專(zhuān)利名稱(chēng)：激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)、控制方法和控制程序介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種便于激光處理示教操作的激光處理機(jī)器人 控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，在機(jī)器人進(jìn)行工作時(shí)，機(jī)器人的操作員需要指示(示教)機(jī)器人如何進(jìn)行作業(yè)。例如，在機(jī)器人進(jìn)行弧焊(arc welding)時(shí)，機(jī)器人需要提供以機(jī)器人語(yǔ)言編寫(xiě)的關(guān)于電弧焊 接點(diǎn)(移動(dòng)到的位置)和電弧焊接指令(進(jìn)行電弧焊接的條件) 的程序。日本特開(kāi)2002 - 127056號(hào)公報(bào)公開(kāi)了 一種傳統(tǒng)機(jī)器人控制 方法的例子，在該方法中，在改變機(jī)器人的移動(dòng)時(shí)，監(jiān)視現(xiàn)有 描述性指令與新輸入的指令之間的 一 致性。如果判斷為新輸入 的指令與現(xiàn)有描述性指令不一致，則或者顯示該比較結(jié)果，或者限制指令的輸入，以防止程序中的描述性誤差。因此，從理論上說(shuō)，通過(guò)對(duì)機(jī)器人寫(xiě)入程序，可以使機(jī)器 人進(jìn)行任意作業(yè)的任意移動(dòng)。例如，在電弧焊接的情況下，機(jī) 器人沿工具中心點(diǎn)(tool center points,TCP )的軌跡連續(xù)作業(yè)， 同時(shí)對(duì)機(jī)器人在每個(gè)軸上的移動(dòng)進(jìn)行控制。在這種電弧焊接的 情況下，在焊接點(diǎn)處的焊道形狀(bead shape)基本上是線性的 時(shí)，不存在大量示教點(diǎn)。因此，如果利用下面的包括電弧焊接 點(diǎn)和電弧焊接指令的程序指示機(jī)器人，則機(jī)器人可以進(jìn)行電弧 焊接。001: MOVE(移動(dòng)方式、移動(dòng)速度A、焊接起始點(diǎn)) 002: STARTARC (電流值、電壓值、移動(dòng)速度B)003: MOVE(移動(dòng)方式、移動(dòng)速度A、焊接繼續(xù)點(diǎn)(welding continuation point))004: MOVE(移動(dòng)方式、移動(dòng)速度A、焊接結(jié)束點(diǎn)(welding end point))此外，當(dāng)在給定點(diǎn)臨時(shí)掛起機(jī)器人的同時(shí)，控制點(diǎn)焊機(jī)器 人(spot welding robot )以沿TCP的專(zhuān)九跡4乍業(yè)時(shí)，V果利用下面 的包括點(diǎn)焊點(diǎn)(到TCP的移動(dòng))和點(diǎn)焊指令(諸如通電循環(huán)數(shù)、 電流值和電極壓力(welding force)的參數(shù))的程序指示機(jī)器 人，則機(jī)器人可以執(zhí)行點(diǎn)焊作業(yè)。001: MOVE(指令點(diǎn)A、移動(dòng)速度A) 點(diǎn)焊指令(通電循環(huán)數(shù)、電流值、電極壓力) 002: MOVE(指令點(diǎn)B、移動(dòng)速度B) 點(diǎn)焊指令(通電循環(huán)數(shù)、電流值、電極壓力)鑒于上述情況，根據(jù)該公開(kāi)，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員明白， 需要一種改善激光處理機(jī)器人控制設(shè)備、激光處理機(jī)器人控制 方法以及激光處理機(jī)器人控制程序。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了本技術(shù)領(lǐng)域需求o發(fā)明內(nèi)容在上面描述的傳統(tǒng)機(jī)器人控制方法中，為了適應(yīng)提高處理 質(zhì)量的要求，在該處理點(diǎn)的形狀不是直線，而是例如S形、環(huán) 形等時(shí)，生成各種問(wèn)題。這些問(wèn)題包括示教操作花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)， 而且如果要求改變?cè)摮绦?，則非常難以改變指令內(nèi)容。例如，利用將焊接形狀設(shè)置為包括80個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)序列的S形 的傳統(tǒng)機(jī)器人程序控制方法進(jìn)行激光焊接。如果利用使機(jī)器人 停止，而使機(jī)器人的臂位于下面的程序描述的固定位置的傳統(tǒng)方法，利用該焊接形狀進(jìn)行激光焊接，則幾乎不可能在現(xiàn)場(chǎng)創(chuàng) 建和調(diào)整該程序，因?yàn)橛糜趻呙柙摷す馐膾呙鑳x控制軸的定 位點(diǎn)太多。第一點(diǎn)的程序001: MOVE (機(jī)器人停止位置A、掃描儀位置S(1- 1)、 移動(dòng)速度A、激光振蕩ON指令、輸出值)002: MOVE (機(jī)器人停止位置A、掃描儀位置S(1-2)、 移動(dòng)速度A、激光振蕩ON指令、輸出值)079: MOVE (機(jī)器人停止位置A、掃描儀位置S ( 1 - 79 )、 移動(dòng)速度A、激光振蕩ON指令、輸出值)080: MOVE (機(jī)器人停止位置A、掃描儀位置S ( 1 - 80 )、 移動(dòng)速度A、激光振蕩ON指令、輸出值)第二點(diǎn)的程序081: MOVE (機(jī)器人停止位置A、掃描儀位置S(2- 1)、 移動(dòng)速度A、激光振蕩ON指令、輸出值)082: MOVE (機(jī)器人停止位置A、掃描儀位置S(2-2)、 移動(dòng)速度A、激光振蕩ON指令、輸出值)159: MOVE (機(jī)器人停止位置A、掃描儀位置S ( 2 - 79 )、 移動(dòng)速度A、激光振蕩ON指令、輸出值)160: MOVE (機(jī)器人停止位置A、掃描儀位置S ( 2 - 80 )、 移動(dòng)速度A、激光振蕩ON指令、輸出值)相反，如果采用在機(jī)器人的臂移動(dòng)的同時(shí)使機(jī)器人移動(dòng)的傳統(tǒng)機(jī)器人控制方法，利用S形焊接形狀進(jìn)行激光焊接，則與 上述情況不同，需要將關(guān)于該臂的軌跡和掃描儀控制軸的TCP 軌跡位置的指令送到該機(jī)器人。根據(jù)傳統(tǒng)機(jī)器人控制方法，給 出3個(gè)坐標(biāo)作為指令，包括該機(jī)器人的臂將接近到達(dá)曲線的第一 坐標(biāo)、該臂位于該曲線的頂點(diǎn)的第二坐標(biāo)、以及該臂通過(guò)該曲 線后的第三坐標(biāo)。根據(jù)該傳統(tǒng)機(jī)器人程序控制，該臂的軌跡根 據(jù)回》文時(shí)該機(jī)器人的移動(dòng)速度發(fā)生變化(超過(guò)值)，因此，該掃 描儀控制軸不能確定對(duì)什么位置照射激光束，或者對(duì)什么位置 開(kāi)始進(jìn)行激光焊接。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是解決上面描述的傳統(tǒng)機(jī)器人控 制方法的該問(wèn)題，并提供一種便于執(zhí)行激光處理示教操作的激 光處理機(jī)器人控制設(shè)備、激光處理機(jī)器人控制方法以及激光處 理機(jī)器人控制程序。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)，該激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)主要包括機(jī)器人、激光束掃描裝 置、姿勢(shì)檢測(cè)部分、處理點(diǎn)存儲(chǔ)部分、機(jī)器人控制部分、掃描 圖形存儲(chǔ)部分以及激光束掃描控制部分。激光束掃描裝置可以 相對(duì)于機(jī)器人沿三維方向移動(dòng)，以對(duì)工件掃描激光束。姿勢(shì)檢 測(cè)部分用于檢測(cè)所述機(jī)器人的姿勢(shì)。處理點(diǎn)存儲(chǔ)部分，用于存 儲(chǔ)所述工件的處理點(diǎn)的信息；機(jī)器人控制部分，用于控制所述 機(jī)器人的移動(dòng)，從而選擇性地將所述激光束掃描裝置移動(dòng)到所 述激光束掃描裝置能將激光束輻照在所述處理點(diǎn)的規(guī)定位置； 掃描圖形存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)所述激光束掃描裝置掃描的激光 束的掃描圖形的信息；以及激光束掃描控制部分，用于在所述 機(jī)器人控制部分將所述激光束掃描裝置移動(dòng)到所述規(guī)定位置 時(shí)，檢索存儲(chǔ)在所述掃描圖形存儲(chǔ)部分內(nèi)的所述掃描圖形的信 息，并基于所述姿勢(shì)檢測(cè)部分所檢測(cè)的所述機(jī)器人的姿勢(shì)以及從所述掃描圖形存儲(chǔ)部分所檢索的所述掃描圖形的信息，控制 所述激光束掃描裝置以所述掃描圖形在所述處理點(diǎn)處掃描激光束。根據(jù)下面所^敗的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些以及其它目的、 特征、方面和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)，結(jié) 合附圖，下面的詳細(xì)描述 >開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


現(xiàn)在參考構(gòu)成原始公開(kāi)的 一 部分的附圖。圖l是應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的激光處理機(jī)器人控制設(shè)備的激光焊接系統(tǒng)的簡(jiǎn)化圖；圖2是示出圖1所示激光悍接系統(tǒng)的激光束掃描設(shè)備的簡(jiǎn)化 透視圖，其示出根據(jù)本發(fā)明的激光束掃描設(shè)備的內(nèi)部組件；圖3是根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控制設(shè)備 的控制系統(tǒng)的框圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的激光坪接掃描圖形的形狀的第一 例子的俯—見(jiàn)圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的激光焊接掃描圖形的形狀的第二例子 的俯一見(jiàn)圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的激光焊接掃描圖形的形狀的第三例子 的俯—見(jiàn)圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控制 設(shè)備執(zhí)行的控制處理的流程圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明第二和第三實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控 制設(shè)備的控制系統(tǒng)的框圖；圖9是用于解釋根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例對(duì)工件上的多個(gè)規(guī) 定區(qū)域中的多個(gè)焊點(diǎn)進(jìn)行分組的原理透視圖；圖1 0是示出存儲(chǔ)在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的激光處理機(jī)器 人控制設(shè)備的區(qū)域內(nèi)的焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分的區(qū)域表的一個(gè)例子 的表；圖1 1是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控制設(shè)備執(zhí)行的控制處理的流程圖；圖12是用于解釋根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的激光束掃描裝置 的反射鏡的移動(dòng)的激光束掃描裝置的原理透視圖；圖13是用于解釋根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的激光束掃描裝置 的移動(dòng)的激光束掃描裝置的原理透視圖；圖14是用于解釋根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例對(duì)多個(gè)規(guī)定區(qū)域中 的多個(gè)焊點(diǎn)進(jìn)行分組的原理透視圖；圖15是示出存儲(chǔ)在根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的激光處理機(jī)器 人控制設(shè)備的區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分的區(qū)域表的一個(gè)例子的表；圖16是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控制 設(shè)備執(zhí)行的控制處理的主例程(routine)的流程圖；以及圖17是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控制 設(shè)備執(zhí)行的控制處理的子例程(subroutine)的流程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在，將參考

本發(fā)明選擇的實(shí)施例。根據(jù)該公開(kāi)， 本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的如下說(shuō)明 僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而無(wú)意限制所附權(quán)利要求書(shū)及其等同所限 定的發(fā)明。首先，參考圖1~7，示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的激光 焊接系統(tǒng)形式的激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)。從圖l可以看出，激 光焊接系統(tǒng)主要包括具有控制臂2的機(jī)器人1、激光束掃描裝置3、激光振蕩器5 ( laser oscillator )、光纜6、才幾器人控制i殳備 7、示教盒(teach box)8以及CAD系統(tǒng)9。根據(jù)如下所述的本發(fā)明 的第 一實(shí)施例，激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行使用激光處理機(jī) 器人控制程序的激光處理機(jī)器人控制方法，以進(jìn)行激光焊接。 圖l是應(yīng)用本發(fā)明的激光焊接系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖。圖2是示出激 光焊接系統(tǒng)中使用的激光束掃描裝置3的示意透視圖，其示出激 光束掃描裝置3的內(nèi)部組件。圖l的激光焊接系統(tǒng)對(duì)焊接工件W (處理對(duì)象)進(jìn)行焊接，其中從位于工件W上方的激光束掃描 裝置3輻照激光束100，而不直接接觸工件W。如圖l所示，激光焊接系統(tǒng)包括機(jī)器人l、激光束掃描裝 置3、激光振蕩器5、光纜6、機(jī)器人控制設(shè)備7、示教盒8以及 CAD系統(tǒng)9。激光束掃描裝置3安裝在機(jī)器人1的臂2的端部。激 光束掃描裝置3用于輻照激光束100。激光振蕩器5用于生成激光 束，并將該激光束發(fā)送到激光束掃描裝置3。光纜6用于將來(lái)自 激光振蕩器5的激光束傳輸或者發(fā)射到激光束掃描裝置3。機(jī)器 人控制設(shè)備7用于控制機(jī)器人1和激光束掃描裝置3的移動(dòng)。示教 盒8用于向機(jī)器人控制設(shè)備7發(fā)送各種指令。CAD系統(tǒng)9用于向 機(jī)器人控制設(shè)備7發(fā)送C A D數(shù)據(jù)。機(jī)器人l優(yōu)選是具有由示教操作提供的路徑數(shù)據(jù)(path data)驅(qū)動(dòng)的臂2以使激光束掃描裝置3在各三維位置和三維方 向移動(dòng)的傳統(tǒng)多軸機(jī)器人。在機(jī)器人l的每個(gè)軸上設(shè)置電動(dòng)機(jī)， 以便通過(guò)電動(dòng)機(jī)獨(dú)立移動(dòng)機(jī)器人1的每個(gè)軸。激光振蕩器5優(yōu)選 YAG激光器，并且通過(guò)光纜6將激光振蕩器5生成的激光束傳送 到激光束掃描裝置3。激光束掃描裝置3用于利用內(nèi)置反射鏡ll 反射由激光振蕩器5輸入的激光束，并在工件W的處理點(diǎn)處(下 面稱(chēng)為焊點(diǎn)(welding pot))掃描大功率激光束100。激光束100 輻照焊點(diǎn)，以便根據(jù)激光束掃描裝置3掃描的形狀(掃描圖形)，在焊點(diǎn)處進(jìn)行焊接。機(jī)器人控制設(shè)備7用于控制機(jī)器人l的移動(dòng)，同時(shí)檢測(cè)機(jī)器人l的姿勢(shì)(posture)并接通和斷開(kāi)激光振蕩器5。另外，機(jī)器 人控制設(shè)備7用于從CAD系統(tǒng)9中檢索CAD數(shù)據(jù)來(lái)確定激光束 掃描裝置3要對(duì)工件W的預(yù)定區(qū)域中的哪個(gè)區(qū)域輻照激光束 100。機(jī)器人控制設(shè)備7優(yōu)選包括微型計(jì)算機(jī)，其具有如下所述用 于控制機(jī)器人1和激光束掃描裝置3的激光束掃描控制程序。機(jī) 器人控制設(shè)備7還可以包括諸如輸入接口電路、輸出接口電路以 及ROM (只讀存儲(chǔ)器)裝置和RAM (隨機(jī)存取存貯器)裝置等 存儲(chǔ)裝置的其它傳統(tǒng)組件。對(duì)機(jī)器人控制設(shè)備7的微型計(jì)算機(jī)進(jìn) 行編程以控制機(jī)器人l、激光振蕩器5以及激光束掃描裝置3。存 儲(chǔ)器電路存儲(chǔ)處理結(jié)果和處理器電路運(yùn)行的控制程序。機(jī)器人 控制設(shè)備7以傳統(tǒng)方式可操作地連接到機(jī)器人1 、激光振蕩器5、 激光束掃描裝置3、 CAD系統(tǒng)9以及示教盒8。機(jī)器人控制設(shè)備7 的內(nèi)部RAM存儲(chǔ)操作標(biāo)志的狀態(tài)以及各種控制數(shù)據(jù)。機(jī)器人控 制設(shè)備7的內(nèi)部ROM存儲(chǔ)各種操作的程序和數(shù)據(jù)。機(jī)器人控制 設(shè)備7能夠根據(jù)控制程序選擇性地控制控制系統(tǒng)中的任意組件。 根據(jù)該公開(kāi)，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員明白機(jī)器人控制設(shè)備7 的精確結(jié)構(gòu)和算法可以是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能的硬件和軟件的任 意組合。換句話說(shuō)，說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中采用的"部件加功能" 語(yǔ)句應(yīng)該包括利用其可以實(shí)現(xiàn)"部件加功能"語(yǔ)句的功能的任意 結(jié)構(gòu)或者硬件和/或算法或者軟件。激光束掃描裝置3用于對(duì)工件W掃描激光束。如圖2所示， 激光束掃描裝置3包括反射鏡11、一對(duì)電動(dòng)機(jī)16和17以及透鏡組 12。反射鏡ll用于在工件W的焊點(diǎn)處輻照通過(guò)光纜6傳輸?shù)募す?束100。電動(dòng)機(jī)16和17用于旋轉(zhuǎn)反射4竟11。利用垂直于反射鏡ll的主表面、被設(shè)置為Z軸的線(X軸和Y軸均與Z軸垂直交叉)，獨(dú)立支承反射鏡ll,以分別繞X軸和Y 軸自由旋轉(zhuǎn)。通過(guò)合成電動(dòng)機(jī)16和17的旋轉(zhuǎn)位置，將反射鏡ll 的方向轉(zhuǎn)變?yōu)槿S方向。因此，安裝反射鏡ll，以沿三維方向 選擇性地輻照通過(guò)光纜6傳輸?shù)募す馐?。通過(guò)沿三維方向選擇 性地移動(dòng)或者振蕩反射鏡ll，在工件W的焊點(diǎn)處繪制掃描圖形。透4竟組12主要包4舌準(zhǔn)直透4竟(collimating lens ) 121和聚焦 透鏡122。準(zhǔn)直透鏡121用于將從光纜6的端部輻照的激光束轉(zhuǎn)換 為準(zhǔn)直的光束。聚焦透鏡122用于將準(zhǔn)直的光束100聚焦在工件 W上。因此，激光束掃描裝置3需要與工件W保持特定距離，從 而使得從焊點(diǎn)到反射鏡ll的距離保持在特定范圍內(nèi)。圖3是根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的激光焊接系統(tǒng)的控制系統(tǒng) 的框圖。如圖3所示，機(jī)器人控制設(shè)備7包括焊(處理)點(diǎn)存 儲(chǔ)部分21、機(jī)器人控制部分22、掃描圖形存儲(chǔ)部分23、掃描圖 形生成部分2 4以及激光束掃描控制部分2 5 。焊點(diǎn)存儲(chǔ)部分21用于存儲(chǔ)事先通過(guò)示教操作指示的關(guān)于工 件W上的焊點(diǎn)的信息。關(guān)于焊點(diǎn)的信息指出以三維坐標(biāo)表示的 工件W上的焊點(diǎn)。通常，由CAD系統(tǒng)9事先生成工件W上的焊點(diǎn) 的數(shù)據(jù)。因此，焊點(diǎn)存儲(chǔ)部分21用于檢索CAD系統(tǒng)9生成的焊 點(diǎn)數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)關(guān)于該焊點(diǎn)的信息。機(jī)器人控制部分22用于根據(jù)存儲(chǔ)在機(jī)器人控制部分22的存 儲(chǔ)器裝置(未示出)中的示教數(shù)據(jù)，控制設(shè)置在機(jī)器人l的軸上 的每個(gè)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)量，從而控制激光束掃描裝置3，以順序停 止在預(yù)定位置，例如，激光束可以輻照到位于工件W上的焊點(diǎn) 的預(yù)定位置。機(jī)器人控制部分22還用于基于機(jī)器人l的軸上設(shè)置 的每個(gè)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)量(例如，來(lái)自電動(dòng)機(jī)的編碼器的輸出值) 檢測(cè)或者識(shí)別機(jī)器人l的姿勢(shì)。因此，機(jī)器人控制部分22還構(gòu)成用以檢測(cè)機(jī)器人1的姿勢(shì)的姿勢(shì)檢測(cè)部分。機(jī)器人控制部分2 2 還用于基于檢測(cè)到的機(jī)器人姿勢(shì)判斷是否定位激光束掃描裝置3以對(duì)工件W上的特定焊點(diǎn)輻照激光束。掃描圖形存儲(chǔ)部分2 3優(yōu)選存儲(chǔ)由激光束掃描裝置3掃描的 激光束IOO的掃描圖形的存儲(chǔ)器裝置。存儲(chǔ)在掃描圖形存儲(chǔ)部分 23內(nèi)的掃描圖形可以具有任意大小或形狀。例如，對(duì)于第一實(shí) 施例，存儲(chǔ)如圖4所示的S形掃描圖形。掃描圖形是S形、大小 由掃描圖形形狀的焊接長(zhǎng)度和焊接寬度確定的S形掃描圖形， 例如，長(zhǎng)度(焊接長(zhǎng)度)為規(guī)定的幾毫米，寬度(焊接寬度) 為規(guī)定的幾毫米等。盡管在第一實(shí)施例中，掃描圖形描述為如 圖4所示的S形，還可以接受掃描圖形設(shè)置為如圖5所示的柱形、 圖6所示的環(huán)形，或者所需和/或所期望的其它任意形狀。由于 由CAD系統(tǒng)9生成掃描圖形，掃描圖形存儲(chǔ)部分23用于存儲(chǔ)來(lái) 自CAD系統(tǒng)9的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在，將說(shuō)明用于表示掃描圖形的方法。掃描圖形數(shù)據(jù)包 括掃描圖形中的焊點(diǎn)中心坐標(biāo)以及多個(gè)每個(gè)都被定義為離開(kāi)焊 點(diǎn)中心坐標(biāo)的偏移量的點(diǎn)序列坐標(biāo)。在工件W的坐標(biāo)系中表示 焊點(diǎn)中心坐標(biāo)和點(diǎn)序列坐標(biāo)。例如，如果掃描圖形是S形，則如圖4所示定義S形的焊接 長(zhǎng)度和焊接寬度。將S形的重心設(shè)置為焊點(diǎn)中心坐標(biāo)(Wxcnt、 Wycnt、 Wzcnt),并且以焊點(diǎn)中心坐標(biāo)(Wxcnt、 Wycnt、 Wzcnt) 作為原點(diǎn)定義與工件W的坐標(biāo)系相同的坐標(biāo)系(Wx、 Wy、 Wz)。 例如，將構(gòu)成S形的、乂人(Wxcnt+Wx(0) 、 Wycnt+Wy (0)、 Wzcnt+Wz(0)) 到 (Wxcnt+Wx(79) 、Wycnt+Wy (79)、 Wzcnt+Wz(79))的80個(gè)點(diǎn)序列的每個(gè)坐標(biāo)定義為離開(kāi)焊點(diǎn)中心 坐標(biāo)的偏移量(例如，在該圖中以虛線表示的矢量)。該矢量表 示的偏移量指示構(gòu)成S形的每個(gè)點(diǎn)離開(kāi)焊點(diǎn)中心坐標(biāo)多遠(yuǎn)?？梢詫⒃撈屏慷x為二維偏移量或三維偏移量。如果掃描圖形是如圖5所示的柱形，貝'j將柱形的重心設(shè)置為焊點(diǎn)中心坐標(biāo)(Wxcnt、 Wycnt、 Wzcnt),并以焊點(diǎn)中心坐標(biāo) (Wxcnt、 Wycnt、 Wzcnt)作為原點(diǎn)定義與工件W的坐標(biāo)系相 同的坐標(biāo)系(Wx 、 Wy 、 Wz )。
例如， 一奪構(gòu)成柱形的、,人 (Wxcnt+Wx(0) 、Wycnt+Wy (0) 、Wzcnt+Wz(0)) 到 (Wxcnt+Wx(29)、 Wycnt+Wy (29)、 Wzcnt+Wz(29))的30個(gè)點(diǎn) 序列的每個(gè)坐標(biāo)定義為離開(kāi)焊點(diǎn)中心坐標(biāo)的偏移量(例如，在 該圖中以虛線表示的矢量)。此外，如果掃描圖形是如圖6所示的環(huán)形，則將環(huán)形的重心 設(shè)置為焊點(diǎn)中心坐標(biāo)(Wxcnt、 Wycnt、 Wzcnt),并以焊點(diǎn)中心 坐標(biāo)(Wxcnt、 Wycnt、 WzcrU )作為原點(diǎn)定義與工件W的坐標(biāo) 系相同的坐標(biāo)系(Wx、 Wy、 Wz)。例如，將構(gòu)成柱形的、從 (Wxcnt+Wx(0) 、 Wycnt+Wy (0) 、 Wzcnt+Wz(0)) 到 (Wxcnt+Wx(79)、 Wycnt+Wy (79)、 Wzcnt+Wz(79))的80個(gè)點(diǎn) 序列的每個(gè)坐標(biāo)定義為離開(kāi)焊點(diǎn)中心坐標(biāo)的偏移量(例如，在 該圖中以虛線表示的矢量)。除了焊點(diǎn)數(shù)據(jù)，CAD系統(tǒng)9還生成存儲(chǔ)在掃描圖形存儲(chǔ)部 分23內(nèi)的掃描圖形數(shù)據(jù)。CAD系統(tǒng)9將焊點(diǎn)數(shù)據(jù)和掃描圖形數(shù) 據(jù)分別獨(dú)立示教機(jī)器人控制設(shè)備7。換句話說(shuō)，將焊點(diǎn)數(shù)據(jù)和掃 描圖形數(shù)據(jù)看作完全不同的數(shù)據(jù)。因?yàn)檫@個(gè)原因，在本發(fā)明的 第 一 實(shí)施例中，分別設(shè)置焊點(diǎn)存儲(chǔ)部分21和掃描圖形存儲(chǔ)部分 23。掃描圖形生成部分2 4用于生成與存儲(chǔ)在掃描圖形存儲(chǔ)部分 23內(nèi)的S形掃描圖形的大小(尺寸)相同的的S形掃描圖形，或 者生成設(shè)置在示教盒8內(nèi)的指令部分26指示的大小(尺寸)的S 形掃描圖形。激光束掃描控制部分25用于輸入掃描圖形生成部分24生成的具有該大小(尺寸)的s形掃描圖形，并且，考慮到機(jī)器人控制部分2 2確定的機(jī)器人1的姿勢(shì)，計(jì)算在焊點(diǎn)上繪制的S形的 點(diǎn)序列坐標(biāo)(例如，80個(gè)點(diǎn)序列)。然后，激光束掃描控制部分 25用于基于所計(jì)算的點(diǎn)序列坐標(biāo)移動(dòng)激光束掃描裝置3的反射 鏡ll。激光束掃描控制部分25還用于將均在工件W的坐標(biāo)系中 表示的、掃描圖形的焊點(diǎn)中心坐標(biāo)和被定義為離開(kāi)焊點(diǎn)中心坐 標(biāo)的偏移量的點(diǎn)序列坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人1的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。指令部分26用于基于例如焊點(diǎn)需要的焊接長(zhǎng)度，輸出在工 件W的焊點(diǎn)上繪制的掃描圖形的大小的指令。例如，指令部分 26用于輸出S形的長(zhǎng)度是存儲(chǔ)在焊點(diǎn)存儲(chǔ)部分21內(nèi)的S形的長(zhǎng) 度的3倍、寬度為存儲(chǔ)在焊點(diǎn)存儲(chǔ)部分21內(nèi)的S形的寬度的1.5 倍的指令。對(duì)于第一實(shí)施例，由指令部分26進(jìn)行關(guān)于掃描圖形 的大小的指令。然而，還可以接受在被裝載或者讀入的激光焊 接程序中包括輸出操作指令?，F(xiàn)在，參考圖7，詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的激光處 理機(jī)器人控制設(shè)備的操作。圖7所示的流程圖示出使用本發(fā)明第 一實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控制設(shè)備的激光焊接的整個(gè)過(guò)程。 對(duì)于第一實(shí)施例，機(jī)器人1停止在激光束掃描裝置3對(duì)位于工件 W上的焊點(diǎn)進(jìn)行激光焊接的指示位置。如果需要對(duì)下一個(gè)焊點(diǎn) 進(jìn)行激光焊接，則機(jī)器人l移動(dòng)到下一個(gè)位置。因此，通過(guò)按順 序重復(fù)機(jī)器人l的移動(dòng)，在每個(gè)位置進(jìn)行激光焊接，直到對(duì)工件 W上的所有焊點(diǎn)完成激光焊接。在步驟Sl,機(jī)器人控制部分22用于裝載激光焊接程序。更 具體地，在本發(fā)明的第 一 實(shí)施例中，激光焊接程序具有 [n-.MOVE(機(jī)器人停止位置、移動(dòng)速度、焊點(diǎn)中心坐標(biāo)、掃描圖 形、焊接寬度、焊接長(zhǎng)度)]的結(jié)構(gòu)。在步驟S2，機(jī)器人控制部分22用于判斷是否通過(guò)使用存儲(chǔ)在掃描圖形存儲(chǔ)部分23內(nèi)的掃描圖形進(jìn)行焊接。在步驟S2的判 斷基于激光焊接程序是否包括對(duì)掃描圖形的說(shuō)明。如果激光焊 接程序不包括對(duì)掃描圖形的說(shuō)明(在步驟S2為"否")，則不輸出 使用該掃描圖形進(jìn)行焊接的指令。因此，在這種情況下，機(jī)器 人控制部分22用以準(zhǔn)備好進(jìn)行步驟S3的常規(guī)或者傳統(tǒng)激光焊 接加工。由于準(zhǔn)備常規(guī)激光焊接與本發(fā)明不直接相關(guān)，并且利 用任意傳統(tǒng)焊接技術(shù)，可以準(zhǔn)備好進(jìn)行常規(guī)激光焊接工作，所 以省略對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。另 一 方面，如果機(jī)器人控制部分22判斷為通過(guò)使用掃描圖 形進(jìn)行焊接(在步驟S2為"是")，則然后在步驟S4，機(jī)器人控制 部分22用于利用MOVE指令，以該程序中說(shuō)明的移動(dòng)速度，佳L 機(jī)器人1的臂2的尖端部分，即，激光束掃描裝置3的位置移動(dòng)， 以將機(jī)器人l定位在機(jī)器人停止位置。同時(shí)，在步驟S4，機(jī)器 人控制部分22用于向著工件W上的焊點(diǎn)，定位激光束掃描裝置3 的反射鏡ll。更具體地，調(diào)整反射鏡ll的方向，以使從激光振 蕩器5輸入的激光束輻照預(yù)定焊點(diǎn)的焊點(diǎn)中心坐標(biāo)。激光束掃描 裝置3可以使激光束從該位置輻照預(yù)定焊點(diǎn)。在步驟S5，配置掃描圖形生成部分24用于裝載來(lái)自掃描圖 形存儲(chǔ)部分23的掃描圖形。對(duì)于第一實(shí)施例，例如，裝載圖4 所示的S形掃描圖形。在步驟S6，掃描圖形生成部分24用于根據(jù)工件W的坐標(biāo)系 中表示的并裝載(并存儲(chǔ)在掃描圖形存儲(chǔ)部分23內(nèi))的焊點(diǎn)中 心坐標(biāo)、焊接寬度以及焊接長(zhǎng)度，計(jì)算掃描圖形上的80個(gè)點(diǎn)的 每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，以生成工件W的焊點(diǎn)的掃描圖形。在步驟S7，基于所裝載的程序中說(shuō)明的焊接寬度和焊接長(zhǎng) 度，將所計(jì)算的80個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為垂直(焊接長(zhǎng)度)方向和水平(焊接寬度)方向，從而進(jìn)行偏置處理，以生成具有期望 大小的焊點(diǎn)的實(shí)際大小掃描圖形。在步驟S8，激光束掃描控制部分25用于將由工件W的坐標(biāo)系生成的掃描圖形中的80個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人1的坐標(biāo)系。另外，為了以機(jī)器人l的當(dāng)前姿勢(shì)，在目標(biāo)工件w上的焊點(diǎn)上繪制期望大小的實(shí)際掃描圖形，激光束掃描控制部分25用于同時(shí) 輸入機(jī)器人控制部分22確定的機(jī)器人1的姿勢(shì)，并計(jì)算反射鏡11 的目標(biāo)移動(dòng)(在從反射鏡ll開(kāi)始移動(dòng)到結(jié)束移動(dòng)過(guò)程中的各時(shí) 間點(diǎn)處反射鏡ll的角度)。在完成步驟S8的計(jì)算時(shí)，在步驟S9，機(jī)器人控制設(shè)備7用 于對(duì)激光振蕩器5發(fā)送激活指令來(lái)接通激光振蕩器5。在接通激 光振蕩器5時(shí)，激光束輻照在隨計(jì)算移動(dòng)的反射鏡11上。在步驟SIO,激光束掃描控制部分25用于判斷反射鏡ll是 否完成了移動(dòng)(即，是否完成了掃描圖形的激光束輻照)。如果 未完成反射鏡ll的移動(dòng)(在步驟S10為"否")，則在接通激光振 蕩器5的情況下，繼續(xù)進(jìn)行激光焊接(重復(fù)步驟S9和S10 )。在 完成了反射鏡ll的移動(dòng)時(shí)(在步驟S10為"是")，在步驟Sll,斷 開(kāi)激光振蕩器5，以結(jié)束激光焊接處理。通過(guò)上述激光焊接處理，完成了 一個(gè)焊點(diǎn)處的掃描圖形的 輻照。利用該例子，示出S形作為掃描圖形。還可以接受，掃 描圖形存儲(chǔ)部分23存儲(chǔ)柱形掃描圖形(圖5 )、環(huán)形掃描圖形(圖 6)以及需要和/或期望的任意其它形狀的掃描圖形，以便可以 根據(jù)工件的類(lèi)型選擇適當(dāng)?shù)膾呙鑸D形。還可以接受，對(duì)工件上的每個(gè)焊點(diǎn)選擇掃描圖形的形狀。如上所述，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明第 一實(shí)施例的激光處理機(jī)器人 控制設(shè)備，掃描圖形與用于機(jī)器人l的移動(dòng)的示教數(shù)據(jù)分開(kāi)存 儲(chǔ)。 一旦根據(jù)示教數(shù)據(jù)定位了機(jī)器人l，基于掃描圖形數(shù)據(jù)(對(duì)于該例子，80個(gè)點(diǎn)構(gòu)成焊點(diǎn)的S形掃描圖形)進(jìn)行激光焊接， 而不像在傳統(tǒng)方法中那樣，需要機(jī)器人l示教掃描圖形。因此， 顯著縮短了進(jìn)行激光焊接的示教時(shí)間。此外，在需要改變掃描 圖形的形狀時(shí)，僅需要改變存儲(chǔ)在掃描圖形存儲(chǔ)部分23內(nèi)的數(shù) 據(jù)，從而簡(jiǎn)化了改變掃描圖形的形狀的方法。根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控制設(shè)備可以設(shè)置為計(jì)算機(jī)。在這種情況下，計(jì)算機(jī)內(nèi)使用的計(jì)算機(jī)程序包括 用于檢測(cè)激光處理機(jī)器人(機(jī)器人控制部分22)的姿勢(shì)的指令； 用于存儲(chǔ)工件上的處理點(diǎn)(焊點(diǎn)存儲(chǔ)部分21)的信息的指令； 用于控制激光處理機(jī)器人的移動(dòng)以將激光束掃描裝置選擇性地 移動(dòng)到激光束掃描裝置可以輻照激光束在處理點(diǎn)(機(jī)器人控制 部分22)的規(guī)定位置，掃描圖形存儲(chǔ)部分用于存儲(chǔ)激光束掃描 裝置掃描的激光束的掃描圖形的信息(掃描圖形存儲(chǔ)部分23 ) 的指令；用于在激光束掃描裝置移動(dòng)到規(guī)定位置時(shí)，檢索存儲(chǔ) 在掃描圖形存儲(chǔ)部分內(nèi)的掃描圖形的信息的指令；以及用于基 于機(jī)器人的姿勢(shì)和掃描圖形的信息，控制激光束掃描裝置，來(lái) 以掃描圖形輻照激光束在處理點(diǎn)(激光束掃描控制部分25 )。因此，對(duì)于本發(fā)明第 一 實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控制設(shè)備 和方法，相互獨(dú)立地進(jìn)行用于將機(jī)器人l移動(dòng)(即，使連接到機(jī) 器人1的臂2的激光束掃描裝置3移動(dòng))到規(guī)定的停止位置的示教 操作與根據(jù)掃描圖形移動(dòng)反射鏡ll的示教操作。換句話說(shuō)，在本發(fā)明中，在執(zhí)行了用于移動(dòng)機(jī)器人l的程序并將機(jī)器人l移動(dòng) 到規(guī)定的停止位置(步驟S4)后，讀取根據(jù)掃描圖形移動(dòng)反射 鏡ll的程序(步驟S5)。因此，與以一個(gè)序列進(jìn)行移動(dòng)機(jī)器人 的示教操作以及用于移動(dòng)反射鏡的示教操作(即，順序編程用 于移動(dòng)機(jī)器人的指令和用于移動(dòng)反射鏡的指令)的傳統(tǒng)機(jī)器人 的控制程序相比，本發(fā)明可以顯著縮短進(jìn)行激光焊接的示教時(shí)間。此外，在需要改變掃描圖形的形狀時(shí)，只需改變存儲(chǔ)在掃 描圖形存儲(chǔ)部分23內(nèi)的數(shù)據(jù)，從而簡(jiǎn)化了改變掃描圖形的形狀 的方法。第二實(shí)施例現(xiàn)在，將參考圖8~13說(shuō)明根據(jù)第二實(shí)施例的激光處理機(jī)器 人控制設(shè)備。鑒于第一實(shí)施例與第二實(shí)施例類(lèi)似，使用與第一 實(shí)施例的該部分相同的附圖標(biāo)記表示第二實(shí)施例中與第 一 實(shí)施 例相同的部分。此外，為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，省略對(duì)與第一實(shí)施例的 部分相同的第二實(shí)施例的部分的說(shuō)明。使用單撇號(hào)(，)表示第 二實(shí)施例中與第一實(shí)施例不同的部分。第二實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控制設(shè)備與第 一 實(shí)施例的激 光處理機(jī)器人控制設(shè)備的不同之處在于，在第二實(shí)施例中，在 固定激光束掃描裝置3的位置的情況下，對(duì)位于規(guī)定區(qū)域內(nèi)的多 個(gè)焊點(diǎn)順序輻照掃描圖形，而在第一實(shí)施例中，在固定激光束 掃描裝置3的位置的情況下，僅對(duì)一個(gè)焊點(diǎn)輻照一個(gè)掃描圖形。由于除了第二實(shí)施例的機(jī)器人控制設(shè)備7，的配置與第 一 實(shí) 施例的機(jī)器人控制設(shè)備7的配置不同，應(yīng)用第二實(shí)施例的激光焊 接系統(tǒng)的配置與圖l和圖2所示的配置相同，所以省略對(duì)其配置 的i,細(xì)i兌明。圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控制設(shè)備 的控制系統(tǒng)的框圖。如圖7所示，除了設(shè)置區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 部分(inside welding data storing section) 28代替第一實(shí)施例的 掃描圖形存儲(chǔ)部分23外，機(jī)器人控制設(shè)備7，的配置與圖3所示的 第一實(shí)施例的機(jī)器人控制設(shè)備7的配置相同。下面，將說(shuō)明根據(jù) 第二實(shí)施例的機(jī)器人控制設(shè)備7，的配置。機(jī)器人控制設(shè)備7，包括焊點(diǎn)存儲(chǔ)部分21、機(jī)器人控制部分 22、掃描圖形生成部分24、激光束掃描控制部分25以及區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28。焊點(diǎn)存儲(chǔ)部分21用于存儲(chǔ)事先通過(guò)示教操作指示的關(guān)于工 件W上的焊點(diǎn)的信息。關(guān)于焊點(diǎn)的信息指示以三維坐標(biāo)表示的工件W上的焊點(diǎn)。通常，由CAD系統(tǒng)9 (圖1 )事先生成工件W 上的焊點(diǎn)的數(shù)據(jù)。因此，焊點(diǎn)存儲(chǔ)部分21用于檢索由CAD系統(tǒng) 9生成的焊點(diǎn)數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)關(guān)于該焊點(diǎn)的信息。機(jī)器人控制部分22用于基于存儲(chǔ)在機(jī)器人控制部分22的存 儲(chǔ)器(未示出)內(nèi)的示教數(shù)據(jù)，來(lái)控制設(shè)置在機(jī)器人l的軸上的 每個(gè)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)量，從而控制激光束掃描裝置3，以順序停止 在預(yù)定位置，例如，設(shè)置在工件W上的焊點(diǎn)上的預(yù)定位置。機(jī) 器人控制部分2 2還用于基于設(shè)置在機(jī)器人1的軸上的每個(gè)電動(dòng) 機(jī)的旋轉(zhuǎn)量(例如，來(lái)自電動(dòng)機(jī)的編碼器的輸出值)，檢測(cè)或者 識(shí)別機(jī)器人l的姿勢(shì)。因此，機(jī)器人控制部分22還構(gòu)成用于檢測(cè) 機(jī)器人1的姿勢(shì)的姿勢(shì)檢測(cè)部分。機(jī)器人控制部分22還用于基于 檢測(cè)到的機(jī)器人姿勢(shì)，判斷是否定位激光束掃描裝置3，以輻照 激光束在工件W上的特定焊點(diǎn)。如圖9所示，區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28優(yōu)選設(shè)置為用于存 儲(chǔ)位于工件W上的規(guī)定區(qū)域A內(nèi)的多個(gè)焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4)的位 置、規(guī)定區(qū)域B內(nèi)的多個(gè)焊點(diǎn)S ( 5 ) ~S ( 9)的位置、規(guī)定區(qū)域 C內(nèi)的多個(gè)焊點(diǎn)S ( 10) S ( 13 )的位置以及位于激光束掃描裝 置3的移動(dòng)路徑上的規(guī)定區(qū)域a、 b和c的位置的存儲(chǔ)器件。另夕卜， 區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28用于存儲(chǔ)激光束掃描裝置3在焊點(diǎn) S ( 1 ) S ( 13 )處掃描的激光束100的掃描圖形。因此，區(qū)域 內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28構(gòu)成本發(fā)明第二實(shí)施例的掃描圖形存儲(chǔ) 部分。通過(guò)CAD系統(tǒng)9設(shè)置工件W上的焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13 )、對(duì)焊 點(diǎn)S(1) S(13)中的每個(gè)焊點(diǎn)進(jìn)行分組，并將它們分別分配到對(duì)應(yīng)于區(qū)域a、 b和c的區(qū)域A、 B和C中的一個(gè)。例如，如圖9 所示，將焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4)分在一組、將其分配到區(qū)域A，焊 點(diǎn)S ( 5) S (9)分在一組、將其分配到區(qū)域B,將焊點(diǎn)S ( 10) S(13)分在一組、將其分配到區(qū)域C。在激光束掃描裝置3的 移動(dòng)路徑上，將激光束掃描裝置3固定在該區(qū)域內(nèi)的某個(gè)位置上 時(shí)，可以掃描焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4)的區(qū)域設(shè)置為區(qū)域a。同樣， 將激光束掃描裝置3的移動(dòng)路徑上、在激光束掃描裝置3固定在 該區(qū)域內(nèi)的某個(gè)位置上時(shí)，可以掃描焊點(diǎn)S ( 5 ) S ( 9 )的區(qū) 域設(shè)置為區(qū)域b。最后，將激光束掃描裝置3的移動(dòng)路徑上、在 激光束掃描裝置3固定在該區(qū)域內(nèi)的某個(gè)位置上時(shí)，可以掃描坪 點(diǎn)S ( 10) S ( 13 )的區(qū)域設(shè)置為區(qū)域c。在CAD系統(tǒng)9 (圖1 ) 中對(duì)焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13 )中的每一個(gè)焊點(diǎn)分組。另外，由CAD 系統(tǒng)(圖l)設(shè)置區(qū)域a、 b和c。將從CAD系統(tǒng)9獲得的信息存儲(chǔ) 在區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28內(nèi)，作為諸如圖IO所示的一個(gè)區(qū) 域表(區(qū)域信息)。優(yōu)選對(duì)區(qū)域a、 b和c中的每一個(gè)創(chuàng)建區(qū)域表。存儲(chǔ)在區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28內(nèi)的掃描圖形可以是任 意大小或形狀。例如，對(duì)于第二實(shí)施例，存儲(chǔ)如圖4所示的S形 掃描圖形。掃描圖形是S形的，并且利用掃描圖形形狀的焊接 長(zhǎng)度和焊接寬度確定S形的大小，例如，長(zhǎng)度(焊接長(zhǎng)度)為 規(guī)定的幾毫米，寬度(焊接寬度)為規(guī)定的幾毫米。盡管在第 二實(shí)施例中，掃描圖形被描述為如圖4所示的S形，還可以接受 將掃描圖形設(shè)置為如圖5所示的柱形、如圖6所示的環(huán)形，或其 它任意所需和/或期望的形狀。掃描圖形數(shù)據(jù)包括設(shè)置在掃描圖 形內(nèi)的焊點(diǎn)中心坐標(biāo)以及多個(gè)均被定義為離開(kāi)焊點(diǎn)中心坐標(biāo)的 偏移量的點(diǎn)序列坐標(biāo)。在工件W的坐標(biāo)系中表示焊點(diǎn)中心坐標(biāo) 和點(diǎn)序列坐標(biāo)。除了焊點(diǎn)數(shù)據(jù)，CAD系統(tǒng)9 (圖l)還生成存儲(chǔ)在區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28內(nèi)的掃描圖形數(shù)據(jù)。CAD系統(tǒng)9將焊點(diǎn)數(shù)據(jù) 和掃描圖形數(shù)據(jù)分別獨(dú)立地示教機(jī)器人控制設(shè)備7 ，。換句話說(shuō)， 將焊,泉數(shù)據(jù)和掃描圖形數(shù)據(jù)看作完全不同的數(shù)據(jù)。因?yàn)檫@個(gè)原 因，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，分別設(shè)置焊點(diǎn)存儲(chǔ)部分21和區(qū) 域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28。掃描圖形生成部分2 4用于生成與存儲(chǔ)在區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)部分28內(nèi)的S形掃描圖形的大小(尺寸)相同的S形掃描圖形， 或者生成設(shè)置在示教盒8內(nèi)的指令部分2 6指示的大小的S形掃 描圖形。激光束掃描控制部分25用于在激光束掃描裝置3位于區(qū)域 a、 b和c中的一個(gè)時(shí)，輸入掃描圖形生成部分24所生成的大小的 S形掃描圖形，其中在區(qū)域a、 b和c中，激光束可以輻照在位于 工件W上的區(qū)域A內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4 )、區(qū)域B內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 5 ) S ( 9 )以及區(qū)域C內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 10 ) S ( 13 )的組中的一個(gè)相 應(yīng)組。此外，激光束掃描控制部分25還用于基于機(jī)器人控制部 分22所確定的機(jī)器人1的姿勢(shì)，計(jì)算在區(qū)域A、 B和C內(nèi)的焊點(diǎn)S (1 ) S( 13 )上《會(huì)制的S形的點(diǎn)序列坐標(biāo)(例如，80個(gè)點(diǎn)序列)。 然后，激光束掃描控制部分25用于基于所計(jì)算的點(diǎn)序列坐標(biāo)， 移動(dòng)激光束掃描裝置3的反射鏡11。激光束掃描控制部分25還用 于將均在工件W的坐標(biāo)系中表示的、掃描圖形的焊點(diǎn)中心坐標(biāo) 和定義為離開(kāi)焊點(diǎn)中心坐標(biāo)的偏移量的點(diǎn)序列坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器 人1的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。指令部分26用以基于例如焊點(diǎn)需要的焊接應(yīng)力，來(lái)輸出關(guān) 于在工件W的焊點(diǎn)上繪制的掃描圖形的大小的指令。例如，指 令部分26用于輸出諸如掃描圖形的S形的長(zhǎng)度是存儲(chǔ)在焊點(diǎn)存 儲(chǔ)部分21內(nèi)的S形的長(zhǎng)度的3倍，寬度為存儲(chǔ)在焊點(diǎn)存儲(chǔ)部分21 內(nèi)的S形的寬度的1.5倍的指令。對(duì)于第二實(shí)施例，指令部分26進(jìn)行關(guān)于掃描圖形的大小的指令。然而，還可以接受在被裝載 或者讀入的激光焊接程序中并入指令輸出操作?，F(xiàn)在，參考圖ll，詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的激光 處理機(jī)器人控制設(shè)備的操作。圖ll的流程圖示出使用本發(fā)明第 二實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控制設(shè)備的激光焊接的整個(gè)過(guò)程。 在第二實(shí)施例中，當(dāng)在機(jī)器人l沿示教數(shù)據(jù)中描述的移動(dòng)路徑移動(dòng)的同時(shí)，檢測(cè)到激光束掃描裝置3進(jìn)入事先設(shè)置的規(guī)定區(qū)域a、 b和c中的一個(gè)時(shí)，停止激光束掃描裝置3，并對(duì)可以從激光束掃 描裝置3的位置順序輻照的焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13 )(被事先編組的) 中的相應(yīng)一個(gè)焊點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行激光焊接。當(dāng)對(duì)區(qū)域a、 b和c中的一 個(gè)區(qū)域內(nèi)的所有焊點(diǎn)完成激光焊接時(shí)，將激光束掃描裝置3移動(dòng) 到區(qū)域a、 b和c的下一個(gè)區(qū)域，以對(duì)該區(qū)域內(nèi)的所有焊點(diǎn)進(jìn)行激 光焊接。通過(guò)重復(fù)這種移動(dòng)，將激光束掃描裝置3移動(dòng)到區(qū)域a、 b和c中的每一個(gè)，從而完成對(duì)所有焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13 )進(jìn)行激 光焊接。在步驟S21，機(jī)器人控制部分22用以裝載激光焊接程序。 更具體地，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，激光焊接程序具有 ln:MOVE(機(jī)器人停止位置、移動(dòng)速度、區(qū)域表編號(hào))]的結(jié)構(gòu)。在步驟S22，機(jī)器人控制部分22用以判斷是否使用存儲(chǔ)在 掃描圖形存儲(chǔ)部分2 3內(nèi)的掃描圖形進(jìn)行焊接。步驟S 2 2中的判焊接程序不包括對(duì)區(qū)域表編號(hào)的說(shuō)明(在步驟S22為"否")，則 不輸出使用該掃描圖形進(jìn)行焊接的指令。因此，在這種情況下， 機(jī)器人控制部分22用于在步驟S23,準(zhǔn)備好進(jìn)行常規(guī)或者傳統(tǒng) 激光焊接工作。由于準(zhǔn)備進(jìn)行常規(guī)激光焊接作業(yè)與本發(fā)明不直 接相關(guān)，并可以使用任意傳統(tǒng)焊接技術(shù)，因此，省略對(duì)其的詳 細(xì)i兌明。另 一 方面，如果機(jī)器人控制部分22判斷為使用掃描圖形進(jìn)行焊接(在步驟S22為"是")，則在步驟S24，機(jī)器人控制部分22 用于利用MOVE指令，以程序中說(shuō)明的移動(dòng)速度，將機(jī)器人l 的臂2的尖端部分移動(dòng)到定位機(jī)器人l在位于區(qū)域a內(nèi)的機(jī)器人 停止位置，即，移動(dòng)激光束掃描裝置3的位置。同時(shí)，在步驟 S24,機(jī)器人控制部分22用于向著工件W上的焊點(diǎn)，定位激光束 掃描裝置3的反射鏡11。更具體地，調(diào)整反射鏡ll的方向，以便 將從激光振蕩器輸入的激光束輻照在焊點(diǎn)S ( 1 ) S (4)中的 一個(gè)的焊點(diǎn)中心坐標(biāo)。激光束掃描裝置3可以使激光束從該位置 開(kāi)始輻照位于工件W的區(qū)域A內(nèi)的所有焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4 )。在步驟S25,掃描圖形生成部分24用于裝載存儲(chǔ)在區(qū)域內(nèi) 焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28內(nèi)、如圖IO所示布置的區(qū)域表。在該例子 中，由于激光束掃描裝置3停止在區(qū)域a內(nèi)，裝載對(duì)區(qū)域a創(chuàng)建的 區(qū)域表。對(duì)區(qū)域a創(chuàng)建的區(qū)域表包括用于描述如圖9所示的4個(gè)焊 點(diǎn)(焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4))的掃描圖形的信息。在下面的處理中， 如圖12所示，在激光束掃描裝置3的位置固定在區(qū)域a內(nèi)的位置 時(shí)，以該序列對(duì)分組在區(qū)域A內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4)繪制掃描 圖形。在步驟S26,機(jī)器人控制部分22用于判斷是否完成對(duì)激光 束掃描裝置3固定在位于區(qū)域a內(nèi)的位置時(shí)可以輻照的所有焊,* (即，位于工件W的區(qū)域a內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4 ))的焊接處理。 如果完成了對(duì)區(qū)域a內(nèi)的所有焊點(diǎn)的焊接處理(在步驟S26為 "是，，)，則將激光束掃描裝置3移動(dòng)到下一個(gè)區(qū)域b,以開(kāi)始對(duì)圖 9所示的下一組焊點(diǎn)S ( 5 ) S ( 9)進(jìn)行激光焊接。特別地，焊 接處理進(jìn)入步驟S34,在步驟S34，機(jī)器人控制部分22用于判斷 是否對(duì)所有焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13 )完成了焊接處理。如果對(duì)圖9 所示的所有焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13 )完成了焊接處理(在步驟S34為"是")，則結(jié)束焊接處理。如果沒(méi)有完成對(duì)圖9所示的所有焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13 )的焊接處理(在步驟S34為"否")，則處理返 回步驟S21，以對(duì)下一個(gè)區(qū)域進(jìn)行焊接處理。另 一方面，如果沒(méi)有完成對(duì)區(qū)域a內(nèi)的所有焊點(diǎn)的焊接處理 (在步驟S26為"否")，則在步驟S27，掃描圖形生成部分24用于 從圖IO所示的區(qū)域表裝載焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4 )的掃描圖形。對(duì) 于第二實(shí)施例，裝載圖4所示的S形掃描圖形。在步驟S28,掃描圖形生成部分24用于基于焊接寬度、焊 接長(zhǎng)度、以工件W的坐標(biāo)系描述的坐標(biāo)x、 y和z,來(lái)計(jì)算掃描圖 形上的80個(gè)點(diǎn)每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，從而繪制焊點(diǎn)S ( 1 ) ~S ( 4)每 個(gè)焊點(diǎn)處的掃描圖形。在步驟S29,基于所裝載的程序中描述的焊接寬度和焊接 長(zhǎng)度，將所計(jì)算的焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4)每個(gè)焊點(diǎn)上的80個(gè)點(diǎn)的 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為垂直(焊接長(zhǎng)度)方向和水平(焊接寬度)方向， 從而進(jìn)行偏置處理以生成要求大小的掃描圖形。在步驟S30,激光束掃描控制部分25用于將由工件W的坐標(biāo) 系生成的掃描圖形中的每個(gè)焊點(diǎn)S ( 1) S (4)上的80個(gè)點(diǎn)的 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人l的坐標(biāo)系。另外，為了以機(jī)器人l的當(dāng)前姿 勢(shì)，在目標(biāo)工件W上的焊點(diǎn)上繪制要求大小的掃描圖形，激光 束掃描控制部分25用以同時(shí)輸入4幾器人控制部分22確定的機(jī)器 人l的姿勢(shì)并計(jì)算反射鏡ll的目標(biāo)移動(dòng)(從反射鏡ll開(kāi)始移動(dòng)到 結(jié)束移動(dòng)過(guò)程中的各時(shí)間點(diǎn)處的反射鏡ll的角度)。在完成步驟S30的計(jì)算時(shí)，在步驟S31，機(jī)器人控制設(shè)備7， 用于向激光振蕩器5發(fā)送激活指令，以接通激光振蕩器5。在接 通激光振蕩器5時(shí)，激光束輻照在隨計(jì)算移動(dòng)的反射鏡1 l上。在步驟S32,激光束掃描控制部分25用于判斷是否完成了 反射鏡ll的移動(dòng)(即，是否完成了掃描圖形的輻照)。換句話說(shuō)，激光束掃描控制部分2 5用以判斷是否完成了對(duì)焊點(diǎn)S ( 1 ) ~ S ( 4 ) 之一的掃描。如果沒(méi)有完成反射鏡ll的移動(dòng)(在步驟S32為 "否")，則在接通激光振蕩器5的情況下，繼續(xù)對(duì)焊點(diǎn)S(1) S (4)之一進(jìn)行激光焊接(重復(fù)步驟S31和S32)。在完成了反射 鏡ll的移動(dòng)時(shí)(在步驟S32為"是")，在步驟S33,斷開(kāi)激光振蕩 器5,以結(jié)束激光焊接，然后，過(guò)程返回步驟S21。在每次對(duì)焊 點(diǎn)S ( 1 ) S (4)之一進(jìn)行掃描時(shí)，接通和斷開(kāi)激光振蕩器5。 通過(guò)上述處理，如圖12所示，順序?qū)更c(diǎn)S ( 1 ) S ( 4 )輻照 掃描圖形，從而完成對(duì)位于區(qū)域A上的全部焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4 ) 處的焊接。如上所述，完成了位于區(qū)域A上的焊點(diǎn)S ( 1 ) ~S ( 4 )處的 焊接。然后，將激光束掃描裝置3移動(dòng)到如圖10和13所示的區(qū)域 b內(nèi)的位置，其中^l行與如上步驟S21 S33中所述的處理相同的 處理，以對(duì)位于區(qū)域B內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 5 ) S ( 9 )順序執(zhí)行激光焊 接。此外，在完成了區(qū)域B內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 5 ) S ( 9)的焊接后， 將激光束掃描裝置3移動(dòng)到區(qū)域c內(nèi)的位置，其中執(zhí)行與如上步 驟S21 S33中所述的處理相同的處理，以對(duì)位于區(qū)域C內(nèi)的焊點(diǎn) S21 S33順序^l行激光焊接，從而完成對(duì)位于工件W上的全部 焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13 )的焊接。對(duì)于這個(gè)例子，示出S形作為掃描圖形。還可以接受，區(qū) 域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28存儲(chǔ)柱形(圖5)和環(huán)形(圖6)掃描 圖形以及需要和/或期望的任意其它形狀，以便可以根據(jù)工件的 類(lèi)型，選擇適當(dāng)?shù)膾呙鑸D形。還可以接受，針對(duì)工件上的每個(gè) 焊點(diǎn)來(lái)選擇掃描圖形的形狀。如上所述，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的激光處理機(jī)器人 控制設(shè)備，作為區(qū)域表的一部分，將掃描圖形數(shù)據(jù)與機(jī)器人的 移動(dòng)的示教數(shù)據(jù)分開(kāi)存儲(chǔ)。
一 旦根據(jù)示教數(shù)據(jù)定位了機(jī)器人1,則與第一實(shí)施例相似，基于掃描圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行激光焊接，而不 像在傳統(tǒng)方法中那樣，需要對(duì)機(jī)器人l示教掃描圖形。因此，顯 著縮短了進(jìn)行激光焊接的示教時(shí)間。此外，在需要改變掃描圖形的形狀時(shí)，僅需要通過(guò)C A D系統(tǒng)9改變存儲(chǔ)在區(qū)域內(nèi)焊接數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)部分28內(nèi)的相應(yīng)區(qū)域表數(shù)據(jù)，從而簡(jiǎn)化了改變掃描圖形 的形狀的方法。根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控制 設(shè)備還可以設(shè)置為計(jì)算機(jī)。在這種情況下，計(jì)算機(jī)內(nèi)所使用的 計(jì)算機(jī)程序包括用于檢測(cè)激光處理機(jī)器人(機(jī)器人控制部分 22)的姿勢(shì)的指令；用于存儲(chǔ)工件上的處理點(diǎn)的信息的指令(焊 點(diǎn)存儲(chǔ)部分21 );用于控制激光處理機(jī)器人的移動(dòng)以將激光束掃 描裝置選擇性地移動(dòng)到激光束掃描裝置可以輻照激光束在處理 點(diǎn)的規(guī)定位置(機(jī)器人控制部分22)，掃描圖形存儲(chǔ)部分用于存 儲(chǔ)激光束掃描裝置掃描的激光束的掃描圖形的信息的指令(區(qū) 域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28 );用于在激光束掃描裝置移動(dòng)到規(guī)定 位置時(shí)，從存儲(chǔ)在掃描圖形存儲(chǔ)部分內(nèi)的掃描圖形檢索信息的 指令；以及用于基于機(jī)器人的姿勢(shì)和掃描圖形的信息，控制激 光束掃描裝置，來(lái)以掃描圖形輻照激光束在處理點(diǎn)的指令(激 光束掃描控制部分2 5 )。用于存儲(chǔ)掃描圖形部分的信息的指令還 包括用于存儲(chǔ)使位于工件的規(guī)定區(qū)域內(nèi)的處理點(diǎn)與該處理點(diǎn)的 掃描圖形的信息相關(guān)的信息的指令(區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分 28)。用于檢索掃描圖形的信息的指令還包括，在將激光束掃描 裝置移動(dòng)到位于對(duì)應(yīng)于工件上、激光束掃描裝置從其開(kāi)始對(duì)該 規(guī)定區(qū)域內(nèi)的處理點(diǎn)輻照激光束的規(guī)定區(qū)域的區(qū)域內(nèi)的規(guī)定位 置時(shí)，從該區(qū)域信息中檢索掃描圖形的信息的指令。 第三實(shí)施例現(xiàn)在，將參考圖14 17說(shuō)明根據(jù)第三實(shí)施例的激光處理機(jī) 器人控制設(shè)備。鑒于第一實(shí)施例、第二實(shí)施例以及第三實(shí)施例類(lèi)似，使用相同的附圖標(biāo)記表示第三實(shí)施例的與第 一 實(shí)施例和/ 或第二實(shí)施例的該部分相同的部分。此外，為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，省略說(shuō)明與第 一和/或?qū)嵤├牟糠窒嗤牡谌龑?shí)施例的部分。使 用單撇號(hào)(，)表示第三實(shí)施例中與第一和/或者第二實(shí)施例的 各部分不同的部分。第三實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控制設(shè)備與第 一 或第二實(shí)施 例的激光處理機(jī)器人控制設(shè)備的不同之處在于，在第三實(shí)施例 中，在激光束掃描裝置3的位置發(fā)生移動(dòng)時(shí)，對(duì)位于規(guī)定區(qū)域內(nèi) 的多個(gè)焊點(diǎn)輻照掃描圖形，而在第一或者第二實(shí)施例中，在固定激光束掃描裝置3的位置的情況下，輻照掃描圖形。由于應(yīng)用了第三實(shí)施例的激光焊接系統(tǒng)的配置與圖l和圖2所示第 一 實(shí)施例的配置相同，激光焊接機(jī)器人控制設(shè)備的控制系統(tǒng)與圖7所示的第二實(shí)施例的激光焊接機(jī)器人控制設(shè)備的控制系統(tǒng)相同，所以省略對(duì)其配置的詳細(xì)i兌明。在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，存儲(chǔ)在區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28內(nèi)的數(shù)據(jù)與第二實(shí)施例中存儲(chǔ)在區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分 28內(nèi)的數(shù)據(jù)不同。此外，激光束掃描控制部分25的移動(dòng)與第二 實(shí)施例的激光束掃描控制部分25的移動(dòng)也稍許不同，下面將做 更詳細(xì)的i兌明。如圖14所示，區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28優(yōu)選設(shè)置為存儲(chǔ) 位于工件W上的規(guī)定區(qū)域A內(nèi)的多個(gè)焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4 )、規(guī)定 區(qū)域B內(nèi)的多個(gè)焊點(diǎn)S ( 5 ) S ( 9)、規(guī)定區(qū)域C內(nèi)的多個(gè)焊點(diǎn)S (10) S ( 13 )的存儲(chǔ)器裝置。此外，區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部 分28還用以存儲(chǔ)位于激光束掃描裝置3的移動(dòng)路徑上的長(zhǎng)方體 三維區(qū)域a，、 b，和c，。區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28還用以存儲(chǔ)激 光束掃描裝置3對(duì)焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13 )掃描的激光束100的掃描 圖形。因此，區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28構(gòu)成本發(fā)明第三實(shí)施34例的掃描圖形存儲(chǔ)部分。通過(guò)CAD系統(tǒng)9 (未示出)設(shè)置工件W上的焊點(diǎn)S ( 1 ) S (13 )，對(duì)焊點(diǎn)S ( 1 ) ~S ( 13 )的每個(gè)焊點(diǎn)進(jìn)行編組，并將它 們分別分配到對(duì)應(yīng)于區(qū)域a，、 b，和c，的區(qū)域A、 B和C之一內(nèi)。例 如，如圖14所示，將焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4)分在一組、將其分配 到區(qū)域A,焊點(diǎn)S ( 5 ) S ( 9)分在一組、將其分配到區(qū)域B， 將焊點(diǎn)S ( 10) S ( 13 )分在一組、將其分配到區(qū)域C。在激光 束掃描裝置3的移動(dòng)路徑上，將在激光束掃描裝置3的位置可以 在該區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)可以在其內(nèi)掃描焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4 )的三維 區(qū)域設(shè)置為三維區(qū)域a，。同樣，將激光束掃描裝置3的移動(dòng)路徑 上、在激光束掃描裝置3的位置在該區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)可以在其內(nèi)掃 描焊點(diǎn)S ( 5 ) S ( 9 )的三維區(qū)域設(shè)置為三維區(qū)域b，。最后，將 激光束掃描裝置3的移動(dòng)路徑上、在激光束掃描裝置3的位置在 該區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)在其內(nèi)可以掃描焊點(diǎn)S (10) S ( 13 )的三維 區(qū)域設(shè)置為三維區(qū)域c，。在CAD系統(tǒng)9 (圖1 )內(nèi)分別編組焊點(diǎn)S (1 ) S ( 13 )。此外，CAD系統(tǒng)9 (圖1 )還設(shè)置三維區(qū)域a，、 b， 和c ，。將從C A D系統(tǒng)9獲得的信息存儲(chǔ)在區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部 分28內(nèi)，作為區(qū)域表，如圖15所示的區(qū)域表。優(yōu)選對(duì)三維區(qū)域a，、 b，和c，創(chuàng)建該區(qū)域表。通過(guò)少見(jiàn)定相應(yīng)三維區(qū)域a，、 b，或者c，的左 上角和右下角的坐標(biāo)，分別定義三維區(qū)域a，、 b，或者c，，如圖15中的區(qū)域表所示。存儲(chǔ)在區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28內(nèi)的掃描圖形與第 一和 第二實(shí)施例中的相同。更具體地說(shuō)，存儲(chǔ)在區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)部分2 8內(nèi)的掃描圖形可以是任意大小或者形狀的。除了焊點(diǎn) 數(shù)據(jù)，CAD系統(tǒng)9 (圖1 )還生成存儲(chǔ)在區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部 分28內(nèi)的掃描圖形數(shù)據(jù)。CAD系統(tǒng)9分別單獨(dú)示教焊點(diǎn)數(shù)據(jù)和 掃描圖形數(shù)據(jù)。換句話說(shuō)，可以將焊點(diǎn)數(shù)據(jù)和掃描圖形數(shù)據(jù)看作完全不同的數(shù)據(jù)。因?yàn)樵撛?，在本發(fā)明的第三實(shí)施例中， 分別設(shè)置焊點(diǎn)存儲(chǔ)部分2 1和區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分2 8 。配置激光束掃描控制部分25,以在激光束掃描裝置3通過(guò)可 以在其內(nèi)對(duì)位于工件W上的區(qū)域A內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4 )、區(qū) 域B內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 5 ) S ( 9 )以及區(qū)域C內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 10 ) S ( 13 ) 的各組的相應(yīng)組輻照激光束的三維區(qū)域a，、 b，和c，之一時(shí)，輸入 掃描圖形生成部分24生成的該大小的S形掃描圖形。還配置激 光束掃描控制部分25,以考慮到機(jī)器人控制部分22確定的機(jī)器 人l的姿勢(shì)，計(jì)算在區(qū)域A、 B和C內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 1 ) ~S ( 13 )上 形成的S形的點(diǎn)序列坐標(biāo)(例如，80個(gè)點(diǎn)序列)。然后，配置激 光束掃描控制部分25,以根據(jù)計(jì)算的點(diǎn)序列坐標(biāo)，使激光束掃 描裝置3的反射鏡11移動(dòng)。還配置激光束掃描控制部分25,以將 在工件W的坐標(biāo)系中表示的、掃描圖形的焊點(diǎn)中心坐標(biāo)和被定 義為離開(kāi)該焊點(diǎn)中心坐標(biāo)的偏移量的點(diǎn)序列坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人 1的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)?，F(xiàn)在，參考圖16和17，詳細(xì)說(shuō)明才艮據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的 激光處理機(jī)器人控制設(shè)備的操作。圖16和17所示的流程圖示出 利用本發(fā)明第三實(shí)施例的激光處理機(jī)器人控制設(shè)備執(zhí)行的激光 焊接的全部過(guò)程。在第三實(shí)施例中，當(dāng)在機(jī)器人l沿示教數(shù)據(jù)中 描述的移動(dòng)路徑移動(dòng)的同時(shí)，檢測(cè)到激光束掃描裝置3進(jìn)入事先 設(shè)置的三維區(qū)域a，、 b，和c，之一時(shí)，隨著激光束掃描裝置3繼續(xù) 移動(dòng)，開(kāi)始對(duì)激光束掃描裝置3順序輻照的焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13 ) (事先分組)中的相應(yīng)焊點(diǎn)繼續(xù)激光焊接。因此，在本發(fā)明的 第三實(shí)施例中，在激光束掃描裝置3移動(dòng)的同時(shí)，對(duì)三維區(qū)域a，、 b，和c，內(nèi)的所有焊點(diǎn)進(jìn)行激光焊接。在步驟S41，配置機(jī)器人控制部分22，以裝載激光焊接程 序。該激光焊接程序具有如下規(guī)定結(jié)構(gòu)n:RLWELD(區(qū)域表號(hào))]，n+l:MOVE(機(jī)器人路徑規(guī)定位置l，移動(dòng)速度l), n+2:MOVE0幾器人路徑規(guī)定位置2，移動(dòng)速度2),m:CLRRXWELD在步驟S42,配置機(jī)器人控制部分22，以確定裝載程序中 是否存在RLWELD指令。如果在該裝載程序中不存在該 RLWELD指令(在步驟S42為"否")，則再一次裝載該激光焊接 程序。如果該裝載程序中存在該RLWELD指令(在步驟S42為 "是，，)，則在步驟S43，配置掃描圖形生成部分24,以裝載對(duì)應(yīng) 于該RLWELD指令描述的區(qū)域表號(hào)的、存儲(chǔ)在區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)部分28內(nèi)的區(qū)域表。如上所述，配置第三實(shí)施例中使用的 區(qū)域表，如圖15所示。如果該激光束掃描裝置3在如圖14所示的 三維區(qū)域a，內(nèi)移動(dòng)，則在步驟S42,裝載對(duì)該三維區(qū)域a，創(chuàng)建的 區(qū)域表。三維區(qū)域a，的區(qū)域表含有用于描述位于如圖14所示區(qū) 域A內(nèi)的4個(gè)焊點(diǎn)(焊點(diǎn)S ( 1 ) ~S ( 4))的掃描圖形的信息。在 下面的處理中，在激光束掃描裝置3在三維區(qū)域a，內(nèi)移動(dòng)時(shí)，以 該系列對(duì)位于區(qū)域A內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4 )形成掃描圖形。在步驟S44，掃描圖形生成部分24,以確定對(duì)如圖14所示 的所有焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13)進(jìn)行焊接是否需要所有圖形文件。 換句話說(shuō)，在步驟S44,配置掃描圖形生成部分24,以確定是 否裝載三維區(qū)域a，、 b，和c，的全部區(qū)域表。 一裝載了所有圖形文 件(在步驟S44為"是")，則在步驟S45，執(zhí)行該激光焊接程序內(nèi) 的MOVE指令，從而根據(jù)該程序規(guī)定的移動(dòng)指令，使機(jī)器人l 移動(dòng)。在步驟S46，配置機(jī)器人控制部分22,以確定是否在機(jī) 器人l移動(dòng)的同時(shí)發(fā)出CLRRLWELD指令。如果在機(jī)器人l移動(dòng) 的同時(shí)，發(fā)出CLRRLWELD指令(在步驟S46為"是")，則在步驟S47,配置機(jī)器人控制部分22,以清除該轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，然后， 轉(zhuǎn)移到下一條指令。如果在機(jī)器人l移動(dòng)的同時(shí)，沒(méi)有發(fā)出CLRRLWELD指令(在步驟S46為"否，，)，則配置機(jī)器人控制部 分22,以便不清除該轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，然后，轉(zhuǎn)移到下一條指令。相反，如果沒(méi)有裝載所有圖形文件(在步驟S44為"否")， 則在步驟S48,配置掃描圖形生成部分24,以裝載對(duì)應(yīng)于激光 束掃描裝置3在其內(nèi)移動(dòng)的三維區(qū)域的焊點(diǎn)的掃描圖形。例如， 如果激光束掃描裝置3在圖14所示的三維區(qū)域a ，內(nèi)移動(dòng)，則在步 驟S48,配置掃描圖形生成部分24，以/人圖15所示的區(qū)域表裝 載焊點(diǎn)S (1) ~S (4)的掃描圖形。對(duì)于第三實(shí)施例，裝載圖4 所示的S形掃描圖形。在步驟S49，配置掃描圖形生成部分24,以根據(jù)焊接寬度、 焊接長(zhǎng)度、工件W的坐標(biāo)系中描述的坐標(biāo)x、 y和z,分別計(jì)算該 掃描圖形中的80個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，從而在焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4 )上形 成該掃描圖形。在步驟S50，根據(jù)裝載的程序中描述的焊接寬度和焊接長(zhǎng) 度，將所計(jì)算的分別位于焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4)上的80個(gè)點(diǎn)的坐 標(biāo)轉(zhuǎn)換為垂直(焊接長(zhǎng)度)方向和水平(焊接寬度)方向，從 而執(zhí)行偏置處理，以生成具有要求大小的掃描圖形。在步驟S51，配置激光束掃描控制部分25,以將由工件W的 坐標(biāo)系生成的掃描圖形中的每個(gè)焊點(diǎn)S ( 1) S (4)上的80個(gè) 點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人l的坐標(biāo)系。配置激光束掃描控制部分 25,以同時(shí)輸入機(jī)器人控制部分22檢測(cè)到的機(jī)器人1的姿勢(shì)并計(jì) 算反射鏡ll的移動(dòng)(從反射鏡ll開(kāi)始移動(dòng)到結(jié)束移動(dòng)中的各時(shí) 點(diǎn)時(shí)反射鏡ll的角度)，從而以機(jī)器人l的當(dāng)前姿勢(shì)，在目標(biāo)工 件W上的焊點(diǎn)上移動(dòng)要求大小的掃描圖形。當(dāng)在步驟S45,執(zhí)行MOVE指令時(shí)，在圖17所示的步驟S52,配置機(jī)器人控制部分22,以同時(shí)確定激光束掃描裝置3是否在三維區(qū)域a，、 b，和c，之一內(nèi)移動(dòng)。在激光束掃描裝置3不在三維區(qū) 域a，、 b，和c，之一內(nèi)移動(dòng)時(shí)，不能輻照焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 4 )之任 一，而不考慮反射鏡ll如何移動(dòng)。因此，如果激光束掃描裝置3 不在三維區(qū)域a，、 b，和c，之一 內(nèi)移動(dòng)(在步驟S52為"否，，)，則在 步驟S53,配置機(jī)器人控制部分22,以確定是否對(duì)所有焊點(diǎn)S( 1 ) S ( 13 )完成焊接處理。如果對(duì)所有焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13 )完成 了焊接處理(在步驟S53為"是")，則輸出錯(cuò)誤，從而在步驟S54， 結(jié)束處理。如果沒(méi)有對(duì)所有焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13 )完成焊接處理 (在步驟S53為"否，，)，則該處理返回步-驟S52,以確定激光束掃 描裝置3是否在三維區(qū)域a，、 b，和c，之一內(nèi)移動(dòng)。相反，如果激光束掃描裝置3在三維區(qū)域a，、 b，和c，之一內(nèi) 移動(dòng)(在步驟S52為"是")，則在步驟S55,配置機(jī)器人控制部分 22,以確定是否對(duì)所有焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13 )完成焊接處理。如 果對(duì)所有焊點(diǎn)S( 1 )~S( 13 )完成焊接處理(在步驟S55為"是，，)， 則該處理返回步驟S52,以確定激光束掃描裝置3是否在三維區(qū) 域a，、 b'和c'之一內(nèi)移動(dòng)。如果沒(méi)有對(duì)所有焊點(diǎn)S ( 1 ) S ( 13 )完成焊接處理(在步 驟S55為"否")，則在步驟S56,配置機(jī)器人控制設(shè)備7',以對(duì)激 光振蕩器5發(fā)出激活指令，從而接通激光振蕩器5。在激光振蕩 器5被接通時(shí)，對(duì)反射鏡ll輻照激光束，然后，使反射鏡ll移動(dòng)， 以對(duì)正確焊點(diǎn)輻照該激光束。在步驟S57,配置激光束掃描控制部分25,以確定反射鏡 ll是否完成移動(dòng)(即，是否完成該掃描圖形的輻照)。如果反射 鏡ll的移動(dòng)沒(méi)有完成(在步驟S57為"否")，則在激光振蕩器5 被接通的情況下，繼續(xù)進(jìn)行激光焊接。在反射鏡ll完成移動(dòng)時(shí) (在步驟S57為"是")，在步驟S58,斷開(kāi)激光振蕩器5，以返回步驟S55的處理。通過(guò)進(jìn)行上述處理，在激光焊接操作期間，在激光束掃描裝置3通過(guò)預(yù)定三維區(qū)域a，、 b，和c，時(shí)，激光束掃描裝置3可以根 據(jù)該掃描圖形從位于區(qū)域A內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 1 )到焊點(diǎn)S ( 4 )、從位 于區(qū)域B內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 5) S ( 9)、從位于區(qū)域C內(nèi)的焊點(diǎn)S ( 10) S ( 13 )進(jìn)行焊接。也可以利用計(jì)算機(jī)設(shè)置根據(jù)本發(fā)明第三實(shí) 施例的激光處理機(jī)器人控制設(shè)備。在這種情況下，該計(jì)算機(jī)內(nèi) 使用的計(jì)算機(jī)程序包括用于檢測(cè)激光處理機(jī)器人(機(jī)器人控 制部分22)的姿勢(shì)的指令；用于存儲(chǔ)該工件上的處理點(diǎn)(焊點(diǎn) 存儲(chǔ)部分21)的信息的指令；用于控制激光處理機(jī)器人的移動(dòng) 以使激光束掃描裝置選擇性地移動(dòng)到該激光束掃描裝置從其開(kāi) 始對(duì)處理點(diǎn)輻照激光束(機(jī)器人控制部分22)的規(guī)定位置，配 置掃描圖形存儲(chǔ)部分，以存儲(chǔ)激光束掃描裝置掃描的激光束的 掃描圖形的信息(區(qū)域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28 )的指令；用于 在激光束掃描裝置移動(dòng)到規(guī)定位置時(shí)，檢索存儲(chǔ)在掃描圖形存 儲(chǔ)部分內(nèi)的掃描圖形的信息的指令；以及用于根據(jù)機(jī)器人的姿 勢(shì)和該掃描圖形的信息，控制該激光束掃描裝置，以以該掃描 圖形對(duì)該處理點(diǎn)掃描激光束的指令(激光束掃描控制部分2 5 )。 用于控制激光處理機(jī)器人的指令還包括用于控制該機(jī)器人的移 動(dòng)，以使激光束掃描裝置沿規(guī)定的移動(dòng)路徑移動(dòng)的指令(機(jī)器 人控制部分22)。用于檢索該掃描圖形的信息的指令還包括，在 該激光束掃描裝置在該激光束掃描裝置可以從其開(kāi)始對(duì)處理點(diǎn) 輻照激光束的規(guī)定移動(dòng)路徑上的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)，從存儲(chǔ)在掃描 圖形存儲(chǔ)部分內(nèi)的區(qū)域信息中檢索掃描圖形的信息的指令(區(qū) 域內(nèi)焊接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分28 )。用于控制激光束掃描裝置的指令還 包括，用于實(shí)時(shí)控制激光束掃描裝置，以以該掃描圖形對(duì)處理 點(diǎn)輻照激光束的指令(激光束掃描控制部分25 )。在上面描述的第一 第三實(shí)施例中，解釋激光焊接，作為 應(yīng)用于本發(fā)明的激光處理的例子。然而，本發(fā)明可以應(yīng)用于其 它處理，例如，激光束鉆孔等。本發(fā)明的激光處理機(jī)器人控制設(shè)備簡(jiǎn)化了激光處理的示教 操作。因此，本發(fā)明可以應(yīng)用于激光處理:技術(shù)領(lǐng)域。術(shù)語(yǔ)的一般解釋為了理解本發(fā)明的范圍，在此使用的術(shù)語(yǔ)"包括"及其變型 意思是說(shuō)明存在所述特征、單元、部件、組、整數(shù)和/或者步驟， 而不排除存在其它未描述特征、單元、部件、組、整數(shù)和/或者 步驟的無(wú)限制術(shù)語(yǔ)。這還適用于具有類(lèi)似意義的單詞，例如，"包含"、"具有，，及其變型。此外，術(shù)語(yǔ)"組件(part)"、"部分"、"劃 段(portion)"、"成員"或者"單元"在以單數(shù)方式使用時(shí)可以具 有單個(gè)組件和多個(gè)組件的兩種意義。此外，為了描述上述實(shí)施 例在此采用的如下方向術(shù)語(yǔ)"向前、向后、向上、向下、垂直、 水平、下面和橫向"以及其它任意方向術(shù)語(yǔ)指裝備了本發(fā)明的車(chē) 輛的這些方向。因此，應(yīng)該結(jié)合裝備了本發(fā)明的車(chē)輛，解釋描 述本發(fā)明使用的這些術(shù)語(yǔ)。在此為了描述部件、部分、裝置等的操作或者功能使用的 術(shù)語(yǔ)"檢測(cè)"包括不要求進(jìn)行物理檢測(cè)的部件、部分、裝置等， 而且包括為了執(zhí)行操作或者功能而進(jìn)行確定、測(cè)量、建模、預(yù) 測(cè)、識(shí)別或者計(jì)算等。在此描述部件、部分或者裝置的組件使 用的術(shù)語(yǔ)"配置"包括為了執(zhí)行要求的功能而構(gòu)造或者編程的硬 件和/或者軟件。此外，在權(quán)利要求書(shū)中的"裝置加功能"語(yǔ)句中 出現(xiàn)的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該包括執(zhí)行本發(fā)明的該組件的功能可以采用的任 意結(jié)構(gòu)。在此使用的諸如"基本上"、"約"以及"接近"的程度術(shù) 語(yǔ)指最終結(jié)果不發(fā)生顯著變化的被修改項(xiàng)目的合理偏差。盡管為了說(shuō)明本發(fā)明僅選擇了選擇的實(shí)施例，但是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，根據(jù)該公開(kāi)，在不脫離所附權(quán)利要求 書(shū)限定的本發(fā)明范圍的情況下，在此，可以進(jìn)行各種變更和修 改。例如，可以根據(jù)需要和/或者要求，改變各種部件的大小、 形狀、方位或者取向。所示直接互相連接或者互相接觸的部件 可以在它們之間具有中間結(jié)構(gòu)。 一個(gè)單元的功能可以由兩個(gè)單 元實(shí)現(xiàn)，反之亦然。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以采用一個(gè)實(shí)施例 的結(jié)構(gòu)和功能。所有優(yōu)點(diǎn)不一定同時(shí)出現(xiàn)在特定實(shí)施例中。還 應(yīng)該單獨(dú)或者與其它特征組合研究不同于現(xiàn)有技術(shù)的每個(gè)特 征，本申請(qǐng)人單獨(dú)描述其它發(fā)明，包括這些特征實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)和/ 或者功能原理。因此，上面對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所做的描述 僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而無(wú)意限制所附權(quán)利要求及其等同限定的 本發(fā)明。本申請(qǐng)要求2005年10月7日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2005 -295415的優(yōu)先—又。日本專(zhuān)利申請(qǐng)2005 - 295415的全部?jī)?nèi)容通過(guò) 引用包括于此。
權(quán)利要求
1.一種激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括機(jī)器人；激光束掃描裝置，其可相對(duì)于所述機(jī)器人沿三維方向移動(dòng)，以對(duì)工件掃描激光束；姿勢(shì)檢測(cè)部分，用于檢測(cè)所述機(jī)器人的姿勢(shì)；處理點(diǎn)存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)所述工件的處理點(diǎn)的信息；機(jī)器人控制部分，用于控制所述機(jī)器人的移動(dòng)，從而選擇性地將所述激光束掃描裝置移動(dòng)到所述激光束掃描裝置能將激光束輻照在所述處理點(diǎn)的規(guī)定位置；掃描圖形存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)所述激光束掃描裝置掃描的激光束的掃描圖形的信息；以及激光束掃描控制部分，用于在所述機(jī)器人控制部分將所述激光束掃描裝置移動(dòng)到所述規(guī)定位置時(shí)，檢索存儲(chǔ)在所述掃描圖形存儲(chǔ)部分內(nèi)的所述掃描圖形的信息，并基于所述姿勢(shì)檢測(cè)部分所檢測(cè)的所述機(jī)器人的姿勢(shì)以及從所述掃描圖形存儲(chǔ)部分所檢索的所述掃描圖形的信息，控制所述激光束掃描裝置以所述掃描圖形在所述處理點(diǎn)處掃描激光束。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特 征在于，所述掃描圖形存儲(chǔ)部分還用于存儲(chǔ)用于使所述處理點(diǎn)和位 于所述工件的M^定區(qū)域內(nèi)的至少一個(gè)附加處理點(diǎn)與所述處理點(diǎn) 的掃描圖形和所述附加處理點(diǎn)的附加掃描圖形的信息相關(guān)的信 息；以及激光束掃描控制部分還用于在所述機(jī)器人控制部分將所述 激光束掃描裝置移動(dòng)到位于與所述工件上所述激光束掃描裝置 能將激光束輻照在所述規(guī)定區(qū)域內(nèi)的所述處理點(diǎn)和一個(gè)附加處 理點(diǎn)的所述身見(jiàn)定區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的所述身見(jiàn)定位置時(shí)，從存儲(chǔ)在所述掃描圖形存儲(chǔ)部分內(nèi)的所述區(qū)域信息中檢索所述掃描 圖形的信息，并控制所述激光束掃描裝置以所述掃描圖形在所 述處理點(diǎn)處掃描激光束和以所述附加掃描圖形在所述附加處理 點(diǎn)處順序掃描激光束。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特 征在于，所述機(jī)器人控制部分還用于控制所述機(jī)器人的移動(dòng)，從而 使所述激光束掃描裝置沿規(guī)定的移動(dòng)路徑移動(dòng)，以及所述激光束掃描控制部分還用于在所述激光束掃描裝置沿 所述規(guī)定的移動(dòng)路徑在所述激光束掃描裝置能將激光束輻照在 所述處理點(diǎn)以及至少 一 個(gè)附加處理點(diǎn)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)，從存儲(chǔ)在 所述掃描圖形存儲(chǔ)部分內(nèi)的所述區(qū)域信息中檢索所述掃描圖形 的信息，并實(shí)時(shí)控制所述激光束掃描裝置以所述掃描圖形在所 述處理點(diǎn)以及以所述附加掃描圖形在所述附加處理點(diǎn)掃描激光 束。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，還包4舌指令部分，用于輸出所述工件的所述處理點(diǎn)的所述掃描圖形的尺寸，以及掃描圖形生成部分，用于基于存儲(chǔ)在所述掃描圖形存儲(chǔ)部 分內(nèi)的所述掃描圖形的信息，生成具有所述指令部分所輸出的 尺寸的實(shí)際大小掃描圖形，所述激光束掃描控制部分還用于基于所述姿勢(shì)檢測(cè)部分檢 測(cè)到的所述機(jī)器人的姿勢(shì)以及所述掃描圖形生成部分生成的所 述實(shí)際大小掃描圖形，來(lái)控制所述激光束掃描裝置以所述實(shí)際 大小掃描圖形在對(duì)所述處理點(diǎn)掃描激光束。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述激光束掃描裝置包括反射鏡，所述反射鏡用于沿三維 方向選擇性地輻照輸入到所述激光束掃描裝置的激光束，從而 以所述掃描圖形對(duì)所述工件掃描激光束。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描圖形存儲(chǔ)部分還用于存儲(chǔ)區(qū)域信息，在所述區(qū)域信息中，基于在用以對(duì)所述機(jī)器人進(jìn)行示教操作的CAD系統(tǒng)中 創(chuàng)建的數(shù)據(jù)，設(shè)置包括關(guān)于所述工件的所述處理點(diǎn)的所述規(guī)定 區(qū)域。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特 征在于，分別獨(dú)立存儲(chǔ)存儲(chǔ)在所述處理點(diǎn)存儲(chǔ)部分內(nèi)的所述處理點(diǎn) 的信息以及存儲(chǔ)在所述掃描圖形存儲(chǔ)部分內(nèi)的所述掃描圖形的 信息，以4更通過(guò)CAD系統(tǒng)分別示教。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特 征在于，所述掃描圖形存儲(chǔ)部分用于存儲(chǔ)所述掃描圖形的信息，所 述信息包括在所述掃描圖形中的處理點(diǎn)中心坐標(biāo)以及多個(gè)均 一皮 定義為離開(kāi)所述處理點(diǎn)中心坐標(biāo)的偏移量的點(diǎn)序列坐標(biāo)，其中， 所述處理點(diǎn)中心坐標(biāo)和所述點(diǎn)序列坐標(biāo)以所述工件的坐標(biāo)系表示。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特 征在于，激光束掃描控制部分還用于將所述處理點(diǎn)中心坐標(biāo)和所述 點(diǎn)序列坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為所述機(jī)器人的坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描圖形存儲(chǔ)部分用于存儲(chǔ)所述掃描圖形的信息，所 述信息包括均被定義為離開(kāi)所述處理點(diǎn)中心坐標(biāo)的二維偏移量 和三維偏移量之一 的所述點(diǎn)序列坐標(biāo)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特 征在于，所述掃描圖形存儲(chǔ)部分用于存儲(chǔ)具有獨(dú)立于關(guān)于所述工件 的所述處理點(diǎn)的尺寸而確定的尺寸的所述掃描圖形的信息。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)，其 特征在于，所述掃描圖形存儲(chǔ)部分還用于存儲(chǔ)具有至少S形、柱形和 環(huán)形之 一 的所述掃描圖形的信息。
13. —種具有連接到激光處理機(jī)器人的激光束掃描裝置的激光處理機(jī)器人的控制方法，所述激光束掃描裝置可相對(duì)于所 述機(jī)器人沿三維方向移動(dòng)并用于對(duì)工件掃描激光束，所述控制 方法包4臺(tái)裝載包括用于進(jìn)行激光處理的指令的程序； 根據(jù)所裝載的程序移動(dòng)所述機(jī)器人；判斷所述激光束掃描裝置是否位于所述激光束掃描裝置能 將激光束輻照在所述工件的規(guī)定處理點(diǎn)的規(guī)定位置； 檢測(cè)所述機(jī)器人的姿勢(shì)；檢索事先對(duì)所述規(guī)定處理點(diǎn)設(shè)置的激光束的掃描圖形的信 息；以及基于檢測(cè)到的所述機(jī)器人的姿勢(shì)以及檢索到的所述掃描圖 形的信息，控制所述激光束掃描裝置以所述掃描圖形在所述規(guī) 定處理點(diǎn)掃描激光束。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，對(duì)所述激光束掃描裝置是否位于所述規(guī)定位置的判斷包括判斷所述激光束掃描裝置是否移動(dòng)到位于與所述工件上所 述激光束掃描裝置能將激光束輻照在所述規(guī)定處理點(diǎn)的所述規(guī) 定處理點(diǎn)的身見(jiàn)定區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的所述^見(jiàn)定位置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制方法，其特征在于， 對(duì)所述激光束掃描裝置是否位于所述規(guī)定位置的判斷包括判斷所述激光束掃描裝置是否在所述激光束掃描裝置能將 激光束輻照在位于所述工件上的所述規(guī)定區(qū)域內(nèi)的所述規(guī)定處 理點(diǎn)的區(qū)i或內(nèi)移動(dòng)；以及控制所述激光束掃描裝置包括實(shí)時(shí)控制所述激光束掃描裝 置，從而以所述掃描圖形在所述規(guī)定處理點(diǎn)掃描激光束。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，還包括輸出所述工件的所述規(guī)定處理,泉的掃描圖形的尺寸，以及 基于檢索到的所述掃描圖形的信息，生成具有所輸出的尺寸的實(shí)際大小掃描圖形，對(duì)所迷激光束掃描裝置的控制包括控制所述激光束掃描裝置以對(duì)所述規(guī)定處理點(diǎn)生成的所述實(shí)際大小掃描圖形在所述規(guī)定處理點(diǎn)掃描激光束。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，還包括獨(dú)立于示教用于移動(dòng)所述機(jī)器人的數(shù)據(jù)，所述機(jī)器人所述 掃描圖形的信息。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于， 對(duì)所述掃描圖形的信息的檢索包括檢索所述掃描圖形的信息，所述信息包括所述掃描圖形的處理點(diǎn)中心坐標(biāo)以及多個(gè) 均被定義為離開(kāi)所述處理點(diǎn)中心坐標(biāo)的偏移量的點(diǎn)序列坐標(biāo)，其中，所述處理點(diǎn)中心坐標(biāo)和所述點(diǎn)序列坐標(biāo)以所述工件的坐 標(biāo)系表示。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的控制方法，其特征在于，對(duì)所述激光束掃描裝置的控制包括將所述處理點(diǎn)中心坐標(biāo) 和所述點(diǎn)序列坐標(biāo)變換為所述機(jī)器人的坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的控制方法，其特征在于， 對(duì)所述掃描圖形的信息的檢索包括 一企索包括均被定義為離開(kāi)所述處理點(diǎn)中心坐標(biāo)的二維偏移量和三維偏移量之一的所 述點(diǎn)序列坐標(biāo)的所述掃描圖形的信息。
21. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其特征在于，對(duì)所述掃描圖形的信息的檢索包括檢索具有獨(dú)立于所述 工件的所述規(guī)定處理點(diǎn)的尺寸而確定的尺寸的所述掃描圖形的 信息。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的控制方法，其特征在于， 對(duì)于所述掃描圖形的信息的檢索包括檢索具有利用所述掃描圖形的長(zhǎng)度和寬度所定義的尺寸的所述掃描圖形的信息。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的控制方法，其特征在于， 對(duì)所述掃描圖形的信息的檢索包括檢索具有S形、柱形以及環(huán)形之 一 的所述掃描圖形的信息。
24. —種控制程序介質(zhì)，用于使計(jì)算機(jī)控制激光處理機(jī)器 人，所述激光處理機(jī)器人具有連接到所述機(jī)器人的激光束掃描 裝置，所述激光束掃描裝置可相對(duì)于所述機(jī)器人沿三維方向移 動(dòng)并用于對(duì)工件掃描激光束，所述計(jì)算機(jī)程序介質(zhì)包括如下指 令檢測(cè)所述機(jī)器人的姿勢(shì)； 存儲(chǔ)所述工件的處理點(diǎn)的信息；控制所述機(jī)器人的移動(dòng)，以選擇性地將所述激光束掃描裝置移動(dòng)到所述激光束掃描裝置能夠?qū)⒓す馐椪赵谒鎏幚睃c(diǎn)的規(guī)定位置；配置掃描圖形存儲(chǔ)部分，以存儲(chǔ)由所述激光束掃描裝置掃 描的激光束的掃描圖形的信息；在將所述激光束掃描裝置移動(dòng)到所述規(guī)定位置時(shí)，檢索存 儲(chǔ)在所述掃描圖形存儲(chǔ)部分內(nèi)的所迷掃描圖形的信息；以及基于所述機(jī)器人的姿勢(shì)和所述掃描圖形的信息，控制所述 激光束掃描裝置以所述掃描圖形在所述處理點(diǎn)掃描激光束。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的控制程序介質(zhì)，其特征在于， 用于存儲(chǔ)所述掃描圖形部分的所述信息的指令還包括用于存儲(chǔ)使位于所述工件的規(guī)定區(qū)域內(nèi)的所述處理點(diǎn)與所述處理點(diǎn) 的所述掃描圖形的信息相關(guān)的區(qū)域信息的指令，用于檢索所述掃描圖形的信息的指令還包括，在所述激光 束掃描裝置移動(dòng)到位于對(duì)應(yīng)于所述工件的所述規(guī)定區(qū)域的、所 述激光束掃描裝置可以輻照激光束在所述規(guī)定區(qū)域內(nèi)的所述處 理點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)的失見(jiàn)定位置時(shí)，用于從所述區(qū)域信息檢索所述掃 描圖形的信息的指令。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的控制程序介質(zhì)，其特征在于， 用于控制所述機(jī)器人的移動(dòng)的指令還包括用于控制所述機(jī)器人的移動(dòng)，以使所述激光束掃描裝置沿規(guī)定移動(dòng)路徑移動(dòng)的 指令，用于檢索所述掃描圖形的信息的指令還包括，在所述激光 束掃描裝置在所述激光束掃描裝置能將激光束輻照在所述處理 點(diǎn)的沿所述規(guī)定移動(dòng)路徑的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)，用于從存儲(chǔ)在所述 掃描圖形存儲(chǔ)部分內(nèi)的所述區(qū)域信息中檢索所述掃描圖形的信 息的指令，以及用于控制所述激光束掃描裝置的指令還包括用于實(shí)時(shí)控制所述激光束掃描裝置，從而以所述掃描圖形在所述處理點(diǎn)掃描 激光束的指令。
全文摘要
一種激光處理機(jī)器人控制系統(tǒng)，設(shè)置有機(jī)器人(1)；激光束掃描裝置(3)以及機(jī)器人控制設(shè)備(7)。激光束掃描裝置(3)可相對(duì)于機(jī)器人(1)沿三維方向移動(dòng)，以對(duì)工件(W)掃描激光束。該系統(tǒng)選擇性地將機(jī)器人和激光束掃描裝置定位在規(guī)定的位置，并基于所檢測(cè)到的機(jī)器人(1)的姿勢(shì)以及從機(jī)器人控制設(shè)備(7)檢索到的掃描圖形，控制激光束掃描裝置(3)，從而以掃描圖形對(duì)處理點(diǎn)掃描該激光束。獨(dú)立于對(duì)以該掃描圖形對(duì)該處理點(diǎn)掃描該激光束進(jìn)行控制的示教操作，執(zhí)行將該機(jī)器人(1)和激光束掃描裝置(3)定位在該規(guī)定位置的示教操作。
文檔編號(hào)B23K26/00GK101282816SQ200680037181
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2006年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日
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