JP2024072589A

JP2024072589A - Robot control device, control method, and program

Info

Publication number: JP2024072589A
Application number: JP2022183507A
Authority: JP
Inventors: 諭史近口
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2022-11-16
Filing date: 2022-11-16
Publication date: 2024-05-28

Abstract

It is possible to automatically adjust posture parameters to avoid interference between a welding torch and a molded object during additive manufacturing.
[Solution] A control device for a robot that performs additive manufacturing using a welding torch has an acquisition means for acquiring shape information of an object, torch information of the welding torch, and rod operation information of the welding torch during the additive manufacturing, a generation means for generating an interference map indicating parameters of the position and posture of the welding torch at which interference between the object and the welding torch occurs based on the shape information and the torch information, an identification means for identifying a position at which interference between the welding torch and the object occurs based on the interference map and the position and posture of the welding torch specified in the rod operation information, and an adjustment means for adjusting parameters of the posture of the welding torch at the position identified by the identification means.
[Selection] Figure 11

Description

本発明は、ロボットの制御装置、制御方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a robot control device, a control method, and a program.

従来、ロボットを用いて溶接ビードを積層させることで積層造形物を造形することが行われている。また、溶接を自動的に行わせる場合、オペレータは溶接の経路や姿勢を予め教示することが行われている。積層造形を行う際には、すでに造形された溶接ビードや母材の形状や位置を考慮して姿勢を制御する必要がある。 Conventionally, additive manufacturing has been carried out by using a robot to stack weld beads. Furthermore, when welding is carried out automatically, an operator must instruct the welding path and posture in advance. When performing additive manufacturing, it is necessary to control the posture taking into account the shape and position of the weld beads and base material that have already been formed.

例えば、特許文献１では、溶接トーチをモデル化し、パス上の各狙い位置において溶接トーチが造形物に衝突しない角度を算出してトーチ角を設定する構成が開示されている。また、特許文献２では、溶接トーチ姿勢とトーチの位置との関係を定義したテーブルを用いて干渉を判定する構成が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a welding torch is modeled, and the torch angle is set by calculating the angle at which the welding torch will not collide with the object at each target position on the path. Patent Document 2 discloses a configuration in which interference is determined using a table that defines the relationship between the welding torch posture and the torch position.

中国特許出願公開第１１４１６１０４７号明細書Chinese Patent Publication No. 114161047 特許第４３３５８８０号公報Patent No. 4335880

積層造形の際に、積層造形装置の溶接トーチが母材や積層造形物と衝突や干渉した場合、造形が中断されるのみならず、積層造形を再度行うために装置を復旧させる際に長い時間を要する場合がある。そのため、積層造形中の衝突や干渉を回避するように制御する必要がある。しかし、溶接トーチと母材の３次元空間における距離を、溶接トーチの軌跡を構成する複数の点それぞれに対して干渉判定をした場合、膨大な時間を要する。更には、このような干渉判定処理において、漏れも生じ得る。 If the welding torch of the additive manufacturing device collides or interferes with the base material or the additively manufactured object during additive manufacturing, not only is the manufacturing process interrupted, but it may take a long time to restore the device so that additive manufacturing can be performed again. For this reason, control is required to avoid collisions and interference during additive manufacturing. However, if interference is detected for each of the multiple points that make up the trajectory of the welding torch to determine the distance in three-dimensional space between the welding torch and the base material, it takes an enormous amount of time. Furthermore, there may be omissions in this interference detection process.

また、溶接トーチと母体との間の距離に基づいて干渉判定を行うことはできる。しかし、その結果を踏まえて、どの方向に溶接トーチが回避すればよいかの姿勢の修正設定も必要となる。このような溶接トーチの干渉判定および回避条件の設定にはユーザの多大な労力を要することとなる。そのため、積層造形に係る溶接トーチの干渉判定に加え、溶接トーチの姿勢の調整を自動的に行う手法が求められていた。 It is also possible to perform interference detection based on the distance between the welding torch and the workpiece. However, based on the result of this detection, it is also necessary to correct the posture of the welding torch and determine in which direction it should avoid interference. This type of interference detection for the welding torch and setting the avoidance conditions requires a great deal of effort from the user. For this reason, there has been a demand for a method to automatically adjust the posture of the welding torch in addition to detecting interference with the welding torch in additive manufacturing.

上記課題を鑑み、本発明は、積層造形における溶接トーチと造形物との干渉を回避するように自動的に姿勢パラメータを調整することを可能とすることを目的とする。 In view of the above problems, the present invention aims to make it possible to automatically adjust posture parameters to avoid interference between a welding torch and a molded object during additive manufacturing.

上記課題を解決するために本発明は以下の構成を有する。すなわち、溶接トーチを用いて積層造形を行うロボットの制御装置であって、
造形物の形状情報と、前記溶接トーチのトーチ情報と、前記積層造形の際の前記溶接トーチの運棒情報とを取得する取得手段と、
前記形状情報および前記トーチ情報に基づいて、前記造形物と前記溶接トーチとの干渉が生じる前記溶接トーチの位置および姿勢のパラメータを示す干渉マップを生成する生成手段と、
前記干渉マップと、前記運棒情報にて規定される前記溶接トーチの位置および姿勢とに基づいて、前記溶接トーチと前記造形物との干渉が生じる位置を特定する特定手段と、
前記特定手段にて特定された位置における前記溶接トーチの姿勢のパラメータを調整する調整手段と、
を有し、
前記干渉マップは、３次元座標系における複数の軸それぞれに対応して生成され、
前記特定手段は、前記複数の軸それぞれのいずれかにて干渉が生じている位置の姿勢のパラメータを、修正を行うパラメータとして特定する。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, a control device for a robot that performs additive manufacturing using a welding torch,
an acquisition means for acquiring shape information of an object, torch information of the welding torch, and rod operation information of the welding torch during the additive manufacturing;
a generating means for generating an interference map indicating parameters of a position and an attitude of the welding torch at which interference between the object and the welding torch occurs, based on the shape information and the torch information;
an identification means for identifying a position where interference occurs between the welding torch and the object, based on the interference map and the position and posture of the welding torch defined in the rod operation information;
an adjustment means for adjusting a parameter of the attitude of the welding torch at the position specified by the specifying means;
having
The interference map is generated corresponding to each of a plurality of axes in a three-dimensional coordinate system,
The specifying means specifies, as a parameter to be corrected, a parameter of an attitude at a position where interference occurs along any one of the plurality of axes.

また、本発明の別の一形態として、以下の構成を有する。すなわち、溶接トーチを用いて積層造形を行うロボットの制御方法であって、
造形物の形状情報と、前記溶接トーチのトーチ情報と、前記積層造形の際の前記溶接トーチの運棒情報とを取得する取得工程と、
前記形状情報および前記トーチ情報に基づいて、前記造形物と前記溶接トーチとの干渉が生じる前記溶接トーチの位置および姿勢のパラメータを示す干渉マップを生成する生成工程と、
前記干渉マップと、前記運棒情報にて規定される前記溶接トーチの位置および姿勢とに基づいて、前記溶接トーチと前記造形物との干渉が生じる位置を特定する特定工程と、
前記特定工程にて特定された位置における前記溶接トーチの姿勢のパラメータを調整する調整工程と、
を有し、
前記干渉マップは、３次元座標系における複数の軸それぞれに対応して生成され、
前記特定工程において、前記複数の軸それぞれのいずれかにて干渉が生じている位置の姿勢のパラメータを、修正を行うパラメータとして特定する。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a robot that performs additive manufacturing using a welding torch, comprising the steps of:
an acquisition step of acquiring shape information of an object, torch information of the welding torch, and rod operation information of the welding torch during the additive manufacturing;
a generation step of generating an interference map indicating parameters of a position and an attitude of the welding torch at which interference between the object and the welding torch occurs, based on the shape information and the torch information;
a step of identifying a position where interference occurs between the welding torch and the object, based on the interference map and the position and posture of the welding torch defined in the rod operation information;
an adjustment step of adjusting a parameter of the attitude of the welding torch at the position identified in the identification step;
having
The interference map is generated corresponding to each of a plurality of axes in a three-dimensional coordinate system,
In the identifying step, a parameter of an attitude at a position where interference occurs along any one of the plurality of axes is identified as a parameter to be corrected.

また、本発明の別の一形態として、以下の構成を有する。すなわち、プログラムであって、
コンピュータに、
造形物の形状情報と、溶接トーチのトーチ情報と、積層造形の際の前記溶接トーチの運棒情報とを取得する取得工程と、
前記形状情報および前記トーチ情報に基づいて、前記造形物と前記溶接トーチとの干渉が生じる前記溶接トーチの位置および姿勢のパラメータを示す干渉マップを生成する生成工程と、
前記干渉マップと、前記運棒情報にて規定される前記溶接トーチの位置および姿勢とに基づいて、前記溶接トーチと前記造形物との干渉が生じる位置を特定する特定工程と、
前記特定工程にて特定された位置における前記溶接トーチの姿勢のパラメータを調整する調整工程と、
を実行させ、
前記干渉マップは、３次元座標系における複数の軸それぞれに対応して生成され、
前記特定工程において、前記複数の軸それぞれのいずれかにて干渉が生じている位置の姿勢のパラメータを、修正を行うパラメータとして特定する。 According to another aspect of the present invention, there is provided a program comprising:
On the computer,
an acquisition step of acquiring shape information of an object, torch information of a welding torch, and rod operation information of the welding torch during additive manufacturing;
a generation step of generating an interference map indicating parameters of a position and an attitude of the welding torch at which interference between the object and the welding torch occurs, based on the shape information and the torch information;
a step of identifying a position where interference occurs between the welding torch and the object, based on the interference map and the position and posture of the welding torch defined in the rod operation information;
an adjustment step of adjusting a parameter of the attitude of the welding torch at the position identified in the identification step;
Run the command,
The interference map is generated corresponding to each of a plurality of axes in a three-dimensional coordinate system,
In the identifying step, a parameter of an attitude at a position where interference occurs along any one of the plurality of axes is identified as a parameter to be corrected.

本発明により、積層造形における溶接トーチと造形物との干渉を回避するように自動的に姿勢パラメータを調整することが可能となる。 The present invention makes it possible to automatically adjust posture parameters to avoid interference between the welding torch and the object during additive manufacturing.

本発明の一実施形態に係る積層造形システムの構成例を示す概略構成図。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an additive manufacturing system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る溶接トーチの先端部の構成例を示す概略図。1 is a schematic diagram showing a configuration example of a tip portion of a welding torch according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る干渉判定を説明するための概念図。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining interference determination according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る溶接トーチの干渉判定を説明するための概念図。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining interference determination of a welding torch according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る溶接トーチの干渉判定を説明するための概念図。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining interference determination of a welding torch according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る溶接トーチの干渉判定を説明するための概念図。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining interference determination of a welding torch according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る溶接トーチのパスの調整を説明するためのグラフ図。FIG. 4 is a graph for explaining adjustment of a path of a welding torch according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る干渉マップの例を示すグラフ図。4 is a graph illustrating an example of an interference map according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る干渉マップと姿勢との関係の例を示すグラフ図。FIG. 13 is a graph illustrating an example of a relationship between an interference map and a posture according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る干渉マップと姿勢との関係の例を示すグラフ図。FIG. 13 is a graph illustrating an example of a relationship between an interference map and a posture according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る干渉マップと姿勢との関係の例を示すグラフ図。FIG. 13 is a graph illustrating an example of a relationship between an interference map and a posture according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る溶接トーチの姿勢のスムージングを説明するためのグラフ図。FIG. 4 is a graph for explaining smoothing of the welding torch posture according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る姿勢パラメータの調整に係る処理のフローチャート。5 is a flowchart of a process for adjusting a posture parameter according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を説明するための一実施形態であり、本発明を限定して解釈されることを意図するものではなく、また、各実施形態で説明されている全ての構成が本発明の課題を解決するために必須の構成であるとは限らない。また、各図面において、同じ構成要素については、同じ参照番号を付すことにより対応関係を示す。 The following describes the embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is one embodiment for explaining the present invention, and is not intended to be interpreted as limiting the present invention, and all configurations described in each embodiment are not necessarily essential configurations for solving the problems of the present invention. In addition, in each drawing, the same components are given the same reference numbers to indicate their correspondence.

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について説明を行う。ここでは、積層造形を実行可能な積層造形システムを例に挙げて説明する。しかし、本発明の本質部分を実装可能な構成であれば、これに限定するものではない。 First Embodiment
A first embodiment of the present invention will be described below. Here, an additive manufacturing system capable of performing additive manufacturing will be described as an example. However, the present invention is not limited to this as long as it has a configuration capable of implementing the essential parts of the present invention.

［システム構成］
図１は、本発明を適用可能な積層造形システムの概略構成図である。 [System configuration]
FIG. 1 is a schematic diagram of an additive manufacturing system to which the present invention can be applied.

本実施形態に係る積層造形システム１は、積層造形装置１００、および、積層造形装置１００を統括制御する情報処理装置２００を含んで構成される。図１において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にて示される３次元座標系を示す。３次元座標系の原点位置は、特に限定するものでは無いが、任意の位置が設定され、この原点位置を基準として、積層造形システム１は積層造形の動作を行う。 The additive manufacturing system 1 according to this embodiment is configured to include an additive manufacturing device 100, and an information processing device 200 that controls the additive manufacturing device 100. In FIG. 1, a three-dimensional coordinate system is shown, which is indicated by an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis. The origin position of the three-dimensional coordinate system is not particularly limited, but may be set at any position, and the additive manufacturing system 1 performs additive manufacturing operations based on this origin position.

積層造形装置１００は、溶接ロボット１０４、トーチ１０２に溶加材（溶接ワイヤ）Ｍを供給する溶加材供給部１０５、溶接ロボット１０４を制御するロボットコントローラ１０６、および電源１０７を含んで構成される。 The additive manufacturing device 100 includes a welding robot 104, a filler material supply unit 105 that supplies a filler material (welding wire) M to the torch 102, a robot controller 106 that controls the welding robot 104, and a power source 107.

溶接ロボット１０４は、多関節ロボットであり、先端軸に設けたトーチ１０２には、溶加材Ｍが連続供給可能に支持される。トーチ１０２は、溶加材Ｍを先端から突出した状態に保持する。トーチ１０２の位置や姿勢は、溶接ロボット１０４を構成するロボットアームの自由度の範囲で３次元的に任意に設定可能となっている。 The welding robot 104 is an articulated robot, and the torch 102 attached to the tip shaft supports the filler material M so that it can be continuously supplied. The torch 102 holds the filler material M protruding from the tip. The position and posture of the torch 102 can be set arbitrarily in three dimensions within the range of freedom of the robot arm that constitutes the welding robot 104.

トーチ１０２は、シールドノズル（不図示）を有し、シールドノズルからシールドガスが供給される。シールドガスは、大気を遮断し、溶接中の溶融金属の酸化、窒化などを防いで溶接不良を抑制する。本実施形態で用いられるアーク溶接法としては、被覆アーク溶接や炭酸ガスアーク溶接等の消耗電極式、ＴＩＧ溶接やプラズマアーク溶接等の非消耗電極式のいずれであってもよく、造形する積層造形物Ｗに応じて適宜選定される。 The torch 102 has a shield nozzle (not shown) through which shielding gas is supplied. The shielding gas blocks the atmosphere and prevents oxidation and nitridation of the molten metal during welding, thereby suppressing poor welding. The arc welding method used in this embodiment may be either a consumable electrode type such as shielded metal arc welding or carbon dioxide gas arc welding, or a non-consumable electrode type such as TIG welding or plasma arc welding, and is selected appropriately depending on the layered object W to be formed.

トーチ１０２近傍には、トーチ１０２の動きに追従して移動可能な形状センサ１０１が備えられる。形状センサ１０１は、ベース１０３上に形成された積層造形物Ｗの形状を検知する。本実施形態では、形状センサ１０１により、積層造形物Ｗを構成する溶接ビード１０８（単に、「ビード」とも称する）の高さや位置、幅などを検出可能であるものとする。形状センサ１０１にて検出された情報は、情報処理装置２００へ送信される。なお、形状センサ１０１の構成は、特に限定するものではなく、接触により形状を検出する構成（接触式センサ）であってもよいし、レーザなどにより形状を検出するような構成（非接触式センサ）であってもよい。なお、形成されたビードの形状を導出する手段としては、トーチ１０２近傍に設置された形状センサ１０１に限定するものではない。例えば、形成されたビードの形状を間接的に導出するような構成であってもよい。一例としては、溶接電流や溶加材Ｍの送給速度のプロファイルと、ビードの高さの傾向を示すＤＢ（データベース）を予め規定しておき、造形時の溶接条件に基づいて、形成されたビードの高さを導出するような構成であってもよい。 A shape sensor 101 that can move following the movement of the torch 102 is provided near the torch 102. The shape sensor 101 detects the shape of the layered object W formed on the base 103. In this embodiment, the shape sensor 101 is capable of detecting the height, position, width, etc. of the weld bead 108 (also simply referred to as "bead") that constitutes the layered object W. Information detected by the shape sensor 101 is transmitted to the information processing device 200. The configuration of the shape sensor 101 is not particularly limited, and may be a configuration that detects the shape by contact (contact sensor) or a configuration that detects the shape by laser or the like (non-contact sensor). The means for deriving the shape of the formed bead is not limited to the shape sensor 101 installed near the torch 102. For example, it may be a configuration that indirectly derives the shape of the formed bead. As an example, a database (DB) showing the profile of the welding current and the feed rate of the filler metal M and the tendency of the bead height may be predefined, and the height of the formed bead may be derived based on the welding conditions during the manufacturing process.

溶接ロボット１０４において、アーク溶接法が消耗電極式の場合、シールドノズルの内部にはコンタクトチップが配置され、溶融電流が給電される溶加材Ｍがコンタクトチップに保持される。トーチ１０２は、溶加材Ｍを保持しつつ、シールドガス雰囲気で溶加材Ｍの先端からアークを発生する。溶加材Ｍは、ロボットアーム等に取り付けた繰り出し機構（不図示）により、溶加材供給部１０５からトーチ１０２に送給される。そして、トーチ１０２を移動しつつ、連続送給される溶加材Ｍを溶融及び凝固させると、溶加材Ｍの溶融凝固体である線状の溶接ビード１０８がベース１０３上に形成される。溶接ビード１０８が積層されることで、積層造形物Ｗが造形される。 In the welding robot 104, when the arc welding method is a consumable electrode type, a contact tip is placed inside the shield nozzle, and the filler material M to which a melting current is supplied is held by the contact tip. The torch 102 holds the filler material M and generates an arc from the tip of the filler material M in a shielding gas atmosphere. The filler material M is fed from the filler material supply unit 105 to the torch 102 by a feed mechanism (not shown) attached to a robot arm or the like. Then, as the torch 102 moves, the continuously fed filler material M is melted and solidified, and a linear weld bead 108, which is a molten solidified body of the filler material M, is formed on the base 103. The weld beads 108 are layered to form the additive manufacturing object W.

なお、溶加材Ｍを溶融させる熱源としては、上記したアークに限らない。例えば、アークとレーザとを併用した加熱方式、プラズマを用いる加熱方式、電子ビームやレーザを用いる加熱方式等、他の方式による熱源を採用してもよい。電子ビームやレーザにより加熱する場合、加熱量を更に細かく制御でき、溶接ビード１０８の状態をより適正に維持して、積層造形物Ｗの更なる品質向上に寄与できる。 The heat source for melting the filler material M is not limited to the arc described above. For example, other heat sources may be used, such as a heating method that combines an arc and a laser, a heating method that uses plasma, or a heating method that uses an electron beam or laser. When heating with an electron beam or laser, the amount of heat can be controlled more precisely, and the state of the weld bead 108 can be more appropriately maintained, contributing to further improving the quality of the layered object W.

ロボットコントローラ１０６は、情報処理装置２００からの指示に基づき、所定の駆動プログラムにより溶接ロボット１０４を駆動させ、ベース１０３上に積層造形物Ｗを造形させる。つまり、溶接ロボット１０４は、ロボットコントローラ１０６からの指令により、溶加材Ｍをアークで溶融させながらトーチ１０２を移動させる。電源１０７は、ロボットコントローラ１０６に溶接に要する電力を供給する溶接電源である。電源１０７は、複数の制御モードで動作可能であり、制御モードに応じて、ロボットコントローラ１０６への電源供給の際の電力（電流や電圧など）を切り替えることが可能である。溶加材供給部１０５は、情報処理装置２００からの指示に基づき、溶接ロボット１０４のトーチ１０２への溶加材Ｍの供給および送給速度を制御する。 Based on instructions from the information processing device 200, the robot controller 106 drives the welding robot 104 using a predetermined drive program to form an additive manufacturing object W on the base 103. That is, the welding robot 104 moves the torch 102 while melting the filler material M with an arc, in response to a command from the robot controller 106. The power source 107 is a welding power source that supplies the robot controller 106 with the power required for welding. The power source 107 can operate in multiple control modes, and can switch the power (current, voltage, etc.) when supplying power to the robot controller 106 depending on the control mode. The filler material supply unit 105 controls the supply and feed speed of the filler material M to the torch 102 of the welding robot 104, based on instructions from the information processing device 200.

情報処理装置２００は、例えば、ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）などの情報処理装置などであってよい。図１に示す各機能は、不図示の制御部が、不図示の記憶部に記憶された本実施形態に係る機能のプログラムを読み出して実行することで実現されてよい。記憶部としては、揮発性の記憶領域であるＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）や、不揮発性の記憶領域であるＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）などが含まれてよい。また、制御部としては、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、またはＧＰＧＰＵ（Ｇｅｎｅｒａｌ－ＰｕｒｐｏｓｅｃｏｍｐｕｔｉｎｇｏｎＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔｓ）などが用いられてよい。 The information processing device 200 may be, for example, an information processing device such as a PC (Personal Computer). Each function shown in FIG. 1 may be realized by a control unit (not shown) reading and executing a program of the function according to this embodiment stored in a storage unit (not shown). The storage unit may include a volatile storage area such as a RAM (Random Access Memory), a non-volatile storage area such as a ROM (Read Only Memory) or a HDD (Hard Disk Drive). The control unit may be a central processing unit (CPU), a graphic processing unit (GPU), or a general-purpose computing on graphics processing unit (GPGPU).

情報処理装置２００は、造形制御部２０１、電源制御部２０２、送給制御部２０３、ＤＢ管理部２０４、形状データ取得部２０５、教示データ取得部２０６、パラメータ調整部２０７、および周辺装置制御部２０８を含んで構成される。造形制御部２０１は、造形しようとする積層造形物Ｗの設計データ（例えば、ＣＡＤ／ＣＡＭデータなど）に基づき、造形の際のロボットコントローラ１０６に対する制御信号を生成する。ここでの制御信号は、溶接ロボット１０４によるトーチ１０２の移動軌跡や溶接ビード１０８の形成時の溶接条件、溶加材供給部１０５による溶加材Ｍの送給速度などを含む。トーチ１０２の移動軌跡は、ベース１０３上に溶接ビード１０８を形成している最中のトーチ１０２の軌跡に限定するものではなく、例えば、溶接ビード１０８を形成する開始位置へのトーチ１０２の移動軌跡なども含むものとする。 The information processing device 200 includes a modeling control unit 201, a power supply control unit 202, a feed control unit 203, a DB management unit 204, a shape data acquisition unit 205, a teaching data acquisition unit 206, a parameter adjustment unit 207, and a peripheral device control unit 208. The modeling control unit 201 generates a control signal for the robot controller 106 during modeling based on design data (e.g., CAD/CAM data, etc.) of the layered object W to be modeled. The control signal here includes the movement trajectory of the torch 102 by the welding robot 104, the welding conditions when forming the weld bead 108, the feed speed of the filler material M by the filler material supply unit 105, etc. The movement trajectory of the torch 102 is not limited to the trajectory of the torch 102 while forming the weld bead 108 on the base 103, but also includes, for example, the movement trajectory of the torch 102 to the start position for forming the weld bead 108.

電源制御部２０２は、電源１０７によるロボットコントローラ１０６への電源供給（制御モード）を制御する。制御モードに応じて、同じ形状のビードを形成する際の電流や電圧の値、電流の波形（パルス）なども異なり得る。また、電源制御部２０２は、電源１０７から、ロボットコントローラ１０６に対して提供している電流や電圧の情報を適時取得する。 The power supply control unit 202 controls the power supply (control mode) from the power supply 107 to the robot controller 106. Depending on the control mode, the current and voltage values and the current waveform (pulse) when forming beads of the same shape may differ. In addition, the power supply control unit 202 timely acquires information on the current and voltage provided to the robot controller 106 from the power supply 107.

送給制御部２０３は、溶加材供給部１０５による溶加材Ｍの送給速度や送給タイミングを制御する。ここでの溶加材Ｍの送給制御は、繰り出し（正送給）のみならず、戻し（逆送給）も含むものとする。ＤＢ管理部２０４は、本実施形態に係るＤＢ（データベース）を管理する。本実施形態に係るＤＢには、例えば、１パスごとの造形結果としてのビードの形状に関する情報が含まれる。ここでのパスは、積層造形物の造形時のトーチ１０２の経路に相当する。形状データ取得部２０５は、形状センサ１０１にて検出された、ベース１０３上に形成された溶接ビード１０８の形状データを取得する。 The feed control unit 203 controls the feed speed and timing of the filler material M by the filler material supply unit 105. The feed control of the filler material M here includes not only payout (forward feed) but also return (reverse feed). The DB management unit 204 manages the DB (database) according to this embodiment. The DB according to this embodiment includes, for example, information on the shape of the bead as a molding result for each pass. The path here corresponds to the path of the torch 102 when molding the additively molded object. The shape data acquisition unit 205 acquires shape data of the weld bead 108 formed on the base 103 detected by the shape sensor 101.

教示データ取得部２０６は、例えば、不図示の教示ペンダントなどを介してオペレータから教示されたパラメータを含む教示データを取得する。造形制御部２０１は、積層造形物Ｗの設計データと教示データとを用いて溶接ロボット１０４を制御することで積層造形物Ｗを造形することができる。本実施形態では、これらのデータをまとめて「積層計画データ」とも記載する。なお、積層計画データに含まれるデータは、特に限定するものではない。パラメータ調整部２０７は、後述する処理により、トーチ１０２と造形物等の干渉を判定し、トーチ１０２の姿勢を調整するためのパラメータを算出する。積層計画データは、パラメータ調整部２０７にて算出されたパラメータに基づいて調整される。 The teaching data acquisition unit 206 acquires teaching data including parameters taught by an operator, for example, via a teaching pendant (not shown). The modeling control unit 201 can model the layered object W by controlling the welding robot 104 using the design data of the layered object W and the teaching data. In this embodiment, these data are also collectively referred to as "lamination plan data". Note that the data included in the lamination plan data is not particularly limited. The parameter adjustment unit 207 determines interference between the torch 102 and the object, etc., through processing described below, and calculates parameters for adjusting the attitude of the torch 102. The lamination plan data is adjusted based on the parameters calculated by the parameter adjustment unit 207.

周辺装置制御部２０８は、積層造形システム１が備える溶接ロボット１０４の周りに備えられた周辺装置の動作を制御する。周辺装置は、図１では不図示であるが、例えば、積層造形物Ｗが造形されるベース１０３の位置や姿勢を調整するためのポジショナや、溶接ロボット１０４を所定方向にスライドさせることが可能なスライダなどが挙げられる。したがって、溶接ロボット１０４は、これらの周辺装置と連動して積層造形の動作を行ってよい。 The peripheral device control unit 208 controls the operation of the peripheral devices provided around the welding robot 104 of the additive manufacturing system 1. Although the peripheral devices are not shown in FIG. 1, examples of the peripheral devices include a positioner for adjusting the position and orientation of the base 103 on which the additive manufacturing object W is formed, and a slider that can slide the welding robot 104 in a predetermined direction. Therefore, the welding robot 104 may perform additive manufacturing operations in conjunction with these peripheral devices.

また、本実施形態に係る設計データにおける座標系と、溶接ロボット１０４の座標系とは対応付けられており、任意の位置を原点として、３次元における位置が規定されるように座標系の３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）が設定されているものとする。 The coordinate system in the design data according to this embodiment corresponds to the coordinate system of the welding robot 104, and the three axes (X-axis, Y-axis, and Z-axis) of the coordinate system are set so that an arbitrary position is set as the origin and a position in three dimensions is defined.

上記構成の積層造形システム１は、積層計画データにて規定されるトーチ１０２の移動軌跡と、干渉判定の結果に応じて算出されるパラメータに従って、トーチ１０２を溶接ロボット１０４の駆動により移動させながら、溶加材Ｍを溶融させ、溶融した溶加材Ｍをベース１０３上に供給する。これにより、ベース１０３の上面に複数の線状の溶接ビード１０８が並べられて積層された積層造形物Ｗが造形される。 The additive manufacturing system 1 configured as described above melts the filler material M while moving the torch 102 by driving the welding robot 104 according to the movement trajectory of the torch 102 specified in the stacking plan data and parameters calculated according to the result of the interference determination, and supplies the molten filler material M onto the base 103. As a result, an additive manufacturing object W is formed in which multiple linear weld beads 108 are arranged and stacked on the upper surface of the base 103.

［干渉判定］
図２は、トーチ１０２の先端部の形状の例を示す概略図である。トーチ１０２の先端部はテーパ状になっており、最先端部の幅Ｗ１とし、先端部から遠くなるに従って、最大幅Ｗ２となる。このテーパ状の部分の長さをＬにて示す。例えば、Ｗ１＝２０［ｍｍ］、Ｗ２＝２５［ｍｍ］、Ｌ＝２１．５［ｍｍ］として構成されてよい。このような、積層造形に用いられるトーチ１０２の情報として、トーチノズル口径やノズルの長さなどが予めトーチ情報として管理される。 [Collision Detection]
2 is a schematic diagram showing an example of the shape of the tip of the torch 102. The tip of the torch 102 is tapered, with a width W1 at the very end and a maximum width W2 as it moves away from the tip. The length of this tapered portion is indicated by L. For example, W1=20 mm, W2=25 mm, and L=21.5 mm may be configured. As information on the torch 102 used in additive manufacturing, the caliber of the torch nozzle, the length of the nozzle, and the like are managed in advance as torch information.

図３は、トーチ１０２と、母材や積層造形物との干渉判定の概念を説明するための概念図である。ここでは、トーチ１０２は、複数の点にてモデル化され、その最先端部を点１０２ａにて示す。また、母材３００等の表面も複数の点（例えば、点３０１）にてモデル化される。ここでは、トーチ１０２や母材３００や造形物は、一定間隔の点にて構成されるが、その点の間隔は特に限定するものではない。 Figure 3 is a conceptual diagram for explaining the concept of interference detection between the torch 102 and the base material or the layered object. Here, the torch 102 is modeled with multiple points, with its most distal end indicated by point 102a. The surface of the base material 300, etc. is also modeled with multiple points (e.g., point 301). Here, the torch 102, base material 300, and the object are composed of points spaced at regular intervals, but the intervals between the points are not particularly limited.

例えば、図３に示すように、トーチ１０２を構成する点と、母材や造形物を構成する点との３次元空間上における距離判定を行うことで、干渉判定を行う。例えば、点間の距離に対して、一定の閾値を設け、その距離が閾値以下となった場合には、干渉しているものと判定してよい。 For example, as shown in FIG. 3, interference is detected by determining the distance in three-dimensional space between the points that make up the torch 102 and the points that make up the base material or the molded object. For example, a certain threshold value may be set for the distance between the points, and if the distance is equal to or less than the threshold value, it may be determined that interference occurs.

図４は、図２に示すトーチ１０２の構成例に基づいて、３次元空間上でのトーチ１０２が位置する空間を示す概念図である。ここでは、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸にて３次元座標系を示し、そこにトーチ１０２が位置しているものとする。図３に示すようにトーチ１０２をモデル化し、トーチ１０２が占有する領域を干渉判定に用いる。領域Ｒは、３次元空間内においてトーチ１０２が位置するものとして扱われる領域を示す。ここでは、領域Ｒをトーチ１０２が内接する空間として円柱形状にて示すが、他の形状であってもよい。領域Ｒに関し、ｘ軸方向の長さ（直径）をＬｘにて示し、ｙ軸方向の長さ（直径）をＬｙにて示す。ここでは、ｚ方向については省略しているが、同様に定義できる。 Figure 4 is a conceptual diagram showing the space in which the torch 102 is located in a three-dimensional space, based on the configuration example of the torch 102 shown in Figure 2. Here, a three-dimensional coordinate system is shown with the x-axis, y-axis, and z-axis, and the torch 102 is assumed to be located there. The torch 102 is modeled as shown in Figure 3, and the area occupied by the torch 102 is used for interference detection. Region R indicates the area in the three-dimensional space in which the torch 102 is treated as being located. Here, region R is shown as a cylindrical shape as the space in which the torch 102 is inscribed, but other shapes are also possible. With regard to region R, the length (diameter) in the x-axis direction is shown as Lx, and the length (diameter) in the y-axis direction is shown as Ly. Here, the z-direction is omitted, but can be defined in the same way.

領域Ｒは、トーチ１０２の形状、位置、姿勢によって変動し得る。また、領域Ｒは、トーチ１０２の移動方向を考慮して設定されてもよい。 Region R may vary depending on the shape, position, and posture of the torch 102. Region R may also be set taking into account the direction of movement of the torch 102.

図５は、積層造形の際の干渉を説明するための図である。ここでは、ｘ軸方向に沿って水平方向から見た図であり、横方向をｙ軸とし、高さ方向をｚ軸とする。トーチ１０２の周辺には、母材３００が配置され、また、ビード３５０が４層（４パス）にて形成された例を示す。なお、図５では、トーチ１０２の先端部の形状を用いて説明するが、図４の領域Ｒのようにトーチ１０２の形状に対応して円柱状の構成にて干渉判定を行ってもよい。 Figure 5 is a diagram for explaining interference during additive manufacturing. Here, the diagram is viewed horizontally along the x-axis direction, with the horizontal direction being the y-axis and the height direction being the z-axis. A base material 300 is placed around the torch 102, and an example is shown in which a bead 350 is formed in four layers (four passes). Note that while Figure 5 uses the shape of the tip of the torch 102 for explanation, interference determination may also be performed with a cylindrical configuration that corresponds to the shape of the torch 102, as in region R in Figure 4.

ここで、トーチのｘ座標（図面奥行方向）の位置をｘ_ｔとする（ｘ＝ｘ_ｔ）。また、ｘ軸回りのトーチ１０２の回転角をθｘにて示す。また、ｙ軸方向におけるビード３５０の端部の位置をｙ_Ｂとして示す。更に、ｙ軸方向におけるトーチ１０２の端部の位置をｙ_Ｔとして示す。このとき、ｙ_Ｔは、ビード３５０の高さ（ｚ軸方向の値）に対応して、トーチ１０２のｙ軸方向の値に基づいて特定されてよい。 Here, the position of the torch on the x-coordinate (depth direction in the drawing) is defined as _xt (x= _xt ). The rotation angle of the torch 102 around the x-axis is denoted as θx. The position of the end of the bead 350 in the y-axis direction is denoted as _yB . Furthermore, the position of the end of the torch 102 in the y-axis direction is denoted as _yT . In this case, _yT may be determined based on the value of the torch 102 in the y-axis direction, corresponding to the height of the bead 350 (value in the z-axis direction).

干渉判定においては、図５の例の場合、以下のように扱うことができる。
ｙ_Ｔ＞ｙ_Ｂ：干渉無し
ｙ_Ｔ＝ｙ_Ｂ：干渉境界（干渉有りと判定可能）
ｙ_Ｔ＜ｙ_Ｂ：干渉有り In the case of the example of FIG. 5, the collision can be detected as follows.
_yT > _yB : No interference _yT = _yB : Interference boundary (can be determined as interference)
y _T < y _B : Interference occurs

図６は、３次元座標系において、積層造形動作を行っている際の別の例を示す。図５と同様に、トーチ１０２の周辺に母材３００が配置され、また、ビード３５０が５層（５パス）にて形成された例を示している。また、３次元座標系と、その軸回りの回転角θ_ｘ、θ_ｙ、θ_ｚを示している。ここでは、トーチ１０２は、ｘ軸方向に沿って移動する例を示している。 Fig. 6 shows another example of an additive manufacturing operation in a three-dimensional coordinate system. As in Fig. 5, the base material 300 is disposed around the torch 102, and a bead 350 is formed in five layers (five passes). The three-dimensional coordinate system and the rotation angles _θx , _θy , and _θz around the axes are also shown. Here, the torch 102 moves along the x-axis direction.

積層造形中のトーチ１０２と、母材３００やビード３５０との干渉を回避するため、トーチ１０２は移動位置に応じて姿勢を調整する必要がある。特に、ビード３５０については、積層造形が進むにつれてその形状（幅や高さ）が変化するため、そのような変化に対応してトーチ１０２の姿勢を制御する必要がある。 To avoid interference between the torch 102 and the base material 300 or bead 350 during additive manufacturing, the torch 102 must adjust its posture according to its movement position. In particular, the shape (width and height) of the bead 350 changes as additive manufacturing progresses, so the posture of the torch 102 must be controlled to accommodate such changes.

本実施形態では、トーチ１０２のパスごとにその周辺に位置する母材やビードの位置と、トーチ１０２との干渉が生じる、トーチ１０２の位置および姿勢の制御パラメータを定義したマップ（以下、「干渉マップ」と称する）を用い、積層計画データに基づくトーチ１０２の制御パラメータを調整する。ここでの調整する制御パラメータとして、トーチ１０２の姿勢、すなわち、３次元空間に対応して定義された３次元座標軸回りの回転角が挙げられる。つまり、ある狙い位置における母材やビードとトーチ１０２との干渉／非干渉は、母材やビードの位置とトーチ１０２の位置や姿勢に応じて変化する。 In this embodiment, a map (hereinafter referred to as an "interference map") is used that defines the control parameters of the position and posture of the torch 102, which cause interference between the torch 102 and the positions of the base material and beads located around it for each pass of the torch 102, and the control parameters of the torch 102 are adjusted based on the lamination plan data. The control parameters to be adjusted here include the posture of the torch 102, i.e., the rotation angle around a three-dimensional coordinate axis defined corresponding to the three-dimensional space. In other words, the interference/non-interference between the base material or bead and the torch 102 at a certain target position changes depending on the position of the base material or bead and the position and posture of the torch 102.

図７は、干渉マップとトーチ１０２のｘ軸回りの回転角θ_ｘとの関係の例を示す図である。ここでは、ｙ軸とｚ軸の値は固定とする。図７において、横軸はｘ軸上のｘの値を示し、縦軸はｘ軸回りの回転角θ_ｘを示す。また、干渉マップ上において、母材３００と、ビード３５０の領域が示される。さらに、線４００は、トーチのｘの座標における回転角θ_ｘを示す。 Fig. 7 is a diagram showing an example of the relationship between the interference map and the rotation angle _θx of the torch 102 about the x-axis. Here, the values of the y-axis and z-axis are fixed. In Fig. 7, the horizontal axis indicates the value of x on the x-axis, and the vertical axis indicates the rotation angle _θx about the x-axis. Also shown on the interference map are the regions of the base material 300 and the bead 350. Furthermore, a line 400 indicates the rotation angle _θx of the torch in the x coordinate.

ここで、母材３００またはビード３５０の領域と、線４００とが重複する姿勢パラメータ（ｘ，θ_ｘ）は、トーチ１０２と、母材３００またはビード３５０とが干渉することを意味する。したがって、これらが干渉しないように、パラメータを調整する必要がある。 Here, the posture parameter (x, θ _x ) at which the area of the base material 300 or the bead 350 overlaps with the line 400 means that the torch 102 interferes with the base material 300 or the bead 350. Therefore, the parameters must be adjusted so that they do not interfere with each other.

図７の例では、上から順にパラメータを調整する流れを示している。まず、線４００は、初期値を示す。そして、線４０１に示すように、干渉が生じないように調整する。調整方法は特に限定するものではない。例えば、調整は、干渉が生じないように干渉している位置の回転角を干渉が生じる境界（以下、「干渉境界」とも称する）に変更するような構成であってもよいし、あるｘ軸の値において干渉が生じない領域の中点となる回転角を用いてもよい。もしくは、予め設定されたオフセット値を用いて調整してもよい。 The example in FIG. 7 shows the flow of adjusting parameters from top to bottom. First, line 400 indicates the initial value. Then, as shown by line 401, adjustment is made so that interference does not occur. The adjustment method is not particularly limited. For example, the adjustment may be configured to change the rotation angle of the interfering position to the boundary where interference occurs (hereinafter also referred to as the "interference boundary") so that interference does not occur, or a rotation angle that is the midpoint of a region where no interference occurs at a certain x-axis value may be used. Alternatively, adjustment may be made using a preset offset value.

さらに、線４０２に示すように、スムージング処理を行う。スムージングの方法は特に限定するものではない。例えば、スムージング処理は、連続する位置の回転角θの差異が所定の範囲以内となるように行われてもよい。これにより、トーチ１０２の移動の際に急激な回転角の変化を抑制することができる。 Furthermore, as shown by line 402, a smoothing process is performed. The smoothing method is not particularly limited. For example, the smoothing process may be performed so that the difference in the rotation angle θ between successive positions falls within a predetermined range. This makes it possible to suppress abrupt changes in the rotation angle when the torch 102 moves.

図８は、図７と同様に、干渉マップの構成例を示す。横軸は、座標軸（ここでは、ｘ軸）の値を示し、縦軸は座標軸回りの回転角（ここでは、回転角θ_ｘ）を示す。また、領域８０１が母材に対応し、領域８０２がビードに対応する。干渉マップは、軸ごと、更には、パスごとに設けられる。すなわち、積層造形物が１０パスにて形成される場合には、３（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の３軸に対応）×１０（１０パスそれぞれに対応）＝３０の干渉マップが用いられる。 Fig. 8 shows an example of the configuration of an interference map, similar to Fig. 7. The horizontal axis indicates the value of a coordinate axis (here, the x-axis), and the vertical axis indicates the rotation angle around the coordinate axis (here, the rotation angle θ _x ). Furthermore, region 801 corresponds to the base material, and region 802 corresponds to the bead. An interference map is provided for each axis and further for each pass. That is, when an additive manufacturing object is formed in 10 passes, 3 (corresponding to the three axes of the x-axis, y-axis, and z-axis) x 10 (corresponding to each of the 10 passes) = 30 interference maps are used.

図９Ａ～図９Ｃは、１つのパスに対応して設けられる各軸に対応した干渉マップの例を示す。以下の例では、ｘ軸回りの回転角θ_ｘの調整を行う場合について説明する。本例では、図６に示すように、ｘ軸方向に沿って造形が行われるものとし、そのため、ｙ軸の値およびｚ軸の値は固定となる。したがって、パスの造形方向（トーチ１０２の移動方向）によって３軸のうちのどのパラメータを調整するかは適宜異なる。 9A to 9C show examples of interference maps corresponding to each axis provided for one pass. In the following example, a case where the rotation angle _θx around the x-axis is adjusted will be described. In this example, as shown in FIG. 6, modeling is performed along the x-axis direction, and therefore the y-axis value and the z-axis value are fixed. Therefore, which of the three axes parameters is adjusted varies as appropriate depending on the modeling direction of the pass (the movement direction of the torch 102).

図９Ａは、ｘ軸方向に対応した干渉マップであり、初期値である線９０３を設定した状態を示す。横軸はｘ軸上の値を示し、縦軸はｘ軸回りの回転角を示す。初期値は、予め規定されていてもよいし、積層計画データなどにて指定されていてもよい。領域９０１は母材に対応し、領域９０２はその時点で造形済みのビードに対応する。 Figure 9A is an interference map corresponding to the x-axis direction, showing the state where the initial value line 903 is set. The horizontal axis indicates the value on the x-axis, and the vertical axis indicates the rotation angle around the x-axis. The initial value may be predefined or may be specified by stacking plan data or the like. Region 901 corresponds to the base material, and region 902 corresponds to the bead that has already been formed at that point in time.

図９Ｂは、ｙ軸に対応した干渉マップであり、初期値である点９１３を設定した状態を示す。上述したように、ｙ軸の値およびｙ軸回りの回転角θ_ｙは固定となるため、点にて示す。横軸はｙ軸上の値を示し、縦軸はｙ軸回りの回転角を示す。初期値は、予め規定されていてもよいし、積層計画データなどにて指定されていてもよい。領域９１１は母材に対応し、領域９１２はその時点で造形済みのビードに対応する。 9B is an interference map corresponding to the y-axis, showing a state where point 913, which is an initial value, is set. As described above, the y-axis value and the rotation angle _θy around the y-axis are fixed, and are therefore shown as points. The horizontal axis indicates the value on the y-axis, and the vertical axis indicates the rotation angle around the y-axis. The initial value may be predefined or may be specified by stacking plan data or the like. Region 911 corresponds to the base material, and region 912 corresponds to the bead that has already been shaped at that point in time.

図９Ｃは、ｚ軸に対応した干渉マップであり、初期値である点９２３を設定した状態を示す。上述したように、ｚ軸の値およびｚ軸回りの回転角θ_ｚは固定となるため、点にて示す。横軸はｚ軸上の値を示し、縦軸はｚ軸回りの回転角を示す。初期値は、予め規定されていてもよいし、設計データなどにて指定されていてもよい。領域９１１は母材に対応する。 9C is an interference map corresponding to the z-axis, showing a state where point 923, which is an initial value, is set. As described above, the z-axis value and the rotation angle _θz around the z-axis are fixed, and are therefore shown as points. The horizontal axis indicates the value on the z-axis, and the vertical axis indicates the rotation angle around the z-axis. The initial value may be defined in advance, or may be specified by design data or the like. Region 911 corresponds to the base material.

図１０は、図９Ａ～図９Ｃに示した干渉マップに基づいて、ｘ軸回りの回転角θ_ｘの調整経過を示す。図７と同様に、干渉判定を行い、干渉が生じない回転角に調整したうえで、スムージング処理が行われる。線９０３では、トーチ１０２と母材との干渉が生じている。線９０４では、干渉が生じないように調整されている。更に、線９０５、線９０６のようにスムージング処理を行うことで、急激な回転角の変更を生じさせないようなトーチ１０２の姿勢制御が可能となる。 Figure 10 shows the adjustment process of the rotation angle _θx around the x-axis based on the interference maps shown in Figures 9A to 9C. As in Figure 7, interference is determined, and the rotation angle is adjusted to a value that does not cause interference, and then smoothing processing is performed. Line 903 shows interference between the torch 102 and the base material. Line 904 shows adjustments that do not cause interference. Furthermore, by performing smoothing processing as shown by lines 905 and 906, it becomes possible to control the attitude of the torch 102 so as not to cause a sudden change in the rotation angle.

なお、図１０の例では、ｙ軸の姿勢パラメータ（ｙ，θ_ｙ）およびｚ軸の姿勢パラメータ（ｚ，θ_ｚ）を調整することなく、ｘ軸の姿勢パラメータ（ｘ，θ_ｘ）のみを調整することで、干渉が生じない制御パラメータを得ることが可能な場合を示した。一方、積層造形の経過によっては、ｙ軸やｚ軸の姿勢パラメータを固定した状態では、ｘ軸回りの干渉が生じない回転角が存在しない場合がある。このような場合には、ｙ軸回りやｚ軸回りの値を同時並行的に調整することで、いずれの軸方向においても干渉が生じないようにしてよい。 In the example of Fig. 10, a case is shown in which it is possible to obtain control parameters that do not cause interference by adjusting only the x-axis attitude parameter (x, _θx ) without adjusting the y-axis attitude parameter (y, _θy ) and the z-axis attitude parameter (z, _θz ). On the other hand, depending on the progress of additive manufacturing, there may be no rotation angle at which no interference occurs around the x-axis when the y-axis and z-axis attitude parameters are fixed. In such a case, it is possible to prevent interference in either axial direction by simultaneously adjusting the values around the y-axis and the z-axis.

［処理フロー］
図１１は、本実施形態に係るトーチ１０２の姿勢パラメータの調整に係る処理のフローチャートである。本処理フローは、情報処理装置２００により実行される。例えば、情報処理装置２００が備えるＣＰＵなどの処理部が図１に示した各部位を実現するためのプログラムを記憶部（不図示）から読み出して実行することにより実現されてよい。また、本処理フローが実行される前に、積層造形のための積層計画データが準備されているものとする。なお、本処理フローは、積層造形の動作が開始される前に予め実施されてもよいし、積層造形の動作の際に平行して実行されてもよい。 [Processing flow]
11 is a flowchart of a process for adjusting the attitude parameters of the torch 102 according to the present embodiment. This process flow is executed by the information processing device 200. For example, the process flow may be realized by a processing unit such as a CPU included in the information processing device 200 reading out a program for implementing each part shown in FIG. 1 from a storage unit (not shown) and executing it. In addition, it is assumed that stacking plan data for additive manufacturing is prepared before this process flow is executed. Note that this process flow may be executed in advance before the additive manufacturing operation is started, or may be executed in parallel during the additive manufacturing operation.

Ｓ１１０１にて、情報処理装置２００は、積層計画データから、形状情報、トーチ情報、および運棒情報を取得する。形状情報は、積層造形物の最終的な形状のほか、パスごとの形状に係る情報を含む。形状情報は、例えば、母材を含む積層造形物のＣＡＤ情報をスライスや分割したものであってもよい。形状情報には、１パスごとのビードの積層造形を定義したものや、これを予測したものが含まれてよい。このような情報を含むことで、トーチ１０２の干渉を正確に予測することが可能となる。なお、ビードの積層を予測する手法としては、例えば、特開２０２２－０７１６９２号公報や特開２０２２－０９３０２３号公報に記載の手法が用いられてよい。 In S1101, the information processing device 200 acquires shape information, torch information, and rod operation information from the lamination planning data. The shape information includes information related to the shape of each pass as well as the final shape of the lamination object. The shape information may be, for example, slicing or dividing CAD information of the lamination object including the base material. The shape information may include information defining the lamination shape of the bead for each pass or information predicting this. By including such information, it becomes possible to accurately predict interference of the torch 102. Note that, for example, the methods described in JP 2022-071692 A and JP 2022-093023 A may be used as a method for predicting the lamination of the bead.

また、形状情報において、積層造形物に関するデータの表現形式に依存して、いびつな凹凸等を含む場合には、例えば、所定の曲面や曲線モデルによって外表面を補間することで外表面を平滑化するなどしてもよい。平滑化の手法については特に限定するものではなく、公知の手法が用いられてよい。トーチ情報は、図２に示したようなトーチ１０２の形状に係る情報の他、トーチ１０２がとり得る姿勢の情報を含んでよい。トーチ情報により、例えば、図４に示すような領域Ｒを特定することができる。運棒情報は、例えば、図９Ａに示した線９０３に対応する造形に係る姿勢の初期値が含まれる。初期値は、例えば、上記の姿勢パラメータに対応して、各軸の座標（ｘ，ｙ，ｚ）および各軸回りの角度（θ_ｘ，θ_ｙ，θ_ｚ）の形式にて示されてよい。また、運棒情報には、ビードを形成する際のトーチ１０２の移動経路、あるパスの終了位置から次のパスの開始位置までのトーチの移動経路、パスの積層順などが含まれてよい。 In addition, in the shape information, when irregular unevenness is included depending on the expression format of the data related to the additive manufacturing object, for example, the outer surface may be smoothed by interpolating the outer surface with a predetermined curved surface or curve model. The smoothing method is not particularly limited, and a known method may be used. The torch information may include information on the posture that the torch 102 can take in addition to information on the shape of the torch 102 as shown in FIG. 2. For example, the region R as shown in FIG. 4 can be specified by the torch information. The stick operation information includes, for example, an initial value of the posture related to the modeling corresponding to the line 903 shown in FIG. 9A. The initial value may be indicated in the form of the coordinates (x, y, z) of each axis and the angle (θ _x , θ _y , θ _z ) around each axis corresponding to the above posture parameters. In addition, the stick operation information may include the movement path of the torch 102 when forming a bead, the movement path of the torch from the end position of one pass to the start position of the next pass, the stacking order of the passes, and the like.

Ｓ１１０２にて、情報処理装置２００は、Ｓ１１０１にて取得した形状情報に基づいて、未処理のパスのうちの１のパスに着目する。通常、積層造形において、造形するパスの順番は予め規定されているため、情報処理装置２００は、その順番に従って、順に着目する。 In S1102, the information processing device 200 focuses on one of the unprocessed paths based on the shape information acquired in S1101. Normally, in additive manufacturing, the order of the paths to be modeled is specified in advance, so the information processing device 200 focuses on them in order according to that order.

Ｓ１１０３にて、情報処理装置２００は、Ｓ１１０１にて取得した各種情報に基づいて、複数の軸および複数のパスに対応する複数の干渉マップを作成する。すなわち、図８に示すような干渉マップが作成される。ここでの干渉マップの作成方法としては、例えば、図５に示すように母材や造形済みのビードの端部座標（例えば、図５のｙ_Ｂ）を特定することで生成してよい。もしくは、積層造形物や母材に対して３次元の形状モデルを定義して干渉マップを作成してもよい。 In S1103, the information processing device 200 creates a plurality of interference maps corresponding to a plurality of axes and a plurality of paths based on the various information acquired in S1101. That is, an interference map as shown in Fig. 8 is created. In this case, the interference map may be created by, for example, specifying the end coordinates (e.g., y _B in Fig. 5) of the base material or the formed bead as shown in Fig. 5. Alternatively, the interference map may be created by defining a three-dimensional shape model for the layered object or the base material.

Ｓ１１０４にて、情報処理装置２００は、Ｓ１１０３にて作成した干渉マップに対して、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸における初期値を設定する。例えば、図９Ａ～図９Ｃに示すように各軸における姿勢パラメータである回転角の初期値を設定する。姿勢パラメータの初期値は、例えば、運棒情報にて規定されてよい。図９Ａ～図９Ｃに示したように、トーチ１０２の移動経路に応じて、３つの軸のうちの２つの軸を固定し、１つの軸を変更するように設定してよい。 In S1104, the information processing device 200 sets initial values for the x-axis, y-axis, and z-axis for the interference map created in S1103. For example, as shown in Figures 9A to 9C, initial values for the rotation angles, which are posture parameters for each axis, are set. The initial values for the posture parameters may be specified, for example, by the stick operation information. As shown in Figures 9A to 9C, two of the three axes may be set to be fixed and one axis may be set to be changed according to the movement path of the torch 102.

Ｓ１１０５にて、情報処理装置２００は、Ｓ１１０３にて作成した干渉マップと、Ｓ１１０４にて設定した初期値とを比較することで、干渉判定を行う。 In S1105, the information processing device 200 performs interference determination by comparing the interference map created in S1103 with the initial value set in S1104.

Ｓ１１０６にて、情報処理装置２００は、Ｓ１１０５の干渉判定の結果、３つの軸の少なくとも一部に干渉が生じているか否かを判定する。少なくとも一部に干渉が生じている場合（Ｓ１１０６にてＹＥＳ）、情報処理装置２００の処理は、Ｓ１１０７へ進む。一方、いずれにも干渉が生じていない場合（Ｓ１１０６にてＮＯ）、情報処理装置２００の処理はＳ１１１９へ進む。ここでの干渉判定において、干渉境界上に位置する場合には、干渉すると判定してよい。 In S1106, the information processing device 200 determines whether or not interference has occurred on at least some of the three axes as a result of the interference determination in S1105. If interference has occurred on at least some of the axes (YES in S1106), the processing of the information processing device 200 proceeds to S1107. On the other hand, if interference has not occurred on any of the axes (NO in S1106), the processing of the information processing device 200 proceeds to S1119. In this interference determination, if the axis is located on the interference boundary, it may be determined that interference has occurred.

Ｓ１１０７にて、情報処理装置２００は、干渉マップが示す干渉位置において、干渉が生じないように運棒情報を更新する。このとき、同じ軸回りの回転角を変更することで干渉を回避できる場合には、回転角を更新する。回転角の変更で干渉を回避できない場合には、他の軸回りの回転角を変更する。 In S1107, the information processing device 200 updates the stick operation information so that no interference occurs at the interference position indicated by the interference map. At this time, if the interference can be avoided by changing the rotation angle around the same axis, the rotation angle is updated. If the interference cannot be avoided by changing the rotation angle, the rotation angle around the other axis is changed.

Ｓ１１０８にて、情報処理装置２００は、Ｓ１１０７の更新結果に対し、スムージング処理を行う。例えば、図７や図１０に示したようにスムージング処理を行う。なお、Ｓ１１０７にて１つの軸の運棒情報のみを更新した場合には、その軸に対するスムージング処理を行ってよい。一方、Ｓ１１０７にて２つ以上の軸の運棒情報を更新した場合には、それらすべてに対してスムージング処理を行ってよい。その後、情報処理装置２００の処理は、Ｓ１１０５へ戻り、再度干渉判定を行う。なお、１回の処理にて干渉を回避できる場合には、当該着目パスへの処理を終了することとし、Ｓ１１０９へ進んでもよい。 In S1108, the information processing device 200 performs a smoothing process on the update result of S1107. For example, the smoothing process is performed as shown in FIG. 7 and FIG. 10. If only the stick operation information of one axis is updated in S1107, the smoothing process may be performed on that axis. On the other hand, if the stick operation information of two or more axes is updated in S1107, the smoothing process may be performed on all of them. Thereafter, the process of the information processing device 200 returns to S1105 and performs interference determination again. If interference can be avoided in one process, the process on the target path is terminated, and the process may proceed to S1109.

Ｓ１１０９にて、情報処理装置２００は、着目パスの運棒情報を決定する。つまり、着目パスに対するトーチ１０２の姿勢パラメータ（ｘ，θｘ）が決定される。 In S1109, the information processing device 200 determines the stick operation information for the path of interest. In other words, the attitude parameters (x, θx) of the torch 102 for the path of interest are determined.

Ｓ１１１０にて、情報処理装置２００は、形状情報において未処理のパスがあるか否かを判定する。未処理のパスが有る場合（Ｓ１１１０にてＹＥＳ）、情報処理装置２００の処理は、Ｓ１１０２へ戻り、次の未処理のパスに着目して処理を繰り返す。一方、未処理のパスが無い場合（Ｓ１１１０にてＮＯ）、情報処理装置２００の処理はＳ１１１１へ進む。 In S1110, the information processing device 200 determines whether there are any unprocessed paths in the shape information. If there are any unprocessed paths (YES in S1110), the information processing device 200 returns to S1102 and repeats the process by focusing on the next unprocessed path. On the other hand, if there are no unprocessed paths (NO in S1110), the information processing device 200 proceeds to S1111.

Ｓ１１１１にて、情報処理装置２００は、形状情報、および決定した運棒情報に基づいて造形動作を実施する。そして、本処理フローを終了する。 At S1111, the information processing device 200 performs a modeling operation based on the shape information and the determined stick operation information. Then, this processing flow ends.

以上、本実施形態により、積層造形における溶接トーチと造形物との干渉を回避するように自動的に姿勢パラメータを調整することが可能となる。 As described above, this embodiment makes it possible to automatically adjust the posture parameters to avoid interference between the welding torch and the object during additive manufacturing.

＜その他の実施形態＞
上記の実施形態では、図７に示すように１のパス（例えば、線４００）に対して全体を調整するような構成の例を示した。しかし、これに限定するものではなく、いくつかの姿勢パラメータをサンプリングして調整するような構成であってもよい。より具体的には、線４００に含まれる複数の連続する姿勢パラメータのうち、所定間隔ごとの姿勢パラメータ（ｘ，θ_ｘ）を対象として調整を行い、その結果を用いてスムージング処理を行ってもよい。 <Other embodiments>
In the above embodiment, an example of a configuration in which one path (e.g., line 400) is adjusted as a whole as shown in Fig. 7 has been shown. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which several posture parameters are sampled and adjusted may be used. More specifically, among a plurality of consecutive posture parameters included in line 400, posture parameters (x, θ _x ) at a predetermined interval may be adjusted, and the results may be used to perform smoothing processing.

また、本発明において、上述した１以上の実施形態の機能を実現するためのプログラムやアプリケーションを、ネットワーク又は記憶媒体等を用いてシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。 In addition, the present invention can also be realized by supplying a program or application for realizing the functions of one or more of the above-mentioned embodiments to a system or device via a network or storage medium, etc., and having one or more processors in the computer of the system or device read and execute the program.

また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ））によって実現してもよい。 It may also be realized by a circuit that realizes one or more functions (for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array)).

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）溶接トーチ（例えば、１０２）を用いて積層造形を行うロボット（例えば、１００）の制御装置（例えば、２００）であって、
造形物の形状情報と、前記溶接トーチのトーチ情報と、前記積層造形の際の前記溶接トーチの運棒情報とを取得する取得手段（例えば、２０４、２０６）と、
前記形状情報および前記トーチ情報に基づいて、前記造形物と前記溶接トーチとの干渉が生じる前記溶接トーチの位置および姿勢のパラメータを示す干渉マップを生成する生成手段（例えば、２０７）と、
前記干渉マップと、前記運棒情報にて規定される前記溶接トーチの位置および姿勢とに基づいて、前記溶接トーチと前記造形物との干渉が生じる位置を特定する特定手段（例えば、２０７）と、
前記特定手段にて特定された位置における前記溶接トーチの姿勢のパラメータを調整する調整手段（例えば、２０７）と、
を有し、
前記干渉マップは、３次元座標系における複数の軸それぞれに対応して生成され、
前記特定手段は、前記複数の軸それぞれのいずれかにて干渉が生じている位置の姿勢のパラメータを、修正を行うパラメータとして特定する、制御装置。 As described above, the present specification discloses the following:
(1) A control device (e.g., 200) for a robot (e.g., 100) that performs additive manufacturing using a welding torch (e.g., 102),
an acquisition unit (e.g., 204, 206) that acquires shape information of an object, torch information of the welding torch, and rod operation information of the welding torch during the additive manufacturing;
a generating means (e.g., 207) for generating an interference map indicating parameters of a position and an attitude of the welding torch at which interference between the object and the welding torch occurs, based on the shape information and the torch information;
an identification means (e.g., 207) for identifying a position where interference occurs between the welding torch and the object based on the interference map and the position and posture of the welding torch defined in the rod operation information;
An adjustment means (e.g., 207) for adjusting a parameter of the attitude of the welding torch at the position identified by the identification means;
having
The interference map is generated corresponding to each of a plurality of axes in a three-dimensional coordinate system,
The control device, wherein the specifying means specifies, as a parameter to be corrected, a parameter of an attitude of a position where interference occurs along any one of the plurality of axes.

この構成によれば、積層造形における溶接トーチと造形物との干渉を回避するように自動的に姿勢パラメータを調整することが可能となる。 This configuration makes it possible to automatically adjust the posture parameters to avoid interference between the welding torch and the object during additive manufacturing.

（２）前記干渉マップは、３次元座標系における軸と、当該軸回りの角度とを対応付けて、前記造形物が位置する領域が定義される、（１）に記載の制御装置。 (2) The control device described in (1), in which the interference map defines the area in which the object is located by associating an axis in a three-dimensional coordinate system with an angle around the axis.

この構成によれば、各軸に応じた姿勢パラメータに対応した干渉マップを用いて、より精度良く干渉判定を行うことが可能となる。 This configuration makes it possible to perform interference detection with greater accuracy by using an interference map that corresponds to the attitude parameters for each axis.

（３）前記干渉マップは、前記造形物を積層造形する際のパスごとに生成される、（１）または（２）に記載の制御装置。 (3) The control device according to (1) or (2), in which the interference map is generated for each pass during additive manufacturing of the object.

この構成によれば、積層造形によって順番に形成されるビードの形状に対応して干渉判定を行うことが可能となる。 This configuration makes it possible to perform interference detection according to the shapes of the beads that are formed in sequence by additive manufacturing.

（４）前記調整手段は、干渉する位置における前記溶接トーチの姿勢のパラメータにオフセットを付与し、連続する位置の姿勢のパラメータにスムージング処理を行うことで、パラメータの調整を行う、（１）から（３）のいずれかに記載の制御装置。 (4) The control device according to any one of (1) to (3), wherein the adjustment means adjusts the parameters by applying an offset to the parameters of the posture of the welding torch at the interference position and performing a smoothing process on the parameters of the posture of the consecutive positions.

この構成によれば、急激な溶接トーチの姿勢の変更を抑制し、スムーズな積層造形を行うことが可能となる。 This configuration prevents sudden changes in the welding torch position, making it possible to perform smooth additive manufacturing.

（５）前記形状情報に基づいて、前記積層造形のパスごとの前記造形物の形状を予測する予測手段（例えば、２０７）を更に有し、
前記生成手段は、前記予測手段により予測された前記造形物の形状に基づいて前記干渉マップを生成する、（１）から（４）のいずれかに記載の制御装置。 (5) The method further includes a prediction unit (e.g., 207) configured to predict a shape of the object for each pass of the additive manufacturing based on the shape information,
The control device according to any one of (1) to (4), wherein the generating means generates the interference map based on the shape of the object predicted by the predicting means.

この構成によれば、積層造形によって順番に形成されるビードの形状に対応して干渉判定を行うことが可能となる。特に、バスごとの形状情報が存在しない場合でもその形状を予測して干渉判定を行うことが可能となる。 This configuration makes it possible to perform interference detection according to the shapes of the beads that are formed in sequence by additive manufacturing. In particular, even if shape information for each bus does not exist, it is possible to predict the shape and perform interference detection.

（６）前記予測手段は更に、予測したパスごとの前記造形物の形状の外表面を、所定の曲面または曲線モデルによって補間する、（５）に記載の制御装置。 (6) The control device according to (5), wherein the prediction means further interpolates the outer surface of the shape of the object for each predicted path using a predetermined curved surface or curve model.

この構成によれば、予測結果においていびつな形状や不連続な形状が生じるような場合でも、形状を安定化させ、精度のよい干渉判定が可能となる。 This configuration makes it possible to stabilize the shape and perform accurate interference detection even when the predicted shape is distorted or discontinuous.

（７）溶接トーチ（例えば、１０２）を用いて積層造形を行うロボット（例えば、１００）の制御方法であって、
造形物の形状情報と、前記溶接トーチのトーチ情報と、前記積層造形の際の前記溶接トーチの運棒情報とを取得する取得工程（例えば、Ｓ１１０１）と、
前記形状情報に基づいて、前記造形物が位置する領域を示す干渉マップを生成する生成工程（例えば、Ｓ１１０３）と、
前記干渉マップと、前記トーチ情報および前記運棒情報にて規定される前記溶接トーチの位置および姿勢とに基づいて、前記溶接トーチと前記造形物との干渉が生じる位置を特定する特定工程（例えば、Ｓ１１０５、Ｓ１１０６）と、
前記特定工程にて特定された位置における前記溶接トーチの姿勢のパラメータを調整する調整工程（例えば、Ｓ１１０７、Ｓ１１０８）と、
を有し、
前記干渉マップは、３次元座標系における複数の軸それぞれに対応して生成され、
前記特定工程において、前記複数の軸それぞれのいずれかにて干渉が生じている位置の姿勢のパラメータを、修正を行うパラメータとして特定する、制御方法。 (7) A method for controlling a robot (e.g., 100) that performs additive manufacturing using a welding torch (e.g., 102), comprising:
an acquisition step (e.g., S1101) of acquiring shape information of an object, torch information of the welding torch, and rod operation information of the welding torch during the additive manufacturing;
A generation step (e.g., S1103) of generating an interference map indicating an area in which the object is located based on the shape information;
a step of identifying a position where interference occurs between the welding torch and the object based on the interference map and the position and posture of the welding torch defined by the torch information and the rod operation information (e.g., S1105, S1106);
an adjustment step (e.g., S1107, S1108) of adjusting parameters of the posture of the welding torch at the position identified in the identification step;
having
The interference map is generated corresponding to each of a plurality of axes in a three-dimensional coordinate system,
In the specifying step, a parameter of an attitude at a position where interference occurs along any one of the plurality of axes is specified as a parameter to be corrected.

（８）コンピュータ（例えば、２００）に、
造形物の形状情報と、溶接トーチ（例えば、１０２）のトーチ情報と、積層造形の際の前記溶接トーチの運棒情報とを取得する取得工程（例えば、Ｓ１１０１）と、
前記形状情報に基づいて、前記造形物が位置する領域を示す干渉マップを生成する生成工程（例えば、Ｓ１１０３）と、
前記干渉マップと、前記トーチ情報および前記運棒情報にて規定される前記溶接トーチの位置および姿勢とに基づいて、前記溶接トーチと前記造形物との干渉が生じる位置を特定する特定工程（例えば、Ｓ１１０５、Ｓ１１０６）と、
前記特定工程にて特定された位置における前記溶接トーチの姿勢のパラメータを調整する調整工程（例えば、Ｓ１１０７、Ｓ１１０８）と、
を実行させ、
前記干渉マップは、３次元座標系における複数の軸それぞれに対応して生成され、
前記特定工程において、前記複数の軸それぞれのいずれかにて干渉が生じている位置の姿勢のパラメータを、修正を行うパラメータとして特定する、プログラム。 (8) A computer (e.g., 200)
An acquisition process (e.g., S1101) of acquiring shape information of an object, torch information of a welding torch (e.g., 102), and rod operation information of the welding torch during additive manufacturing;
A generation step (e.g., S1103) of generating an interference map indicating an area in which the object is located based on the shape information;
a step of identifying a position where interference occurs between the welding torch and the object based on the interference map and the position and posture of the welding torch defined by the torch information and the rod operation information (e.g., S1105, S1106);
an adjustment step (e.g., S1107, S1108) of adjusting parameters of the posture of the welding torch at the position identified in the identification step;
Run the command,
The interference map is generated corresponding to each of a plurality of axes in a three-dimensional coordinate system,
a program for identifying, in the identifying step, a parameter of an attitude at a position where interference occurs along any one of the plurality of axes as a parameter to be corrected.

１…積層造形システム
１００…積層造形装置
１０１…形状センサ
１０２…トーチ
１０３…ベース
１０４…溶接ロボット
１０６…ロボットコントローラ
１０７…電源
１０８…溶接ビード
２００…情報処理装置
２０１…造形制御部
２０２…電源制御部
２０３…送給制御部
２０４…ＤＢ（データベース）管理部
２０５…形状データ取得部
２０６…教示データ取得部
２０７…パラメータ調整部
２０８…周辺装置制御部
Ｗ…積層造形物
Ｍ…溶加材 Reference Signs List 1...Additive manufacturing system 100...Additive manufacturing device 101...Shape sensor 102...Torch 103...Base 104...Welding robot 106...Robot controller 107...Power supply 108...Weld bead 200...Information processing device 201...Modeling control unit 202...Power supply control unit 203...Feed control unit 204...DB (database) management unit 205...Shape data acquisition unit 206...Teaching data acquisition unit 207...Parameter adjustment unit 208...Peripheral device control unit W...Additive manufacturing object M...Filler material

Claims

A control device for a robot that performs additive manufacturing using a welding torch,
an acquisition means for acquiring shape information of an object, torch information of the welding torch, and rod operation information of the welding torch during the additive manufacturing;
a generating means for generating an interference map indicating parameters of a position and an attitude of the welding torch at which interference between the object and the welding torch occurs, based on the shape information and the torch information;
an identification means for identifying a position where interference occurs between the welding torch and the object, based on the interference map and the position and posture of the welding torch defined in the rod operation information;
an adjustment means for adjusting a parameter of the attitude of the welding torch at the position specified by the specifying means;
having
The interference map is generated corresponding to each of a plurality of axes in a three-dimensional coordinate system,
The control device, wherein the specifying means specifies, as a parameter to be corrected, a parameter of an attitude of a position where interference occurs along any one of the plurality of axes.

The control device according to claim 1, wherein the interference map defines an area in which interference occurs between the object and the welding torch by associating axes in a three-dimensional coordinate system with angles around the axes.

The control device according to claim 1, wherein the interference map is generated for each pass during additive manufacturing of the object.

The control device according to claim 1, wherein the adjustment means adjusts the parameters by applying an offset to the parameters of the attitude of the welding torch at the interference position and performing a smoothing process on the parameters of the attitude of the consecutive positions.

a prediction unit configured to predict a shape of the object for each pass of the additive manufacturing process based on the shape information,
The control device according to claim 1 , wherein the generating means generates the interference map based on the shape of the object predicted by the predicting means.

The control device according to claim 5, wherein the prediction means further interpolates the outer surface of the shape of the object for each predicted path using a predetermined curved surface or curve model.

A method for controlling a robot that performs additive manufacturing using a welding torch, comprising:
an acquisition step of acquiring shape information of an object, torch information of the welding torch, and rod operation information of the welding torch during the additive manufacturing;
a generation step of generating an interference map indicating parameters of a position and an attitude of the welding torch at which interference between the object and the welding torch occurs, based on the shape information and the torch information;
a step of identifying a position where interference occurs between the welding torch and the object, based on the interference map and the position and posture of the welding torch defined in the rod operation information;
an adjustment step of adjusting a parameter of the attitude of the welding torch at the position identified in the identification step;
having
The interference map is generated corresponding to each of a plurality of axes in a three-dimensional coordinate system,
In the specifying step, a parameter of an attitude at a position where interference occurs along any one of the plurality of axes is specified as a parameter to be corrected.

On the computer,
an acquisition step of acquiring shape information of an object, torch information of a welding torch, and rod operation information of the welding torch during additive manufacturing;
a generation step of generating an interference map indicating parameters of a position and an attitude of the welding torch at which interference between the object and the welding torch occurs, based on the shape information and the torch information;
a step of identifying a position where interference occurs between the welding torch and the object, based on the interference map and the position and posture of the welding torch defined in the rod operation information;
an adjustment step of adjusting a parameter of the attitude of the welding torch at the position identified in the identification step;
Run the command,
The interference map is generated corresponding to each of a plurality of axes in a three-dimensional coordinate system,
a program for identifying, in the identifying step, a parameter of an attitude at a position where interference occurs along any one of the plurality of axes as a parameter to be corrected.