[发明专利]机器人系统和激光加工方法

说明书

本发明涉及激光加工机器人系统和激光加工方法，使机器人的动作精度提高，从而能够进行高精度的激光加工。机器人系统构成为：执行使激光照射装置移动到规定的指令位置的第一机器人动作，测定第一机器人动作中的激光照射装置的实际的三维空间内的位置，在第一机器人动作中，求出激光照射装置的实测位置与指令位置之间的偏差，将该偏差保存为时间序列上的偏差数据，执行第二机器人动作，该第二机器人动作为，基于保存的偏差数据来进行校正以使激光照射位置成为所期望的位置并且进行与第一机器人动作相同的机器人动作。

技术领域

本发明涉及一种机器人系统和激光加工方法，使用具备激光照射装置的机器人来进行激光加工。

背景技术

作为使用激光照射装置进行激光加工的系统之一，已知有一种利用机器人的激光加工机器人系统。例如在日本特开2007-098416号公报中记载有如下一种激光焊接装置，其具有：机器人；激光射出单元，其安装于机器人，用于射出激光；测定单元，其测定机器人的当前位置；以及控制单元，其基于由测定单元测量出的机器人的当前位置对从激光射出单元射出的激光的朝向进行控制以使激光的照射位置成为预先决定的照射位置。

另外，在日本特开2012-139711号公报中记载有如下一种激光加工系统，其具备：机器人，在其前端部安装有激光扫描器；以及控制装置，其具有机器人控制系统和激光扫描器控制系统。

日本特开2007-098416号公报或日本特开2012-139711号公报的记载的技术在机器人臂的前端安装用于照射激光束的激光照射装置，使机器人臂移动并且还改变来自激光照射装置的激光束照射方向，由此进行工件的焊接、切断、钻孔等。这样的激光加工由于工件与激光照射装置之间较分离，因此也称作“远程激光器”。

在远程激光器中，能够进行高精度的加工，但由于将激光照射装置安装于机器人来使用，因此该加工精度取决于机器人的动作精度。例如在日本特开2007-098416号公报中公开了一种实时测量用于把持照射装置的机器人的三维位置，并且校正照射位置的方法，但除了在实时的校正中发生控制延迟以外，还需要系统常备测量装置，且需要与系统的数量相应的测量装置。另外，还存在以下问题：当在系统的使用中测量装置出现故障时，无法进行校正。

另一方面，日本特开2012-139711号公报的技术想要通过预先对机器人动作进行模拟实验来消除日本特开2007-098416号公报中提到的校正延迟。但是，通常模拟实验自身也包括一定的误差，有时该模拟实验误差导致加工精度的下降。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种激光加工机器人系统和激光加工方法，能够提高机器人的动作精度，从而进行高精度的激光加工。

为了达成上述目的，本申请发明的一个方式提供一种机器人系统，该机器人系统具备：机器人，其具备可动部；以及激光照射装置，其被设置于所述机器人的所述可动部，该激光照射装置具有能够在至少一个方向上变更激光照射位置的激光照射位置可变机构，所述机器人系统通过向对象物的规定的位置进行激光照射来进行激光加工，所述机器人系统具备：第一机器人动作执行部，其执行使所述激光照射装置移动到规定的指令位置的第一机器人动作；激光照射装置位置测定部，其测定所述第一机器人动作中的所述激光照射装置在实际的三维空间内的位置；偏差保存部，其求出在所述第一机器人动作中由所述激光照射装置位置测定部测定出的所述激光照射装置在实际的三维空间上的位置与所述指令位置之间的偏差，将该偏差保存为时间序列上的偏差数据；激光照射位置校正部，其基于由所述偏差保存部保存的所述偏差数据来进行校正以使所述激光照射位置成为所期望的位置；以及第二机器人动作执行部，其执行第二机器人动作，该第二机器人动作为，一边进行所述激光照射位置校正部的激光照射位置的校正一边进行与所述第一机器人动作同样的机器人动作。

机器人系统还具备激光照射装置性能判定部，在控制所述激光照射装置的所述激光照射位置可变机构时，该激光照射装置性能判定部判别该激光照射位置可变机构的动作性能是否具有规定的余量。