[发明专利]扫描仪控制器和扫描仪控制系统

说明书

本发明提供扫描仪控制器和扫描仪控制系统。扫描仪控制器解析将激光的路径的世界坐标系中的位置与本地坐标系中的位置建立了关联的位置指令，并基于本地坐标系的位置来生成扫描仪的驱动部的移动指令。另外，基于机器人的世界坐标系中的位置姿势以及位置指令的世界坐标系的位置，计算扫描仪的当前的本地坐标系的位置。然后，在计算出的本地坐标系的位置与基于位置指令的本地坐标系的位置之间的距离在预定阈值内的情况下，判定为开始加工，并进行扫描仪的驱动部的控制。

技术领域

本发明涉及扫描仪控制器和扫描仪控制系统。

背景技术

将通过从远离工件的位置照射激光束来进行焊接的技术称为远程激光焊接。在远程激光焊接中，在控制加工路径的单元之一中具有电扫描仪。电扫描仪(以下，简称为扫描仪)是在激光用的光学系统中通过使1个以上的反射镜(例如，在进行XY方向的激光控制的情况下为2个反射镜)动作而以任意的路径扫描激光的装置。将该扫描仪安装于机器人的前端、即机械手部分的远程激光焊接机器人系统被实用化(参照图7)。在远程激光焊接机器人系统中，由于一边移动机器人一边使扫描仪动作，因此能够以比扫描仪单体的情况复杂的加工路径进行焊接。一边移动这样的机器人一边使扫描仪动作来进行的加工方式被称为挂机(进行中)(On the fly)。

通常，控制机器人的机器人控制器基于机器人的移动指令的程序来控制机器人的电动机。另一方面，控制扫描仪的扫描仪控制器基于记载有激光的照射位置和激光的输出条件(功率)的程序，控制扫描仪的电动机和激光的输出。在所述的远程激光焊接机器人系统中，机器人控制器将动作中的机器人的位置/姿势发送到扫描仪控制器，扫描仪控制器考虑机器人的动作并生成实际的加工路径(参照日本特开2007-283402号公报等)。各个程序会由路径生成装置生成同步的程序。

如上所述，控制扫描仪的控制器和将扫描仪安装在机械手部分的机器人的控制器被安装为不同的装置。并且，通过在这些不同的控制器之间收发机器人的位置/姿势，使机器人的动作与扫描仪的动作同步。然而，扫描仪控制器难以始终准确地掌握机器人的位置/姿势。为了提高扫描仪控制器与机器人的位置/姿势的同步性，在通过扫描仪控制器开始程序的执行时，需要扫描仪以及机器人各自相互静止。

因此，存在无法在任意的位置开始挂机这样的课题。通过挂机的功能，扫描仪控制器能够控制扫描仪而使激光照射到工件上的期望位置。然而，由于扫描仪控制器无法始终掌握机器人的当前位置从理想值偏移了何种程度，因此加工结果有时会产生偏差。另外，也存在与扫描仪的OT(超标)相关的情况。

发明内容

因此，寻求一种能够从任意的位置获取扫描仪与机器人的同步的结构。

本发明的扫描仪控制系统所具备的路径生成装置在生成机器人以及扫描仪的路径时，进行扫描仪动作的模拟，基于该模拟结果来生成将扫描仪路径的世界坐标和扫描仪的本地坐标包含于同一程序块的程序。接收到这样的程序的扫描仪在该程序所包含的世界坐标值与根据机器人的位置计算出的本地坐标值相对于同一程序块的本地坐标值进入了一定的范围内之后，开始使用了挂机功能的加工。

本发明的一个方式的扫描仪控制器控制扫描仪，该扫描仪控制器对扫描仪进行控制，该扫描仪安装于机器人的前端并基于扫描仪控制用程序而以预定的路径扫描激光来加工工件，其特征在于，所述扫描仪控制用程序中包含将所述激光的路径的世界坐标系中的位置与本地坐标系中的位置建立了关联的位置指令的程序块，所述扫描仪控制器具备：程序解析部，其解析所述扫描仪控制用程序，生成基于由所述程序块指令的本地坐标系的位置的所述扫描仪的驱动部的移动指令；插补部，其根据所述移动指令，生成每个插补周期的插补数据；位置计算部，其基于所述机器人的世界坐标系中的位置姿势以及由所述程序块指令的世界坐标系的位置，计算所述扫描仪的当前的本地坐标系的位置；挂机开始判定部，其在所述位置计算部计算出的本地坐标系的位置与由所述程序块指令的本地坐标系的位置之间的距离在预先决定的预定阈值以内的情况下，判定为开始基于挂机功能的加工；以及电动机输出部，其在所述挂机开始判定部判定为开始基于挂机功能的加工的情况下，进行基于所述插补部生成的插补数据的所述扫描仪的驱动部的控制。