JP2023161468A - 造形物の製造システム、造形物の製造制御装置、造形物の製造制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】第１の形成装置及び第２の形成装置の姿勢が維持できなくなる可能性を低くする。【解決手段】溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第１の形成装置と、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第２の形成装置と、母材の位置又は姿勢を調整する調整装置と、母材上にビードを形成することで造形物を製造するよう、第１の形成装置と第２の形成装置と調整装置とを制御する制御装置とを備え、制御装置は、第１の形成装置の形成条件の第１の補正量と、第２の形成装置の形成条件の第２の補正量とに基づいて、第１の形成装置の第１の制御変更量と、第２の形成装置の第２の制御変更量と、調整装置の第３の制御変更量とを、第１の制御変更量及び第２の制御変更量の両方が第１の補正量及び第２の補正量の何れか大きい方より小さくなるように、決定することを特徴とする造形物の製造システム。【選択図】図１

Description

本発明は、造形物の製造システム、造形物の製造制御装置、造形物の製造制御方法、及びプログラムに関する。

特許文献１には、システム制御装置が、２台のロボットの位置を定期的に読み取り比較することにより、各ロボットの作業進行の速い遅いを判断し、各ロボット個別制御装置へ作業速度の微小な増減を指示することにより２台のロボットの時系列上の進行を管理する産業用ロボットシステムが記載されている。

特許２６８６８３９号公報

溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第１及び第２の形成装置の形成条件の補正量に基づいて、第１の形成装置の制御変更量と、第２の形成装置の制御変更量と、母材の位置又は姿勢を調整する調整装置の制御変更量とを決定することがある。その際に、第１の形成装置の制御変更量及び第２の形成装置の制御変更量を小さくする構成を採用しない場合は、第１の形成装置及び第２の形成装置の姿勢が維持できなくなる可能性がある。

本発明の目的は、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第１及び第２の形成装置の形成条件の補正量に基づいて、第１の形成装置の制御変更量と、第２の形成装置の制御変更量と、母材の位置又は姿勢を調整する調整装置の制御変更量とを決定する際に、第１の形成装置及び第２の形成装置の姿勢が維持できなくなる可能性を低くすることにある。

かかる目的のもと、本発明は、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第１の形成装置と、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第２の形成装置と、母材の位置又は姿勢を調整する調整装置と、母材上にビードを形成することで造形物を製造するよう、第１の形成装置と第２の形成装置と調整装置とを制御する制御装置とを備え、制御装置は、第１の形成装置の形成条件の第１の補正量と、第２の形成装置の形成条件の第２の補正量とに基づいて、第１の形成装置の第１の制御変更量と、第２の形成装置の第２の制御変更量と、調整装置の第３の制御変更量とを、第１の制御変更量及び第２の制御変更量の両方が第１の補正量及び第２の補正量の何れか大きい方より小さくなるように、決定する造形物の製造システムを提供する。

また、本発明は、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第１の形成装置の形成条件の第１の補正量と、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第２の形成装置の形成条件の第２の補正量とを取得する取得部と、第１の補正量と、第２の補正量とに基づいて、第１の形成装置の第１の制御変更量と、第２の形成装置の第２の制御変更量と、母材の位置又は姿勢を調整する調整装置の第３の制御変更量とを、第１の制御変更量及び第２の制御変更量の両方が第１の補正量及び第２の補正量の何れか大きい方より小さくなるように、決定する決定部と、母材上にビードを形成することで造形物を製造するよう、第１の制御変更量と第２の制御変更量と第３の制御変更量とを用いて、第１の形成装置と第２の形成装置と調整装置とを制御する制御部とを備える造形物の製造制御装置も提供する。
決定部は、第１の補正量と第２の補正量との差分に基づいて、第１の制御変更量と第２の制御変更量とを決定する、ものであってよい。その場合、第１の補正量は、第１の形成装置のビードの形成速度の補正量であってよく、第２の補正量は、第２の形成装置のビードの形成速度の補正量であってよい。第１の補正量は、第１の形成装置のトーチの位置の補正量であってよく、第２の補正量は、第２の形成装置のトーチの位置の補正量であってよい。
造形物の製造制御装置は、第１の制御変更量の第１の形成装置に対する第１の影響量が第１の閾値より小さく、かつ、第２の制御変更量の第２の形成装置に対する第２の影響量が第２の閾値より小さいか否かを判定する判定部を更に備える、ものであってよい。その場合、第１の影響量は、第１の形成装置の所定の部位の移動量であってよく、第２の影響量は、第２の形成装置の所定の部位の移動量であってよい。第１の影響量は、第１の形成装置の所定の部位と特異点との距離であってよく、第２の影響量は、第２の形成装置の所定の部位と特異点との距離であってよい。判定部は、第１の形成装置を移動させる移動装置が第１の形成装置を移動可能な範囲に基づいて、第１の閾値を決定する、ものであってよい。

更に、本発明は、コンピュータが、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第１の形成装置の形成条件の第１の補正量と、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第２の形成装置の形成条件の第２の補正量とを取得する、取得ステップと、コンピュータが、第１の補正量と、第２の補正量とに基づいて、第１の形成装置の第１の制御変更量と、第２の形成装置の第２の制御変更量と、母材の位置又は姿勢を調整する調整装置の第３の制御変更量とを、第１の制御変更量及び第２の制御変更量の両方が第１の補正量及び第２の補正量の何れか大きい方より小さくなるように、決定する、決定ステップと、コンピュータが、母材上にビードを形成することで造形物を製造するよう、第１の制御変更量と第２の制御変更量と第３の制御変更量とを用いて、第１の形成装置と第２の形成装置と調整装置とを制御する、制御ステップとを含む造形物の製造制御方法も提供する。

更にまた、本発明は、コンピュータに、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第１の形成装置の形成条件の第１の補正量と、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第２の形成装置の形成条件の第２の補正量とを取得する機能と、第１の補正量と、第２の補正量とに基づいて、第１の形成装置の第１の制御変更量と、第２の形成装置の第２の制御変更量と、母材の位置又は姿勢を調整する調整装置の第３の制御変更量とを、第１の制御変更量及び第２の制御変更量の両方が第１の補正量及び第２の補正量の何れか大きい方より小さくなるように、決定する機能と、母材上にビードを形成することで造形物を製造するよう、第１の制御変更量と第２の制御変更量と第３の制御変更量とを用いて、第１の形成装置と第２の形成装置と調整装置とを制御する機能とを実現させるためのプログラムも提供する。

本発明によれば、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第１及び第２の形成装置の形成条件の補正量に基づいて、第１の形成装置の制御変更量と、第２の形成装置の制御変更量と、母材の位置又は姿勢を調整する調整装置の制御変更量とを決定する際に、第１の形成装置及び第２の形成装置の姿勢が維持できなくなる可能性が低くなる。

本発明の実施の形態における金属積層造形システムの概略構成例を示した図である。 本発明の実施の形態における制御装置のハードウェア構成例を示す図である。 （ａ），（ｂ）は、一方の溶接トーチの位置を固定してポジショナの角速度を変化させると他方の溶接トーチの溶接位置や溶接方向が大きく変化することを示す図である。 （ａ），（ｂ）は、フィードバック計算によって得られた補正量の２つの溶接トーチ及びポジショナへの分配の第１の例を示す図である。 （ａ），（ｂ）は、フィードバック計算によって得られた補正量の２つの溶接トーチ及びポジショナへの分配の第２の例を示す図である。 補正量を２つの溶接トーチ及びポジショナに分配する際の計算方法を示す図である。 本発明の実施の形態における積層計画装置の機能構成例を示した図である。 本発明の実施の形態における制御装置の機能構成例を示した図である。 本発明の実施の形態における積層計画装置の動作例を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態における制御装置が実行する協調制御のための制御プログラム修正処理の内容を示したフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

［金属積層造形システムの構成］
本実施の形態では、金属積層造形システムとして、複数台の溶接ロボットを使用し溶接トーチを個別に移動させることによって精密な造形でも生産性を向上できるシステムを想定する。例えば、１台の溶接ロボットでは、その特異点近傍を通過する溶接線の溶接を実施できないが、複数台の溶接ロボットによって柔軟に作業を分担することで、溶接線が特異点近傍を通過しないようにしつつ造形することが可能となる。以下、２台の溶接ロボットを使用する場合を例にとり、このような金属積層造形システムについて説明する。

図１は、本実施の形態における金属積層造形システム１の概略構成例を示した図である。
図示するように、金属積層造形システム１は、溶接ロボット（マニピュレータ）１０ａ，１０ｂと、ポジショナ２０と、ＣＡＤ装置２５と、積層計画装置３０と、制御装置５０とを備える。また、積層計画装置３０は、溶接ロボット１０ａ，１０ｂを制御する制御プログラムを、例えばメモリカード等のリムーバブルな記録媒体７０に書き込み、制御装置５０は、記録媒体７０に書き込まれた制御プログラムを読み出すことができるようになっている。

溶接ロボット１０ａは、複数の関節を有する腕（アーム）１１ａを備え、制御装置５０が読み込んだ制御プログラムに従って動作することで溶接作業を行う。また、溶接ロボット１０ａは、腕１１ａの先端に手首部１２ａを介して、積層造形物１００を造形するための溶接トーチ１３ａを有している。そして、金属積層造形システム１の場合、溶接ロボット１０ａは、軟鋼製の溶加材（ワイヤ）１４ａを溶融しながら、溶接トーチ１３ａを移動させて、積層造形物１００を製造する。具体的には、溶接トーチ１３ａは、溶加材１４ａを供給しつつ、シールドガスを流しながらアークを発生させて溶加材１４ａを溶融及び固化し、母材１０１上に複数層の溶接ビード（以下、単に「ビード」という）１０２を積層して積層造形物１００を製造する。尚、ここでは、溶加材１４ａを溶融する熱源としてアークを用いるが、レーザやプラズマを用いてもよい。また、溶接ロボット１０ａは、この他に、溶加材１４ａを送給する送給装置等も含むが、これについては説明を省略する。
また、溶接ロボット１０ａは、腕１１ａの先端に形状センサ１５ａを備える。形状センサ１５ａは、積層しているビード１０２の形状を計測できれば、如何なるものでもよい。例えば、形状センサ１５ａは、照射したレーザ光の反射光を高さデータとして取得するレーザセンサであってよい。或いは、形状センサ１５ａは、３次元形状計測用カメラであってもよい。
本実施の形態では、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第１の形成装置の一例として、溶接ロボット１０ａを設けている。

溶接ロボット１０ｂは、溶接ロボット１０ａと同様の構成を有するので、説明を省略する。但し、溶接ロボット１０ｂの各部を示す符号には、溶接ロボット１０ａの各部の符号に付した添字「ａ」に代えて添字「ｂ」を付すものとする。尚、溶接ロボット１０ａ及びその各部と、溶接ロボット１０ｂ及びその各部とを区別しない場合は、この添字を付さないこともある。
本実施の形態では、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第２の形成装置の一例として、溶接ロボット１０ｂを設けている。

ポジショナ２０は、母材１０１を保持し、溶接トーチ１３ａ，１３ｂの位置が固定されていても母材１０１上にビード１０２を形成することができるように母材１０１を回転する。
本実施の形態では、母材の位置又は姿勢を調整する調整装置の一例として、ポジショナ２０を設けている。

ＣＡＤ装置２５は、コンピュータを用いて造形物の設計を行うと共に、設計によって得られた三次元データ（以下、「三次元ＣＡＤデータ」という）を保持する機能を有している。

積層計画装置３０は、ＣＡＤ装置２５が保持する三次元ＣＡＤデータに基づいて積層造形物１００の積層計画を作成する。つまり、溶接トーチ１３ａ，１３ｂの軌道を決定すると共に、溶接ロボット１０ａ，１０ｂが溶接する際の溶接条件を決定する。そして、この決定した軌道に沿って決定した溶接条件でビード１０２を形成するように溶接ロボット１０ａ，１０ｂを制御するための制御プログラムを生成し、この制御プログラムを記録媒体７０に出力する。

制御装置５０は、記録媒体７０から制御プログラムを読み込んで保持する。そして、この制御プログラムを動作させることにより、積層計画装置３０で作成された積層計画に従って、つまり、積層計画装置３０で決定された軌道に沿って、積層計画装置３０で決定された溶接条件でビード１０２を形成するよう、溶接ロボット１０ａ，１０ｂを制御する。
本実施の形態では、母材上にビードを形成することで造形物を製造するよう、第１の形成装置と第２の形成装置と調整装置とを制御する制御装置の一例として、制御装置５０を設けている。

尚、ここでは、溶接ロボット１０ａ，１０ｂは、母材１０１上にビード１０２を積層して積層造形物１００を製造するものとしたが、これには限らない。溶接ロボット１０ａ，１０ｂは、例えば、開先内の多層盛溶接や肉盛溶接を行うものであってもよい。

［制御装置のハードウェア構成］
図２は、制御装置５０のハードウェア構成例を示す図である。
図示するように、制御装置５０は、例えば汎用のＰＣ（Personal Computer）等により実現され、演算手段であるＣＰＵ５１と、記憶手段であるメインメモリ５２及び磁気ディスク装置（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）５３とを備える。ここで、ＣＰＵ５１は、ＯＳ（Operating System）やアプリケーションソフトウェア等の各種プログラムを実行し、制御装置５０の各機能を実現する。また、メインメモリ５２は、各種プログラムやその実行に用いるデータ等を記憶する記憶領域であり、ＨＤＤ５３は、各種プログラムに対する入力データや各種プログラムからの出力データ等を記憶する記憶領域である。
また、制御装置５０は、外部との通信を行うための通信Ｉ／Ｆ５４と、ビデオメモリやディスプレイ等からなる表示機構５５と、キーボードやマウス等の入力デバイス５６と、記録媒体７０に対してデータの読み書きを行うためのドライバ５７とを備える。尚、図２は、制御装置５０をコンピュータシステムにて実現した場合のハードウェア構成を例示するに過ぎず、制御装置５０は図示の構成に限定されない。

また、図２に示したハードウェア構成は、積層計画装置３０のハードウェア構成としても捉えられる。但し、積層計画装置３０について述べるときは、図２のＣＰＵ５１、メインメモリ５２、磁気ディスク装置５３、通信Ｉ／Ｆ５４、表示機構５５、入力デバイス５６、ドライバ５７をそれぞれ、ＣＰＵ３１、メインメモリ３２、磁気ディスク装置３３、通信Ｉ／Ｆ３４、表示機構３５、入力デバイス３６、ドライバ３７と表記するものとする。

［本実施の形態の背景及び概要］
このような構成を備えた金属積層造形システム１で積層造形物１００の造形が行われる際、溶接環境や溶接時の瞬時的な変動によって、計画値通りの溶着が実現されない場合がある。このような場合に、積層造形物１００で目的の形状を実現するためには、フィードバック（ＦＢ）制御により溶接速度等の溶接条件を変更する必要がある。
しかしながら、フィードバック制御を行った場合は、溶接トーチ１３ａ，１３ｂの位置や溶接ロボット１０ａ，１０ｂの姿勢が維持できずにビード１０２の形状の変化や作業性の悪化等が生じる可能性がある。

以下、このことについて、溶接条件として溶接速度を例にとり具体的に説明する。例えば、溶接トーチ１３ｂの位置を固定してポジショナ２０の角速度（又は回転速度）を変化させると、溶接トーチ１３ａの溶接位置（溶接速度も）や溶接方向が大きく変化することになる。

図３（ａ），（ｂ）は、このことを示す図である。ここでは、フィードバック計算により、ビード１０２の高さを計画値通りにするために溶接速度の補正量が計算されているものとする。また、この例では、ポジショナ２０は反時計回りに回転するものとし、その回転方向を正方向としている。そして、ポジショナ２０の中心から溶接トーチ１３ａ，１３ｂによる溶接位置までの距離をｒとする。
図３（ａ）に示すように、フィードバック計算の結果、溶接トーチ１３ａ，１３ｂを固定し、溶接トーチ１３ａに対するポジショナ２０の相対速度は変更せずに、溶接トーチ１３ｂに対するポジショナ２０の相対速度をΔｖだけ増加させることになったとする。すると、図３（ｂ）に示すように、ポジショナ２０の角速度をΔｖ／ｒだけ増加させる必要が生じる。これにより、ポジショナ２０に対する溶接トーチ１３ａの相対位置を固定させるには、溶接トーチ１３ａを正方向に速度Δｖで移動させる必要がある。
そうなると、溶接トーチ１３ａの移動に合わせて溶接安定性を保つために溶接トーチ１３ａの姿勢の変更が併せて必要となる場合がある。しかし、溶接ロボット１０ａの可動範囲の制約により溶接トーチ１３ａの移動量が大きい場合には十分な姿勢変更が困難になるといった問題が発生する。

そこで、本実施の形態では、フィードバック計算によって得られた補正量を、溶接トーチ１３ａ，１３ｂ及びポジショナ２０に分配した制御変更量を用いることとする。

図４（ａ），（ｂ）は、このような補正量の分配の第１の例を示す図である。ここでも、フィードバック計算により、ビード１０２の高さを計画値通りにするために溶接速度の補正量が計算されているものとする。また、この例でも、ポジショナ２０は反時計回りに回転するものとし、その回転方向を正方向としている。そして、ポジショナ２０の中心から溶接トーチ１３ａ，１３ｂによる溶接位置までの距離をｒとする。
図４（ａ）に示すように、フィードバック計算の結果、図３（ａ）と同様に、溶接トーチ１３ａ，１３ｂを固定し、溶接トーチ１３ａに対するポジショナ２０の相対速度は変更せずに、溶接トーチ１３ｂに対するポジショナ２０の相対速度をΔｖだけ増加させることになったとする。すると、図４（ｂ）では、ポジショナ２０の角速度をΔｖ／２ｒだけ増加させ、溶接トーチ１３ａを正方向に速度Δｖ／２で移動させ、溶接トーチ１３ｂを負方向に速度Δｖ／２で移動させる。

図５（ａ），（ｂ）は、このような補正量の分配の第２の例を示す図である。この第２の例は、前述した第１の例を一般化したものである。ここでも、フィードバック計算により、ビード１０２の高さを計画値通りにするために溶接速度の補正量が計算されているものとする。また、この例でも、ポジショナ２０は反時計回りに回転するものとし、その回転方向を正方向としている。そして、ポジショナ２０の中心から溶接トーチ１３ａ，１３ｂによる溶接位置までの距離をｒとする。
図５（ａ）に示すように、フィードバック計算の結果、溶接トーチ１３ａ，１３ｂを固定し、溶接トーチ１３ａに対するポジショナ２０の相対速度をΔｖ_１だけ増加させ、溶接トーチ１３ｂに対するポジショナ２０の相対速度をΔｖ_２だけ増加させることになったとする。すると、図５（ｂ）では、ポジショナ２０の角速度を（Δｖ_１＋Δｖ_２）／２ｒだけ増加させ、溶接トーチ１３ａを正方向に速度（Δｖ_２－Δｖ_１）／２で移動させ、溶接トーチ１３ｂを負方向に速度（Δｖ_２－Δｖ_１）／２で移動させる。尚、図中、矢印で示した溶接トーチ１３ａ，１３ｂの移動方向はΔｖ_１＜Δｖ_２を仮定した場合の方向であり、Δｖ_２＞Δｖ_１を仮定した場合は、逆方向となる。
これにより、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの積層造形物１００に対する角度及び溶接ロボット１０ａ，１０ｂの姿勢角の変化を低減して、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの移動量も低減させる。

ここで、図４（ａ），（ｂ）及び図５（ａ），（ｂ）に示した補正量を溶接トーチ１３ａ，１３ｂ及びポジショナ２０に分配する際の計算方法について、詳細に説明する。
図６は、このような計算方法を示す図である。ここでも、ポジショナ２０は反時計回りに回転するものとし、その回転方法を正方向としている。また、ポジショナ２０の角速度をωとし、溶接トーチ１３ａの移動速度をｔ_１とし、溶接トーチ１３ｂの移動速度をｔ_２とする。ポジショナ２０の中心から溶接トーチ１３ａによる溶接位置までの半径をｒ_１とし、ポジショナ２０の中心から溶接トーチ１３ｂによる溶接位置までの半径をｒ_２とする。溶接トーチ１３ａの目標溶接速度、つまりポジショナ２０の溶接トーチ１３ａに対する目標の相対速度をｖ_１とし、溶接トーチ１３ｂの目標溶接速度、つまりポジショナ２０の溶接トーチ１３ｂに対する目標の相対速度をｖ_２とする。尚、溶接トーチ１３ａ，１３ｂの移動速度は、溶接トーチ１３ａ，１３ｂのポジショナ２０の中心の周りの角速度ω_１，ω_２で表現してもよいが、以下では、溶接トーチ１３ａ，１３ｂの移動速度ｔ_１，ｔ_２で表現するものとする（ｔ_１＝ｒ_１ω_１，ｔ_２＝ｒ_２ω_２）。

溶接トーチ１３ａ，１３ｂの目標溶接速度ｖ_１，ｖ_２は、以下の式を満たす。
ｖ_１＝ｒ_１ω－ｔ_１
ｖ_２＝ｒ_２ω－ｔ_２
ここで、ｒ_１＝ｒ_２＝ｒとなる場合について詳細を記載する。
まず、ｔ_１＝０とする組み合わせ（以下、「パターン１」という）は以下の通りである。
ｔ_１＝０，ｔ_２＝ｖ_１－ｖ_２，ω＝ｖ_１／ｒ
次に、ｔ_２＝０とする組み合わせ（以下、「パターン２」という）は以下の通りである。
ｔ_１＝ｖ_２－ｖ_１，ｔ_２＝０，ω＝ｖ_２／ｒ
また、ｖ１×ｖ２＞０の場合（同じ方向に溶接する場合）に、｜ｔ１｜及び｜ｔ２｜が等しく小さくなる組み合わせ（以下、「パターン３」という）は以下の通りである。
ｔ_１＝（ｖ_２－ｖ_１）／２，ｔ_２＝（ｖ_１－ｖ_２）／２，ω＝（ｖ_１＋ｖ_２）／２ｒ
パターン１、２では、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの何れか一方の軌跡修正で済むが、動作姿勢の制約がある。これに対し、パターン３の方が、回転距離から、１パスで長い位相の溶接が実施できる。

ここで、計画時の速度がｖ_１＝ｖ_２＝ｖ_０となっていたとする。
この場合、溶接トーチ１３ａ，１３ｂを固定してポジショナ２０を回転させる方が１回転以上実施できるため使用され易い。このときの状態（以下、「状態１」という）は以下の通りである。
ｔ_１＝０，ｔ_２＝０，ω＝ｖ_０／ｒ

まず、フィードバック制御にてｖ_２をｖ_０＋Δｖに変更する場合（図４（ａ），（ｂ）の場合）を考える。この場合、状態１に対する速度の変化は上記の各パターンについて以下のように計算される。
パターン１
ｔ_１＝０，ｔ_２＝－Δｖ，ω＝ｖ_０／ｒ
（変化量は、ｄｔ_１＝０，ｄｔ_２＝－Δｖ，ｄω＝０）
パターン２
ｔ_１＝Δｖ，ｔ_２＝０，ω＝ｖ_０／ｒ＋Δｖ／ｒ
（変化量は、ｄｔ_１＝Δｖ，ｄｔ_２＝０，ｄω＝Δｖ／ｒ）
パターン３
ｔ_１＝Δｖ／２，ｔ_２＝－Δｖ／２，ω＝ｖ_０／ｒ＋Δｖ／２ｒ
（変化量は、ｄｔ_１＝Δｖ／２，ｄｔ_２＝－Δｖ／２，ｄω＝Δｖ／２ｒ）
このパターン３の変化量が、図４（ｂ）に示した変化量となる。

次に、フィードバック制御にてｖ_１をｖ_０＋Δｖ_１に、ｖ_２をｖ_０＋Δｖ_２にそれぞれ変更する場合（図５（ａ），（ｂ）の場合）を考える。この場合、状態１に対する速度の変化は上記の各パターンについて以下のように計算される。
パターン１
ｔ_１＝０，ｔ_２＝Δｖ_１－Δｖ_２，ω＝ｖ_０／ｒ＋Δｖ_１／ｒ
（変化量は、ｄｔ_１＝０，ｄｔ_２＝Δｖ_１－Δｖ_２，ｄω＝Δｖ_１／ｒ）
パターン２
ｔ_１＝Δｖ_２－Δｖ_１，ｔ_２＝０，ω＝ｖ_０／ｒ＋Δｖ_２／ｒ
（変化量は、ｄｔ_１＝Δｖ_２－Δｖ_１，ｄｔ_２＝０，ｄω＝Δｖ_２／ｒ）
パターン３
ｔ_１＝（Δｖ_２－Δｖ_１）／２，ｔ_２＝－（Δｖ_２－Δｖ_１）／２，ω＝ｖ_０／ｒ＋（Δｖ_１＋Δｖ_２）／２ｒ
（変化量は、ｄｔ_１＝（Δｖ_２－Δｖ_１）／２，ｄｔ_２＝－（Δｖ_２－Δｖ_１）／２，ｄω＝（Δｖ_１＋Δｖ_２）／２ｒ）
このパターン３の変化量が、図５（ｂ）に示した変化量となる。

［積層計画装置の機能構成］
図７は、本実施の形態における積層計画装置３０の機能構成例を示した図である。図示するように、本実施の形態における積層計画装置３０は、ＣＡＤデータ取得部４１と、ＣＡＤデータ分割部４２と、積層計画部４３と、制御プログラム生成部４４と、計画値取得部４５と、情報出力部４６とを備える。

ＣＡＤデータ取得部４１は、ＣＡＤ装置２５から、積層造形物１００の三次元形状を表す三次元ＣＡＤデータを取得する。
ＣＡＤデータ分割部４２は、ＣＡＤデータ取得部４１が取得した三次元ＣＡＤデータを複数の層に分割（スライス）することで、各層の形状をそれぞれが表す複数の層形状データを生成する。その際、ＣＡＤデータ分割部４２は、三次元ＣＡＤデータを複数の層に分割し易い内部形式に変換してもよい。

積層計画部４３は、ＣＡＤデータ分割部４２が生成した複数の層形状データの各層の高さ及び幅に合ったビード１０２を溶着する際の溶接条件やアーク狙い位置を含む積層計画を生成する。このような積層計画を生成するには、ビード１０２の高さや幅の他、ビード１０２の断面形状を近似するモデルが必要である。これらは測定実験の実測値や、溶着金属量の断面積から計算して推定したものでもよい。本実施の形態では、溶接速度やワイヤ送給速度を数条件振って溶着量を変えつつ、ビードオンプレート溶接や鉛直に数層の積層を行い、各々の条件にて１層当たりの高さや幅を測定した結果をデータベース化する。そして、積層する際に積層する所望の高さや幅を満たす溶接速度と溶着量を選択し、測定した結果から各層の推定形状を随時計算し、アーク狙い位置を決める。尚、溶着断面の計算は溶加材１４の材質や、既に積層した部位の形状の状態によって計算方法を変えるようにしてもよい。この計算方法によって造形物を内包する積層を計画していく。

制御プログラム生成部４４は、積層計画部４３が生成した積層計画に従って溶接を行うように溶接ロボット１０ａ，１０ｂを制御するための制御プログラムを生成する。
計画値取得部４５は、積層計画部４３が生成した積層計画から計画値を取得する。計画値には、溶接ロボット１０ａ，１０ｂが形成するビード１０２の高さの計画値、積層位置の計画値等がある。
情報出力部４６は、制御プログラム生成部４４が生成した制御プログラムと、計画値取得部４５が取得した計画値とを含む情報を記録媒体７０に出力する。

尚、ここでは、計画値取得部４５が、積層計画部４３から計画値を取得し、計画値を制御プログラムとは別に情報出力部４６に通知するようにしたが、これには限らない。例えば、計画値取得部４５は、制御プログラム生成部４４が生成した制御プログラムから計画値を取得し、計画値を制御プログラムとは別に情報出力部４６に通知するようにしてもよい。或いは、計画値取得部４５は、積層計画部４３から計画値を取得し、計画値を制御プログラムに含めて情報出力部４６に通知するようにしてもよい。

［制御装置の機能構成］
図８は、本実施の形態における制御装置５０の機能構成例を示した図である。図示するように、本実施の形態における制御装置５０は、情報取得部６１と、制御プログラム記憶部６２と、制御プログラム実行部６３と、計画値記憶部６４と、実績値取得部６５と、補正量取得部６６と、補正量分配部６７と、影響量評価部６８と、制御プログラム修正部６９とを備える。

情報取得部６１は、記録媒体７０に記録された情報を取得する。この情報には、制御プログラムと、計画値とが含まれる。
制御プログラム記憶部６２は、情報取得部６１が取得した情報のうち、制御プログラムを記憶する。
制御プログラム実行部６３は、制御プログラム記憶部６２に記憶された制御プログラムを読み出して実行する。これにより、制御プログラム実行部６３は、積層計画部４３が生成した積層計画に従ってビード１０２を形成するよう、溶接ロボット１０ａ，１０ｂ及びポジショナ２０を制御する。
計画値記憶部６４は、情報取得部６１が取得した情報のうち、計画値を記憶する。
実績値取得部６５は、溶接ロボット１０ａ，１０ｂが形成しているビード１０２の形状に関する実績値を取得する。以下では、実績値取得部６５が実績値としてビード１０２の実績高さ又はビード１０２の実績積層位置を取得する場合を例にとって説明する。例えば、実績値取得部６５は、形状センサ１５ａ，１５ｂからビード１０２の実績高さを取得するとよい。或いは、図示しない電流計から得られた溶接時の電流値や、図示しない電圧計から得られた溶接時の電圧値に基づいて、ビード１０２の実績高さを取得してもよい。

補正量取得部６６は、実績値取得部６５が取得した溶接ロボット１０ａ，１０ｂの積層造形に関する実績値から、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの積層造形条件の補正量を取得する。

例えば、補正量取得部６６は、計画値記憶部６４に記憶されたビード１０２の計画高さと、実績値取得部６５が取得したビード１０２の実績高さとの乖離を補正すべき量と見なし、高さ補正に必要な条件を算出する。ビード１０２の実績高さがビード１０２の計画高さよりやや高い場合は、溶接速度を大きくしてビード１０２の高さを低めにする制御を行う。ビード１０２の実績高さがビード１０２の計画高さよりやや低い場合は、溶接速度を小さくしてビード１０２の高さを高めにする制御を行う。この場合、補正量取得部６６は、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの溶接速度の補正量Δｖ_１，Δｖ_２を取得する。補正量取得部６６は、例えば、ＢＯＰ試験等の要素試験にて溶接速度とビード１０２の形状との関係を取得してデータベース化しておくことにより、補正量Δｖ_１，Δｖ_２を取得するとよい。
本実施の形態では、第１の形成装置の形成条件の第１の補正量の一例として、補正量Δｖ_１を用いており、第２の形成装置の形成条件の第２の補正量の一例として、補正量Δｖ_２を用いている。本実施の形態では、第１の補正量と第２の補正量とを取得する取得部の一例として、補正量取得部６６を設けている。
本実施の形態では、第１の形成装置のビードの形成速度の補正量である第１の補正量の一例として、補正量Δｖ_１を用いており、第２の形成装置のビードの形成速度の補正量である第２の補正量の一例として、補正量Δｖ_２を用いている。

或いは、補正量取得部６６は、計画値記憶部６４に記憶されたビード１０２の計画積層位置と、実績値取得部６５が取得したビード１０２の実績積層位置との乖離を補正すべき量と見なし、積層位置補正に必要な条件を算出してもよい。この場合、補正量取得部６６は、溶接トーチ１３ａ，１３ｂの高さの補正量Δｚ_１，Δｚ_２を取得するとよい。
本実施の形態では、第１の形成装置の形成条件の第１の補正量の一例として、補正量Δｚ_１を用いており、第２の形成装置の形成条件の第２の補正量の一例として、補正量Δｚ_２を用いている。本実施の形態では、第１の補正量と第２の補正量とを取得する取得部の一例として、補正量取得部６６を設けている。
本実施の形態では、第１の形成装置のトーチの位置の補正量である第１の補正量の一例として、補正量Δｚ_１を用いており、第２の形成装置のトーチの位置の補正量である第２の補正量の一例として、補正量Δｚ_２を用いている。

補正量分配部６７は、補正量取得部６６が取得した補正量を、溶接ロボット１０ａ，１０ｂ及びポジショナ２０に分配する。

例えば、補正量分配部６７は、補正量取得部６６が取得した溶接ロボット１０ａ，１０ｂの溶接速度の補正量Δｖ_１，Δｖ_２を、溶接ロボット１０ａ，１０ｂとポジショナ２０とに割り当てる。ここで、補正量を割り当てる前の制御量を（０，０，ｖ_０／ｒ）とし、補正量を割り当てた後の制御量を（Ｘ１，Ｘ２，ｖ_０／ｒ＋Ｘ３）とする。制御量の括弧内の３つのパラメータのうち、１つ目のパラメータは溶接ロボット１０ａの溶接速度を示し、２つ目のパラメータは溶接ロボット１０ｂの溶接速度を示し、３つ目のパラメータはポジショナ２０の角速度を示す。Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３の組合せは１つに限らず、複数であってもよい。
制御変更量（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）の具体的な一例としては、図５（ａ），（ｂ）のようにして、（（Δｖ_２－Δｖ_１）／２，－（Δｖ_２－Δｖ_１）／２，（Δｖ_１＋Δｖ_２）／２ｒ）が算出される。この具体的な一例は、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの溶接速度の補正量を小さくするように計算されたものであるので、制御変更量の好適な一例と言うことができる。
本実施の形態では、補正量に基づいてそのまま溶接ロボット１０ａ，１０ｂの溶接速度を補正する場合に比べて、溶接ロボット１０ａ，１０ｂのそれぞれの溶接速度の変化量を小さくすることが可能となった。そして、結果的には溶接ロボット１０ａ，１０ｂの姿勢変化の程度を抑制することが可能となった。

或いは、補正量分配部６７は、補正量取得部６６が取得した溶接トーチ１３ａ，１３ｂの高さの補正量Δｚ_１，Δｚ_２を、溶接ロボット１０ａ，１０ｂとポジショナ２０とに割り当てる。ここで、補正量を割り当てる前の制御量を（０，０，ｚ_０）とし、補正量を割り当てた後の制御量を（Ｘ１，Ｘ２，ｚ_０＋Ｘ３）とする。制御量の括弧内の３つのパラメータのうち、１つ目のパラメータは溶接トーチ１３ａの高さを示し、２つ目のパラメータは溶接トーチ１３ｂの高さを示し、３つ目のパラメータはポジショナ２０のステージの高さを示す。Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３の組合せは１つに限らず、複数であってもよい。
制御変更量（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）の具体的な一例としては、上記と同様にして、（（Δｚ_２－Δｚ_１）／２，－（Δｚ_２－Δｚ_１）／２，（Δｚ_１＋Δｚ_２）／２）が算出される。この具体的な一例は、溶接トーチ１３ａ，１３ｂの高さの補正量を小さくするように計算されたものであるので、制御変更量の好適な一例と言うことができる。
本実施の形態では、補正量に基づいてそのまま溶接トーチ１３の位置を補正する場合に比べて、溶接トーチ１３ａ，１３ｂのそれぞれの位置の変化量を小さくすることが可能となった。そして、結果的には溶接ロボット１０ａ，１０ｂの姿勢変化の程度を抑制することが可能となった。

本実施の形態では、第１の形成装置の第１の制御変更量の一例として、制御変更量Ｘ１を用いており、第２の形成装置の第２の制御変更量の一例として、制御変更量Ｘ２を用いており、調整装置の第３の制御変更量の一例として、制御変更量Ｘ３を用いている。本実施の形態では、第１の補正量と第２の補正量とに基づいて、第１の制御変更量と第２の制御変更量と第３の制御変更量とを、第１の制御変更量及び第２の制御変更量の両方が第１の補正量及び第２の補正量の何れか大きい方より小さくなるように、決定する決定部の一例として、補正量分配部６７を設けている。
また、補正量分配部６７が補正量を溶接ロボット１０ａ，１０ｂ及びポジショナ２０に分配した制御変更量の好適な一例では、１つ目のパラメータ及び２つ目のパラメータに（Δｖ_２－Δｖ_１）又は（Δｚ_２－Δｚ_１）が含まれる。その意味で、補正量分配部６７は、第１の補正量と第２の補正量との差分に基づいて、第１の制御変更量と第２の制御変更量とを決定する決定部の一例と言うことができる。

影響量評価部６８は、補正量分配部６７が補正量を分配した後の制御変更量Ｘ１～Ｘ３について、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの姿勢への影響量を評価する。影響量評価部６８は、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの姿勢への影響量として、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの所定の部位の移動量、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの所定の部位と特異点との距離等を用いてよい。溶接ロボット１０ａ，１０ｂの所定の部位には、溶接トーチ１３ａ，１３ｂの先端、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの関節等がある。

まず、溶接トーチ１３ａ，１３ｂの先端の移動量を評価する場合を例にとって説明する。補正量分配部６７が補正量を分配した後の制御変更量Ｘ１，Ｘ２と、溶接ロボット１０のパスの積層時間Ｔ１，Ｔ２とから、溶接トーチ１３ａ，１３ｂの移動量はそれぞれＸ１・Ｔ１，Ｘ２・Ｔ２となる。そこで、影響量評価部６８は、これらの移動量をそれぞれ管理基準値Ｌ１，Ｌ２と比較する。この管理基準値Ｌ１，Ｌ２は、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの性能や管理条件に合わせて任意に設定してよい。移動量Ｘ１・Ｔ１が管理基準値Ｌ１を下回り、かつ、移動量Ｘ２・Ｔ２が管理基準値Ｌ２を下回る場合は、分配後の制御変更量を用いても溶接ロボット１０ａ，１０ｂの動作が可動範囲内で完結する。逆に移動量Ｘ１・Ｔ１が管理基準値Ｌ１以上である場合、又は、移動量Ｘ２・Ｔ２が管理基準値Ｌ２以上である場合は、分配後の制御変更量を用いると溶接トーチ１３ａ，１３ｂがそれぞれ溶接ロボット１０ａ，１０ｂの可動範囲を超えてしまうため、分配後の制御変更量は不適となる。影響量評価部６８は、分配後の制御変更量が不適となった場合は別の分配後の制御変更量（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）を再評価してよく、適当な解がない場合は溶接ロボット１０ａ，１０ｂ及びポジショナ２０を一時的に停止する等してもよい。
本実施の形態では、影響量評価部６８が溶接トーチ１３ａ，１３ｂの移動量を補正に伴う影響として評価することにより、溶接ロボット１０の動作や積層されたビード１０２の形状の精度を保てる範囲内で制御量を修正することが可能となった。
尚、溶接ロボット１０の関節等の他の部位の移動量を評価する場合についても同様である。

本実施の形態では、第１の制御変更量の第１の形成装置に対する第１の影響量の一例として、移動量Ｘ１・Ｔ１を用いており、第１の閾値の一例として、管理基準値Ｌ１を用いている。本実施の形態では、第２の制御変更量の第２の形成装置に対する第２の影響量の一例として、移動量Ｘ２・Ｔ２を用いており、第２の閾値の一例として、管理基準値Ｌ２を用いている。本実施の形態では、第１の影響量が第１の閾値より小さく、かつ、第２の影響量が第２の閾値より小さいか否かを判定する判定部の一例として、影響量評価部６８を設けている。
また、本実施の形態では、第１の形成装置の所定の部位の移動量である第１の影響量の一例として、移動量Ｘ１・Ｔ１を用いている。本実施の形態では、第２の形成装置の所定の部位の移動量である第２の影響量の一例として、移動量Ｘ２・Ｔ２を用いている。

次に、溶接トーチ１３ａ，１３ｂの先端と溶接ロボット１０ａ，１０ｂの特異点との距離を評価する場合を例にとって説明する。補正量分配部６７が補正量を分配した後の制御変更量Ｘ１，Ｘ２と、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの特異点の位置Ｓ１，Ｓ２とから、溶接トーチ１３ａ，１３ｂの先端と溶接ロボット１０ａ，１０ｂの特異点との距離はそれぞれ｜Ｘ１－Ｓ１｜，｜Ｘ２－Ｓ２｜となる。そこで、影響量評価部６８は、これらの距離をそれぞれ管理基準値Ｌ１，Ｌ２と比較する。この管理基準値Ｌ１，Ｌ２は、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの性能や管理条件に合わせて任意に設定してよい。距離｜Ｘ１－Ｓ１｜が管理基準値Ｌ１を下回り、かつ、距離｜Ｘ２－Ｓ２｜が管理基準値Ｌ２を下回る場合は、分配後の制御変更量を用いても溶接ロボット１０ａ，１０ｂの動作が可動範囲内で完結する。逆に距離｜Ｘ１－Ｓ１｜が管理基準値Ｌ１以上である場合、又は、距離｜Ｘ２－Ｓ２｜が管理基準値Ｌ２以上である場合は、分配後の制御変更量を用いると溶接トーチ１３ａ，１３ｂがそれぞれ溶接ロボット１０ａ，１０ｂの可動範囲を超えてしまうため、分配後の制御変更量は不適となる。影響量評価部６８は、分配後の制御変更量が不適となった場合は別の分配後の制御変更量（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）を再評価してよく、適当な解がない場合は溶接ロボット１０ａ，１０ｂ及びポジショナ２０を一時的に停止する等してもよい。
本実施の形態では、影響量評価部６８が溶接ロボット１０ａ，１０ｂの姿勢変更を補正に伴う影響として評価することにより、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの動作や積層されたビード１０２の形状の精度を保てる範囲内で制御量を修正することが可能となった。
尚、溶接ロボット１０の関節等の他の部位と特異点との距離を評価する場合についても同様である。

本実施の形態では、第１の制御変更量の第１の形成装置に対する第１の影響量の一例として、距離｜Ｘ１－Ｓ１｜を用いており、第１の閾値の一例として、管理基準値Ｌ１を用いている。本実施の形態では、第２の制御変更量の第２の形成装置に対する第２の影響量の一例として、距離｜Ｘ２－Ｓ２｜を用いており、第２の閾値の一例として、管理基準値Ｌ２を用いている。本実施の形態では、第１の影響量が第１の閾値より小さく、かつ、第２の影響量が第２の閾値より小さいか否かを判定する判定部の一例として、影響量評価部６８を設けている。
また、本実施の形態では、第１の形成装置の所定の部位と特異点との距離である第１の影響量の一例として、距離｜Ｘ１－Ｓ１｜を用いている。本実施の形態では、第２の形成装置の所定の部位と特異点との距離である第２の影響量の一例として、距離｜Ｘ２－Ｓ２｜を用いている。

尚、図１には示さなかったが、例えば、溶接ロボット１０ａを所定の範囲内で移動させるスライダを設けてもよい。この場合、影響量評価部６８は、スライダにより溶接ロボット１０ａが移動可能な範囲を加味して、分配後の制御変更量の溶接ロボット１０ａへの影響量を評価してもよい。例えば、影響量評価部６８は、管理基準値Ｌ１と、溶接ロボット１０ａが移動可能な範囲とに基づいて、管理基準値Ｌ１の代わりに用いる新たな基準値を設定してもよい。この場合、スライダは、第１の形成装置を移動させる移動装置の一例であり、影響量評価部６８は、移動装置が第１の形成装置を移動可能な範囲に基づいて、第１の閾値を決定する判定部の一例である。
また、図１には示さなかったが、例えば、溶接ロボット１０ｂを所定の範囲内で移動させるスライダを設けた場合も同様である。
本実施の形態では、スライダが溶接ロボット１０ａ，１０ｂを移動させる位置を加味することにより、フィードバック制御できる範囲を広く確保できるようになった。

制御プログラム修正部６９は、補正量分配部６７が補正量を分配した後の制御変更量に基づいて、制御プログラム実行部６３が実行する制御プログラムを修正する。具体的には、制御プログラム修正部６９は、影響量評価部６８での評価により制御変更量が確定すると、確定した制御変更量に基づいて制御プログラムを修正する。尚、制御プログラム修正部６９は、制御プログラムの修正を、リアルタイムで行ってもよいし、パスとパスとの間で行ってもよい。これにより、制御プログラム実行部６３が修正後の制御プログラムを実行するので、補正量を分配した後の制御変更量に基づいて、溶接ロボット１０ａ，１０ｂ及びポジショナ２０が動作する。

本実施の形態では、母材上にビードを形成することで造形物を製造するよう、第１の制御変更量と第２の制御変更量と第３の制御変更量とを用いて、第１の形成装置と第２の形成装置と調整装置とを制御する制御部の一例として、制御プログラム修正部６９を設けている。

［積層計画装置の動作］
図９は、本実施の形態における積層計画装置３０の動作例を示したフローチャートである。

積層計画装置３０では、まず、ＣＡＤデータ取得部４１が、ＣＡＤ装置２５から三次元ＣＡＤデータを取得する（ステップ３０１）。
次に、ＣＡＤデータ分割部４２が、ステップ３０１で取得された三次元ＣＡＤデータを複数の層に分割して、層形状データを生成する（ステップ３０２）。
次に、積層計画部４３が、ステップ３０２で生成された層形状データから積層計画を生成する（ステップ３０３）。
次に、制御プログラム生成部４４が、ステップ３０３で生成された積層計画に従ってビード１０２を形成することにより積層造形物１００を造形するように溶接ロボット１０ａ，１０ｂを制御する制御プログラムを生成する（ステップ３０４）。
一方、計画値取得部４５が、ステップ３０３で生成された積層計画から、溶接ロボット１０ａ，１０ｂが積層するビード１０２に関する計画値を取得する（ステップ３０５）。
最後に、情報出力部４６が、ステップ３０４で生成された制御プログラムと、ステップ３０５で生成された計画値とを記録媒体７０に出力する（ステップ３０６）。

［制御装置の動作］
制御装置５０では、まず、情報取得部６１が、記録媒体７０から制御プログラムと計画値とを取得し、制御プログラムを制御プログラム記憶部６２に、計画値を計画値記憶部６４にそれぞれ記憶する。そして、制御プログラム実行部６３が制御プログラム記憶部６２に記憶された制御プログラムを読み出してこれを実行する。
その際、制御装置５０は、ビード１０２を形成するように溶接ロボット１０ａ，１０ｂを制御しながら、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの協調制御のための制御プログラム修正処理を実行する。

図１０は、このような制御プログラム修正処理の内容を示したフローチャートである。

図示するように、制御装置５０では、まず、実績値取得部６５が、溶接ロボット１０ａ，１０ｂが積層しているビード１０２に関する実績値を取得する（ステップ５０１）。

次に、補正量取得部６６が、ステップ５０１で取得された実績値と、計画値記憶部６４に記憶された計画値とを比較することにより、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの積層造形条件の補正量を取得する（ステップ５０２）。
例えば、補正量取得部６６は、溶接ロボット１０ａ，１０ｂの溶接速度の補正量Δｖ_１，Δｖ_２を取得するとよい。
或いは、補正量取得部６６は、溶接トーチ１３ａ，１３ｂの高さの補正量Δｚ_１，Δｚ_２を取得してもよい。

次に、補正量分配部６７が、ステップ５０２で取得された補正量を、溶接ロボット１０ａ，１０ｂ及びポジショナ２０に分配する（ステップ５０３）。
例えば、補正量分配部６７は、ステップ５０２で溶接ロボット１０ａ，１０ｂの溶接速度の補正量Δｖ_１，Δｖ_２が取得された場合、この補正量Δｖ_１，Δｖ_２に基づいて、制御変更量（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）を決定する。ここで、Ｘ１は補正量を分配した後の溶接ロボット１０ａの溶接速度であり、Ｘ２は補正量を分配した後の溶接ロボット１０ｂの溶接速度であり、Ｘ３は補正量を分配した後のポジショナ２０の角速度である。
或いは、補正量分配部６７は、ステップ５０２で溶接トーチ１３ａ，１３ｂの高さの補正量Δｚ_１，Δｚ_２が取得された場合、この補正量Δｚ_１，Δｚ_２に基づいて、制御変更量（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）を決定する。ここで、Ｘ１は補正量を分配した後の溶接トーチ１３ａの高さであり、Ｘ２は補正量を分配した後の溶接トーチ１３ｂの高さであり、Ｘ３は補正量を分配した後のポジショナ２０のステージの高さである。

次に、影響量評価部６８が、ステップ５０３で補正量が分配された制御変更量の溶接ロボット１０ａ，１０ｂの姿勢への影響量を評価する。即ち、影響量評価部６８は、この影響量が管理基準値より小さいか否かを判定する（ステップ５０４）。
例えば、影響量評価部６８は、溶接ロボット１０ａの所定の部位の移動量が管理基準値Ｌ１を下回り、かつ、溶接ロボット１０ｂの所定の部位の移動量が管理基準値Ｌ２を下回るか否かを判定するとよい。
或いは、影響量評価部６８は、溶接ロボット１０ａの所定の部位と特異点との距離が管理基準値Ｌ１を下回り、かつ、溶接ロボット１０ｂの所定の部位と特異点との距離が管理基準値Ｌ２を下回るか否かを判定する。

その結果、影響量が管理基準値以上であれば、影響量評価部６８は、処理をステップ５０３へ戻す。これにより、補正量分配部６７は、再度、補正量を溶接ロボット１０ａ，１０ｂ及びポジショナ２０に分配することにより、別の分配後の制御変更量を決定する（ステップ５０３）。
一方、影響量が管理基準値より小さければ、制御プログラム修正部６９は、ステップ５０３で決定された制御変更量を用いて溶接ロボット１０ａ，１０ｂ及びポジショナ２０が動作するように、制御プログラムを修正する（ステップ５０５）。

［本実施の形態の効果］
本実施の形態では、フィードバック制御に必要な補正量を溶接ロボット１０ａ，１０ｂ及びポジショナ２０で分配するようにした。これにより、溶接ロボット１０ａ，１０ｂのそれぞれの姿勢変化量を低減することが可能となった。

１…金属積層造形システム、１０ａ，１０ｂ…溶接ロボット、１３ａ，１３ｂ…溶接トーチ、２０…ポジショナ、２５…ＣＡＤ装置、３０…積層計画装置、４１…ＣＡＤデータ取得部、４２…ＣＡＤデータ分割部、４３…積層計画部、４４…制御プログラム生成部、４５…計画値取得部、４６…情報出力部、５０…制御装置、６１…情報取得部、６２…制御プログラム記憶部、６３…制御プログラム実行部、６４…計画値記憶部、６５…実績値取得部、６６…補正量取得部、６７…補正量分配部、６８…影響量評価部、６９…制御プログラム修正部、７０…記録媒体

Claims (11)

1. 溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第１の形成装置と、
   溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第２の形成装置と、
   母材の位置又は姿勢を調整する調整装置と、
   前記母材上にビードを形成することで造形物を製造するよう、前記第１の形成装置と前記第２の形成装置と前記調整装置とを制御する制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、前記第１の形成装置の形成条件の第１の補正量と、前記第２の形成装置の形成条件の第２の補正量とに基づいて、前記第１の形成装置の第１の制御変更量と、前記第２の形成装置の第２の制御変更量と、前記調整装置の第３の制御変更量とを、当該第１の制御変更量及び当該第２の制御変更量の両方が当該第１の補正量及び当該第２の補正量の何れか大きい方より小さくなるように、決定することを特徴とする造形物の製造システム。
2. 溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第１の形成装置の形成条件の第１の補正量と、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第２の形成装置の形成条件の第２の補正量とを取得する取得部と、
   前記第１の補正量と、前記第２の補正量とに基づいて、前記第１の形成装置の第１の制御変更量と、前記第２の形成装置の第２の制御変更量と、母材の位置又は姿勢を調整する調整装置の第３の制御変更量とを、当該第１の制御変更量及び当該第２の制御変更量の両方が当該第１の補正量及び当該第２の補正量の何れか大きい方より小さくなるように、決定する決定部と、
   前記母材上にビードを形成することで造形物を製造するよう、前記第１の制御変更量と前記第２の制御変更量と前記第３の制御変更量とを用いて、前記第１の形成装置と前記第２の形成装置と前記調整装置とを制御する制御部と
   を備えることを特徴とする造形物の製造制御装置。
3. 前記決定部は、前記第１の補正量と前記第２の補正量との差分に基づいて、前記第１の制御変更量と前記第２の制御変更量とを決定することを特徴とする請求項２に記載の造形物の製造制御装置。
4. 前記第１の補正量は、前記第１の形成装置のビードの形成速度の補正量であり、
   前記第２の補正量は、前記第２の形成装置のビードの形成速度の補正量であることを特徴とする請求項３に記載の造形物の製造制御装置。
5. 前記第１の補正量は、前記第１の形成装置のトーチの位置の補正量であり、
   前記第２の補正量は、前記第２の形成装置のトーチの位置の補正量であることを特徴とする請求項３に記載の造形物の製造制御装置。
6. 前記第１の制御変更量の前記第１の形成装置に対する第１の影響量が第１の閾値より小さく、かつ、前記第２の制御変更量の前記第２の形成装置に対する第２の影響量が第２の閾値より小さいか否かを判定する判定部を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の造形物の製造制御装置。
7. 前記第１の影響量は、前記第１の形成装置の所定の部位の移動量であり、
   前記第２の影響量は、前記第２の形成装置の所定の部位の移動量であることを特徴とする請求項６に記載の造形物の製造制御装置。
8. 前記第１の影響量は、前記第１の形成装置の所定の部位と特異点との距離であり、
   前記第２の影響量は、前記第２の形成装置の所定の部位と特異点との距離であることを特徴とする請求項６に記載の造形物の製造制御装置。
9. 前記判定部は、前記第１の形成装置を移動させる移動装置が当該第１の形成装置を移動可能な範囲に基づいて、前記第１の閾値を決定することを特徴とする請求項６に記載の造形物の製造制御装置。
10. コンピュータが、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第１の形成装置の形成条件の第１の補正量と、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第２の形成装置の形成条件の第２の補正量とを取得する、取得ステップと、
    コンピュータが、前記第１の補正量と、前記第２の補正量とに基づいて、前記第１の形成装置の第１の制御変更量と、前記第２の形成装置の第２の制御変更量と、母材の位置又は姿勢を調整する調整装置の第３の制御変更量とを、当該第１の制御変更量及び当該第２の制御変更量の両方が当該第１の補正量及び当該第２の補正量の何れか大きい方より小さくなるように、決定する、決定ステップと、
    コンピュータが、前記母材上にビードを形成することで造形物を製造するよう、前記第１の制御変更量と前記第２の制御変更量と前記第３の制御変更量とを用いて、前記第１の形成装置と前記第２の形成装置と前記調整装置とを制御する、制御ステップと
    を含むことを特徴とする造形物の製造制御方法。
11. コンピュータに、
    溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第１の形成装置の形成条件の第１の補正量と、溶加材を溶融及び固化してなるビードを形成する第２の形成装置の形成条件の第２の補正量とを取得する機能と、
    前記第１の補正量と、前記第２の補正量とに基づいて、前記第１の形成装置の第１の制御変更量と、前記第２の形成装置の第２の制御変更量と、母材の位置又は姿勢を調整する調整装置の第３の制御変更量とを、当該第１の制御変更量及び当該第２の制御変更量の両方が当該第１の補正量及び当該第２の補正量の何れか大きい方より小さくなるように、決定する機能と、
    前記母材上にビードを形成することで造形物を製造するよう、前記第１の制御変更量と前記第２の制御変更量と前記第３の制御変更量とを用いて、前記第１の形成装置と前記第２の形成装置と前記調整装置とを制御する機能と
    を実現させるためのプログラム。