[发明专利]机器人系统

说明书

技术领域

本发明涉及装配了具备驱动轴的工具的机器人系统，特别是涉及用激光进行加工的机器人系统。

背景技术

作为现有技术，有在机器人臂前端装配了反射镜关节臂及激光扫描仪的激光加工装置(参照专利文献1)。它是由机器人臂使激光扫描仪移动，由激光扫描仪向加工品表面上引导激光束的东西。作为此时进行的3种加工作业方式，可以列举不使机器人臂移动的「停止和进行」运转、使机器人臂和激光扫描仪两方移动的「飞剪移动」运转、只使机器人臂移动的「免移动」运转等各功能。

另一方面，图20及图21所示的机器人系统也是公知的(参照专利文献2)。

专利文献1：特开2003-230975号公报(第4页左第7行～右第12行)

专利文献2：特开2004-174709号公报(第8页第5行～第9页第2行)

图20是表示具有置于机器人臂末端的激光加工工具的6轴(F1～F6)的产业用机器人臂的图，图21是表示重合有操纵器路径移动的连续加工路径的图。

在图20中，工具113是激光加工工具，工件114由激光束1加工。现有装置111具有控制单元112.3，其控制信号由现场总线等传送介质112.8向工具113及/或机器人112传送。控制单元112.3中组装了存储单元112.4、决定单元112.5、决定设备112.6和处理设备112.7。

图21概略性地表示为了用此装置在工件114的表面进行激光雕刻的、十字型的轮廓的形式的工具前端(TCP)的移动路径B。在图21中，在加工路径B上，重叠了固定有工具113的机器人112(图20)或机器人臂112.1的末端112.2的移动路径B′。特别是，在加工路径B的进路上有大的变化的区域即加工路径B的角116处，机器人的移动路径B′具有与加工几何形状B明显不同的进路B′。在加工过程中，机器人的移动路径B′处于空间区域B″(在图21中带斜线的「移动度管」)内，它以所有的边围着移动路径B′，其从加工路径B的越出ΔB与3自由度工具113的最大移动振幅对应。

在此前公知的加工装置中，操纵器112的移动路径B′与预定的加工路径B对应，因而在加工路径B有急剧的方向转换的区域116中不能减速，对工件114的加工时间会大大增加，而根据此装置，进行组合了操纵器112及工具113的实时的运动控制，结果，机器人轴的不灵活的不良影响，通过相对于预定的加工路径B在所给的区域116使它们的移动B′提前或落后，或者从其越出，而得以补偿。另一方面，这些区域116上的加工路径B，通过以更快的速度有规则地进行而获得的工具113的特有的运动，就能被确实地跟随。

因此，在加工轮廓困难的区域中，操纵器112减小其路径移动B′的长度，这些区域上的加工路径B的跟随则任用工具113，从而使加工工艺整体上不受操纵器112的不灵活所带来的不良影响。

发明内容

发明打算解决的课题

然而，专利文献1的装置在机器人臂的构成、机器人臂及激光扫描仪的控制方面，没有任何具体的说明、图示，只是单纯列举了功能，无论如何也不能实现。

还有，在专利文献2的装置中，需要用于决定移动度管B″的最优化运算。并且机器人臂具有6自由度，因而最优化什么是不明确的(例如，是使机器人臂的移动距离为最小呢，还是使姿势变化量为最小呢，或者是使机器人臂的移动速度的变动为最小呢，等等)，无论如何也不能实现。

假定是运算出使机器人臂的移动距离为最小化的最优解的情况，则机器人臂不能保证操作者想做的动作。原因是，即使要保证加工路径，也会按机器人臂的移动路径成为最优值的方式进行指令生成。在这样的系统中，机器人有可能与周边装置发生干扰等，这是存在的问题。

本发明是为了解决这样的现有装置中存在的问题而提出的，其目的是提供一种使机器人沿着指示路径而移动，并且对工具的驱动轴进行控制，使激光束在操作者期望的加工路径上移动的机器人系统。

用于解决课题的方案

本发明的权利要求1记载的机器人系统的发明涉及机器人系统，具备：具有多个驱动轴的机器人；具有安装在上述机器人的前端部的多个驱动轴的工具；对上述机器人及上述工具的上述各驱动轴进行控制的机器人控制装置；以及与上述工具连接的激光振荡器，其特征在于，上述机器人借助于上述机器人的驱动轴的驱动而使上述工具移动，上述工具借助于上述工具的驱动轴的驱动而把从上述激光振荡器入射的激光束照射到对象物上，上述机器人控制装置使上述机器人的驱动轴和上述工具的驱动轴同步，对其进行控制。