JP2006055901A

JP2006055901A - レーザ加工装置

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Publication number: JP2006055901A
Application number: JP2004242648A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Otsuka; 和久大塚; Yoshitake Furuya; 好丈古屋
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2006-03-02
Also published as: US20060037951A1; CN1739904A; EP1629933A2

Abstract

【課題】レーザ加工装置における加工効率の向上。
【解決手段】ロボット制御装置１０が制御するロボット軸＃１〜＃６で動作する６軸ロボット１のアーム先端部に加工ツール２を搭載する。加工ヘッド３は、横移動機構支持ベース６に設けられた横移動機構（リニアモータ）７上に設けられ、支持ベース６は、縦移動機構５上で移動可能なキャリア４で支持される。縦横の移動機構５、７は、ロボット制御装置１０が制御する付加軸＃７、＃８で駆動される。ワークＷの非加工区間Ｐ２−Ｐ３、Ｐ５−Ｐ６等については、付加軸＃７、＃８のみの動作で加工ヘッド３を高速移動させ、サイクルタイムを短縮する。付加軸を移動させた場合には、その都度、アーム先端部に固定された点Ｆに対する制御点（ツール先端点）Ａ、Ｂの相対位置のデータを修正する。
【選択図】図１

Description

本発明はレーザ加工装置に関し、更に詳しく言えば、ロボットのアーム先端部に加工ツールを搭載してレーザ加工を行なうレーザ加工装置に関する。

近年、ロボットのアーム先端部にレーザ加工ヘッド（以下、単に「加工ヘッド」とも言う）で構成される加工ツールを搭載してレーザ加工を行なう技術の適用分野が広がる傾向にあり、例えば自動車業界を中心にスポット溶接技術などに代わる加工技術として注目されている。しかし、レーザ加工装置は安価なスポット溶接機などと比べて一般に高価であり、従来の他の加工装置にとって代わるためにも、サイクルタイムの短縮化による加工効率の向上が望まれている。

サイクルタイムの一層の短縮化にとって重要な１つのファクタは、加工ヘッドの移動速度である。従来の技術では、加工ヘッドはロボットのアーム先端部に作業ツールとして取付けられ、レーザ加工と加工ヘッド移動動作が、加工シーケンスに従って行なわれていた。この方法では、加工ヘッドの移動位置は、ロボット軸の制御点であるツール先端点の位置で決ってしまうので、加工ヘッドの移動速度を上げるにはロボットの移動を高速で行なわなければならない。ところが、一般に、ロボット軸によるロボット移動は、慣性の大きいアームの移動を伴うため、高速化には困難を伴い、サイクルタイムの効率化を阻む一因となっている。

例えば、いわゆるエアカットのような非加工時の移動距離が長い場合、それに要する時間がサイクルタイムに占める割合は大きくなる。換言すれば、サイクルタイムに占める「レーザ光が出力されてレーザ加工が実際に行なわれている時間」の割合は低くなり、加工効率は低くなる。レーザ加工ヘッドの移動速度がロボットの移動速度で決まってしまうことに由来するこの問題を簡便に解決する技術を開示した公知文献は見当らない。

そこで本発明の基本的な目的は、レーザ加工装置における上記問題点を解決することにある。即ち、本発明は、ロボットのアーム先端部に加工ツールを搭載してレーザ加工を行なうレーザ加工装置において、非加工時のレーザ加工ヘッドの高速移動を容易に行えるようにして、サイクルタイムの短縮とそれによる加工効率の向上を可能にすることにある。

本発明は、ロボットの付加軸で移動可能な加工ヘッドを加工ツールに設けることで、非加工時の加工ヘッド移動時間の短縮を可能にしたものである。より具体的に言えば、本発明は、ロボット軸及び少なくとも１つの付加軸を有するロボットと、該ロボットのアーム先端部に搭載された加工ツールと、ソフトウェア処理に基づいて前記ロボット及び前記加工ツールを制御する制御手段とを備えたレーザ加工装置において、前記加工ツールには、前記付加軸により移動可能なレーザ加工ヘッドを有するものを用い、前記制御手段には、加工中の前記レーザ加工ヘッドの移動をプログラムに基づいてロボット軸のみの動作により制御する手段と、加工のない区間の前記レーザ加工ヘッドの移動をプログラムに基づいて前記付加軸のみの動作、または前記付加軸と前記ロボット軸の同時動作により制御する手段とを具備させる（請求項１に記載の発明）。

これにより、ロボット軸を止め、ロボットアームを静止させた状態（ツール先端点が静止した状態）で、レーザ加工ヘッドを高速で移動させることが容易となる。

ここで、前記付加軸は、前記レーザ加工ヘッドを移動させるリニアモータを駆動源とする軸を含むものとすることができる（請求項２に記載の発明）。この請求項２に記載の発明によれば、リニアモータの動作で、ロボットアームは静止したままで、レーザ加工ヘッドを高速で直線移動させることが容易となる。
また、前記付加軸の動作により、前記ロボットのアーム先端のエンドエフェクタ取付け面に対する前記レーザ加工ヘッドの相対位置変更が生じた場合、次の加工の実行前にロボット制御点定義データを変更する手段を具備させることもできる（請求項３に記載の発明）。この請求項３に記載の発明によれば、加工シーケンスを定めた加工プログラムの再生運転によるレーザ加工実行時に、付加軸による加工ヘッド移動の前後でロボットとの制御点（ツール先端点）と加工点（レーザ照射点）との位置関係の変化が補償され、加工プログラムで指定されている加工点と実際の加工点とのずれが回避される。

本発明により、レーザ加工のサイクルタイムに占めるレーザ出力時間が長くなり、レーザ加工システムの加工効率の向上が可能となる。また、そのことを通して製品のコスト低減に寄与できる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、説明中、記号＃ｎは、ロボット制御装置が各軸のサーボ制御部を介して制御するｎ番目軸の軸を表わすものとする。図１は、本発明の１つの実施形態に係るレーザ加工装置の要部構成を示す図である。同図において、符号１０はシステム全体の制御手段でもあるロボット制御装置で、中央演算処理装置（メインＣＰＵ、以下単にＣＰＵと言う。）を備え、同ＣＰＵにはＲＡＭ及びＲＯＭからなるメモリ、教示操作盤１１に接続された教示操作盤用インターフェイス、レーザ発振器２０に接続されたレーザ装置用入出カインターフェイス、ロボット１の各軸＃１〜＃６を駆動するサーボモータを制御するサーボ制御部、並びに付加軸＃７、＃８を駆動するサーボモータを制御するサーボ制御部がバスを介して接続されている。なお、このようなロボット制御装置の内部構成自体は周知のものなので、個別要素の図示並びに詳細な説明は省略する。

ロボット制御装置１０が制御するロボット軸＃１〜＃６で動作する６軸ロボット１のアーム先端部には、加工ツール２が搭載されている。加工ツール２は、加工ヘッド３を加工ツール２自身の上で移動させるために、少なくとも１つの付加軸で動作する移動機構を有している。本例では、加工ツール２が持つ移動機構は縦移動機構５と横移動機構７で、それぞれ上記した付加軸＃７、＃８で駆動される。

縦移動機構５は、主として加工ヘッド３の高さ方向の位置（加工面との距離）を調節するために使用される機構で、アーム先端部に設定されているメカニカルインターフェイス座標系（原点Ｆ）のＺ軸方向に沿ってキャリア４を移動させる。縦移動機構５には、図示は省略したが、例えばボールネジとサーボモータを組み合わせた周知の機構を採用することができる。また、横移動機構７は、主として加工線に沿って加工ヘッド３を高速移動させるために使用される機構で、キャリア４と一体的に結合された横移動機構支持ベース６上の設けられている。

横移動機構７として、ここではリニアモータ機構が採用され、レーザビームＬＢの照射口を持つ加工ノズルを備えた加工ヘッド３は、このリニアモータ機構のスライダ（図示省略）上に取付けられている。横移動機構支持ベース６は、キャリア４とともにＴ字形状を形成して、上記のメカニカルインターフェイス座標系（原点Ｆ）のＸ軸方向（Ｚ軸と直交）に延在している。これに対応して、横移動機構（リニアモータ機構）７が付加軸＃８の駆動により動作すると、加工ヘッド３は同メカニカルインターフェイス座標系（原点Ｆ）のＸ軸方向（Ｚ軸と直交）に沿って移動する。なお、横移動機構７として、リニアモータ機構に代えてボールネジとサーボモータを組み合わせた機構を採用することもできる。

レーザ加工が施される被加工物としてのワークは符号Ｗで示されており、レーザ発振器２０から出力されたレーザ光が光ファイバ２１を介して加工ヘッド３に供給され、同加工ヘッド３が持つ加工ノズルの先端からワークＷの加工箇所に向けて出射されることでレーザ加工が行なわれる。レーザ発振器２０の発振オン／オフ、レーザ光出力の調節等の制御は、ロボット制御装置１０からの指令に基づいて実行される。

なお、ロボット１には、上記したメカニカルインターフェイス座標系（原点Ｆ）の他に、ベース座標系及びツール座標系が設定されている。ツール座標系の原点は、通常、レーザ加工装置の制御点とされるもので、加工プログラム（後述）では、この制御点が辿るべき加工経路が指定される。ツール座標系の原点（制御点）は、上記のメカニカルインターフェイス座標系の原点Ｆに対する相対位置で定義されており、そのデータはロボット制御装置１０のメモリに予め格納されている。但し、後述するように、本発明では付加軸の移動で点Ｆに対する加工ヘッド３の位置が変わるので、これを補償するための補正が必要時に行なわれる。図１において、符号Ａは加工ヘッドが符号３あるいは３ａにある時のツール座標系の原点位置を例示し、符号Ｂは加工ヘッドが符号３ｂあるいは３ｃにある時のツール座標系の原点位置を例示している（ロボット軸＃１〜＃６が動作すると、ツール座標系はメカニカルインターフェイス座標系と同じ動きをすることに注意）。なお、加工ヘッドが符号３ｂあるいは３ｃにある時のロボット１の描示は省略されている。

ロボット１に対する教示、付加軸に対する座標設定等は、ＬＣＤ画面付の教示操作盤１１を用いて行わえるようになっている。また、教示操作盤１１には、ロボット軸＃１〜＃６を手動で動作させるジョグ送り機能の他、付加軸＃７、＃８をの手動軸送りの機能も備わっており、例えば、ロボット１を停止させた状態で、縦移動機構５を動作させて加工ヘッド３とワークＷの間の距離を手動調整したり、横移動機構７を動作させて加工ヘッド３をワークＷの上方で水平方向に位置調整したりすることができる。

ロボット制御装置１０のメモリには、ロボット１のプログラム、関連設定データ、付加軸の移動命令、レーザ加工命令に対応したプログラムが格納される。ここで、ロボット１がロボット軸＃１〜＃６に加えて付加軸＃７、＃８を持っていることに対応して、これら軸の動作指令を出力するためのプログラムは、６軸＃１〜＃６を制御する第１のプログラムと付加軸＃７、＃８を制御する第２のプログラムで構成され、ロボット制御装置のソフトウェア処理機能（マルチタスク機能）によって並行的に実行される。

本発明に係るレーザ加工装置においては、加工プログラムの作成を、いわゆるプレイバック方式、オフラインプログラミング方式のいずれによって行なっても良い。前者による場合は、教示操作盤１１の上記した手動送り機能を使って、ロボット１（ロボット軸＃１〜＃６）及び付加軸（＃７、＃８）を手動で動作させ、加工ヘッド３を順次加工位置に対応付けて教示点として教示することで、加工経路を教示する。そして、教示点間の移動形式（直線移動、円弧移動、各軸移動等の種別）、移動速度、位置決め割合等の条件、レーザ出力条件（レーザ光出力パワー等）を指定するパラメータ、レーザ照射のオン／オフの命令等を追加して加工プログラムとする。

オフラインプログラミングでは、実際のシステムを３次元モデルで模したワークセルをオフラインプログラミングシステム上で定義し、同ワークセル内で教示点、加工経路を定めて、教示点間の移動形式（直線移動、円弧移動、各軸移動等の種別）、移動速度、位置決め割合等の条件、レーザ出力条件（レーザ光出力パワー等）を指定するパラメータ、レーザ照射のオン／オフの命令等を追加して加工プログラムとする。

ここでは一例として、教示すべき加工経路を図１に示したようなものとする。即ち、加工経路は、Ｐ１→Ｐ２（レーザ照射オン）、Ｐ２→Ｐ３（レーザ照射オフ）、Ｐ３→Ｐ４（レーザ照射オン）、Ｐ４→Ｐ５（レーザ照射オン）、Ｐ５→Ｐ６（レーザ照射オフ）、Ｐ６→Ｐ７（レーザ照射オン）、Ｐ７→Ｐ８（レーザ照射オン）、Ｐ８→Ｐ９（レーザ照射オフ）、Ｐ９→Ｐ１０（レーザ照射オン）、Ｐ１０→Ｐ１１（レーザ照射オン）、Ｐ１１→Ｐ１２（レーザ照射オフ）、Ｐ１２→Ｐ１３（レーザ照射オン）となる。つまり、加工経路の始点Ｐ１から終点Ｐ１３（＝Ｐ１）に至るまでに、加工実行区間（Ｐ１→Ｐ２、Ｐ３→Ｐ４、Ｐ４→Ｐ５、Ｐ６→Ｐ７、Ｐ７→Ｐ８、Ｐ９→Ｐ１０、Ｐ１０→Ｐ１１、Ｐ１２→Ｐ１３）と加工非実行区間（Ｐ５→Ｐ６、Ｐ８→Ｐ９、Ｐ１２→Ｐ１３）が存在する。また、点Ｐ４、Ｐ７、Ｐ１０はコーナ点となっている。

今、加工プログラム作成のためにこのような移動経路を教示するには、例えば次のようにすれば良い。なお、ロボット１が図１に示した姿勢をとり、符号Ｆで示した位置にメカニカルインターフェイス座標系の原点がある時、ツール先端点（ロボットの制御点）は符号Ａで示した位置（Ｐ２とＰ３の中点）にあり、メカニカルインターフェイス座標系上で表現された位置は、Ｑ（Ｘ0、Ｙ0、Ｚ0）であるとする。また、「手動送り」は教示操作盤１１の操作により行なう。

（１）付加軸＃８を手動送りし、図１に示したロボット姿勢で、図中左端に位置させる（＃８値＝−ｚ0 とする）。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。補正方法は後述する（以下、同様）。

（２）ロボット軸を手動送りし、加工ノズルの先端を位置Ｐ１に一致させる。
（３）付加軸＃７を手動送りし、加工ノズルの高さを調整し、高さ調整量を記憶する。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（４）高さ調整完了時のロボット位置（軸＃１〜＃６の軸値）と付加軸＃７、＃８の軸値を記憶する。
（５）ロボット軸を手動送りし、加工ノズルの先端を位置Ｐ２に一致させる。
（６）付加軸＃７を手動送りし、加工ノズルの高さを調整する。高さ調整量を上記（３）で記憶済みの調整量として、同調整量だけ付加軸＃７を移動させても良い（以下における高さ調整も同様である）。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（７）高さ調整完了時のロボット位置（軸＃１〜＃６の軸値）と付加軸＃７、＃８の軸値を記憶する。また、その時点におけるＴＣＰ定義データを記憶する。
（８）付加軸＃８を手動送りし、加工ヘッド３を位置Ｐ３の直上位置へ移動させる。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（９）ロボット軸を手動送りし、加工ノズルの先端を位置Ｐ３に一致させる。

（１０）付加軸＃７を手動送りし、加工ノズルの高さを調整する。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（１１）高さ調整完了時のロボット位置（軸＃１〜＃６の軸値）と付加軸＃７、＃８の軸値を記憶する。また、その自転におけるＴＣＰ定義データを記憶する。

（１２）ロボット軸を手動送りし、加工ノズルの先端を位置Ｐ４に一致させる。但し、その時のロボット姿勢を、位置Ｐ３における姿勢から、ワークＷの上方から見て９０度反時計回りに回転させた姿勢とする。これは、区間Ｐ５−Ｐ６で行なう再度の付加軸による移動に備えてのものである。
（１３）付加軸＃７を手動送りし、加工ノズルの高さを調整する。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（１４）高さ調整完了時のロボット位置（ＴＣＰの位置、軸＃１〜＃６の軸値）と付加軸＃７、＃８の軸値を記憶する。また、その自転におけるＴＣＰ定義データを記憶する。

（１５）ロボット軸を手動送りし、加工ノズルの先端を位置Ｐ５に一致させる。
（１６）付加軸＃７を手動送りし、加工ノズルの高さを調整する。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（１７）高さ調整完了時のロボット位置（ＴＣＰの位置、軸＃１〜＃６の軸値）と付加軸＃７、＃８の軸値を記憶する。また、その自転におけるＴＣＰ定義データを記憶する。

（１８）付加軸＃８を手動送りし、加工ヘッド３を位置Ｐ６の直上位置へ移動させる。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（１９）付加軸＃７を手動送りし、加工ノズルの高さを調整する。
（２０）高さ調整完了時のロボット位置（ＴＣＰの位置、軸＃１〜＃６の軸値）と付加軸＃７、＃８の軸値を記憶する。また、その自転におけるＴＣＰ定義データを記憶する。

（２１）ロボット軸を手動送りし、加工ノズルの先端を位置Ｐ７に一致させる。但し、その時のロボット姿勢を、位置Ｐ６における姿勢から、ワークＷの上方から見て９０度反時計回りに回転させた姿勢とする。これは、区間Ｐ８−Ｐ９で行なう再度の付加軸による移動に備えてのものである。
（２２）付加軸＃７を手動送りし、加工ノズルの高さを調整する。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（２３）高さ調整完了時のロボット位置（ＴＣＰの位置、軸＃１〜＃６の軸値）と付加軸＃７、＃８の軸値を記憶する。また、その自転におけるＴＣＰ定義データを記憶する。

（２４）ロボット軸を手動送りし、加工ノズルの先端を位置Ｐ８に一致させる。
（２５）付加軸＃７を手動送りし、加工ノズルの高さを調整する。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（２６）高さ調整完了時のロボット位置（ＴＣＰの位置、軸＃１〜＃６の軸値）と付加軸＃７、＃８の軸値を記憶する。

（２７）付加軸＃８を手動送りし、加工ヘッド３を位置Ｐ９の直上位置へ移動させる。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（２８）付加軸＃７を手動送りし、加工ノズルの高さを調整する。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（２９）高さ調整完了時のロボット位置（ＴＣＰの位置、軸＃１〜＃６の軸値）と付加軸＃７、＃８の軸値を記憶する。

（３０）ロボット軸を手動送りし、加工ノズルの先端を位置Ｐ１０に一致させる。但し、その時のロボット姿勢を、位置Ｐ６における姿勢から、ワークＷの上方から見て９０度反時計回りに回転させた姿勢とする。これは、区間Ｐ１１−Ｐ１２で行なう再度の付加軸による移動に備えてのものである。
（３１）付加軸＃７を手動送りし、加工ノズルの高さを調整する。
（３２）高さ調整完了時のロボット位置（ＴＣＰの位置、軸＃１〜＃６の軸値）と付加軸＃７、＃８の軸値を記憶する。

（３３）ロボット軸を手動送りし、加工ノズルの先端を位置Ｐ１１に一致させる。
（３４）付加軸＃７を手動送りし、加工ノズルの高さを調整する。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（３５）高さ調整完了時のロボット位置（ＴＣＰの位置、軸＃１〜＃６の軸値）と付加軸＃７、＃８の軸値を記憶する。

（３６）付加軸＃８を手動送りし、加工ヘッド３を位置Ｐ１２の直上位置へ移動させる。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（３７）付加軸＃７を手動送りし、加工ノズルの高さを調整する。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（３８）高さ調整完了時のロボット位置（ＴＣＰの位置、軸＃１〜＃６の軸値）と付加軸＃７、＃８の軸値を記憶する。

（３９）ロボット軸を手動送りし、加工ノズルの先端を位置Ｐ１３に一致させる。
（４０）付加軸＃７を手動送りし、加工ノズルの高さを調整する。また、付加軸移動に伴うＴＣＰ定義データ補正を行なう。
（４１）高さ調整完了時のロボット位置（ＴＣＰの位置、軸＃１〜＃６の軸値）と付加軸＃７、＃８の軸値を記憶する。

以上の手順で移動経路を教示したら、教示点間の移動形式（直線移動、円弧移動、各軸移動等の種別）、移動速度、位置決め割合等の条件、レーザ出力条件（レーザ光出力パワー等）を指定するパラメータ、レーザ照射のオン／オフの命令等を追加して加工プログラムとする。ここで、レーザ出力オフで通過する加工非実行区間（Ｐ５→Ｐ６、Ｐ８→Ｐ９、Ｐ１２→Ｐ１３）では、高い軌道精度は必要としないので、加工実行区間よりも大きな指令速度をものとする。これにより、レーザ加工個所は正確なロボット制御点定義データ（ＴＣＰ定義データ）により教示が行われ、軌跡精度が必要とされない加工のない個所は高速で移動する加工プログラムが作成される。

加工ヘッド３の付加軸による移動に関して、ロボット制御点定義データ（ＴＣＰ定義データ）の補正は以下のような計算に基づいて行なわれる。
今、ロボット制御点定義データ（ＴＣＰ定義データ）の初期値として前出のＱ（Ｘ0,Ｙ0,Ｚ0）が設定されているとする。また、前述したことから、２つの付加軸が移動すれば、メカニカルインターフェイス座標系ではＸ軸、Ｚ軸の移動となる。これを△Ｑ１（△Ｘ1,△Ｚ1）で表わすと、同付加軸移動にを補償するに必要な補正後のＴＣＰ定義データは、Ｑ１（Ｘ0＋△Ｘ1,Ｙ0＋△Ｙ1，Ｚ0＋△Ｚ1）となる。このように補正・再定義されたＴＣＰ定義データが、次のステップでの加工はにおけるＴＣＰ定義データとして利用される。

以上にようにして加工プログラムを作成し、ロボット制御装置１０のメモリに格納した上で、同プログラムの実行指令を例えば教示操作盤１１から入力すると、ロボット制御装置１０のプロセッサは図２の処理を開始する。各ステップの要点は下記の通りである。
ステップＳ１；プログラムの行番号Ｌを表わす指標を“１”に初期設定（クリア）する。
ステップＳ２；その時点における行番号指標Ｌが最終行を表わすものであるか否かチェックし、イエスであれば処理を終了する。ノーであればステップＳ３へ進む。

ステップＳ３；その時点における行番号指標Ｌが表わす動作文を読み込む。
ステップＳ４；レーザ出力をオンしての移動命令（加工実行区間）か、レーザ出力をオフしての移動命令（加工非実行区間）かを判別し、前者であればステップＳ５へ進み、後者であればステップＳ６へ進む。
ステップＳ５；ロボット軸＃１〜＃６の動作により、レーザ出力オン状態にある加工ヘッド３を移動させる。なお、移動が完了したらレーザオフとして、ステップＳ８へ進む。ステップＳ６；付加軸＃７及び／または＃８の動作のみ、または、それにロボット軸＃１〜＃６の動作を組み合わせて、加工ヘッド３を移動させる。なお、レーザは終始オフ状態である。
ステップＳ７；その時点におけるロボット位置（位置Ｐ１〜Ｐ１３の内の何処にいるか）に対応したＴＣＰ定義データ（前述した教示時に記憶）を用いて、ロボット移動に用いるＴＣＰ定義データを補正する。
ステップＳ８；プログラムの行番号Ｌを表わす指標を１アップして、ステップＳ２に戻る。以下、ステップＳ２で最終行の判断が出るまで、上記処理サイクルを繰り返すこで、加工プログラムが実行され、レーザ加工が完了する。この間、付加軸の移動があれば、その都度、ＴＣＰ定義データが補正され、正しいＴＣＰ定義データによりロボットが制御されているので、付加軸の動作により加工経路が教示したものから外れることはない。また、付加軸の動作を組み合わせていることでロボット軸のみで移動する場合に比して、サイクルタイムの短縮が容易となっている。

本発明の１つの実施形態に係るレーザ加工装置の要部構成を示す図である。本発明の実施形態における加工プログラム再生時に実行される処理の概要を記したフローチャートである。

符号の説明

１ロボット
２加工ツール
３、３ａ、３ｂ、３ｃ加工ヘッド
４キャリア
５縦移動機構
６横移動機構支持ベース
７横移動機構（リニアモータ）
１０ロボット制御装置
１１教示操作盤
２０レーザ発振器
２１光ファイバ
ＬＢレーザビーム
Ｗワーク

Claims

ロボット軸及び少なくとも１つの付加軸を有するロボットと、該ロボットのアーム先端部に搭載された加工ツールと、ソフトウェア処理に基づいて前記ロボット及び前記加工ツールを制御する制御手段とを備えたレーザ加工装置において、
前記加工ツールは、前記付加軸により移動可能なレーザ加工ヘッドを有し、
前記制御手段は、加工中の前記レーザ加工ヘッドの移動をプログラムに基づいてロボット軸のみの動作により制御する手段と、加工のない区間の前記レーザ加工ヘッドの移動をプログラムに基づいて前記付加軸のみの動作、または前記付加軸と前記ロボット軸の同時動作により制御する手段とを備えている、レーザ加工装置。
前記付加軸は、前記レーザ加工ヘッドを移動させるリニアモータを駆動源とする軸を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載のレーザ加工装置。
前記付加軸の動作により、前記ロボットのアーム先端のエンドエフェクタ取付け面に対する前記レーザ加工ヘッドの相対位置変更が生じた場合、次の加工の実行前にロボット制御点定義データを変更する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。