WO2020175041A1

WO2020175041A1 - 溶接線データ生成装置、溶接システム、溶接線データ生成方法及びプログラム

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Publication number: WO2020175041A1
Application number: PCT/JP2020/004196
Authority: WO
Inventors: 有卓焦; 定廣　健次
Original assignee: 株式会社神戸製鋼所
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2020-02-04
Publication date: 2020-09-03
Also published as: JP2020131279A; US20220134464A1; CN113474114B; CA3130902C; JP7174647B2; KR102537026B1; KR20210118896A; CN113474114A; CA3130902A1

Abstract

溶接ロボットによって溶接する部位を特定する溶接線データを生成する溶接線データ生成装置は、部材の構成名の組み合わせ別に前記溶接ロボットによる溶接の可否を示す可否情報が記録される記録部と、溶接により製造される構造体の３次元データから、隣り合う２つ以上の部材の組み合わせを抽出する抽出部と、抽出された２つ以上の部材の組み合わせに対応する構成名の組み合わせが溶接可である場合、組み合わせに対応する２つ以上の部材間で溶接する部位を特定する溶接線データを生成する生成部とを有する。

Description

\¥02020/175041 1 卩（：17 2020/004196

明細書

発明の名称：

溶接線データ生成装置、溶接システム、溶接線データ生成方法及びプログラム

技術分野

[0001 ] 本発明は、溶接線データ生成装置、溶接システム、溶接線データ生成方法及びプログラムに関する。

背景技術

[0002] 今日、多くの分野で溶接ロボットが使用され、溶接作業の自動化が進められている。溶接ロボットによる溶接には、事前に、溶接対象とする構造物全体の溶接パス（又は溶接線）を決定し、溶接ロボットに設定しておく必要がある。特許文献 1 には、オペレータによる溶接線の選定を迅速化する技術が記載されている。

先行技術文献

特許文献

[0003] 特許文献 1 : 日本国特開 2 0 1 0 - 1 8 4 2 7 8号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004] しかし、特許文献 1 に記載された技術により溶接線を特定するには、オペレータがマニュアル操作で各面を指定する必要があり、手作業による労力が掛かっていた。また、溶接線の特定を自動的に行う技術も一部普及しているが、各面に対して総当たりで溶接線とするか否かを判定する処理を行う必要があり、溶接線を特定するには非常に時間がかかっていた。

[0005] 本発明の目的は、溶接ロボットによって溶接する部位又はその候補を効率的かつ自動的に特定できるようにすることである。

課題を解決するための手段〇 2020/175041 2 卩（：171? 2020 /004196

[0006] かかる目的のもと、 1つの発明として、溶接ロボットによって溶接する部位を特定する溶接線データを生成する溶接線データ生成装置であって、部材の構成名の組み合わせ別に溶接ロボットによる溶接の可否を示す可否情報が記録される記録部と、溶接により製造される構造体の 3次元データから、隣り合う 2つ以上の部材の組み合わせを抽出する抽出部と、抽出された 2つ以上の部材の組み合わせに対応する構成名の組み合わせが溶接可である場合、該当する組み合わせに対応する 2つ以上の部材間で溶接する部位を特定する溶接線データを生成する生成部とを有する溶接線データ生成装置を提供する

[0007] なお、溶接線データ生成装置は、 3次元データを構成する各部材の形状及び部材と他の部材の位置関係の両方又は一方に基づいて、構造体を構成する各部材の構成名を特定する構成名特定部を更に有することが好ましい。ここでの構成名特定部は、溶接ロボットによる溶接が不要な部材を非溶接部材として特定し、生成部は、抽出された部材の組み合わせの一方が非溶接部材である場合、該当する組み合わせを溶接の対象から除外してもよい。また、構成名特定部は、 3次元データを構成する部材の面積に基づいて、板状の形状を有する部材の構成名を特定してもよい。

なお、構成名の特定に使用する部材の形状の情報には、開先形状の情報が含まれてもよい。

[0008] また、構成名特定部は、構成名が特定されている他の部材に対する位置関係に基づいて他の部材に隣り合う部材の構成名を特定してもよい。

また、構成名特定部は、抽出された 2つの部材間の位置関係として、一方の部材に対する他方の部材の傾斜角、回転角、捻じれ角のうち少なくとも 1 つ以上の値を算出し、算出された値が閾値以上である場合、他方の部材を非溶接部材として特定し、生成部は、抽出された隣り合う部材の組み合わせの _方が非溶接部材である場合、該当する組み合わせを溶接の対象から除外してもよい。

また、ここでの構成名特定部は、部材の形状及び部材と他の部材の位置関〇 2020/175041 3 卩（：171? 2020 /004196

係の両方又は一方と、部材の構成名との関係を学習した学習済みモデルを用い、構造体を構成する各部材の構成名を特定してもよい。

なお、生成部は、抽出された 2つの部材が溶接可である場合には、 2つの部材同士が隣り合う部分における開先の有無を更に判定し、開先有りのときには開先形状の情報に従って前記溶接線データを生成してもよい。

[0009] また、別の発明として、部材同士を溶接する溶接ロボットと、溶接線デー夕に基づいて溶接ロボットの動作を制御する溶接制御装置とを有する溶接システムであって、部材の構成名の組み合わせ別に溶接ロボットによる溶接の可否を示す可否情報が記録される記録部と、溶接により製造される構造体の 3次元データから、隣り合う 2つ以上の部材の組み合わせを抽出する抽出部と、抽出された 2つ以上の部材の組み合わせに対応する構成名の組み合わせが溶接可である場合、該当する組み合わせに対応する 2つ以上の部材間で溶接する部位を特定する溶接線データを生成する生成部とを有する溶接システムを提供する。

[0010] さらに、別の発明として、溶接ロボットによって溶接する部位を特定する溶接線データを生成する溶接線データ生成方法であって、溶接により製造される構造体の 3次元データから、隣り合う 2つ以上の部材の組み合わせを抽出する処理と、抽出された 2つ以上の部材の組み合わせに対応する構成名の組み合わせの溶接の可否を、予め用意された構成名の組み合わせ別の可否情報を参照することにより判定する処理と、抽出された 2つ以上の部材の組み合わせに対応する構成名の組み合わせが溶接可である場合、該当する組み合わせに対応する 2つ以上の部材間で溶接する部位を特定する前記溶接線デー夕を生成する処理とを有する溶接線データ生成方法を提供する。

[001 1 ] さらに、別の発明として、溶接により製造される構造体の 3次元データから、隣り合う 2つ以上の部材の組み合わせを抽出する処理と、抽出された 2 つ以上の部材の組み合わせに対応する構成名の組み合わせの溶接の可否を、予め用意された構成名の組み合わせ別の可否情報を参照することにより判定する処理と、抽出された 2つ以上の部材の組み合わせに対応する構成名の組〇 2020/175041 4 卩（：171? 2020 /004196

み合わせが溶接可である場合、該当する組み合わせに対応する 2つ以上の部材間で溶接する部位を特定する溶接線データを生成する処理とをコンピュー夕に実行させるプログラムを提供する。

発明の効果

［0012］本発明によれば、溶接ロボットによって溶接する部位又はその候補を効率的かつ自動的に特定できる。

図面の簡単な説明

［0013］［図 1］本実施の形態に係る溶接システムの構成例を示す図である。

［図 2］傾斜、回転、捻じれなどの位置関係を説明する図である。

［図 3］構造体とその構成要素である部材を説明する図である。

［図 4］可否情報記録部に記録される溶接の可否情報の構造例を示す図である。［図 5］開先有りと判定される部材間の関係の例を示す図である。

［図 6］開先無しと判定される部材間の関係の例を示す図である。

［図 7］溶接線データ生成装置によって実行される処理動作を説明するフローチャートである。

［図 8］溶接線の候補の修正を受け付ける画面の一例を示す図である。

発明を実施するための形態

［0014］以下、添付図面を参照して、本発明に係る溶接電源、溶接システム、溶接電源の制御方法及びプログラムの実施形態の例を説明する。なお、各図は、本発明の説明のために作成されたものであり、本発明の実施の形態は、図示の内容に限らない。

［0015］＜システムの全体構成＞

図 1は、本実施の形態に係る溶接システム 1の構成例を示す図である。図 1 に示す溶接システム 1は、溶接の対象である部材同士を溶接する溶接ロボット 1 0と、溶接ロボット 1 0の動きを制御する溶接制御装置 2 0と、溶接位置を与える溶接線データを溶接制御装置 2 0に与える溶接線データ生成装置 3 0と、溶接によって製造する構造体を構成する各部材の形状や部材間の位置関係等を記述した 3次元データを記憶する構造体データべース 4 0 〇 2020/175041 5 卩（：171? 2020 /004196

とを有している。

[0016] 溶接ロボット 1 0は、用途に応じて様々な種類がある。例えば鉄骨の溶接に使用される鉄骨溶接ロボット、建築部品溶接ロボット、橋梁溶接ロボット、台車部品溶接ロボット、フォークリフト部品溶接ロボット、船舶分野向け溶接ロボットがある。

本実施の形態では、溶接ロボット 1 〇として鉄骨溶接ロボットを想定する

[0017] 溶接制御装置 2 0は、例えばコンピュータによって構成され、 1台又は複数台の溶接ロボット 1 〇の動きを制御する。

コンビュータは、制御プログラムを実行する演算部と、起動プログラム等を記憶する不揮発性の半導体メモリと、制御プログラムが実行される揮発性の半導体メモリと、溶接ロボット 1 0から収集される動作パラメータや溶接する部位を指定する溶接線データを記憶するハードディスク装置等で構成されている。

コンビュータとしての溶接制御装置 2 0には、キーボードやタッチパネル等の入力装置、溶接の進行に関する情報を表示する表示装置も接続されている。

[0018] 本実施の形態における溶接線データは、隣り合う関係にある 2つ以上の部材のうち溶接する部位（溶接線）を規定するデータの集合をいう。

隣り合う関係には、例えばある部材と別の部材が接触する関係、ある部材と別の部材との間に隙間がある関係、ある部材に別の部材が食込む関係などがある。本実施の形態の場合、隙間とは、溶接による部材の接続が可能な、予め定めた距離以下の空間をいう。

[0019] 溶接線データ生成装置 3 0も、例えばコンピュータによって構成される。

ここでのコンピュータは、アプリケーシヨンプログラムを実行する演算部と、起動プログラム等を記憶する不揮発性の半導体メモリと、アプリケーシヨンプログラムが実行される揮発性の半導体メモリと、アプリケーシヨンプログラムや溶接線データを含むデータを記録するハードディスク装置、入力装置、表示装置等で構成されている。

本実施の形態におけるハードディスク装置には、部材の構成名の組み合わせ別に溶接の可否を示す情報（以下「溶接の可否情報」という）も記録されている。本実施の形態では、ハードディスク装置のうち溶接の可否情報が記録されている領域部分を可否情報記録部 3 1 という。可否情報記録部 3 1は、記録部の一例である。

[0020] 本実施の形態では、アプリケーションプログラム等の記録装置としてハードディスク装置を例示しているが、半導体メモリその他の記録媒体にデータを読み書きする装置でもよい。また、ハードディスク装置は、溶接線データ生成装置 3 0に内蔵された装置でも外付けされた装置でもよい。

図 1では、溶接制御装置 2 0と溶接線データ生成装置 3 0をそれぞれ独立した装置として描いているが、溶接線データ生成装置 3 0の機能の一部又は全部を溶接制御装置 2 0に含めることも可能である。

[0021 ] 本実施の形態の場合、溶接線データ生成装置 3 0は、溶接制御装置 2 0に通信線やネットワークを通じて接続されている。ここでのネットワークは、例えば L A N （Loca l Area Network）やインターネット（クラウドネットワ —クを含む）である。

もっとも、溶接線データ生成装置 3 0の役割は、溶接に必要な溶接線デー夕を生成することであり、溶接線データ生成装置 3 0と溶接制御装置 2 0の接続は必須ではない。例えば溶接線データ生成装置 3 0と溶接制御装置 2 0 とが通信線等で接続されていない場合、溶接線データ生成装置 3 0で生成された溶接線データは、可搬型の記録媒体を用いて溶接制御装置 2 0に書き込めばよい。

[0022] 溶接線データ生成装置 3 0は、演算部によるアプリケーションプログラムの実行を通じ、溶接線又は溶接線の候補を効率的かつ自動的に特定する機能を実現する。図 1では、溶接線データ生成装置 3 0が実行する機能のうち溶接線又は溶接線の候補を効率的かつ自動的に特定する機能の要素として、構成名特定部 3 2と、組み合わせ抽出部 3 3と、溶接線データ生成部 3 4の 3 つを表している。

本実施の形態では、 3次元 C A D （Computer-A i ded Des i gn）データ上の各部材に構成名が与えられていない場合を想定するため、構成名特定部 3 2が用意されている。構成名特定部 3 2を設けることにより、各部材に構成名が与えられていない場合にも、組み合わせ抽出部 3 3と溶接線データ生成部 3 4を用いた溶接線又は溶接線の候補の特定が可能になる。なお、 3次元 C A Dデータ（以下「3次元データ」ともいう）上の各部材に既に構成名が与えられている場合には、構成名特定部 3 2は不要であるか、設けられている構成名特定部 3 2の実行を停止する。

[0023] 構成名特定部 3 2は、構造体データべース 4 0に記録されている 3次元デ _夕から構造体を構成する各部材の形状ゃ部材間の位置関係等に関する情報を読み出し、構造体を構成する各部材の構成名を自動的に特定する機能部である。構成名を特定するために用いる手法は、構造体によって異なってもよい。

本実施の形態の場合、構成名特定部 3 2は、先ず、面積などの形状に特徴がある部材について構成名を特定し、続いて、構成名が特定された部材に対する位置関係などに基づいて他の部材の構成名を特定する。なお、構成名には、対応する部材が満たすべき条件が予め与えられている。

本実施の形態の場合、予め定めた条件を満たさない部材の構成名として「その他」が用いられる。溶接が不要な部材（以下「非溶接部材」という）も「その他」に分類される。

[0024] 構成名特定部 3 2は、 2つの部材間の位置関係として、一方の部材に対する他方の部材の傾斜角、回転角、捻じれ角のうち少なくとも 1つ以上の値も使用する。本実施の形態における構成名特定部 3 2は、 3次元データに基づいて算出された傾斜角、回転角、捻じれ角の値が閾値以上の場合、他方の部材を非溶接部材に分類する。傾斜角等の情報を位置関係に含めることにより、構成名の特定精度が高くなる。

本実施の形態では、相対的に面積が大きい方の部材を「一方の部材」とし〇 2020/175041 8 卩（：171? 2020 /004196

、相対的に面積が小さい方の部材を「他方の部材」とする。客観的に比較可能な面積を用いることで、部材間の位置関係が明確となり、各部材の構成名の特定精度が高くなる。また、既に構成名が特定されている部材と構成名が特定されていない部材との関係では、既に構成名が特定されている部材を「一方の部材」とし、構成名が特定されていない部材を「他方の部材」とする。 _方の構成名が特定されている場合、他方の部材の構成名の特定精度が高くなる。

[0025] 図 2は、傾斜、回転、捻じれなどの位置関係を説明する図である。

図 2には、最も面積が大きい平板状の部材と 2番目に面積が大きい平板状の部材巳とで規定される構造物に対する部材（3〜◦の位置関係が例示されている。なお、部材八のうち最も大きい面は X 面に平行であり、部材巳のうち最も大きい面は乂丫面に平行である。すなわち、部材八と部材巳は互いに垂直である。また、部材巳は乂軸方向に延長するように部材に対して取り付けられている。

[0026] 図中、部材〇は、傾斜も回転もない位置関係を表している。図 2の場合、部材（3のうち最も大きい面は、丫面に平行である。従って、部材（3は、部材八と部材巳の両方に垂直である。

部材口は、その最も大きい面の法線軸（ここでは X軸）の周りに回転した位置関係をいう。この位置関係を「捻じれ」という。

部材巳は、部材と接する辺（ここでは軸）の周りに回転した位置関係をいう。この場合、部材巳は、部材巳とだけ垂直である。この位置関係を「傾斜」という。

部材は、部材巳と接する辺（ここでは丫軸）の周りに回転した位置関係をいう。この場合、部材は部材とだけ垂直である。この位置関係を「回転」という。

部材〇は、傾斜と回転の両方を含む位置関係をいう。

[0027] なお、各部材の構成名の特定には、ディーブラーニングなどの手法で学習された学習済みモデルを用いてもよい。ここでの学習済みモデルは、部材の〇 2020/175041 9 卩（：171? 2020 /004196

形状と部材同士の位置関係と構成名との関係を学習した汎用的なモデルであつてもよいし、用途別に部材の形状と部材同士の位置関係と構成名との関係を学習した専用のモデルでもよい。

学習済みモデルを用いる場合、構成名特定部 3 2は、製造する構造体に対応する 3次元データを学習済みモデルに与えることで、各部材の構成名を得る。

なお、学習済みモデルの生成時には、部材の形状と構成名との関係を学習させてもよいし、部材同士の位置関係と構成名との関係を学習させてもよい学習済みモデルを使用する場合には、出力結果に対する作業員等の評価結果を報酬（いわゆる〇値）として与え、学習済みモデルに修正を加えてもよい。

学習済みモデルを利用することで、各部材の構成名を効率的に特定できる

[0028] 図 1の説明に戻る。

組み合わせ抽出部 3 3は、構造体データべース 4 0に記録されている 3次元データから構造体を構成する部材間の位置関係を読み出し、隣り合う関係にある 2つ以上の部材の組み合わせを自動的に抽出する機能部である。ここでの組み合わせ抽出部 3 3は、抽出部の一例である。

例えば図 2に示す構造体の 3次元データが与えられた場合、組み合わせ抽出部 3 3は、部材と部材巳と部材（3の組み合わせ、部材と部材巳と部材口の組み合わせ、部材と部材巳と部材日の組み合わせ、部材と部材巳と部材の組み合わせ、部材と部材巳と部材〇の組み合わせを抽出する。ただし、いずれの組み合わせも、算出された傾斜角、回転角、捻じれ角の各値が閾値未満であるものとする。

[0029] 図 2の場合、部材〇は、 X軸の方向について部材〇の隣に位置している。

このため、部材〇と部材〇の組み合わせも、広義には、隣り合う関係とみなすことが可能である。〇 2020/175041 10 卩（：171? 2020 /004196

本実施の形態では、部材同士の間の距離が予め定めた最小距離を超える場合には、当該部材の組み合わせは、隣り合う 2つ以上の部材の組み合わせから除外する。

ここでの最小距離は、前述した溶接による部材の接続が可能な、予め定めた距離以下に当たる。

例えば部材が平板状の場合、最小距離は、最も大きい面の面積と厚みとによって部材毎に定めてもよいし、溶接が可能な距離を基準に一律に定めてもよい。

以上の条件により、部材＜3と部材〇は、隣り合う関係にある 2つ以上の部材の組み合わせからは除外される。

[0030] 溶接線データ生成部 3 4は、組み合わせ抽出部 3 3で抽出された 2つ以上の部材の組み合わせのそれぞれについて、組み合わせを構成する各部材の構成名の組み合わせが溶接可として登録されているか否かを判定する機能と、溶接可である場合には、該当する組み合わせに対応する 2つ以上の部材間で溶接する部位を特定し、溶接線データとして出力する機能とを実行する機能部である。

ここで、溶接可であるか否かの判定には、可否情報記録部 3 1 に記録されている情報が用いられる。なお、ここでの溶接線データ生成部 3 4は、生成部の一例である。

[0031 ] 図 3は、構造体とその構成要素である部材を説明する図である。

図 3に示す構造体は、丫平面において丨字に配置された1^~1形鋼に対して複数の部材を取り付けた構成を有している。なお、図中の「部材 1」〜「部材 7」及び「その他」は、本実施の形態における各部材の名称（すなわち部材名）を表している。

図 3の場合、 1^~1形鋼は、「部材 1」、「部材 3」及び「部材 4」の 3つの平板部で構成されている。本実施の形態では、 1^~1形鋼が 3つの平板状の部材の溶接により製造される場合だけでなく、圧延によって一体的に製造される場合も、各部を区別して「部材 1」、「部材 3」及び「部材 4」という。 \¥0 2020/175041 1 1 卩（：17 2020 /004196

「部材 2」、「部材 6」、「部材 7」は、 1^~1形鋼の変形を防ぐために用いられる補強材の名称である。「部材 5」は、 1^~1型の部材の端部に取り付けられる部材の名称であり、不図^^の部材との結合用いられる。

なお、「その他」は、「部材 1」〜「部材 7」として特定することができない部材の集合名である。前述の「非溶接部材」に該当する部材も「その他」に含まれる。

[0032] 図 4は、可否情報記録部 3 1 （図 1参照）に記録される溶接の可否情報の構造例を示す図である。

溶接の可否情報は、異なる部材の組み合わせ毎に、溶接ロボット 1 0 （図 1参照）による溶接の可否等を示す情報を記録した構造を有している。図 4の場合、可否等を示す情報は、溶接可（図中の〇）と溶接不可（図中の X）の 2つである。

図 4に示す「部材 1」〜「部材 7」及び「その他」は、図 3の「部材 1」〜「部材 7」及び「その他」に対応する。

部材 1の場合、溶接可となる部材名は、「部材 5」と「部材 6」の 2つである。

[0033] 図 1の説明に戻る。

溶接線データ生成部 3 4は、組み合わせ抽出部 3 3で抽出された個々の組み合わせを構成する部材名の組み合わせが、溶接可（図 4では〇）の組み合わせを含むか否かを判定する機能を有している。ここでの判定は、 2つの部材間の関係を単位とする。

例えば抽出された 1つの組み合わせが 3つの部材で構成される場合、溶接線データ生成部 3 4は、判定の対象とする 1つの組み合わせを 2つの部材の組み合わせに分解し、分解後によって得られた複数の組み合わせのそれぞれについて溶接可であるか否かを判定する。

[0034] ここで、抽出された部材の組み合わせの一方が非溶接部材（すなわち「その他」）である場合、その組み合わせは溶接の対象から除外される。溶接されない部位を事前に除くことで、溶接線又は溶接線の候補を効率的に特定で〇 2020/175041 12 卩（：171? 2020 /004196

きる。

溶接可である部材名の組み合わせが含まれる場合、溶接線データ生成部 3 4は、複数の部材が互いに接触する部位又は部材間の隙間が溶接可能な距離未満の部位を 3次元データに基づいて特定し、溶接線又は溶接線の候補として登録する。

なお、溶接可の組み合わせの一方の部材の一部に開先が有る場合、溶接線データ生成部 3 4は、開先形状の情報に従って溶接線の候補とする部位を特定する。本実施の形態では、開先が設けられている部位が溶接線又は溶接線の候補に特定される。

このため、本実施の形態の溶接線データ生成部 3 4には、開先の有無を判定する機能が設けられている。

[0035] 図 5は、開先有りと判定される部材間の関係の例を示す図である。図 6は、開先無しと判定される部材間の関係の例を示す図である。

図 5には、開先有りとみなされる 3つの例が示されている。

部材＜の場合、部材」と隣り合う面の全体が斜面に加工されている。この場合、部材」と部材＜の斜面が形成する角度が開先角度となる。また、開先深さは、部材＜のうち、 X軸方向についての斜面の長さで与えられる。部材1_の場合、部材」と隣り合う面の一部分が斜面に加工されており、残りの面は部材」と接している。この場合、部材」と部材1_の斜面部分が形成する角度が開先角度となる。また、開先深さは、部材1_のうち、 X軸方向についての斜面部分の長さで与えられる。

部材 IV!は、部材 1_と同じ形状であるが、部材 1_との間に隙間が形成されている。この場合、部材1\/1の斜面部分の延長線が部材」と形成する角度が開先角度となる。また、開先深さは、部材1\/1のうち、 X軸方向についての斜面部分の長さで与えられる。

なお、開先の形状は、図 5に示したレ形に限らず、＜形、 I形、 V形、」形、 X形、リ形、両面」形、両面 11形などでもよい。

[0036] 図 6には、開先無しとみなされる 3つの例が示されている。〇 2020/175041 13 卩（：171? 2020 /004196

部材1\1と部材」の関係は丁継ぎ手と呼ばれるもので、矩形形状の部材1\1と部材」とが丁字を形成している。この場合、部材1\1には開先がないと判定される。

部材〇と部材」の関係は自然開先と呼ばれるもので、矩形形状の部材〇の角で部材」が接している。部材〇と部材」の間には、 X 面において三角形状の隙間が形成されているが、これは取り付けの関係で生じたものであり、開先とは扱わない。

部材と部材」の関係は全開先と呼ばれるものである。部材は、部材（図 5参照）と同じ形状であるが、斜面の全体が部材」の表面に接しているので、部材1\1と同じく開先とは扱わない。開先の有無を利用することで、構成名の特定精度は勿論、溶接線又は溶接線の候補とする部位の特定精度を高めることができる。

[0037] <溶接線データ生成装置の処理動作 >

図 7は、溶接線データ生成装置 3 0 （図 1参照）によって実行される処理動作を説明するフローチヤートである。図 7に示す手順は、溶接線データ生成方法の一例である。なお、図中の記号 3はステップを示す。

[0038] まず、溶接線データ生成装置 3 0は、溶接によって製造する構造体の 3次元データを構造体データべース 4 0 （図 1参照）から取り込む（ステップ 1 ）。取り込みの対象である 3次元データは、例えば不図示の操作画面を通じて作業者が指定する。

次に、溶接線データ生成装置 3 0は、隣り合う関係の 2つ以上の部材の組み合わせを全て抽出する（ステップ 2）。この処理動作は、組み合わせ抽出部 3 3 （図 1参照）が実行する。

3次元データからの抽出が完了すると、溶接線データ生成装置 3 0は、抽出された全ての組み合わせの中から未処理の 1つの組み合わせを選択する（ステップ 3）。

[0039] 次に、溶接線データ生成装置 3 0は、選択された組み合わせを構成する複数の部材の構成名を特定する（ステップ 4）。構造体を構成する各位置の部〇 2020/175041 14 卩（：171? 2020 /004196

材の構成名は、構成名特定部 3 2 （図 1参照）によって特定されている。選択された組み合わせを構成する部材の構成名が特定されると、溶接線デ —夕生成装置 3 0は、溶接の可否情報との照合を通じ、溶接可の組み合わせを含むか否かを判定する（ステップ 5）。この処理動作は、溶接線データ生成部 3 4 （図 1参照）が実行する。

ステップ 5で肯定結果が得られた場合、溶接線データ生成装置 3 0は、溶接可の部材間で溶接する部位を特定し（ステップ 6）、溶接線の候補に登録する（ステップ 7）。

この後、溶接線データ生成装置 3 0は、未処理の組み合わせは無いか否かを判定する（ステップ 8）。

なお、ステップ 5で否定結果が得られた場合、溶接線データ生成装置 3 0 は、ステップ 6及び 7を実行することなくステップ 8の判定を実行する。

[0040] ステップ 8で否定結果が得られる間、溶接線データ生成装置 3 0は、ステップ 3に戻り、新たに選択した 1つの組み合わせについて前述した一連の処理を実行する。

ステップ 8で肯定結果が得られると、溶接線データ生成装置 3 0は、候補の確認は不要か否かを判定する（ステップ 9）。この判定処理は必須ではないが、本実施の形態では、自動的に登録された溶接線の候補を作業者が確認するか否かを選択できるようになっている。

ステップ 9で肯定結果が得られた場合（すなわち、確認が不要である場合）、溶接線データ生成装置 3 0は、溶接線データとして、自動的に登録された溶接線の候補の全てを出力する（ステップ 1 1）。

一方、ステップ 9で否定結果が得られた場合（すなわち、作業者による確認が行われる場合）、溶接線データ生成装置 3 0は、溶接線の候補の修正を受け付ける（ステップ 1 0）。

[0041 ] 図 8は、図 7のステップ 1 0にて利用可能な溶接線の候補の修正を受け付ける画面 1 0 0の ^_例を示す図である。

図 8に示す画面 1 0 0は、構造体に対応する 3次元モデルを表示する確認〇 2020/175041 15 卩（：171? 2020 /004196

画面 1 1 0と、溶接線の候補の一覧が表示される候補欄 1 2 0と、力ーソル 1 2 1で指定された候補を溶接線として確定する場合に操作する確定ボタン 1 3 0と、力ーソル 1 2 1で指定された候補を溶接線から除外する場合に操作する除外ボタン 1 4 0と、候補には含まれていない部位を溶接線として追加する場合に使用する新規ボタン 1 5 0と、修正作業の終了時に操作する終了ボタン 1 6 0とを含んでいる。

[0042] 図 8に示す確認画面 1 1 0には、図 3に示す構造体が表示されている。図

8に示す確認画面 1 1 0では、溶接線データ生成装置 3 0によって特定された構成名が、対応する部材からの引出線付きで表示されている。

また、確認画面 1 1 0では、力ーソル 1 2 1 によって指定された候補に対応する部位が作業者に分かるように表示される。図 8の例では、力ーソル 1 2 1で指定された「候補 2」に対応する構造体上の部位が強調表示に変更されている。ここでの強調表示には、例えば太線による表示、高輝度による表示、予め設定された色による表示、引出線による表示、これらの組み合わせが用いられてよい。

[0043] なお、候補には含まれていない部位を溶接線に含める場合、作業者は、例えば新規ボタン 1 5 0を操作して新たなレコードを生成した後に、確認画面 1 1 0上で追加する部位を指定する。

自動的に登録された溶接線の候補が誤っている場合には、力ーソル 1 2 1 で誤っている候補を指定した後に、除外ボタン 1 4 0を操作すればよい。終了ボタン 1 6 0が操作されると、溶接線データ生成装置 3 0は、ステップ 1 1 に移行し、修正後の溶接線の候補の集合を溶接線データとして出力する。

[0044] <他の実施の形態 >

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上述の実施の形態に記載の範囲に限定されない。上述の実施の形態に、種々の変更又は改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。〇 2020/175041 16 卩（：171? 2020 /004196

例えば前述の実施の形態では、開先の有無の情報を溶接線又は溶接線の候補となる部位の特定に用いているが、構造体を構成する部材の構成名の特定に用いてもよい。

また、前述の実施の形態においては、溶接線データ生成部 34 （図 1参照）によつて登録された溶接線の候補を修正するか否かを選択できるようにしているが、溶接線データ生成部 34は、修正の有無を選択する機能を有していなくてもよい。この場合は、溶接線データ生成部 34が特定した部位がそのまま溶接線となる。

[0045] なお、本出願は、 201 9年 2月 26日出願の日本特許出願（特願 201

9-032635）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。符号の説明

[0046] 1 溶接システム、 1 0 溶接ロボット、 20 溶接制御装置、 30 溶接線データ生成装置、 3 1 可否情報記録部、 32 構成名特定部、 33 組み合わせ抽出部、 34 溶接線データ生成部、 40 構造体データべース

Claims

〇 2020/175041 17 卩（：171? 2020 /004196 請求の範囲

[請求項 1 ] 溶接ロボットによって溶接する部位を特定する溶接線データを生成する溶接線データ生成装置において、

部材の構成名の組み合わせ別に前記溶接ロボットによる溶接の可否を示す可否情報が記録される記録部と、

溶接により製造される構造体の 3次元データから、隣り合う 2つ以上の部材の組み合わせを抽出する抽出部と、

抽出された 2つ以上の部材の組み合わせに対応する構成名の組み合わせが溶接可である場合、当該組み合わせに対応する 2つ以上の部材間で溶接する部位を特定する前記溶接線データを生成する生成部とを有する溶接線データ生成装置。

[請求項 2] 前記 3次元データを構成する各部材の形状及び部材間の位置関係の両方又は _方に基づいて、前記構造体を構成する各部材の構成名を特定する構成名特定部

を更に有することを特徴とする請求項 1 に記載の溶接線データ生成装置。

[請求項 3] 前記構成名特定部は、前記溶接ロボットによる溶接が不要な部材を非溶接部材として特定し、

前記生成部は、抽出された部材の組み合わせの _方が前記非溶接部材である場合、当該組み合わせを溶接の対象から除外する、ことを特徴とする請求項 2に記載の溶接線データ生成装置。

[請求項 4] 前記構成名特定部は、前記 3次元データを構成する部材の面積に基づいて、板状の形状を有する部材の構成名を特定する、ことを特徴とする請求項 2又は 3に記載の溶接線データ生成装置。

[請求項 5] 前記部材の形状の情報には、開先形状の情報が含まれる、ことを特徴とする請求項 2に記載の溶接線データ生成装置。

[請求項 6] 前記構成名特定部は、構成名が特定されている他の部材に対する位置関係に基づいて当該他の部材に隣り合う部材の構成名を特定する、〇 2020/175041 18 卩（：171? 2020 /004196

請求項 2に記載の溶接線データ生成装置。

[請求項 7] 前記構成名特定部は、抽出された 2つの部材間の位置関係として、

_方の部材に対する他方の部材の傾斜角、回転角、捻じれ角のうち少なくとも 1つ以上の値を算出し、算出された値が閾値以上である場合、当該他方の部材を非溶接部材として特定し、

前記生成部は、抽出された隣り合う部材の組み合わせにおける一方の部材が前記非溶接部材である場合、当該組み合わせを溶接の対象から除外する、ことを特徴とする請求項 2に記載の溶接線データ生成装置。

[請求項 8] 前記構成名特定部は、部材の形状及び部材間の位置関係の両方又は一方と、部材の構成名との関係を学習した学習済みモデルを用い、前記構造体を構成する各部材の構成名を特定する、請求項 2に記載の溶接線データ生成装置。

[請求項 9] 前記生成部は、抽出された 2つの部材が溶接可である場合には、 2 つの部材同士が隣り合う部分における開先の有無を更に判定し、開先有りのときには開先形状の情報に従って前記溶接線データを生成することを特徴とする請求項 1 に記載の溶接線データ生成装置。

[請求項 10] 部材同士を溶接する溶接ロボットと、溶接線データに基づいて溶接ロボットの動作を制御する溶接制御装置とを有する溶接システムにおいて、

抽出された 2つ以上の部材の組み合わせに対応する構成名の組み合わせが溶接可である場合、当該組み合わせに対応する 2つ以上の部材間で溶接する部位を特定する前記溶接線データを生成する生成部とを有する溶接システム。〇 2020/175041 19 卩（：171? 2020 /004196

[請求項 1 1 ] 溶接ロボットによって溶接する部位を特定する溶接線データを生成する溶接線データ生成方法において、

溶接により製造される構造体の 3次元データから、隣り合う 2つ以上の部材の組み合わせを抽出する処理と、

抽出された 2つ以上の部材の組み合わせに対応する構成名の組み合わせの溶接の可否を、予め用意された構成名の組み合わせ別の可否情報を参照することにより判定する処理と、

抽出された 2つ以上の部材の組み合わせに対応する構成名の組み合わせが溶接可である場合、当該組み合わせに対応する 2つ以上の部材間で溶接する部位を特定する前記溶接線データを生成する処理とを有する溶接線データ生成方法。

[請求項 12] コンピュータに、

抽出された 2つ以上の部材の組み合わせに対応する構成名の組み合わせが溶接可である場合、当該組み合わせに対応する 2つ以上の部材間で溶接する部位を特定する溶接線データを生成する処理とを実行させるプログラム。