JP2021137849A - ビード外観検査装置、ビード外観検査方法、ビード外観検査プログラムおよびビード外観検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】本溶接により生産されたワークのビード外観検査に不良がある場合の検査時間を短縮し、ビード外観検査の効率を高める。【解決手段】ビード外観検査装置は、溶接ビードに関する入力データを取得する取得部と、溶接ビードの不良の検査に用いる第１判定基準および第２判定基準を記憶する記憶部と、溶接ビードに対する第１検査判定を実行し、第１検査判定により取得された第１検査結果が第１判定基準を満たすか否かを判定する第１判定部と、溶接ビードに対する第２検査判定を実行し、第２検査判定により取得された第２検査結果が第２判定基準を満たすか否かを判定するｋ個の第２判定部と、を備え、第１判定部およびｋ個の第２判定部のうちいずれか一方が不良を検出した場合、第１判定部およびｋ個の第２判定部のうちの他方は、現行実行中の処理を中止する。【選択図】図７

Description

本開示は、ビード外観検査装置、ビード外観検査方法、ビード外観検査プログラムおよびビード外観検査システムに関する。

特許文献１には、溶接ビードにスリット光を投射し、スリット光の走査により溶接ビード上に順次形成される形状線を撮像し、順次形成された各形状線の撮像データに基づいて、溶接ビードの３次元形状を点群データとして取得する形状検査装置が開示されている。この形状検査装置は、点群データに基づいて表示された溶接ビードに、入力に応じて、スリット光の走査により形成された形状線とは異なる任意の切断線を設定し、切断線に対応した点群データにより、切断線における溶接ビードの断面形状を算出する。また、形状検査装置は、算出された断面形状に応じて算出した各種の特徴量を予め登録している各種の特徴量の許容範囲と比較し、特徴量の良否を判定する。

特開２０１２−３７４８７号公報

本開示は、本溶接により生産されたワークのビード外観検査に不良がある場合の検査時間をより短縮するビード外観検査装置、ビード外観検査方法、ビード外観検査プログラムおよびビード外観検査システムを提供する。

本開示は、溶接ビードに関する入力データを取得する取得部と、ユーザにより設定された前記溶接ビードの不良の検査に用いる第１判定基準および第２判定基準を記憶する記憶部と、前記溶接ビードに対する第１検査判定を実行し、前記第１検査判定により取得された第１検査結果が前記第１判定基準を満たすか否かを判定する第１判定部と、前記溶接ビードに対する第２検査判定を実行し、前記第２検査判定により取得された第２検査結果が前記第２判定基準を満たすか否かを判定するｋ（ｋ：１以上の整数）個の第２判定部と、を備え、前記第１判定部および前記ｋ個の第２判定部のうちいずれか一方が前記不良を検出した場合、前記第１判定部および前記ｋ個の第２判定部のうちの他方は、現行実行中の処理を中止する、ビード外観検査装置を提供する。

また、本開示は、溶接ビードに関する入力データを取得し、ユーザにより設定された前記溶接ビードの不良の検査に用いる第１判定基準および第２判定基準を記憶し、前記溶接ビードに対する第１検査判定を実行して、前記第１検査判定により取得された第１検査結果が前記第１判定基準を満たすか否かを判定し、前記溶接ビードに対する第２検査判定を実行して、前記第２検査判定により取得された第２検査結果が前記第２判定基準を満たすか否かを判定し、前記第１検査結果および前記第２検査結果のうちいずれか一方で前記不良を検出した場合、前記第１検査結果および前記第２検査結果のうちの他方について現行実行中の処理を中止する、ビード外観検査方法。

また、本開示は、溶接ビードに関する不良を検査する検査制御装置に、前記溶接ビードに関する入力データを取得するステップと、ユーザにより設定された前記溶接ビードの不良の検査に用いる第１判定基準および第２判定基準を記憶するステップと、前記溶接ビードに対する第１検査判定を実行して、前記第１検査判定により取得された第１検査結果が前記第１判定基準を満たすか否かを判定するステップと、前記溶接ビードに対する第２検査判定を実行して、前記第２検査判定により取得された第２検査結果が前記第２判定基準を満たすか否かを判定するステップと、前記第１検査結果および前記第２検査結果のうちいずれか一方で前記不良を検出した場合、前記第１検査結果および前記第２検査結果のうちの他方について現行実行中の処理を中止するステップと、を実現させるための、ビード外観検査プログラム。

また、本開示は、溶接ビードに関する入力データを取得する取得部と、ユーザにより設定された前記溶接ビードの不良の検査に用いる第１判定基準および第２判定基準を記憶する記憶部と、前記溶接ビードに対する第１検査判定を実行し、前記第１検査判定により取得された第１検査結果が前記第１判定基準を満たすか否かを判定する第１判定部と、前記溶接ビードに対する第２検査判定を実行し、前記第２検査判定により取得された第２検査結果が前記第２判定基準を満たすか否かを判定するｋ（ｋ：１以上の整数）個の第２判定部と、を備え、前記第１判定部および前記ｋ個の第２判定部のうちいずれか一方が前記不良を検出した場合、前記第１判定部および前記ｋ個の第２判定部のうちの他方は、現行実行中の処理を中止する、ビード外観検査システムを提供する。

本開示によれば、本溶接により生産されたワークのビード外観検査に不良がある場合の検査時間をより短縮することができる。

溶接システムのシステム構成例を示す概略図 実施の形態１に係る検査制御装置、ロボット制御装置および上位装置の内部構成例を示す図 実施の形態１に係る溶接システムによる本溶接、ビード外観検査およびリペア溶接を含む一連の処理手順例を示すシーケンス図 複数の検査項目ごとの第１検査判定および第２検査判定のそれぞれの適正例を示すテーブル 実施の形態１に係る溶接ビードに不良がない場合における検査結果判定部の処理手順例を示すシーケンス図 実施の形態１に係る溶接ビードに不良がある場合における検査結果判定部の処理手順例を示すシーケンス図 実施の形態１に係る溶接ビードに不良があり、かつ第１検査判定（点群比較）が総合判定部として機能する場合における検査結果判定部の処理手順例を示すシーケンス図 実施の形態２に係る検査制御装置、ロボット制御装置および上位装置の内部構成例を示す図 実施の形態２に係る溶接システムによる本溶接、ビード外観検査およびリペア溶接を含む一連の処理手順例を示すシーケンス図 実施の形態２に係る溶接ビードに不良がある場合におけるビード外観検査の処理手順例を示すシーケンス図

（本開示に至る経緯）
特許文献１のように、本溶接により生産されたワークの溶接ビードの形状に関する特徴量（例えば、ビード幅、ビード高さなど）の算出値が許容範囲内にある時に良品であると判定するなど、溶接ビードの外観形状検査を自動的に行う装置構成は従来から知られている。ところが、実際の溶接現場では、作業員が目視によって溶接ビードの外観の良し悪しを検査してワークの本溶接が成功であったか否かを判断することが多い。

溶接ビードの外観検査では、上述した溶接ビードの形状に関する特徴量以外に、例えば溶接ビードの位置ずれ、穴あきの有無、スパッタなどの溶接不良の有無など、検査項目が多岐にわたることがあり、またユーザによっては良品と判定するか否かの判定基準が画一的でないことも多い。このため、溶接ビードの外観検査では、検査項目がユーザごとに異なる点だけでなく、完成品であるワークの良し悪しがユーザごとに異なる点を踏まえ、検査項目を任意に調整可能なカスタマイズ性とともに外観検査のユーザビリティがより一層求められる点において従来技術に対して改善の余地があったと考えられる。

そこで、２種類以上の外観検査方法を組み合わせて溶接ビードの外観検査を実行する場合、外観検査方法ごとの外観検査時間が異なることが想定される。しかし、溶接ビードの外観検査では、上述した一連の検査項目を実行することによりワークの良し悪しあるいはワークの不良箇所を判定するため、作業員は、いずれかの外観検査方法により溶接不良が検出されても、すべての外観検査方法による外観検査が完了するまで待機しなければならず、作業時間にロスが発生する可能性があった。

そこで、以下の実施の形態では、本溶接により生産されたワークのビード外観検査に不良がある場合の検査時間をより短縮するビード外観検査装置、ビード外観検査方法、ビード外観検査プログラムおよびビード外観検査システムの例を説明する。

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係るビード外観検査装置、ビード外観検査方法、ビード外観検査プログラムおよびビード外観検査システムを具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（実施の形態１）
実施の形態１に係るビード外観検査装置は、本溶接により生産されたワークの溶接ビードに関する入力データを入力し、入力データと良品ワークのマスタデータとを用い、入力データとマスタデータとの比較に基づいて溶接ビードの形状に関する第１検査判定を行うとともに、ｋ（ｋ：１以上の整数）種類の人工知能を搭載し、入力データを対象とするｋ種類の人工知能の処理に基づいて溶接ビードの溶接不良に関する第２検査判定を行う。溶接ビードの溶接不良は、例えば、穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起である。なお、溶接不良は、上述したものに限定されない。ビード外観検査装置は、第１外観検査およびｋ個の第２検査判定のそれぞれの判定結果に基づいて、溶接ビードの外観検査の結果を出力デバイスに出力する。

以下、本溶接される対象物（例えば金属）を「元ワーク」、本溶接により生産（製造）された対象物を「ワーク」、さらに、「ワーク」の外観検査にて検知された溶接の不良箇所がリペア溶接された対象物を「リペアワーク」とそれぞれ定義する。

元ワークと他の元ワークとが溶接ロボットにより接合等されてワークを生産する工程を「本溶接」、ワークの不良箇所が溶接ロボットにより補修等の修正がなされる工程を「リペア溶接」と定義する。

なお、「ワーク」あるいは「リペアワーク」は、１回の本溶接により生産されたワークに限らず、２回以上の本溶接により生産された複合的なワークであってもよい。

（溶接システムの構成）
図１は、溶接システム１００のシステム構成例を示す概略図である。溶接システム１００は、外部ストレージＳＴ、入力インターフェースＵＩ１およびモニタＭＮ１のそれぞれと接続された上位装置１と、ロボット制御装置２と、検査制御装置３と、センサ４と、本溶接ロボットＭＣ１ａと、リペア溶接ロボットＭＣ１ｂとを含む構成である。本溶接ロボットＭＣ１ａおよびリペア溶接ロボットＭＣ１ｂは、それぞれ別体のロボットとして構成されてもよいが、同一の溶接ロボットＭＣ１として構成されてもよい。以降の説明を分かり易くするために、溶接ロボットＭＣ１により本溶接およびリペア溶接の工程が実行されるとして説明する。なお、図１には１台のロボット制御装置２と本溶接ロボットＭＣ１ａおよびリペア溶接ロボットＭＣ１ｂとのペアが１つだけ示されているが、このペアは複数設けられてよい。図１では、センサ４は、溶接ロボットＭＣ１と別体として図示されているが、溶接ロボットＭＣ１と一体化されて設けられてもよい（図２参照）。

上位装置１は、ロボット制御装置２を介して溶接ロボットＭＣ１により実行される本溶接の開始および完了を統括して制御する。例えば、上位装置１は、ユーザ（例えば溶接作業者あるいはシステム管理者。以下同様。）により予め入力あるいは設定された溶接関連情報を外部ストレージＳＴから読み出し、溶接関連情報を用いて、溶接関連情報の内容を含めた本溶接の実行指令を生成して対応するロボット制御装置２に送る。上位装置１は、溶接ロボットＭＣ１による本溶接が完了した場合に、溶接ロボットＭＣ１による本溶接が完了した旨の本溶接完了報告をロボット制御装置２から受信し、対応する本溶接が完了した旨のステータスに更新して外部ストレージＳＴに記録する。なお、上述した本溶接の実行指令は上位装置１により生成されることに限定されず、例えば本溶接が行われる工場等内の設備の操作盤（例えばＰＬＣ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、あるいはロボット制御装置２の操作盤（例えばＴＰ：Ｔｅａｃｈ Ｐｅｎｄａｎｔ）により生成されてもよい。なお、ティーチペンダント（ＴＰ）は、ロボット制御装置２に接続された溶接ロボットＭＣ１を操作するための装置である。

また、上位装置１は、ロボット制御装置２、検査制御装置３およびセンサ４を用いたビード外観検査の開始および完了を統括して制御する。例えば、上位装置１は、ロボット制御装置２から本溶接完了報告を受信すると、溶接ロボットＭＣ１により生産されたワークのビード外観検査の実行指令を生成してロボット制御装置２および検査制御装置３のそれぞれに送る。上位装置１は、ビード外観検査が完了した場合に、ビード外観検査が完了した旨の外観検査報告を検査制御装置３から受信し、対応するビード外観検査が完了した旨のステータスに更新して外部ストレージＳＴに記録する。

また、上位装置１は、ロボット制御装置２を介して溶接ロボットＭＣ１により実行されるリペア溶接の開始および完了を統括して制御する。例えば、上位装置１は、検査制御装置３から外観検査報告を受信すると、溶接ロボットＭＣ１により生産されたワークのリペア溶接の実行指令を生成してロボット制御装置２に送る。上位装置１は、リペア溶接が完了した場合に、リペア溶接が完了した旨のリペア溶接完了報告をロボット制御装置２から受信し、対応するリペア溶接が完了した旨のステータスに更新して外部ストレージＳＴに記録する。

ここで、溶接関連情報とは、溶接ロボットＭＣ１により実行される本溶接の内容を示す情報であり、本溶接の工程ごとに予め作成されて外部ストレージＳＴに登録されている。溶接関連情報は、例えば本溶接に使用される元ワークの数と、本溶接に使用される元ワークのＩＤ、名前および溶接箇所を含むワーク情報と、本溶接が実行される実行予定日と、被溶接ワークの生産台数と、本溶接時の各種の溶接条件と、を含む。なお、溶接関連情報は、上述した項目のデータに限定されなくてよい。ロボット制御装置２は、上位装置１から送られた本溶接の実行指令に基づいて、その実行指令で指定される元ワークを用いた本溶接の実行を溶接ロボットＭＣ１に開始させる。なお、上述した溶接関連情報は、上位装置１が外部ストレージＳＴを参照して管理することに限定されず、例えばロボット制御装置２において管理されてもよい。この場合、ロボット制御装置２は本溶接が完了した状態を把握できるので、溶接関連情報のうち溶接工程が実行される予定の実行予定日の代わりに実際の実行日が管理されてよい。なお本明細書において、本溶接の種類は問わないが、説明を分かり易くするために、複数の元ワークを接合して１つのワークを生産する工程を例示して説明する。

上位装置１は、モニタＭＮ１、入力インターフェースＵＩ１および外部ストレージＳＴのそれぞれとの間でデータの入出力が可能となるように接続され、さらに、ロボット制御装置２との間でデータの通信が可能となるように接続される。上位装置１は、モニタＭＮ１および入力インターフェースＵＩ１を一体に含む端末装置Ｐ１でもよく、さらに、外部ストレージＳＴを一体に含んでもよい。この場合、端末装置Ｐ１は、本溶接の実行に先立ってユーザにより使用されるＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）である。なお、端末装置Ｐ１は、上述したＰＣに限らず、例えばスマートフォン、タブレット端末等の通信機能を有するコンピュータ装置でよい。

モニタＭＮ１は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等の表示用デバイスを用いて構成されてよい。モニタＭＮ１は、例えば上位装置１から出力された、本溶接が完了した旨の通知、ビード外観検査が完了した旨の通知、あるいはリペア溶接が完了した旨の通知を示す画面を表示してよい。また、モニタＭＮ１の代わりに、あるいはモニタＭＮ１とともにスピーカ（図示略）が上位装置１に接続されてもよく、上位装置１は、本溶接が完了した旨の通知、ビード外観検査が完了した旨の通知、あるいはリペア溶接が完了した旨の内容の音声を、スピーカを介して出力してもよい。

入力インターフェースＵＩ１は、ユーザの入力操作を検出して上位装置１に出力するユーザインターフェースであり、例えば、マウス、キーボードまたはタッチパネル等を用いて構成されてよい。入力インターフェースＵＩ１は、例えばユーザが溶接関連情報を作成する時の入力操作を受け付けたり、ロボット制御装置２への本溶接の実行指令を送る時の入力操作を受け付けたりする。

外部ストレージＳＴは、例えばハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）またはソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）を用いて構成される。外部ストレージＳＴは、例えば本溶接ごとに作成された溶接関連情報のデータ、本溶接により生産されたワークあるいはリペア溶接により補修等されたリペアワークのステータス（生産状況）、ワークあるいはリペアワークのワーク情報（上述参照）を記憶する。

ビード外観検査装置の一例としてのロボット制御装置２は、上位装置１との間でデータの通信が可能に接続されるとともに、溶接ロボットＭＣ１との間でデータの通信が可能に接続される。ロボット制御装置２は、上位装置１から送られた本溶接の実行指令を受信すると、その実行指令に基づいて対応する溶接ロボットＭＣ１を制御して本溶接を実行させる。ロボット制御装置２は、本溶接の完了を検出すると本溶接が完了した旨の本溶接完了報告を生成して上位装置１に通知する。これにより、上位装置１は、ロボット制御装置２による本溶接の完了を適正に検出できる。なお、ロボット制御装置２による本溶接の完了の検出方法は、例えばワイヤ送給装置３００が備えるセンサ（図示略）からの本溶接の完了を示す信号に基づいて判別する方法でよく、あるいは公知の方法でもよく、本溶接の完了の検出方法の内容は限定されなくてよい。

また、ロボット制御装置２は、上位装置１から送られたビード外観検査の実行指令を受信すると、ロボット制御装置２により作成あるいは予め準備されている外観検査用プログラムに従い、センサ４が取り付けられた溶接ロボットＭＣ１（図２参照）を制御して、その実行指令に基づいて対応するワークのビード外観検査を実行する。なお、ビード外観検査が完了した旨の外観検査報告は検査制御装置３から上位装置１に送られるが、ロボット制御装置２自ら、あるいは検査制御装置３からの指示を受けたロボット制御装置２から上位装置１に送られてもよい。これにより、上位装置１は、ビード外観検査の完了を適切に検出できる。

また、ロボット制御装置２は、上位装置１から送られたリペア溶接の実行指令を受信すると、検査制御装置３により作成されるリペア溶接プログラムに従い、その実行指令に基づいて対応する溶接ロボットＭＣ１を制御してリペア溶接を実行させる。ロボット制御装置２は、リペア溶接の完了を検出するとリペア溶接が完了した旨のリペア溶接完了報告を生成して上位装置１に通知する。これにより、上位装置１は、ロボット制御装置２に基づくリペア溶接の完了を適正に検出できる。なお、ロボット制御装置２によるリペア溶接の完了の検出方法は、例えばワイヤ送給装置３００が備えるセンサ（図示略）からのリペア溶接の完了を示す信号に基づいて判別する方法でよく、あるいは公知の方法でもよく、リペア溶接の完了の検出方法の内容は限定されなくてよい。

溶接ロボットＭＣ１は、ロボット制御装置２との間でデータの通信が可能に接続される。溶接ロボットＭＣ１は、対応するロボット制御装置２の制御の下で、上位装置１から指令された本溶接あるいはリペア溶接を実行する。なお、上述したように、溶接ロボットＭＣ１は、本溶接用に設けられた本溶接ロボットＭＣ１ａと、リペア溶接用に設けられたリペア溶接ロボットＭＣ１ｂとにより構成されてもよい。また、センサ４が溶接ロボットＭＣ１に一体的に取り付けられている場合には、溶接ロボットＭＣ１は、外観検査用プログラムに従ってセンサ４を駆動することで、上位装置１から指令されたビード外観検査の実行を支援する。

ビード外観検査装置の一例としての検査制御装置３は、上位装置１、ロボット制御装置２およびセンサ４のそれぞれとの間でデータの通信が可能に接続される。検査制御装置３は、上位装置１から送られたビード外観検査の実行指令を受信すると、溶接ロボットＭＣ１により生産されたワークの溶接箇所のビード外観検査（例えば、ワークに形成された溶接ビードが予め既定された溶接基準を満たすか否かの検査）をセンサ４とともに実行する。なお、ビード外観検査の詳細については、図４および図５を参照して後述するが、例えば、検査制御装置３は、ビード外観検査の実行指令に含まれるワークの溶接箇所情報に基づいて、センサ４により取得された溶接ビードの形状に関する入力データ（例えば、溶接ビードの３次元形状を特定可能な点群データ）を用い、ワークごとに予め既定された良品ワークのマスタデータとの比較に基づいてビード外観検査を行う。以下、このようなビード外観検査を、「第１検査判定」と定義する。また、検査制御装置３は、ｋ（ｋ：１以上の整数）種類の人工知能（ＡＩ）を搭載し、かつその人工知能によるニューラルネットワークをそれぞれ形成し、上述した入力データを対象としたＡＩに基づく溶接不良の有無を判別するビード外観検査を行う。以下、このようなビード外観検査を、「第２検査判定」と定義する。実施の形態１では、検査制御装置３は、上述した第１検査判定および第２検査判定を実行することが可能である。検査制御装置３は、第１検査判定および第２検査判定をそれぞれ実行した結果を用いてビード外観検査の総合判定を行い、この総合判定結果とビード外観検査が完了した旨の通知とを含む外観検査報告を生成して上位装置１に送るとともに、モニタＭＮ２に出力する。

また、検査制御装置３は、ワークのビード外観検査において溶接不良を検知したと判定した場合に、その溶接不良の箇所（いわゆる検出点）の位置情報を含む外観検査結果を用いて、溶接不良の箇所の補修等の修正を行う旨のリペア溶接プログラムを作成する。検査制御装置３は、このリペア溶接プログラムと外観検査結果とを対応付けてロボット制御装置２に送る。

センサ４は、検査制御装置３との間でデータの通信が可能に接続される。センサ４が溶接ロボットＭＣ１に取り付けられている場合（図２参照）、センサ４は、ロボット制御装置２の制御に基づくマニピュレータ２００の駆動に応じて、ワークＷｋが載置された載置台を３次元のスキャンが可能に稼動可能である。センサ４は、ロボット制御装置２の制御に基づくマニピュレータ２００の駆動に応じて、載置台（図２参照）に置かれたワークの３次元形状を特定可能なデータ（例えば後述する点群データＯＤ１）を取得して検査制御装置３に送る。

モニタＭＮ２は、例えばＬＣＤまたは有機ＥＬ等の表示用デバイスを用いて構成されてよい。モニタＭＮ２は、例えば検査制御装置３から出力された、ビード外観検査が完了した旨の通知、あるいはその通知とビード外観検査の結果（例えば上述した総合判定の結果）とを示す画面を表示する。また、モニタＭＮ２の代わりに、あるいはモニタＭＮ２とともにスピーカ（図示略）が検査制御装置３に接続されてもよく、検査制御装置３は、ビード外観検査が完了した旨の通知、あるいはその通知とビード外観検査の結果（例えば上述した総合判定の結果）との内容を示す音声を、スピーカを介して出力してもよい。

図２は、実施の形態１に係る検査制御装置３、ロボット制御装置２および上位装置１の内部構成例を示す図である。説明を分かり易くするために、図２ではモニタＭＮ１，ＭＮ２および入力インターフェースＵＩ１の図示を省略する。なお、図２に示されるワークＷｋは、本溶接が行われる前に載置される元ワークでもよいし、ビード外観検査の対象となるワーク（つまり本溶接により生産されたワーク）でもよいし、リペア溶接の対象となるワークでもよい。

溶接ロボットＭＣ１は、ロボット制御装置２の制御の下で、例えば上位装置１から指令された本溶接、ビード外観検査時のセンサ４の移動、リペア溶接等の各種の工程を実行する。溶接ロボットＭＣ１は、本溶接あるいはリペア溶接の工程において、例えばアーク溶接を行う。しかし、溶接ロボットＭＣ１は、アーク溶接以外の他の溶接（例えば、レーザ溶接、ガス溶接）等を行ってもよい。この場合、図示は省略するが、溶接トーチ４００に代わって、レーザヘッドを、光ファイバを介してレーザ発振器に接続してよい。溶接ロボットＭＣ１は、マニピュレータ２００と、ワイヤ送給装置３００と、溶接ワイヤ３０１と、溶接トーチ４００とを少なくとも含む構成である。

マニピュレータ２００は、多関節のアームを備え、ロボット制御装置２のロボット制御部２５からの制御信号に基づいて、それぞれのアームを可動させる。これにより、マニピュレータ２００は、ワークＷｋと溶接トーチ４００との位置関係（例えば、ワークＷｋに対する溶接トーチ４００の角度）をアームの駆動によって変更できる。

ワイヤ送給装置３００は、ロボット制御装置２からの制御信号に基づいて、溶接ワイヤ３０１の送給速度を制御する。なお、ワイヤ送給装置３００は、溶接ワイヤ３０１の残量を検出可能なセンサ（図示略）を備えてよい。ロボット制御装置２は、このセンサの出力に基づいて、本溶接あるいはリペア溶接の工程が完了したことを検出できる。

溶接ワイヤ３０１は、溶接トーチ４００に保持されている。溶接トーチ４００に電源装置５００から電力が供給されることで、溶接ワイヤ３０１の先端とワークＷｋとの間にアークが発生し、アーク溶接が行われる。なお、溶接トーチ４００にシールドガスを供給するための構成等は、説明の便宜上、これらの図示および説明を省略する。

上位装置１は、ユーザにより予め入力あるいは設定された溶接関連情報を用いて、本溶接、ビード外観検査、リペア溶接の各種の工程の実行指令を生成してロボット制御装置２に送る。なお、上述したように、センサ４が溶接ロボットＭＣ１に一体的に取り付けられている場合には、ビード外観検査の実行指令は、ロボット制御装置２および検査制御装置３の両方に送られる。上位装置１は、通信部１０と、プロセッサ１１と、メモリ１２とを少なくとも含む構成である。

通信部１０は、ロボット制御装置２および外部ストレージＳＴのそれぞれとの間でデータの通信が可能に接続される。通信部１０は、プロセッサ１１により生成される本溶接、ビード外観検査、あるいはリペア溶接の各種の工程の実行指令をロボット制御装置２に送る。通信部１０は、ロボット制御装置２から送られる本溶接完了報告、外観検査報告、リペア溶接完了報告を受信してプロセッサ１１に出力する。なお、本溶接あるいはリペア溶接の実行指令には、例えば溶接ロボットＭＣ１が備えるマニピュレータ２００、ワイヤ送給装置３００および電源装置５００のそれぞれを制御するための制御信号が含まれてもよい。

プロセッサ１１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）を用いて構成され、メモリ１２と協働して、各種の処理および制御を行う。具体的には、プロセッサ１１は、メモリ１２に保持されたプログラムを参照し、そのプログラムを実行することにより、セル制御部１３を機能的に実現する。

メモリ１２は、例えばプロセッサ１１の処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、プロセッサ１１の処理を規定したプログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）とを有する。ＲＡＭには、プロセッサ１１により生成あるいは取得されたデータが一時的に保存される。ＲＯＭには、プロセッサ１１の処理を規定するプログラムが書き込まれている。また、メモリ１２は、外部ストレージＳＴから読み出された溶接関連情報のデータ、ワークあるいはリペアワークのステータス、ロボット制御装置２から送られたワークあるいはリペアワークのワーク情報（上述参照）のデータをそれぞれ記憶する。

セル制御部１３は、外部ストレージＳＴに記憶されている溶接関連情報に基づいて、本溶接、ワークのビード外観検査、あるいはリペア溶接を実行するための実行指令を生成する。また、セル制御部１３は、外部ストレージＳＴに記憶されている溶接関連情報に基づいて、本溶接された後のワークＷｋ（例えばワーク）のビード外観検査時の溶接ロボットＭＣ１の駆動に関する外観検査用プログラム、さらに、この外観検査用プログラムを含む外観検査用プログラムの実行指令を作成する。なお、この外観検査用プログラムは予め作成されて外部ストレージＳＴに保存されていてもよく、この場合には、セル制御部１３は、外部ストレージＳＴから単に外観検査用プログラムを読み出して取得する。セル制御部１３は、溶接ロボットＭＣ１で実行される本溶接あるいはリペア溶接の各種の工程ごとに異なる実行指令を生成してよい。セル制御部１３によって生成された本溶接あるいはリペア溶接の実行指令、あるいは外観検査用プログラムを含む外観検査用プログラムの実行指令は、通信部１０を介して、対応するロボット制御装置２、あるいはロボット制御装置２および検査制御装置３のそれぞれに送られる。

ロボット制御装置２は、上位装置１から送られた本溶接、ビード外観検査、あるいはリペア溶接の実行指令に基づいて、対応する溶接ロボットＭＣ１（例えば、センサ４、マニピュレータ２００、ワイヤ送給装置３００、電源装置５００）の処理を制御する。ロボット制御装置２は、通信部２０と、プロセッサ２１と、メモリ２２とを少なくとも含む構成である。

通信部２０は、上位装置１、検査制御装置３、溶接ロボットＭＣ１との間でデータの通信が可能に接続される。なお、図２では図示を簡略化しているが、ロボット制御部２５とマニピュレータ２００との間、ロボット制御部２５とワイヤ送給装置３００との間、ならびに、電源制御部２６と電源装置５００との間は、それぞれ通信部２０を介してデータの送受信が行われる。通信部２０は、上位装置１から送られた本溶接、ビード外観検査あるいはリペア溶接の実行指令を受信する。通信部２０は、本溶接により生産されたワークあるいはリペア溶接による修正によって生産されたリペアワークのワーク情報を上位装置１に送る。

ここで、ワーク情報には、ワークあるいはリペアワークのＩＤだけでなく、本溶接に使用される元ワークのＩＤ、名前、溶接箇所、本溶接の実行時の溶接条件、リペア溶接の実行時の溶接条件が少なくとも含まれる。さらに、ワーク情報には、ワークの不良箇所を示す検出点の位置を示す情報（例えば座標）が含まれてもよい。また、溶接条件あるいはリペア溶接条件は、例えば元ワークの材質および厚み、溶接ワイヤ３０１の材質およびワイヤ径、シールドガス種、シールドガスの流量、溶接電流の設定平均値、溶接電圧の設定平均値、溶接ワイヤ３０１の送給速度および送給量、溶接回数、溶接時間等である。また、これらの他に、例えば本溶接あるいはリペア溶接の種別（例えばＴＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接、パルス溶接）を示す情報、マニピュレータ２００の移動速度および移動時間が含まれても構わない。

プロセッサ２１は、例えばＣＰＵまたはＦＰＧＡを用いて構成され、メモリ２２と協働して、各種の処理および制御を行う。具体的には、プロセッサ２１は、メモリ２２に保持されたプログラムを参照し、そのプログラムを実行することにより、本溶接プログラム作成部２３、演算部２４、ロボット制御部２５および電源制御部２６を機能的に実現する。

メモリ２２は、例えばプロセッサ２１の処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭと、プロセッサ２１の処理を規定したプログラムを格納するＲＯＭとを有する。ＲＡＭには、プロセッサ２１により生成あるいは取得されたデータが一時的に保存される。ＲＯＭには、プロセッサ２１の処理を規定するプログラムが書き込まれている。また、メモリ２２は、上位装置１から送られた本溶接、ビード外観検査あるいはリペア溶接の実行指令のデータ、本溶接により生産されたワークあるいはリペア溶接により生産されたリペアワークのワーク情報のデータをそれぞれ記憶する。また、メモリ２２は、溶接ロボットＭＣ１が実行する本溶接の本溶接プログラムを記憶する。本溶接プログラムは、本溶接における溶接条件を用いて複数の元ワークを接合等する本溶接の具体的な手順（工程）を規定したプログラムである。

本溶接プログラム作成部２３は、通信部２０を介して上位装置１から送られた本溶接の実行指令に基づいて、実行指令に含まれる複数の元ワークのそれぞれのワーク情報（例えばＩＤ、名前、および元ワークの溶接箇所）を用いて、溶接ロボットＭＣ１により実行される本溶接の本溶接プログラムを生成する。本溶接プログラムには、本溶接の実行中に電源装置５００、マニピュレータ２００、ワイヤ送給装置３００、溶接トーチ４００等を制御するための、溶接電流、溶接電圧、オフセット量、溶接速度、溶接トーチ４００の姿勢等の各種のパラメータが含まれてよい。なお、本溶接プログラムは、プロセッサ２１内に記憶されてもよいし、メモリ２２内のＲＡＭに記憶されてもよい。

演算部２４は、各種の演算を行う。例えば、演算部２４は、本溶接プログラム作成部２３により生成された本溶接プログラムに基づいて、ロボット制御部２５により制御される溶接ロボットＭＣ１（具体的には、マニピュレータ２００、ワイヤ送給装置３００および電源装置５００のそれぞれ）を制御するためのパラメータの演算等を行う。

ロボット制御部２５は、本溶接プログラム作成部２３により生成された本溶接プログラムに基づいて、溶接ロボットＭＣ１（具体的には、マニピュレータ２００、ワイヤ送給装置３００および電源装置５００のそれぞれ）を駆動させるための制御信号を生成する。ロボット制御部２５は、この生成された制御信号を溶接ロボットＭＣ１に送る。また、ロボット制御部２５は、上位装置１から送られた外観検査用プログラムに基づいて、本溶接プログラムにて規定されている溶接ロボットＭＣ１の動作範囲を対象とするようにビード外観検査中に溶接ロボットＭＣ１のマニピュレータ２００を駆動させる。これにより、溶接ロボットＭＣ１に取り付けられたセンサ４（図１参照）は、溶接ロボットＭＣ１の動作に伴って移動できて、ワークＷｋの溶接ビードの形状に関する入力データ（例えば溶接ビードの３次元形状を特定可能な点群データ）を取得できる。

電源制御部２６は、本溶接プログラム作成部２３により生成された本溶接プログラムと演算部２４の演算結果とに基づいて、電源装置５００を駆動させる。

検査制御装置３は、上位装置１から送られた外観検査の実行指令に基づいて、溶接ロボットＭＣ１による本溶接により生産されたワークあるいはリペアワークのビード外観検査の処理を制御する。ビード外観検査は、例えば、ワークあるいはリペアワークに形成された溶接ビードが既定の溶接基準（例えば品質基準）を満たすか否かの検査であり、上述した第１検査判定および第２検査判定により構成される。以下の説明を簡単にするために、検査制御装置３は、センサ４により取得された溶接ビードの形状に関する入力データ（例えば溶接ビードの３次元形状を特定可能な点群データ）に基づいて、ワークＷｋ（例えばワークあるいはリペアワーク）に形成された溶接ビードが所定の溶接基準を満たすか否かを、上述した第１検査判定および第２検査判定のそれぞれの結果に基づく総合判定によって判別する。検査制御装置３は、通信部３０と、プロセッサ３１と、メモリ３２と、検査結果記憶部３３とを少なくとも含む構成である。

通信部３０は、上位装置１、ロボット制御装置２、センサ４との間でデータの通信が可能に接続される。なお、図２では図示を簡略化しているが、形状検出制御部３５とセンサ４との間は、それぞれ通信部３０を介してデータの送受信が行われる。通信部３０は、上位装置１から送られたビード外観検査の実行指令を受信する。通信部３０は、センサ４を用いたビード外観検査の総合判定結果（例えば、ワークあるいはリペアワークにおける溶接ビードの溶接不良の有無、溶接不良の種別ならびに位置）を上位装置１に送る。

プロセッサ３１は、例えばＣＰＵまたはＦＰＧＡを用いて構成され、メモリ３２と協働して、各種の処理および制御を行う。具体的には、プロセッサ３１は、メモリ３２に保持されたプログラムを参照し、そのプログラムを実行することにより、判定閾値記憶部３４、形状検出制御部３５、データ処理部３６、検査結果判定部３７およびリペア溶接プログラム作成部３８を機能的に実現する。

メモリ３２は、例えばプロセッサ３１の処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭと、プロセッサ３１の処理を規定したプログラムを格納するＲＯＭとを有する。ＲＡＭには、プロセッサ３１により生成あるいは取得されたデータが一時的に保存される。ＲＯＭには、プロセッサ３１の処理を規定するプログラムが書き込まれている。また、メモリ３２は、上位装置１から送られたワークのビード外観検査の実行指令のデータ、本溶接により生成されたワークあるいはリペア溶接により生成されたリペアワークのワーク情報のデータをそれぞれ記憶する。また、メモリ３２は、リペア溶接プログラム作成部３８により作成されたリペア溶接プログラムのデータを記憶する。リペア溶接プログラムは、リペア溶接における溶接条件と検出点（上述参照）に最も近接する溶接ロボットＭＣ１の動作軌跡上の対応する箇所（対応点）の位置情報とを用いて溶接ビードの溶接不良の箇所の補修等の修正を行うリペア溶接の具体的な手順（工程）を規定したプログラムである。このプログラムは、リペア溶接プログラム作成部３８により作成され、検査制御装置３からロボット制御装置２に送られる。

検査結果記憶部３３は、例えばハードディスクあるいはソリッドステートドライブを用いて構成される。検査結果記憶部３３は、プロセッサ３１により生成あるいは取得されるデータの一例として、ワークＷｋ（例えばワークあるいはリペアワーク）における溶接箇所のビード外観検査の結果を示すデータを記憶する。このビード外観検査の結果を示すデータは、例えば検査結果判定部３７（具体的には、検査結果判定部３７に含まれる第１検査判定部３７１、第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎのいずれか）により生成される。

判定閾値記憶部３４は、例えばプロセッサ３１内に設けられたキャッシュメモリにより構成され、ユーザ操作によって予め設定され、溶接箇所と、検査結果判定部３７に含まれる第１検査判定部３７１，…，第Ｎ検査判定部３７Ｎのそれぞれのビード外観検査の処理とに対応するそれぞれの閾値（例えば、溶接不良の種別ごとに設定されたそれぞれの閾値）の情報を記憶する。それぞれの閾値は、例えば溶接ビードの位置ずれの許容範囲、溶接ビードの長さ、高さ、幅のそれぞれの閾値、穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタのそれぞれの閾値である。判定閾値記憶部３４は、リペア溶接後のビード外観検査時の各閾値として、顧客等から要求される最低限の溶接基準（品質）を満たす許容範囲（例えば、最小許容値、最大許容値など）を記憶してよい。なお、これらの閾値は、検査結果判定部３７に含まれる第１検査判定部３７１、第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎのそれぞれによって作成された検査結果がビード外観検査に合格であるか否かを判定する処理に用いられる。さらに、判定閾値記憶部３４は、溶接箇所ごとにビード外観検査の回数上限値を記憶してもよい。これにより、検査制御装置３は、リペア溶接によって不良箇所を修正する際に所定の回数上限値を上回る場合に、溶接ロボットＭＣ１による自動リペア溶接による不良箇所の修正が困難あるいは不可能と判定して、溶接システム１００の稼動率の低下を抑制できる。

取得部の一例としての形状検出制御部３５は、上位装置１から送られたワークＷｋ（例えばワーク）の溶接箇所のビード外観検査の実行指令に基づいて、ビード外観検査においてロボット制御装置２が外観検査用プログラムに基づいてセンサ４が取り付けられた溶接ロボットＭＣ１を動作させている間、センサ４から送られた溶接ビードの形状に関する入力データ（例えば溶接ビードの３次元形状を特定可能な点群データ）を取得する。形状検出制御部３５は、上述したロボット制御装置２によるマニピュレータ２００の駆動に応じてセンサ４が溶接ビードを撮像可能（言い換えると、溶接箇所の３次元形状を検出可能）な位置に到達すると、例えばレーザ光線をセンサ４から照射させて溶接ビードの形状に関する入力データ（例えば溶接ビードの３次元形状を特定可能な点群データ）を取得させる。形状検出制御部３５は、センサ４により取得された入力データ（上述参照）を受信すると、この入力データをデータ処理部３６に渡す。

変換部の一例としてのデータ処理部３６は、形状検出制御部３５からの溶接ビードの形状に関する入力データ（上述参照）を取得すると、検査結果判定部３７での第１検査判定用に適したデータ形式に変換するとともに、検査結果判定部３７での第２検査判定用，…，第Ｎ検査判定用のそれぞれに適したデータ形式に変換する。データ形式の変換には、いわゆる前処理として、入力データ（つまり点群データ）に含まれる不要な点群データ（例えばノイズ）が除去される補正処理が含まれて構わないし、第１検査判定用には上述した前処理は省略されてもよい。データ処理部３６は、第１検査判定用に適したデータ形式とし、例えば入力された形状データに対して統計処理を実行することで、溶接ビードの３次元形状を示す画像データを生成する。なお、データ処理部３６は、第１検査判定用のデータとして、溶接ビードの位置および形状を強調するために溶接ビードの周縁部分を強調したエッジ強調補正を行ってもよい。なお、データ処理部３６は、溶接不良の箇所ごとにビード外観検査の実行回数をカウントし、ビード外観検査の回数がメモリ３２に予め記憶された回数を超えても溶接検査結果が良好にならない場合、自動リペア溶接による溶接不良の箇所の修正が困難あるいは不可能と判定してよい。この場合、検査結果判定部３７は、溶接不良の箇所の位置および溶接不良の種別（例えば、穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起）を含むアラート画面を生成し、生成されたアラート画面を、通信部３０を介して上位装置１に送る。上位装置１に送られたアラート画面は、モニタＭＮ１に表示される。なお、このアラート画面は、モニタＭＮ２に表示されてもよい。

検査結果判定部３７は、合計Ｎ（Ｎ：２以上の整数）種類のビード外観検査（例えば、上述した第１検査判定および第２検査判定のそれぞれ）を実行可能である。具体的には、検査結果判定部３７は、第１検査判定部３７１、第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎを有する。図２の説明を分かり易く簡易化するため、Ｎ＝２として説明するが、Ｎ＝３以上の整数であっても同様である。

第１検査判定部３７１は、第１検査判定（つまり、センサ４により取得された溶接ビードの形状に関する入力データとワークごとに予め既定された良品ワークのマスタデータとの比較に基づくビード外観検査）を行い、溶接ビードの形状信頼性（例えば直線状あるいは曲線状の溶接線に沿っているか否か）、ビード欠け、およびビード位置ずれを検査する（図４参照）。図４は、複数の検査項目ごとの第１検査判定および第２検査判定のそれぞれの適正例を示すテーブルである。第１検査判定部３７１は、第１検査判定用にデータ処理部３６によってデータ変換されたデータ（例えば点群データに基づいて生成された画像データ）と良品ワークのマスタデータとの比較（いわゆる画像処理）を行う。このため、図４に示されるように、第１検査判定部３７１は、溶接ビードの形状信頼性、ビード欠け、およびビード位置ずれを高精度に検査することができる。第１検査判定部３７１は、溶接ビードの形状信頼性、ビード欠けおよびビード位置ずれの検査結果を示す検査スコアを算出し、この検査スコアの算出値を第１検査結果として作成する。さらに、第１検査判定部３７１は、作成された第１検査結果とメモリ３２に記憶された第１検査結果用の閾値とを比較する。第１検査判定部３７１は、比較した比較結果の情報（つまり、取得された第１検査結果がビード外観検査に合格あるいは不合格であるか）を含む第１検査結果を総合判定部３７０、あるいは第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎに出力する。

第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎは、第２検査判定（つまり、ｋ＝（Ｎ−１）種類の人工知能によるニューラルネットワークをそれぞれ形成し、センサ４により取得された溶接ビードの形状に関する入力データ、あるいはその入力データがデータ処理部３６によって前処理された後の入力データを対象としたＡＩに基づく溶接不良の有無を判別するビード外観検査）を行い、溶接ビードの穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起の有無を検査する（図４参照）。溶接ビードの穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起はあくまで例示的に列挙されたものであり、第Ｎ検査判定部３７Ｎにより検査される不良種別はこれらに限定されない。第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎのそれぞれは、該当する種別の溶接不良を検知したと判定した場合には、その溶接不良が検知された溶接ビードの位置を特定する。第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎのそれぞれは、事前に溶接不良の種別ごとあるいは溶接不良の種別のグループごとに学習処理によって得られた学習モデル（ＡＩ）を用いて、それぞれの溶接不良の有無を判別する。これにより、第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎのそれぞれは、例えば溶接ビードの穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起の有無を高精度に検査することができる。なお、第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎのそれぞれは、第１検査判定部３７１で実行される溶接ビードの形状信頼性、ビード欠け、およびビード位置ずれの検査は実行しない。第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎは、溶接ビードの穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起の検査結果（言い換えると、発生確率を示す検査スコア）を算出し、この検査スコアの算出値を第２検査判定結果として作成する。

総合判定部３７０は、第１検査判定部３７１から第１検査結果、あるいは第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎから第２検査結果を取得し、ビード外観検査に溶接不良があるか否かを検出する。総合判定部３７０は、取得された検査結果（第１検査結果または第２検査結果のいずれか）に基づいて、ビード外観検査に溶接不良を検出した場合、第１検査判定部３７１または第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎで現行実行中のビード外観検査の処理を中止させる。なお、総合判定部３７０は、取得された検査結果に基づいて、溶接不良が検出された旨を示す外観検査報告を作成してリペア溶接プログラム作成部３８に出力してもよい。

なお、総合判定部３７０は、必須の構成でなく、また、第１検査判定部３７１または第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎのいずれかの検査判定部、あるいは複数の検査判定部により総合判定部３７０の機能が実現されてもよい。例えば、第２検査判定部３７２が、現行実行中のビード外観検査の処理を中止させる機能を実現し、さらに第１検査判定部３７１が、溶接不良が検出された旨を示す外観検査報告を作成してリペア溶接プログラム作成部３８に出力してもよい（図７参照）。

なお、検査結果判定部３７は、上述した第１検査結果あるいは第２検査結果に含まれる検査結果（検査スコア）に基づいて、溶接ロボットＭＣ１によるリペア溶接が可能であるか否か（言い換えると、溶接ロボットＭＣ１によるリペア溶接がよいか、あるいは人手によるリペア溶接がよいか）を判定し、その判定結果を上述した外観検査報告に含めて出力してよい。

従って、図４に示されるように、検査結果判定部３７は、それぞれの種別の溶接不良の検査に適するように第１検査判定と第２検査判定とを併用的に使い分けて実行することで、溶接ビードの形状信頼性、ビード欠け、ビード位置ずれ、穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起の有無を網羅的かつ高精度に検査することができる。なお、上述した説明はＮ＝２を例示したものであるが、Ｎ＝３の場合、第２検査判定部３７２は溶接不良の種別として例えば溶接ビードの穴あき、ピットの有無をＡＩにより検知可能であり、第Ｎ検査判定部３７Ｎ（Ｎ＝３）は溶接不良の種別として例えば溶接ビードのアンダーカット、スパッタ、突起の有無を異なるＡＩにより検知可能である。つまり、第２検査判定では、検査項目となる溶接不良の種別の組み合わせ（例えば（穴あきとピット）、（アンダーカット、スパッタ、突起）の組み合わせ）ごとに異なるＡＩによって検知可能となるように任意に複数のＡＩ（学習モデル）が用意されてよい。

なお、上述した説明はＮ＝２を例示したものであるが、Ｎ＝３の場合、第２検査判定部３７２は溶接不良の種別として例えば溶接ビードの穴あき、ピットの有無をＡＩにより検知可能であり、第Ｎ検査判定部３７Ｎ（Ｎ＝３）は溶接不良の種別として例えば溶接ビードのアンダーカット、スパッタ、突起の有無を異なるＡＩにより検知可能である。つまり、第２検査判定では、検査項目となる溶接不良の種別の組み合わせ（例えば（穴あきとピット）、（アンダーカット、スパッタ、突起）の組み合わせ）ごとに異なるＡＩによって検知可能となるように任意に複数のＡＩ（学習モデル）が用意されてよい。

リペア溶接プログラム作成部３８は、検査結果判定部３７によるワークＷｋ（例えばワークあるいはリペアワーク）の外観検査報告とワーク情報（例えばワークあるいはリペアワークの溶接不良の検出点の位置を示す座標等の情報）とを用いて、溶接ロボットＭＣ１により実行されるべきワークＷｋ（例えばワークあるいはリペアワーク）のリペア溶接プログラムを作成する。リペア溶接プログラムには、リペア溶接の実行中に電源装置５００、マニピュレータ２００、ワイヤ送給装置３００、溶接トーチ４００等を制御するための、溶接電流、溶接電圧、オフセット量、溶接速度、溶接トーチ４００の姿勢等の各種のパラメータが含まれてよい。なお、生成されたリペア溶接プログラムは、プロセッサ３１内に記憶されてもよいし、メモリ３２内のＲＡＭに記憶されてもよい。

センサ４は、例えば３次元形状センサであり、溶接ロボットＭＣ１の先端に取り付けられ、ワークＷｋ（例えばワーク）上の溶接箇所の形状を特定し得る複数の点群データを取得可能であり、この点群データに基づいて溶接箇所の３次元形状を特定可能な点群データを生成して検査制御装置３に送る。なお、センサ４は、溶接ロボットＭＣ１の先端に取り付けられていなく、溶接ロボットＭＣ１とは別個に配置されている場合には、検査制御装置３から送られた溶接箇所の位置情報に基づいて、ワークＷｋ（例えば、ワークあるいはリペアワーク）上の溶接箇所を走査可能に構成されたレーザ光源（図示略）と、溶接箇所の周辺を含む撮像領域を撮像可能に配置され、溶接箇所に照射されたレーザ光のうち反射されたレーザ光の反射軌跡（つまり、溶接箇所の形状線）を撮像するカメラ（図示略）とにより構成されてよい。この場合、センサ４は、カメラにより撮像されたレーザ光に基づく溶接箇所の形状データ（言い換えると、溶接ビードの画像データ）を検査制御装置３に送る。なお、上述したカメラは、少なくともレンズ（図示略）とイメージセンサ（図示略）とを有して構成される。イメージセンサは、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉ−ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の固体撮像素子であり、撮像面に結像した光学像を電気信号に変換する。

（溶接システムの動作）
次に、実施の形態１に係る溶接システム１００による本溶接、ビード外観検査およびリペア溶接の一連の動作手順について、図３を参照して説明する。図３は、実施の形態１に係る溶接システム１００による本溶接、ビード外観検査およびリペア溶接を含む一連の処理手順例を示すシーケンス図である。図３の説明では、複数の元ワークを用いた本溶接、そしてワークのビード外観検査が不合格（つまり溶接不良がある旨の総合判定結果）となったことに基づいて行われるリペア溶接の各工程に関して上位装置１とロボット制御装置２と検査制御装置３との間で行われる動作手順を例示して説明する。

図３において、上位装置１は、本溶接の対象となる元ワークのワーク情報（例えばＩＤ、名前、および元ワークの溶接箇所）をそれぞれ取得し（Ｓｔ１）、元ワークのワーク情報を含む本溶接の実行指令を生成する。上位装置１は、元ワークのワーク情報を含む本溶接の実行指令をロボット制御装置２に送る（Ｓｔ２）。なお、上位装置１を介さずに、ロボット制御装置２が、ステップＳｔ１，Ｓｔ２の処理をそれぞれ実行してもよい。この場合には、ロボット制御装置２のメモリ２２には外部ストレージＳＴに保存されているデータと同じデータが保存されているか、あるいはロボット制御装置２が外部ストレージＳＴからデータの取得を可能に接続されていることが好ましい。

ロボット制御装置２は、上位装置１から送られた本溶接の実行指令を受信すると、その実行指令に含まれる複数の元ワークのそれぞれのワーク情報を用いて、溶接ロボットＭＣ１により実行される本溶接の本溶接プログラムを作成し、その本溶接プログラムに従った本溶接を溶接ロボットＭＣ１に実行させる（Ｓｔ３）。ロボット制御装置２は、種々の公知方法により、溶接ロボットＭＣ１による本溶接の完了を判定すると、本溶接が完了した旨の本溶接完了通知を生成して上位装置１に送る（Ｓｔ４）。上位装置１は、本溶接完了通知を受けると、ワークの外観検査用プログラムを含む外観検査用プログラムの実行指令を生成してロボット制御装置２に送るとともに（Ｓｔ５）、ワークのビード外観検査の実行指令を生成して検査制御装置３に送る（Ｓｔ６）。ロボット制御装置２は、ビード外観検査の開始に伴って上位装置１から受けた外観検査用プログラムを実行して溶接ロボットＭＣ１に取り付けられたセンサ４を溶接線上に沿って動かす（Ｓｔ７）。センサ４は、ロボット制御装置２によりワークの溶接箇所を走査可能に移動させられている間、ワークの３次元形状を特定可能な点群データを取得する（Ｓｔ７）。

検査制御装置３は、センサ４により取得された溶接ビードの３次元形状を特定可能な点群データを入力データとして用い、上述した第１検査判定および第２検査判定のそれぞれを個別に（並列的に）実行する（Ｓｔ７）。検査制御装置３は、ステップＳｔ７での個別のビード外観検査（つまり、第１検査判定および第２検査判定）のそれぞれの結果に基づいて、ワークの溶接ビードのビード外観検査の総合判定を行う（Ｓｔ８）。

検査制御装置３は、ステップＳｔ８の総合判定の結果として、ワークには溶接不良があるためにリペア溶接が必要であると判定した場合（Ｓｔ９）、本溶接プログラムをロボット制御装置２から取得し、この本溶接プログラムの一部を改変することでリペア溶接プログラムを作成する（Ｓｔ９）。なお、改変される一部は、例えばリペア溶接が行われる箇所（範囲）を示す内容である。また、図３では詳細の図示を省略しているが、検査制御装置３は、ステップＳｔ９において本溶接プログラムのデータをロボット制御装置２に要求し、この要求に応じてロボット制御装置２から送られた本溶接プログラムのデータを取得してよいし、あるいはステップＳｔ３の後にロボット制御装置２から送られた本溶接プログラムのデータを予め取得してもよい。これにより、検査制御装置３は、ロボット制御装置２から取得された本溶接プログラムのデータを部分的に改変することで、効率的にリペア溶接プログラムのデータを作成することができる。検査制御装置３は、ステップＳｔ８での総合判定の結果とリペア溶接プログラムとを含む外観検査報告を生成してロボット制御装置２に送る（Ｓｔ１０）。また、検査制御装置３は、同様に生成された外観検査報告を上位装置１にも送る（Ｓｔ１１）。

上位装置１は、ステップＳｔ１１での外観検査報告を受けて、ワークを対象としたリペア溶接の実行指令を生成してロボット制御装置２に送る（Ｓｔ１２）。ロボット制御装置２は、上位装置１から送られたリペア溶接の実行指令を受信すると、その実行指令で指定されるワークを対象としたリペア溶接プログラム（ステップＳｔ１０で受領）に基づいて、そのリペア溶接プログラムに従ったリペア溶接を溶接ロボットＭＣ１に実行させる（Ｓｔ１３）。ロボット制御装置２は、種々の公知方法により、溶接ロボットＭＣ１によるリペア溶接の完了を判定すると、リペアワークのワーク情報（例えば、リペアワークのＩＤ、本溶接に使用された複数の元ワークのそれぞれのＩＤを含むワーク情報（例えば元ワークのＩＤ、名前、元ワークの溶接箇所）、本溶接およびリペア溶接の各実行時の溶接条件））を上位装置１に送る（Ｓｔ１４）。

上位装置１は、ロボット制御装置２から送られたリペアワークのＩＤを含むワーク情報を受信すると、リペアワークのＩＤに対応するユーザに適する管理用ＩＤを設定するとともに、この管理用ＩＤに対応するリペアワークの溶接が完了した旨のデータを外部ストレージＳＴに保存する（Ｓｔ１５）。

次に、図５を参照して、第１検査判定部３７１および第２検査判定部３７２のそれぞれによってビード外観検査が実行される場合であって、かつビード外観検査に不良がない（つまり合格である）場合の検査結果判定部３７の処理手順例について、各処理に要する時間とともに説明する。図５は、実施の形態１に係る溶接ビードに不良がない場合における検査結果判定部３７の処理手順例を示すシーケンス図である。なお、図５の説明を分かり易くするために、Ｎ＝２とする。

時間は、ステップＳｔ６Ａの処理を開始した時間ｔ＝０（ゼロ）として経過した時間を示す。なお、図５の説明を分かり易くするために、第１検査判定部３７１による第１検査判定の処理時間としてｔ＝０（ゼロ）〜５までの時間，第２検査判定部３７２による第２検査判定の処理時間としてｔ＝０（ゼロ）〜２までの時間をそれぞれ有するものとし、さらに検査結果判定部３７内に含まれる第１検査判定部３７１、第２検査判定部３７２および総合判定部３７０との間で行われるデータの入出力に要する時間はｔ＝０（ゼロ）とするとともに、データ処理部３６によって実行される入力データの変換処理および変換後の入力データの入出力に要する時間についても同様に考慮しないものとする。

時間ｔ＝０（ゼロ）において、第１検査判定部３７１および第２検査判定部３７２のそれぞれは、図３のステップＳｔ６の処理により上位装置１から送られた溶接ビードへの外観検査の実行指令を受け付ける（Ｓｔ６Ａ）。

時間ｔ＝１において、第１検査判定部３７１は、外観検査の実行指令の受付に基づいて、第１検査判定の実行を開始する（Ｓｔ７１０Ａ）。

また、時間ｔ＝１において、第２検査判定部３７２は、外観検査の実行指令の受付に基づいて、第２検査判定の実行を開始する（Ｓｔ７２０Ａ）。第２検査判定部３７２は、時間ｔ＝３において第１検査判定部３７１よりも早く第２検査判定を完了し、算出された第２検査結果とメモリ３２に記憶された第２検査結果用の閾値とを比較し、算出された第２検査結果が合格（ＯＫ）であると判定する（Ｓｔ７２１Ａ）。第２検査判定部３７２は、時間ｔ＝４において、ビード外観検査が合格（ＯＫ）である旨の情報を含む第２検査結果を総合判定部３７０に出力する（Ｓｔ７２２Ａ）。

時間ｔ＝４において、総合判定部３７０は、第２検査判定部３７２から入力された第２検査結果を受信する（Ｓｔ７０１Ａ）。

時間ｔ＝６において、第１検査判定部３７１は、第１検査判定を完了し、算出された第１検査結果とメモリ３２に記憶された第１検査結果用の閾値とを比較し、算出された第１検査結果が合格（ＯＫ）であると判定する（Ｓｔ７１１Ａ）。第１検査判定部３７１は、時間ｔ＝６において、ビード外観検査が合格（ＯＫ）である旨の情報を含む第２検査結果を総合判定部３７０に出力する（Ｓｔ７１２Ａ）。

時間ｔ＝７において、総合判定部３７０は、第１検査判定部３７１から入力された第１検査結果を受信し（Ｓｔ７０２Ａ）、第１検査判定部３７１および第２検査判定部３７２においてビード外観検査が合格であると判定する。総合判定部３７０は、時間ｔ＝８において、第１検査判定部３７１および第２検査判定部３７２におけるビード外観検査が合格（ＯＫ）である旨の情報を含む総合判定結果（つまり、外観検査報告）を作成し、リペア溶接プログラム作成部３８に出力する（Ｓｔ７０３Ａ）。なお、総合判定部３７０は、総合判定結果をモニタＭＮ２に出力してもよいし、上位装置１に送ってもよい。

以上により、図５に示す例において、検査制御装置３は、溶接ビードのビード外観検査における検査工程を時間ｔ＝８で終了する。なお、従来の検査制御装置により実行されるビード外観検査装置では、第１検査判定部３７１および第２検査判定部３７２のすべての検査結果に基づく総合判定を行うため、検査工程が終了する時間は時間ｔ＝８となる。

次に、図６を参照して、第１検査判定部３７１および第２検査判定部３７２のそれぞれによってビード外観検査が実行される場合であって、かつ第２検査判定部３７２により実行されたビード外観検査で不良が検出される（つまり不合格である）場合の検査結果判定部３７の処理手順例について、各処理に要する時間とともに説明する。図６は、実施の形態１に係る溶接ビードに不良がある場合における検査結果判定部３７の処理手順例を示すシーケンス図である。なお、図６の説明を分かり易くするために、Ｎ＝２とする。

また、図６の説明を分かり易くするために、図５で説明した例と同様の第１検査判定部３７１による第１検査判定の処理時間と、第２検査判定部３７２による第２検査判定の処理時間とのそれぞれ有するものとし、さらに検査結果判定部３７内に含まれる第１検査判定部３７１、第２検査判定部３７２および総合判定部３７０との間で行われるデータの入出力に要する時間はｔ＝０（ゼロ）とするとともに、データ処理部３６によって実行される入力データの変換処理および変換後の入力データの入出力に要する時間についても同様に考慮しないものとする。

時間ｔ＝０（ゼロ）において、第１検査判定部３７１および第２検査判定部３７２のそれぞれは、図３のステップＳｔ６の処理により上位装置１から送られた溶接ビードへの外観検査の実行指令を受け付ける（Ｓｔ６Ａ）。

時間ｔ＝１において、第１検査判定部３７１は、外観検査の実行指令の受付に基づいて、第１検査判定の実行を開始する（Ｓｔ７１０Ｂ）。

また、時間ｔ＝１において、第２検査判定部３７２は、外観検査の実行指令の受付に基づいて、第２検査判定の実行を開始する（Ｓｔ７２０Ｂ）。第２検査判定部３７２は、時間ｔ＝３において第１検査判定部３７１よりも早く第２検査判定を完了し、算出された第２検査結果とメモリ３２に記憶された第２検査結果用の閾値とを比較し、算出された第２検査結果が不合格（ＮＧ）であると判定する（Ｓｔ７２１Ｂ）。第２検査判定部３７２は、時間ｔ＝４において、ビード外観検査が不合格（ＮＧ）である旨の情報を含む第２検査結果を総合判定部３７０に出力する（Ｓｔ７２２Ｂ）。

時間ｔ＝４において、総合判定部３７０は、第２検査判定部３７２から第２検査結果（＝不合格（ＮＧ））を取得する（Ｓｔ７０１Ｂ）。時間ｔ＝５において、総合判定部３７０は、第１検査判定部３７１に第１検査判定の処理を中止させる中止指令を出力する（Ｓｔ７０２Ｂ）とともに、第２検査判定部３７２によって実行されたビード外観検査が不合格（ＮＧ）である旨の情報と、ビード外観検査の検査処理を中止した旨の情報とを含む総合判定結果（つまり、外観検査報告）を作成し、リペア溶接プログラム作成部３８に出力する（Ｓｔ７０３Ｂ）。なお、総合判定部３７０は、総合判定結果をモニタＭＮ２に出力してもよいし、上位装置１に送ってもよい。

一方、時間ｔ＝５において、第１検査判定部３７１は、総合判定部３７０からの第１検査判定の中止指令を取得し、現行（つまり、時間ｔ＝５）実行中の第１検査判定の処理を中止する（Ｓｔ７１１Ｂ）。

以上により、実施の形態１に係る検査制御装置３は、本溶接により生産されたワークのビード外観検査に不良がある場合の検査工程に要する検査時間を短縮し、ビード外観検査の効率化を高めることができる。

次に、図７を参照して、第１検査判定部３７１および第２検査判定部３７２のそれぞれによってビード外観検査が実行される場合であって、かつ第２検査判定部３７２により実行されたビード外観検査で不良が検出される（つまり不合格である）場合の検査結果判定部３７の処理手順例について、各処理に要する時間とともに説明する。さらに、図７に示す例では、図５および図６に示した例において総合判定部３７０により実現された機能を第１検査判定部３７１および第２検査判定部３７２により実現する。図７は、実施の形態１に係る溶接ビードに不良がある場合における検査結果判定部３７の処理手順例を示すシーケンス図である。なお、図７の説明を分かり易くするために、Ｎ＝２とする。

また、図７の説明を分かり易くするために、図５および図６で説明した例と同様の第１検査判定部３７１による第１検査判定の処理時間と、第２検査判定部３７２による第２検査判定の処理時間とのそれぞれ有するものとし、さらに検査結果判定部３７内に含まれる第１検査判定部３７１、第２検査判定部３７２および総合判定部３７０との間で行われるデータの入出力に要する時間はｔ＝０（ゼロ）とするとともに、データ処理部３６によって実行される入力データの変換処理および変換後の入力データの入出力に要する時間についても同様に考慮しないものとする。

時間ｔ＝０（ゼロ）において、第１検査判定部３７１および第２検査判定部３７２のそれぞれは、図３のステップＳｔ６の処理により上位装置１から送られた溶接ビードへの外観検査の実行指令を受け付ける（Ｓｔ６Ａ）。

時間ｔ＝１において、第１検査判定部３７１は、外観検査の実行指令の受付に基づいて、第１検査判定の実行を開始する（Ｓｔ７１０Ｃ）。

また、時間ｔ＝１において、第２検査判定部３７２は、外観検査の実行指令の受付に基づいて、第２検査判定の実行を開始する（Ｓｔ７２０Ｃ）。第２検査判定部３７２は、時間ｔ＝３において第１検査判定部３７１よりも早く第２検査判定を完了し、算出された第２検査結果とメモリ３２に記憶された第２検査結果用の閾値とを比較し、算出された第２検査結果が不合格（ＮＧ）であると判定する（Ｓｔ７２１Ｃ）。第２検査判定部３７２は、時間ｔ＝４において、ビード外観検査が不合格（ＮＧ）である旨の情報を含む第２検査結果を第１検査判定部３７１に出力する（Ｓｔ７２２Ｃ）。

時間ｔ＝４において、第１検査判定部３７１は、第２検査判定部３７２から第２検査判定（＝不合格（ＮＧ））を取得し、現行（つまり、時間ｔ＝５〜６）実行中の第１検査判定の処理を中止する（Ｓｔ７１１Ｃ）。時間ｔ＝６において、第１検査判定部３７１は、第２検査判定部３７２によって実行されたビード外観検査が不合格（ＮＧ）である旨の情報と、ビード外観検査の検査処理を中止した旨の情報とを含む総合判定結果（つまり、外観検査報告）を作成し、リペア溶接プログラム作成部３８に出力する（Ｓｔ７１２Ｃ）。なお、第１検査判定部３７１は、総合判定結果をモニタＭＮ２に出力してもよいし、上位装置１に送ってもよい。

以上により、実施の形態１に係る検査制御装置３は、総合判定部３７０の機能を第１検査判定部３７１および第２検査判定部３７２によって実現させた場合であっても、本溶接により生産されたワークのビード外観検査に不良がある場合の検査工程に要する検査時間を短縮し、ビード外観検査の効率化を高めることができる。

以上により、実施の形態１に係る検査制御装置３は、溶接ビードに関する入力データを取得する形状検出制御部３５と、ユーザにより設定された溶接ビードの不良の検査に用いる第１判定基準および第２判定基準を記憶するメモリ３２と、溶接ビードに対する第１検査判定を実行し、第１検査判定により取得された第１検査結果が第１判定基準を満たすか否かを判定する第１検査判定部３７１（第１判定部の一例）と、溶接ビードに対する第２検査判定を実行し、第２検査判定により取得された第２検査結果が第２判定基準を満たすか否かを判定するｋ（ｋ：１以上の整数）個の第２検査判定部３７２（第２判定部の一例）と、を備える。検査制御装置３は、第１検査判定部３７１およびｋ個の第２検査判定部３７２のうちいずれか一方が不良を検出した場合、第１検査判定部３７１およびｋ個の第２検査判定部３７２のうちの他方は、現行実行中の処理を中止する。なお、ｋ＝２以上の場合、検査制御装置３は、第１検査判定部３７１、ｋ個の第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎのうちいずれか１つの検査結果に基づいて溶接ビードの不良を検出すると、第１検査判定部３７１およびｋ個の第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎのうち不良が検出された検査判定部以外で現行実行中の処理を中止する。

これにより、実施の形態１に係る検査制御装置３は、溶接ビードに対する第１検査判定と第２検査判定とを併用して実行できるので、本溶接により生産されたワークの溶接ビードの外観検査をより一層効率的に行うことができる。また、検査制御装置３は、第１検査判定および第２検査判定のうちいずれか一方で不良（つまり、ビード外観検査が不合格）を検知すると、第１検査判定および第２検査判定のうちの他方で現行実行中の検査工程の処理を中止することができる。従って、検査制御装置３は、溶接ビードの外観検査のユーザへの利便性を高めることができるとともに、ビード外観検査に不良がある場合の検査時間をより短縮できる。

また、実施の形態１に係る第１検査判定部３７１は、入力データとマスタデータとの比較に基づく第１検査判定を溶接ビードに対して実行する。さらに、実施の形態１に係る第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎは、ｋ種類の人工知能を搭載して、入力データを用いたｋ種類の人工知能による処理に基づく第２検査判定を溶接ビードに対して実行する。これにより、実施の形態１に係る検査制御装置３は、溶接ビードの３次元形状を示す入力データとマスタデータＭＤ１との比較に基づく第１検査判定とＡＩ処理に基づいて溶接ビードの不良の有無を検知する第２検査判定とを併用して実行できるので、本溶接により生産されたワークの溶接ビードの外観検査をより一層効率的に行うことができる。

また、実施の形態１に係る検査制御装置３における第１検査判定部３７１およびｋ個の第２検査判定部３７２のうちの他方は、現行実行中の処理を中止した旨の通知を出力する。これにより、検査制御装置３は、第１検査判定部３７１および第２検査判定部３７２（ｋ＝２以上のとき、第１検査判定部３７１および第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎ）により実行される検査工程のすべての処理が完了していないことを作業者に通知できる。

また、実施の形態１に係る検査制御装置３は、第１検査判定部３７１およびｋ個の第２検査判定部３７２から判定結果を取得し、第１検査判定部３７１およびｋ個の第２検査判定部３７２のうちいずれか一方から取得された判定結果が溶接ビードの不良を示す場合、第１検査判定部３７１およびｋ個の第２検査判定部３７２のうちの他方に現行実行中の処理を中止させる総合判定部３７０と、を備える。これにより、検査制御装置３は、第１検査判定部３７１およびｋ個の第２検査判定部３７２のうちいずれかの一方において、他の検査判定部へ現行実行中の処理を中止する中止指令の出力などの処理を省略して、この処理に要する負荷を低減するとともに、ビード外観検査の効率を高めることができる。

また、実施の形態１に係る検査制御装置３における総合判定部３７０は、第１検査判定部３７１およびｋ個の第２検査判定部３７２のうちの他方に現行実行中の処理を中止させた旨の通知を出力する。これにより、検査制御装置３は、第１検査判定部３７１およびｋ個の第２検査判定部３７２のうちいずれかの一方において、現行実行中の処理を中止させた旨の通知の生成および出力などの処理を省略でき、この処理に要する負荷を低減するとともに、ビード外観検査の効率を高めることができる。

また、実施の形態１に係る検査制御装置３は、入力データを、ｋ個の第２検査判定部３７２（ｋ＝２以上の場合、第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎ）による第２検査判定を実行可能な入力データの形式に変換するデータ処理部３６、を更に備える。ｋ個の第２検査判定部３７２は、データ処理部３６によって変換された変換後の入力データを用いて第２検査判定を実行する。これにより、検査制御装置３は、１つの入力データをｋ個の第２検査判定部のそれぞれで必要となるデータ形式に変換することで、第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎのそれぞれで実行されるＡＩ処理の精度を向上でき、溶接ビードの不良（例えば、穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ）の有無の検知精度を向上できる。従って、検査制御装置３は、第１検査判定により高精度に検知される溶接ビードの外観検査項目と第２検査判定により高精度に検知される溶接ビードの外観検査項目とを含めて網羅的に検査できる。

また、実施の形態１に係る検査制御装置３において、第１検査判定の対象となる溶接ビードの外観検査項目は、溶接ビードの形状、溶接ビードの欠け、溶接ビードの位置ずれである。第２検査判定の対象となる溶接ビードの外観検査項目は、溶接ビードの穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起である。これにより、検査制御装置３あるいは検査制御装置３Ａは、第１検査判定により高精度に検知される溶接ビードの外観検査項目（例えば溶接ビードの形状、溶接ビードの欠け、溶接ビードの位置ずれ）と第２検査判定により高精度に検知される溶接ビードの外観検査項目（例えば溶接ビードの穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起）とを含めて網羅的に検査できる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、第１検査判定および第２検査判定の両方が検査制御装置３において実行される。実施の形態２では、第１検査判定と第２検査判定とが異なる装置で実行される例を説明する。以下、第１検査判定は検査制御装置３で実行され、第２検査判定は上位装置１で実行されるとして説明する。但し、第２検査判定は上位装置１以外の他の装置で実行されても構わない。

（溶接システムの構成）
図８は、実施の形態２に係る検査制御装置３Ａ、ロボット制御装置２および上位装置１Ａの内部構成例を示す図である。図８の説明において、図２の各部の構成と同一のものには同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。また、実施の形態２に係る溶接システム１００Ａの構成は実施の形態１に係る溶接システム１００と同一の構成である（図１参照）。

ビード外観検査システムの一例としての溶接システム１００Ａは、外部ストレージＳＴ、入力インターフェースＵＩ１およびモニタＭＮ１のそれぞれと接続された上位装置１Ａと、ロボット制御装置２と、検査制御装置３Ａと、センサ４と、本溶接ロボットＭＣ１ａと、リペア溶接ロボットＭＣ１ｂとを含む構成である。

ビード外観検査装置の一例としての検査制御装置３Ａでは、プロセッサ３１Ａは、判定閾値記憶部３４と、形状検出制御部３５と、データ処理部３６と、検査結果判定部３７Ａと、リペア溶接プログラム作成部３８と、を含む構成である。検査結果判定部３７Ａは、第１検査判定部３７１のみ有する。第１検査判定部３７１の構成は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

ビード外観検査装置の一例としての上位装置１Ａでは、プロセッサ１１Ａは、セル制御部１３と、第２検査判定部１４２〜第Ｎ検査判定部１４Ｎと、を含む構成である。第２検査判定部１４２〜第Ｎ検査判定部１４Ｎは、第２検査判定部３７２〜第Ｎ検査判定部３７Ｎと同様に、第２検査判定（つまり、ｋ＝（Ｎ−１）種類の人工知能によるニューラルネットワークを形成し、センサ４により取得された溶接ビードの形状に関する入力データを対象としたＡＩに基づく溶接の不良箇所の有無を判別するビード外観検査）を行い、溶接ビードの穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起の有無を検査する（図４参照）。

（溶接システムの動作）
次に、実施の形態２に係る溶接システム１００Ａによる本溶接、ビード外観検査およびリペア溶接を含む一連の処理手順について、図９を参照して説明する。図９は、実施の形態２に係る溶接システム１００Ａによる本溶接、ビード外観検査およびリペア溶接を含む一連の処理手順例を示すシーケンス図である。図９の説明では、複数の元ワークを用いた本溶接、そしてワークのビード外観検査が不合格となったことに基づいて行われるリペア溶接の各工程に関して上位装置１Ａとロボット制御装置２と検査制御装置３Ａとの間で行われる動作手順を例示して説明する。また、図９の説明において、図３の処理と重複する処理については同一のステップ番号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。

図９において、ステップＳｔ６の後、ロボット制御装置２は、ビード外観検査の開始に伴って上位装置１Ａから受けた外観検査用プログラムを実行して溶接ロボットＭＣ１に取り付けられたセンサ４を溶接線上に沿って動かす（Ｓｔ７Ａ）。センサ４は、ロボット制御装置２によりワークの溶接箇所を走査可能に移動させられている間、ワークの３次元形状を特定可能な点群データを取得する（Ｓｔ７Ａ）。また、検査制御装置３Ａは、上述した第２検査判定の実行指令をプロセッサ３１Ａで生成して上位装置１Ａに送る（Ｓｔ２１）。検査制御装置３Ａは、センサ４により取得された溶接ビードの３次元形状を特定可能な点群データを入力データとして用い、上述した第１検査判定を実行する（Ｓｔ７Ａ）。

上位装置１Ａは、ステップＳｔ２１で検査制御装置３Ａから送られた第２検査判定の実行指令を受信すると、その実行指令に基づいて第２検査判定を第２検査判定部１４２〜第Ｎ検査判定部１４Ｎのそれぞれで実行する（Ｓｔ２２）。ステップＳｔ２２で実行される第２検査判定の詳細については実施の形態１で説明した内容と同一であるため、説明を省略する。上位装置１Ａは、第２検査判定（つまりＡＩ処理による検査項目ごとの溶接不良の有無の検知）の処理結果を生成して検査制御装置３Ａに送る（Ｓｔ２３）。なお、処理結果は、第２検査判定部１４２〜第Ｎ検査判定部１４Ｎのそれぞれで生成される度に上位装置１Ａから検査制御装置３Ａに送られる。検査制御装置３Ａは、ステップＳｔ７Ａでの検査制御装置３Ａによる第１検査判定およびステップＳｔ２２での上位装置１Ａによる第２検査判定のそれぞれの結果に基づいて、ワークのビード外観検査の総合判定を行う（Ｓｔ８Ａ）。ステップＳｔ８Ａで実行される総合判定の詳細については実施の形態１で説明した内容と同一であるため、説明を省略する。ステップＳｔ８Ａ以降の処理は図３と同一であるため、説明を省略する。

次に、図１０を参照して、第１検査判定部３７１および第２検査判定部１４２のそれぞれによってビード外観検査が実行される場合であって、かつ第２検査判定部１４２により実行されたビード外観検査で不良が検出される（つまり不合格である）場合の検査結果判定部３７Ａおよびプロセッサ１１Ａの処理手順例について、各処理に要する時間とともに説明する。図１０は、実施の形態２に係る溶接ビードに不良がある場合におけるビード外観検査の処理手順例を示すシーケンス図である。なお、図１０の説明を分かり易くするために、Ｎ＝２とする。

また、図１０の説明を分かり易くするために、図５で説明した例と同様の第１検査判定部３７１による第１検査判定の処理時間と、第２検査判定部１４２による第２検査判定の処理時間とのそれぞれ有するものとし、さらに検査結果判定部３７Ａ内に含まれる第１検査判定部３７１、総合判定部３７０および上位装置１Ａにおける第２検査判定部１４２との間で行われるデータの入出力に要する時間はｔ＝０（ゼロ）とするとともに、データ処理部３６によって実行される入力データの変換処理および変換後の入力データの入出力に要する時間についても同様に考慮しないものとする。

さらに、図１０の説明を分かり易くするために、実施の形態２に係るビード外観検査の処理手順では、検査制御装置３Ａにおける第１検査判定部３７１および上位装置１Ａにおける第２検査判定部１４２で実行される処理が時間ｔ＝０（ゼロ）で同時に実行される例について説明するが、これらの処理は同時に開始されなくてよいことは言うまでもない。

時間ｔ＝０（ゼロ）において、第１検査判定部３７１は、図９に示すステップＳｔ７Ａの処理において溶接ビードへの外観検査の実行指令を受け付ける（Ｓｔ７Ｂ）。また、時間ｔ＝０（ゼロ）において、第２検査判定部１４２は、図９に示すステップＳｔ２２の処理においてプロセッサ１１Ａから溶接ビードへの外観検査の実行指令を受け付ける（Ｓｔ２２Ｂ）。

時間ｔ＝１において、第１検査判定部３７１は、外観検査の実行指令の受付に基づいて、第１検査判定の実行を開始する（Ｓｔ７１０Ｄ）。

また、時間ｔ＝１において、第２検査判定部１４２は、外観検査の実行指令の受付に基づいて、第２検査判定の実行を開始する（Ｓｔ７２０Ｄ）。第２検査判定部１４２は、時間ｔ＝３において第１検査判定部３７１よりも早く第２検査判定を完了し、算出された第２検査結果とメモリ１２に記憶された第２検査結果用の閾値とを比較し、算出された第２検査結果が不合格（ＮＧ）であると判定する（Ｓｔ７２１Ｄ）。第２検査判定部１４２は、時間ｔ＝４において、ビード外観検査が不合格（ＮＧ）である旨の情報を含む第２検査結果を総合判定部３７０に出力する（Ｓｔ７２２Ｄ）。

時間ｔ＝４において、総合判定部３７０は、第２検査判定部１４２から第２検査結果（＝不合格（ＮＧ））を受信する（Ｓｔ７０１Ｄ）。時間ｔ＝５において、総合判定部３７０は、第１検査判定部３７１に第１検査判定の処理を中止させる中止指令を出力する（Ｓｔ７０２Ｄ）とともに、第２検査判定部１４２によって実行されたビード外観検査が不合格（ＮＧ）である旨の情報と、ビード外観検査の検査処理を中止した旨の情報とを含む総合判定結果（つまり、外観検査報告）を作成し、リペア溶接プログラム作成部３８に出力する（Ｓｔ７０３Ｄ）。なお、総合判定部３７０は、総合判定結果をモニタＭＮ２に出力してもよいし、上位装置１Ａに送ってもよい。

一方、時間ｔ＝５において、第１検査判定部３７１は、総合判定部３７０からの第１検査判定の中止指令を取得し、現行（つまり、時間ｔ＝５）実行中の第１検査判定の処理を中止する（Ｓｔ７１１Ｄ）。

以上により、実施の形態２に係る検査制御装置３Ａは、実施の形態１に係る検査制御装置３と同様に、本溶接により生産されたワークのビード外観検査に不良がある場合の検査工程に要する検査時間をより短縮できる。

以上により、実施の形態２に係る検査制御装置３Ａおよび上位装置１Ａを含むビード外観検査システムは、溶接ビードに関する入力データを取得する形状検出制御部３５と、ユーザにより設定された溶接ビードの不良の検査に用いる第１判定基準および第２判定基準を記憶するメモリ１２，３２と、溶接ビードに対する第１検査判定を実行し、第１検査判定により取得された第１検査結果が第１判定基準を満たすか否かを判定する第１検査判定部３７１（第１判定部の一例）と、溶接ビードに対する第２検査判定を実行し、第２検査判定により取得された第２検査結果が第２判定基準を満たすか否かを判定するｋ（ｋ：１以上の整数）個の第２検査判定部１４２（第２判定部の一例）と、を備える。ビード外観検査システムは、第１検査判定部３７１およびｋ個の第２検査判定部１４２のうちいずれか一方が不良を検出した場合、第１検査判定部３７１およびｋ個の第２検査判定部１４２のうちの他方は、現行実行中の処理を中止する。なお、ｋ＝２以上の場合、検査制御装置３は、第１検査判定部３７１、ｋ個の第２検査判定部１４２〜第Ｎ検査判定部１４Ｎのうちいずれか１つの検査結果に基づいて不良を検出した場合、第１検査判定部３７１およびｋ個の第２検査判定部１４２〜第Ｎ検査判定部１４Ｎのうち不良が検出された検査判定部以外で現行実行中の処理を中止する。

これにより、実施の形態２に係るビード外観検査システムは、溶接ビードに対する第１検査判定と第２検査判定とを併用して実行できるので、本溶接により生産されたワークの溶接ビードの外観検査をより一層効率的に行うことができる。また、ビード外観検査システムは、第１検査判定および第２検査判定のうちいずれか一方で不良（つまり、ビード外観検査が不合格）を検知すると、第１検査判定および第２検査判定のうちの他方で現行実行中の検査工程の処理を中止することができる。従って、検査制御装置３は、溶接ビードの外観検査のユーザへの利便性を高めることができるとともに、ビード外観検査に不良がある場合の検査時間をより短縮できる。

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

本開示は、本溶接により生産されたワークのビード外観検査に不良がある場合の検査時間をより短縮するビード外観検査装置、ビード外観検査方法、ビード外観検査プログラムおよびビード外観検査システムとして有用である。

１，１Ａ 上位装置
２ ロボット制御装置
３，３Ａ 検査制御装置
４ センサ
１０，２０，３０ 通信部
１１，１１Ａ，２１，３１，３１Ａ プロセッサ
１２，２２，３２ メモリ
１３ セル制御部
２３ 本溶接プログラム作成部
２４ 演算部
２５ ロボット制御部
２６ 電源制御部
３３ 検査結果記憶部
３４ 判定閾値記憶部
３５ 形状検出制御部
３６ データ処理部
３７，３７Ａ 検査結果判定部
３７０ 総合判定部
３７１ 第１検査判定部
１４２，３７２ 第２検査判定部
１４Ｎ，３７Ｎ 第Ｎ検査判定部
１００，１００Ａ 溶接システム
２００ マニピュレータ
３００ ワイヤ送給装置
３０１ 溶接ワイヤ
４００ 溶接トーチ
５００ 電源装置
ＭＣ１ 溶接ロボット
ＭＣ１ａ 本溶接ロボット
ＭＣ１ｂ リペア溶接ロボット
ＭＮ１，ＭＮ２ モニタ
ＳＴ 外部ストレージ

Claims (10)

1. 溶接ビードに関する入力データを取得する取得部と、
   ユーザにより設定された前記溶接ビードの不良の検査に用いる第１判定基準および第２判定基準を記憶する記憶部と、
   前記溶接ビードに対する第１検査判定を実行し、前記第１検査判定により取得された第１検査結果が前記第１判定基準を満たすか否かを判定する第１判定部と、
   前記溶接ビードに対する第２検査判定を実行し、前記第２検査判定により取得された第２検査結果が前記第２判定基準を満たすか否かを判定するｋ（ｋ：１以上の整数）個の第２判定部と、を備え、
   前記第１判定部および前記ｋ個の第２判定部のうちいずれか一方が前記不良を検出した場合、前記第１判定部および前記ｋ個の第２判定部のうちの他方は、現行実行中の処理を中止する、
   ビード外観検査装置。
2. 前記第１判定部は、前記入力データとマスタデータとの比較に基づく前記第１検査判定を前記溶接ビードに対して実行し、
   前記第２判定部は、ｋ種類の人工知能を搭載して、前記入力データを用いた前記ｋ種類の人工知能による処理に基づく前記第２検査判定を前記溶接ビードに対して実行する、
   請求項１に記載のビード外観検査装置。
3. 前記第１判定部および前記ｋ個の第２判定部のうちの前記他方は、前記現行実行中の処理を中止した旨の通知を出力する、
   請求項１に記載のビード外観検査装置。
4. 前記第１判定部および前記ｋ個の第２判定部から判定結果を取得し、前記第１判定部および前記ｋ個の第２判定部のうちいずれか一方から取得された前記判定結果が前記溶接ビードの前記不良を示す場合、前記第１判定部および前記ｋ個の第２判定部のうちの前記他方に前記現行実行中の処理を中止させる総合判定部と、を備える、
   請求項１に記載のビード外観検査装置。
5. 前記総合判定部は、前記第１判定部および前記ｋ個の第２判定部のうちの前記他方に前記現行実行中の処理を中止させた旨の通知を出力する、
   請求項４に記載のビード外観検査装置。
6. 前記入力データを、前記ｋ個の第２判定部による前記第２検査判定を実行可能な入力データの形式に変換する変換部、を更に備え、
   前記ｋ個の第２判定部は、前記変換部によって変換された前記変換後の入力データを用いて前記第２検査判定を実行する、
   請求項１に記載のビード外観検査装置。
7. 前記第１検査判定の対象となる前記溶接ビードの形状に関する外観検査項目は、前記溶接ビードの形状、前記溶接ビードの欠け、前記溶接ビードの位置ずれであり、
   前記第２検査判定の対象となる前記溶接ビードの前記不良に関する外観検査項目は、前記溶接ビードの穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起である、
   請求項１に記載のビード外観検査装置。
8. 溶接ビードに関する入力データを取得し、
   ユーザにより設定された前記溶接ビードの不良の検査に用いる第１判定基準および第２判定基準を記憶し、
   前記溶接ビードに対する第１検査判定を実行して、前記第１検査判定により取得された第１検査結果が前記第１判定基準を満たすか否かを判定し、
   前記溶接ビードに対する第２検査判定を実行して、前記第２検査判定により取得された第２検査結果が前記第２判定基準を満たすか否かを判定し、
   前記第１検査結果および前記第２検査結果のうちいずれか一方で前記不良を検出した場合、前記第１検査結果および前記第２検査結果のうちの他方について現行実行中の処理を中止する、
   ビード外観検査方法。
9. 溶接ビードの不良を検査する検査制御装置に、
   前記溶接ビードに関する入力データを取得するステップと、
   ユーザにより設定された前記溶接ビードの前記不良の検査に用いる第１判定基準および第２判定基準を記憶するステップと、
   前記溶接ビードに対する第１検査判定を実行して、前記第１検査判定により取得された第１検査結果が前記第１判定基準を満たすか否かを判定するステップと、
   前記溶接ビードに対する第２検査判定を実行して、前記第２検査判定により取得された第２検査結果が前記第２判定基準を満たすか否かを判定するステップと、
   前記第１検査結果および前記第２検査結果のうちいずれか一方で前記不良を検出した場合、前記第１検査結果および前記第２検査結果のうちの他方について現行実行中の処理を中止するステップと、を実現させるための、
   ビード外観検査プログラム。
10. 溶接ビードに関する入力データを取得する取得部と、
    ユーザにより設定された前記溶接ビードの不良の検査に用いる第１判定基準および第２判定基準を記憶する記憶部と、
    前記溶接ビードに対する第１検査判定を実行し、前記第１検査判定により取得された第１検査結果が前記第１判定基準を満たすか否かを判定する第１判定部と、
    前記溶接ビードに対する第２検査判定を実行し、前記第２検査判定により取得された第２検査結果が前記第２判定基準を満たすか否かを判定するｋ（ｋ：１以上の整数）個の第２判定部と、を備え、
    前記第１判定部および前記ｋ個の第２判定部のうちいずれか一方が前記不良を検出した場合、前記第１判定部および前記ｋ個の第２判定部のうちの他方は、現行実行中の処理を中止する、
    ビード外観検査システム。

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