检流计扫描器制造技术

提供一种减轻对机构部的负担来使可靠性提高的检流计扫描器。检流计扫描器(50)将加工对象(W)的加工位置指令变换为向旋转电动机(53、54)和直线运动机构(56)的移动指令。另外，在向直线运动机构(56)的移动指令中包含依赖于向旋转电动机(53、54)的移动指令并为规定振幅以下的振幅范围内且规定频率以上的频率范围内的微弱直线运动分量的情况下，在将该微弱直线运动分量从向直线运动机构(56)的移动指令中去除的基础上，输出与向旋转电动机(53、54)和直线运动机构(56)的移动指令对应的控制信号。并且，基于该控制信号来控制旋转电动机(53、54)和直线运动机构(56)。

galvanometer scanner

A galvanometer scanner is provided to reduce the burden on the mechanism to enhance reliability. The galvanometer scanner (50) converts the machining position instruction of the machining object (W) into the movement instruction of the rotary motor (53, 54) and the linear motion mechanism (56). In addition, in the case that the moving instruction to the linear motion mechanism (56) includes a moving instruction depending on the rotary motor (53, 54) and a weak linear motion component in the amplitude range below the specified amplitude and in the frequency range above the specified frequency, the weak linear motion component is driven from the linear motion mechanism (56). On the basis of removal from the movement instruction, the control signal corresponding to the movement instruction of the rotary motor (53, 54) and the linear motion mechanism (56) is output. Moreover, the rotary motor (53, 54) and the linear motion mechanism (56) are controlled based on the control signal.

【技术实现步骤摘要】
检流计扫描器
本专利技术涉及一种检流计扫描器(galvanoscanner)。
技术介绍
以往，已知一种在多轴机器人的臂的顶端具备具有检流计扫描器的激光头的激光焊接装置。在此，检流计扫描器是指如下装置：具备能够分别绕相互正交的两个旋转轴(X轴、Y轴)旋转的两个反射镜，利用伺服电动机对这些反射镜进行旋转驱动，由此使从激光光源射出的激光进行扫描(例如，参照专利文献1)。在这样的激光焊接装置中，例如在如摆动焊接(weavingwelding)、摇动焊接(wobblingwelding)那样在X方向、Y方向的微小范围内一边使点以高速周期且以闪电形(锯齿)往复移动一边进行焊接的情况下，对于校正激光的焦点的偏移(光轴方向的偏移)以提高激光的能量密度而言，一般来说，以追踪X方向、Y方向的移动来沿激光的光轴方向驱动Z方向的透镜的方式进行控制。专利文献1：日本特开2003-43404号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，一般来说，对于只驱动反射镜的X轴、Y轴，惯性(Inertia)小，因此响应性高。与此相对，对于必须驱动透镜的Z轴，惯性大，因此响应性低。因而，虽然是X轴、Y轴能够追踪的高速周期，但是对于Z轴来说对机构部的负担相对变大，进而作为检流计扫描器的可靠性有可能下降。此外，在专利文献1中，只不过是公开了如下一种技术：简单地抑制印刷电路板用激光加工装置等检流计装置中的固有振动的振动来实现高速高精度化、长寿命化。本专利技术鉴于这样的情形，其目的在于，提供一种能够减轻对机构部的负担来使可靠性提高的检流计扫描器。用于解决问题的方案(1)本专利技术所涉及的检流计扫描器(例如，后述的检流计扫描器50)是如下的检流计扫描器，具有：反射镜(例如，后述的第一反射镜51、第二反射镜52)，其用于反射从激光光源(例如，后述的激光光源4)射出的激光(例如，后述的激光L)；旋转电动机(例如，后述的旋转电动机53、54)，其对所述反射镜进行旋转驱动；透镜(例如，后述的透镜55)，其能够沿从所述激光光源射出的激光的光轴方向移动；以及直线运动机构(例如，后述的直线运动机构56)，其对所述透镜进行驱动，所述检流计扫描器通过所述反射镜来反射从所述激光光源射出的激光，并且使该激光透过所述透镜，由此使激光对加工对象(例如，后述的工件W)进行扫描，所述检流计扫描器具备：变换部(例如，后述的变换部58)，其将所述加工对象的加工位置指令变换为向所述旋转电动机和所述直线运动机构的移动指令；控制滤波部(例如，后述的控制滤波部59)，在向所述直线运动机构的移动指令中包含依赖于向所述旋转电动机的移动指令并为规定振幅以下的振幅范围内且规定频率以上的频率范围内的微弱直线运动分量的情况下，该控制滤波部在将该微弱直线运动分量从向所述直线运动机构的移动指令中去除的基础上，输出与向所述旋转电动机和所述直线运动机构的移动指令对应的控制信号；以及控制部(例如，后述的控制部57)，其基于由所述控制滤波部输出的控制信号来控制所述旋转电动机和所述直线运动机构。(2)在(1)的检流计扫描器中，也可以是，被所述控制滤波部去除的向所述直线运动机构的移动指令中的微弱直线运动分量的波形为正弦波、三角波、矩形波或锯齿波。(3)在(1)或(2)的检流计扫描器中，也可以是，在所述变换部将所述加工对象的加工位置指令变换为向所述旋转电动机和所述直线运动机构的移动指令之后，所述控制滤波部将向所述直线运动机构的移动指令中的微弱直线运动分量从向所述直线运动机构的移动指令中去除。(4)在(1)或(2)的检流计扫描器中，也可以是，在所述变换部将所述加工对象的加工位置指令变换为向所述旋转电动机和所述直线运动机构的移动指令之前，所述控制滤波部将向所述直线运动机构的移动指令中的微弱直线运动分量从向所述直线运动机构的移动指令中去除。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种能够在使激光对加工对象进行扫描时减轻对机构部的负担来使可靠性提高的检流计扫描器。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式所涉及的远程激光焊接系统的外观图。图2是示出本专利技术的第一实施方式所涉及的远程激光焊接系统的光学系统的图。图3是本专利技术的第一实施方式所涉及的检流计扫描器的控制框图。图4是示出一边沿X方向摇动一边沿Y方向以固定速度前进的情况下的X方向的加工位置指令与Y方向的加工位置指令之间的对应关系的曲线图。图5是示出一边沿X方向摇动一边沿Y方向以固定速度前进的情况下的X方向、Y方向以及Z方向的加工位置指令各自的经时变化的曲线图。图6是示出本专利技术的第一实施方式所涉及的远程激光焊接系统中的对工件进行摆动焊接时的过程的流程图。图7是用于说明从加工位置指令变换为移动指令的图。附图标记说明1：远程激光焊接系统；4：激光光源；50：检流计扫描器；51：第一反射镜(反射镜)；52：第二反射镜(反射镜)；53、54：旋转电动机；55：透镜；56：直线运动机构；57：控制部；58：变换部；59：控制滤波部；L：激光；W：工件(加工对象)。具体实施方式[第一实施方式]图1是本专利技术的第一实施方式所涉及的远程激光焊接系统的外观图。图2是示出本专利技术的第一实施方式所涉及的远程激光焊接系统的光学系统的图。图3是本专利技术的第一实施方式所涉及的检流计扫描器的控制框图。图4是示出一边沿X方向摇动一边沿Y方向以固定速度前进的情况下的X方向的加工位置指令与Y方向的加工位置指令之间的对应关系的曲线图。图5是示出一边沿X方向摇动一边沿Y方向以固定速度前进的情况下的X方向、Y方向以及Z方向的加工位置指令各自的经时变化的曲线图。如图1和图2所示，该第一实施方式所涉及的远程激光焊接系统1具备多轴机器人3、激光光源4以及设置于多轴机器人3的臂31的顶端的激光头5。该远程激光焊接系统1通过多轴机器人3的动作来搬送臂31的顶端的激光头5，从激光头5使激光L一边摇动一边朝向作为加工对象的汽车车体等工件W的对接加工点(对接焊接点)照射，由此执行摆动焊接。此外，如图4和图5所示，该摆动焊接的概念不仅包含针对直线状的焊接部使点以闪电形往复移动的情况，还包含针对曲线状(例如，圆形、椭圆形、抛物线等)的焊接部使点以闪电形往复移动的情况。如图1所示，多轴机器人3具备基部30、臂31、多个轴32a～32e以及包括对各轴进行驱动的伺服电动机的机器人电动机(未图示)。多轴机器人3通过机器人控制部(未图示)来控制多轴机器人3的动作。如图2所示，激光光源4包括各种具备激光介质、光谐振器以及激发源等的激光振荡器。激光光源4生成激光L，朝向后述的检流计扫描器50射出所生成的激光L。激光头5具有用于使激光L对工件W的对接加工点(对接焊接点)进行扫描的检流计扫描器50。如图2所示，检流计扫描器50具备：作为依次使从激光光源4射出的激光L反射的两个反射镜的第一反射镜51和第二反射镜52；以及对第一反射镜51和第二反射镜52分别进行绕各旋转轴X1、X2的旋转驱动的两个旋转电动机53、54。另外，检流计扫描器50具备能够沿从激光光源4射出的激光L的光轴方向移动的透镜55以及对透镜55进行驱动的直线运动机构56。并且，如图3所示，检流计扫描器50的控制系统构成为内置有控制部57、变换部58以及控制滤波部59。在此，控制部57基于规定控制信号来对旋转电动机53、5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检流计扫描器，具有：反射镜，其用于反射从激光光源射出的激光；旋转电动机，其对所述反射镜进行旋转驱动；透镜，其能够沿从所述激光光源射出的激光的光轴方向移动；以及直线运动机构，其对所述透镜进行驱动，所述检流计扫描器通过所述反射镜来反射从所述激光光源射出的激光，并且使该激光透过所述透镜，由此使激光对加工对象进行扫描，所述检流计扫描器具备：变换部，其将所述加工对象的加工位置指令变换为向所述旋转电动机和所述直线运动机构的移动指令；控制滤波部，在向所述直线运动机构的移动指令中包含依赖于向所述旋转电动机的移动指令并为规定振幅以下的振幅范围内且规定频率以上的频率范围内的微弱直线运动分量的情况下，该控制滤波部在将该微弱直线运动分量从向所述直线运动机构的移动指令中去除的基础上，输出与向所述旋转电动机和所述直线运动机构的移动指令对应的控制信号；以及控制部，其基于由所述控制滤波部输出的控制信号来控制所述旋转电动机和所述直线运动机构。

【技术特征摘要】
2017.03.23 JP 2017-0570311.一种检流计扫描器，具有：反射镜，其用于反射从激光光源射出的激光；旋转电动机，其对所述反射镜进行旋转驱动；透镜，其能够沿从所述激光光源射出的激光的光轴方向移动；以及直线运动机构，其对所述透镜进行驱动，所述检流计扫描器通过所述反射镜来反射从所述激光光源射出的激光，并且使该激光透过所述透镜，由此使激光对加工对象进行扫描，所述检流计扫描器具备：变换部，其将所述加工对象的加工位置指令变换为向所述旋转电动机和所述直线运动机构的移动指令；控制滤波部，在向所述直线运动机构的移动指令中包含依赖于向所述旋转电动机的移动指令并为规定振幅以下的振幅范围内且规定频率以上的频率范围内的微弱直线运动分量的情况下，该控制滤波部在将该微弱直线运动分量从向所述直线运动机构的移动指令中去除的基础上，输出与向所述旋转电动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上贵视，川合晓，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP