CN112975120A - 扫描仪控制器和扫描仪控制*** - Google Patents

扫描仪控制器和扫描仪控制*** Download PDF

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Abstract

本发明提供扫描仪控制器和扫描仪控制***。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。

Description

扫描仪控制器和扫描仪控制***
技术领域
本发明涉及扫描仪控制器和扫描仪控制***。
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***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***被实用化(参照图7)。在远程激光焊接机器人***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***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***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。
本发明的另一方式的扫描仪控制***具备：路径生成装置，其执行基于所指定的加工路径的模拟，生成机器人控制用程序、包含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的程序块的扫描仪控制用程序；机器人控制器，其基于所述机器人控制用程序来控制机器人的动作；以及扫描仪控制器，其对扫描仪进行控制，该扫描仪安装于所述机器人的前端并基于所述扫描仪控制用程序而以预定的路径扫描激光来加工工件，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，其基于所述移动指令，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。
本发明通过具备所述结构，扫描仪控制器掌握机器人从理想位置的偏移量，从而无需在相互静止的状态下开始挂机功能的同步。另外，能够在机器人的动作中切换多个程序来进行使用了挂机功能的加工。
附图说明
图1是一个实施方式的扫描仪控制***所具备的路径生成装置的概要硬件结构图。
图2是一个实施方式的扫描仪控制***所具备的扫描仪控制器以及机器人控制器的概要硬件结构图。
图3是表示一个实施方式的路径生成装置的概要功能的框图。
图4是表示一个实施方式的扫描仪控制器的概要功能的框图。
图5是表示一个实施方式的机器人控制器的概要功能的框图。
图6是表示使用了多个扫描仪控制用程序的加工例的图。
图7是说明现有技术的挂机加工的图。
图8是说明挂机开始判定部的动作的图。
具体实施方式
图1是表示本发明的一个实施方式的扫描仪控制***所具备的路径生成装置的主要部分的概要硬件结构图。
本实施方式的扫描仪控制***1构成为：控制扫描仪4的扫描仪控制器3、控制将该扫描仪4安装于机械手的前端的机器人6的机器人控制器5、以及生成向扫描仪控制器3和机器人控制器5指令移动路径的程序的路径生成装置2例如经由有线或者无线的网络7连接。
扫描仪控制***1所具备的路径生成装置2例如能够安装于经由网络7与扫描仪控制器3以及机器人控制器5连接的个人计算机之上。本实施方式的路径生成装置2所具备的CPU211是整体控制路径生成装置2的处理器。CPU211经由总线222读出存储在ROM212中的***程序，并根据该***程序来控制整个路径生成装置2。RAM213临时存储临时的计算数据、显示数据、以及从外部输入的各种数据等。
非易失性存储器214由例如由电池(未图示)备份的存储器、SSD(Solid StateDrive：固态驱动器)等构成，即使路径生成装置2的电源断开也保持存储状态。在非易失性存储器214中存储有从外部设备(未图示)读入的数据、经由输入装置271输入的数据、经由接口220从扫描仪控制器3、机器人控制器5等获取的数据等。存储在非易失性存储器214中的数据也可以在执行时/利用时加载于RAM213中。另外，在ROM212中预先写入公知的分析程序等各种***程序。
接口220是用于将路径生成装置2的CPU211与有线或者无线的网络7连接的接口。网络7与扫描仪控制器3、机器人控制器5、雾计算机、云服务器等连接，与路径生成装置2之间相互进行数据的交换。
在显示装置270中经由接口217输出并显示作为执行了被读入在存储器上的各数据、程序等的结果而得到的数据等。另外，由键盘、指示设备等构成的输入装置271经由接口218将基于作业者的操作的指令、数据等交给CPU211。
图2是表示本发明的一个实施方式的扫描仪控制***所具备的扫描仪控制器以及机器人控制器的主要部分的概要硬件结构图。
本实施方式的扫描仪控制器3所具备的CPU311是整体控制扫描仪控制器3的处理器。CPU311经由总线322读出存储在ROM312中的***程序，并且根据该***程序来控制整个扫描仪控制器3。RAM313中临时存储临时的计算数据、显示数据以及从外部输入的各种数据等。
非易失性存储器314由例如由电池(未图示)备份的存储器或SSD(Solid StateDrive：固态驱动器)等构成，即使扫描仪控制器3的电源断开，也保持存储状态。在非易失性存储器314中存储有从外部设备(未图示)读入的数据、经由输入装置371输入的数据、经由接口321从路径生成装置2等获取的数据、经由接口315从机器人控制器5获取的数据等。存储在非易失性存储器314中的数据可以在执行时/利用时在RAM313中加载。另外，在ROM312中预先写入有公知的分析程序等各种***程序。
扫描仪控制器3经由接口320与扫描仪4连接。CPU311例如执行从路径生成装置2获取的程序，经由接口320输出控制扫描仪4所具备的电动机的指令、控制激光振荡器(未图示)的指令。CPU 311还经由接口320获取与扫描仪4的操作状态有关的数据。
接口321是用于连接扫描仪控制器3的CPU311和有线或者无线网络7的接口。在网络7上连接有路径生成装置2、机器人控制器5、雾计算机、云服务器等，在与扫描仪控制器3之间相互进行数据的交换。
在显示装置370中经由接口317输出并显示作为执行被读入到存储器上的各数据、程序等的结果而得到的数据等。另外，由键盘、指示设备等构成的输入装置371经由接口318将基于作业者的操作的指令、数据等交给CPU311。
本实施方式的机器人控制器5所具备的CPU511是整体控制机器人控制器5的处理器。CPU511经由总线522读出存储在ROM512中的***程序，并根据该***程序来控制整个机器人控制器5。RAM513临时存储临时的计算数据、显示数据以及从外部输入的各种数据等。
非易失性存储器514由例如由电池(未图示)备份的存储器或SSD(Solid StateDrive：固态驱动器)等构成，即使机器人控制器5的电源断开也保持存储状态。非易失性存储器514中存储有从外部设备(未图示)读入的数据、经由输入装置571输入的数据、经由接口521从路径生成装置2等获取的数据、经由接口515从扫描仪控制器3获取的数据等。非易失性存储器514中存储的数据也可以在执行时/利用时加载于RAM513。另外，在ROM512中预先写入公知的分析程序等各种***程序。
机器人控制器5经由接口520与机器人6连接。CPU511例如执行从路径生成装置2获取的程序，经由接口520输出对驱动机器人6的各轴的电动机进行控制的指令。另外，CPU511经由接口520获取与机器人6的动作状态相关的数据。
接口521是用于将机器人控制器5的CPU511与有线或者无线的网络7连接的接口。在网络7上连接有路径生成装置2、扫描仪控制器3、雾计算机、云服务器等，在与机器人控制器5之间相互进行数据的交换。
在显示装置570上经由接口517输出并显示作为执行被读入到存储器上的各数据、程序等的结果而得到的数据等。另外，由键盘、指示设备等构成的输入装置571经由接口518将基于作业者的操作的指令、数据等交给CPU511。
扫描仪控制器3和机器人控制器5也可以通过与网络7不同的高速通信线8连接。机器人控制器5例如能够经由通信线8高速地向扫描仪控制器3发送与机器人6的位置/姿势相关的数据。
图3是将本发明的第1实施方式的扫描仪控制***1所具备的路径生成装置2的功能作为概要框图而示出的图。
本实施方式的路径生成装置2的各功能通过图1所示的路径生成装置2具备的CPU执行***程序，控制路径生成装置2的各部的动作来实现。
本实施方式的路径生成装置2具备模拟部21、程序生成部23以及程序发送部25。
模拟部21通过执行图1所示的路径生成装置2所具备的CPU211从ROM212读出的***程序，并进行主要由CPU211进行的使用了RAM213、非易失性存储器214的运算处理来实现。模拟部21例如基于经由输入装置271由操作员输入的加工路径来执行模拟处理。模拟部21进行的模拟处理是通过虚拟空间的机器人/工件使机器人的示教、动作移动来进行，生成避开了障碍物的指令等的处理。
模拟部21将由加工路径指令的世界坐标系照射位置与实际扫描仪动作的本地坐标系的照射位置相关联。模拟部21基于输入的加工路径，对用于加工该加工路径的机器人6的位置/姿势的推移(动作路径)进行模拟。另外，模拟部21在机器人6的位置/姿势推移时，对用于从扫描仪4向工件上的加工路径的位置照射激光的、扫描仪4的各电动机的位置的推移(动作路径)进行模拟。模拟部21的模拟结果被输出到程序生成部23。
程序生成部23通过执行图1所示的路径生成装置2所具备的CPU211从ROM212读出的***程序，并进行主要由CPU211进行的使用了RAM213、非易失性存储器214的运算处理来实现。程序生成部23基于模拟部21的模拟处理的结果，计算世界坐标系(例如以机器人6的原点为基准位置的坐标系)中的机器人6的动作路径。另外，程序生成部23根据模拟部21的模拟处理的结果，计算世界坐标系中的扫描仪4的动作路径和扫描仪4的本地坐标系(例如以扫描仪4的原点为基准位置的坐标系)中的扫描仪4的动作路径。然后，程序生成部23基于计算出的各动作路径，分别生成使机器人6动作的机器人控制用程序和使扫描仪4动作的扫描仪控制用程序。
程序生成部23生成的机器人控制用程序中包含指令世界坐标系中的机器人6的动作路径的程序块。另外，程序生成部23所生成的扫描仪控制用程序包含将世界坐标系中的扫描仪的动作路径与本地坐标系中的扫描仪的动作路径建立关联并进行指令的程序块。
程序发送部25通过执行图1所示的路径生成装置2所具备的CPU211从ROM212读出的***程序，并进行主要由CPU211进行的使用了RAM213、非易失性存储器214的运算处理和使用了接口220的通信处理来实现。程序发送部25将程序生成部23生成的机器人控制用程序发送至机器人控制器5。另外，程序发送部25将程序生成部23生成的扫描仪控制用程序发送到扫描仪控制器3。
图4是示出根据本发明第一实施方式的扫描仪控制***1所具备的扫描仪控制器3的功能的概要框图。
本实施方式的扫描仪控制器3的各功能通过图2所示的扫描仪控制器3所具备的CPU执行***程序，控制扫描仪控制器3的各部的动作来实现。
本实施方式的扫描仪控制器3具备程序解析部31、插补部32、位置计算部33、挂机开始判定部34以及电动机输出部36。
程序解析部31通过执行图2所示的扫描仪控制器3所具备的CPU311从ROM312读出的***程序，并进行主要由CPU311进行的使用了RAM313、非易失性存储器314的运算处理来实现。程序解析部31解析路径生成装置2生成的扫描仪控制用程序的各程序块，计算扫描仪4的动作路径。程序解析部31基于由扫描仪控制用程序指令的本地坐标系中的扫描仪4的动作路径，生成扫描仪4的驱动部的移动指令(本地坐标系中的激光的照射位置的移动指令)。
插补部32通过执行图2所示的扫描仪控制器3所具备的CPU311从ROM312读出的***程序，并进行主要由CPU311进行的使用了RAM313、非易失性存储器314的运算处理来实现。插补部32基于程序解析部31生成的扫描仪4的驱动部的移动指令，生成表示驱动扫描仪4的驱动部的各电动机的每个插补周期的移动量的插补数据。
位置计算部33通过执行图2所示的扫描仪控制器3所具备的CPU311从ROM312读出的***程序，并进行主要由CPU311进行的使用了RAM313、非易失性存储器314的运算处理和使用了接口315的通信处理来实现。位置计算部33接收从机器人控制器5经由通信线8发送的机器人6的世界坐标系中的位置/姿势，基于该接收到的机器人6的位置/姿势和由程序解析部31解析的扫描仪控制用程序指令的世界坐标系中的位置，计算扫描仪4的本地坐标系中的位置。
挂机开始判定部34通过执行图2所示的扫描仪控制器3所具备的CPU311从ROM 312读出的***程序，并且进行主要由CPU311进行的使用了RAM 313、非易失性存储器314的运算处理来实现。如图8所例示的那样，在位置计算部33计算出的扫描仪4的本地坐标系中的位置与由程序解析部31解析出的本地坐标系中的移动指令的开始位置之间的距离在预先决定的预定阈值以内的情况下，挂机开始判定部34判定为开始使用了挂机功能的工件的加工。
电动机输出部36通过执行图2所示的扫描仪控制器3所具备的CPU311从ROM312读出的***程序，并主要进行使用CPU311的RAM313、非易失性存储器314的运算处理和使用了接口320的输入输出处理来实现。电动机输出部36在由挂机开始判定部34判定为使用了挂机功能的工件的加工开始时，对驱动扫描仪4的驱动部的各电动机输出插补部32生成的插补数据，进行电动机的驱动控制。
图5是将本发明的第一实施方式的扫描仪控制***1所具备的机器人控制器5的功能作为概要框图而示出的图。
本实施方式的机器人控制器5的各功能通过图2所示的机器人控制器5所具备的CPU执行***程序并控制机器人控制器5的各部的动作来实现。
本实施方式的机器人控制器5具备程序解析部51、插补部52、电动机输出部56以及位置输出部58。
程序解析部51通过执行图2所示的机器人控制器5所具备的CPU511从ROM512读出的***程序，并进行主要由CPU511进行的使用了RAM513、非易失性存储器514的运算处理来实现。程序解析部51对路径生成装置2生成的机器人控制用程序的各程序块进行解析，计算机器人6的动作路径。
插补部52通过执行图2所示的机器人控制器5所具备的CPU511从ROM512读出的***程序，并进行主要由CPU511进行的使用了RAM513、非易失性存储器514的运算处理来实现。插补部52基于程序解析部51生成的机器人6的驱动部的移动指令，生成表示驱动机器人6的轴的各电动机的每个插补周期的移动量的插补数据。
电动机输出部56通过执行图2所示的机器人控制器5所具备的CPU511从ROM512读出的***程序，并进行主要由CPU511进行的使用了RAM513、非易失性存储器514的运算处理和使用了接口520的输入输出处理来实现。电动机输出部56对驱动机器人6的轴的各电动机输出插补部52生成的插补数据，进行电动机的驱动控制。
位置输出部58通过执行图2所示的机器人控制器5所具备的CPU511从ROM512读出的***程序，并进行主要由CPU511进行的使用了RAM513、非易失性存储器514的运算处理和使用了接口515的输入输出处理来实现。位置输出部58基于由电动机输出部56对驱动机器人6的轴的各电动机输出的插补数据(位置指令)、或者从各电动机反馈的位置信息，生成机器人的世界坐标系中的与当前的位置/姿势相关的数据，并将所生成的位置/姿势相关的数据输出至扫描仪控制器3。
在具有所述结构的扫描仪控制***1中，在使由路径生成装置2生成的扫描仪4动作的扫描仪控制用程序中包含将扫描仪4的世界坐标系的位置与本地坐标系的位置建立了关联的程序块。机器人控制器5按照机器人控制用程序控制机器人6的动作，另一方面，扫描仪控制器3等待该程序的执行，直到机器人6的位置/姿势接近由扫描仪控制用程序指令的预定加工开始位置为止。然后，当机器人6的位置/姿势接近加工开始位置时，开始执行扫描仪控制用程序，开始工件的加工。与机器人6的位置/姿势相关的数据与由扫描仪控制用程序指令的坐标位置的差异表示扫描仪控制器3假设的机器人6从理想位置的偏移量，通过掌握该偏移量，不需要在相互静止的状态下开始挂机功能的同步。
在具备所述结构的扫描仪控制***1中，仅将工件的加工位置附近的扫描仪4的动作生成为扫描仪控制用程序即可。因此，如图6所例示的那样，能够针对1个机器人控制用程序准备表示工件的加工位置附近的扫描仪4的动作的多个扫描仪控制用程序并存储于扫描仪控制器3，在机器人6的位置/姿势接近各个加工开始位置时，执行各个位置的扫描仪控制用程序而使其加工。这样，由于能够在每个加工位置生成一系列加工中的扫描仪控制用程序，因此能够进行例如根据需要(例如，一部分加工位置有故障、要变更一部分加工位置的加工形状等)仅替换一部分的扫描仪控制用程序这样的灵活的应对。
以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不仅限定于所述的实施方式的例子，通过施加适当的变更，能够以各种方式实施。

Claims (2)

1.一种扫描仪控制器，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。
2.一种扫描仪控制***，其特征在于，
所述扫描仪控制***具备：
路径生成装置，其执行基于所指定的加工路径的模拟，生成机器人控制用程序、包含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的程序块的扫描仪控制用程序；
机器人控制器，其基于所述机器人控制用程序来控制机器人的动作；以及
扫描仪控制器，其对扫描仪进行控制，该扫描仪安装于所述机器人的前端并基于所述扫描仪控制用程序而以预定的路径扫描激光来加工工件，
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，其基于所述移动指令，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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20220182853A1 (en) * 2020-12-03 2022-06-09 Faro Technologies, Inc. Automatic handling of network communication failure in two-dimensional and three-dimensional coordinate measurement devices

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0816221A (ja) * 1994-06-28 1996-01-19 Fanuc Ltd レーザセンサを用いたロボット教示経路の変更方法
JP4792901B2 (ja) 2005-09-30 2011-10-12 日産自動車株式会社 レーザ溶接装置およびその方法、ならびに照射装置
JP5070861B2 (ja) 2006-03-23 2012-11-14 日産自動車株式会社 レーザ溶接装置およびその方法
JP5608074B2 (ja) 2010-12-28 2014-10-15 川崎重工業株式会社 レーザ加工システム及びその制御方法
JP5459255B2 (ja) * 2011-04-08 2014-04-02 株式会社安川電機 ロボットシステム
US20160311062A1 (en) 2015-04-21 2016-10-27 Rohr, Inc. Machining a freely arranged or partially constrained composite part using a laser system
JP6386501B2 (ja) * 2016-08-12 2018-09-05 ファナック株式会社 レーザ加工ロボットシステム及びレーザ加工方法
JP6496340B2 (ja) * 2017-03-17 2019-04-03 ファナック株式会社 スキャナ制御装置、ロボット制御装置及びリモートレーザ溶接ロボットシステム
JP6595558B2 (ja) 2017-10-30 2019-10-23 ファナック株式会社 レーザ加工システム

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