CN104070266B - 焊缝信息设定装置、程序、自动示教系统、及焊缝信息设定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种焊缝信息设定装置、程序、自动示教系统、及焊缝信息设定方法。通过将包括新的工件模型的焊缝的构成要素的信息的匹配性的状态告知作业人员，能够进行信息的修正、删除等，并保证新的工件模型的焊缝信息的匹配性。焊缝信息设定装置为了焊接机器人实施作业之前的焊接指示而设定工件的焊缝信息，且具备：存储基本工件模型的焊缝信息的焊缝信息存储部（61）；类似工件构造信息获取部（51），其获取大小与基本工件模型不同而形状与基本工件模型类似的类似工件模型的构造信息；以及确认结果显示·修正接受部（53），其确认制定类似工件模型的焊缝信息时的各个焊缝之间的匹配或不匹配且在可辨别的状态下显示匹配的焊缝和不匹配的焊缝。

Description

焊缝信息设定装置、程序、自动示教系统、及焊缝信息设定方法

技术领域

本发明涉及在自动示教系统中使用的焊缝信息设定装置、程序、自动示教系统、及焊缝信息设定方法。

背景技术

进行焊接的焊接机器人以执行利用其示教数据来设定的作业的方式进行动作。焊接机器人的示教方法具有例如基于PTP（PointtoPoint）直线插值的CP（ContinuousPass）控制方式，其指定机器人应通过的点的位置、姿势和将这些点连结起来的插值方法。然而，由于该示教方法通过手动操作来指定在作为作业对象的工件的焊接位置处、供机器人通过的所有点的位置、姿势及其插值方法，因此存在示教过于花费时间的缺点。

作为公报记载的现有技术，为了在框架等的焊接使用焊接机器人时实现效率提高，而将拐角接缝形状与焊接轨迹及焊接条件等模式化而预先存储于存储器，当对框架等的拐角焊缝进行示教时，存在教授模式选择与基准点1点的情况（例如，参照专利文献1）。

另外，当采用利用了CAD数据的离线示教方法来对类似的工件模型进行新的示教时，存在呼出暂时储存的路线程序库并利用于新的作业路线数据的制定的情况（例如，参照专利文献2）。而且，在该专利文献2中，当对于同种的对象物而利用路线程序库时，需要输入部件的数据（例如，参照专利文献2、段落[0069]）。

另外，存在如下方法：包括基于三维信息而自动地制定机器人的作业动作路线的无示教方式的第一示教步骤和作业人员输入作业动作路线的普通的离线示教方式的第二示教步骤，对于可以应用无示教方式的作业线，在第一示教步骤中完成，对于无法采用无示教方式的作业线而由作业人员进行示教（例如，参照专利文献3）。

由此，即便是存在较多的无法采用无示教方式的作业线的作业对象物，也能够通过组合无示教方式和离线示教来减少进行在线示教的作业区域。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭56-102376号公报

专利文献2：日本特开平8-286722号公报

专利文献3：日本特开2000-190264号公报

发明概要

发明要解决的课题

然而，在这些现有技术中，在每次制定机器人的动作轨迹信息时，作业人员需要进行成为作业对象的焊接位置的基准点的指定，并从三维工件模型中指定并提取焊缝。另外，为了制定各焊缝中的动作轨迹信息，作业人员必须输入例如动作轨迹模式、机器人ID、动作轨迹信息的编号等动作轨迹制定所需要的参数。

近年来，伴随着市场需求的多样化，产品（工件）的复杂化与大型化迅速发展，进而少量生产多品种的工件逐渐成为主流。其中，在生产高度（H尺寸）、宽度（W尺寸）、进深（D尺寸）等的大小不同的工件的情况下，即便是类似形状也无法利用现有的动作轨迹信息，每次工件改变都需要再次进行示教。当再次进行示教时，要求作业人员提取较多的焊缝并将动作轨迹制定所需要的参数输入到每一条焊缝的手动操作（以下，称为“焊缝信息的输入作业”。）。对于利用离线示教的作业人员而言，基于该手动操作的作业负荷较大，从而成为使用自动程序设计功能的离线示教的效率恶化的原因之一。

因此，发明人等为了减少每次制定焊接机器人的动作轨迹信息时进行的由作业人员进行的焊缝信息的输入作业，不断开发如下技术：使用作为基础形状的基本工件模型的焊缝信息来设定焊接机器人实施作业的新的工件模型的焊缝信息。

然后，在上述那样的减少焊缝信息的输入作业的技术中，在利用基本工件模型的焊缝信息时，通常需要包含作为实施作业的对象的新工件模型的焊缝的构成要素在内的信息。然而，在包含该新工件模型的焊缝的构成要素在内的信息中存在任何不良状况的情况下，无法良好地利用基本工件模型的焊缝信息，其结果是，新工件模型的焊缝信息的设定无法良好地进行。

发明内容

本发明的目的在于，通过将包含新的工件模型的焊缝的构成要素在内的信息的匹配性的状态告知作业人员，例如能够进行基于作业人员的信息的修正、删除等，从而能够保证包含新的工件模型的焊缝的构成要素在内的信息的匹配性。

解决方案

本发明所适用的焊接信息设定装置中，该焊缝信息设定装置在焊接机器人的自动示教系统中使用，为了该焊接机器人实施作业之前的焊接指示而设定该焊接机器人实施作业的工件的焊缝信息，其特征在于，所述焊缝信息设定装置具备：基本焊缝信息存储机构，其用于存储基本工件模型的焊缝信息；构造信息获取机构，其用于获取应制定焊缝信息的工件模型、即大小与所述基本工件模型不同而形状与所述基本工件模型类似的类似工件模型的构造信息；确认机构，其基于所述构造信息而确认在制定所述类似工件模型的焊缝信息的情况下能够产生的各个焊缝之间的匹配或不匹配；以及显示机构，其基于由所述确认机构进行的确认而以能够从各个焊缝中辨别出匹配的焊缝和不匹配的焊缝的状态进行显示。

在此，其特征在于，存储于所述基本焊缝信息存储机构的所述基本工件模型的焊缝信息包括所述基本工件模型的焊缝的识别信息和焊接轨迹信息，由所述构造信息获取机构获取的所述构造信息包括所述类似工件模型的焊缝的识别信息和焊缝的构成要素、或焊缝的构成要素。

另外，其特征在于，所述确认机构对焊缝的识别信息和构成要素是否存在、焊缝的识别信息是否不重复、及构成要素是否不重复中的至少任一个相对于所述类似工件模型的构造信息匹配或不匹配进行确认。

此外，其特征在于，所述显示机构将焊缝的识别信息不存在、焊缝的识别信息重复、及构成要素重复中的至少任一个作为不匹配的信息而进行显示。

另一方面，本发明提供一种程序，该程序为了焊接机器人实施作业之前的焊接指示而设定该焊接机器人实施作业的工件的焊缝信息，并且作为供存储基本工件模型的焊缝信息的基本焊缝信息存储机构连接的系统而使计算机发挥功能，其特征在于，其使所述计算机实现如下功能：获取应制定焊缝信息的工件模型、即大小与所述基本工件模型不同而形状与所述基本工件模型类似的类似工件模型的构造信息的功能；基于所述构造信息而确认在制定所述类似工件模型的焊缝信息的情况下能够产生的各个焊缝之间的匹配或不匹配；基于由所述确认功能进行的确认而以能够从各个焊缝中辨别出匹配的焊缝和不匹配的焊缝的状态进行显示的功能。

若着眼于其他观点时，本发明提供一种焊接机器人的自动示教系统，其特征在于，所述自动示教系统具备：焊接机器人，其在臂的前端设置进行焊接作业的焊炬，并基于示教数据而进行作业；存储装置，其用于存储所述示教数据；控制装置，其从该存储装置读取该示教数据并控制所述焊接机器人的动作；示教装置，其在所述焊接机器人进行焊接作业时能够实现由作业人员进行的焊接作业条件的输入；焊缝信息设定装置，其为了所述焊接机器人实施作业之前的焊接指示而设定该焊接机器人实施作业的工件的焊缝信息，所述焊缝信息设定装置具备：基本焊缝信息存储机构，其用于存储作为基础形状的基本工件模型的焊缝信息；构造信息获取机构，其用于获取应制定焊缝信息的工件模型、即大小与所述基本工件模型不同而形状与所述基本工件模型类似的类似工件模型的构造信息；确认机构，其基于所述构造信息而确认在制定所述类似工件模型的焊缝信息的情况下能够产生的各个焊缝之间的匹配或不匹配；显示机构，其基于由所述确认机构进行的确认而以能够从各个焊缝中辨别出匹配的焊缝和不匹配的焊缝的状态进行显示。

另外，若从方法的范畴着眼本发明时，本发明提供一种焊缝信息设定方法，该焊缝信息设定方法为了焊接机器人实施作业之前的焊接指示而设定该焊接机器人实施作业的工件的焊缝信息，其特征在于，获取具有基础形状的基本工件模型的焊缝信息，获取应制定焊缝信息的工件模型、即大小与所述基本工件模型不同而形状与所述基本工件模型类似的类似工件模型的构造信息，基于所述构造信息而确认在制定所述类似工件模型的焊缝信息的情况下能够产生的各个焊缝之间的匹配或不匹配，基于所述构造信息的确认而以能够从各个焊缝中辨别出匹配的焊缝和不匹配的焊缝的状态进行显示。

发明效果

根据本发明，能够将包含新的工件模型的焊缝的构成要素在内的信息的匹配性的状态告知作业人员，例如能够实现由作业人员进行的信息的修正、删除等，从而能够实现包含新的工件模型的焊缝的构成要素在内的信息的匹配性的保证。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的使用了焊接机器人的自动示教系统的概要结构的图。

图2是表示本实施方式的焊缝信息设定装置的硬件结构例的图。

图3是表示本实施方式的焊缝信息设定装置的功能结构例的图。

图4中，（a）、（b）是用于说明存储于类似工件构造信息存储部且从类似工件构造信息获取部获取的类似工件模型的构造信息的一例的图。

图5是表示由类似工件构造信息获取部、类似工件构造信息确认部、及确认结果显示·修正接受部完成的处理的流程图。

图6中，（a）、（b）是用于说明在图5的步骤102～104中进行的类似工件模型的构造信息的确认处理的图。

图7是表示在图5的步骤106～108的处理中使用的显示画面的一例的图。

图8是用于说明本实施方式中的类似工件模型的焊缝信息的制定功能的概念的说明图。

图9是表示由类似焊缝信息制定部及制定结果显示·编辑接受部执行的处理流程的流程图。

图10是用于说明图9的步骤202的相同焊缝名的确认处理的图。

图11中，（a）～（c）是用于说明图9的步骤203、204、205的处理的图。

图12中，（a）、（b）是用于说明图9的步骤207所示的处理中的焊缝信息的自动输入处理的图。

图13中，（a）、（b）是用于说明图9的步骤208的矢量数据是否具有匹配性的判断的处理的图。

图14是用于说明图9的步骤211所示的处理中的新的焊缝信息的制定处理的图。

图15是表示图9的步骤210所示的类似工件模型的焊缝信息的制定结果的显示例的图。

图16中，（a）、（b）是用于说明本实施方式的概要结构的说明图。

附图表记说明如下：

50…焊缝信息设定装置，51…类似工件构造信息获取部，52…类似工件构造信息确认部，53…确认结果显示·修正接受部，54…基本焊缝信息设定接受部，55…类似焊缝信息制定部，56…制定结果显示·编辑接受部，57…类似焊缝信息存储处理部，61…焊缝信息存储部，62…类似工件构造信息存储部

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

[本实施方式的概要说明]

首先，在进入本实施方式的具体说明之前，为了便于理解，对本实施方式所适用的焊缝信息设定的概要进行说明。

图16（a）、（b）是用于说明本实施方式的概要结构的说明图。图16（a）是本实施方式所适用的焊缝信息设定的概念图，图16（b）示出作为焊缝再利用功能的文件夹设定GUI的一例的、用于根据类似工件模型的构造信息的文件夹和基本工件模型的焊缝信息的文件夹来制定类似工件模型的焊缝信息的设定画面例。

在图16（a）中，作为利用机器人10来实施焊接作业的工件模型，示出基本工件模型301和大小与该基本工件模型301不同而形状与该基本工件模型301类似的两个类似工件模型302、303。在图16（a）所示的例子中，示出中型的基本工件模型301和类似的大型的类似工件模型302及小型的类似工件模型303。

在焊接机器人的自动程序设计方式中，为了制定机器人10的动作轨迹信息，需要进行焊缝信息的输入作业。此时，根据产品种类生产计划，每次在生产线上将形状类似的工件改变为尺寸不同时，需要作业人员再次输入焊缝信息。当输入焊缝信息时，即使每一条信息的输入时间较短，在例如具有接近400条焊缝这样的情况下，输入需要几个小时。

在本实施方式中，首先，选择在焊缝信息设定时成为基准的基本工件模型301。作为前提，该基本工件模型301的焊缝信息是已经存在的。然后，再利用该基本工件模型301的焊缝信息，自动地进行焊缝信息尚不存在的、大小不同而形状类似的类似工件模型302、303的焊缝信息的输入。由此，能减少每次类似形状的作业对象变为尺寸不同的工件时进行的“焊缝信息的输入作业”。

在图16（b）所示的设定画面中，为了根据基本工件模型301而制定类似工件模型302、303的焊缝信息，从焊缝数据库（后述的焊缝信息存储部61）中选择成为基准的基本工件模型的焊缝信息的文件夹，并从应重新实施焊接作业的类似工件模型的文件夹（后述的类似工件构造信息存储部62）中选择类似工件模型的构造信息。作业人员通过进行这些选择作业来进行后述的本实施方式的作业。需要说明的是，作业人员使用输入设备106而在图2所示的显示装置104所显示的设定画面上进行选择作业。

接着，对本实施方式进行具体说明。在本实施方式中，以使用焊接机器人的自动示教系统为例进行说明。

[自动示教系统的结构]

图1是表示本实施方式所涉及的使用焊接机器人的自动示教系统的概要结构的图。

如图1所示，焊接机器人系统具备机器人（机械手）10、控制机器人的控制装置（控制器）20、输入示教数据的示教装置30。另外，作为本实施方式的特征结构的焊缝信息的设定处理由例如通过计算机系统来实现的焊缝信息设定装置50执行。另外，控制装置20具备相对于例如存储卡等可拆卸的存储介质40进行数据的读写的接口，能够将示教数据向存储介质40写出、或将写入到存储介质40的示教数据读取并存储于存储装置。

机器人10具备具有多个关节的臂（手臂），进行基于示教数据的各种作业。在焊接机器人系统的情况下，在臂的前端设有用于进行对象物的焊接作业的焊炬11。控制装置20具备存储示教数据的存储装置（存储器）以及读取示教数据并控制机器人10的动作的处理装置（CPU）。示教装置30为了在进行机器人10的示教作业时供作业者输入焊接路线、焊接作业条件等而使用。示教装置30具备由液晶显示器等构成的显示画面31和输入按钮32。

控制装置20具有相对于机器人10的接口及相对于示教装置30的接口，并经由这些接口而与机器人10及示教装置30连接。另外，控制装置20具备例如相对于存储卡等可拆卸的存储介质40而进行数据的读写的接口，能够将示教数据向存储介质40写出、或将写入于存储介质40的示教数据读取并存储于存储装置。

[焊缝信息设定装置的硬件结构]

图2是表示焊缝信息设定装置50的硬件结构例的图。

如图2所示，焊缝信息设定装置50具备作为运算机构的CPU（CentralProcessingUnit）101和作为主存储机构的存储器102。另外，作为外部设备而具备图像显示机构（显卡等）103及显示装置104、磁盘装置（HDD：HardDiskDrive）105、键盘和鼠标等输入设备106。需要说明的是，图2只不过例示出利用计算机系统来实现焊缝信息设定装置50的情况下的硬件结构，焊缝信息设定装置50并不局限于图示的结构。

[焊缝信息设定装置的功能结构]

图3是表示焊缝信息设定装置50的功能结构例的图。

如图3所示，焊缝信息设定装置50具备：作为基本焊缝信息存储机构之一而发挥功能的焊缝信息存储部61，该基本焊缝信息存储机构存储成为用于设定焊缝信息的基础的基本工件模型的焊缝信息；以及作为类似工件构造信息存储机构之一而发挥功能的类似工件构造信息存储部62，该类似工件构造信息存储机构存储成为新的焊缝信息设定的对象的类似工件模型的构造信息。该焊缝信息存储部61及类似工件构造信息存储部62能够通过计算机系统的磁盘装置105（参照图2）来实现。但是，上述两者或任一者有时设置在与图2所示的计算机系统不同的框体、远离场所的外部（例如，远程服务器、外接存储装置等）。在上述情况下，经由未图示的网络而与图2所示的计算机系统连接。

另外，如图3所示，焊缝信息设定装置50具备：作为构造信息获取机构之一而发挥功能的类似工件构造信息获取部51；作为确认机构之一而发挥功能的类似工件构造信息确认部52；作为显示机构之一而发挥功能的确认结果显示·修正接受部53。还具备：基本焊缝信息设定接受部54；作为类似焊缝信息制定机构之一而发挥功能的类似焊缝信息制定部55；作为相同的类似焊缝信息制定机构之一而发挥功能的制定结果显示·编辑接受部56；以及类似焊缝信息存储处理部57。该类似工件构造信息获取部51、类似工件构造信息确认部52、确认结果显示·修正接受部53、基本焊缝信息设定接受部54、类似焊缝信息制定部55、制定结果显示·编辑接受部56、类似焊缝信息存储处理部57例如通过图2所示的硬件结构中的CPU101、存储器102、及磁盘装置105来实现。更具体来说，利用计算机来实现基于本实施方式的焊缝信息设定装置50的功能的程序存储于磁盘装置105，将该程序向存储器102展开，由CPU101执行来实现上述各功能。另外，确认结果显示·修正接受部53、基本焊缝信息设定接受部54、制定结果显示·编辑接受部56借助图像显示机构103并发挥GUI功能而在显示装置104显示各种信息，并借助输入设备106而接受来自作业人员的输入。

类似工件构造信息获取部51从类似工件构造信息存储部62中获取应制定类似工件模型的焊缝信息的类似工件模型的构造信息。获取的构造信息是欲利用本实施方式所适用的自动示教系统的用户（设计者）从预先制定好的工件模型中获得的信息。更具体来说，是利用规定的CAD描绘的图形模型、制定该图形模型时所描绘的构成焊缝的点坐标值（焊缝坐标值）、属性、及焊缝名。焊缝名是设计者在设计工件产品时有计划地决定的、在产品设计时由设计者方面的规则来确定。使用图4（a）、（b）来说明详细内容。

需要说明的是，作为构造信息，能够具备“棱线”的信息来代替构成焊缝的点坐标值、属性。例如，代替点坐标值、属性或与该点坐标值、属性一并具备相对于各构件的三维形状数据而预料成为焊缝的各构件的棱线。在上述情况下，在预料焊接的一侧的棱线设定焊接候补线，与三维形状数据一并设定表示该设定的焊接候补线的数据。因而，本实施方式所适用的“构造信息”包含焊缝的识别信息（例如焊缝名）、棱线等焊缝的构成要素。

在类似工件构造信息确认部52中，关于由类似工件构造信息获取部51获取到的类似工件模型的构造信息，为了避免根据其制定焊缝信息的类似焊缝的各自之间产生矛盾，基于该类似工件模型的构造信息而进行不匹配的预先检查。

在确认结果显示·修正接受部53中，基于类似工件构造信息确认部52的焊缝信息的检查的结果显示于显示装置104，基于其显示，作业人员（使用者）操作输入设备106而接受进行过的确认/修正处理。如此一来，实施过的确认/修正处理的类似工件模型的构造信息作为类似工件模型的确认构造信息而存储于磁盘装置105。

需要说明的是，在本实施方式中，“作业人员（使用者）”是操作焊缝信息设定装置50的人，存在主体与利用CAD的操作来设计工件模型的方面的「用户（设计者）」相同以及不同的情况。

使用图5～图7对类似工件构造信息获取部51、类似工件构造信息确认部52、及确认结果显示·修正接受部53的处理进行详述。

基本焊缝信息设定接受部54将成为应重新制定焊缝信息的类似工件模型的基础的基本工件模型的焊缝信息从焊缝信息存储部61读出，作为比较对象进行设定。在焊缝信息存储部61存储有多个种类的焊缝信息的情况下，接受相对于成为应重新制定的类似工件模型的基础的基本工件模型的基本焊缝信息的用户选择，读出数据而进行设定。在焊缝信息存储部61中分为基本工件模型的种类、或者类似工件模型的种类，存储（保存）有人工制定的焊缝信息文件夹、或由本实施方式自动制定的焊缝信息文件夹。

在此，“焊缝信息”包括作为焊缝的识别信息的焊缝名及其焊接轨迹信息。该“焊缝信息”以一条焊缝为单位来设定参数。

需要说明的是，在本实施方式中，为了便于说明，有时将基本工件模型的焊缝信息简略使用为“基本焊缝信息”、将类似工件模型的焊缝信息简略使用为“类似焊缝信息”、将新制定的焊缝信息简略使用为“新焊缝信息”。

“焊接轨迹信息”表示使用自动程序设计功能而制定动作轨迹信息时输入的参数。在该焊接轨迹信息中例如包含动作轨迹模式、机器人ID、动作轨迹信息的编号、焊缝的构成要素。该构成要素包含表示焊缝的位置（坐标）、属性的信息，例如焊缝模型等。

另外，焊接轨迹信息有时包含母材面、立板面等构件面的矢量信息及其他信息。构件面的矢量信息即便不由作业人员输入，也可能根据构成要素而自动计算。

“动作轨迹模式”是将机器人相对于焊接位置的运条动作模式化后的模式。

“机器人ID”表示利用自动制定结束的动作轨迹信息的机器人的识别信息（ID），当使用动作轨迹模式来制定动作轨迹信息时，表示成为处理对象的机器人的识别信息（ID）。

“焊接轨迹信息的编号”表示赋予动作轨迹信息的识别信息（ID），是所谓的示教程序编号。

“动作轨迹信息”表示使实机的机器人移动，并具有用于进行焊接的动作轨迹（机器人的通过点和姿势、以及点与点之间的插值信息）、机器人命令（电弧ON/OFF等）的示教程序。

类似焊缝信息制定部55使用由基本焊缝信息设定接受部54设定好的基本工件模型的焊缝信息而根据由类似工件模型的确认结果显示·修正接受部来确认后的构造信息来制定类似工件模型的焊缝信息。

在制定结果显示·编辑接受部56中，对于由类似焊缝信息制定部55制定好的类似工件模型的焊缝信息而显示制定结果。尤其是在基本工件模型的焊缝信息与制定好的类似工件模型的焊缝信息之间检测到不匹配的情况下，在不匹配位置变得明朗的状态下显示处理结果。然后，相对于该显示而接受由作业人员完成的类似工件模型的焊缝信息文件夹的修正处理、编辑处理。需要说明的是，在未检测到不匹配的情况下，也可以不进行该制定结果显示·编辑接受部56的处理，而直接移至接下来的类似焊缝信息存储处理部57的处理。

类似焊缝信息存储处理部57为了能够用作新的基本工件模型的焊缝信息而进行将自动制定好的类似工件模型的焊缝信息存储于焊缝信息存储部61的处理。

接着，对上述的图3所示的各功能部的内容进一步详细说明。

[类似工件模型的构造信息的说明]

图4（a）、（b）是用于说明存储于类似工件构造信息存储部62且从类似工件构造信息获取部51获取的类似工件模型的构造信息的一例的图。图4（a）示出焊缝的一例，图4（b）示出图4（a）所示的焊缝的构造信息的填写格式例。

图4（a）所示的焊缝由第一线76、第二线77、第三线78构成。第一线76为直线，由第一点71与第二点72这两点表现。另外，与第一线76相连的第二线77为曲线，由第二点72、第三点73、第四点74这三点表现。此外，与第二线77相连的第三线78为直线，由第四点74与第五点75这两点表现。焊缝方向为第一点71→第二点72→第三点73→第四点74→第五点75的顺序。

图4（b）所示的构造信息具有焊缝名79和作为构成焊缝的点的总数的点数80。该焊缝名79作为识别焊缝的识别信息而发挥功能。在本实施方式中，关于在类似关系中与基本工件模型存在关系的焊缝，使用与基本工件模型的焊缝信息的焊缝名相同的焊缝名。这是由于，在欲利用自动示教系统的用户（设计者）方面的例如使用CAD的工件模型的设计阶段中，对处于类似关系的工件彼此的相关的焊缝标注相同的识别编号。

另外，图4（b）所示的构造信息包含第一线76、第二线77、第三线78各自是直线（L）还是圆弧（C）的线的属性。另外，作为焊缝坐标值而包含构成各焊缝的点（第一点71～第五点75）的坐标值（X，Y，Z）。

[类似工件模型的构造信息的确认处理]

接着，对类似工件构造信息的确认处理进行说明。

图5是表示由类似工件构造信息获取部51、类似工件构造信息确认部52、及确认结果显示·修正接受部53完成的处理的流程图。

首先，类似工件构造信息获取部51从类似工件构造信息存储部62进行类似工件模型的构造信息的读取（步骤101）。然后，利用类似工件构造信息确认部52来判断与类似工件模型的焊缝相关的数据是否存在不匹配。更具体来说，首先，判断是否存在焊缝名和焊缝坐标值（步骤102）。在这些不存在的情况下（在步骤102中为NO），移至后述的步骤106。在这些存在的情况下（在步骤102中为YES），判断存在的焊缝名是否不重复（步骤103）。在重复的情况下（在步骤103中为NO），移至后述的步骤106。在不重复的情况下（在步骤103中为YES），判断焊缝坐标值是否不重复（步骤104）。在重复的情况下（在步骤104中为NO），移至后述的步骤106。在不重复的情况下（在步骤104中为YES），移至基于类似焊缝信息制定部55的类似工件模型的焊缝信息的制定处理（步骤105）。需要说明的是，在步骤102～步骤104的处理中，虽然示出将作为焊缝的识别信息的一例的焊缝名和作为焊缝的构成要素的一例的焊缝坐标值作为判断的对象的情况，但也可以将不是焊缝名的其他识别信息、焊缝的其他构成要素作为判断的对象。

图6（a）、（b）是用于说明在图5的步骤102～104中进行的类似工件模型的构造信息的确认处理的图。图6（a）是示出焊缝名及焊缝坐标值的有无/重复的检查结果例的图，图6（b）是示出焊缝（坐标值）的重复例的图。

在图6（a）所示的第一段的焊缝的信息“AWELD_C…300L2”中，“AWELD_C”为焊缝名112。另外，“…300L2”为由点信息表现的焊缝的坐标值113。以下，第二段之后也相同。由第二段的“AWELD_C…300L2”表现的焊缝的信息114的焊缝名112及坐标值113与第一段的焊缝的信息一致。由第四段的“AWELD_C…800L2”表现的焊缝的信息115的“AWELD_C”即焊缝名112与第一段的焊缝的信息一致。由第五段的“AWELD_D…300L2”表现的焊缝的信息116的“…300L2”即坐标值113与第一段的焊缝的信息一致。在第六段的焊缝的信息117中，焊缝名112为“无（blank）”。在第七段的焊缝的信息118中，坐标值113为“无（blank）”。

在图6（b）的左图中，第一焊缝121与第二焊缝122在直线部123重复。在图6（b）的右图中，第三焊缝125与第四焊缝126在直线部127重复。

如此，在类似工件构造信息确认部52中，进行焊缝名及焊缝坐标值的有无/重复的检查，在判断为哪怕有一个存在问题的情况下，移至步骤106的处理。

在此，在坐标值113所示的信息中，例如“…300L2”的“3”表示X坐标值，“0”表示Y坐标值，下一个“0”表示Z坐标值，“L”表示线的属性，“2”表示总点数。

另外，虽未图示，但也包含焊缝的构件面（母材面、立板面、构件的面矢量等）的识别信息。

[类似工件模型的构造信息的确认结果显示与修正]

在图5所示的步骤106中，显示构成类似工件模型的焊缝的确认结果。然后，通过是否按下存在于显示画面的取消按钮来确认取消指示的有无（步骤107）。取消指示使朝由类似焊缝信息制定部55执行的处理的移送暂且停止。在无取消指示的情况下（在步骤107中为NO），移至步骤105。在有取消指示的情况下（在步骤107中为YES），确认结果显示·修正部53接受基于显示的确认结果的作业人员的修正及/或编辑（步骤108）。然后，返回至步骤102。

图7是示出在步骤106～108的处理中使用的显示画面的一例的图。图7所示那样的显示画面由图2所示的显示装置104显示。图5的步骤102～104的确认处理由一条一条焊缝进行，图7所示那样的显示作为类似工件模型的焊缝整体处的确认处理的结果进行显示。在图7所示的显示画面中，显示焊缝的种类131、焊缝名的信息132、备注栏133等。位于种类131的“再利用”的显示示出在制定类似焊缝信息时根据基本焊缝信息再利用地使用的类似工件的焊缝。另外，位于种类131的“未注册”的显示表示焊缝名或坐标值空白的情况。在图7的“未注册”的例子中，作为无焊缝名的情况而在焊缝名的信息132的栏实现“无焊缝名”的显示。

另外，在有警告的情况下，用颜色区分开焊缝的信息进行表现也是有效的。例如，在焊缝名重复的情况下为红色，在焊缝（坐标）重复的情况下为紫色等。此外，在有警告的情况下，在备注栏133显示警告信息。

另外，在图7所示的显示画面中，能够接受来自作业人员的修正/编辑的指示。在图7所示的例子中，显示有确认按钮138和取消按钮139。作业人员使作为输入设备106之一的鼠标等标点设备移动至这些按钮显示的位置，并点击这些按钮。焊缝信息设定装置50通过识别作业人员对该显示画面的作业，能够识别图5的步骤107所示的作业人员的指示。另外，关于图7所示的显示内容，在点击取消按钮139之后，使用键盘等而使作业人员直接输入显示内容，由此能够接受图5的步骤108所示的修正·编辑。

根据这一系列的处理，重新制定焊缝信息的类似工件模型的构造信息匹配，移至步骤105即类似焊缝信息制定处理。

需要说明的是，在图7所示的显示中，虽然将作为焊缝的识别信息的一例的焊缝名、及作为焊缝的构成要素的一例的焊缝坐标值作为显示项目的对象，但也可以将焊缝坐标值的有无、不是焊缝名的其他识别信息、焊缝的其他构成要素等作为显示的对象。

[类似工件模型的焊缝信息的制定]

接着，对基于图3所示的类似焊缝信息制定部55、制定结果显示·编辑接受部56的类似焊缝信息制定处理进行说明。

图8是用于说明本实施方式中的类似工件模型的焊缝信息的制定功能的概念的说明图。为了焊缝再利用，将基本工件模型的焊缝信息141借助图3所示的基本焊缝信息设定接受部54从焊缝信息存储部61读出。该基本工件模型的焊缝信息141以一条焊缝为单位而设定信息。当进行焊缝再利用时，参照类似工件模型的构造信息144。该构造信息144是由图3所示的确认结果显示·修正接受部53接受修正后的类似工件模型的构造信息。该构造信息144也以一条焊缝为单位设定信息。

在本实施方式中，在类似工件模型的焊缝信息的制定处理中，使用基本工件模型的焊缝信息141和类似工件模型的构造信息144来自动制定类似工件模型的焊缝信息145。

图9是表示由类似焊缝信息制定部55及制定结果显示·编辑接受部56执行的处理流程的流程图。在图9所示的处理中，对于焊缝名与基本工件模型的焊缝信息一致的类似工件模型的焊缝的构造信息，将其他确认事项即焊缝彼此的点数、属性的一致作为条件，使用一致的基本工件模型的焊缝信息和类似工件模型的焊缝的构造信息，再利用基本工件模型的焊缝信息来制定类似工件模型的焊缝信息。另一方面，对于焊缝名与基本工件模型的焊缝信息不一致的类似工件模型的焊缝的构造信息，不使用基本工件模型的焊缝信息，而仅使用该焊缝的构造信息来制定新的焊缝信息。

首先，类似焊缝信息制定部55获取基本工件模型的焊缝信息和类似工件模型的构造信息（步骤201）。

接着，基于基本工件模型的焊缝信息和类似工件模型的构造信息来进行相同焊缝名的检查、即确认焊缝名是否相同（步骤202）。

具有相同焊缝名的焊缝信息（在步骤202中为YES）移至接下来的确认处理（步骤203之后）。不具有相同焊缝名的焊缝信息（在步骤202中为NO）移至新的焊缝信息的制定处理（步骤211），表记为“未注册”（步骤212），并进行类似焊缝信息的制定处理的结果显示（步骤210）。

在步骤202中为YES、即焊缝名相同的情况下，作为其确认处理，首先，判断焊缝彼此的点数是否一致（步骤203）。在焊缝彼此的点数不一致的情况下（在步骤203中为NO），对于不一致的焊缝，移至步骤213的类似工件模型的焊缝信息的制定处理的中止。然后，作为使用了显示装置104（参照图2）的类似工件模型的焊缝信息的制定处理的结果显示，对相当的焊缝显示为“错误”（步骤214），并移至步骤210。在焊缝彼此的点数一致的情况下（在步骤203中为YES），判断焊缝彼此的属性是否一致（步骤204）。在此，“属性”是使用图4说明过的例如是直线（L）还是圆弧（C）等。在属性不一致的情况下（在步骤204中为NO），移至步骤213，对于不一致的焊缝而中止类似工件模型的焊缝信息的制定处理，对相当的焊缝表记为“错误”（步骤214），并移至步骤210。在属性一致的情况下（在步骤204中为YES），判断焊缝彼此的焊接方向是否一致（步骤205）。在焊缝彼此的焊接方向一致的情况下（在步骤205中为YES），移至类似工件模型的焊缝信息的制定处理（步骤207）。在焊缝彼此的焊接方向不一致的情况下（在步骤205中为NO），使用显示装置104进行警告表记（表记为“警告”）（步骤206），并移至步骤207。

在步骤207中进行了类似工件模型的焊缝信息的制定处理之后，完成矢量数据是否具有匹配性的判断（步骤208）。若具有匹配性（在步骤208中为YES），结果设为正常，并进行类似工件模型的焊缝信息的制定处理的结果显示（步骤210）。若不具有匹配性（在步骤208中为NO），表记为“错误”（步骤209），并进行类似工件模型的焊缝信息的制定处理的结果显示（步骤210）。

图10是用于说明步骤202的相同焊缝名的确认处理的图。图10的上图是由基本焊缝信息设定接受部54接受且设定好的基本工件模型的焊缝信息。图10的下图是由类似工件构造信息确认部52确认、或由确认结果显示·修正接受部53接受修正后的类似工件模型的构造信息。在相同焊缝名的确认处理中成为比较对象的是，基本工件模型的焊缝信息的焊缝名151和类似工件模型的构造信息中的焊缝名152。在图10所示的例子中，类似工件模型的“AWELD_C”与“AWELD_A”具有相同焊缝名，“AWELD_D”在基本工件模型的焊缝信息中不存在相同焊缝名。如上所述，在具有成为相同的焊缝名的情况下移至步骤203。在不具有成为相同的焊缝名的情况下移至步骤211，并进行新的焊缝信息的制定处理。

图11（a）～（c）是用于说明上述的步骤203、204、205的处理的图。在此，示出有成为比较对象的基本工件模型的焊缝信息和类似工件模型的构造信息。

在步骤203的处理中，基于基本工件模型的焊缝信息和类似工件模型的构造信息而在相同名的焊缝彼此中进行焊缝点数的比较确认。其结果是，对于焊缝点数一致的焊缝，其焊缝信息移至接下来的确认处理（步骤204）。在图11（a）所示的例子中，基本工件模型的焊缝点数161-1和类似工件模型的焊缝点数161-2在相同名的焊缝彼此之间进行比较。

在步骤204的处理中，基于基本工件模型的焊缝信息和类似工件模型的构造信息，在相同名的焊缝彼此中进行焊缝属性的比较确认。其结果是，对于焊缝属性一致的焊缝，该焊缝信息移至接下来的确认处理（步骤205）。在图11（b）所示的例子中，基本工件模型的焊缝属性162-1和类似工件模型的焊缝属性162-2在相同名的焊缝彼此之间进行比较。

在步骤205的处理中，基于基本工件模型的焊缝信息和类似工件模型的构造信息，在相同名的焊缝彼此中进行焊缝方向的比较确认。在图11（c）所示的例子中，由基本工件模型的坐标值163-1计算出的焊缝方向和由类似工件模型的坐标值163-2计算出的焊缝方向在相同名的焊缝彼此之间进行比较。需要说明的是，图11（c）虽然以坐标值163-1、163-2仅示出各自一点的坐标值，但实际上，例如直线为两点、圆弧为三点那样，各自存在多个坐标值。在此，将上述两点、例如从起始点朝向结束点的方向设为焊缝方向，而设为比较的对象。

然后，这些比较的结果是，对于焊缝方向一致的焊缝，移至类似工件模型的焊缝信息的制定处理（步骤207）。在焊缝方向不一致的情况下，经由步骤206的警告表记的处理而在步骤207中设定为类似工件模型的焊缝的构造信息的焊缝方向。

图12（a）、（b）是用于说明步骤207所示的处理的中的焊缝信息的自动输入处理的图。图12（a）示出具有相同名的焊缝的基本工件模型的焊缝信息和类似工件模型的构造信息。在此，两者的表记顺序不同。另外，图12（b）示出自动输入好的类似工件模型的焊缝信息的例子。

当制定类似工件模型的焊缝信息时，机器人ID、动作轨迹模式、动作轨迹信息编号从基本工件模型的焊缝信息中获取。另一方面，焊缝的构成要素从类似工件模型的构造信息中获取。然后，根据确定“焊缝信息”的规则，通过按照焊缝信息的表记分配，能够实现图12（b）所示那样的焊缝信息的自动设定。

图13（a）、（b）是用于说明步骤208的矢量数据是否具有匹配性的判断的处理的图。图13（a）是示出被比较的基本工件模型和类似工件模型的例子的图，图13（b）是示出判断这些矢量数据的匹配性的指标的一例的图。

由上述各处理制定好的焊缝信息进行相对于基本工件模型的焊缝信息是否具有作为类似工件模型的焊缝信息的匹配性的确认（检查）。作为其方法，首先，对基本工件模型的焊缝的焊缝方向矢量181-1与如上述那样制定有焊缝信息的类似工件模型的焊缝的焊接方向矢量181-2之间的差异D进行计算。然后，判断该差异D是否在允许范围内。例如，当允许范围为0°以上且10°以下时，差异D的值的绝对值在允许范围内，即，若0°≤｜D｜≤10°，

则认为具有匹配性。如此一来，判断差异D是否在允许范围内，若在允许范围内，则判断为具有匹配性（在步骤208中为Yes），若在允许范围外（比10°大），则判断为不具有匹配性（在步骤208中为No）。需要说明的是，若例如各个焊缝由焊接起始点185（185-1、185-2）与焊接结束点186（186-1、186-2）这两点来定义，则“焊接方向矢量181（181-1、181-2）”是从该焊接起始点185（185-1、185-2）朝向焊接结束点186（186-1、186-2）的方向的矢量。

图14是用于说明步骤211所示的处理之中的新焊缝信息的制定处理的图。如上所述，图10的“AWELD_D”不具有相同焊缝名。因此，基于类似工件模型的构造信息“AWELD_D”而进行焊缝信息的制定。在图14所示的例子中，使用类似工件模型的焊缝的起点153与终点154的坐标值来制定线模型155。然后，基于该线模型155来自动检测构件面（母材面156和立板面157）。基于这些信息来制定新的焊缝信息。

[制定结果的显示]

图15是示出步骤210所示的类似工件模型的焊缝信息的制定结果的显示例的图。图3所示的制定结果显示·编辑接受部56使用图2所示的显示装置104来向作业人员显示制定结果。图9的流程图所示的各种确认处理通过一条一条焊缝来进行，图15所示那样的显示作为在类似工件模型的焊缝整体下的确认处理的结果而被显示。

在图15所示的显示例中，显示制定处理的种类191、编号（No.）192、焊缝名193、制定处理的结果194、错误和警告的内容195。另外，完成作为制定结果的总括的错误数表记196和警告数表记197。

在此，种类191在能够利用基本工件模型的焊缝信息的情况下为“再利用”，将基本工件模型的焊缝信息中不存在的焊缝作为步骤212的新表记而表记为“未注册”。在步骤211中制定新的焊缝信息，在步骤212中表记为“未注册”的焊缝之后成为动作轨迹模式、机器人ID、焊接轨迹信息的编号等的输入对象。

制定处理的结果194表记有“正常”、“错误”、或“警告”。“正常”表记为在步骤208中确认过矢量数据的匹配性的情况。“错误”是步骤209、步骤212、步骤214的结果表记。

“警告”是步骤206的警告表记。对于错误、警告的内容195，实际的错误内容以便于作业人员理解的形式表现。

如此一来，将制定结果向作业人员显示。

[类似工件模型的焊缝信息的编辑]

像以上那样制定类似焊缝信息并显示制定结果。图3所示的制定结果显示·编辑接受部56使用图2所示的输入设备106而使作业人员接受根据需要进行的编辑作业。例如是焊接方向的变更、长度的伸缩等焊缝编辑、焊缝删除、焊缝的结合、焊接轨迹信息的编辑、焊接顺序的编辑等。进行过的编辑结果作为新的类似工件模型的焊缝信息而上传保存于存储器102等，通过类似焊缝信息存储处理部57来处理而存储于焊缝信息存储部61。

之后，在自动制定接下来的新类似工件模型的焊缝信息的情况下，能够将通过类似焊缝信息存储处理部57而存储于焊缝信息存储部61的之前的类似工件模型的焊缝信息用作新的基本工件模型的焊缝信息。

通过具有上述的编辑接受功能，例如，即便在因新构件的追加、模型的设计变更而导致仅是工件的一部分的形状变化这样的情况下，也能够制定焊缝信息。而且，若预先提取出该焊缝信息并追加注册于焊缝信息存储部61，则之后能够再利用该焊缝信息。另外，由于能够删除成为不需要的基本工件模型的焊缝信息，因此能够防止利用错误的基本工件模型的焊缝信息，而且，基本工件模型的焊缝信息的管理变得简单。

[本实施方式的效果]

以上，如详述那样，根据本实施方式，在类似形状的工件模型（类似工件模型）中，基于从成为基础的基本工件模型中提取出的基本工件模型的焊缝信息，能够集中自动地进行类似工件模型的焊缝信息的制定。由此，无需再次进行以往在每次作业对象变为形状类似而尺寸不同的工件时进行的、焊缝抽出作业及动作轨迹制定所需要的参数的输入作业。因此，能够减少基于作业人员的输入作业的负担，并能够提高使用了自动程序设计功能的离线示教系统的效率。另外，由于动作轨迹信息的制定也迅速地进行，因此能够大幅度地缩短机器人的示教过程中的时间、麻烦。

需要说明的是，如上述那样，能够将由本实施方式制定好的类似工件模型的焊缝信息作为新的基本工件模型的焊缝信息而存储于焊缝信息存储部61，但也能够将这些基本工件模型的焊缝信息按照工件的机种类别保存并利用。通过按照工件的机种类别保存并利用，成为作业对象的工件模型间的焊缝管理变得容易，从而能够防止使用不同机种的焊缝而自动制定动作轨迹信息等错误。另外，由于在自动程序设计功能中使用焊缝信息，因此无需焊缝信息向自动程序设计功能的个别设定。由此，动作轨迹信息的制定时间也变短。

[本实施方式的其他结构例]

在上述的说明中，由计算机实现的焊缝信息设定装置50获取基本工件模型的焊缝信息与类似工件模型的构造信息，并进行了制定类似工件模型的焊缝信息的处理。与此相对，还能够通过例如图1所示的焊接机器人系统的控制装置20及示教装置30来实现基于本实施方式的焊缝信息设定装置50的功能。

在该情况下，控制装置20具备图2所示的硬件结构例中的CPU101、存储器102、磁盘装置105。另外，由示教装置30的显示画面31及其驱动机构107来实现图像显示机构103及显示装置104，由示教装置30的输入按钮32来实现输入设备106。在该情况下，例如图16（b）所示的设定画面以及图7、图15所示的显示画面显示于示教装置30的显示画面31。然后，作业人员操作示教装置30的输入按钮32，并进行所希望的指定作业。控制装置20接受基于该示教装置30的输入作业。

另外，如上述那样，由本实施方式实现的焊缝信息设定方法能够用作焊缝信息设定装置50的CPU101执行的处理。然而，还可以分解各步骤并由连接网络的多个计算机装置实现。另外，类似工件模型的构造信息的保存由例如便携式的存储装置（未图示）完成，关于基本工件模型的焊缝信息保存于焊缝信息设定装置50的磁盘装置105等的数据的保存场所也可以具有各种方式。

Claims (7)

1.一种焊缝信息设定装置，该焊缝信息设定装置在焊接机器人的自动示教系统中使用，为了该焊接机器人实施作业之前的焊接指示而设定该焊接机器人实施作业的工件的焊缝信息，其特征在于，

所述焊缝信息设定装置具备：

基本焊缝信息存储机构，其用于存储基本工件模型的焊缝信息；

构造信息获取机构，其用于获取应制定焊缝信息的工件模型、即大小与所述基本工件模型不同而形状与所述基本工件模型类似的类似工件模型的构造信息；

确认机构，其基于所述构造信息而确认在制定所述类似工件模型的焊缝信息的情况下能够产生的各个焊缝之间的匹配或不匹配；以及

显示机构，其基于由所述确认机构进行的确认而以能够从各个焊缝中辨别出匹配的焊缝和不匹配的焊缝的状态进行显示。

2.根据权利要求1所述的焊缝信息设定装置，其特征在于，

存储于所述基本焊缝信息存储机构的所述基本工件模型的焊缝信息包括所述基本工件模型的焊缝的识别信息和焊接轨迹信息，

由所述构造信息获取机构获取的所述构造信息包括所述类似工件模型的焊缝的识别信息和焊缝的构成要素、或者焊缝的构成要素。

3.根据权利要求1所述的焊缝信息设定装置，其特征在于，

所述确认机构对焊缝的识别信息和构成要素是否存在、焊缝的识别信息是否不重复、及构成要素是否不重复中的至少任一个相对于所述类似工件模型的构造信息匹配或不匹配进行确认。

4.根据权利要求1所述的焊缝信息设定装置，其特征在于，

存储于所述基本焊缝信息存储机构的所述基本工件模型的焊缝信息包括所述基本工件模型的焊缝的识别信息和焊接轨迹信息，

由所述构造信息获取机构获取的所述构造信息包括所述类似工件模型的焊缝的识别信息和焊缝的构成要素、或者焊缝的构成要素，

所述确认机构对焊缝的识别信息和构成要素是否存在、焊缝的识别信息是否不重复、及构成要素是否不重复中的至少任一个相对于所述类似工件模型的构造信息匹配或不匹配进行确认。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的焊缝信息设定装置，其特征在于，

所述显示机构将焊缝的识别信息不存在、焊缝的识别信息重复、及构成要素重复中的至少任一个作为不匹配的信息而进行显示。

6.一种自动示教系统，该自动示教系统是焊接机器人的自动示教系统，其特征在于，

所述自动示教系统具备：

焊接机器人，其在臂的前端设置进行焊接作业的焊炬，并进行基于示教数据的作业；

存储装置，其用于存储所述示教数据；

控制装置，其从该存储装置读取该示教数据并控制所述焊接机器人的动作；

示教装置，其在所述焊接机器人进行焊接作业时能够实现由作业人员进行的焊接作业条件的输入；以及

焊缝信息设定装置，其为了所述焊接机器人实施作业之前的焊接指示而设定该焊接机器人实施作业的工件的焊缝信息，

所述焊缝信息设定装置具备：

基本焊缝信息存储机构，其用于存储作为基础形状的基本工件模型的焊缝信息；

构造信息获取机构，其用于获取应制定焊缝信息的工件模型、即大小与所述基本工件模型不同而形状与所述基本工件模型类似的类似工件模型的构造信息；

确认机构，其基于所述构造信息而确认在制定所述类似工件模型的焊缝信息的情况下能够产生的各个焊缝之间的匹配或不匹配；以及

显示机构，其基于由所述确认机构进行的确认而以能够从各个焊缝中辨别出匹配的焊缝和不匹配的焊缝的状态进行显示。

7.一种焊缝信息设定方法，该焊缝信息设定方法为了焊接机器人实施作业之前的焊接指示而设定该焊接机器人实施作业的工件的焊缝信息，其特征在于，

获取作为基础形状的基本工件模型的焊缝信息，

获取应制定焊缝信息的工件模型、即大小与所述基本工件模型不同而形状与所述基本工件模型类似的类似工件模型的构造信息，

基于所述构造信息而确认在制定所述类似工件模型的焊缝信息的情况下能够产生的各个焊缝之间的匹配或不匹配，

基于所述构造信息的确认而以能够从各个焊缝中辨别出匹配的焊缝和不匹配的焊缝的状态进行显示。