WO2020262260A1 - リペア溶接システム、リペア溶接方法、検査装置およびロボット制御装置 - Google Patents

Abstract

リペア溶接システムは、ワークの溶接個所の外観を検査する検査装置と、ワークを溶接するロボットを制御するロボット制御装置と、を備える。検査装置は、ワークの溶接個所のうち所定の基準に従って不良個所の有無を判定するとともに、不良個所を検出した場合に不良個所に複数の不良ランクのいずれかを設定する。ロボット制御装置は、不良ランクに応じたリペア溶接プログラムを生成し、不良ランクが設定された不良個所へのリペア溶接プログラムに従うリペア溶接の実行をロボットに指示する。

Description

リペア溶接システム、リペア溶接方法、検査装置およびロボット制御装置

　本開示は、リペア溶接システム、リペア溶接方法、検査装置およびロボット制御装置に関する。

　特許文献１には、撮像光学系を用いて溶接ビードの形状を検査し、一度のスリット光の走査により、任意の断面線における断面形状を検査する形状検査装置が開示されている。この形状検査装置は、溶接ビードにスリット光を投射し、スリット光の走査により溶接ビード上に順次形成される形状線を撮像し、順次形成された各形状線の撮像データに基づいて、溶接ビードの三次元形状を点群データとして取得する。また、形状検査装置は、点群データに基づいて表示された溶接ビードに、入力に応じてスリット光の走査により形成された形状線とは異なる任意の切断線を設定し、切断線に対応した点群データにより、切断線における溶接ビードの断面形状を算出する。

日本国特開２０１２－３７４８７号公報

　本開示は、溶接ビードの不良個所のリペア溶接をより効率的に行うことができるリペア溶接方法、検査装置およびロボット制御装置を提供する。

　本開示は、ワークの溶接個所の外観を検査する検査装置と、ワークを溶接するロボットを制御するロボット制御装置と、を備え、前記検査装置は、前記ワークの溶接個所のうち所定の基準に従って不良個所の有無を判定するとともに、前記不良個所を検出した場合に前記不良個所に複数の不良ランクのいずれかを設定し、前記ロボット制御装置は、前記不良ランクに応じたリペア溶接プログラムを生成し、前記不良ランクが設定された不良個所への前記リペア溶接プログラムに従うリペア溶接の実行を前記ロボットに指示する、リペア溶接システムを提供する。

　また、本開示は、ワークの溶接個所の外観を検査する検査装置と、ワークを溶接するロボットを制御するロボット制御装置と、を備えるリペア溶接システムにより実行されるリペア溶接方法であって、前記ワークの溶接個所のうち所定の基準に従って不良個所の有無を判定し、前記不良個所を検出した場合に、前記不良個所に複数の不良ランクのいずれかを付与し、前記不良ランクに応じたリペア溶接プログラムを生成し、前記不良ランクで特定された不良個所への前記リペア溶接プログラムに従うリペア溶接の実行を前記ロボットに指示する、リペア溶接方法を提供する。

　また、本開示は、ワークを溶接するロボットを制御するロボット制御装置と接続され、ワークの溶接個所の外観を検査する検査装置であって、前記ワークの溶接個所のうち所定の基準に従って不良個所の有無を判定するとともに、前記不良個所を検出した場合に前記不良個所に複数の不良ランクのいずれかを設定する処理部と、前記不良ランクに応じたリペア溶接プログラムの生成の指示と、前記不良ランクが設定された不良個所への前記リペア溶接プログラムに従うリペア溶接の実行の前記ロボットへの指示とを前記ロボット制御装置に送る通信部と、を備える、検査装置を提供する。

　また、本開示は、ワークの溶接個所の外観を検査する検査装置と接続され、ワークを溶接するロボットを制御するロボット制御装置であって、前記ワークの溶接個所のうち所定の基準に従って不良個所が前記検査装置により検出された場合に、前記不良個所に設定された複数の不良ランクのいずれかに関する情報を受信する通信部と、前記不良ランクに応じたリペア溶接プログラムを生成する生成部と、前記不良ランクが設定された不良個所への前記リペア溶接プログラムに従うリペア溶接の実行を前記ロボットに指示する制御部と、備える、ロボット制御装置を提供する。

　本開示によれば、溶接ビードの不良個所のリペア溶接をより効率的に行うことができる。

リペア溶接システムのシステム構成例を示す概略図 実施の形態１に係る検査リペア溶接ロボットの制御に関するリペア溶接システムの内部構成例を示す図 不良ランクに応じたリペア溶接の処置内容を示す処置判断テーブルの一例を示す図 本溶接後の溶接ビードの溶接個所の不良ランクの第１例を模式的に示す図 本溶接後の溶接ビードの溶接個所の不良ランクの第２例を模式的に示す図 本溶接後の溶接ビードの溶接個所の不良ランクの第３例を模式的に示す図 検査する方向とリペア溶接する方向との関係の一例を示す図 マスタデータと本溶接後の溶接ビードの形状データとの比較を概念的に示す図 不良種別と特定データとに対応するプログラム生成ロジックテーブルの一例を示す図 不良種別と検査スコアとに対応するプログラム生成ロジックテーブルの一例を示す図 実施の形態１に係るリペア溶接システムの処理手順例を示すフローチャート 実施の形態２に係る検査ロボットおよびリペア溶接ロボットのそれぞれの制御に関するリペア溶接システムの内部構成例を示す図 実施の形態２に係る検査ロボットおよびリペア溶接ロボットのそれぞれの制御に関するリペア溶接システムの内部構成例を示す図

（本開示の実施の形態に至る経緯）
　特許文献１の技術によれば、形状検査装置は、例えば本溶接が行われた後の溶接個所の形状の良否判定を行える。しかし、溶接個所の形状が良好でなかった場合、再溶接（つまり、不良の溶接個所を修正するために再び行う溶接のことで、以下「リペア溶接」と称する）によって修正を行い得るか否かを判定する可否判定、修正の為のリペア溶接は、人手の作業（つまり、溶接作業者が行っている）が現状である。そのため、溶接作業者の技能レベルの個人差あるいは誤判断により、溶接品質が安定しないという潜在的な課題がある。

　そこで、以下の実施の形態では、本溶接後の溶接個所（例えば溶接ビード）の不良個所のリペア溶接をより効率的に行うことができる、リペア溶接方法、検査装置およびロボット制御装置の例を説明する。

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

（実施の形態１，２に共通のシステム構成例）
　図１は、リペア溶接システム１０００のシステム構成例を示す概略図である。リペア溶接システム１０００は、ユーザ（例えば溶接作業者あるいはシステム管理者。以下同様。）により入力された情報または予め設定された溶接に関する情報に基づいて、本溶接されたワークＷｋ１の溶接個所の外観検査を自動的に行うとともに、溶接個所のうち溶接不良と判定された不良個所の修正溶接（つまり、リペア溶接）を外観検査の結果に応じて自動的に行う。なお、リペア溶接システム１０００は、上述した外観検査とリペア溶接とに加えて、上述した本溶接を自動的に行ってもよい。

　リペア溶接システム１０００は、大別すると、溶接（例えば本溶接およびリペア溶接）と溶接結果の外観検査とにそれぞれ用いるロボットと、ロボットの処理を制御したり外観検査の結果を処理したりするコントローラと、コントローラへの各種の指令を送る上位装置とを含む。

　具体的には、リペア溶接システム１０００は、上述したロボットとして、本溶接を行う本溶接ロボットＭＣ１と、本溶接後の溶接個所の外観検査を行う検査ロボットＭＣ２と、本溶接後の溶接個所に不良個所が含まれていた場合のリペア溶接を外観検査の結果に応じて行うリペア溶接ロボットＭＣ３とを有する。また、リペア溶接システム１０００は、上述したコントローラとして、ロボット制御装置２，３と、検査装置４とを有する。また、リペア溶接システム１０００は、上述した上位装置として、上位装置１を有する。なお、上位装置１には、モニタＭＮ１と、入力インターフェースＵＩ１と、外部ストレージＳＴとが接続されてよい。

　なお、図示は省略するが、上位装置１あるいはロボット制御装置２，３は、外部ネットワークとの通信（例えば有線通信あるいは無線通信）を行う通信インターフェースを更に有してもよい。上位装置１あるいはロボット制御装置２，３は、外部ネットワークに接続されている場合、外部ネットワーク上に存在する他の機器（例えばサーバあるいはＰＣ、種々のセンサ装置等）と通信を行える。

　図１では、本溶接ロボットＭＣ１は、リペア溶接ロボットＭＣ３と別体として示されている。しかし、リペア溶接システム１０００とは異なる他のシステムを用いて本溶接を行う場合、あるいは溶接作業者が手作業で本溶接を行った上でリペア溶接システム１０００が外観検査およびリペア溶接のそれぞれを実行する場合には、本溶接ロボットＭＣ１は省かれてよい。

　また、本溶接ロボットＭＣ１は、検査ロボットＭＣ２あるいはリペア溶接ロボットＭＣ３のいずれかと一体で構成されてもよい。例えば、リペア溶接ロボットＭＣ３は、本溶接ロボットＭＣ１として処理でき、ワークＷｋ１を溶接する本溶接と、本溶接によって溶接された溶接個所のうち不良個所を修正するリペア溶接との両方を実行してもよい。同様に、例えば、検査ロボットＭＣ２は、本溶接ロボットＭＣ１として処理でき、ワークＷｋ１を溶接する本溶接と、本溶接によって溶接された溶接個所のうち所定の溶接基準を満たさない不良個所の有無を判定する外観検査との両方を実行してもよい。

　なお、検査ロボットＭＣ２とリペア溶接ロボットＭＣ３とを１つのロボット（つまり、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３）に統合してもよい。以下の実施の形態１では、説明を分かり易くするために、検査ロボットＭＣ２とリペア溶接ロボットＭＣ３とが一体化された検査リペア溶接ロボットＭＣ２３を例示し、以下の実施の形態２では、検査ロボットＭＣ２とリペア溶接ロボットＭＣ３とが別体となる構成を例示して説明する。また、本溶接ロボットＭＣ１と検査ロボットＭＣ２とリペア溶接ロボットＭＣ３とを１つのロボットに統合してもよい。

　リペア溶接システム１０００では、本溶接ロボットＭＣ１、検査ロボットＭＣ２およびリペア溶接ロボットＭＣ３のそれぞれの台数は、図１に示す数に限定されない。例えば、本溶接ロボットＭＣ１、検査ロボットＭＣ２およびリペア溶接ロボットＭＣ３のそれぞれの台数は、複数台であってもよく、また同じ台数でもよいし、異なる台数でもよい。例えば、リペア溶接システム１０００は、１台の本溶接ロボットＭＣ１と、３台の検査ロボットＭＣ２と、２台のリペア溶接ロボットＭＣ３とを含んでよい。これにより、リペア溶接システム１０００は、システム構成の目的（例えば、各種のロボットの処理範囲あるいは処理速度）に応じて適応的に構成できる。

　上位装置１は、モニタＭＮ１と、入力インターフェースＵＩ１と、外部ストレージＳＴと、ロボット制御装置２，３のそれぞれとの間で通信可能に接続される。図１では、上位装置１は、ロボット制御装置３を介して検査装置４と接続されているが、ロボット制御装置３を介さず、検査装置４と直接に通信可能に接続されてもよい。なお、上位装置１は、モニタＭＮ１および入力インターフェースＵＩ１を一体に含む端末装置ＰＺ１でもよく、更に外部ストレージＳＴを一体に含んでもよい。この場合、端末装置ＰＺ１は、例えば本溶接の実行に先立ってユーザ（上述参照）により使用されるＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）である。なお、端末装置ＰＺ１は、上述したＰＣに限らず、例えばスマートフォン、タブレット端末、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｔ）などの通信機能を有するコンピュータ装置でよい。

　上位装置１は、ユーザによる入力操作あるいはユーザによって予め設定された情報に基づいて、ワークＷｋ１の本溶接、ワークＷｋ１の溶接個所の外観検査、ワークＷｋ１の溶接個所のうち不良個所（上述参照）のリペア溶接のそれぞれを実行するための制御信号を生成する。上位装置１は、ワークＷｋ１の本溶接の実行に関する制御信号をロボット制御装置２に送る。上位装置１は、ワークＷｋ１の溶接個所の外観検査の実行に関する制御信号、ワークＷｋ１の溶接個所のうち不良個所のリペア溶接の実行に関する制御信号をそれぞれロボット制御装置３に送る。

　上位装置１は、検査装置４から受信された溶接個所の外観検査結果を、ロボット制御装置３を介して収集してよい。上位装置１は、収集された外観検査結果を外部ストレージＳＴに蓄積したり、モニタＭＮ１に出力して表示させたりしてよい。なお、図１に示す検査装置４は、ロボット制御装置３を介して上位装置１と接続されているが、図１に示す接続形態に限定されなくてよい。つまり、検査装置４と上位装置１とは直接的に通信可能に接続されてもよい。

　モニタＭＮ１は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等の表示用デバイスを用いて構成されてよい。モニタＭＮ１は、ロボット制御装置３から送られた溶接個所の外観検査結果あるいは後述するアラート画面を表示する。また、モニタＭＮ１の代わりに、あるいはモニタＭＮ１とともにスピーカ（不図示）が上位装置１に接続されてもよく、アラート画面の内容を音声でスピーカを介して出力してもよい。

　入力インターフェースＵＩ１は、ユーザの入力操作を検出して上位装置１に出力するユーザインターフェースであり、例えば、マウス、キーボードまたはタッチパネル等を用いて構成されてよい。入力インターフェースＵＩ１は、例えば、ワークＷｋ１への溶接線の指定、溶接線に応じた外観検査基準の設定、リペア溶接システム１０００の処理開始あるいは処理終了の操作等を受け付けて上位装置１に出力する。

　外部ストレージＳＴは、例えばハードディスク（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）またはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）を用いて構成される。外部ストレージＳＴは、上位装置１により受信された溶接個所の外観検査結果、あるいはアラート画面の内容を示すデータあるいは情報を記憶してよい。

　ロボット制御装置２は、上位装置１および本溶接ロボットＭＣ１のそれぞれとの間で通信可能に接続される。ロボット制御装置２は、上位装置１から送られた本溶接の実行に関する制御情報を受信し、その制御情報に基づいて本溶接ロボットＭＣ１を制御してワークＷｋ１に対する本溶接を実行させる。ロボット制御装置２は、ワークＷｋ１の本溶接が終了した旨の通知を上位装置１に送ってよい。これにより、上位装置１は、ロボット制御装置２に基づくワークＷｋ１の本溶接の終了を認識できる。

　ロボット制御装置３は、上位装置１、検査装置４、検査ロボットＭＣ２およびリペア溶接ロボットＭＣ３のそれぞれとの間で通信可能に接続される。ロボット制御装置３は、上位装置１から送られたワークＷｋ１の溶接個所に関する情報（例えば、溶接個所の位置情報）を受信する。なお、溶接個所は、ワークＷｋ１が本溶接によって溶接された個所と、ワークＷｋ１がリペア溶接によって修正溶接された個所とを含む。ロボット制御装置３は、受信されたワークＷｋ１の溶接個所に関する情報に基づいて検査ロボットＭＣ２を制御して溶接個所の溶接ビードの形状を検出させる。また、ロボット制御装置３は、受信されたワークＷｋ１の溶接個所に関する情報を、溶接個所の形状を外観検査する検査装置４に送る。また、ロボット制御装置３は、検査装置４から受信された外観検査結果を上位装置１に送る。

　また、ロボット制御装置３は、上位装置１から送られたワークＷｋ１のリペア溶接の実行に関する制御情報を受信し、その制御情報に基づいてリペア溶接ロボットＭＣ３を制御し、ワークＷｋ１の溶接個所のうち検査装置４により溶接不良と判定された不良個所をリペア溶接させる。

　なお、ロボット制御装置３は、検査ロボットＭＣ２およびリペア溶接ロボットＭＣ３のそれぞれを制御するが、例えば検査ロボットＭＣ２およびリペア溶接ロボットＭＣ３のそれぞれを異なる制御装置を用いて制御してもよい。更に、リペア溶接システム１０００は、１つのロボット制御装置で、本溶接ロボットＭＣ１と検査ロボットＭＣ２とリペア溶接ロボットＭＣ３とを制御してもよい。

　検査装置４は、ロボット制御装置３および検査ロボットＭＣ２のそれぞれとの間で通信可能に接続される。検査装置４は、ロボット制御装置３から送られた溶接個所に関する情報と、形状検出部５００（図２参照）により生成された溶接個所の溶接ビードの形状データとに基づいて、溶接個所における溶接不良の有無を判定する（外観検査）。検査装置４は、溶接個所のうち溶接不良であると判定された不良個所に関する情報（例えば、不良区間、不良区間の位置情報、不良要因を含み得る）を外観検査結果としてロボット制御装置３に送る。また、検査装置４は、不良個所のリペア溶接ロボットＭＣ３によるリペア溶接が可能であると判定された場合に、リペア溶接における修正種別およびリペア溶接を行うための修正パラメータ等の情報も、外観検査結果としてロボット制御装置３に送る。なお、図１ではロボット制御装置３と検査装置４とを別体として構成しているが、ロボット制御装置３と検査装置４とが単一の装置として構成されてもよい。

　本溶接ロボットＭＣ１は、ロボット制御装置２との間で通信可能に接続され、ロボット制御装置２により用意される本溶接プログラムに従ってワークＷｋ１に本溶接を実行する。言い換えると、本溶接ロボットＭＣ１は、溶接個所に関する情報と本溶接プログラムとが含まれる、本溶接の実行に関する制御信号をロボット制御装置２から受信すると、この制御信号に基づいて、ワークＷｋ１への本溶接を実行する。

　検査ロボットＭＣ２は、ロボット制御装置３および検査装置４のそれぞれとの間で通信可能に接続される。検査ロボットＭＣ２は、ロボット制御装置３により用意される外観検査プログラムに従って、本溶接されたワークＷｋ１の溶接個所の外観検査を行う。言い換えると、検査ロボットＭＣ２は、溶接個所に関する情報と外観検査プログラムとが含まれる、外観検査の実行に関する制御信号をロボット制御装置３から受信すると、この制御信号に基づいて、本溶接されたワークＷｋ１の溶接個所の溶接ビードの形状データを取得する。

　リペア溶接ロボットＭＣ３は、ロボット制御装置２との間で通信可能に接続される。リペア溶接ロボットＭＣ３は、ロボット制御装置２により生成されるリペア溶接プログラムに従って、ワークＷｋ１の溶接個所のうち不良個所のリペア溶接を行う。言い換えると、リペア溶接ロボットＭＣ３は、不良個所に関する情報とリペア溶接プログラムとが含まれる、リペア溶接の実行に関する制御信号をロボット制御装置２から受信すると、この制御信号に基づいて、ワークＷｋ１の不良個所のリペア溶接を実行する。

（実施の形態１）
　図２は、実施の形態１に係る検査リペア溶接ロボットＭＣ２３の制御に関するリペア溶接システム１０００の内部構成例を示す図である。なお、図２に示す検査リペア溶接ロボットＭＣ２３は、図１の検査ロボットＭＣ２およびリペア溶接ロボットＭＣ３が一体となったロボットである。また、説明を分かり易くするために、モニタＭＮ１、入力インターフェースＵＩ１および外部ストレージＳＴに関する構成を省略する。

［検査リペア溶接ロボットＭＣ２３の構成例］
　実施の形態１では、検査ロボットＭＣ２とリペア溶接ロボットＭＣ３とが１台のロボット（つまり検査リペア溶接ロボットＭＣ２３）により実行される。実施の形態１において、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３の処理は、ロボット制御装置３により制御されるとして説明する。

　ロボットの一例としての検査リペア溶接ロボットＭＣ２３は、ロボット制御装置３から送られた外観検査の実行に関する制御信号に基づいて、本溶接が行われた後のワークＷｋ１の溶接個所の外観検査を実行する。また、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３は、ロボット制御装置３から送られたリペア溶接の実行に関する制御信号に基づいて、ワークＷｋ１の溶接個所のうち不良個所のリペア溶接を自動的に行う。

　検査リペア溶接ロボットＭＣ２３は、例えばアーク溶接を行う。しかし、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３は、アーク溶接以外の溶接（例えば、レーザ溶接）等を行ってもよい。この場合、図示は省略するが、溶接トーチ４００に代わって、レーザヘッドを、光ファイバを介してレーザ発振器に接続してよい。

　検査リペア溶接ロボットＭＣ２３は、マニピュレータ２００と、ワイヤ送給装置３００と、溶接ワイヤ３０１と、溶接トーチ４００と、形状検出部５００とを含む構成である。

　マニピュレータ２００は、多関節のアームを備え、ロボット制御装置３のロボット制御部３６からの制御信号に基づいて、それぞれのアームを可動させる。その結果、マニピュレータ２００は、溶接トーチ４００と形状検出部５００との位置を制御できる。なお、ワークＷｋ１に対する溶接トーチ４００の角度も、上述したアームの可動によって変更できる。

　ワイヤ送給装置３００は、ロボット制御装置３からの制御信号に基づいて、溶接ワイヤ３０１の送給速度を制御する。なお、ワイヤ送給装置３００は、溶接ワイヤ３０１の残量を検出可能なセンサを備えてよい。

　溶接ワイヤ３０１は、溶接トーチ４００に保持されている。溶接トーチ４００に溶接電源装置５から電力が供給されることで、溶接ワイヤ３０１の先端とワークＷｋ１との間にアークが発生し、アーク溶接が行われる。なお、溶接トーチ４００にシールドガスを供給するための構成等は、説明の便宜上、これらの図示および説明を省略する。

　検査リペア溶接ロボットＭＣ２３が備える形状検出部５００は、ロボット制御装置３からの制御信号に基づいて、溶接個所の溶接ビードの形状を検出（つまり、溶接ビードの外観検査を実行）し、検出結果に基づいて溶接ビードごとの形状データを取得する。検査リペア溶接ロボットＭＣ２３は、取得された溶接ビードごとの形状データを検査装置４に送る。

　形状検出部５００は、例えば３次元形状計測センサであり、ロボット制御装置３から送られた溶接個所の位置情報に基づいて、ワークＷｋ１上の溶接個所を走査可能に構成されたレーザ光源（図示略）と、溶接個所の周辺を含む撮像領域を撮像可能に配置され、溶接個所に照射されたレーザ光のうち反射されたレーザ光の反射軌跡（つまり、溶接個所の形状線）を撮像するカメラ（図示略）とにより構成される。形状検出部５００は、カメラにより撮像されたレーザ光に基づく溶接個所の形状データ（言い換えると、画像データ）を検査装置４に送る。

　なお、上述したカメラは、少なくともレンズ（図示略）とイメージセンサ（図示略）とを有して構成される。イメージセンサは、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）の固体撮像素子であり、撮像面に結像した光学像を電気信号に変換する。

［上位装置１の構成例］
　周辺装置の一例としての上位装置１は、ユーザによる入力操作あるいはユーザによって予め設定された情報に基づいて、ワークＷｋ１の本溶接を実行するための制御信号を生成してロボット制御装置２に送る。また、上位装置１は、ワークＷｋ１の溶接個所の外観検査、ワークＷｋ１の溶接個所のうち不良個所（上述参照）のリペア溶接のそれぞれを実行するための制御信号を生成してロボット制御装置３に送る。上位装置１は、通信部１０と、プロセッサ１１と、メモリ１２とを含む構成である。

　通信部１０は、ロボット制御装置２，３のそれぞれとの間で通信可能に接続される。通信部１０は、ワークＷｋ１の本溶接を実行するための制御信号をロボット制御装置２に送る。また、通信部１０は、ワークＷｋ１の溶接個所の外観検査を実行するための制御信号、あるいは、ワークＷｋ１の溶接個所のうち不良個所（上述参照）のリペア溶接を実行するための制御信号をロボット制御装置３に送信する。なお、ここでいうリペア溶接を実行するための制御信号は、マニピュレータ２００、ワイヤ送給装置３００および溶接電源装置５のそれぞれを制御するための制御信号を含んでよい。

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

　セル制御部１３は、入力インターフェースＵＩ１を用いたユーザによる入力操作と、ユーザによって予め設定されて外部ストレージＳＴに記憶された情報とに基づいて、ワークＷｋ１の本溶接を実行するための制御信号、ワークＷｋ１の溶接個所の外観検査を実行するための制御信号、ワークＷｋ１の溶接個所のうち不良個所（上述参照）のリペア溶接を実行するための制御信号を生成する。セル制御部１３によって生成された制御信号は、通信部１０を介して、ロボット制御装置２あるいはロボット制御装置３に送られる。

　メモリ１２は、例えばプロセッサ１１の各処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）と、プロセッサ１１の処理を規定したプログラムおよびデータを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）とを有する。ＲＡＭには、プロセッサ１１により生成あるいは取得されたデータもしくは情報が一時的に保存される。ＲＯＭには、プロセッサ１１の処理を規定するプログラムが書き込まれている。また、メモリ１２は、ワークＷｋ１に関する情報種別、ワークＷｋ１ごとに予め付与されたワークＳ／Ｎ（Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｕｍｂｅｒ）、ユーザによって設定された溶接個所（例えば溶接線）ごとに付与された溶接線ＩＤなどを記憶する。

［ロボット制御装置３の構成例］
　ロボット制御装置３は、上位装置１から送られた制御信号に基づいて、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３（具体的には、マニピュレータ２００、ワイヤ送給装置３００および溶接電源装置５のそれぞれ）の処理を制御する。ロボット制御装置３は、通信部３０と、プロセッサ３１と、メモリ３２と、プログラム記憶部３３とを含む構成である。プロセッサ３１は、メモリ３２との協働により、プログラム呼出部３４ａとプログラム生成部３４ｂと検査装置制御部３５とロボット制御部３６と演算部３７と溶接電源制御部３８とを機能的に実現可能である。

　通信部３０は、上位装置１、検査装置４および検査リペア溶接ロボットＭＣ２３のそれぞれとの間で通信可能に接続される。通信部３０は、上位装置１から送られた各種の制御信号（例えば、ワークＷｋ１の溶接個所の外観検査の実行に関する制御信号、ワークＷｋ１の溶接個所のうち不良個所のリペア溶接の実行に関する制御信号）を受信する。通信部３０は、ワークＷｋ１の溶接個所の外観検査の実行に関する制御信号、ワークＷｋ１の溶接個所のうち不良個所のリペア溶接の実行に関する制御信号を検査リペア溶接ロボットＭＣ２３に送る。また、通信部３０は、検査装置４から送られた外観検査結果を受信する。

　プロセッサ３１は、例えばＣＰＵまたはＦＰＧＡを用いて構成され、メモリ３２と協働して、各種の処理および制御を行う。具体的には、プロセッサ３１は、メモリ３２に保持されたプログラムおよびデータを参照し、そのプログラムを実行することにより、各部の機能を実現する。各部は、プログラム呼出部３４ａ、プログラム生成部３４ｂ、検査装置制御部３５、ロボット制御部３６、演算部３７および溶接電源制御部３８である。

　メモリ３２は、例えばプロセッサ３１の各処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭと、プロセッサ３１の処理を規定したプログラムおよびデータを格納するＲＯＭとを有する。ＲＡＭには、プロセッサ３１により生成あるいは取得されたデータもしくは情報が一時的に保存される。ＲＯＭには、プロセッサ３１の処理を規定するプログラムが書き込まれている。

　プログラム記憶部３３は、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３が実行する外観検査プログラム、ならびにリペア溶接基本プログラムを記憶する。リペア溶接基本プログラムとは、ワークＷｋ１の全ての溶接個所を本溶接時と同一の溶接条件（例えば、溶接電流Ａ、溶接電圧Ｖ、溶接速度Ｓとするが、これらに限定されない）で溶接可能な基本的なプログラムであり、本溶接プログラムと同一である。また、プログラム記憶部３３は、プログラム生成部３４ｂによりリペア溶接基本プログラムの編集によって生成されたリペア溶接プログラムを保存してよい。

　プログラム呼出部３４ａは、プログラム記憶部３３あるいはメモリ３２のＲＡＭに保存されているリペア溶接基本プログラム、リペア溶接プログラムあるいは外観検査プログラムを呼び出す。

　生成部の一例としてのプログラム生成部３４ｂは、通信部３０を介して検査装置４から受信された不良個所に関する情報（例えば、検査装置４での外観検査結果）に基づいて、プログラム呼出部３４ａにより呼び出されたリペア溶接基本プログラムを編集し、不良ランクが設定された不良個所に対応するリペア溶接プログラムを生成する。プログラム生成部３４ｂは、不良個所ごとにリペア溶接プログラムを生成してもよいし、同一の不良ランクを有する不良個所が複数検出された場合に、それらの全ての不良個所を纏めてリペア修正可能なリペア溶接プログラムを生成してもよい。つまり、プログラム生成部３４ｂは、不良個所に関する情報（例えば、不良個所の位置、不良ランクおよび不良要因、リペア溶接用の修正パラメータ）を用いて、ワークＷｋ１の全ての溶接個所のうちリペア溶接の実行対象となる不良個所を定めたリペア溶接プログラムを生成する。なお、生成されたリペア溶接プログラムは、プログラム記憶部３３に記憶されてもよいし、メモリ３２内のＲＡＭ等に記憶されてもよい。

　なお、ここでいうリペア溶接プログラムには、リペア溶接を実行するにあたって、溶接電源装置５、マニピュレータ２００、ワイヤ送給装置３００、溶接トーチ４００、形状検出部５００等を制御するための、溶接電流、溶接電圧、オフセット量、溶接速度、溶接トーチ４００の姿勢等の各種のパラメータが上述した修正パラメータとして含まれてよく、以下同様である。

　また、プログラム生成部３４ｂは、通信部３０を介して上位装置１から受信された制御信号に基づいて、溶接個所に応じた外観検査を実行するための外観検査プログラムを生成する。プログラム生成部３４ｂは、プログラム呼出部３４ａによって呼び出された外観検査プログラムを溶接個所ごとに生成する。

　制御部の一例としての検査装置制御部３５は、検査装置４の処理を制御するための制御信号（例えば、ワークＷｋ１の溶接個所の外観検査の実行に関する制御信号）を生成する。この制御信号は、通信部３０を介して検査装置４に送られる。また、検査装置制御部３５は、検査装置４から各種の情報（例えば検査装置４での外観検査結果）を、通信部３０を介して受信して取得し、その取得された情報に基づくデータあるいは情報（例えば、後述するアラート画面）を生成して上位装置１に送る。

　制御部の一例としてのロボット制御部３６は、プログラム生成部３４ｂにより生成されたリペア溶接プログラムあるいは外観検査プログラムに基づいて、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３（具体的には、マニピュレータ２００、ワイヤ送給装置３００および溶接電源装置５のそれぞれ）を駆動させる。

　制御部の一例としての演算部３７は、各種の演算を行う。例えば、演算部３７は、プログラム生成部３４ｂにより生成されたリペア溶接プログラムに基づいて、ロボット制御部３６により制御される検査リペア溶接ロボットＭＣ２３（具体的には、マニピュレータ２００、ワイヤ送給装置３００および溶接電源装置５のそれぞれ）を制御するための演算等を行う。また、演算部３７は、外観検査結果として得られた不良個所の位置に基づいて、不良個所のリペア溶接を行うために加算する余剰のオフセット量（例えば不良個所の範囲より長めにリペア溶接するための余剰分の長さ）を演算してもよい。

　制御部の一例としての溶接電源制御部３８は、プログラム生成部３４ｂにより生成されたリペア溶接プログラムと演算部３７の演算結果とに基づいて、溶接電源装置５を駆動させる。

［検査装置４の構成例］
　検査装置４は、ワークＷｋ１の溶接個所を所定の基準に従って検査を行う。所定の基準は溶接ビードの形状の外観基準などの溶接基準や溶接箇所の強度基準や溶接済ワークの品質基準などを含むが、以下の各実施の形態では、検査装置４は、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３の形状検出部５００により取得された溶接個所ごとの溶接ビードの形状データに基づいて、ワークＷｋ１の溶接個所が所定の溶接基準を満たすか否かの外観検査を行う。以下、本溶接あるいはリペア溶接された溶接個所の中で所定の溶接基準を満たさないと判定された溶接個所を「不良個所」と定義する。検査装置４は、通信部４０と、プロセッサ４１と、メモリ４２と、検査結果記憶部４３と、を含む構成である。プロセッサ４１は、メモリ４２との協働により、形状検出制御部４４とデータ処理部４５と判定閾値記憶部４６と検査結果判定部４７とを機能的に実現可能である。

　通信部４０は、ロボット制御装置３および検査リペア溶接ロボットＭＣ２３のそれぞれとの間で通信可能に接続される。なお、通信部４０は、上位装置１との間を直接に通信可能に接続されてもよい。通信部４０は、上位装置１またはロボット制御装置３から、溶接個所に関する情報を受信する。溶接個所に関する情報には、例えば、ワーク種別、ワークＳ／Ｎ、溶接線ＩＤ等が含まれていてよい。また、通信部４０は、検査装置４での溶接個所の外観検査結果のデータあるいは情報を、ロボット制御装置３またはロボット制御装置３を介して上位装置１に送る。

　プロセッサ４１は、例えばＣＰＵまたはＦＰＧＡを用いて構成され、メモリ４２と協働して、各種の処理および制御を行う。具体的には、プロセッサ４１は、メモリ４２に保持されたプログラムおよびデータを参照し、そのプログラムを実行することにより、各部の機能を実現する。各部は、形状検出制御部４４、データ処理部４５、判定閾値記憶部４６および検査結果判定部４７である。なお、外観検査の処理の実行に先立って機械学習（後述参照）を行う場合、プロセッサ４１は、例えば計算能力に優れたＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）を１つ以上備える構成としてよい。この場合、プロセッサ４１は、上述のＣＰＵ等と併用してもよい。

　メモリ４２は、例えばプロセッサ４１の各処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭと、プロセッサ４１の処理を規定したプログラムおよびデータを格納するＲＯＭとを有する。ＲＡＭには、プロセッサ４１により生成あるいは取得されたデータもしくは情報が一時的に保存される。ＲＯＭには、プロセッサ４１の処理を規定するプログラムが書き込まれている。また、メモリ４２は、プロセッサ４１が算出した溶接個所の検査スコアに応じた不良ランクを設定したり、不良ランクに応じてリペア溶接の処置内容を決定したりする際に参照される処置判断テーブル（図３参照）のデータを保存している。

　ここで、不良ランクに応じたリペア溶接の処置内容を示す処置判断テーブルの一例について、図３を参照して説明する。処置判断テーブルは、例えば検査装置４のメモリ４２に保存されるが、ロボット制御装置３のメモリ３２にも保存されてよい。

　図３は、不良ランクに応じたリペア溶接の処置内容を示す処置判断テーブルの一例を示す図である。処置判断テーブルは、図３に示されるように、検査スコアと、不良ランクと、不良ランクの説明と、リペア溶接の処置内容とを対応付けて保存する。

　検査スコアは、ワークＷｋ１の溶接個所が所定の溶接基準を満たすか否かの観点で外観検査された時に算出されるスコアを示す。なお、図３に示される検査スコアと不良ランクとの対応関係はあくまで一例であり、図３に示される内容に限定されないことは言うまでもない。

　不良ランクは、検査スコアの値に応じて予め定められ、本明細書では例示的に４段階のランク（具体的には、ＮＧ１，ＮＧ２，ＮＧ３，ＮＧ４）を有する。

　不良ランクの説明は、それぞれの不良ランクＮＧ１，ＮＧ２，ＮＧ３，ＮＧ４を記載している。

　第２不良ランクの一例としての不良ランクＮＧ１は、検査スコアが「６０～７９」と算出された溶接個所が軽微な不良の不良個所となったことを示す。言い換えると、不良ランクＮＧ１の不良個所は、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３によるリペア溶接による修正が可能であることを示す。

　第１不良ランクの一例としての不良ランクＮＧ２は、検査スコアが「４０～５９」と算出された溶接個所が重度な不良の不良個所となったことを示す。言い換えると、不良ランクＮＧ２の不良個所は、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３によるリペア溶接による修正が困難であることを示す。

　第３不良ランクの一例としての不良ランクＮＧ３は、検査スコアが「２０～３９」と算出された不良個所に設定され、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３によるリペア溶接による修正が困難であることを示す。実施の形態１では、検査装置４は、不良ランクＮＧ３の不良個所のリペア溶接を、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３ではなく溶接作業者による人手のリペア溶接に委ねる旨のアラート画面を生成して上位装置１に報告（通知）する。

　第４不良ランクの一例としての不良ランクＮＧ４は、検査スコアが「０～１９」と算出された不良個所に設定され、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３によるリペア溶接による修正が不可能な不良となったことを示す。実施の形態１では、検査装置４は、外観検査結果として不良ランクＮＧ４の不良個所が検出された場合には、その不良個所を有するワークのリペア溶接自体を実行しない旨のアラート画面を生成して上位装置１に報告（通知）する。

　リペア溶接の処置は、不良ランクに対応するリペア溶接の処置内容を示す。

　不良ランクＮＧ１の不良個所には、ロボット制御装置３において生成される不良ランクＮＧ１用のリペア溶接プログラムに従って、通常のリペア溶接が実行される。

　不良ランクＮＧ２の不良個所には、ロボット制御装置３において生成される不良ランクＮＧ２用のリペア溶接プログラムに従って、通常のリペア溶接が実行される。なお、実施の形態１では、ワークＷｋ１の溶接線上に複数の不良ランク（例えば不良ランクＮＧ１，ＮＧ２）の不良個所が検出された場合、修正の難易度の高い不良ランクＮＧ２の不良個所から優先的（先行的）にリペア溶接が実行される。

　不良ランクＮＧ３の不良個所には、上述したように、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３によるリペア溶接は実行されない。言い換えると、同一のワークＷｋ１の溶接線上に不良ランクＮＧ３以外の他の不良ランク（例えば不良ランクＮＧ１，ＮＧ２）が検出された場合には、不良ランクＮＧ１，ＮＧ２の不良個所のみが検査リペア溶接ロボットＭＣ２３によるリペア溶接の対象となり、不良ランクＮＧ３の不良個所は検査リペア溶接ロボットＭＣ２３によりリペア溶接されない。

　不良ランクＮＧ４の不良個所には、上述したように、ワークＷｋ１の溶接線上に一つでも検出された場合には、他の不良ランク（つまり、不良ランクＮＧ１，ＮＧ２，ＮＧ３）の不良個所が検出されたとしても、そのワークＷｋ１は検査リペア溶接ロボットＭＣ２３にも溶接作業者にもリペア溶接されない。

　検査結果記憶部４３は、例えばハードディスク（ＨＤＤ）あるいはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）を用いて構成される。検査結果記憶部４３は、プロセッサ４１により生成あるいは取得されるデータあるいは情報の一例として、ワークＷｋ１の溶接個所の外観検査結果を示すデータあるいは情報を記憶する。

　処理部の一例としての形状検出制御部４４は、形状検出部５００から送られた溶接個所における溶接ビードの形状データと、ロボット制御装置３から送られたワークＷｋ１の溶接個所の外観検査の実行に関する制御信号とに基づいて、形状検出部５００を制御する。形状検出制御部４４は、形状検出部５００が溶接個所を撮像可能（言い換えると、溶接個所の３次元形状を検出可能）な位置に位置すると、例えばレーザ光線を形状検出部５００から照射させて溶接個所における溶接ビードの形状データを取得させる。形状検出制御部４４は、形状検出部５００により取得された形状データを受信すると、この形状データをデータ処理部４５に渡す。

　処理部の一例としてのデータ処理部４５は、形状検出制御部４４からの溶接個所における溶接ビードの形状データを、溶接個所の３次元形状を示す画像データに変換する。形状データは、例えば、溶接ビードの表面に照射されたレーザ光線の反射軌跡からなる形状線の点群データである。データ処理部４５は、入力された形状データに対して統計処理を実行し、溶接個所における溶接ビードの３次元形状に関する画像データを生成する。なお、データ処理部４５は、溶接ビードの位置および形状を強調するために、溶接ビードの周縁部分を強調したエッジ強調補正を行ってもよい。

　判定閾値記憶部４６は、溶接個所に応じて検査結果判定部４７による判定処理において用いられる閾値（例えば、溶接個所に応じて設定されたそれぞれの閾値を）記憶する。それぞれの閾値は、例えば溶接個所の位置ずれに関する許容範囲（閾値）、溶接ビードの高さに関する閾値、溶接ビードの幅に関する閾値である。また、判定閾値記憶部４６は、リペア溶接後の外観検査時の各閾値として、顧客等から要求される最低限の溶接品質を満たす許容範囲（例えば、溶接ビードの高さに関する最小許容値、最大許容値など）を記憶してよい。

　また、判定閾値記憶部４６は、溶接個所あるいは不良ランクごとに外観検査の回数上限値を記憶してよい。これにより、検査装置４は、リペア溶接によって不良個所を修正する際に所定の回数上限値を上回る場合に、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３による自動リペア溶接による不良個所の修正が困難あるいは不可能と判定して、リペア溶接システム１０００の稼動率の低下を抑制できる。

　処理部の一例としての検査結果判定部４７は、判定閾値記憶部４６に記憶された閾値を用いて、形状検出制御部４４により取得された溶接個所における溶接ビードの形状データに基づいて、溶接個所が所定の溶接基準を満たすか否かの判定を行う。検査結果判定部４７は、不良個所の位置（例えば、不良個所の開始位置と終了位置や、溶接ビードに生じた穴あきの位置や、アンダーカットの位置等）を計測し、不良内容を分析して不良要因を推定する。

　検査結果判定部４７は、上述した判定において、溶接線上の溶接個所の溶接ビードの形状データに基づいて、溶接個所ごとに検査スコアを算出する。また、検査結果判定部４７は、処置判断テーブル（図３参照）に基づいて、溶接個所ごとの検査スコアに対応する不良ランクを決定して設定する。検査結果判定部４７は、計測された不良個所の位置、検査スコア、不良ランク、推定された不良要因のそれぞれを溶接個所に対する外観検査結果（判定結果）として生成し、生成された外観検査結果を、ロボット制御装置３を介して、上位装置１に送る。

　なお、検査結果判定部４７は、不良個所がないと判定した場合には、不良個所がないことを通知するアラート画面を生成し、生成されたアラート画面を、ロボット制御装置３を介して、上位装置１に送ってよい。上位装置１に送られたアラート画面は、モニタＭＮ１に送信されて表示される。

　また、データ処理部４５は、溶接個所あるいは不良個所ごとに外観検査回数をカウントし、外観検査回数が判定閾値記憶部４６に記憶された回数を超えても溶接検査結果が良好にならない場合、自動リペア溶接による不良個所の修正が困難あるいは不可能と判定する。この場合、検査結果判定部４７は、不良個所の位置および不良要因を含むアラート画面を生成し、生成されたアラート画面を、ロボット制御装置３を介して、上位装置１に送る。上位装置１に送られたアラート画面は、モニタＭＮ１に表示される。

　なお、検査装置４は、上記以外の内容のアラート画面を生成してもよい。このアラート画面もまた、ロボット制御装置３を介して、上位装置１に送られる。上位装置１に送られたアラート画面は、モニタＭＮ１に表示される。

　図４Ａは、本溶接後の溶接ビードＷＤＢ１の溶接個所の不良ランクの第１例を模式的に示す図である。図４Ｂは、本溶接後の溶接ビードＷＤＢ２の溶接個所の不良ランクの第２例を模式的に示す図である。図４Ｃは、本溶接後の溶接ビードＷＤＢ３の溶接個所の不良ランクの第３例を模式的に示す図である。図４Ａ～図４Ｃの説明を分かり易くするために、溶接ビードの形状は略直線状を例示して説明する。

　検査装置４は、例えば図４Ａに示される本溶接後の溶接線ＷＤＬ１上の溶接ビードＷＤＢ１の形状データに基づいて、溶接ビードＷＤＢ１に複数の不良個所ＮＧＤ１１，ＮＧＤ１２，ＮＧＤ１３，ＮＧＤ１４を検出し、それぞれの不良個所の検査スコアを算出する。検査装置４は、図３の処置判断テーブルを参照し、それぞれの不良個所の検査スコアに対応する不良ランクを決定して不良個所に対応付けて設定する。例えば、不良個所ＮＧＤ１１は不良ランクＮＧ１が設定され、不良個所ＮＧＤ１２は不良ランクＮＧ２が設定され、不良個所ＮＧＤ１３は不良ランクＮＧ３が設定され、不良個所ＮＧＤ１４は不良ランクＮＧ４が設定される。

　検査装置４は、例えば図４Ｂに示される本溶接後の溶接線ＷＤＬ２上の溶接ビードＷＤＢ２の形状データに基づいて、溶接ビードＷＤＢ２に複数の不良個所ＮＧＤ２１，ＮＧＤ２２，ＮＧＤ２３，ＮＧＤ２４を検出し、それぞれの不良個所の検査スコアを算出する。検査装置４は、図３の処置判断テーブルを参照し、それぞれの不良個所の検査スコアに対応する不良ランクを決定して不良個所に対応付けて設定する。例えば、不良個所ＮＧＤ２１は不良ランクＮＧ２が設定され、不良個所ＮＧＤ２２は不良ランクＮＧ１が設定され、不良個所ＮＧＤ２３は不良ランクＮＧ１が設定され、不良個所ＮＧＤ２４は不良ランクＮＧ３が設定される。

　検査装置４は、例えば図４Ｃに示される本溶接後の溶接線ＷＤＬ３上の溶接ビードＷＤＢ３の形状データに基づいて、溶接ビードＷＤＢ３に複数の不良個所ＮＧＤ３１，ＮＧＤ３２，ＮＧＤ３３を検出し、それぞれの不良個所の検査スコアを算出する。検査装置４は、図３の処置判断テーブルを参照し、それぞれの不良個所の検査スコアに対応する不良ランクを決定して不良個所に対応付けて設定する。例えば、不良個所ＮＧＤ３１は不良ランクＮＧ２が設定され、不良個所ＮＧＤ３２は不良ランクＮＧ２が設定され、不良個所ＮＧＤ３３は不良ランクＮＧ１が設定される。

　図５は、検査する方向とリペア溶接する方向との関係の一例を示す図である。図５の説明を分かり易くするために、図４Ｃの略直線状の溶接ビードＷＤＢ３を例示する。

　図５に示されるように、検査装置４は、外観検査を行う方向として、例えば本溶接を行う方向とは異なる方向（より正確には反対方向）に外観検査を行う。２０１９年６月２０日の１４時３０分１５秒における外観検査結果として、検査装置４は、不良個所ＮＧＤ２３について、不良ランクＮＧ１、ＮＧ要因とも称される不良要因ＡＡＡを判定する。なお、この外観検査結果を受けて、ロボット制御装置３は、不良個所ＮＧＤ２３に対応するリペア溶接を行うリペア溶接範囲Ｐ１～Ｐ２とするリペア溶接プログラムを生成する。

　同様に、検査装置４は、不良個所ＮＧＤ２２について、不良ランクＮＧ２、ＮＧ要因とも称される不良要因ＢＢＢを判定する。なお、この外観検査結果を受けて、ロボット制御装置３は、不良個所ＮＧＤ２２に対応するリペア溶接を行うリペア溶接範囲Ｐ３～Ｐ４とするリペア溶接プログラムを生成する。

　同様に、検査装置４は、不良個所ＮＧＤ２１について、不良ランクＮＧ２、ＮＧ要因とも称される不良要因ＣＣＣを判定する。なお、この外観検査結果を受けて、ロボット制御装置３は、不良個所ＮＧＤ２１に対応するリペア溶接を行うリペア溶接範囲Ｐ５～Ｐ６とするリペア溶接プログラムを生成する。

　図５に示されるように、実施の形態１において、ロボット制御装置３は、検査装置４により外観検査がなされる方向とは異なる方向（より正確には反対方向）にリペア溶接を行うようにリペア溶接プログラムを生成する。これは、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３が外観検査とリペア溶接との両方を実行するために、外観検査が終了した後に検査リペア溶接ロボットＭＣ２３を再び外観検査の開始位置まで戻す必要が無く、外観検査の終了位置からリペア溶接を迅速に開始できるので、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３の稼動率の劣化を抑制できるためである。

　図６は、マスタデータと本溶接後の溶接ビードの形状データとの比較を概念的に示す図である。図６の一方は、検査装置４のメモリ４２に保存された溶接ビードのマスタデータを示している。ここで、マスタデータとは、良好に本溶接が行われたワークの溶接個所を、形状検出部５００で検出して画像化した画像データである。図６の他方は、外観検査の対象となったワークＷｋ１の溶接ビードの形状データを示している。

　ワークＷｋ１の溶接個所に例えばアーク溶接が行われた場合、その溶接個所には、種々の形状不良が生じ得る。例えば、溶接個所の一部が溶け落ちてできる穴あきあるいはアンダーカットが生じることがある。また、溶接線に沿った溶接ビードの長さ、溶接線に直交する方向の溶接ビード幅、溶接ビードの高さが、基準値と比較して許容範囲以上にずれる場合もある。これらの「穴あき」，「アンダーカット」，「ビードの長さ」，「ビードの幅」，「ビードの高さ」等が、溶接の不良要因に相当する。ただし、不良要因は、上述したものに限定されない。

　検査装置４において、データ処理部４５は、これらの不良要因ごとに、マスタデータと、検査対象のワークＷｋ１の溶接ビードの形状データとに基づいて、特性データを算出する。特性データは、上述した不良要因ごとに、溶接の良あるいは不良を識別する為のデータである。例えば図６には、ビード切れ６０１と、穴あき６０２とが例示されている。ビード切れ６０１は、溶接線に沿った溶接ビードの長さが、マスタデータと比較して短くなっている。すなわち、ワークＷｋ１の溶接ビードの開始位置および終了位置のそれぞれが、マスタデータの溶接ビードの開始位置および終了位置のそれぞれからずれている。データ処理部４５は、このずれの量を特性データとして算出する。なお、データ処理部４５は、溶接ビードの長さ自体を特性データとして算出してもよい。

　同様に、穴あき６０２は、溶接ビードに穴が開いた状態である。データ処理部４５は、例えばこの穴の直径を、特性データとして算出する。その他、データ処理部４５は、ビード幅あるいはアンダーカットの大きさ等を、特性データとして算出してよい。なお、特性データの種類は、上述のものには限定されない。

　検査結果判定部４７は、上述のようにして算出された特性データと、判定閾値記憶部４６に記憶された閾値とを比較する。この特性データと閾値との比較により、不良個所の検査スコアの算出を行える。

　例えば、検査結果判定部４７は、上述した複数の特性データのそれぞれを総合的に用いて、検査スコアを算出してもよい。例えば、外観検査の対象となったワークＷｋ１の形状データにおける溶接ビードの長さと、マスタデータにおける溶接ビードの長さとの差をΔＬとする。また、外観検査の対象となったワークＷｋ１の形状データにおける溶接ビードの幅と、マスタデータにおける溶接ビードの長さとの差をΔＷとする。また、外観検査の対象となったワークＷｋ１の形状データにおける溶接ビードの高さと、マスタデータにおける溶接ビードの高さとの差をΔＨとする。また、外観検査の対象となったワークＷｋ１の形状データに、穴あきを検出した場合は、穴あきの直径をｒとする。この時、検査結果判定部４７は、例えば検査スコアＳｃを次式のように計算してよい。

　検査スコアＳｃ＝（ｗ１×ΔＬ）＋（ｗ２×ΔＷ）＋（ｗ３×ΔＷ）＋（ｗ４×ｒ）

　上述した数式において、ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４のそれぞれは、重み付け（言い換えると、対応する特性データの重要度）を示す係数である。

　検査結果判定部４７は、例えば上述した計算により得られた検査スコアを、特性データとして算出してよい。なお、上述した数式は一例であり、検査結果判定部４７は、上述した数式以外の計算式を用いて検査スコアを算出してもよい。また、検査スコアは、単一の値でなくともよい。例えば、溶接ビードの寸法（長さ、幅、高さ等）についての検査スコアと、穴あきやアンダーカット等についての検査スコアを別々に計算して、これらを合わせて、検査スコアのグループとして用いてもよい。

　検査結果判定部４７は、他の特性データを算出してもよい。例えば、検査装置４によって既に検査済みの複数のワークについての形状データや、それらの形状データから算出した特性データをメモリ４２等に蓄積しておき、この蓄積データに対する標準偏差の値や、分散値などを特性データとして検査結果判定部４７が算出してもよい。

　検査装置４は、不良個所の不良要因を示す情報および特性データを、前述の形状データに更に紐づけて管理してよい。即ち、検査装置４は、外観検査の対象となったワークＷｋ１の形状データに、ワーク種別、ワークＳ／Ｎ、溶接線ＩＤ、不良要因、および検査スコアおよび不良ランクを含む特性データを紐づけて管理できる。検査装置４は、これらのデータを、メモリ４２等に記憶してよい。

　図７Ａは、不良種別と特定データとに対応するプログラム生成ロジックテーブルの一例を示す図である。図７Ｂは、不良種別と検査スコアとに対応するプログラム生成ロジックテーブルの一例を示す図である。

　実施の形態１において、検査装置４（例えばデータ処理部４５）は、検査結果判定部４７の判定結果に基づいて、不良個所をリペア溶接する時の修正種別および修正パラメータを生成する。修正種別は、不良個所の適切な修正方法（例えば、本溶接と同じ溶接方法、あるいは本溶接とは異なる種々の溶接方法）等である。修正パラメータは、溶接電源装置５からの溶接電流Ａあるいは溶接電圧Ｖ、不良個所の位置情報、リペア溶接の開始位置またはリペア終了位置のオフセット量、溶接速度Ｓ、溶接トーチ４００の姿勢、ウィービングの有無等であるが、これらは例示的に列挙されたものでこれらに限定されなくてよい。

　データ処理部４５は、修正方法および修正パラメータを生成する際、図７Ａおよび図７Ｂに示されるプログラム生成ロジックテーブルをメモリ４２から参照する。

　図７Ａのプログラム生成ロジックテーブルには、修正種別と修正パラメータとが、例えば検査結果判定部４７により推定された不良個所の不良要因および特性データの値の範囲等に応じて登録されてよい。データ処理部４５は、不良要因および特性データとプログラム生成ロジックテーブルとに基づいて、修正種別と修正パラメータとの組を抽出する。例えば、不良種別が「穴あき」で、特性データ（例えば直径）の値が２～４の場合は、修正の種別は「リペア溶接を２回行う」、修正パラメータは「１回目のリペア溶接はデータセットｄａｔａ６を用い、２回目のリペア溶接はデータセットｄａｔａ７を用いる」という修正種別と修正パラメータとの組を抽出できる。なお、あくまで一例であるが、データセットに含まれているＡ，Ｖ，Ｓはそれぞれ「溶接電流」，「溶接電圧」，「溶接速度」である。

　図７Ｂのプログラム生成ロジックテーブルには、修正種別と修正パラメータとが、例えば検査結果判定部４７により判定された不良個所の不良種別（言い換えると、不良要因）および検査スコアに応じて登録されてよい。例えば、不良種別が「穴あき」で、検査スコアの値が４０～５９の場合は、修正種別は「リペア溶接を２回行う」、修正パラメータは「１回目のリペア溶接はデータセットｄａｔａ６を用い、２回目のリペア溶接はデータセットｄａｔａ７を用いる」という修正種別と修正パラメータとの組を抽出できる。

　上述のプログラム生成ロジックテーブルは、データそのものを保持していてよい。また、データを他の記憶領域（ロボット制御装置３の記憶領域でも可）等に保存しておき、プログラム生成ロジックテーブルは、そのデータへの参照情報（リンク情報）を保持していてもよい。

　なお、データ処理部４５による修正種別および修正パラメータを生成する方法は、プログラム生成ロジックテーブルを用いた方法に限られない。例えば、溶接方法（修正種別）は、本溶接における溶接方法と同じものを用いた上で、修正パラメータについては、本溶接の時に用いたパラメータに対して、検査スコアの値に基づいた係数を乗算したものを用いてもよい。より具体的な一例を挙げると、検査スコアが一定以下である場合には、溶接方法は変えずに、本溶接の際の電流値の０．６倍（係数０．６）の電流を用いてリペア溶接を行う等である。

［リペア溶接システム１０００の処理例］
　次に、実施の形態１に係るリペア溶接システム１０００の処理手順例について、図８を参照して説明する。図８は、実施の形態１に係るリペア溶接システム１０００の処理手順例を示すフローチャートである。

　図８において、ロボット制御装置２は、上位装置１からの本溶接の開始指令を受信すると、予め生成されて保存しておいた本溶接基本プログラムに従って、本溶接ロボットＭＣ１によりワーク（例えばワークＷｋ１）に本溶接が実行される（Ｓｔ１）。本溶接基本プログラムは、上述したリペア溶接基本プログラムと同様に、ワークＷｋ１の全ての溶接個所を本溶接の溶接条件（例えば、溶接電流Ａ、溶接電圧Ｖ、溶接速度Ｓとするが、これらに限定されない）で溶接可能に予め準備された基本的なプログラムである。本溶接が終了すると、ロボット制御装置２から上位装置１に終了報告が送られる。本溶接が終了したワークＷｋ１は、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３による外観検査が可能となるように所定のワーク設置台（図示略）に載置される。

　検査装置４は、上位装置１からの外観検査の開始指令（例えばワークＷｋ１の溶接個所の外観検査の実行に関する制御信号）を受信すると、ワークＷｋ１の溶接個所の外観検査を実行する（Ｓｔ２）。外観検査が終了すると、ロボット制御装置３から上位装置１に終了報告が送られる。

　また、検査装置４は、ワークＷｋ１の溶接個所のうち所定の溶接基準を満たさない不良個所の有無を判定する。検査装置４は、不良個所を検出した場合に、不良個所の位置（例えば、不良個所の開始位置と終了位置や、溶接ビードに生じた穴あきの位置や、アンダーカットの位置等）を計測し、不良内容を分析して不良要因を推定するとともに、処置判断テーブル（図３参照）に基づいて、溶接個所ごとの検査スコアに対応する不良ランクを決定して設定する。

　検査装置４は、ワークＷｋ１の溶接個所に一つも不良個所を検出しない場合に（Ｓｔ３、ＮＯ）、不合格個所が存在しない旨の外観検査結果を生成し、ロボット制御装置３を介して上位装置１に送る。この場合、リペア溶接システム１０００の処理は終了する。なお、上述したように、検査スコア（例えば０点～１００点）が８０点～１００点である場合に外観検査は合格とし、７９点以下は不合格としているが、外観検査の合否の閾値は８０点以上であることに限定されなくてよい。

　一方、検査装置４は、ワークＷｋ１の溶接個所に不合格個所を検出した場合（Ｓｔ３、ＹＥＳ）、その不合格個所（不良個所）の検査スコアに対応する不良ランクがＮＧ４であるか否かを判定する（Ｓｔ４）。不良個所の不良ランクがＮＧ４であると判定された場合（Ｓｔ４、ＹＥＳ）、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３および溶接作業者のいずれがそのワークＷｋ１にリペア溶接を施しても修正は不可能であるため（図３参照）、検査装置４は、そのワークＷｋ１のリペア溶接を実行しない旨のアラート画面を生成し、ロボット制御装置３を介して上位装置１に報告する（Ｓｔ５）。この場合、リペア溶接システム１０００の処理は終了する。

　一方、検査装置４は、不良個所の不良ランクがＮＧ４でないと判定した場合（Ｓｔ４、ＮＯ）、その不合格個所（不良個所）の検査スコアに対応する不良ランクがＮＧ３であるか否かを判定する（Ｓｔ６）。検査装置４は、不良個所の不良ランクがＮＧ３であると判定した場合（Ｓｔ６、ＹＥＳ）、不良ランクＮＧ３の不良個所のリペア溶接を、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３ではなく溶接作業者による人手のリペア溶接に委ねる旨のアラート画面を生成し、ロボット制御装置３を介して上位装置１に報告する（Ｓｔ７）。

　一方、検査装置４は、不良個所の不良ランクがＮＧ３でないと判定した場合（Ｓｔ６、ＮＯ）、その不合格個所（不良個所）の検査スコアに対応する不良ランクがＮＧ２であるか否かを判定する（Ｓｔ８）。検査装置４は、不良個所の不良ランクがＮＧ２であると判定した場合（Ｓｔ８、ＹＥＳ）、不良ランクＮＧ２の不良個所の外観検査回数が所定回数Ｎ（Ｎ：２以上の既定値）以下であるか否かを判定する（Ｓｔ９）。検査装置４は、不良ランクＮＧ２の不良個所の外観検査回数が所定回数Ｎよりも多いと判定した場合（Ｓｔ９、ＮＯ）、不良ランクＮＧ２の不良個所のリペア溶接をＮ回実行したが不合格となったとして、その不良個所の検査リペア溶接ロボットＭＣ２３によるリペア溶接を実行しない旨のアラート画面を生成し、ロボット制御装置３を介して上位装置１に報告する（Ｓｔ１３）。

　一方、検査装置４は、不良ランクＮＧ２の不良個所の外観検査回数が所定回数Ｎ以下であると判定した場合（Ｓｔ９、ＹＥＳ）、不良ランクＮＧ２の不良個所のリペア溶接をＮ回実行するまで繰り返すため、外観検査の対象となったワークＷｋ１の溶接線上の溶接ビードにおいて不良ランクＮＧ２だけの不良個所をリペア溶接するためのリペア溶接プログラムの生成指示を生成し、ロボット制御装置３に送る。ロボット制御装置３は、検査装置４から送られた生成指示に基づいて、外観検査の対象となったワークＷｋ１の溶接線上の溶接ビードにおいて不良ランクＮＧ２だけの不良個所をリペア溶接するためのリペア溶接プログラムを生成する（Ｓｔ１０）。ロボット制御装置３は、このリペア溶接プログラムに従い、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３の処理を制御し、不良ランクＮＧ２だけの不良個所をリペア溶接する（Ｓｔ１４）。リペア溶接が終了すると、ロボット制御装置３から上位装置１に終了報告が送られる。リペア溶接の実行後、リペア溶接システム１０００の処理は、ステップＳｔ２に戻り、不良ランクＮＧ２の不良個所の外観検査結果として合格が得られるまで最大Ｎ回、リペア溶接が繰り返される。

　一方、検査装置４は、不良個所の不良ランクがＮＧ２でないと判定した場合（Ｓｔ８、ＮＯ）、その不良個所の不良ランクはＮＧ１であると判定でき、その不良ランクＮＧ１の不良個所の外観検査回数が所定回数Ｎ（Ｎ：２以上の既定値）以下であるか否かを判定する（Ｓｔ１２）。検査装置４は、不良ランクＮＧ１の不良個所の外観検査回数が所定回数Ｎよりも多いと判定した場合（Ｓｔ１２、ＮＯ）、不良ランクＮＧ１の不良個所のリペア溶接をＮ回実行したが不合格となったとして、その不良個所の検査リペア溶接ロボットＭＣ２３によるリペア溶接を実行しない旨のアラート画面を生成し、ロボット制御装置３を介して上位装置１に報告する（Ｓｔ１３）。

　一方、検査装置４は、不良ランクＮＧ１の不良個所の外観検査回数が所定回数Ｎ以下であると判定した場合（Ｓｔ１２、ＹＥＳ）、不良ランクＮＧ１の不良個所のリペア溶接をＮ回実行するまで繰り返すため、外観検査の対象となったワークＷｋ１の溶接線上の溶接ビードにおいて不良ランクＮＧ１だけの不良個所をリペア溶接するためのリペア溶接プログラムの生成指示を生成し、ロボット制御装置３に送る。ロボット制御装置３は、検査装置４から送られた生成指示に基づいて、外観検査の対象となったワークＷｋ１の溶接線上の溶接ビードにおいて不良ランクＮＧ１だけの不良個所をリペア溶接するためのリペア溶接プログラムを生成する（Ｓｔ１１）。ロボット制御装置３は、このリペア溶接プログラムに従い、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３の処理を制御し、不良ランクＮＧ１だけの不良個所をリペア溶接する（Ｓｔ１４）。リペア溶接が終了すると、ロボット制御装置３から上位装置１に終了報告が送られる。リペア溶接の実行後、リペア溶接システム１０００の処理は、ステップＳｔ２に戻り、不良ランクＮＧ１の不良個所の外観検査結果として合格が得られるまで最大Ｎ回、リペア溶接が繰り返される。

　なお、図８の説明において、ステップＳｔ３～Ｓｔ９，Ｓｔ１２，Ｓｔ１３までの一連の処理は、検査装置４により実行されるとして説明したが、検査装置４から外観検査結果のデータあるいは情報を受信したロボット制御装置３により実行されても構わない。

　以上により、実施の形態１に係るリペア溶接システム１０００は、ワーク（例えばワークＷｋ１）の溶接個所の外観を検査する検査装置４と、ワークＷｋ１を溶接する検査リペア溶接ロボットＭＣ２３を制御するロボット制御装置３、を備える。検査装置４は、ワークＷｋ１の溶接個所のうち所定の基準（上述参照）に従って不良個所の有無を判定するとともに、不良個所を検出した場合に不良個所に複数の不良ランク（例えばＮＧ１～ＮＧ４）のいずれかを設定する。ロボット制御装置３は、不良ランクに応じたリペア溶接プログラムを生成し、不良ランクが設定された不良個所へのリペア溶接プログラムに従うリペア溶接の実行を検査リペア溶接ロボットＭＣ２３に指示する。

　これにより、リペア溶接システム１０００は、本溶接が施されたワークＷｋ１の溶接線上における溶接ビードの外観検査結果に基づいて、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３による自動リペア溶接をより効率的に行える。つまり、従来のような溶接作業者等の人手でリペア溶接を行う頻度が極小化されるので、リペア溶接システム１０００は、要求されるワークＷｋ１のリペア溶接をより効率的に行うことができる。

　また、ロボット制御装置３は、リペア溶接の実行後に、リペア溶接が実行された不良個所の外観の検査を検査装置４に指示する。これにより、リペア溶接が実行された不良個所の外観検査が検査装置４により実行されるので、ワークＷｋ１に存在している不良個所が良好にリペア溶接されて適切に修正されたか否かの判別が迅速になり、ワークＷｋ１のリペア溶接をより効率的に行うことができる。

　また、ロボット制御装置３は、ワークＷｋ１に複数の不良個所が存在しかつそれぞれの不良個所に複数の異なる不良ランク（例えばＮＧ１，ＮＧ２）が検査装置４により設定された場合に、リペア溶接の難易度の高い不良ランク（例えばＮＧ２）が設定された不良個所を優先したリペア溶接プログラムを生成する。これにより、リペア溶接システム１０００は、難易度の高い（言い換えると、復旧確率の低い）不良個所だけを先行してリペア溶接することで、修正による不良個所の復旧可否を早期に判断でき、短時間で復旧することができる等、総合的にワークＷｋ１のリペア溶接を効率化できる。

　また、ロボット制御装置３は、複数の不良ランク（例えばＮＧ１～ＮＧ４）のうち重度の溶接不良を示す不良ランクＮＧ２が検査装置４により設定された場合に、不良ランクＮＧ２に応じたリペア溶接プログラムを生成する。ロボット制御装置３は、不良ランクＮＧ２に応じたリペア溶接プログラムに基づいて、不良個所への複数回（例えば所定回数Ｎ回）のリペア溶接の実行を検査リペア溶接ロボットＭＣ２３に指示する。これにより、リペア溶接システム１０００は、例えば複数の不良個所に異なる不良ランク（例えばＮＧ１とＮＧ２）が混在する場合、重度の溶接不良を示す不良ランクＮＧ２が設定された不良個所のリペア溶接だけを集中的に実行できるので、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３の稼動効率を向上でき、総合的にワークＷｋ１のリペア溶接を効率化できる。

　また、ロボット制御装置３は、不良ランクＮＧ２に応じたリペア溶接プログラムに基づく複数回のリペア溶接の実行により不良ランクＮＧ２の不良個所が修正された後に、不良ランクＮＧ２より溶接不良が軽度である不良ランクＮＧ１に応じたリペア溶接プログラムを生成する。ロボット制御装置３は、不良ランクＮＧ１に応じたリペア溶接プログラムに基づいて、不良個所への複数回のリペア溶接の実行を検査リペア溶接ロボットＭＣ２３に指示する。これにより、リペア溶接システム１０００は、例えば複数の不良個所に異なる不良ランク（例えばＮＧ１とＮＧ２）が混在する場合、重度の溶接不良を示す不良ランクＮＧ２の不良個所がリペア溶接によって修正された後に、軽度の溶接不良を示す不良ランクＮＧ１が設定された不良個所のリペア溶接だけを集中的に実行できるので、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３の稼動効率を向上でき、総合的にワークＷｋ１のリペア溶接を効率化できる。

　また、ロボット制御装置３は、複数の不良ランクのうち軽度の溶接不良を示す不良ランクＮＧ１が検査装置４により設定された場合に、不良ランクＮＧ１に応じたリペア溶接プログラムを生成する。ロボット制御装置３は、不良ランクＮＧ１に応じたリペア溶接プログラムに基づいて、不良個所への複数回のリペア溶接の実行を検査リペア溶接ロボットＭＣ２３に指示する。これにより、リペア溶接システム１０００は、軽度の溶接不良を示す不良ランクＮＧ１が設定された不良個所のリペア溶接だけを集中的に実行できるので、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３の稼動効率を向上でき、総合的にワークＷｋ１のリペア溶接を効率化できる。

　また、ロボット制御装置３は、複数の不良ランクのうち検査リペア溶接ロボットＭＣ２３のリペア溶接による修正が困難を示す不良ランクＮＧ３が検査装置４により設定された場合に、ワークＷｋ１の検査リペア溶接ロボットＭＣ２３によるリペア溶接が困難である旨のアラート（例えばアラート画面）を上位装置１に通知する。これにより、リペア溶接システム１０００は、不良ランクＮＧ３の不良個所が検出された場合には、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３ではなく溶接作業者によるリペア溶接に委ねるためのアラート画面を通知できるので、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３によるリペア溶接の対象から敢えて除外することで、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３の稼動効率を上げてリペア溶接を効率の向上に資することができる。

　また、ロボット制御装置３は、複数の不良ランクのうち検査リペア溶接ロボットＭＣ２３および溶接作業者のいずれのリペア溶接による修正が困難を示す不良ランクＮＧ４が検査装置４により設定された場合に、ワークＷｋ１のリペア溶接が不可である旨のアラート（例えばアラート画面）を上位装置１に通知する。これにより、リペア溶接システム１０００は、不良ランクＮＧ４の不良個所が検出された場合には、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３および溶接作業者によるリペア溶接を実行させず、そのワークＷｋ１のリペア溶接を積極的に諦めることで、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３の稼動効率の向上に資することができる。

　また、ロボット制御装置３は、検査装置４がワークＷｋ１の溶接個所の外観を検査した方向と異なる方向に従って、ワークＷｋ１の溶接個所のうち不良個所をリペア溶接すると判定する。これにより、ロボット制御装置３は、外観検査が終了した後に検査リペア溶接ロボットＭＣ２３を再び外観検査の開始位置まで戻す必要が無く、外観検査の終了位置からリペア溶接を検査リペア溶接ロボットＭＣ２３に迅速に開始させることができるので、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３の稼動率の劣化を抑制できるためである。

（実施の形態２）
　実施の形態１では、本溶接後のワークの外観検査を行うための第１ロボットと、外観検査が行われたワークの不良個所をリペア溶接するための第２ロボットとが同一のロボット（つまり、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３）により実行される例を説明した。しかし、第１ロボットと第２ロボットとが異なるロボットとして構成されてもよい。そこで、実施の形態２では、上述した第１ロボットと第２ロボットとが異なるロボットにより構成されるリペア溶接システム１００１の例を説明する。

　図９は、実施の形態２に係る検査ロボットＭＣ２およびリペア溶接ロボットＭＣ３のそれぞれの制御に関するリペア溶接システム１００１の内部構成例を示す図である。図１０は、実施の形態２係る検査ロボットＭＣ２およびリペア溶接ロボットＭＣ３のそれぞれの制御に関するリペア溶接システム１００１の内部構成例を示す図である。図９および図１０の説明において、図１あるいは図２に示した構成と同一のものには同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。

　図９に示されるように、検査ロボットＭＣ２は、ロボット制御装置３ａから送られる各種の制御信号に従って、検査座標系ΣＷ１に基づく位置情報を用いてマニピュレータ２０１を稼動することで形状検出部５０１を走査してワークＷｋ２の外観検査を行う。また、リペア溶接ロボットＭＣ３は、ロボット制御装置２から送られる各種の制御信号に従って、リペア溶接座標系ΣＷ２に基づく位置情報を用いてマニピュレータ２０２を稼動することでワークＷｋ２のリペア溶接を行う。

　実施の形態２では、検査ロボットＭＣ２とリペア溶接ロボットＭＣ３とは、共通のワーク設置台に載置されたワークＷｋ２を対象としてそれぞれの処理（つまり、外観検査、リペア溶接）を実行する。実施の形態１では、検査リペア溶接ロボットＭＣ２３から見たワークＷｋ１の位置は外観検査およびリペア溶接の処理時において同一の座標系を用いて特定可能であった。しかし、実施の形態２では、検査ロボットＭＣ２から見たワークＷｋ２の位置（言い換えると、座標系）とリペア溶接ロボットＭＣ３から見たワークＷｋ２の位置（言い換えると、座標系）とは異なっている点が実施の形態１と異なる。

　そこで、実施の形態２では、リペア溶接ロボットＭＣ３は、検査ロボットＭＣ２の検査座標系ΣＷ１に従って得られた不良個所の位置情報をそのまま用いてリペア溶接を実行できない。つまり、リペア溶接ロボットＭＣ３は、検査ロボットＭＣ２の検査座標系ΣＷ１に従って得られた不良個所の位置情報を、リペア溶接ロボットＭＣ３のリペア溶接座標系ΣＷ２において特定可能な位置情報に変換する必要がある。なお、この位置情報（言い換えると、座標系）の変換は、ロボット制御装置３ａにより実行されてもよいし、ロボット制御装置２により実行されてもよい。

［ロボット制御装置２の構成例］
　ロボット制御装置２は、本溶接およびリペア溶接のそれぞれを実行するためのリペア溶接ロボットＭＣ３を制御するための制御装置である。つまり、実施の形態２に係る本溶接は、リペア溶接ロボットＭＣ３を用いて実行されてよい。なお、本溶接とリペア溶接とが、別体のロボット（つまり、本溶接ロボットＭＣ１，リペア溶接ロボットＭＣ３）で実行されてもよい。

　ロボット制御装置２は、上位装置１から送られた制御信号に基づいて、マニピュレータ２０２、ワイヤ送給装置３００、および溶接電源装置５をそれぞれ制御する。ロボット制御装置２は、通信部２０と、プロセッサ２１と、メモリ２２と、プログラム記憶部２３とを含む構成である。プロセッサ２１は、メモリ２２との協働により、プログラム呼出部２４ａとプログラム生成部２４ｂと溶接電源制御部２５とロボット制御部２６と演算部２７と変換行列記憶部２８と座標変換部２９とを機能的に実現可能である。

　通信部２０は、上位装置１との間で通信可能に接続される。通信部２０は、上位装置１から送られた各種の制御信号（例えば、ワークＷｋ２の本溶接の実行に関する制御信号、ワークＷｋ２の溶接個所のうち不良個所のリペア溶接の実行に関する制御信号）、本溶接およびリペア溶接を行うために必要となる情報（例えば、溶接個所ごとの溶接方法、位置情報等）を受信する。

　プロセッサ２１は、例えばＣＰＵまたはＦＰＧＡを用いて構成され、メモリ２２と協働して、各種の処理および制御を行う。具体的には、プロセッサ２１は、メモリ２２に保持されたプログラムおよびデータを参照し、そのプログラムを実行することにより、各部の機能を実現する。各部は、プログラム呼出部２４ａ、プログラム生成部２４ｂ、溶接電源制御部２５、ロボット制御部２６、演算部２７、変換行列記憶部２８および座標変換部９である。

　メモリ２２は、例えばプロセッサ２１の各処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭと、プロセッサ２１の動作を規定したプログラムおよびデータを格納するＲＯＭとを有する。ＲＡＭには、プロセッサ２１により生成あるいは取得されたデータもしくは情報が一時的に保存される。ＲＯＭには、プロセッサ２１の動作を規定するプログラムが書き込まれている。また、メモリ２２は、リペア溶接ロボットＭＣ３に予め設定されたリペア溶接座標系ΣＷ２の情報を記憶する。

　プログラム記憶部２３は、予め準備された本溶接基本プログラムおよびリペア溶接基本プログラムのそれぞれを記憶する。なお、本溶接基本プログラムは、本溶接を実行するための基本的なプログラムであり、溶接電源装置５、マニピュレータ２０２、ワイヤ送給装置３００および溶接トーチ４０１等を制御するための制御プログラムである。また、プログラム記憶部２３は、本溶接の溶接順序およびリペア溶接のリペア順序を記憶してよい。これにより、リペア溶接システム１００１は、リペア溶接の実行をより効率化できる。

　プログラム呼出部２４ａは、通信部２０を介して上位装置１から送られた制御信号に基づいて、本溶接基本プログラムあるいはリペア溶接基本プログラムをプログラム記憶部２３から呼び出す。

　プログラム生成部２４ｂは、通信部２０を介して上位装置１から受信された不良個所に関する情報（例えば、検査装置４での外観検査結果）に基づいて、プログラム呼出部２４ａにより呼び出されたリペア溶接基本プログラムを編集し、特定の不良ランクを有する不良個所に対応するリペア溶接プログラムを生成する。つまり、プログラム生成部２４ｂは、不良個所に関する情報（例えば、不良個所の位置、不良ランクおよび不良要因、リペア溶接用の修正パラメータ）を用いて、ワークＷｋ２の全ての溶接個所のうちリペア溶接の実行対象となる不良個所を定めたリペア溶接プログラムを生成する。なお、生成されたリペア溶接プログラムは、プログラム記憶部２３に記憶されてもよいし、メモリ２２内のＲＡＭ等に記憶されてもよい。

　また、プログラム生成部２４ｂは、リペア溶接プログラムを生成する際、座標変換部２９あるいは通信部２０から入力されたリペア溶接座標系ΣＷ２における不良個所の位置情報を用いて生成する。なお、プログラム生成部２４ｂは、リペア溶接を実行するためのリペア順序を、溶接個所の検査順序と異なる順序に設定したリペア溶接プログラムを生成する。これにより、リペア溶接システム１００１は、不良個所の数および位置に応じて、効率的にリペア溶接を実行できる。従って、リペア溶接システム１００１は、溶接個所のリペア溶接をより効率化できる。

　演算部２７は、プログラム生成部２４ｂから入力された本溶接基本プログラムあるいはリペア溶接プログラムに基づいて、ロボット制御部２６によって制御されるマニピュレータ２０２およびワイヤ送給装置３００を制御するための演算と、溶接電源制御部２５によって制御される溶接電源装置５を制御するための演算とを実行する。例えば、演算部２７は、不良個所の位置情報に基づいて、リペア溶接に必要なオフセット量を演算する。演算部２７は、演算結果を含むリペア溶接プログラムを溶接電源制御部２５およびロボット制御部２６に出力する。

　ロボット制御部２６は、演算部２７からの本溶接プログラムあるいはリペア溶接プログラムに基づいて、マニピュレータ２０２およびワイヤ送給装置３００を制御するための制御信号を生成する。ロボット制御部２６は、生成された制御信号に基づいて、マニピュレータ２０２およびワイヤ送給装置３００を制御する。

　変換行列記憶部２８は、検査装置４によって取得された検査座標系ΣＷ１に基づく不良個所の位置情報（座標情報）を、リペア溶接ロボットＭＣ３がリペア溶接可能なリペア溶接座標系ΣＷ２に基づく位置情報（座標情報）に変換するための変換行列を記憶している。この変換行列は、予め導出されて変換行列記憶部２８にて記憶されている。具体的には、変換行列記憶部２８は、共通のワーク設置台上に載置されたワークＷｋ２に対して異なる３点のそれぞれの位置（制御点）にリペア溶接ロボットＭＣ３が保持する溶接トーチ４０１および検査ロボットＭＣ２が保持する形状検出部５０１を位置させた状態で、リペア溶接座標系ΣＷ２と検査座標系ΣＷ１とによって得られるそれぞれの座標系に基づく位置情報（座標情報）に基づいて、変換行列を導出する。記憶された変換行列は、座標変換部２９によって参照される。

　座標変換部２９は、変換行列記憶部２８に記憶された変換行列を参照して、検査装置４によって取得された不良個所の位置情報（座標情報）をリペア溶接ロボットＭＣ３がリペア溶接可能なリペア溶接座標系ΣＷ２に基づく位置情報（座標情報）に変換する。座標変換部２９は、変換されたリペア溶接座標系ΣＷ２に基づく不良個所の位置情報を、プログラム生成部２４ｂに出力する。なお、変換行列記憶部２８および座標変換部２９は、ロボット制御装置３によって検査座標系ΣＷ１に基づく不良個所の位置情報（座標情報）をリペア溶接ロボットＭＣ３がリペア溶接可能なリペア溶接座標系ΣＷ２に基づく位置情報（座標情報）に変換される場合には、省略されてよい。

［ロボット制御装置３ａの構成例］
　ロボット制御装置３ａは、実施の形態１と同様に、上位装置１から送られた制御信号に基づいて、検査装置４を制御する。ロボット制御装置３ａは、通信部３０と、プロセッサ３１ａと、メモリ３２と、プログラム記憶部３３とを含む構成である。プロセッサ３１ａは、メモリ３２との協働により、プログラム呼出部３４ａとプログラム生成部３４ｂと検査装置制御部３５とロボット制御部３６と演算部３７と変換行列記憶部３９ａと座標変換部３９ｂとを機能的に実現可能である。ロボット制御装置３ａの説明において、実施の形態１に係るロボット制御装置３の構成と同一の構成については同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。

　プロセッサ３１ａは、例えばＣＰＵまたはＦＰＧＡを用いて構成されて、メモリ３２と協働して、各種の処理および制御を行う。具体的には、プロセッサ３１ａは、メモリ３２に保持されたプログラムおよびデータを参照し、そのプログラムを実行することにより、各部の機能を実現する。各部は、プログラム呼出部３４ａ、プログラム生成部３４ｂ、検査装置制御部３５、ロボット制御部３６、演算部３７、変換行列記憶部３９ａおよび座標変換部３９ｂである。

　メモリ３２は、例えばプロセッサ３１ａの各処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭと、プロセッサ３１ａの動作を規定したプログラムおよびデータを格納するＲＯＭとを有する。ＲＡＭには、プロセッサ３１ａにより生成あるいは取得されたデータもしくは情報が一時的に保存される。ＲＯＭには、プロセッサ３１ａの動作を規定するプログラムが書き込まれている。また、メモリ３２は、検査ロボットＭＣ２に予め設定された検査座標系ΣＷ１の情報を記憶する。

　演算部３７は、プログラム生成部３４ｂから入力された検査用プログラムに基づいて、検査装置制御部３５によって制御される検査装置４および形状検出部５０１のそれぞれを制御するための演算を実行する。例えば、演算部３７は、溶接個所の位置情報に基づいて、溶接個所および溶接個所の周辺を含む撮像領域を撮像可能な撮像位置、撮像距離を演算する。

　ロボット制御部３６は、演算部３７の演算結果とプログラム生成部３４ｂにより生成された検査用プログラムに基づいて、検査ロボットＭＣ２に予め設定された検査座標系ΣＷ１に基づく制御を実行する。ロボット制御部３６ａは、マニピュレータ２０１を制御するための制御信号を生成し、制御を実行する。

　ロボット制御装置２によって、検査座標系ΣＷ１に基づく不良個所の位置情報（座標情報）をリペア溶接ロボットＭＣ３がリペア溶接可能なリペア溶接座標系ΣＷ２に基づく位置情報（座標情報）に変換されない場合、ロボット制御装置３ａは、変換行列記憶部３９ａおよび座標変換部３９ｂを含んで構成されてよい。

　変換行列記憶部３９ａは、検査座標系ΣＷ１に基づく不良個所の位置情報（座標情報）をリペア溶接ロボットＭＣ３がリペア溶接可能なリペア溶接座標系ΣＷ２に基づく位置情報（座標情報）に変換するための変換行列を導出して、記憶する。具体的には、変換行列記憶部３９ａは、同一のワークＷｋ２に対して異なる３点のそれぞれの位置にリペア溶接ロボットＭＣ３が保持する溶接トーチ４０１および検査ロボットＭＣ２が保持する形状検出部５０１を位置した状態で、リペア溶接座標系ΣＷ２と検査座標系ΣＷ１とによって得られるそれぞれの座標系に基づく位置情報（座標情報）に基づいて、変換行列を導出する。記憶された変換行列は、座標変換部３９ｂによって参照される。

　座標変換部３９ｂは、変換行列記憶部３９ａに記憶された変換行列を参照して、検査装置４によって取得された不良個所の位置情報（座標情報）をリペア溶接ロボットＭＣ３がリペア溶接可能なリペア溶接座標系ΣＷ２に基づく位置情報（座標情報）に変換する。座標変換部３９ｂは、変換されたリペア溶接座標系ΣＷ２に基づく不良個所の位置情報に基づく検査結果を生成し、上位装置１を介してロボット制御装置２に送信する。

　実施の形態２に係るリペア溶接システム１００１の処理手順は、図８に示す実施の形態１の処理手順と同様であるため、説明を省略する。なお、実施の形態２においては、検査ロボットＭＣ２とリペア溶接ロボットＭＣ３とが別体であるため、不良ランクＮＧ２，ＮＧ１に対応したリペア溶接プログラムの生成の際に、ロボット制御装置２あるいはロボット制御装置３において、外観検査結果として得られた不良個所の検査座標系ΣＷ１の位置情報は、リペア溶接の対象となる不良個所のリペア溶接座標系ΣＷ２の位置情報に変換される（ステップＳｔ１０，Ｓｔ１１）。

　以上により、実施の形態２に係るリペア溶接システム１００１は、本溶接後の溶接ビードの外観検査と不良個所のリペア溶接とが別体のロボットで実行される場合であっても、実施の形態１と同様に、溶接個所の外観検査および不良個所のリペア溶接を効率化できるので、ワークＷｋ２のリペア溶接を効率化できる。

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

　なお、本出願は、２０１９年６月２８日出願の日本特許出願（特願２０１９－１２２３７２）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。

　本開示は、溶接ビードの不良個所のリペア溶接をより効率的に行うことができる、リペア溶接方法、検査装置およびロボット制御装置として有用である。

１　上位装置
２、３　ロボット制御装置
４　検査装置
５　溶接電源装置
１０、３０、４０　通信部
１１、３１、４１　プロセッサ
１２、３２、４２　メモリ
１３　セル制御部
３３　プログラム記憶部
３４ａ　プログラム呼出部
３４ｂ　プログラム生成部
３５　検査装置制御部
３６　ロボット制御部
３７　演算部
３８　溶接電源制御部
４３　検査結果記憶部
４４　形状検出制御部
４５　データ処理部
４６　判定閾値記憶部
４７　検査結果判定部
２００、２０１、２０２　マニピュレータ
３００　ワイヤ送給装置
３０１　溶接ワイヤ
４００、４０１　溶接トーチ
５００、５０１　形状検出部
１０００、１００１　リペア溶接システム
ＭＣ１　本溶接ロボット
ＭＣ２　検査ロボット
ＭＣ３　リペア溶接ロボット
ＭＣ２３　検査リペア溶接ロボット
Ｗｋ１、Ｗｋ２　ワーク

Claims (12)

1. 　ワークの溶接個所の外観を検査する検査装置と、
   　前記ワークを溶接するロボットを制御するロボット制御装置と、を備え、
   　前記検査装置は、
   　前記ワークの溶接個所のうち所定の基準に従って不良個所の有無を判定するとともに、前記不良個所を検出した場合に前記不良個所に複数の不良ランクのいずれかを設定し、
   　前記ロボット制御装置は、
   　前記不良ランクに応じたリペア溶接プログラムを生成し、前記不良ランクが設定された不良個所への前記リペア溶接プログラムに従うリペア溶接の実行を前記ロボットに指示する、
   　リペア溶接システム。
2. 　前記ロボット制御装置は、
   　前記リペア溶接の実行後に、前記リペア溶接が実行された前記不良個所の外観の検査を前記検査装置に指示する、
   　請求項１に記載のリペア溶接システム。
3. 　前記ロボット制御装置は、
   　前記ワークに複数の不良個所が存在しかつそれぞれの前記不良個所に複数の異なる不良ランクが前記検査装置により設定された場合に、前記リペア溶接の難易度の高い不良ランクが設定された不良個所を優先した前記リペア溶接プログラムを生成する、
   　請求項１に記載のリペア溶接システム。
4. 　前記ロボット制御装置は、
   　前記複数の不良ランクのうち重度の溶接不良を示す第１不良ランクが前記検査装置により設定された場合に、前記第１不良ランクに応じたリペア溶接プログラムを生成し、前記第１不良ランクに応じたリペア溶接プログラムに基づいて、前記不良個所への複数回の前記リペア溶接の実行を前記ロボットに指示する、
   　請求項１に記載のリペア溶接システム。
5. 　前記ロボット制御装置は、
   　前記第１不良ランクに応じたリペア溶接プログラムに基づく複数回の前記リペア溶接の実行により前記第１不良ランクの不良個所が修正された後に、前記第１不良ランクより溶接不良が軽度である第２不良ランクに応じたリペア溶接プログラムを生成し、前記第２不良ランクに応じたリペア溶接プログラムに基づいて、前記不良個所への複数回の前記リペア溶接の実行を前記ロボットに指示する、
   　請求項４に記載のリペア溶接システム。
6. 　前記ロボット制御装置は、
   　前記複数の不良ランクのうち軽度の溶接不良を示す第２不良ランクが前記検査装置により設定された場合に、前記第２不良ランクに応じたリペア溶接プログラムを生成し、前記第２不良ランクに応じたリペア溶接プログラムに基づいて、前記不良個所への複数回の前記リペア溶接の実行を前記ロボットに指示する、
   　請求項１に記載のリペア溶接システム。
7. 　前記ロボット制御装置は、
   　前記複数の不良ランクのうち前記ロボットのリペア溶接による修正が困難を示す第３不良ランクが前記検査装置により設定された場合に、前記ワークの前記ロボットによるリペア溶接が困難である旨のアラートを周辺装置に通知する、
   　請求項１に記載のリペア溶接システム。
8. 　前記ロボット制御装置は、
   　前記複数の不良ランクのうち前記ロボットおよび溶接作業者のいずれのリペア溶接による修正が困難を示す第４不良ランクが前記検査装置により設定された場合に、前記ワークのリペア溶接が不可である旨のアラートを周辺装置に通知する、
   　請求項１に記載のリペア溶接システム。
9. 　前記ロボット制御装置は、
   　前記検査装置が前記ワークの溶接個所の外観を検査した方向と異なる方向に従って、前記ワークの溶接個所のうち前記不良個所をリペア溶接すると判定する、
   　請求項１に記載のリペア溶接システム。
10. 　ワークの溶接個所の外観を検査する検査装置と、前記ワークを溶接するロボットを制御するロボット制御装置と、を備えるリペア溶接システムにより実行されるリペア溶接方法であって、
    　前記ワークの溶接個所のうち所定の基準に従って不良個所の有無を判定し、
    　前記不良個所を検出した場合に、前記不良個所に複数の不良ランクのいずれかを付与し、
    　前記不良ランクに応じたリペア溶接プログラムを生成し、
    　前記不良ランクで特定された不良個所への前記リペア溶接プログラムに従うリペア溶接の実行を前記ロボットに指示する、
    　リペア溶接方法。
11. 　ワークを溶接するロボットを制御するロボット制御装置と接続され、前記ワークの溶接個所の外観を検査する検査装置であって、
    　前記ワークの溶接個所のうち所定の基準に従って不良個所の有無を判定するとともに、前記不良個所を検出した場合に前記不良個所に複数の不良ランクのいずれかを設定する処理部と、
    　前記不良ランクに応じたリペア溶接プログラムの生成の指示と、前記不良ランクが設定された不良個所への前記リペア溶接プログラムに従うリペア溶接の実行の前記ロボットへの指示とを前記ロボット制御装置に送る通信部と、を備える、
    　検査装置。
12. 　ワークの溶接個所の外観を検査する検査装置と接続され、ワークを溶接するロボットを制御するロボット制御装置であって、
    　前記ワークの溶接個所のうち所定の基準に従って不良個所が前記検査装置により検出された場合に、前記不良個所に設定された複数の不良ランクのいずれかに関する情報を受信する通信部と、
    　前記不良ランクに応じたリペア溶接プログラムを生成する生成部と、
    　前記不良ランクが設定された不良個所への前記リペア溶接プログラムに従うリペア溶接の実行を前記ロボットに指示する制御部と、備える、
    　ロボット制御装置。

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