WO2022091543A1

WO2022091543A1 - リペア溶接区間検出方法およびリペア溶接区間検出装置

Info

Publication number: WO2022091543A1
Application number: PCT/JP2021/031207
Authority: WO
Inventors: 克明大熊
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2020-10-28
Filing date: 2021-08-25
Publication date: 2022-05-05
Also published as: CN116507445A; US20230264302A1; JPWO2022091543A1

Abstract

リペア溶接区間検出方法は、入力データと良品ワークのマスタデータとを用いて、溶接ビードの形状不一致箇所を抽出した形状不一致データを生成し、溶接方向に対して垂直な方向に形状不一致データをＮ（Ｎ：２以上の整数）等分したＮ個の窓に分割し、連続するｉ（ｉ：１以上の整数）個の窓により構成されるシフト領域を設定し、シフト領域を構成するｉ個の窓を１個ずつシフトさせた（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域の体積をそれぞれ算出し、所定値以上の体積を有するシフト領域を溶接ビードの欠陥区間であると判定する。

Description

リペア溶接区間検出方法およびリペア溶接区間検出装置

　本開示は、リペア溶接区間検出方法およびリペア溶接区間検出装置に関する。

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

日本国特開２０１２－３７４８７号公報

　本開示は、本溶接により生産されたワークのリペア溶接区間をより的確に検出するリペア溶接区間検出方法およびリペア溶接区間検出装置を提供する。

　本開示は、溶接により生産されたワークの溶接ビードに関する入力データを入力し、前記入力データと良品ワークのマスタデータとを用いて、前記溶接ビードの形状に関する検査判定を実行し、前記検査判定の結果に基づいて、前記溶接ビードの形状不一致箇所を抽出した形状不一致データを生成し、前記溶接ビードの溶接方向に対して垂直な方向に前記形状不一致データをＮ（Ｎ：２以上の整数）等分したＮ個の窓に分割し、前記Ｎ個の窓のうち連続するｉ（ｉ：１以上の整数）個の窓により構成されるシフト領域を設定し、前記シフト領域を構成する前記ｉ個の窓を前記溶接方向に１個ずつシフトさせた（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域の体積をそれぞれ算出し、算出された前記（Ｎ－ｉ＋１）個のそれぞれのシフト領域の体積のうち所定値以上の体積を有するシフト領域を前記溶接ビードの欠陥区間であると判定する、リペア溶接区間検出方法を提供する。

　また、本開示は、溶接により生産されたワークの溶接ビードに関する入力データを入力する入力部と、前記入力データと良品ワークのマスタデータとを用いて前記溶接ビードの形状に関する検査判定を行う判定部と、前記判定部の検査判定結果に基づいて、前記溶接ビードの形状不一致箇所を抽出した形状不一致データを生成するデータ生成部と、前記溶接ビードの溶接方向に対して垂直な方向に前記形状不一致データをＮ（Ｎ：２以上の整数）等分したＮ個の窓に分割して、前記窓のそれぞれのうち連続するｉ（ｉ：１以上の整数）個の窓により構成されるシフト領域を設定して、前記シフト領域を構成する前記ｉ個の窓を前記溶接方向に１個ずつシフトさせた（Ｎ－ｉ＋１）個のそれぞれのシフト領域の体積をそれぞれ算出する算出部と、算出された前記（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域の体積のうち所定値以上の体積を有するシフト領域を前記溶接ビードの欠陥区間であると判定して、前記欠陥区間の情報を生成する生成部と、を備える、リペア溶接区間検出装置を提供する。

　本開示によれば、本溶接により生産されたワークのリペア溶接区間をより的確に検出することができる。

溶接システムのシステム構成例を示す概略図実施の形態に係る検査制御装置、ロボット制御装置および上位装置の内部構成例を示す図実施の形態に係る溶接システムによる本溶接およびビード外観検査を含む一連の処理手順例を示すシーケンス図実施の形態に係る欠陥判定および欠陥区間の判定（検出）処理手順例を示すフローチャート溶接ビードとマスタデータとの形状不一致箇所の一例を示す図形状不一致データをＮ等分した場合の窓の一例を説明する図形状不一致データの溶接方向に対する垂直方向の断面図の一例を示す図シフト領域およびシフト領域のシフト動作の一例を説明する図実施の形態に係る欠陥判定と、欠陥区間の開始点および終了点との判定例を説明する図溶接ビードの欠陥不一致箇所および欠陥区間の体積データの一例を示す図実施の形態の変形例に係る欠陥判定および欠陥区間の判定処理を説明する図実施の形態の変形例に係る欠陥判定および欠陥区間の判定処理の判定例を説明する図実施の形態の変形例に係る欠陥判定および欠陥区間の判定処理の判定例を説明する図実施の形態の変形例に係る欠陥区間における開始点および終了点の座標算出例を説明する図実施の形態の変形例に係る欠陥区間における開始点および終了点の座標算出例を説明する図実施の形態の変形例に係る欠陥区間における開始点および終了点の座標算出例を説明する図

（本開示に至る経緯）
　特許文献１のように、本溶接により生産されたワークの溶接ビードの形状に関する特徴量（例えば、ビード幅、ビード高さなど）の算出値が許容範囲内にある時に良品であると判定するなど、溶接ビードの外観形状検査を自動的に行う装置構成は従来から知られている。

　ところが、溶接ビードは、作業環境の変化、溶接に用いられる消耗品の劣化、ワーク表面に付着した汚れ等により形状に揺らぎが生じることがある。この溶接ビードの外観形状の揺らぎは、必ずしも溶接の品質に影響を及ぼすものでなく、リペア溶接が不要なものがある。しかし、従来の溶接ビードの外観形状検査のように良品ワークと検査対象のワークとの形状を比較して算出された溶接ビード全体の形状不一致箇所の特徴量に基づいてリペア溶接の要否を判定する場合には、リペア溶接が必要と判定される場合がある。例えば、従来の溶接ビードの外観形状検査は、形状不一致箇所の面積が大きく、かつ、形状の揺らぎが小さい場合（具体的に、溶接ビード全長に亘って余盛高さがわずかに不足する場合、溶接ビードの位置が全長に亘ってわずかにずれている場合等）には、溶接の品質基準を満たしているにも関わらず、リペア溶接が必要と判断されて不要なリペア溶接が行われることがあった。

　そこで、以下の実施の形態では、本溶接により生産されたワークのリペア溶接区間をより的確に検出するリペア溶接区間検出方法およびリペア溶接区間検出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区間検出方法およびリペア溶接区間検出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。

　実施の形態に係るリペア溶接区間検出装置は、本溶接により生産されたワークの溶接ビードに関する入力データを入力し、入力データと良品ワークのマスタデータとを用い、入力データとマスタデータとの比較に基づいて溶接ビードの形状に関するビード外観検査を行う。リペア溶接プログラム作成システムは、ビード外観検査の結果、リペア溶接が必要であると判定された溶接の欠陥箇所ごとの欠陥区間（つまり、リペア溶接が必要なリペア溶接区間）を判定する。

　以下、本溶接される対象物（例えば金属）を「元ワーク」、本溶接により生産（製造）された対象物を「ワーク」とそれぞれ定義する。なお、「ワーク」は、外観検査にて検知された溶接の欠陥箇所がリペア溶接された「リペアワーク」を含んで定義されてよい。また、「ワーク」は、１回の本溶接により生産されたワークに限らず、２回以上の本溶接により生産された複合的なワークであってもよい。

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

（溶接システムの構成）
　図１は、溶接システム１００のシステム構成例を示す概略図である。溶接システム１００は、外部ストレージＳＴ、入力インターフェースＵＩ１およびモニタＭＮ１のそれぞれと接続された上位装置１と、ロボット制御装置２と、検査制御装置３と、センサ４と、溶接ロボットＭＣ１と、モニタＭＮ２とを含む構成である。図１では、センサ４は、溶接ロボットＭＣ１と別体として図示されているが、溶接ロボットＭＣ１と一体化されて設けられてもよい（図２参照）。なお、モニタＭＮ２は必須の構成でなく、省略されてもよい。

　上位装置１は、ロボット制御装置２を介して溶接ロボットＭＣ１により実行される本溶接の開始および完了を統括して制御する。例えば、上位装置１は、ユーザ（例えば、溶接作業者あるいはシステム管理者。以下同様。）により予め入力あるいは設定された溶接関連情報を外部ストレージＳＴから読み出し、溶接関連情報を用いて、溶接関連情報の内容を含めた本溶接の実行指令を生成して対応するロボット制御装置２に送る。上位装置１は、溶接ロボットＭＣ１による本溶接が完了した場合に、溶接ロボットＭＣ１による本溶接が完了した旨の本溶接完了報告をロボット制御装置２から受信し、対応する本溶接が完了した旨のステータスに更新して外部ストレージＳＴに記録する。

　なお、上述した本溶接の実行指令は上位装置１により生成されることに限定されず、例えば本溶接が行われる工場等内の設備の操作盤（例えばＰＬＣ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、あるいはロボット制御装置２の操作盤（例えばＴＰ：Ｔｅａｃｈ　Ｐｅｎｄａｎｔ）により生成されてもよい。なお、ティーチペンダント（ＴＰ）は、ロボット制御装置２に接続された溶接ロボットＭＣ１を操作するための装置である。

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

　ここで、溶接関連情報とは、溶接ロボットＭＣ１により実行される本溶接の内容を示す情報であり、本溶接の工程ごとに予め作成されて外部ストレージＳＴに登録されている。溶接関連情報は、例えば本溶接に使用される元ワークの数と、本溶接に使用される元ワークのＩＤ、名前および溶接箇所を含むワーク情報と、本溶接が実行される実行予定日と、被溶接ワークの生産台数と、本溶接時の各種の溶接条件と、を含む。なお、溶接関連情報は、上述した項目のデータに限定されず、例えば、本溶接が実行された時の溶接方向に関るデータ（つまり、溶接ロボットＭＣ１の動作軌跡を示す位置情報のデータ）などを含んでもよい。また、溶接方向に関するデータは、溶接ロボットＭＣ１の教示プログラムに含まれてもよい。さらに、溶接ロボットＭＣ１の溶接方向データは、ユーザ操作によりマスタデータとともに溶接線の情報が入力されることで溶接方向データとして予め生成されて、検査制御装置３におけるメモリ３２に記憶されていてもよい。

　ロボット制御装置２は、上位装置１から送られた本溶接の実行指令に基づいて、その実行指令で指定される元ワークを用いた本溶接の実行を溶接ロボットＭＣ１に開始させる。なお、上述した溶接関連情報は、上位装置１が外部ストレージＳＴを参照して管理することに限定されず、例えばロボット制御装置２において管理されてもよい。この場合、ロボット制御装置２は本溶接が完了した状態を把握できるので、溶接関連情報のうち溶接工程が実行される予定の実行予定日の代わりに実際の実行日が管理されてよい。なお、本明細書において、本溶接の種類は問わないが、説明を分かり易くするために、複数の元ワークを接合して１つのワークを生産する工程を例示して説明する。

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

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

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

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

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

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

　溶接ロボットＭＣ１は、ロボット制御装置２との間でデータの通信が可能に接続される。溶接ロボットＭＣ１は、対応するロボット制御装置２の制御の下で、上位装置１から指令された本溶接を実行する。また、センサ４が溶接ロボットＭＣ１に一体的に取り付けられている場合には、溶接ロボットＭＣ１は、外観検査用プログラムに従ってセンサ４を移動することで、上位装置１から指令されたビード外観検査の実行を支援する。

　リペア溶接区間検出装置の一例としての検査制御装置３は、上位装置１、ロボット制御装置２およびセンサ４のそれぞれとの間でデータの通信が可能に接続される。検査制御装置３は、上位装置１から送られたビード外観検査の実行指令を受信すると、溶接ロボットＭＣ１により生産されたワークの溶接箇所のビード外観検査（例えば、ワークに形成された溶接ビードが予め既定された溶接基準を満たすか否かの検査）をセンサ４とともに実行する。なお、ビード外観検査の詳細については、図４～図１０を参照して後述するが、例えば、検査制御装置３は、ビード外観検査の実行指令に含まれるワークの溶接箇所情報に基づいて、センサ４により取得された溶接ビードの形状に関する入力データ（例えば、溶接ビードの３次元形状を特定可能な点群データ）を用い、ワークごとに予め既定された良品ワークのマスタデータとの比較に基づいてビード外観検査を行う。

　検査制御装置３は、ビード外観検査を行い、このビード外観検査の検査判定結果とビード外観検査が完了した旨の通知とを含む外観検査報告を生成して上位装置１に送るとともに、モニタＭＮ２に出力する。なお、検査制御装置３は、ワークのビード外観検査において欠陥を検知したと判定した場合に、その欠陥をリペア溶接するための欠陥区間の情報を含む外観検査結果を含む外観検査報告を生成して、上位装置１およびロボット制御装置２に送る。

　また、検査制御装置３は、ワークのビード外観検査によって欠陥を検知したと判定した場合に、欠陥区間の情報を含む外観検査結果を用いて、欠陥箇所の補修等の修正を行う旨のリペア溶接プログラムを生成する。検査制御装置３は、このリペア溶接プログラムと外観検査結果とを対応付けて上位装置１あるいはロボット制御装置２に送る。

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

　モニタＭＮ２は、例えばＬＣＤまたは有機ＥＬ等の表示用デバイスを用いて構成されてよい。モニタＭＮ２は、例えば検査制御装置３から出力された、ビード外観検査が完了した旨の通知、あるいはその通知と外観検査の結果（欠陥の有無を通知する情報、欠陥区間の情報、欠陥区間で不足する溶接ビードの体積データ等）とを示す画面を表示する。また、モニタＭＮ２の代わりに、あるいはモニタＭＮ２とともにスピーカ（図示略）が検査制御装置３に接続されてもよく、検査制御装置３は、外観検査が完了した旨の通知、あるいはその通知と外観検査結果（例えば上述した検査判定結果）との内容を示す音声を、スピーカを介して出力してもよい。

　図２は、実施の形態に係る検査制御装置３、ロボット制御装置２および上位装置１の内部構成例を示す図である。説明を分かり易くするために、図２ではモニタＭＮ１，ＭＮ２および入力インターフェースＵＩ１の図示を省略する。なお、図２に示されるワークＷｋは、ビード外観検査の対象となるワークである。このワークＷｋは、本溶接により生産されたワークであってもよいし、リペア溶接により１回以上リペアされた所謂リペアワークであってもよい。

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

　マニピュレータ２００は、多関節のアームを備え、ロボット制御装置２のロボット制御部２４からの制御信号に基づいて、それぞれのアームを可動させる。これにより、マニピュレータ２００は、ワークＷｋと溶接トーチ４００との位置関係（例えば、ワークＷｋに対する溶接トーチ４００の角度）をアームの駆動によって変更できる。

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

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

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

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

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

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

　セル制御部１３は、外部ストレージＳＴに記憶されている溶接関連情報に基づいて、本溶接、ワークのビード外観検査、あるいはリペア溶接を実行するための実行指令を生成する。また、セル制御部１３は、外部ストレージＳＴに記憶されている溶接関連情報に基づいて、本溶接あるいは１回以上リペア溶接された後のワークＷｋのビード外観検査時の溶接ロボットＭＣ１の駆動に関する外観検査用プログラム、さらに、この外観検査用プログラムを含む外観検査用プログラムの実行指令を作成する。なお、この外観検査用プログラムは予め作成されて外部ストレージＳＴに保存されていてもよく、この場合には、セル制御部１３は、外部ストレージＳＴから単に外観検査用プログラムを読み出して取得する。セル制御部１３は、溶接ロボットＭＣ１で実行される本溶接の各種の工程ごとに異なる実行指令を生成してよい。セル制御部１３によって生成された本溶接の実行指令、あるいは外観検査用プログラムを含む外観検査用プログラムの実行指令は、通信部１０を介して、対応するロボット制御装置２、あるいはロボット制御装置２および検査制御装置３のそれぞれに送られる。

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

　通信部２０は、上位装置１、検査制御装置３、溶接ロボットＭＣ１との間でデータの通信が可能に接続される。なお、図２では図示を簡略化しているが、ロボット制御部２４とマニピュレータ２００との間、ロボット制御部２４とワイヤ送給装置３００との間、ならびに、電源制御部２５と電源装置５００との間は、それぞれ通信部２０を介してデータの送受信が行われる。通信部２０は、上位装置１から送られた本溶接、あるいはビード外観検査の実行指令を受信する。通信部２０は、本溶接により生産されたワークのワーク情報を上位装置１に送る。

　ここで、ワーク情報には、ワークのＩＤだけでなく、本溶接に使用される元ワークのＩＤ、名前、溶接箇所、本溶接の実行時の溶接条件が少なくとも含まれる。さらに、ワーク情報には、ワークの欠陥箇所を示す位置情報として、例えば欠陥箇所ごとの欠陥区間を示す位置情報、あるいは欠陥区間ごとの開始点および終了点を示す位置情報が含まれてもよい。また、溶接条件は、例えば元ワークの材質および厚み、溶接ワイヤ３０１の材質およびワイヤ径、シールドガス種、シールドガスの流量、溶接電流の設定平均値、溶接電圧の設定平均値、溶接ワイヤ３０１の送給速度および送給量、溶接回数、溶接時間等である。また、これらの他に、例えば本溶接の種別（例えばＴＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接、パルス溶接）を示す情報、マニピュレータ２００の移動速度および移動時間が含まれても構わない。

　プロセッサ２１は、例えばＣＰＵまたはＦＰＧＡを用いて構成され、メモリ２２と協働して、各種の処理および制御を行う。具体的には、プロセッサ２１は、メモリ２２に保持されたプログラムを参照し、そのプログラムを実行することにより、本溶接プログラム作成部２３、ロボット制御部２４および電源制御部２５を機能的に実現する。また、プロセッサ２１は、本溶接プログラム作成部２３により生成された本溶接プログラムに基づいて、ロボット制御部２４により制御される溶接ロボットＭＣ１（具体的には、マニピュレータ２００、ワイヤ送給装置３００および電源装置５００のそれぞれ）を制御するためのパラメータの演算等を行う。

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

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

　ロボット制御部２４は、本溶接プログラム作成部２３により生成された本溶接プログラムに基づいて、溶接ロボットＭＣ１（具体的には、マニピュレータ２００、ワイヤ送給装置３００および電源装置５００のそれぞれ）を駆動させるための制御信号を生成する。ロボット制御部２４は、この生成された制御信号を溶接ロボットＭＣ１に送る。また、ロボット制御部２４は、上位装置１から送られた外観検査用プログラムに基づいて、本溶接プログラムにて規定されている溶接ロボットＭＣ１の動作範囲を対象とするようにビード外観検査中に溶接ロボットＭＣ１のマニピュレータ２００を駆動させる。これにより、溶接ロボットＭＣ１に取り付けられたセンサ４（図２参照）は、溶接ロボットＭＣ１の動作に伴って移動できて、ワークＷｋの溶接ビードの形状に関する入力データ（例えば溶接ビードの３次元形状を特定可能な点群データ）を取得できる。

　電源制御部２５は、本溶接プログラム作成部２３により生成された本溶接プログラムの演算結果に基づいて、電源装置５００を駆動させる。

　検査制御装置３は、上位装置１から送られたビード外観検査の実行指令に基づいて、溶接ロボットＭＣ１による本溶接により生産されたワーク、あるいは１回以上のリペア溶接によりリペアされたワークのビード外観検査の処理を制御する。ビード外観検査は、例えば、ワークに形成された溶接ビードが既定の溶接基準（例えば、ユーザのそれぞれにより要求される溶接の品質基準）を満たすか否かの検査であり、上述した検査判定により構成される。検査制御装置３は、センサ４により取得された溶接ビードの形状に関する入力データ（例えば、溶接ビードの３次元形状を特定可能な点群データ）に基づいて、ワークＷｋに形成された溶接ビードの外観形状が所定の溶接基準を満たすか否かを判定（検査）する。検査制御装置３は、通信部３０と、プロセッサ３１と、メモリ３２と、検査結果記憶部３３と、を少なくとも含む構成である。

　通信部３０は、上位装置１、ロボット制御装置２、センサ４との間でデータの通信が可能に接続される。なお、図２では図示を簡略化しているが、形状検出制御部３５とセンサ４との間は、それぞれ通信部３０を介してデータの送受信が行われる。通信部３０は、上位装置１から送られたビード外観検査の実行指令を受信する。通信部３０は、センサ４を用いたビード外観検査の検査判定結果（例えば、ワークにおける溶接ビードの欠陥の有無、欠陥箇所ごとの欠陥区間に関する位置情報、欠陥区間で不足する溶接ビードの体積データ）を上位装置１に送る。

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

　メモリ３２は、例えばプロセッサ３１の処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭと、プロセッサ３１の処理を規定したプログラムを格納するＲＯＭとを有する。ＲＡＭには、プロセッサ３１により生成あるいは取得されたデータが一時的に保存される。ＲＯＭには、プロセッサ３１の処理を規定するプログラムが書き込まれている。また、メモリ３２は、上位装置１から送られたワークのビード外観検査の実行指令のデータ、ワークのワーク情報のデータをそれぞれ記憶する。

　検査結果記憶部３３は、例えばハードディスクあるいはソリッドステートドライブを用いて構成される。検査結果記憶部３３は、プロセッサ３１により生成あるいは取得されるデータの一例として、ワークＷｋ（例えばワーク）における溶接箇所のビード外観検査の検査判定結果を示すデータを記憶する。このビード外観検査の検査判定結果を示すデータは、例えばデータ処理部３６により生成される。

　判定閾値記憶部３４は、溶接箇所に応じてビード外観検査の処理に用いられる設定値（例えば、後述する欠陥判定を実行するための各種設定値）および閾値（例えば、欠陥判定に用いられる溶接ビードの体積に関する閾値、欠陥区間の終了点を検出するための不感帯幅の情報等）を記憶する。また、判定閾値記憶部３４は、ビード外観検査時の各閾値として、顧客等から要求される最低限の溶接基準（品質）を満たす許容範囲（例えば、最小許容値、最大許容値など）を記憶してよい。

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

　判定部、データ生成部、算出部および生成部の一例としてのデータ処理部３６は、形状検出制御部３５からの溶接ビードの形状に関する入力データ（上述参照）を取得すると、取得された入力データをビード外観検査に適したデータ形式に変換する。なお、データ処理部３６は、欠陥と判定された欠陥箇所ごとにビード外観検査の実行回数をカウントし、ビード外観検査の回数がメモリ３２に予め記憶された回数を超えても溶接検査結果が良好にならない場合、リペア溶接による欠陥箇所の修正が困難あるいは不可能と判定してよい。この場合、データ処理部３６は、リペア溶接による欠陥箇所の修正が困難あるいは不可能と判定されたワーク情報、欠陥箇所をリペア溶接するための欠陥区間の位置の情報および欠陥の種別（例えば、穴あき、ピット、アンダーカット、突起）を含むアラート画面を生成し、生成されたアラート画面を、通信部３０を介して上位装置１に送る。上位装置１に送られたアラート画面は、モニタＭＮ１に表示される。なお、このアラート画面は、モニタＭＮ２に表示されてもよい。

　データ処理部３６は、判定閾値記憶部３４に記憶されたビード外観検査用の閾値を用いて、センサ４により取得された溶接ビードの形状に関する入力データとワークごとに予め既定された良品ワークのマスタデータとの比較に基づくビード外観検査を行う。具体的に、データ処理部３６は、データ処理部３６によってデータ変換されたデータ（例えば点群データに基づいて生成された画像データ）と良品ワークのマスタデータとの比較（いわゆる画像処理）を行い、入力データが示す溶接ビードの形状が不一致であると判定された形状不一致箇所を抽出する。データ処理部３６は、抽出された入力データの形状不一致箇所に基づいて、形状不一致データを生成し、生成された形状不一致データに含まれる形状不一致箇所ごとにリペア溶接が必要な欠陥箇所があるか否かの欠陥判定と、欠陥箇所の欠陥区間の位置と、を判定する。

　データ処理部３６は、検査判定結果としての欠陥判定結果（つまり、リペア溶接が必要な欠陥の有無を示す情報）と、欠陥箇所ごとの欠陥区間の情報とを含む外観検査報告を作成して検査結果記憶部３３に記憶するとともに、通信部３０を介して上位装置１あるいはロボット制御装置２に送る。また、データ処理部３６は、検査対象であるワークＷｋにリペア溶接が必要な欠陥箇所がないと判定した場合、ビード外観検査に合格である旨の検査判定結果を含む外観検査報告を作成して検査結果記憶部３３に記憶するとともに、通信部３０を介して上位装置１に送る。

　リペア溶接プログラム作成部３７は、データ処理部３６によるワークＷｋの外観検査報告を用いて、溶接ロボットＭＣ１により実行されるべきワークＷｋのリペア溶接プログラムを作成する。リペア溶接プログラムには、リペア溶接の実行中に電源装置５００、マニピュレータ２００、ワイヤ送給装置３００、溶接トーチ４００等を制御するための、溶接電流、溶接電圧、オフセット量、溶接速度、溶接トーチ４００の姿勢等の各種のパラメータが含まれてよい。なお、生成されたリペア溶接プログラムは、プロセッサ３１内に記憶されてもよいし、メモリ３２内のＲＡＭに記憶されてもよいし、外観検査報告と対応付けられて通信部３０を介して上位装置１あるいはロボット制御装置２に送られてもよい。

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

（溶接システムの動作）
　次に、実施の形態に係る溶接システム１００による本溶接およびビード外観検査の一連の動作手順について、図３を参照して説明する。図３は、実施の形態に係る溶接システム１００による本溶接、ビード外観検査を含む一連の処理手順例を示すシーケンス図である。図３の説明では、複数の元ワークを用いた本溶接、そしてワークのビード外観検査で不合格と判定されたことに基づいて行われる欠陥判定の結果および欠陥区間の位置の情報を含む外観検査報告の生成工程に関して上位装置１とロボット制御装置２と検査制御装置３との間で行われる動作手順を例示して説明する。

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

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

　検査制御装置３は、センサ４により取得された溶接ビードの３次元形状を特定可能な点群データを入力データとして用いて、上述したビード外観検査を実行する（Ｓｔ８）。検査制御装置３は、本溶接プログラムをロボット制御装置２から取得し、ワークの溶接ビードのビード外観検査の検査判定（つまり、欠陥判定および欠陥区間の判定）を行う（Ｓｔ８）。なお、ステップＳｔ８における処理の詳細は、図４～図１０を参照して後述する。

　検査制御装置３は、ステップＳｔ８の検査判定結果として、欠陥判定によりワークに欠陥があると判定した場合（Ｓｔ８）、ワークが生産された溶接方向の情報に基づいて、欠陥箇所をリペア溶接するための欠陥箇所ごとの欠陥区間を判定（検出）し、欠陥判定結果と欠陥箇所ごとの欠陥区間の位置の情報とを含む外観検査報告を生成する（Ｓｔ９）。一方、検査制御装置３は、ステップＳｔ８の検査判定結果として、欠陥判定によりワークに欠陥がないと判定した場合（Ｓｔ８）、ビード外観検査に合格である旨の検査判定結果を含む外観検査報告を生成する（Ｓｔ９）。

　これにより、検査制御装置３は、本溶接を実行した時の溶接方向の情報を取得できる。検査制御装置３は、ステップＳｔ８で実行された検査判定結果を含む外観検査報告を生成してロボット制御装置２に送る（Ｓｔ１０）。また、検査制御装置３は、同様に生成された外観検査報告を上位装置１にも送る（Ｓｔ１１）。

　次に、図３のステップＳｔ８で実行される検査判定として欠陥判定および欠陥区間の判定（検出）を実行する処理の詳細について、図４～図１０を参照して説明する。図４は、実施の形態に係る欠陥判定および欠陥区間の判定（検出）処理手順例を示すフローチャートである。

　センサ４により取得された溶接ビードＢ１の３次元形状を特定可能な点群データは、ビード外観検査に使用される。データ処理部３６は、センサ４からの点群データをビード外観検査に適したデータ形式（例えば溶接ビードの３次元形状を示す画像データ）に変換してデータ処理部３６に渡す。データ処理部３６は、メモリ３２に保存されている良品ワークのマスタデータＭＤ１（例えば良品ワークの溶接ビードの理想的な３次元形状を示す画像データ）を読み出して取得する（Ｓｔ８－１）。

　データ処理部３６は、データ処理部３６からの画像データＲＴ１（検査対象データ）とマスタデータＭＤ１とを比較し、形状が一致しない形状不一致箇所（例えば、図５に示す形状不一致箇所ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３のそれぞれ）を抽出する。データ処理部３６は、抽出された形状不一致箇所ＥＤ１～ＥＤ３のそれぞれに基づいて、溶接ビードＢ１の形状不一致データＥＤＤ１（図６参照）を生成する（Ｓｔ８－２）。なお、図６に示す形状不一致データＥＤＤ１は、説明を簡単にするために、複数の形状不一致箇所ＥＤ１～ＥＤ３のそれぞれを含んで生成された形状不一致データの例を示している。しかし、形状不一致データＥＤＤ１は、上述の例に限定されず、例えば形状不一致箇所ごとに１つの形状不一致データが生成されてもよい。

　ここで、図５を参照して、溶接ビードＢ１およびマスタデータＭＤ１について説明する。図５は、溶接ビードＢ１とマスタデータＭＤ１との形状不一致箇所ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３の一例を示す図である。図５では、マスタデータＭＤ１を実線、溶接ビードＢ１を破線で示すとともに、溶接ビードＢ１とマスタデータＭＤ１との形状が一致しない形状不一致領域ＥＤを斜線で示す。データ処理部３６は、図５に示すように、溶接ビードＢ１の形状とマスタデータＭＤ１とを比較し、形状不一致箇所ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３をそれぞれ抽出する。なお、図５に示す溶接ビードＢ１、マスタデータＭＤ１および形状不一致箇所ＥＤ１～ＥＤ３は一例であって、これに限定されないことは言うまでもない。

　次に、図６および図７を参照して、本実施の形態における欠陥判定処理に用いられる形状不一致データおよび窓の一例について説明する。図６は、形状不一致データＥＤＤ１をＮ等分した場合の窓ΔＶ［１］，ΔＶ［２］，…，ΔＶ［ｍ］，…，ΔＶ［Ｎ］の一例を説明する図である。図７は、形状不一致データＥＤＤ２の溶接方向に対する垂直方向の断面図の一例を示す図である。なお、図６に示す形状不一致データＥＤＤ１は、図５に示す形状不一致箇所ＥＤ１～ＥＤ３に基づいて生成された形状不一致データであって、Ｚ方向から見た図である。また、図７は、形状不一致データＥＤＤ２が溶接方向Ｍ２に対して垂直な方向に切断面ＣＳ１で切断された時の断面ＳＳ１と、切断面ＣＳ２で切断された時の断面ＳＳ２とを示す。

　データ処理部３６は、溶接ビードＢ１が生産された溶接方向Ｍ１の情報を取得し、形状不一致データＥＤＤ１を溶接方向Ｍ１に対して垂直な方向に等しい間隔ΔＤでＮ（Ｎ：２以上の整数）等分したＮ個の窓ΔＶ［１］，ΔＶ［２］，…，ΔＶ［ｍ］，…，ΔＶ［Ｎ］を設定する（Ｓｔ８－３）。ここで、窓ΔＶ［ｋ］は、形状不一致データＥＤＤ１のＮ等分されたうちのｋ（ｋ：１以上の整数）番目の断面積Ｓ［ｋ］に間隔ΔＤを乗じて算出された体積を示す。

　なお、図６に示す断面積Ｓ［ｋ］は、形状不一致データＥＤＤ１の断面を長方形により近似して算出する例を示すが、これに限定されない。例えば、断面積Ｓ［ｋ］は、図７に示すように各断面ＳＳ１，ＳＳ２の面積が算出されてもよいし、断面ＳＳ１，ＳＳ２のそれぞれを任意の多角形に近似した近似形状に基づいて算出されてもよい。

　さらに、ここで間隔ΔＤまたは形状不一致データＥＤＤ１を切断した窓の数Ｎ（つまり、窓の数）は、いずれか一方が固定値として設定されてよい。なお、間隔ΔＤの長さは、ユーザにより要求される品質基準に基づいて予め設定された任意の長さが作業員により設定されてもよいし、形状不一致データＥＤＤ１の溶接方向Ｍ１における全長に基づく長さ（例えば、形状不一致データＥＤＤ１の全長が５０ｍｍ以上の場合にはΔＤ＝５ｍｍ，あるいは１００ｍｍ以上の場合にはΔＤ＝１０ｍｍ等）が設定されてもよい。また同様に、窓の数Ｎは、ユーザにより要求される品質基準に基づく任意の数が作業員により設定されてもよいし、形状不一致データＥＤＤ１の溶接方向Ｍ１における全長に基づいて予め設定された数（例えば、形状不一致データＥＤＤ１の全長が５０ｍｍ以上の場合にはＮ＝５，あるいは１００ｍｍ以上の場合にはＮ＝１０等）が設定されてもよい。

　データ処理部３６は、Ｎ個の窓ΔＶ［１］，…，ΔＶ［Ｎ］のそれぞれのうち連続するｉ（ｉ：１以上の整数）個の窓により構成される（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域ＰＳ１，ＰＳ２，…，ＰＳ（Ｎ－ｉ＋１）（図８参照）を設定する（Ｓｔ８－４）。ここで、シフト領域ＰＳ１，ＰＳ２，…，ＰＳ（Ｎ－ｉ＋１）について図８を参照して説明する。図８は、シフト領域ＰＳ１，ＰＳ２，…，ＰＳ（Ｎ－ｉ＋１）およびシフト領域のシフト動作の一例を説明する図である。

　図８に示すように、各シフト領域ＰＳ１，ＰＳ２，…，ＰＳ（Ｎ－ｉ＋１）は、ｉ個の窓により構成される。各シフト領域ＰＳ１，ＰＳ２，…，ＰＳ（Ｎ－ｉ＋１）を構成するｉ個の窓は、窓の番号ｋが溶接方向Ｍ１に１個ずつシフトされて異なる。具体的に、シフト領域ＰＳ１は、窓ΔＶ［１］から窓ΔＶ［ｉ］までのｉ個の窓により構成される。シフト領域ＰＳ２は、シフト領域ＰＳ１を構成するｉ個の窓が溶接方向Ｍ１に１個シフトされて、窓ΔＶ［２］から窓ΔＶ［ｉ＋１］までのｉ個の窓により構成される。また、同様にシフト領域ＰＳ（Ｎ－ｉ＋１）は、窓ΔＶ［Ｎ－ｉ］から窓ΔＶ［Ｎ］までのｉ個の窓により構成される。なお、１個のシフト領域を構成する窓の数ｉは、ユーザごとの品質基準に基づいて作業員により任意の１以上の値が設定されてよい。

　データ処理部３６は、シフト領域の体積を算出し、算出されたシフト領域の体積が判定閾値記憶部３４に記憶された閾値以上である否かを判定する（Ｓｔ８－４）。データ処理部３６は、シフト領域の体積が閾値以上であると判定した場合、このシフト領域をリペア溶接が必要な欠陥箇所であると判定する（Ｓｔ８－４）。データ処理部３６は、（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域ＰＳ１，ＰＳ２，…，ＰＳ（Ｎ－ｉ＋１）のうち１番目のシフト領域ＰＳ１から（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域ＰＳ（Ｎ－ｉ＋１）まで、上述した（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域のそれぞれの体積の算出および欠陥判定を順次実行しながら、欠陥判定の結果に基づく欠陥区間の開始点および終了点の判定を順次実行する（Ｓｔ８－４）。これにより、データ処理部３６は、基準長さ（つまり、間隔ΔＤ）あたりの形状不一致箇所の体積に基づいて、シフト領域ごとにユーザの品質基準を満たさず、リペア溶接すべき欠陥があるか否かをより的確に判定できるとともに、欠陥箇所と判定されたシフト領域に基づいて、リペア溶接すべき欠陥区間の開始点および終了点を判定する（Ｓｔ８－４）。以下、開始点および終了点の判定処理方法について説明する。

　データ処理部３６は、算出されたｋ番目のシフト領域の体積が欠陥と判定すると、１個前（つまり、（ｋ－１）番目）のシフト領域が非欠陥であるか否かを判定する。データ処理部３６は、１個前のシフト領域が非欠陥、かつ、ｋ番目のシフト領域の体積が欠陥であると判定した場合には、ｋ番目のシフト領域のいずれかの位置を欠陥区間の開始点であると判定する。なお、データ処理部３６は、１番目（つまり、ｋ＝１）のシフト領域が欠陥であると判定した場合には、１番目のシフト領域のいずれかの位置を欠陥区間の開始点であると判定する。

　また、データ処理部３６は、開始点の判定後、算出されたｋ番目のシフト領域の体積が欠陥であって、かつ、（ｋ＋１）番目のシフト領域が非欠陥であると判定した場合には、ｋ番目のシフト領域のいずれかの位置を欠陥区間の終了点であると判定する。なお、データ処理部３６は、（Ｎ－１）番目（つまり、ｋ＝Ｎ－１）のシフト領域が欠陥であり、かつ、Ｎ番目（つまり、ｋ＋１＝Ｎ）のシフト領域が欠陥であると判定した場合には、Ｎ番目のシフト領域のいずれかの位置を欠陥区間の終了点であると判定する。

　なお、データ処理部３６は、連続しない１個のシフト領域を欠陥箇所であると判定した場合には、このシフト領域を構成するｉ個の窓のうち１個目の窓を欠陥区間の開始点と判定し、ｉ個の窓のうちｉ個目の窓を欠陥区間の終了点と判定してよい。

　さらに、データ処理部３６は、連続しない１個のシフト領域の中央を使用する場合は、欠陥区間の開始点および終了点が同一点であると判定してよい。このように、欠陥区間の開始点および終了点が同一点である場合、リペア溶接プログラム作成部３７は、例えば点付け溶接によりこの欠陥区間（同一点）をリペア溶接させるリペア溶接プログラムを生成し、溶接ロボットＭＣ１に点付け溶接によるリペア溶接を実行させる。

　また、開始点および終了点の他の判定処理方法について説明する。データ処理部３６は、連続する２個以上のシフト領域を欠陥箇所であると判定した場合、この連続する２個以上のシフト領域のうち最初に欠陥箇所と判定されたシフト領域を構成するｉ個の窓のうち１番目の窓、またはシフト領域の中央を欠陥区間の開始点と判定してよい。また、同様に、データ処理部３６は、連続する２個以上のシフト領域が欠陥箇所と判定された場合、この連続する２個以上のシフト領域のうち最後に欠陥箇所と判定されたシフト領域を構成するｉ個の窓のうちｉ番目の窓、またはシフト領域の中央を欠陥区間の終了点と判定してよい。なお、シフト領域の中央は、シフト領域の中央位置であってもよいし、ｉ個の窓のうちｉ／２番目の窓であってもよい。

　さらに、データ処理部３６は、連続する２個以上のシフト領域のうち最初に欠陥箇所と判定されたシフト領域が１番目のシフト領域ＰＳ１である場合には、ｉ個の窓のうち１番目の窓を欠陥区間の開始点であると判定してもよい。また、データ処理部３６は、連続する２個以上のシフト領域のうち最後に欠陥箇所と判定されたシフト領域が（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域ＰＳ（Ｎ－ｉ＋１）である場合には、ｉ個の窓のうちｉ番目の窓を欠陥区間の終了点であると判定してもよい。これにより、データ処理部３６は、基準長さ（つまり、間隔ΔＤ）あたりの形状不一致箇所の体積に基づく欠陥判定において、リペア溶接すべき欠陥の位置が特定しづらい１番目のシフト領域ＰＳ１および（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域ＰＳ（Ｎ－ｉ＋１）における欠陥のリペア溶接漏れをより抑制できる欠陥区間を判定（検出）できる。

　データ処理部３６は、判定された開始点および終了点に基づいて、各欠陥箇所の欠陥区間を特定（検出）する（Ｓｔ８－５）。なお、ここでいう欠陥箇所は、連続する複数の欠陥箇所を１つの欠陥箇所とする。

　ここで、図９を参照してステップＳｔ８－４およびステップＳｔ８－５で実行される処理について具体例を用いて詳細に説明する。図９は、実施の形態に係る欠陥判定および欠陥区間の判定例を説明する図である。なお、図９では、形状不一致データが７等分（つまり、Ｎ＝７）され、窓の数ｉ＝３、体積の閾値Ｔ＝４．０ｍｍ^３に設定された場合の判定例について示す。

　また、図９に示す欠陥区間の開始点および終了点の判定は、欠陥と判定された最初のシフト領域を構成する３個の窓のうち１個目を欠陥区間の開始点、最後のシフト領域を構成する３個の窓のうち３個目を欠陥区間の終了点と判定する第１判定例と、欠陥と判定された最初のシフト領域を構成する３個の窓のうち中央位置として１個目（つまり、ｉ＝３／２の整数個目）を欠陥区間の開始点、最後のシフト領域を構成する３個の窓のうち中央位置として１個目（つまり、ｉ＝３／２の整数個目）を欠陥区間の終了点とする第２判定例との２例を示すが、これに限定されないことは言うまでもない。例えば、データ処理部３６は、第２判定例における中央位置として３個の窓のうち２個目の窓を中央位置と判定してもよい。

　ｋ番目のシフト領域Ｖ［ｋ］の体積は、窓ΔＶ［ｋ］の体積と、窓ΔＶ［ｋ＋１］の体積と、窓ΔＶ［ｋ＋２］の体積の合計値である。データ処理部３６は、１番目のシフト領域Ｖ［１］の体積を算出し、算出された１番目のシフト領域Ｖ［１］の体積３．５ｍｍ^３が閾値Ｔ＝４．０ｍｍ^３以上でないため、１番目のシフト領域Ｖ［１］を非欠陥箇所であると判定する。

　データ処理部３６は、２番目のシフト領域Ｖ［２］を算出し、算出された２番目のシフト領域Ｖ［２］の体積４．５ｍｍ^３が閾値Ｔ＝４．０ｍｍ^３以上であるため、２番目のシフト領域Ｖ［２］を欠陥箇所であると判定する。データ処理部３６は、１個前のシフト領域（つまり、１番目のシフト領域Ｖ［１］）が非欠陥箇所であるため、２番目のシフト領域Ｖ［２］で欠陥区間の開始点の判定を実行する。具体的に、データ処理部３６は、第１判定例において２番目のシフト領域Ｖ［２］を構成する３個の窓のうち１番目の窓ΔＶ［２］をこの欠陥箇所における欠陥区間ＲＣＡの開始点ＲＣＡ１と判定し、第２判定例において２番目のシフト領域Ｖ［２］を構成する３個の窓のうち中央位置の窓ΔＶ［２］をこの欠陥箇所における欠陥区間ＲＣＢの開始点ＲＣＢ１と判定する。

　データ処理部３６は、３番目のシフト領域Ｖ［３］の体積を算出し、算出された３番目のシフト領域Ｖ［３］の体積４．８ｍｍ^３が閾値Ｔ＝４．０ｍｍ^３以上であるため、３番目のシフト領域Ｖ［３］を欠陥箇所であると判定する。データ処理部３６は、１個前のシフト領域（つまり、２番目のシフト領域Ｖ［２］）が欠陥箇所であるため、欠陥区間の終了点の判定を省略する。同様に、データ処理部３６は、４番目のシフト領域Ｖ［４］の体積を算出し、算出された４番目のシフト領域Ｖ［４］の体積４．８ｍｍ^３であって閾値Ｔ＝４．０ｍｍ^３以上であるため、４番目のシフト領域Ｖ［４］を欠陥箇所であると判定する。データ処理部３６は、１個前のシフト領域（つまり、３番目のシフト領域Ｖ［３］）が欠陥箇所であるため、欠陥区間の終了点の判定を省略する。

　データ処理部３６は、５番目のシフト領域Ｖ［５］の体積を算出し、算出された５番目のシフト領域Ｖ［５］の体積３．３ｍｍ^３が閾値Ｔ＝４．０ｍｍ^３以上でないため、５番目のシフト領域Ｖ［５］は非欠陥箇所であると判定する。データ処理部３６は、１個前のシフト領域（つまり、４番目のシフト領域Ｖ［４］）が欠陥箇所であり、かつ、５番目のシフト領域Ｖ［５］が非欠陥箇所であるため、４番目のシフト領域Ｖ［４］で欠陥区間の終了点の判定を実行する。具体的に、データ処理部３６は、第１判定例において４番目のシフト領域Ｖ［４］を構成する３個の窓のうち３番目の窓ΔＶ［６］をこの欠陥箇所における欠陥区間ＲＣＡの終了点ＲＣＡ２と判定し、第２判定例において４番目のシフト領域Ｖ［４］を構成する３個の窓のうち中央位置の窓ΔＶ［４］をこの欠陥箇所における欠陥区間ＲＣＢの終了点ＲＣＢ２と判定する。

　以上により、図９に示すデータ処理部３６は、第１判定例において開始点ＲＣＡ１（つまり、窓ΔＶ［２］）の位置から終了点ＲＣＡ２（つまり、窓ΔＶ［６］）の位置までを欠陥区間ＲＣＡと判定し、第２判定例において開始点ＲＣＢ１（つまり、窓ΔＶ［２］）の位置から終了点ＲＣＢ２（つまり、窓ΔＶ［４］）の位置までを欠陥区間ＲＣＢと判定する。

　データ処理部３６は、ステップＳｔ８－３～ステップＳｔ８－５までのリピート処理ＲＰ１を、形状不一致箇所ごとに繰り返し実行し、各欠陥区間で不足する溶接ビードの体積データ（図１０参照）を生成する（Ｓｔ８－６）。なお、ステップＳｔ８－６の処理は必須でなく、省略されてもよい。

　ここで、図１０を参照して、体積データＶＤ１について説明する。図１０は、溶接ビードＢ１の形状不一致箇所ＥＤ２，ＥＤ３および欠陥区間ＲＣ２，ＲＣ３の体積データＶＤ１の一例を示す図である。なお、図１０に示す溶接ビードＢ１は、３つの形状不一致箇所ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３のそれぞれを有し、これら３つの形状不一致箇所ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３のそれぞれのうち２つの形状不一致箇所ＥＤ２，ＥＤ３がデータ処理部３６により欠陥と判定された例を示す。また、図１０に示す例においてデータ処理部３６は、開始点ＲＣ２１から終了点ＲＣ２２までを形状不一致箇所ＥＤ２の欠陥区間ＲＣ２と判定し、開始点ＲＣ３１から終了点ＲＣ３２までを形状不一致箇所ＥＤ３の欠陥区間ＲＣ３と判定する。

　データ処理部３６は、溶接ビードＢ１の全長のうち形状不一致領域ＥＤを抽出して生成された形状不一致データ（不図示）から溶接方向Ｍ１における欠陥区間ＲＣ２および欠陥区間ＲＣ３で不足する溶接ビードの体積を抽出した体積データＶＤ１を生成する。ここで、データ処理部３６は、生成された体積データＶＤ１のうちそれぞれの欠陥区間ＲＣ２，ＲＣ３に含まれる複数の窓のそれぞれの位置に対応する位置で体積値をプロットしたリペア溶接条件用データＶＤ２を生成してもよいし、なお、リペア溶接条件用データＶＤ２は、単に体積値を近似したデータに限定されず、例えば体積データＶＤ１に基づいて、リペア溶接条件の一例として、それぞれの欠陥区間ＲＣ２，ＲＣ３をリペア溶接するための溶接ワイヤ３０１の送給量を示すデータ、それぞれの欠陥区間ＲＣ２，ＲＣ３をリペア溶接するための溶接トーチ４００を制御するための電源装置５００の溶接電流値または溶接電圧値を示すデータを生成してもよい。

　データ処理部３６は、検査判定結果として欠陥があるか否か（つまり、リペア溶接が必要であるか否か）を通知するための通知情報と、形状不一致箇所ごとの欠陥区間の情報とを少なくとも含む外観検査報告を生成する（Ｓｔ８－７）。なお、データ処理部３６は、ステップＳｔ８－６で体積データあるいはリペア溶接用データを生成した場合、生成された体積データあるいはリペア溶接条件用データをさらに含む外観検査報告を生成する。

　以上により、実施の形態に係る検査制御装置３は、溶接ビードの外観形状と良品ワークのマスタデータとの比較に基づく形状不一致箇所において、リペア溶接が必要な形状不一致（欠陥）であるか否かをより的確に判定できるとともに、リペア溶接が必要なリペア溶接区間（欠陥区間）をより適正に判定（検出）できるため、不要なリペア溶接を効率的に削減できる。また、検査制御装置３は、ユーザにより要求される溶接の品質基準に基づいて、欠陥判定するシフト領域を設定できるため、リペア溶接が必要な欠陥の有無の判定およびリペア溶接区間（欠陥区間）の判定（検出）におけるユーザビリティを向上できる。

　例えば、作業員は、シフト領域を構成する窓の数ｉを小さい値に設定した場合、リペア溶接が必要な欠陥の有無をより高精度に判定できるとともに、判定により得られるリペア溶接区間（欠陥区間）をより短くすることができる。一方、作業員は、シフト領域を構成する窓の数ｉをｉ＝２以上の値に設定した場合、センサ４により取得された溶接ビードの外観形状に含まれるノイズの影響による欠陥の誤判定をより抑制できるとともに、欠陥判定および欠陥区間の判定処理により生じる処理負荷を低減できる。また、このような効果は、シフト領域を構成する窓の数ｉの値だけでなく、溶接方向における窓の幅を示す間隔ΔＤの値を調整によっても同様に得ることができる。

（実施の形態の変形例）
　上述した実施の形態に係る検査制御装置３は、判定閾値記憶部３４に記憶された任意の体積に関する閾値に基づいて、欠陥の判定および欠陥ごとの欠陥区間の判定（検出）を行う例を示した。実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、判定閾値記憶部３４に記憶された任意の体積に関する第１閾値と、この第１閾値に基づく第２の閾値とに基づいて、欠陥の判定および欠陥ごとの欠陥区間の判定（検出）を行う例について説明する。

　なお、実施の形態の変形例に係る欠陥判定および欠陥区間の判定（検出）処理手順は、図４に示す実施の形態に係る欠陥判定および欠陥区間の判定（検出）処理手順例とステップＳｔ８－４の処理が異なる。よって、以下に示す実施の形態の変形例に係る欠陥判定および欠陥区間の判定（検出）処理手順の説明では、ステップＳｔ８－４の処理について説明し、他の処理手順の説明を省略する。

　実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、欠陥判定に用いる第１閾値Ｔ１（ここでいう第１閾値Ｔ１は、実施の形態における欠陥判定に用いられる閾値と同じ）と、欠陥区間の終了点の判定に用いる第２閾値Ｔ２の算出に使用される不感帯幅Ｚ（０＜Ｚ＜１）とを判定閾値記憶部３４に記憶する。第２閾値Ｔ２は、第１閾値Ｔ１に（１－Ｚ）を乗じることで算出される。なお、不感帯幅Ｚは、パーセンテージで示される値であってもよい。

　なお、不感帯幅Ｚは、第１閾値に対して所定の相対値が設定されていてもよいし、規定値（一定値）が設定されてもよい。例えば、不感帯幅Ｚは、第１閾値≧１０．０ｍｍ^３のときＺ＝２．０ｍｍ^３、第１閾値＜１０．０ｍｍ^３のときＺ＝１．０ｍｍ^３等のように設定されてもよいし、第１閾値の値によらず規定値としてＺ＝２．０ｍｍ^３と設定されてもよい。

　以上により、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、欠陥区間の開始点の判定に用いられる閾値（第１閾値Ｔ１）と、欠陥区間の終了点の判定に用いられる閾値（第２閾値Ｔ２）とを変更する。ここで、第２閾値Ｔ２は、第１閾値Ｔ１よりも小さい体積値である。これにより、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、リペア溶接される欠陥区間（リペア溶接区間）の判定において開始点を判定した場合、連続するシフト領域の欠陥判定において非欠陥（欠陥の終了）の判定基準を厳しくできる。つまり、検査制御装置３は、シフト領域の体積（言い換えると、溶接ビードの外観形状とマスタデータとの体積差分）が変更後の第２閾値Ｔ２以下を満たさない場合には欠陥区間が終了しないと判定するため、生成された欠陥区間の情報に基づいて実行されるリペア溶接においてリペア漏れの発生をより抑制できる欠陥区間を判定（検出）できる。

　図１１を参照して、実施の形態の変形例に係る欠陥判定および欠陥区間の判定（検出）処理を説明する。図１１は、実施の形態の変形例に係る欠陥区間の開始点および終了点の判定を説明する図である。図１１に示す体積グラフＶ３は、データ処理部３６により算出された複数のシフト領域のそれぞれの体積をプロットしたグラフである。

　第１閾値Ｔ１は、実施の形態の変形例に係る欠陥区間の開始点の判定に用いられる閾値である。第２閾値Ｔ２は、実施の形態の変形例に係る欠陥区間の終了点の判定に用いられる閾値である。第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２との差は、第１閾値Ｔ１に不感帯幅Ｚを乗じた値である。

　データ処理部３６は、シフト領域の体積を算出し、算出されたシフト領域の体積がメモリ３２に記憶された体積に関する第１閾値Ｔ１以上である否か（つまり、欠陥区間ＲＣＣの開始点の判定）を判定する。データ処理部３６は、算出されたシフト領域の体積が第１閾値Ｔ１以上であると判定した場合（例えば、図１１に示す点ＲＣＣ１）、このシフト領域をリペア溶接が必要な欠陥箇所であると判定し、欠陥箇所の開始点の判定を行う。

　データ処理部３６は、欠陥箇所の開始点が点ＲＣＣ１で示す位置であると判定した後、溶接方向に連続するシフト領域の欠陥判定（つまり、欠陥区間ＲＣＣの終了点の判定）に用いる閾値を第１閾値Ｔ１から第２閾値Ｔ２に変更する。

　データ処理部３６は、算出されたシフト領域の体積が第２閾値Ｔ２以下であると判定した場合（例えば、図１１に示す点ＲＣＣ２）、このシフト領域を非欠陥箇所であると判定するとともに、非欠陥箇所であると判定されたシフト領域から欠陥区間の終了点の判定を行う。

　データ処理部３６は、欠陥区間の終了点が点ＲＣＣ２で示す位置であると判定した後、溶接方向に連続するシフト領域の欠陥判定（つまり、欠陥区間ＲＣＤの開始点の判定）に用いる閾値を第２閾値Ｔ２から第１閾値Ｔ１に変更して、溶接方向に沿って窓を１個ずつシフトさせながら各シフト領域のそれぞれの欠陥判定を順次実行する。

　データ処理部３６は、算出されたシフト領域の体積が第１閾値Ｔ１以上であると判定した場合（例えば、図１１に示す点ＲＣＤ１）、このシフト領域をリペア溶接が必要な欠陥箇所であると判定し、欠陥箇所の開始点の判定を行う。データ処理部３６は、欠陥箇所の開始点が点ＲＣＤ１で示す位置であると判定した後、溶接方向に連続するシフト領域の欠陥判定（つまり、欠陥区間ＲＣＤの終了点の判定）に用いる閾値を第１閾値Ｔ１から第２閾値Ｔ２に変更する。なお、図１１では、以降の体積グラフＶ３の図示および各種判定処理の説明を省略する。

　以上のように、実施の形態の変形例におけるデータ処理部３６は、欠陥区間の開始点の判定後に欠陥判定に用いる体積の閾値を第１閾値Ｔ１から第２閾値Ｔ２に変更し、欠陥区間の終了点の判定後に欠陥判定に用いる体積の閾値を第２閾値Ｔ２から第１閾値Ｔ１に変更して、（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域ＰＳ１，ＰＳ２，…，ＰＳ（Ｎ－ｉ＋１）のうち１番目のシフト領域ＰＳ１から（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域ＰＳ（Ｎ－ｉ＋１）まで、上述した欠陥判定および欠陥判定の結果に基づく欠陥区間の開始点および終了点の判定を順次実行する（Ｓｔ８－４）。

　なお、欠陥と判定された最初のシフト領域における開始点の判定方法、および欠陥と判定された最後のシフト領域における終了点の判定方法は、実施の形態で示した判定方法と同様であるため説明を省略する。

　ここで、図１２～図１４を参照して、ステップＳｔ８－４およびステップＳｔ８－５で実行される欠陥判定および欠陥区間の判定処理例、リペア溶接開始点およびリペア溶接終了点の判定処理例について説明する。図１２は、実施の形態の変形例に係る欠陥区間の開始点および終了点の判定例を説明する図である。図１３は、実施の形態の変形例に係る欠陥区間の開始点および終了点の判定例を説明する図である。図１４は、実施の形態の変形例に係る欠陥区間における開始点および終了点の座標算出例を説明する図である。なお、図１２に示す欠陥判定および欠陥区間の開始点と終了点との判定例では、図１３に示す形状不一致データＥＤ４が１０等分（つまり、Ｎ＝１０）され、窓の数ｉ＝３、不感帯幅Ｚ＝０．２、第１閾値Ｔ１＝４．０ｍｍ^３に設定された場合の判定例について示す。なお、図１２に示す第２閾値Ｔ２は、第１閾値Ｔ１と不感帯幅Ｚとに基づいて、Ｔ２＝３．２ｍｍ^３と算出される。

　また、図１２に示す欠陥区間の開始点および終了点の判定は、欠陥と判定された最初のシフト領域を構成する３個の窓のうち中央位置として１個目（つまり、ｉ＝３／２の整数個目）を開始点、欠陥と判定された最後のシフト領域を構成する３個の窓のうち中央位置として１個目（つまり、ｉ＝３／２の整数個目）を終了点と判定する例を示すが、これに限定されないことは言うまでもない。

　ｋ番目のシフト領域Ｖ［ｋ］の体積は、窓ΔＶ［ｋ］の体積と、窓ΔＶ［ｋ＋１］の体積と、窓ΔＶ［ｋ＋２］の体積の合計値である。データ処理部３６は、１番目のシフト領域Ｖ［１］を算出し、算出された１番目のシフト領域Ｖ［１］の体積３．０ｍｍ^３が第１閾値Ｔ１＝４．０ｍｍ^３以下であるため、１番目のシフト領域Ｖ［１］を非欠陥であると判定する。

　データ処理部３６は、２番目のシフト領域Ｖ［２］を算出し、算出された２番目のシフト領域Ｖ［２］の体積３．５ｍｍ^３が第１閾値Ｔ１＝４．０ｍｍ^３以上でないため、２番目のシフト領域Ｖ［２］を非欠陥であると判定する。

　データ処理部３６は、３番目のシフト領域Ｖ［３］を算出し、算出された３番目のシフト領域Ｖ［３］の体積４．３ｍｍ^３が第１閾値Ｔ１＝４．０ｍｍ^３以上であるため、３番目のシフト領域Ｖ［３］を欠陥であると判定するとともに、１個前のシフト領域（つまり、２番目のシフト領域Ｖ［２］）が非欠陥であるため、３番目のシフト領域Ｖ［３］で欠陥区間の開始点の判定（検出）を実行する。具体的に、データ処理部３６は、３番目のシフト領域Ｖ［３］を構成する３個の窓のうち中央位置の窓ΔＶ［４］をこの欠陥における欠陥区間ＲＣＥの開始点ＲＣＥ１と判定する。データ処理部３６は、欠陥区間ＲＣＥの開始点ＲＣＥ１の判定後、欠陥判定に用いる閾値を第１閾値Ｔ１から第２閾値Ｔ２に変更する。

　データ処理部３６は、４番目のシフト領域Ｖ［４］の体積を算出し、算出された４番目のシフト領域Ｖ［４］の体積３．５ｍｍ^３が第２閾値Ｔ２＝３．２ｍｍ^３以下でないため、４番目のシフト領域Ｖ［４］を欠陥であると判定する。

　データ処理部３６は、５番目のシフト領域Ｖ［５］を算出し、算出された５番目のシフト領域Ｖ［５］の体積２．５ｍｍ^３が第２閾値Ｔ２＝３．２ｍｍ^３以下であるため、５番目のシフト領域Ｖ［５］を非欠陥であると判定するとともに、１個前のシフト領域（つまり、４番目のシフト領域Ｖ［４］）が欠陥であるため、５番目のシフト領域Ｖ［５］から欠陥区間の終了点の判定（検出）を実行する。具体的に、データ処理部３６は、５番目のシフト領域Ｖ［５］を構成する３個の窓のうち中央位置の窓ΔＶ［６］をこの欠陥における欠陥区間ＲＣＥの終了点ＲＣＥ２と判定する。データ処理部３６は、欠陥区間ＲＣＥの終了点ＲＣＥ２の判定後、欠陥判定に用いる閾値を第２閾値Ｔ２から第１閾値Ｔ１に変更する。

　データ処理部３６は、６番目のシフト領域Ｖ［６］を算出し、算出された６番目のシフト領域Ｖ［６］の体積１．７ｍｍ^３が第１閾値Ｔ１＝４．０ｍｍ^３以上でないため、６番目のシフト領域Ｖ［６］を非欠陥であると判定する。

　データ処理部３６は、７番目のシフト領域Ｖ［７］を算出し、算出された７番目のシフト領域Ｖ［７］の体積８．５ｍｍ^３が第１閾値Ｔ１＝４．０ｍｍ^３以上であるため、７番目のシフト領域Ｖ［７］を欠陥であると判定するとともに、１個前のシフト領域（つまり、６番目のシフト領域Ｖ［６］）が非欠陥であるため、７番目のシフト領域Ｖ［７］から欠陥区間の開始点の判定（検出）を実行する。具体的に、データ処理部３６は、７番目のシフト領域Ｖ［７］を構成する３個の窓のうち中央位置の窓ΔＶ［８］をこの欠陥における欠陥区間ＲＣＦの開始点ＲＣＦ１と判定する。データ処理部３６は、欠陥区間ＲＣＦの開始点ＲＣＦ１の判定後、欠陥判定に用いる閾値を第１閾値Ｔ１から第２閾値Ｔ２に変更する。

　データ処理部３６は、８番目のシフト領域Ｖ［８］の体積を算出し、算出された８番目のシフト領域Ｖ［８］の体積９．０ｍｍ^３が第２閾値Ｔ２＝３．２ｍｍ^３以下でないため、８番目のシフト領域Ｖ［８］を欠陥であると判定する。また、データ処理部３６は、８番目のシフト領域Ｖ［８］の欠陥判定後、次のシフト領域がないため、この８番目のシフト領域Ｖ［８］から欠陥区間の終了点の判定（検出）を実行する。具体的に、データ処理部３６は、８番目のシフト領域Ｖ［８］を構成する３個の窓のうち中央位置の窓ΔＶ［９］をこの欠陥における欠陥区間ＲＣＦの終了点ＲＣＦ２と判定する。

　データ処理部３６は、図１３に示す形状不一致データＥＤ４の欠陥判定および欠陥区間の判定（検出）の結果として、１つ目の欠陥区間ＲＣＥの情報（つまり、開始点ＲＣＥ１および終了点ＲＣＥ２の位置情報）と、２つ目の欠陥区間ＲＣＦの情報（つまり、開始点ＲＣＦ１および終了点ＲＣＦ２の位置情報）とを含む外観検査報告を生成し、図１３に示す形状不一致データＥＤ４の欠陥判定および欠陥区間の判定（検出）処理を終了する。

　データ処理部３６は、欠陥判定および欠陥区間の判定（検出）処理の後、溶接ロボットＭＣ１により実際にリペア溶接を実行させるためのリペア溶接区間としての欠陥区間の開始点および終了点の座標の算出処理を実行する。データ処理部３６は、形状不一致データＥＤ４のうち判定結果として得られた各開始点および各終了点のそれぞれの位置を含む各窓ΔＶ［ｋ］の点群データをそれぞれ抽出する。図１４に示す例において、データ処理部３６は、欠陥区間ＲＣＥにおける開始点ＲＣＥ１の位置を含む窓ΔＶ［４］における点群データＥＤ４１と、欠陥区間ＲＣＥにおける終了点ＲＣＥ２の位置を含む窓ΔＶ［６］における点群データＥＤ４２と、欠陥区間ＲＣＦにおける開始点ＲＣＦ１の位置を含む窓ΔＶ［９］における点群データＥＤ４３と、欠陥区間ＲＣＦにおける終了点ＲＣＦ２の位置を含む窓ΔＶ［１０］における点群データＥＤ４４と、を抽出する。

　データ処理部３６は、抽出された各点群データＥＤ４１～ＥＤ４４のそれぞれの重心座標を算出し、溶接ロボットＭＣ１によりリペア溶接を実行させるための座標として算出された重心座標を出力する。具体的に、図１４に示す例において、データ処理部３６は、抽出された各点群データのそれぞれに基づいて、欠陥区間ＲＣＥにおける開始点ＲＣＥ１の座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）と、欠陥区間ＲＣＥにおける終了点ＲＣＥ２の座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）と、欠陥区間ＲＣＦにおける開始点ＲＣＦ１の座標（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）と、欠陥区間ＲＣＦにおける終了点ＲＣＦ２の座標（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）を算出する。

　なお、ここで算出される各点群データＥＤ４１～ＥＤ４４のそれぞれの重心座標は、各点群データＥＤ４１～ＥＤ４４に基づいて算出された重心座標に限定されず、各点群データＥＤ４１～ＥＤ４４の一部に基づいて算出された重心座標であってもよい。例えば、データ処理部３６は、欠陥区間における開始点の座標を算出する場合、開始点の位置を含むｋ番目の窓ΔＶ［ｋ］に対応する断面積Ｓ［ｋ］の位置から溶接方向Ｍ３と同方向にΔＤ／２、あるいはΔＤ／３の区間（つまり、一部）の点群データの重心座標を算出してもよい。また、欠陥区間の終了点の座標の算出に用いられる切断面は、終了点の位置を含むｋ番目の窓ΔＶ［ｋ］と連続する（ｋ＋１）番目の窓ΔＶ［ｋ＋１］に対応する断面積Ｓ［ｋ＋１］の位置から溶接方向Ｍ３と逆方向にΔＤ／２、あるいはΔＤ／３の区間（つまり、一部）の点群データの重心座標を算出してもよい。

　データ処理部３６は、形状不一致データＥＤ４の欠陥判定および欠陥区間の判定（検出）の結果として、１つ目の欠陥区間ＲＣＥの情報（つまり、開始点ＲＣＥ１および終了点ＲＣＥ２の位置（座標）情報）と、２つ目の欠陥区間ＲＣＦの情報（つまり、開始点ＲＣＦ１および終了点ＲＣＦ２の位置（座標）情報）とを含む外観検査報告を生成し、図１３に示す形状不一致データＥＤ４の欠陥区間の開始点および終了点の座標の算出処理を終了する。

　なお、欠陥区間の開始点および終了点の座標の算出方法は、上述の例に限定されない。以下、図１５および図１６を参照して、データ処理部３６により実行される欠陥区間の開始点および終了点の座標における他の算出方法について説明する。図１５は、実施の形態の変形例に係る欠陥区間における開始点および終了点の座標算出例を説明する図である。

　図１５に示す例におけるデータ処理部３６は、抽出された各点群データＥＤ４１～ＥＤ４４のそれぞれのうち溶接方向Ｍ３（つまり、溶接ロボットＭＣ１の動作軌跡）からの距離が最も近い点と、溶接方向Ｍ３からの距離が最も遠い点とを抽出し、抽出されたこれら２点の中点の座標を欠陥区間における開始点または終了点の座標として算出する。

　具体的に、データ処理部３６は、抽出された点群データＥＤ４１のうち溶接方向Ｍ３からの距離が最も近い点ＳＰ１１と、溶接方向Ｍ３からの距離が最も遠い点ＳＰ１２とを抽出し、抽出されたこれら２点の中点の座標を欠陥区間ＲＣＥにおける開始点ＲＣＥ３の座標（Ｘ５，Ｙ５，Ｚ５）として算出し、抽出された点群データＥＤ４２のうち溶接方向Ｍ３からの距離が最も近い点ＳＰ２１と、溶接方向Ｍ３からの距離が最も遠い点ＳＰ２２とを抽出し、抽出されたこれら２点の中点の座標を欠陥区間ＲＣＥにおける終了点ＲＣＥ４の座標（Ｘ６，Ｙ６，Ｚ６）として算出する。また、同様に、データ処理部３６は、抽出された点群データＥＤ４３のうち溶接方向Ｍ３からの距離が最も近い点ＳＰ３１と、溶接方向Ｍ３からの距離が最も遠い点ＳＰ３２とを抽出し、抽出されたこれら２点の中点の座標を欠陥区間ＲＣＦにおける開始点ＲＣＦ３の座標（Ｘ７，Ｙ７，Ｚ７）として算出し、抽出された形状不一致データＥＤ４のうち溶接方向Ｍ３からの距離が最も近い点ＳＰ４１と、溶接方向Ｍ３からの距離が最も遠い点ＳＰ４２とを抽出し、抽出されたこれら２点の中点の座標を欠陥区間ＲＣＦにおける終了点ＲＣＦ４の座標（Ｘ８，Ｙ８，Ｚ８）として算出する。

　データ処理部３６は、形状不一致データＥＤ４の欠陥判定および欠陥区間の判定（検出）の結果として、１つ目の欠陥区間ＲＣＥの情報（つまり、開始点ＲＣＥ３および終了点ＲＣＥ４の位置（座標）情報）と、２つ目の欠陥区間ＲＣＦの情報（つまり、開始点ＲＣＦ３および終了点ＲＣＦ４の位置（座標）情報）とを含む外観検査報告を生成する。

　図１６は、実施の形態の変形例に係る欠陥区間における開始点および終了点の座標算出例を説明する図である。なお、図１６では、座標の算出方法について、欠陥区間ＲＣＥの開始点ＲＣＥ５を含む窓ΔＶ［４］の点群データＥＤ４１を拡大した拡大図ＥＸを参照して詳細に説明し、他の点群データＥＤ４２，ＥＤ４３，ＥＤ４４における拡大図の図示を省略する。

　図１６に示す例におけるデータ処理部３６は、形状不一致データＥＤ４のうち判定結果として得られた各開始点および各終了点のそれぞれの位置を含む各窓ΔＶ［ｋ］の点群データをそれぞれ抽出する。データ処理部３６は、抽出された窓ΔＶ［ｋ］の点群データが欠陥区間における開始点の位置を含む場合、点群データに含まれる点のうちこの窓ΔＶ［ｋ］に対応する切断面（つまり、窓ΔＶ［ｋ］の体積の算出に用いられる断面積Ｓ［ｋ］を形成する切断面（平面））に最も近い点の座標を欠陥区間における開始点の座標として算出する。また、データ処理部３６は、窓ΔＶ［ｋ］の点群データが欠陥区間における終了点の位置を含む場合、抽出された窓ΔＶ［ｋ］の次の窓ΔＶ［ｋ＋１］に対応する切断面（つまり、窓ΔＶ［ｋ＋１］の体積の算出に用いられる断面積Ｓ［ｋ＋１］を形成する切断面（平面））に最も近い点の座標を欠陥区間における終了点の座標として算出する。言い換えると、データ処理部３６は、欠陥区間における終了点の座標算出において、窓ΔＶ［ｋ］の点群データが欠陥区間における終了点の位置を含む場合、点群データに含まれる点のうちこの窓ΔＶ［ｋ］に対応する切断面（つまり、窓ΔＶ［ｋ］の体積の算出に用いられる断面積Ｓ［ｋ］を形成する切断面（平面））から最も遠い点の座標を欠陥区間における終了点の座標として算出する。

　図１６に示す例における欠陥区間の開始点または終了点としての点の座標の算出式を（数式１）に示す。（数式１）は、切断面（平面）を示す方程式である。（数式２）は、開始点または終了点としての点と切断面との間の距離Ｄ０を算出する式である。なお、ここで切断面（平面）の法線ベクトルは、（Ａ，Ｂ，Ｃ）とする。欠陥区間の開始点または終了点としての点の座標は、座標（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）とする。

　具体的に、データ処理部３６は、抽出された点群データＥＤ４１に含まれる複数の点ＥＤＤのそれぞれと、欠陥区間ＲＣＦの開始点ＲＣＥ５を含む窓ΔＶ［４］に対応する切断面ＣＳ４１との間の距離Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４，Ｄ１５を算出し、算出された複数の点のそれぞれの距離Ｄ１１～Ｄ１５のうち切断面ＣＳ４１との間の距離が最も近い（図１６に示す例では、距離Ｄ１１が最も小さい値とする）点の座標を欠陥区間ＲＣＥの開始点ＲＣＥ５の座標（Ｘ９，Ｙ９，Ｚ９）として算出する。なお、図１６に示す点群データＥＤ４１における点ＥＤＤの符号は、一部の点のみに図示しており、他の点および開始点ＲＣＥ５では省略している。同様に、複数の点ＥＤＤのそれぞれと切断面ＣＳ４１との間の距離を示す符号は、一部の点ＥＤＤのみに図示し、他の点では省略している。

　データ処理部３６は、抽出された点群データＥＤ４２に含まれる複数の点（不図示）のそれぞれと、欠陥区間ＲＣＥの終了点ＲＣＥ６を含む窓ΔＶ［６］と隣り合う次の窓ΔＶ［７］に対応する切断面ＣＳ４２との間の距離を算出し、算出された複数の点のそれぞれの距離のうち切断面ＣＳ４２との間の距離が最も近い点の座標を欠陥区間ＲＣＥの終了点ＲＣＥ６の座標（Ｘ１０，Ｙ１０，Ｚ１０）として算出する。なお、データ処理部３６は、抽出された点群データＥＤ４２に含まれる複数の点（不図示）のそれぞれと、欠陥区間ＲＣＥの終了点ＲＣＥ６を含む窓ΔＶ［６］に対応する切断面との間の距離を算出し、算出された複数の点のそれぞれの距離のうち切断面との間の距離が最も遠い点の座標を欠陥区間ＲＣＥの終了点ＲＣＥ６の座標（Ｘ１０，Ｙ１０，Ｚ１０）として算出してもよい。

　同様に、データ処理部３６は、抽出された点群データＥＤ４３に含まれる複数の点（不図示）のそれぞれと、欠陥区間ＲＣＦの開始点ＲＣＦ５を含む窓ΔＶ［８］に対応する切断面ＣＳ４３との間の距離を算出し、算出された複数の点のそれぞれの距離のうち切断面ＣＳ４３との間の距離が最も遠い点の座標を欠陥区間ＲＣＦの開始点ＲＣＦ５の座標（Ｘ１１，Ｙ１１，Ｚ１１）として算出する。また、データ処理部３６は、抽出された点群データＥＤ４４に含まれる複数の点（不図示）のそれぞれと、欠陥区間ＲＣＦの終了点ＲＣＦ６を含む窓ΔＶ［９］と隣り合う次の窓ΔＶ［１０］に対応する切断面ＣＳ４４との間の距離を算出し、算出された複数の点のそれぞれの距離のうち切断面ＣＳ４４との間の距離が最も近い点の座標を欠陥区間ＲＣＦの終了点ＲＣＦ６の座標（Ｘ１２，Ｙ１２，Ｚ１２）として算出する。

　データ処理部３６は、形状不一致データＥＤ４の欠陥判定および欠陥区間の判定（検出）の結果として、１つ目の欠陥区間ＲＣＥの情報（つまり、開始点ＲＣＥ５および終了点ＲＣＥ６の位置（座標）情報）と、２つ目の欠陥区間ＲＣＦの情報（つまり、開始点ＲＣＦ５および終了点ＲＣＦ６の位置（座標）情報）とを含む外観検査報告を生成する。

　以上により、実施の形態および実施の形態の変形例に係るリペア溶接区間検出装置の一例としての検査制御装置３は、溶接により生産されたワークＷｋの溶接ビードに関する入力データ（例えば、点群データ）を入力し、入力データと良品ワークのマスタデータとを用いて、溶接ビードの形状に関する検査判定を実行し、検査判定の結果に基づいて、溶接ビードの形状不一致箇所を抽出した形状不一致データを生成し、溶接ビードの溶接方向に対して垂直な方向に形状不一致データをＮ（Ｎ：２以上の整数）等分したＮ個の窓に分割し、Ｎ個の窓のうち連続するｉ（ｉ：１以上の整数）個の窓により構成されるシフト領域を設定し、シフト領域を構成するｉ個の窓を溶接方向に１個ずつシフトさせた（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域の体積をそれぞれ算出し、算出された（Ｎ－ｉ＋１）個のそれぞれのシフト領域の体積のうち所定値以上の体積を有するシフト領域を溶接ビードの欠陥区間であると判定する。

　これにより、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、基準長さ（つまり、間隔ΔＤ）あたりの形状不一致箇所の体積に基づいて、ユーザの品質基準を満たさず、リペア溶接すべき欠陥があるか否かをより的確に判定できるとともに、欠陥箇所と判定されたシフト領域に基づいて、リペア溶接すべき欠陥区間の開始点および終了点を検出できる。

　また、以上により、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、Ｎ－ｉ＋１）個のそれぞれのシフト領域の体積の算出および欠陥区間の判定処理を、溶接方向に沿って（Ｎ－ｉ＋１）回順次実行する。これにより、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、間隔ΔＤごとにシフトさせながらシフト領域の欠陥判定を実行できるため、ユーザの品質基準を満たさず、リペア溶接すべき欠陥箇所の位置（つまり、欠陥区間）をより的確に検出できる。

　また、以上により、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、欠陥区間であると判定した１個以上のシフト領域に含まれるｉ個の窓のうち１番目の窓を欠陥区間の開始点と判定し、ｉ番目の窓を欠陥区間の終了点と判定する。この判定方法では、検査制御装置３は、例えば連続しない１個のシフト領域を欠陥と判定した場合にはこのシフト領域の全域を欠陥区間と判定（検出）し、連続する２個以上のシフト領域を欠陥と判定した場合には、これらの２個以上のシフト領域の全域を欠陥区間と検出する。これにより、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、形状不一致箇所のうちリペア溶接すべき欠陥箇所の位置（つまり、欠陥区間）をより的確に判定するとともに、欠陥区間の検出漏れを抑制できる。

　また、以上により、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、連続する２個以上のシフト領域が欠陥区間であると判定した場合、連続する２個以上のシフト領域のうち最初に欠陥区間と判定されたシフト領域を構成するｉ個の窓のうち１番目の窓を欠陥区間の開始点と判定し、最後に欠陥区間と判定されたシフト領域に含まれるｉ個の窓のうちｉ番目の窓を欠陥区間の終了点と判定する。これにより、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、形状不一致箇所のうちリペア溶接すべき欠陥区間をより的確に検出できる。

　また、以上により、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域のうち１番目のシフト領域が欠陥区間と判定された場合、１番目のシフト領域を構成するｉ個の窓のうち１番目の窓を欠陥区間の開始点と判定する。これにより、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、リペア溶接すべき欠陥の位置が特定しづらい１番目のシフト領域ＰＳ１において、１番目のシフト領域ＰＳ１にある欠陥を漏れなくリペア溶接するための欠陥区間を検出できる。

　また、以上により、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域のうち（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域が欠陥区間と判定された場合、（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域を構成するｉ個の窓のうちｉ番目の窓を欠陥区間の終了点と判定する。これにより、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、リペア溶接すべき欠陥の位置が特定しづらい（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域ＰＳ（Ｎ－ｉ＋１）にある欠陥を漏れなくリペア溶接するための欠陥区間を検出できる。

　また、以上により、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、連続する２個以上のシフト領域が欠陥区間であると判定した場合、最初に欠陥区間であると判定されたシフト領域の中央位置を欠陥区間の開始点と判定し、最後に欠陥区間と判定されたシフト領域の中央位置を終了点と判定する。これにより、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、形状不一致箇所のうちリペア溶接すべき欠陥区間をより的確に検出できる。

　また、以上により、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域のうちいずれかｋ番目のシフト領域が欠陥区間であると判定した場合、このシフト領域に含まれるいずれかの窓を欠陥区間の開始点とするとともに、シフト領域と連続する（ｋ＋１）番目のシフト領域の体積が第１閾値（所定値の一例）よりも小さい第２閾値（第２所定値の一例）以下であるか否かを判定し、（ｋ＋１）番目のシフト領域の体積が第２所定値以下である場合、（ｋ＋１）番目のシフト領域を構成するいずれかの窓を欠陥区間の終了点と判定する。これにより、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、リペア溶接される欠陥区間（リペア溶接区間）の判定において欠陥の開始を判定した場合、連続するシフト領域の欠陥判定において非欠陥（欠陥の終了）の判定基準を厳しくできる。つまり、検査制御装置３は、シフト領域の体積（言い換えると、溶接ビードの外観形状とマスタデータとの体積差分）が第２閾値以下を満たさない場合には欠陥区間が終了しないと判定するため、生成された欠陥区間の情報に基づいて実行されるリペア溶接においてリペア漏れの発生をより抑制できる欠陥区間を判定（検出）できる。

　また、以上により、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、（ｋ＋１）番目のシフト領域の体積が第２閾値（第２所定値の一例）以下でない場合、（ｋ＋１）番目のシフト領域と連続する（ｋ＋２）番目のシフト領域の体積が第２閾値以下であるか否かを判定し、算出されたいずれかのシフト領域の体積が第２閾値以下であると判定するまで判定を繰り返し実行して、第２閾値以下と判定された体積を有するシフト領域を構成するいずれかの窓を欠陥区間の終了点と判定する。これにより、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、連続するいずれかのシフト領域が非欠陥と判定されるまで非欠陥（欠陥の終了）判定基準をより厳しい第２閾値に設定したまま欠陥判定を継続できる。

　また、以上により、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、判定により、（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域の体積が第２閾値（第２所定値の一例）以下でないと判定した場合には、（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域を構成するいずれかの窓を欠陥区間の終了点と判定する。これにより、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域を欠陥と判定しても、（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域ＰＳ（Ｎ－ｉ＋１）にある欠陥を漏れなくリペア溶接するための欠陥区間を検出できる。

　また、以上により、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、欠陥区間の開始点を含む窓（例えば、図１４に示す開始点ＲＣＥ１を含む窓ΔＶ［４］）の重心座標（例えば、図１４に示す座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１））を、開始点（例えば、図１４に示す開始点ＲＣＥ１）の座標と判定する。これにより、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、溶接ロボットＭＣ１により実行される各欠陥区間のリペア溶接において各欠陥区間を溶接するための開始点の座標を算出できる。また、検査制御装置３は、各窓における形状不一致データ（点群データ）の重心座標に基づいて座標の算出を行うため、溶接トーチ４００をより適切な位置に配置できる。

　また、以上により、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、開始点（例えば、図１５に示す開始点ＲＣＥ３）を含む窓のうち溶接ビードの溶接軌跡（例えば、図１５に示す溶接方向Ｍ３が示す溶接ロボットＭＣ１の動作軌跡）との間の距離が最も近い点（例えば、図１５に示す点ＳＰ１１）と最も遠い点（例えば、図１５に示す点ＳＰ１２）との中点の座標（例えば、図１５に示す座標（Ｘ５，Ｙ５，Ｚ５））を、開始点の座標と判定する。これにより、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、溶接ロボットＭＣ１により実行される各欠陥区間のリペア溶接において各欠陥区間を溶接するための開始点の座標を算出できるため、溶接トーチ４００をより適切な位置に配置できる。

　また、以上により、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、欠陥区間の終了点を含む窓（例えば、図１４に示す終了点ＲＣＥ２を含む窓ΔＶ［６］）の重心座標（例えば、図１４に示す座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２））を、終了点（例えば、図１４に示す終了点ＲＣＥ２）の座標と判定する。これにより、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、溶接ロボットＭＣ１により実行される各欠陥区間のリペア溶接において各欠陥区間を溶接するための終了点の座標を算出できる。また、検査制御装置３は、各窓における形状不一致データ（点群データ）の重心座標に基づいて座標の算出を行うため、溶接トーチ４００をより適切な位置に配置できる。

　また、以上により、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、終了点（例えば、図１５に示す終了点ＲＣＥ４）を含む窓のうち溶接ビードの溶接軌跡（例えば、図１５に示す溶接方向Ｍ３が示す溶接ロボットＭＣ１の動作軌跡）との間の距離が最も近い点（例えば、図１５に示す点ＳＰ２１）と最も遠い点（例えば、図１５に示す点ＳＰ２２）との中点の座標（例えば、図１５に示す座標（Ｘ６，Ｙ６，Ｚ６））を、終了点の座標と判定する。これにより、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、溶接ロボットＭＣ１により実行される各欠陥区間のリペア溶接において各欠陥区間を溶接するための終了点の座標を算出できるため、溶接トーチ４００をより適切な位置に配置できる。

　また、以上により、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、欠陥区間の開始点（例えば、図１６に示す開始点ＲＣＥ５）を含む窓に対応する形状不一致データの切断面（例えば、図１６に示す窓ΔＶ［４］に対応する切断面ＣＳ４１）との間の距離が最も近い点の座標（例えば、図１６に示す座標（Ｘ９，Ｙ９，Ｚ９））を開始点の座標と判定する。これにより、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、溶接ロボットＭＣ１により実行される各欠陥区間のリペア溶接において各欠陥区間を溶接するための開始点の座標を算出できるため、溶接トーチ４００をより適切な位置に配置できる。

　また、以上により、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、欠陥区間の終了点（例えば、図１６に示す終了点ＲＣＥ６）を含む窓と隣り合う次の窓に対応する形状不一致データの切断面（例えば、図１６に示す窓ΔＶ［６］に対応する切断面ＣＳ４２）との間の距離が最も近い点の座標（例えば、図１６に示す座標（Ｘ１０，Ｙ１０，Ｚ１０））を終了点の座標と判定する。これにより、実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、溶接ロボットＭＣ１により実行される各欠陥区間のリペア溶接において各欠陥区間を溶接するための終了点の座標を算出できるため、溶接トーチ４００をより適切な位置に配置できる。

　また、以上により、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、欠陥区間と欠陥区間における体積の情報とを対応付けてリペア溶接の条件として出力する。これにより、実施の形態および実施の形態の変形例に係る検査制御装置３は、リペア溶接プログラムの作成に必要な溶接ワイヤ３０１の送給量、あるいは電源装置５００の制御パラメータ（溶接電流値または溶接電圧値）等のリペア溶接の条件を、欠陥区間の情報と対応付けて出力できるため、検出された欠陥区間をより的確にリペア溶接可能なリペア溶接プログラムの生成を支援できる。

　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、２０２０年１０月２８日出願の日本特許出願（特願２０２０－１８０６６３）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、本溶接により生産されたワークのリペア溶接区間をより的確に検出するリペア溶接区間検出方法およびリペア溶接区間検出装置として有用である。

１　上位装置
２　ロボット制御装置
３　検査制御装置
４　センサ
１０，２０，３０　通信部
１１，２１，３１　プロセッサ
１２，２２，３２　メモリ
２３　本溶接プログラム作成部
２４　ロボット制御部
２５　電源制御部
３３　検査結果記憶部
３４　判定閾値記憶部
３５　形状検出制御部
３６　データ処理部
３７　リペア溶接プログラム作成部
１００　溶接システム
２００　マニピュレータ
３００　ワイヤ送給装置
３０１　溶接ワイヤ
４００　溶接トーチ
５００　電源装置
ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ４１，ＣＳ４２，ＣＳ４３，ＣＳ４４　切断面
ＭＣ１　溶接ロボット
ＭＮ１，ＭＮ２　モニタ
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３　溶接方向
ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣＡ，ＲＣＢ，ＲＣＣ，ＲＣＤ，ＲＣＥ，ＲＣＦ　欠陥区間
ＲＣ２１，ＲＣ３１，ＲＣＡ１，ＲＣＢ１，ＲＣＥ１，ＲＣＥ３，ＲＣＥ５，ＲＣＦ１，ＲＣＦ３，ＲＣＦ５　開始点
ＲＣ２２，ＲＣ３２，ＲＣＡ２，ＲＣＢ２，ＲＣＥ２，ＲＣＥ４，ＲＣＥ６，ＲＣＦ２，ＲＣＦ４，ＲＣＦ６　終了点
ＳＴ　外部ストレージ
ＵＩ１　入力インターフェース

Claims

　溶接により生産されたワークの溶接ビードに関する入力データを入力し、
　前記入力データと良品ワークのマスタデータとを用いて、前記溶接ビードの形状に関する検査判定を実行し、
　前記検査判定の結果に基づいて、前記溶接ビードの形状不一致箇所を抽出した形状不一致データを生成し、
　前記溶接ビードの溶接方向に対して垂直な方向に前記形状不一致データをＮ（Ｎ：２以上の整数）等分したＮ個の窓に分割し、
　前記Ｎ個の窓のうち連続するｉ（ｉ：１以上の整数）個の窓により構成されるシフト領域を設定し、
　前記シフト領域を構成する前記ｉ個の窓を前記溶接方向に１個ずつシフトさせた（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域の体積をそれぞれ算出し、
　算出された前記（Ｎ－ｉ＋１）個のそれぞれのシフト領域の体積のうち所定値以上の体積を有するシフト領域を前記溶接ビードの欠陥区間であると判定する、
　リペア溶接区間検出方法。
　前記（Ｎ－ｉ＋１）個のそれぞれのシフト領域の体積の算出および前記欠陥区間の判定処理は、前記溶接方向に沿って（Ｎ－ｉ＋１）回順次実行される、
　請求項１に記載のリペア溶接区間検出方法。
　前記欠陥区間であると判定した前記シフト領域に含まれる前記ｉ個の窓のうち１番目の窓を前記欠陥区間の開始点と判定し、ｉ番目の窓を前記欠陥区間の終了点と判定する、
　請求項１に記載のリペア溶接区間検出方法。
　連続する２個以上の前記シフト領域が前記欠陥区間であると判定した場合、連続する前記２個以上のシフト領域のうち最初に前記欠陥区間と判定されたシフト領域を構成する前記ｉ個の窓のうち１番目の窓を前記欠陥区間の開始点と判定し、最後に前記欠陥区間と判定されたシフト領域に含まれる前記ｉ個の窓のうちｉ番目の窓を前記欠陥区間の終了点と判定する、
　請求項２に記載のリペア溶接区間検出方法。
　前記（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域のうち１番目のシフト領域が前記欠陥区間と判定された場合、前記１番目のシフト領域を構成する前記ｉ個の窓のうち１番目の窓を前記欠陥区間の開始点と判定する、
　請求項２に記載のリペア溶接区間検出方法。
　前記（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域のうち（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域が前記欠陥区間と判定された場合、前記（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域を構成する前記ｉ個の窓のうちｉ番目の窓を前記欠陥区間の終了点と判定する、
　請求項２に記載のリペア溶接区間検出方法。
　連続する２個以上の前記シフト領域が前記欠陥区間であると判定した場合、最初に前記欠陥区間であると判定されたシフト領域の中央位置を前記欠陥区間の開始点と判定し、最後に前記欠陥区間と判定された前記シフト領域の中央位置を終了点と判定する、
　請求項２に記載のリペア溶接区間検出方法。
　前記（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域のうちいずれかｋ（ｋ：１以上の整数）番目のシフト領域が前記欠陥区間であると判定した場合、このシフト領域に含まれるいずれかの窓を前記欠陥区間の開始点とするとともに、前記シフト領域と連続する（ｋ＋１）番目のシフト領域の体積が前記所定値よりも小さい第２所定値以下であるか否かを判定し、
　前記（ｋ＋１）番目のシフト領域の体積が前記第２所定値以下である場合、前記（ｋ＋１）番目のシフト領域を構成するいずれかの窓を前記欠陥区間の終了点と判定する、
　請求項２に記載のリペア溶接区間検出方法。
　前記（ｋ＋１）番目のシフト領域の体積が前記第２所定値以下でない場合、前記（ｋ＋１）番目のシフト領域と連続する（ｋ＋２）番目のシフト領域の体積が前記第２所定値以下であるか否かを判定し、
　算出されたいずれかのシフト領域の体積が前記第２所定値以下であると判定するまで前記判定を繰り返し実行して、前記第２所定値以下と判定された体積を有する前記シフト領域を構成するいずれかの窓を前記欠陥区間の前記終了点と判定する、
　請求項８に記載のリペア溶接区間検出方法。
　前記判定により、（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域の体積が前記第２所定値以下でないと判定した場合には、前記（Ｎ－ｉ＋１）番目のシフト領域を構成するいずれかの窓を前記欠陥区間の前記終了点と判定する、
　請求項９に記載のリペア溶接区間検出方法。
　前記欠陥区間の前記開始点を含む窓の重心座標を、前記開始点の座標と判定する、
　請求項３～５、および７のいずれか１項に記載のリペア溶接区間検出方法。
　前記開始点を含む前記窓のうち前記溶接ビードの溶接軌跡との間の距離が最も近い点と最も遠い点との中点の座標を、前記開始点の座標と判定する、
　請求項１１に記載のリペア溶接区間検出方法。
　前記欠陥区間の前記終了点を含む窓の重心座標を、前記終了点の座標と判定する、
　請求項３～４、および６～１０のいずれか１項に記載のリペア溶接区間検出方法。
　前記終了点を含む前記窓のうち前記溶接ビードの溶接軌跡との間の距離が最も近い点と最も遠い点との中点の座標を、前記終了点の座標と判定する、
　請求項１３に記載のリペア溶接区間検出方法。
　前記欠陥区間の前記開始点を含む窓に対応する前記形状不一致データの切断面との間の距離が最も近い点の座標を前記開始点の座標と判定する、
　請求項３～５、および７のいずれか１項に記載のリペア溶接区間検出方法。
　前記欠陥区間の前記終了点を含む窓と隣り合う次の窓に対応する前記形状不一致データの切断面との間の距離が最も近い点の座標を前記終了点の座標と判定する、
　請求項３～４、および７～１０のいずれか１項に記載のリペア溶接区間検出方法。
　前記欠陥区間と前記欠陥区間における前記体積の情報とを対応付けてリペア溶接の条件として出力する、
　請求項１に記載のリペア溶接区間検出方法。
　溶接により生産されたワークの溶接ビードに関する入力データを入力する入力部と、
　前記入力データと良品ワークのマスタデータとを用いて前記溶接ビードの形状に関する検査判定を行う判定部と、
　前記判定部の検査判定結果に基づいて、前記溶接ビードの形状不一致箇所を抽出した形状不一致データを生成するデータ生成部と、
　前記溶接ビードの溶接方向に対して垂直な方向に前記形状不一致データをＮ（Ｎ：２以上の整数）等分したＮ個の窓に分割して、前記窓のそれぞれのうち連続するｉ（ｉ：１以上の整数）個の窓により構成されるシフト領域を設定して、前記シフト領域を構成する前記ｉ個の窓を前記溶接方向に１個ずつシフトさせた（Ｎ－ｉ＋１）個のそれぞれのシフト領域の体積をそれぞれ算出する算出部と、
　算出された前記（Ｎ－ｉ＋１）個のシフト領域の体積のうち所定値以上の体積を有するシフト領域を前記溶接ビードの欠陥区間であると判定して、前記欠陥区間の情報を生成する生成部と、を備える、
　リペア溶接区間検出装置。