，２２のな
す角度θ１も演算される。この角度θ１は設計上は０で
あるが、レーザヘッド６の取付け誤差により若干の角度
が生じる。補正回動角演算部１６は角度θ１をキャンセ
ルすべくＺ１軸の補正回動角（−θ１）を演算し、ロボ
ット駆動部１７はこの補正回動角（−θ１）に基づき第
３サーボモータ１４を−θ１だけ回動させる。
【００１４】レーザヘッド６における取付け誤差は前述
の角度θ１に限られない。Ｘ１，Ｙ１軸回りの出力ノズ
ル７の取付け誤差も同様に発生し得る。そこで次の補正
を行なう。まずレーザヘッド６を図４に示すように第１
の基準高さＨ１に保持したまま、第３サーボモータ１４
を駆動して出力ノズル７をＺ１軸回りに一回転させる。
次に第３移動体３をＺ軸に沿って所定距離Ｈだけ上方に
移動させ、同様に出力ノズル７を一回転させる。出力ノ
ズル７が垂直線（Ｚ軸又はＺ１軸）に対し傾斜している
と、ポジションセンサ１５上にレーザビーム照射ポイン
トにより二重円の軌跡が描かれる。内側の円が最初に描
かれたもので、外側の円が次に描かれたものである。レ
ーザヘッド６のＺ１軸回りの回動開始点（回動角０°）
における両円のレーザビーム照射ポイントの点Ｐ１及び
Ｐ２が、図５及び図６に示すように互いにΔｘ及びΔｙ
だけ離間しているとすると、これらΔｘ，Δｙ及びＨか
ら、Ｘ１軸及びＹ１軸回りの出力ノズル７の取付け誤差
が補正回動角演算部１６で演算される。すなわち、Ｙ１
軸回りの誤差は図６（Ａ）のようにＸＺ平面でのレーザ
ビームの傾斜角度θ２＝ｔａｎ-1（Δｘ／Ｈ）であり、
Ｘ１軸回りの誤差は図６（Ｂ）のようにＹＺ平面でのレ
ーザビームの傾斜角度θ３＝ｔａｎ-1（Δｙ／Ｈ）であ
る。補正回動角演算部１６はこれらθ２及びθ３を演算
し、第２サーボモータ１３を−θ２だけ補正回動させ、
第１サーボモータ１２を−θ３だけ補正回動させる。こ
の結果出力ノズル７は水平面に対して垂直とされ、傾斜
方向の取付け誤差が解消される。
の角度θ１に限られない。Ｘ１，Ｙ１軸回りの出力ノズ
ル７の取付け誤差も同様に発生し得る。そこで次の補正
を行なう。まずレーザヘッド６を図４に示すように第１
の基準高さＨ１に保持したまま、第３サーボモータ１４
を駆動して出力ノズル７をＺ１軸回りに一回転させる。
次に第３移動体３をＺ軸に沿って所定距離Ｈだけ上方に
移動させ、同様に出力ノズル７を一回転させる。出力ノ
ズル７が垂直線（Ｚ軸又はＺ１軸）に対し傾斜している
と、ポジションセンサ１５上にレーザビーム照射ポイン
トにより二重円の軌跡が描かれる。内側の円が最初に描
かれたもので、外側の円が次に描かれたものである。レ
ーザヘッド６のＺ１軸回りの回動開始点（回動角０°）
における両円のレーザビーム照射ポイントの点Ｐ１及び
Ｐ２が、図５及び図６に示すように互いにΔｘ及びΔｙ
だけ離間しているとすると、これらΔｘ，Δｙ及びＨか
ら、Ｘ１軸及びＹ１軸回りの出力ノズル７の取付け誤差
が補正回動角演算部１６で演算される。すなわち、Ｙ１
軸回りの誤差は図６（Ａ）のようにＸＺ平面でのレーザ
ビームの傾斜角度θ２＝ｔａｎ-1（Δｘ／Ｈ）であり、
Ｘ１軸回りの誤差は図６（Ｂ）のようにＹＺ平面でのレ
ーザビームの傾斜角度θ３＝ｔａｎ-1（Δｙ／Ｈ）であ
る。補正回動角演算部１６はこれらθ２及びθ３を演算
し、第２サーボモータ１３を−θ２だけ補正回動させ、
第１サーボモータ１２を−θ３だけ補正回動させる。こ
の結果出力ノズル７は水平面に対して垂直とされ、傾斜
方向の取付け誤差が解消される。
【００１５】次に第３サーボモータ１４を駆動して出力
ノズル７を一回転させると、図５のようにポジションセ
ンサ１５上に半径Ｒの円が描かれる。このＲの値は回転
中心のＺ１軸に対する出力ノズル７のオフセット量を示
し、設計的にある値が決められている。そこで前記Ｒと
設計値との誤差を解消する補正値を補正回動角演算部１
６で演算させ、この補正値をロボット駆動部１７にフィ
ードバックする。
ノズル７を一回転させると、図５のようにポジションセ
ンサ１５上に半径Ｒの円が描かれる。このＲの値は回転
中心のＺ１軸に対する出力ノズル７のオフセット量を示
し、設計的にある値が決められている。そこで前記Ｒと
設計値との誤差を解消する補正値を補正回動角演算部１
６で演算させ、この補正値をロボット駆動部１７にフィ
ードバックする。
【００１６】以上の補正を行なった後にレーザロボット
の最初のティーチングを行う。その後出力ノズル７や第
１〜第３サーボモータ１２，１３，１４を交換した場合
は、その度毎に以上の補正を繰り返す。これにより交換
前の取付け状態が正確に復元され、従って最初のティー
チングデータにより加工位置を常に一定にすることが出
来る。
の最初のティーチングを行う。その後出力ノズル７や第
１〜第３サーボモータ１２，１３，１４を交換した場合
は、その度毎に以上の補正を繰り返す。これにより交換
前の取付け状態が正確に復元され、従って最初のティー
チングデータにより加工位置を常に一定にすることが出
来る。
【００１７】以上、本発明の一実施例につき説明した
が、本発明は前記実施例に限らず種々の変形が可能であ
り、例えば本発明は６軸の直交型レーザロボットの他、
屈伸可能な旋回アームの先端にレーザヘッドが取付けら
れたレーザロボットにも適用可能である。また本発明は
基本的にレーザ出力ノズルの取付け中心軸線方向の制御
軸線を実際のレーザビームの中心線と一致すべく補正す
ることを特徴とするもので、補正方法の一例として請求
項２記載の方法が提案されるものであって、請求項１の
補正方法には本発明の目的及び効果に合致する他の補正
方法も包含される。
が、本発明は前記実施例に限らず種々の変形が可能であ
り、例えば本発明は６軸の直交型レーザロボットの他、
屈伸可能な旋回アームの先端にレーザヘッドが取付けら
れたレーザロボットにも適用可能である。また本発明は
基本的にレーザ出力ノズルの取付け中心軸線方向の制御
軸線を実際のレーザビームの中心線と一致すべく補正す
ることを特徴とするもので、補正方法の一例として請求
項２記載の方法が提案されるものであって、請求項１の
補正方法には本発明の目的及び効果に合致する他の補正
方法も包含される。
【００１８】
【発明の効果】本発明は前記の如く、出力ノズルやこの
出力ノズル制御用のサーボモータの取付け誤差が生じて
も、レーザロボットの出力ノズル取付け中心軸線方向の
制御軸線を、実際のレーザビームの中心線と一致するよ
うに補正することにより、前記誤差を解消して取付け状
態を常に一定にすることができるから、レーザロボット
の最初のティーチングデータを変更せずにそのまま使用
可能であり、従って従来のような再ティーチングが不要
となり、レーザロボットの稼動率を向上させることがで
きる。
出力ノズル制御用のサーボモータの取付け誤差が生じて
も、レーザロボットの出力ノズル取付け中心軸線方向の
制御軸線を、実際のレーザビームの中心線と一致するよ
うに補正することにより、前記誤差を解消して取付け状
態を常に一定にすることができるから、レーザロボット
の最初のティーチングデータを変更せずにそのまま使用
可能であり、従って従来のような再ティーチングが不要
となり、レーザロボットの稼動率を向上させることがで
きる。
【図１】 レーザロボットの駆動系の概略図。
【図２】 レーザ出力ノズルの駆動系の概略図。
【図３】 ポジションセンサ上でのレーザビーム照射ポ
イントの第１及び第２の軌跡を示す図。
イントの第１及び第２の軌跡を示す図。
【図４】 レーザヘッドをＺ１軸回りに旋回させたとき
にポジションセンサ上に描かれる円を示す斜視図。
にポジションセンサ上に描かれる円を示す斜視図。
【図５】 同平面図。
【図６】 （Ａ）はＸＺ平面でのレーザビームの傾斜を
示す図、（Ｂ）はＹＺ平面でのレーザビームの傾斜を示
す図。
示す図、（Ｂ）はＹＺ平面でのレーザビームの傾斜を示
す図。
１ 第１移動体 ９ 手首部 ２ 第２移動体 12-14 サーボ
モータ ３ 第３移動体 １５ ポジシ
ョンセンサ ４ 移動アーム １６ 補正回
動角演算部 ５ 腕 １７ 補正駆
動部 ６ レーザヘッド ２１ 第１の
軌跡 ７ 出力ノズル ２２ 第２の
軌跡 ８ レーザビーム
モータ ３ 第３移動体 １５ ポジシ
ョンセンサ ４ 移動アーム １６ 補正回
動角演算部 ５ 腕 １７ 補正駆
動部 ６ レーザヘッド ２１ 第１の
軌跡 ７ 出力ノズル ２２ 第２の
軌跡 ８ レーザビーム
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザビームの出力ノズルを有するレー
ザヘッドを、三次元方向に制御駆動可能なロボットに取
付けてワークを加工するレーザロボットにおいて、 前記レーザロボットの出力ノズル取付け中心軸線方向の
制御軸線に対する実際のレーザビームの中心線の傾斜方
向及び角度を測定し、 前記傾斜方向及び角度に基づき、前記レーザロボットの
前記出力ノズル取付け中心軸線方向の制御軸線を実際の
レーザビームの中心線と一致させるべくレーザヘッドを
補正することを特徴とするレーザロボットのレーザヘッ
ド補正方法。 - 【請求項２】 レーザビームの出力ノズルを有するレー
ザヘッドを、Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１の直交３軸の回りに回動
自在に支持する手首部を介して、Ｘ，Ｙ，Ｚの直交３軸
により三次元方向に制御駆動される移動アームに取付け
たレーザロボットにおいて、 前記レーザヘッドから出たレーザビームの照射ポイント
をＸＹ座標として検知するポジションセンサをＸＹ平面
に配設し、 前記移動ヘッドをＸ方向に移動させたときの前記ポジシ
ョンセンサ上のレーザビーム照射ポイントの第１の軌跡
と、前記手首部をＹ１軸回りに回動させたときの前記ポ
ジションセンサ上のレーザビーム照射ポイントの第２の
軌跡とのなす角度θ１を検出して該角度θ１を前記Ｚ１
軸の補正回動角とし、 前記レーザヘッドをＺ軸方向にＨだけ移動させたときの
前記ポジションセンサ上のレーザビーム照射ポイントの
移動軌跡のＸＹ成分からレーザビームのＸ及びＹ軸方向
の傾斜角度θ２及びθ３をそれぞれ演算し、該傾斜角度
θ２及びθ３をＸ１及びＹ１軸回りのレーザヘッドの補
正回動角とするレーザロボットのレーザヘッド補正方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28974692A JP3237241B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | レーザロボットのレーザヘッド補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28974692A JP3237241B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | レーザロボットのレーザヘッド補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06142967A true JPH06142967A (ja) | 1994-05-24 |
| JP3237241B2 JP3237241B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=17747227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28974692A Expired - Lifetime JP3237241B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | レーザロボットのレーザヘッド補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237241B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016529108A (ja) * | 2013-08-28 | 2016-09-23 | トルンプフ レーザー− ウント ジュステームテヒニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＴＲＵＭＰＦ Ｌａｓｅｒ− ｕｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｔｅｃｈｎｉｋ ＧｍｂＨ | レーザ加工ヘッドの目標位置からの実際位置の偏差を確定する方法 |
| CN109773335A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-21 | 株式会社安川电机 | 激光加工方法、控制器以及机器人系统 |
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| CN116390828A (zh) * | 2020-10-16 | 2023-07-04 | 发那科株式会社 | 激光加工系统和控制方法 |
| CN117444383A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-26 | 苏州中科煜宸激光智能科技有限公司 | 用于调节水导激光加工设备水射流垂直度的校准系统与校准方法 |
| WO2025123393A1 (zh) * | 2023-12-13 | 2025-06-19 | 苏州中科煜宸激光智能科技有限公司 | 用于调节水导激光加工设备水射流垂直度的校准系统与校准方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6211954B2 (ja) | 2014-03-06 | 2017-10-11 | 能美防災株式会社 | データベース作成システム、サーバ、火災受信機及びプログラム |
-
1992
- 1992-10-28 JP JP28974692A patent/JP3237241B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016529108A (ja) * | 2013-08-28 | 2016-09-23 | トルンプフ レーザー− ウント ジュステームテヒニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＴＲＵＭＰＦ Ｌａｓｅｒ− ｕｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｔｅｃｈｎｉｋ ＧｍｂＨ | レーザ加工ヘッドの目標位置からの実際位置の偏差を確定する方法 |
| CN109773335A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-21 | 株式会社安川电机 | 激光加工方法、控制器以及机器人系统 |
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| US12697681B2 (en) | 2020-10-16 | 2026-08-04 | Fanuc Corporation | Laser processing system and control method |
| CN115055835A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-09-16 | 江苏大华激光科技开发有限公司 | 一种圆形工件的剖口切割方法 |
| CN117444383A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-26 | 苏州中科煜宸激光智能科技有限公司 | 用于调节水导激光加工设备水射流垂直度的校准系统与校准方法 |
| CN117444383B (zh) * | 2023-12-13 | 2024-11-01 | 苏州中科煜宸激光智能科技有限公司 | 用于调节水导激光加工设备水射流垂直度的校准系统与校准方法 |
| WO2025123393A1 (zh) * | 2023-12-13 | 2025-06-19 | 苏州中科煜宸激光智能科技有限公司 | 用于调节水导激光加工设备水射流垂直度的校准系统与校准方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3237241B2 (ja) | 2001-12-10 |
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