【手続補正書】
【提出日】平成20年8月4日(2008.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の駆動軸を有するロボットと、前記ロボットの先端部に取り付けられ複数の駆動軸を有する工具と、前記ロボットおよび前記工具の前記各駆動軸を制御するロボット制御装置と、前記工具に接続されたレーザ発振器とを備えるロボットシステムにおいて、
前記ロボットは、前記ロボットの駆動軸の駆動によって前記工具を移動せしめ、  前記工具は、前記工具の駆動軸の駆動によって前記レーザ発振器から入射されるレーザビームを対象物へと照射し、
前記ロボット制御装置は、前記ロボットの駆動軸と前記工具の駆動軸とを同期して制御することを特徴とするロボットシステム。
【請求項２】
前記工具は、前記レーザビームの経路上に配置され前記工具の駆動軸により前記レーザビームの進行方向に前後移動するレンズを備え、前記ロボット制御装置は、前記工具の駆動軸を駆動して前記レンズを動作させることにより前記レーザビームの焦点位置を制御することを特徴とする請求項１記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記工具は、前記レーザビームの経路上に配置され前記工具の駆動軸により回転するミラーを備え、前記ロボット制御装置は、前記工具の駆動軸を駆動して前記ミラーを回転させることにより前記レーザビームの焦点位置を制御することを特徴とする請求項１または２記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記ロボットの制御点は、前記ミラーを回転させる前記複数の駆動軸の交点であり、前記ロボット制御装置は、前記ロボットの制御点位置を演算するロボット軸演算部と、前記ロボットの制御点位置および予め設定された前記レーザビームの焦点位置とから前記工具の駆動軸への動作指令を演算する工具軸演算部とを備えることを特徴とする請求項３記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記ロボット制御装置は、前記ロボットの制御点位置および前記レーザビームの焦点位置を記録するユーザファイル格納部を備えることを特徴とする請求項４記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記ロボット制御装置は、前記レーザビームの照射を開始する開始命令と、照射を終了する終了命令とを備え、前記開始命令は、照射区間内の前記レーザビームの焦点位置の補間方法および移動速度を設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記開始命令および前記終了命令の少なくとも一方は、前記レーザ発振器への出力指令値を指定された時間で第１の値から第２の値へと変化させることを特徴とする請求項６記載のロボットシステム。
【請求項８】
前記工具軸演算部は、前記レーザビームの照射を開始する点を教示する際の、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た前記ロボットの制御点の位置・姿勢と、前記工具に固定されている座標系から見た前記レーザビームの焦点位置とから、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た前記レーザビームの照射開始位置を演算し、前記レーザビームの照射を終了する点を教示する際の、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た前記ロボットの制御点の位置・姿勢と、前記工具に固定されている座標系から見た前記レーザビームの焦点位置とから、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た前記レーザビームの照射終了位置を演算する位置演算部と、
前記照射開始位置と、前記照射終了位置と、前記レーザビームの照射区間内の前記レーザビームの焦点位置の移動速度とから、前記照射区間のベクトルと制御周期回数を演算する制御周期回数演算部と、
前記ロボット軸演算部で演算する前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た制御周期毎の前記ロボットの制御点の位置・姿勢と、前記照射区間のベクトルと、前記制御周期回数と、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た前記照射開始位置とから、前記工具に固定されている座標系から見た制御周期毎の前記レーザビームの焦点位置を演算するレーザ位置指令生成部とを備え、
前記ロボット軸演算部は、前記レーザビームの照射を開始する点を教示する際の、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た前記ロボットの制御点の位置・姿勢と、前記レーザビームの照射を終了する点を教示する際の、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た前記ロボットの制御点の位置・姿勢と、前記制御周期回数とから、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た制御周期毎の前記ロボットの制御点の位置・姿勢を演算することを特徴とする請求項４記載のロボットシステム。
【請求項９】
前記工具軸演算部は、教示された２つの前記レーザビームの焦点位置と、指定された前記レーザビームの焦点位置を端点とする円弧の半径および前記円弧の角度から、２つの円弧と１つの直線との組み合わせからなる前記レーザビームの焦点位置の軌跡を生成することを特徴とする請求項４記載または５記載のロボットシステム。
【請求項１０】
前記工具軸演算部は、指定された前記軌跡を含む面の傾きに従って前記軌跡を生成することを特徴とする請求項９記載のロボットシステム。
【請求項１１】
前記工具軸演算部は、前記教示された２つのレーザビームの焦点位置のうち、一方を端点とする第１の円弧の半径および前記第１の円弧の角度と、他方を端点とする第２の円弧の半径および前記第２の円弧の角度とから、２つの円弧と１つの直線の組み合わせからなる前記軌跡を生成することを特徴とする請求項９または１０記載のロボットシステム。
【請求項１２】
前記工具軸演算部は、前記円弧を指定された方向へ向けることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項記載のロボットシステム。
【請求項１３】
前記工具軸演算部は、前記軌跡の開始点より前側に、前記開始点から指定された距離だけ離れた補助点を生成し、前記補助点と前記開始点とを結ぶ補助軌跡を前記軌跡に付加することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項記載のロボットシステム。
【請求項１４】
前記工具軸演算部は、前記軌跡の終了点より後側に、前記終了点から指定された距離だけ離れた補助点を生成し、前記補助点と前記終了点とを結ぶ補助軌跡を前記軌跡に付加することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項記載のロボットシステム。
【請求項１５】
前記工具軸演算部は、指定された前記円弧の半径および前記円弧の角度によって、生成する前記軌跡の形状を変化させることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか１項記載のロボットシステム。
【請求項１６】
前記工具軸演算部は、指定された前記円弧の半径が０の時、生成する前記軌跡を１つの直線とすることを特徴とする請求項１５記載のロボットシステム。
【請求項１７】
前記工具軸演算部は、指定された前記円弧の角度が０°の時、生成する前記軌跡をコの字状とすることを特徴とする請求項１５記載のロボットシステム。
【請求項１８】
前記工具軸演算部は、指定された前記円弧の角度が３６０°以上の時、生成する前記軌跡を１つの円とすることを特徴とする請求項１５記載のロボットシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の請求項１記載のロボットシステムの発明は、ロボットシステムに係り、複数の駆動軸を有するロボットと、前記ロボットの先端部に取り付けられ複数の駆動軸を有する工具と、前記ロボットおよび前記工具の前記各駆動軸を制御するロボット制御装置と、前記工具に接続されたレーザ発振器とを備えるロボットシステムにおいて、前記ロボットは、前記ロボットの駆動軸の駆動によって前記工具を移動せしめ、前記工具は、前記工具の駆動軸の駆動によって前記レーザ発振器から入射されるレーザビームを対象物へと照射し、前記ロボット制御装置は、前記ロボットの駆動軸と前記工具の駆動軸とを同期して制御することを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のロボットシステムにおいて、前記工具が、前記レーザビームの経路上に配置され前記工具の駆動軸により前記レーザビームの進行方向に前後移動するレンズを備え、前記ロボット制御装置は、前記工具の駆動軸を駆動して前記レンズを動作させることにより前記レーザビームの焦点位置を制御することを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項１記載または２記載のロボットシステムにおいて、前記工具が、前記レーザビームの経路上に配置され前記工具の駆動軸により回転するミラーを備え、前記ロボット制御装置は、前記工具の駆動軸を駆動して前記ミラーを回転させることにより前記レーザビームの焦点位置を制御することを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項３記載のロボットシステムにおいて、前記ロボットの制御点は、前記ミラーを回転させる前記複数の駆動軸の交点であり、前記ロボット制御装置は、前記ロボットの制御点位置を演算するロボット軸演算部と、前記ロボットの制御点位置および予め設定された前記レーザビームの焦点位置とから前記工具の駆動軸への動作指令を演算する工具軸演算部とを備えることを特徴とする、前記ロボットの制御点が、前記ミラーの駆動軸中心であり、前記ロボット制御装置は、前記ロボットの制御点位置を演算するロボット軸演算部と、前記ロボットの制御点位置および予め設定された前記レーザビームの焦点位置とから前記工具の駆動軸への動作指令を演算する工具軸演算部とを備えることを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、請求項４記載のロボットシステムにおいて、前記ロボット制御装置が、前記ロボットの制御点位置および前記レーザビームの焦点位置を記録するユーザファイル格納部を備えることを特徴とするものである。
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項記載のロボットシステムにおいて、前記ロボット制御装置が、前記レーザビームの照射を開始する開始命令と、照射を終了する終了命令とを備え、前記開始命令は、照射区間内の前記レーザビームの焦点位置の補間方法および移動速度を設定することを特徴とするものである。
請求項７記載の発明は、請求項６記載のロボットシステムにおいて、前記開始命令および前記終了命令の少なくとも一方が、前記レーザ発振器への出力指令値を指定された時間で第１の値から第２の値へと変化させることを特徴とするものである。
請求項８記載の発明は、請求項４記載のロボットシステムにおいて、前記工具軸演算部は、前記レーザビームの照射を開始する点を教示する際の、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た前記ロボットの制御点の位置・姿勢と、前記工具に固定されている座標系から見た前記レーザビームの焦点位置とから、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た前記レーザビームの照射開始位置を演算し、前記レーザビームの照射を終了する点を教示する際の、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た前記ロボットの制御点の位置・姿勢と、前記工具に固定されている座標系から見た前記レーザビームの焦点位置とから、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た前記レーザビームの照射終了位置を演算する位置演算部と、前記照射開始位置と、前記照射終了位置と、前記レーザビームの照射区間内の前記レーザビームの焦点位置の移動速度とから、前記照射区間のベクトルと制御周期回数を演算する制御周期回数演算部と、前記ロボット軸演算部で演算する前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た制御周期毎の前記ロボットの制御点の位置・姿勢と、前記照射区間のベクトルと、前記制御周期回数と、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た前記照射開始位置とから、前記工具に固定されている座標系から見た制御周期毎の前記レーザビームの焦点位置を演算するレーザ位置指令生成部とを備え、前記ロボット軸演算部は、前記レーザビームの照射を開始する点を教示する際の、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た前記ロボットの制御点の位置・姿勢と、前記レーザビームの照射を終了する点を教示する際の、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た前記ロボットの制御点の位置・姿勢と、前記制御周期回数とから、前記ロボットのベースに固定されている座標系から見た制御周期毎の前記ロボットの制御点の位置・姿勢を演算することを特徴とするものである。
請求項９記載の発明は、請求項４記載または５記載のロボットシステムにおいて、前記工具軸演算部は、教示された２つの前記レーザビームの焦点位置と、指定された前記レーザビームの焦点位置を端点とする円弧の半径および前記円弧の角度から、２つの円弧と１つの直線との組み合わせからなる前記レーザビームの焦点位置の軌跡を生成することを特徴とするものである。
請求項１０記載の発明は、請求項９記載のロボットシステムにおいて、前記工具軸演算部は、指定された前記軌跡を含む面の傾きに従って前記軌跡を生成することを特徴とするものである。
請求項１１記載の発明は、請求項９または１０記載のロボットシステムにおいて、前記工具軸演算部は、前記教示された２つのレーザビームの焦点位置のうち、一方を端点とする第１の円弧の半径および前記第１の円弧の角度と、他方を端点とする第２の円弧の半径および前記第２の円弧の角度とから、２つの円弧と１つの直線の組み合わせからなる前記軌跡を生成することを特徴とするものである。
請求項１２記載の発明は、請求項９〜１１のいずれか１項記載のロボットシステムにおいて、前記工具軸演算部は、前記円弧を指定された方向へ向けることを特徴とするものである。
請求項１３記載の発明は、請求項９〜１２のいずれか１項記載のロボットシステムにおいて、前記工具軸演算部は、前記軌跡の開始点より前側に、前記開始点から指定された距離だけ離れた補助点を生成し、前記補助点と前記開始点とを結ぶ補助軌跡を前記軌跡に付加することを特徴とするものである。
請求項１４記載の発明は、請求項９〜１３のいずれか１項記載のロボットシステムにおいて、前記工具軸演算部は、前記軌跡の終了点より後側に、前記終了点から指定された距離だけ離れた補助点を生成し、前記補助点と前記終了点とを結ぶ補助軌跡を前記軌跡に付加することを特徴とするものである。
請求項１５記載の発明は、請求項９〜１４のいずれか１項記載のロボットシステムにおいて、  前記工具軸演算部は、指定された前記円弧の半径および前記円弧の角度によって、生成する前記軌跡の形状を変化させることを特徴とするものである。
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載のロボットシステムにおいて、前記工具軸演算部は、指定された前記円弧の半径が０の時、生成する前記軌跡を１つの直線とすることを特徴とするものである。
請求項１７記載の発明は、請求項１５記載のロボットシステムにおいて、前記工具軸演算部は、指定された前記円弧の角度が０°の時、生成する前記軌跡をコの字状とすることを特徴とするものである。
請求項１８記載の発明は、請求項１５記載のロボットシステムにおいて、前記工具軸演算部は、指定された前記円弧の角度が３６０°以上の時、生成する前記軌跡を１つの円とすることを特徴とするものである。