(57)【要約】【課題】光ファイバが自在に移動可能なレーザ溶接装置を提供する。【解決手段】レーザを所定方向へ反射させる放物面鏡１０１と、放物面鏡１０１の焦点位置に光ファイバ６のレーザ射出端６１を保持し、レーザ射出端６１を支点として光ファイバが自在に移動、回転することができるように光ファイバ６を保持するボールジョイント１０２とを有し、レーザ加工ヘッド３の動きによらず光ファイバ６が自在に動くことができ、かつ、レーザの照射方向は放物面鏡１０１によって常に一定方向となるようにした。【選択図】図２
2006281304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放物面鏡と、
前記放物面鏡の焦点位置に光ファイバーケーブルのレーザ射出端を保持しつつ、前記光ファイバーケーブルが移動および回転自在となるように保持する保持手段と、
を有することを特徴とするレーザ溶接装置。
【請求項２】
前記放物面鏡は、軸外し放物面鏡であり、前記光ファイバーケーブルのレーザ射出端から射出されたレーザを所定方向へ平行光レーザとして反射することを特徴とする請求項２記載のレーザ溶接装置。
【請求項３】
前記保持手段は、ボールジョイントであることを特徴とする請求項１または２記載のレーザ溶接装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載のレーザ溶接装置と、
前記レーザ溶接装置が接続され、前記レーザ溶接装置から射出されたレーザの射出方向を変更できるロボットと、
前記レーザ溶接装置が所定方向に所定速度で移動するように前記ロボットの姿勢を制御し、かつ、第１の溶接点の溶接中は当該第１の溶接点方向に前記レーザが射出されるようにし、前記第１の溶接点の溶接終了後は第２の溶接点方向に前記レーザが射出されるように前記ロボットを制御する制御手段と、
を有することを特徴とするレーザ溶接システム。
【請求項５】
前記所定速度は、少なくとも一つの溶接点の溶接中は一定速度であることを特徴とする請求項４記載のレーザ溶接システム。
【請求項６】
前記所定速度は、一つの溶接点を溶接する溶接速度よりも速いことを特徴とすることを特徴とする請求項４または５記載のレーザ溶接システム。
【請求項７】
前記所定方向は、第１の溶接点から第２の溶接点へ向かう方向であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載のレーザ溶接システム。
【請求項８】
前記制御手段は、前記レーザ溶接装置の位置が、前記所定方向に向かって溶接開始時には溶接を開始する溶接点より前にあり、溶接終了時には溶接を終了した溶接点より先にあるように移動させることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一つに記載のレーザ溶接システム。
【請求項９】
ロボットに取り付けられた請求項１〜４のいずれか一つに記載の前記レーザ溶接装置が所定方向に所定速度で移動するように前記ロボットの姿勢を制御し、かつ、第１の溶接点の溶接中は当該第１の溶接点方向に前記レーザが射出されるように前記レーザ溶接装置からのレーザ射出方向を制御し、前記第１の溶接点の溶接終了後は第２の溶接点方向に前記レーザが射出されるように制御することを特徴とするレーザ溶接方法。
【請求項１０】
前記所定速度は、少なくとも一つの溶接点の溶接中は一定速度であることを特徴とする請求項９記載のレーザ溶接方法。
【請求項１１】
前記所定速度は、一つの溶接点を溶接する溶接速度よりも速いことを特徴とすることを特徴とする請求項９または１０記載のレーザ溶接方法。
【請求項１２】
前記所定方向は、第１の溶接点から第２の溶接点へ向かう方向であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一つに記載のレーザ溶接方法。
【請求項１３】
前記レーザ溶接装置の位置は、前記所定方向に向かって溶接開始時には溶接を開始する溶接点より前にあり、溶接終了時には溶接を終了した溶接点より先にあるように移動させることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一つに記載のレーザ溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ溶接装置、レーザ溶接システム、およびレーザ溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ロボットを利用した溶接にもレーザ溶接が用いられるようになってきている。従来、このような溶接技術として、ロボットアーム先端に取り付けたレーザ溶接装置は溶接点から離して停止させた上で、レーザ溶接装置内部の反射鏡を回動させることでレーザを振り分け、複数の溶接点を溶接する技術がある（たとえば特許文献１参照）。このようなワークから離れたところからレーザにより溶接を行う技術をリモート溶接と呼んでいる。
【特許文献１】特許第３２２９８３４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなリモート溶接においては、レーザをレーザ発信器からロボットアーム先端に取り付けたレーザ溶接装置までに導くために光ファイバーケーブルが用いられている。この光ファイバーケーブルは柔軟性を持つものではあるが、これまでのスポット溶接などに用いられている電気配線と比べると、曲げに対する強度が少なく、また、ロボット本体やロボットアームなどとぶつかったときの衝撃などに弱いという特性を持つ。
【０００４】
このため、ロボットの動作速度を遅くしたり、光ファイバーケーブルの曲がりが少なくなるようにロボットの姿勢を工夫するなど、ロボットの使用に際して制約が生じているのが現状である。
【０００５】
そこで本発明の目的は、ロボットアーム先端にレーザ溶接装置を取り付けた場合でも、ロボットの動作および姿勢における制約を少なくすることのできるレーザ溶接装置を提供することである。また、このレーザ溶接装置を用いた溶接システムを提供することである。さらに、このレーザ溶接装置を用いたレーザ溶接方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、放物面鏡と、前記放物面鏡の焦点位置に光ファイバーケーブルのレーザ射出端を保持しつつ、前記光ファイバーケーブルが移動および回転自在となるように保持する保持手段と、を有することを特徴とするレーザ溶接装置である。
【０００７】
また上記課題を解決するための本発明は、上記レーザ溶接装置と、前記レーザ溶接装置が接続され、前記レーザ溶接装置から射出されたレーザの射出方向を変更できるロボットと、前記レーザ溶接装置が所定方向に所定速度で移動するように前記ロボットの姿勢を制御し、かつ、第１の溶接点の溶接中は当該第１の溶接点方向に前記レーザが射出されるようにし、前記第１の溶接点の溶接終了後は第２の溶接点方向に前記レーザが射出されるように前記ロボットを制御する制御手段と、を有することを特徴とするレーザ溶接システムである。
【０００８】
さらに上記課題を解決するための本発明は、ロボットに取り付けられた上記レーザ溶接装置が所定方向に所定速度で移動するように前記ロボットの姿勢を制御し、かつ、第１の溶接点の溶接中は当該第１の溶接点方向に前記レーザが射出されるように前記レーザ溶接装置からのレーザ射出方向を制御し、前記第１の溶接点の溶接終了後は第２の溶接点方向に前記レーザが射出されるように制御することを特徴とするレーザ溶接方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、放物面鏡の焦点位置に光ファイバーケーブルのレーザ射出端を保持しつつ、光ファイバーケーブルを移動、回転自在に保持することとしたので、光ファイバーケーブルのレーザ射出端以外の部分がいかように移動しても放物面鏡によって反射されたレーザが同じ方向になる。したがって、ロボットに取り付けられたレーザ溶接装置の動きに対して光ファイバーケーブルはレーザ射出端を支点として相対的に自由に動くことができるので、ロボットの動作および姿勢における制約を少なくすることができる。しかも、光ファイバーケーブルが、自在に移動してもレーザ溶接装置から射出されるレーザは常に目的とする方向に射出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１１】
図１は、本発明を適用したレーザ溶接システムを説明するための概略斜視図、図２はレーザ加工ヘッド（レーザ溶接装置）を説明するための概略透視図、図３はレーザ加工ヘッド内の要部拡大斜視図である。
【００１２】
なお、本実施形態におけるレーザ溶接装置は、ロボットアームの先端に取り付けることを想定したものである。ここではレーザ溶接装置をレーザ加工ヘッドと称する。
【００１３】
図示するレーザ溶接システムを用いた溶接は、これまでのスポット溶接などと比較して、溶接冶具が直接ワークと接触せずに、レーザを用いてワークから離れた場所から溶接するものである。このためこのような溶接をリモート溶接と称している。
【００１４】
図示したレーザ溶接システムは、ロボット１と、このロボット１のアーム２先端に設けられ、レーザ１００を射出するレーザ加工ヘッド３と、レーザ光源であるレーザ発振器５と、レーザ発振器５からレーザ加工ヘッド３までレーザを導く光ファイバーケーブル６とからなる。レーザ発振器５は、レーザを光ファイバーケーブル６によって導くためにＹＡＧレーザ発振器を用いている。
【００１５】
ロボット１は、一般的な多軸ロボットであり、教示作業によって与えられた動作経路のデータに従い、その姿勢を変えてアーム２の先端、すなわちレーザ加工ヘッド３を様々な方向に移動させることができると共に、レーザの射出方向もレーザ加工ヘッド３の向きを変更することで自在に変更可能となっている。
【００１６】
レーザ加工ヘッド３は、レーザ溶接装置である。このレーザ加工ヘッド３は、図２および３に示すように、放物面鏡１０１と、放物面鏡１０１の焦点位置に光ファイバーケーブル６の射出端６１を保持しつつ、光ファイバーケーブル６を移動自在に保持するボールジョイント１０２と、放物面鏡１０１によって反射されたレーザを反射させて最終的にレーザ加工ヘッド３外へ射出する２枚の反射鏡１０３および１０４と、射出されたレーザ１００を集光させるためのレンズ１０５と、を有する。
【００１７】
放物面鏡は、周知のように、放物線を、その対称軸の周りに回転させてできる面からなる鏡である。このような放物面鏡は、対称軸と平行な平行光束を無収差で焦点に集光させる機能、また逆に焦点に配置した点光源から出た光を無収差の平行光束に変換することができる。そして、放物面鏡の対称軸線上以外の部分に光を反射させて利用するものを軸外し放物面鏡と呼び、焦点位置から発射された光を利用する面に応じて対称軸線上以外の方向へ反射させることができる。
【００１８】
本発明では、このような放物面鏡１０１を用いて、その焦点位置に光ファイバーケーブル６のレーザ射出端６１を保持することで、光ファイバーケーブル６のレーザ射出端６１以外の部分がいかように移動しても常に放物面鏡１０１から反射するレーザが同じ方向になるようにしている。
【００１９】
ボールジョイント１０２は保持手段であり、光ファイバーケーブル６のレーザ射出端６１位置が常に放物面鏡１０１のいずれかの方向を向いてその位置が移動しないように光ファイバーケーブル６を保持しつつ、光ファイバーケーブル６は移動、回転自在に保持する。したがって、光ファイバーケーブル６は、レーザ射出端６１を支点として、図２および図３に示す矢印ａまたはｂのようなレーザ加工ヘッド３に対して相対的に上下左右その他の方向に自在に移動可能であり、また、同図矢印ｃのように、光ファイバーケーブル６自体がレーザ加工ヘッド３に対して相対的に回転移動も可能となっている。
【００２０】
このような光ファイバーケーブル６のレーザ射出端６１を支点とした自在な動きにより、光ファイバーケーブル６の射出端６１から出たレーザは、様々な方向に放射されることになるが、それらのレーザはボールジョイント１０２の作用によりレーザ射出端６１が常に放物面鏡１０２の焦点位置にあるため、放物面鏡１０１によって所定方向に平行光レーザとして反射されることになる。ここで所定方向は、反射鏡１０３への方向である。そして放物面鏡１０１により反射したレーザは反射鏡１０３、１０４、およびレンズ１０５を経てレーザ加工ヘッド３外へ射出される。
【００２１】
これによりロボットの姿勢によってレーザ加工ヘッド３を、たとえば図２の矢印Ｄおよび／またはＥのように動かした場合は、レーザ加工ヘッド３に対して光ファイバーケーブル６が自在に動けるため、光ファイバーケーブル６はレーザ加工ヘッド３の動きによってロボットアームに叩き付けらたり、ねじれたりすることがない。このためロボットの動作および姿勢における制約を少なくすることができる。
【００２２】
これは、たとえば、図４に参考例として示すように、レーザ加工ヘッド３００に光ファイバーケーブルが固定されている場合は、レーザ加工ヘッド３に対して光ファイバーケーブル６が固定されているためレーザ加工ヘッド３の向きを変える姿勢を取らせようとすると、光ファイバーケーブル６が大きく曲がってしまい、光ファイバーケーブル６が損傷するおそれがある。これに対し本実施形態によるレーザ加工ヘッド３は、レーザ加工ヘッド３に対して光ファイバーケーブル６は自在に動けるので、同様の動作を行っても何ら問題がない。
【００２３】
また、たとえば図５に示すように、上記参考例として示したレーザ加工ヘッド３００を矢印Ｆのように回動させるように動かした場合、光ファイバーケーブル６はレーザ加工ヘッド３００に固定されているため、光ファイバーケーブル６にねじれが生じてしまう。これに対し本実施形態によるレーザ加工ヘッド３は、光ファイバーケーブル６が相対的に回転も自在であるので、このような動きに対してもねじれることはない。
【００２４】
さらに、たとえば図６に参考例として示すように、レーザ加工ヘッド４００に光ファイバーケーブル６が自在に移動可能に接続した場合、このようなレーザ加工ヘッド４００では、光ファイバーケーブル６は自在に移動可能となるものの、図示するように、光ファイバーケーブル６から射出されたレーザ１００の向きも変わってしまうため、最終的にレーザ加工ヘッド４００から射出されたレーザの合焦位置４１１が４１２へ変化してレーザの照射位置が定まらなくなる。このため、単純に光ファイバーケーブル６が自在に移動可能となるようにしただけではレーザ溶接システムとしては使用することができない。これに対し本実施形態によるレーザ加工ヘッド３は、光ファイバーケーブル６が移動して光ファイバーケーブル６のレーザ射出端６１からのレーザ射出方向が変わっても、放物面鏡１０１によってすべて同じ方向となるように反射されるため光ファイバーケーブル６が移動してもレーザ照射位置が狂うことはない。
【００２５】
次に、レーザ溶接システムの制御について説明する。
【００２６】
図７は、このレーザ溶接システムの制御系の構成を説明するためのブロック図である。
【００２７】
制御系は、レーザ発振器５におけるレーザ出力のオン、オフなどを制御するレーザコントローラ５１と、ロボット１の動きを制御するロボット制御装置５２とからなる。
【００２８】
レーザコントローラ５１は、レーザ出力のオン、オフと、レーザの出力強度調整などを行っている。このレーザコントローラ５１は、ロボット制御装置５２からの制御信号によって、レーザ出力のオン、オフを行っている。
【００２９】
ロボット制御装置５２は、本実施形態においては、ロボット１の動き（姿勢）を制御すると共にレーザ出力のオン、オフなどの制御信号の出力も行っており、本発明における制御手段となるものである。なお、ロボット１の動きやレーザのオンオフ動作などは、すべてロボット１の動作教示のときに行われる。したがって、このロボット制御装置５２は教示されたデータ（教示データと称する）をもとにロボット動作そのものと各種制御信号の出力を行う。
【００３０】
このように構成されたレーザ溶接システムを用いた溶接方法を説明する。
【００３１】
図８は、レーザ溶接の動作を説明するための説明図である。なお、ここでは理解を容易にするためにごく簡単な基本形を例に説明する。
【００３２】
本実施形態では、図８に示すように、複数の溶接点２０１〜２０６がある場合に、目標とする一つの溶接点（たとえば２０１）へレーザ１００を射出中にも、レーザ加工ヘッド３を、次の溶接点（たとえば２０２）へ向けて所定速度で移動させる。そして、同時にレーザ加工ヘッド３が移動しても現在溶接中の溶接点（たとえば２０１）の溶接が終了するまで、その溶接点（たとえば２０１）からレーザ１００が外れないようにレーザ加工ヘッド３をさらに回動させている。
【００３３】
このような動作は、本実施形態では、すべてレーザ加工ヘッド３を取り付けたロボット姿勢の変更、すなわちロボットアーム２を動かすことで行っている。ロボット１の動きはロボット制御装置５２によって制御されており、レーザ加工ヘッド３の位置が溶接中の溶接点から次の溶接点へ向けて一定速度で移動させている。したがって、図示する場合には、レーザ加工ヘッド３は、その位置ａからｊまで一定の速度で移動しつつ、レーザの射出方向がそれぞれの溶接点へ向くように回動させている。
【００３４】
ここでレーザ加工ヘッド３の位置を一定速度で移動させるのは、ロボットアームの移動に伴って発生するロボットアームの振動を極力減らして、レーザ１００の焦点位置が目標位置（溶接点）から振動によって外れないようにするためである。ここでは、位置ａからｊまで常に一定速度に保つようにしたが、これは本実施形態の場合、実質的にある溶接点の溶接が終了してから次の溶接点へレーザの向きを変える際の非溶接時間はほとんどないため（詳細後述）、すべての溶接が終了するまではじめから終わりまで、すべて一定速度を保つようにしたものである。なお、非溶接時間が長くなるような場合には、その間、レーザ加工ヘッド３の位置を移動させる速度を変えてもよい。
【００３５】
一方、レーザの射出方向は、レーザ焦点位置（すなわち合焦点）がレーザ加工ヘッド３の移動方向と相対的に逆方向で、かつ、レーザ焦点位置の移動速度がレーザ加工ヘッド３の移動速度とほぼ同じになるようにレーザ加工ヘッド３回動させることで、常に溶接点方向へレーラを照射するようにしている。ここで、ほぼ同じ速度としているのは、溶接点のビード形成距離（ビードの大きさ）によっては、一つの溶接点においてレーザ照射位置（焦点位置）をわずかながら移動させなければならないためである。すなわち、ビード形成距離に応じて、その分レーザ焦点位置の移動速度をレーザ加工ヘッド３の移動速度よりわずかに遅くなるようにして、レーザ加工ヘッド３の移動方向にビードが形成されるように調整することになる。
【００３６】
また、このレーザ加工ヘッド３の移動速度は、溶接速度より速い必要がある。これは、一つの溶接点（たとえば２０１）の溶接が終了した時点で、次の溶接点（たとえば２０２）に対してレーザが届くようにするためである。
【００３７】
通常、レーザ溶接の溶接速度は１〜５ｍ／ｍｉｎである。これに対して、レーザ加工ヘッド３の移動速度（すなわちロボットアームを動作させる速度）は、ロボットによって様々であるが、たとえば最大１０〜２０ｍ／ｍｉｎ程度である。
【００３８】
なお、このようなそれぞれの速度から実際の移動速度を選択する際には、レーザ加工ヘッド３の振動を抑えることができる速度を選択することが好ましい。なお、本実施形態においては、レーザ加工ヘッド３の主な構成部材が放物面鏡１０１、反射鏡１０３、１０４、ボールジョイント１０２、およびレンズ１０５などであるため、スポット溶接用の溶接ガンと比較して重量はそれほど重くはないので、比較的スムーズな動きが可能である。
【００３９】
一つの溶接点（たとえば２０１）の終了から、次の溶接点（たとえば２０２）へのレーザ照射方向の変更もレーザ加工ヘッド３の移動によって行う（たとえばアーム２の先端軸の回動運動、以下このレーザ加工ヘッド３の動きを回動と称する）。このときレーザ加工ヘッド３を回動させる速度はできるだけ速い方が良い。この間の回動速度を速くすることで、次の溶接にかかるためのブランク時間が少なくなり全体としての溶接時間を短縮することができる。
【００４０】
このようにロボット１によるレーザ加工ヘッド３の移動とレーザ射出方向を制御することで、ロボットアーム先端に設けられているレーザ加工ヘッド３の位置は、順次溶接を行う方向に、溶接点（たとえば２０１）の溶接開始時にはその溶接点（たとえば２０２）より前にあり（たとえば位置ｂ）、その溶接点（たとえば２０２）の溶接終了時にはその溶接点（たとえば２０１）より先にある（たとえば位置ｄ）ことになる。
【００４１】
なお、一つの溶接点を溶接中は、レーザ加工ヘッド３を移動させているため、レーザ加工ヘッド３の位置と溶接点の位置が相対的に変化する。このため、レーザ加工ヘッド３の移動は、溶接の間レーザの焦点深度の範囲から溶接点がはずれない程度にする。
【００４２】
図９は、このレーザ溶接における制御手順を示すフローチャートである。
【００４３】
まず、ロボット制御装置５２は、あらかじめ教示された教示データに従って最初の溶接開始位置にレーザ加工ヘッド３を移動させて定速移動を開始すると共に、レーザ出力をオンにするようにレーザコントローラ５１に指令する（Ｓ１）。
【００４４】
続いて、ロボット制御装置５２は、教示データに従い、次の溶接点の溶接開始位置に到達したか否かを判断する（Ｓ３）。ここで教示データに従う次の溶接点の溶接開始位置は、その前の溶接点の溶接が終了した位置でもある。
【００４５】
この段階で次の溶接点の溶接開始位置に到達していれば、レーザ加工ヘッド３を次の溶接点方向へ高速で回動させる（Ｓ４）。以降この動作を最終溶接点の溶接終了まで続けることになる。
【００４６】
一方、ステップＳ３において、次の溶接点の溶接開始位置に到達していなければ、全溶接点の溶接終了か否かを判断する（Ｓ５）。この判断は教示データに従って最終溶接点の溶接が終了したことにより判断される。ここで、最終溶接点の溶接終了でなければ、現在溶接中の溶接作業自体が終了していないので、そのまま処理はステップＳ３へ戻る。これにより現在溶接中の溶接がそのまま継続されることになる。
【００４７】
一方、ステップＳ５において、最終溶接点の溶接が終了していれば、教示データに従って、レーザ出力をオフにするようにレーザコントローラ５１に指令し、レーザ加工ヘッドを待機位置（または作業終了位置など）に戻し（Ｓ６）、すべての作業を終了する。
【００４８】
この動作を、図８の例を使って説明すれば、はじめにロボット制御装置５２はレーザ加工ヘッド３を溶接点２０１の溶接開始位置ａまで移動し、レーザ加工ヘッド３を一定速度で移動させつつレーザ出力を開始させ、同時にレーザ加工ヘッド３を溶接点２０１にレーザが照射されるように溶接時の所定速度で回動させる。
【００４９】
続いて、位置ｂを経て、溶接点２０２の溶接開始位置ｃに到達した時点で（この時点で溶接点２０１の溶接が終了している）、ロボット制御装置５２は、反射鏡１１を教示されている最大速度で回動してレーザ射出方向を溶接点２０２方向に回動させる。そして溶接点２０２の溶接を継続して実行させる。以降溶接点２０６の溶接が終了するまでこれらの処理を繰り返し、溶接点２０６の溶接が終了した時点で、レーザ出力を停止させ、すべての溶接作業を終了する。
【００５０】
図１０は、他のレーザ溶接の動作を説明するための説明図である。
【００５１】
この方法では、レーザ加工ヘッド３がＡの位置に来た時点でレーザ加工ヘッド３を停止させ、そこからレーザ加工ヘッド３を回動させてレーザ照射可能範囲内に位置する溶接点３０１、３０２、および３０３に対して連続的に溶接を行う。溶接点３０３の溶接終了後は、レーザをいったん停止させて、レーザ加工ヘッド３をＡ位置からＢ位置に移動し、レーザ加工ヘッド３をＢ位置で停止させて、溶接点３０４、３０５、および３０６に対してレーザ加工ヘッド３を回動させることにより連続的に溶接を行う。
【００５２】
図１１は、このような他の方法による場合の制御手順を示すフローチャートである。
【００５３】
まず、ロボット制御装置５２は、あらかじめ教示された教示データに従って溶接位置にレーザ加工ヘッド３を移動させて停止する（たとえばＡの位置）（Ｓ１１）。
【００５４】
続いて、ロボット制御装置５２は、レーザ出力をオンにするようにレーザコントローラ５１に指令して、教示データに従いレーザ加工ヘッド３を回動させてレーザ照射可能範囲内に位置する複数の溶接点（たとえば溶接点３０１、３０２、および３０３）に対して連続的に溶接を行う（Ｓ１２）。
【００５５】
次にその溶接位置で溶接を実施するように教示された溶接点の溶接が終了したか否かを判断する（Ｓ１３）。その溶接位置での溶接が終了していない場合には、Ｓ１２へ戻り溶接を継続する。一方、その溶接位置での溶接が終了している場合は、レーザ出力を一時停止するようにレーザコントローラ５１に指令してレーザ出力を停止する（Ｓ１４）。
【００５６】
次に全溶接点の溶接終了か否かを判断する（Ｓ１５）。この判断は教示データに従って最終溶接点の溶接が終了したことにより判断される。ここで、最終溶接点の溶接終了でなければ、ステップＳ１１へ戻り、ロボット制御装置５２は、あらかじめ教示された教示データに従って次の溶接位置にレーザ加工ヘッド３を移動させて停止する（たとえばＢの位置）（Ｓ１１）。以後、すべての溶接点の溶接が終了するまで繰り返すことになる。
【００５７】
一方、ステップＳ１５において、最終溶接点の溶接が終了していれば、教示データに従ってレーザ加工ヘッドを待機位置（または作業終了位置など）に戻し（Ｓ１６）、すべての作業を終了する。
【００５８】
以上、本発明の実施形態を説明したが本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。
【００５９】
たとえば、上述した実施形態では、レーザの射出方向を変えるためにレーザ加工ヘッド３全体を回動させているが、これに代えて、たとえば、レーザ加工ヘッド３内部に回動可能な反射鏡を設けて、この反射鏡のみを回転させてレーザの射出方向を変えられるようにしてもよい。
【００６０】
また、レーザの焦点距離を変更することができるレンズを設け、レーザ加工ヘッド３から溶接点までの焦点距離が変化しても常に溶接点で合焦できるようにしても良い。その場合、合焦点でのスポット径がほぼ同じとなるレンズを用いることが好ましい。そうすれば焦点距離の変化に依存せず合焦点である溶接点においてレーザのスポット径が変化せず、均一な溶接が可能となる。
【００６１】
さらに、上述した実施形態では、直線的に複数の溶接点が並んだ基本形（図８および図１０）を用いて説明したが、これは当然に、このような直線的な経路以外の様々な動作経路であっても本発明を適用することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、ロボットを使用したレーザ溶接に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明を適用したレーザ溶接システムを説明するための概略斜視図である。
【図２】レーザ加工ヘッド（レーザ溶接装置）を説明するための概略透視図である。
【図３】レーザ加工ヘッド内の要部拡大斜視図である。
【図４】レーザ加工ヘッドに光ファイバーケーブルが固定されている参考例の概略図である。
【図５】レーザ加工ヘッドに光ファイバーケーブルが固定されている参考例の概略図である。
【図６】レーザ加工ヘッドに光ファイバーケーブルが固定されている参考例の概略図である。
【図７】上記レーザ溶接システムの制御系の構成を説明するためのブロック図である。
【図８】レーザ溶接の動作を説明するための説明図である。
【図９】レーザ溶接における制御手順を示すフローチャートである。
【図１０】他のレーザ溶接の動作を説明するための説明図である。
【図１１】他のレーザ溶接における制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１…ロボット、
２…アーム、
３…レーザ加工ヘッド、
５…レーザ発振器、
６…光ファイバーケーブル、
５１…レーザコントローラ、
５２…ロボット制御装置、
１０１…放物面鏡、
１０２…ボールジョイント。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006281304.tif 000007
【図６】
2006281304.tif 000008
【図７】
2006281304.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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