[发明专利]激光焊接装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光焊接装置及其方法。

背景技术

近年来，利用机器人的焊接也使用激光焊接。这种焊接技术有在机器人臂(机械手(Manipulator))的前端安装用于照射激光束的激光照射装置而进行焊接的技术。这种技术通过使机器人臂移动、并改变来自激光照射装置的激光照射方向，从而一边移动激光、一边焊接预先确定的焊接点(例如，参照专利文献1)。由于焊接对象物(工件)远离激光照射装置，故这种焊接被称为远距离焊接。

专利文献1：日本特开2005-177862号公报

发明内容

但是，在这种远距离焊接中，在生产准备阶段等中，示教机器人动作路径时的试运行时与在生产现场实际使机器人动作时的实际运行时，机器人臂前端的激光照射装置的移动速度不同。

即，在上述试运行时，使臂前端的激光照射装置的移动速度比实际运行时慢，需要对不与其它的机器人臂和外围设备干扰而进行准确的动作的情况进行确认。

因此，例如在上述试运行时，有时激光照射点的行进速度(称为焊接点速度)比实际运行时的行进速度慢，对焊接点输入过多的能量(成为输入热量过多)。其结果，在试运行时存在不能准确地确认实际运行时的焊接状态的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种激光焊接装置及其方法，该激光焊接装置及其方法即使在生产准备阶段等试运行时改变了机器人的动作速度的情况下，也能再现与在生产现场的机器人实际运行相同程度的焊接状态。

为实现上述目的，本发明是一种激光焊接装置和激光焊接方法，其特征在于：该激光焊接装置或激光焊接方法具有激光振荡器、激光照射装置、移动装置和控制装置；上述激光振荡器产生激光；上述激光照射装置具有能转动的反射镜，该反射镜用于改变从上述激光振荡器导出的上述激光的照射方向；上述移动装置使上述激光照射装置移动；在上述移动装置的动作速度被改变了的情况下，上述控制装置控制上述反射镜的转动速度，使得由上述激光照射装置的移动引起的激光束的焦点位置移动速度、与由上述反射镜的转动引起的激光束的焦点位置移动速度的合成速度成为预先确定的速度。

根据本发明，在改变了移动装置的动作速度时，通过控制反射镜的转动速度，使由激光照射装置的移动引起的激光束的焦点位置移动速度、与由反射镜的转动引起的激光束的焦点位置移动速度的合成速度成为预先确定的速度，因此，即使在机器人试运行时改变了移动装置的动作速度的情况下，也能再现与实际运行时的状态相同的焊接状态。

附图说明

图1为用于说明应用了本发明的激光焊接装置结构的概略图。

图2为用于说明扫描器头内部结构的说明图。

图3为表示移动速度变更时(使机器人速度变慢时)的处理顺序的流程图。

图4为在采用本实施方式进行移动速度变更动作的情况下的时间图。

图5为在作为比较例进行了以往的移动速度变更动作的情况下的时间图。

图6为表示用于使焊接点速度变化的输入热量与实际运行时的输入热量相等的激光输出功率值的曲线图。

图7为表示用于说明移动速度变更率改变的与焊接点速度对应的激光输出功率值的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明用于实施本发明的最佳实施方式。

图1为用于说明应用了本发明的激光焊接装置(远距离焊接系统(简称为系统))的结构的概略图。

与以往的点焊等相比，图示的系统的焊接夹具不直接接触工件，而是使用激光在远离工件的位置进行焊接。因此称这种焊接为远距离焊接。

该系统由机器人1、控制该机器人1的机器人控制器2、设置于机器人1手臂前端并照射激光的扫描器头6(激光照射装置或部件)、将激光从作为激光源的激光振荡器3引导到扫描器头6的光缆5(导光装置或部件(以下略记为光纤5)、以及控制扫描器头6和激光振荡器3的控制装置4(控制装置或部件)构成。

在此，控制装置4例如是计算机，并且具有中央运算处理装置和存储装置等。

激光振荡器3为了由光纤5引导激光，所以使用了YAG激光振荡器。

机器人1为通常的多轴机器人(也称为多关节机器人等)等。能够根据由示教作业给予的动作路径的数据，改变其姿势，使臂前端、即扫描器头6沿各种各样的方向移动。用附图标记7示出了激光照射的移动范围。

图2为用于说明扫描器头6内部结构的说明图。