WO2023105979A1

WO2023105979A1 - オフライン教示装置およびオフライン教示方法

Info

Publication number: WO2023105979A1
Application number: PCT/JP2022/040275
Authority: WO
Inventors: 克明大熊; 正弥平山; 嘉幸岡崎
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2021-12-08
Filing date: 2022-10-27
Publication date: 2023-06-15

Abstract

オフライン教示装置は、ワーク上の溶接線を示す溶接線情報と、溶接に基づいてワーク上に形成されるビードの外観形状を計測するセンサの計測領域を示すセンサ情報と、センサとワークとの間に配置される障害物の位置を少なくとも有する障害物情報とを取得する取得部と、溶接線情報とセンサ情報と障害物情報とに基づいて、センサによる計測中に障害物により外観形状の計測が不可とならない計測可能溶接線の割合を示す包含率を演算する演算部と、包含率の演算結果を生成してスクリーンに出力する出力部と、を備える。

Description

オフライン教示装置およびオフライン教示方法

　本開示は、オフライン教示装置およびオフライン教示方法に関する。

　特許文献１には、モデル図に、ティーチングプログラムを実行したときのロボットの動作軌跡を表示し、複数の位置検出命令の一部および複数の溶接命令の一部を表示するオフラインティーチング装置が開示されている。オフラインティーチング装置は、ティーチングプログラムとモデル図とを表示する表示部と、ティーチングプログラムを構成する命令と、モデル図のモデルデータとを記憶する記憶部と、表示部および記憶部を制御する制御部と、を備える。ティーチングプログラムは、複数の位置検出命令で構成される位置検出プログラム、および、複数の溶接命令で構成される溶接プログラムを含む。ここで、ティーチングプログラムを構成する命令、位置検出プログラムおよび溶接プログラムのそれぞれは、作業者により作成される。

国際公開第２０１６／０２１１３０号

　本開示は、溶接ロボットにより実行されるセンサのスキャン領域内に障害物が配置される場合、スキャン領域と障害物との干渉を可視化し、適切なスキャン動作の教示を支援するオフライン教示装置およびオフライン教示方法を提供する。

　本開示は、溶接が行われるワーク上の溶接線を示す溶接線情報と、前記溶接に基づいて前記ワーク上に形成されるビードの外観形状を計測するセンサの計測領域を示すセンサ情報と、前記センサと前記ワークとの間に配置される障害物の位置を少なくとも有する障害物情報とを取得する取得部と、前記溶接線情報と前記センサ情報と前記障害物情報とに基づいて、前記センサによる前記計測中に前記障害物により前記外観形状の計測が不可とならない計測可能溶接線の割合を示す包含率を演算する演算部と、前記包含率の演算結果を生成してスクリーンに出力する出力部と、を備える、オフライン教示装置を提供する。

　また、本開示は、１つ以上のコンピュータを含んで構成されたオフライン教示装置が行うオフライン教示方法であって、溶接が行われるワーク上の溶接線を示す溶接線情報と、前記溶接に基づいて前記ワーク上に形成されるビードの外観形状を計測するセンサの計測領域を示すセンサ情報と、前記センサと前記ワークとの間に配置される障害物の位置を少なくとも有する障害物情報とを取得し、前記溶接線情報と前記センサ情報と前記障害物情報とに基づいて、前記センサによる前記計測中に前記障害物により前記外観形状の計測が不可とならない計測可能溶接線の割合を示す包含率を演算し、前記包含率の演算結果を生成してスクリーンに出力する、オフライン教示方法を提供する。

　また、本開示は、１つ以上のコンピュータを含んで構成されたオフライン教示装置を用いて行うオフライン教示方法であって、溶接が行われるワーク上の溶接線を示す溶接線情報を前記コンピュータに入力し、前記溶接に基づいて前記ワーク上に形成されるビードの外観形状を計測するセンサの計測領域を示すセンサ情報を前記コンピュータに入力し、前記センサと前記ワークとの間に配置される障害物の位置を少なくとも有する障害物情報を前記コンピュータに入力し、前記溶接線情報と前記センサ情報と前記障害物情報とに基づいて、前記センサによる前記計測中に前記障害物により前記外観形状の計測が不可とならない計測可能溶接線の割合を示す包含率の演算結果を生成してスクリーンに出力する、オフライン教示方法を提供する。

　本開示によれば、溶接ロボットにより実行されるセンサのスキャン領域内に障害物が配置される場合、スキャン領域と障害物との干渉を可視化でき、適切なスキャン動作の教示を支援できる。

実施の形態１に係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１に係る検査制御装置、ロボット制御装置、上位装置およびオフライン教示装置の内部構成例を示す図センサのスキャン有効領域例を示す図図３のセンサのスキャン有効領域内に障害物が配置された場合のセンサのスキャン有効領域例を示す図スキャン有効領域画面の第１例を示す図図５のスキャン有効領域のＸＹ投影面を示す図スキャン有効領域画面の第２例を示す図実施の形態１に係るオフライン教示装置の動作手順を示すフローチャートセンサとワークとの間に障害物が存在しない場合の入射光および反射光の一例を示す図センサとワークとの間に障害物が存在する場合に反射点の位置Ｐｔ１での計測ができないことを示す第１例を示す図センサとワークとの間に障害物が存在する場合に反射点の位置Ｐｔ１での計測ができないことを示す第２例を示す図

（本開示に至る経緯）
　特許文献１のように、オフライン教示装置を用いて溶接ロボットの動きあるいは移動経路等を教示するための教示プログラムを作成することは既知である。例えば、溶接ロボットの動きあるいは移動経路等を指定するための教示作業を作業者がティーチペンダントを用いて操作し、実物の溶接ロボットとワーク（対象物）とを目視確認によって位置決めすることで教示プログラムを作成することが行われている。このような教示プログラムの作成方法では、溶接ロボットの操作に習熟した作業者が必要になること、教示の修正の度に生産設備を停止させなければならないこと、等の欠点があった。このため、近年、パソコン等の比較的高性能ではない身近なコンピュータ装置を用いて、仮想的な生産設備（例えば溶接ロボット）を構築して画面上に表示し、ユーザのコンピュータ装置への入力操作によって溶接ロボットの動きあるいは移動経路等を教示するオフライン教示が行われる場合がある。

　また、近年の自動化が普及し、溶接動作だけでなく、溶接箇所に形成されたビードの品質確認方法である外観検査が溶接ロボットによって自動的に行われる例が登場している。このような自動外観検査は、レーザセンサ等の３次元形状を計測できる装置を溶接ロボットに装着し、溶接ロボットの移動によってレーザセンサを３次元的に走査（スキャン動作）することで行われている。

　ここで、溶接動作の教示は、溶接トーチをワークに近接させ、溶接箇所である加工点と溶接トーチとの位置関係を作業者が目視確認しながら行われる。一方で、スキャン動作の教示は、ワークから一定程度離間した位置に配置された非接触型のレーザセンサを用いて行われる。このため、溶接動作の教示と異なり、外観検査の対象となる箇所（検査箇所）とレーザセンサとの位置関係が適正であるか否かを作業者が目視で判断することは困難であった。さらに、検査箇所とレーザセンサとの位置関係が適正であっても、ワークの検査箇所と非接触型のレーザセンサとの間に障害物（例えば治具、ワーク）が配置されていると、正しくスキャン動作を行うことができないことがある。従来ではこのような障害物によってレーザセンサとワークの検査箇所との間に干渉が生じるような異常な状況を検出するためには、実際にレーザセンサによってスキャンを行い、その上で取得される計測データに欠損（例えば検査されない検査箇所）があるか否かを目視確認する必要があり、作業工数が増大するという課題があった。

　そこで、以下の実施の形態では、溶接ロボットにより実行されるセンサのスキャン領域内に障害物が配置される場合、スキャン領域と障害物との干渉を可視化し、適切なスキャン動作の教示を支援するオフライン教示装置およびオフライン教示方法の例を説明する。

　以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係るオフライン教示装置およびオフライン教示方法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。

（用語の定義）
　「ワーク」：溶接される対象物（例えば金属）、溶接により生産（製造）された対象物の両方の概念を有する用語を「ワーク」と定義する。「ワーク」は、１回の溶接により生産（製造）された１次的なワークに限らず、２回以上の溶接により生産（製造）された２次的なワークでもよい。
　「溶接」：少なくとも２つのワーク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「溶接」と定義する。なお、「溶接」を「本溶接」と称する場合もある。
　「外観検査」：センサ（後述参照）を用いて、溶接により生産（製造）されたワークの表面上に形成されたビードの外観形状を計測して溶接の不良があるか否かを検査する工程を「外観検査」と定義する。

（外観検査において障害物により生じる問題点）
　上述した外観検査の定義で説明したように、溶接により生産（製造）されたワークの表面上に形成されるビードの外観検査では、通常センサが使用される。このセンサは、例えばビードの外観形状を計測する。外観検査では、この計測結果を用いて、ワークへの溶接不良があったかどうかが判定される。

　図９Ａは、センサ４ｚとワークＷｋとの間に障害物ＯＢＳが存在しない場合の入射光ＩＣＬ１および反射光ＲＦＬ１の一例を示す図である。図９Ｂは、センサ４ｚとワークＷｋとの間に障害物ＯＢＳが存在する場合に反射点の位置Ｐｔ１での計測ができないことを示す第１例を示す図である。図９Ｃは、センサ４ｚとワークＷｋとの間に障害物ＯＢＳが存在する場合に反射点の位置Ｐｔ１での計測ができないことを示す第２例を示す図である。なお、図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃでは、分かりやすく説明するために三角測量方式のセンサ４ｚを例示して説明するが、センサ４ｚの計測方式は三角測量方式（光学式）に限定されず、例えば反射型でもよいし、透過型でもよい。

　三角測量方式のセンサ４ｚを用いた場合、センサ４ｚによる対象物の位置検出は、例えばセンサ４ｚの投光部から放射された光線がセンサ４ｚの受光部に入射されるか否かによって行われる。したがって、投光部から受光部までの経路（光路）上に障害物が存在する場合、センサ４ｚは対象物（ワーク）の計測するべき位置を正しく検出できない。つまり、三角測量方式のセンサ４ｚを用いて外観検査する際、センサ４ｚからの入射光と対象物（ワーク）での反射光とを遮る領域に障害物が存在してはならないという制約がある。

　図９Ａに示すように、センサ４ｚとワークＷｋとの間に障害物ＯＢＳが存在しない場合、センサ４ｚの投光部４ａから照射された入射光ＩＣＬ１は対象物であるワークＷｋの表面上の位置Ｐｔ１で反射する。そして、この位置Ｐｔ１で反射した反射光ＲＦＬ１は、センサ４ｚの受光部４ｂに入射する。したがって、図９Ａの例では、センサ４ｚは、ワークＷｋの表面上の位置Ｐｔ１を検出可能である。

　ところが、図９Ｂおよび図９Ｃに示すように、投光部４ａから受光部４ｂまでのセンサ４ｚの光線の経路上に障害物ＯＢＳが存在する場合、その障害物ＯＢＳによって光線の影となる領域が、センサ４ｚが計測して取得可能なデータにおいて欠損として現れる。図９Ｂの例では、投光部４ａから照射された入射光ＩＣＬ１が障害物ＯＢＳで反射してワークＷｋの表面上の位置Ｐｔ１で反射しない。このため、位置Ｐｔ１は、障害物ＯＢＳによる光線（入射光ＩＣＬ１）の影となり、センサ４ｚにより検出不可となる。同様に、図９Ｃの例では、投光部４ａから照射された入射光ＩＣＬ１はワークＷｋの表面上の位置Ｐｔ１で反射するが、その反射光ＲＦＬ１が障害物ＯＢＳで反射する。このため、位置Ｐｔ１は、障害物ＯＢＳによる光線（入射光ＩＣＬ１）の影とはならないが、反射光ＲＦＬ１がセンサ４ｚの受光部４ｂに入射不可となり、結果的にセンサ４ｚにより検出不可となる。

　以上から、センサから照射される入射光（光線）の経路はセンサによって規定されているので、経路と障害物ＯＢＳとの干渉が無いか幾何学的に判定することが求められる。以下の実施の形態では、光線の経路（言い換えると、スキャン有効領域）と障害物とをモデル化して干渉の有無あるいはその程度を可視化することで、適切なスキャン動作を教示可能とするオフライン教示装置の例を説明する。

（溶接システムの構成）
　次に、本開示に係るオフライン教示装置を含む溶接システム１００のシステム構成について、図１を参照して説明する。

　図１は、実施の形態１に係る溶接システム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る上位装置１と、ロボット制御装置２と、センサ４およびモニタＭＮ２のそれぞれと接続される検査制御装置３と、オフライン教示装置５と、溶接ロボットＭＣ１とを含む構成である。オフライン教示装置５は、モニタＭＮ３および入力装置ＵＩ３のそれぞれと接続される。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と一体化した構成として設けられてもよい（図２参照）。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溶接の各種処理の実行指令を生成して対応するロボット制御装置２に送信する。上位装置１は、溶接ロボットＭＣ１による溶接が完了した場合に、溶接ロボットＭＣ１による溶接が完了した旨の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（例えばティーチペンダントにより生成されてもよい。なお、ティーチペンダントは、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。

　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のそれぞれに送信する。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により実行される溶接の内容を示す情報であり、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、例えば溶接に使用されるワークの数と、溶接に使用されるワークのＩＤ、ワークのロット情報、名前および溶接箇所（例えば、溶接線の情報、溶接線の位置情報等）を含むワーク情報と、溶接が実行される実行予定日と、ワークの生産台数と、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、作成済みの溶接動作およびスキャン動作の教示プログラムのそれぞれ（後述参照）、これらの教示プログラムの作成に用いられた溶接動作設定情報、スキャン動作設定情報等の情報をさらに含んでもよい。

　また、溶接条件は、例えば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。

　ロボット制御装置２は、上位装置１から送信された溶接の実行指令に基づいて、その実行指令で指定されるワークを用いた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、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、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、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、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への溶接の実行指令を送信す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、例えば溶接ごとに作成された溶接関連情報のデータ、溶接により生産されたワークＷｋのステータス（生産状況）、ワークＷｋのワーク情報（上述参照）を記憶する。なお、外部ストレージＳＴは、オフライン教示装置５によって作成された溶接動作の教示プログラムと、スキャン動作の教示プログラムとを溶接線ごとに記憶していてもよい。溶接動作およびスキャン動作の教示プログラムのそれぞれについては、後述する。

　ロボット制御装置２は、上位装置１、検査制御装置３、およびオフライン教示装置５との間でそれぞれ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から送信された溶接の実行指令を受信すると、この実行指令に対応する溶接動作の教示プログラムに基づいて、溶接プログラムを作成し、溶接ロボットＭＣ１を制御して溶接を実行させる。ロボット制御装置２は、溶接の完了を検出すると溶接が完了した旨の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、溶接の完了の検出方法の内容は限定されなくてよい。

　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から指令された溶接を実行する。また、溶接ロボットＭＣ１は、スキャン動作の教示プログラムに基づいてセンサ４を移動させることで（図３参照）、上位装置１から指令されたビード外観検査を実行する。

　検査制御装置３は、上位装置１、ロボット制御装置２、センサ４およびオフライン教示装置５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から送信されたビード外観検査の実行指令を受信すると、対応するワークＷｋのスキャン動作の教示プログラムに従い、溶接ロボットＭＣ１により生産されたワークＷｋの溶接箇所に形成されるビードのビード外観検査（例えば、ワークに形成された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。検査制御装置３は、スキャン動作の結果、センサ４により取得されたビードの形状に関する入力データ（例えば、ビードの３次元形状を特定可能な点群データ）を用いて、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。なお、溶接ロボットＭＣ１により実行されるビード外観検査は、ビードの外観検査に限定されず、ビードの外観検査と他の外観検査（例えば、ワークＷｋへの部品装着の有無等）等とを含む検査であってもよい。これにより、作業者は、センサ４のスキャン有効領域をより効率的に活用して、外観検査結果に基づいて、異なる目的を有する外観検査をそれぞれ同時に実行できる。また、ここでいうスキャン有効領域は、図３を参照して後述するが、センサ４がスキャンにより外観形状を読み取り可能な３次元領域を示す。

　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に送信するとともに、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に送信する。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作成する。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に送信する。

　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は、例えば溶接ロボットＭＣ１に取付固定され、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、またはワークＷｋが載置されたステージＳＴＧ（図２参照）の３次元スキャンを実行する。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、ステージＳＴＧに置かれたワークＷｋの３次元形状のデータまたはワークＷｋが載置されたステージＳＴＧの形状、大きさ、位置等を特定可能な３次元形状のデータ（例えば、点群データ）を取得して検査制御装置３に送信する。

　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ビード外観検査の結果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ビード外観検査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。

　オフライン教示装置５は、ロボット制御装置２、検査制御装置３、モニタＭＮ３、および入力装置ＵＩ３との間でそれぞれデータ通信可能に接続される。オフライン教示装置５は、教示プログラムの作成対象あるいは作成済みのワークＷｋごとの溶接線の位置情報を設定情報として記憶する。オフライン教示装置５は、実物の溶接環境とは異なるあくまで仮想的な生産設備（例えば、仮想溶接ロボット、仮想ワーク、仮想ステージ等）の環境および座標系を構築し、入力装置ＵＩ３から送信された制御指令および各種データ、あるいはロボット制御装置２または検査制御装置３から出力された各種データ（例えば、ビード、あるいはワークＷｋの形状に関する入力データ、障害物ＯＢＳが配置されていない場合にセンサ４が計測可能となる基準的な３Ｄモデルのデータ、溶接線の位置情報等）等に基づいて、ワークＷｋの溶接動作の教示プログラムおよびスキャン動作の教示プログラムをそれぞれ作成する。オフライン教示装置５は、作成された溶接動作の教示プログラムおよびスキャン動作の教示プログラムのそれぞれをロボット制御装置２に送信する。なお、作成されたスキャン動作の教示プログラムは、ロボット制御装置２だけでなく、検査制御装置３に送信されてもよい。また、オフライン教示装置５は、作成された溶接動作の教示プログラムおよびスキャン動作の教示プログラムのそれぞれを溶接対象となるワークＷｋごとに記憶する。

　ここでいう溶接線の位置情報は、ワークＷｋに形成される溶接線の位置を示す情報である。

　また、ここでいう溶接動作の教示プログラムは、溶接線に基づいて作成され、溶接ロボットＭＣ１に溶接を実行させるためのプログラムである。溶接動作の教示プログラムは、溶接トーチ４００を用いてワークＷｋを溶接するための各種動作（例えば、アプローチ、リトラクト、回避、溶接等）を実行するための溶接トーチ４００の位置、距離、角度（姿勢）の情報と、溶接条件等の情報と、を含んで作成される。

　また、ここでいうスキャン動作の教示プログラムは、溶接線に基づいて作成され、溶接ロボットＭＣ１に溶接により作成された少なくとも１つのビード、あるいはワークＷｋの外観検査を実行させるためのプログラムである。スキャン動作の教示プログラムは、センサ４を用いて、作成されたビード、ワークＷｋ等の外観検査を実行するための各種動作（例えば、アプローチ、リトラクト、回避、スキャン等）を実行するためのセンサ４の位置、距離、角度（姿勢）の情報を含んで作成される。

　モニタＭＮ３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ＭＮ３は、オフライン教示装置５から送信された仮想的な生産設備（例えば、仮想溶接ロボット、仮想ワーク、仮想ステージ等）および座標系の画像を表示したり、溶接動作の教示プログラムに基づく溶接トーチ４００の動作軌跡、スキャン動作の教示プログラムに基づくセンサ４の動作軌跡等を表示したりする。また、モニタＭＮ３は、オフライン教示装置５から送信された仮想的な生産設備の画像上にセンサ４の動作軌跡あるいは溶接トーチ４００の動作軌跡等を重畳した画像を表示する。

　入力装置ＵＩ３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。入力装置ＵＩ３は、スキャン動作および溶接動作の教示プログラムの作成に用いられるワークＷｋの溶接線の位置情報、溶接設定情報、スキャン設定情報、３Ｄモデル等の入力操作、あるいは作成済みのスキャン動作および溶接動作の教示プログラムのそれぞれの入力操作等を受け付ける。なお、ここでモニタＭＮ３および入力装置ＵＩ３は、一体に構成された端末装置Ｐ３（例えば、ＰＣ、ノートＰＣ、タブレット端末等）であってもよい。

　図２は、実施の形態１に係る検査制御装置３、ロボット制御装置２、上位装置１およびオフライン教示装置５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、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リペア済みワークであってもよい。また、図２に示す溶接ロボットＭＣ１は、センサ４を備える構成であるが、センサ４は、他のロボット（例えば、外観検査を実行するための検査ロボット、リペア溶接を実行するためのリペア溶接ロボット等）に備えられてもよい。

　溶接ロボットＭＣ１は、ロボット制御装置２の制御の下で、溶接トーチ４００を用いた溶接動作の教示プログラムに基づく溶接工程と、センサ４を用いたスキャン動作の教示プログラムに基づくビード外観検査工程等を実行する。また、溶接ロボットＭＣ１は、溶接動作およびスキャン動作の教示プログラムの作成に使用されるワークＷｋの外観形状、およびこのワークＷｋに形成されたビードの位置情報を取得するために、センサ４を用いたワークＷｋの外観をスキャンしてもよい。溶接ロボットＭＣ１は、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２５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）、およびワークＷｋとセンサ４との位置関係をそれぞれ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、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、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に送信する。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に送信する。通信部１０は、ロボット制御装置２から送信される溶接完了報告、外観検査報告を受信してプロセッサ１１に出力する。なお、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Ｗｋのステータス、ロボット制御装置２から送信されたワークＷｋのワーク情報（後述参照）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、溶接、ワークＷｋのビード外観検査、ワークＷｋの外観スキャン、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と、オフライン教示装置５に作成されてロボット制御装置２から送信された溶接動作およびスキャン動作の教示プログラムのそれぞれとに基づいて、溶接時の溶接プログラム、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、または外観スキャン時の溶接ロボットＭＣ１の駆動に関する外観スキャン用プログラム等を作成する。さらに、セル制御部１３は、作成されたこれらのプログラムの実行指令を作成する。なお、外観検査用プログラムあるいは外観スキャン用プログラムのそれぞれは、予めワークＷｋごとに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から各種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溶接外観検査、外観スキャンの実行指令は、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のそれぞれに送信される。

　ロボット制御装置２は、上位装置１から送信された溶接、ビード外観検査、あるいは外観スキャンの実行指令に基づいて、対応するプログラムを参照する。ロボット制御装置２は、参照されたプログラムに基づいて、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）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、およびオフライン教示装置５との間でそれぞれ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２５とマニピュレータ２００との間、ロボット制御部２５とワイヤ送給装置３００との間、ならびに、電源制御部２６と電源装置５００との間で、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から送信された溶接、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、オフライン教示装置５から送信された溶接線の位置情報と、溶接動作の教示プログラムと、スキャン動作の教示プログラムとを受信する。通信部２０は、溶接により生産されたワークＷｋのワーク情報を上位装置１に送信する。

　ここで、ワーク情報には、ワークＷｋのＩＤだけでなく、溶接に使用されるワークのＩＤ、名前、溶接箇所、溶接の実行時の溶接条件が少なくとも含まれる。

　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２５および電源制御部２６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により生成された溶接プログラムに基づいて、ロボット制御部２５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から送信された溶接、あるいはビード外観検査の実行指令のデータ、溶接により生産されるワークＷｋのワーク情報と溶接線の位置情報とを対応付けた溶接関連情報をそれぞれ記憶する。なお、オフライン教示装置５から溶接動作およびスキャン動作のそれぞれの教示プログラムが送信されたワークＷｋのワーク情報を含む溶接関連情報は、溶接動作およびスキャン動作のそれぞれの教示プログラムと、溶接動作およびスキャン動作のそれぞれの教示プログラムの作成に用いられた溶接線の位置情報と、溶接動作設定情報と、スキャン動作設定情報と、を含んでいてよい。

　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から送信された溶接の実行指令に基づいて、実行指令に含まれる複数のワークのそれぞれのワーク情報（例えばワークのＩＤ、名前、ワーク座標系、ワークの情報、溶接線の位置情報等）と、これらのワーク情報に関連付けられた溶接動作の教示プログラムとを用いて、溶接ロボットＭＣ１により実行される溶接の溶接プログラムを作成する。溶接プログラムには、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、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。

　演算部２４は、各種の演算を行う。例えば、演算部２４は、本溶接プログラム作成部２３により生成された溶接プログラムに基づいて、ロボット制御部２５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等の演算を行う。

　ロボット制御部２５は、本溶接プログラム作成部２３により生成された溶接プログラムに基づいて、溶接ロボットＭＣ１（具体的には、センサ４、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２５は、この生成された制御信号を溶接ロボットＭＣ１に送信する。

　また、ロボット制御部２５は、スキャン動作の教示プログラムを用いて作成された外観検査用プログラムに基づいて、溶接ロボットＭＣ１のマニピュレータ２００およびセンサ４のそれぞれを駆動させる。これにより、溶接ロボットＭＣ１に取り付けられたセンサ４は、溶接ロボットＭＣ１の動作に伴って移動し、ワークＷｋのビードをスキャンすることでビードの形状に関する入力データ（例えばビードの３次元形状を特定可能な点群データ）を取得したり、ワークＷｋを部分的にスキャンすることで他の外観検査箇所に対応するワークＷｋの部分的形状に関する入力データ（例えば他の外観検査箇所に対応するワークＷｋの３次元形状を特定可能な点群データ）を取得したりできる。

　電源制御部２６は、本溶接プログラム作成部２３により生成された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から送信さ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による溶接により生産されたワークＷｋ、あるいは１回以上のリペア溶接によりリペアされたリペア済みワークであるワークＷｋ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Ｗｋの表面上に形成された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。つまり、ビード外観検査は、ワークＷｋに対する溶接の不良があったか否かを判定するために行われる。検査制御装置３は、センサ４により取得されたビードの形状に関する入力データ（例えば、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。また、検査制御装置３は、溶接ロボットＭＣ１によってセンサ４を駆動（移動）させたことにより取得されたビード、あるいはワークＷｋの形状に関する入力データをオフライン教示装置５に送信する。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、およびオフライン教示装置５との間でそれぞれ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から送信さ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を上位装置１に送信したり、センサ４により取得されたビードの３次元形状のデータをオフライン教示装置５に送信したりする。

　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、検査結果判定部３７、およびリペア溶接プログラム作成部３８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、オフライン教示装置５から送信されたスキャン動作の教示プログラムと、ワーク情報とを関連付けて記憶してもよい。

　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（例えばワークあるいはリペアワーク）における溶接箇所のビード外観検査の結果を示すデータを記憶する。このビード外観検査の結果を示すデータは、例えば検査結果判定部３７（具体的には、検査結果判定部３７に含まれる第１検査判定部３７１、第２検査判定部３７２～第Ｎ検査判定部３７Ｎのいずれか）により生成される。

　判定閾値記憶部３４は、例えばプロセッサ３１内に設けられたキャッシュメモリにより構成され、ユーザ操作によって予め設定され、溶接箇所と、検査結果判定部３７に含まれる第１検査判定部３７１，…，第Ｎ検査判定部３７Ｎのそれぞれのビード外観検査の処理とに対応するそれぞれの閾値（例えば、溶接不良の種別ごとに設定されたそれぞれの閾値）の情報を記憶する。それぞれの閾値は、例えばビードの位置ずれの許容範囲、ビードの長さ、高さ、幅のそれぞれの閾値、穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタのそれぞれの閾値である。判定閾値記憶部３４は、リペア溶接後の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、最大許容値等）を記憶してよい。なお、これらの閾値は、検査結果判定部３７に含まれる第１検査判定部３７１、第２検査判定部３７２～第Ｎ検査判定部３７Ｎのそれぞれによって作成された検査結果がビード外観検査に合格であるか否かを判定する処理に用いられる。さらに、判定閾値記憶部３４は、溶接箇所ごとにビード外観検査の回数上限値を記憶してもよい。これにより、検査制御装置３は、リペア溶接によって不良箇所を修正する際に所定の回数上限値を上回る場合に、溶接ロボットＭＣ１による自動リペア溶接による不良箇所の修正が困難あるいは不可能と判定して、溶接システム１００の稼動率の低下を抑制できる。

　形状検出制御部３５は、上位装置１から送信されたワークＷｋ（例えばワークあるいはリペアワーク）の溶接箇所のビード外観検査の実行指令に基づいて、センサ４により取得されて送信されたビードの形状に関する入力データ（例えばビードの３次元形状を特定可能な点群データ）を取得する。また、形状検出制御部３５は、上位装置１から送信されたワークＷｋの外観スキャンの実行指令に基づいて、センサ４により取得され、送信されたワークＷｋの形状に関する入力データ（例えばワークＷｋの３次元形状を特定可能な点群データ）を取得する。具体的に、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がビードあるいはワークＷｋを撮像可能（言い換えると、溶接箇所あるいはワークＷｋ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から照射させてビードあるいはワークＷｋの形状に関する入力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。

　データ処理部３６は、形状検出制御部３５からの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、検査結果判定部３７での第１検査判定用に適したデータ形式に変換するとともに、検査結果判定部３７での第２検査判定用，…，第Ｎ検査判定用のそれぞれに適したデータ形式に変換する。データ形式の変換には、いわゆる前処理として、入力データ（つまり点群データ）に含まれる不要な点群データ（例えばノイズ）が除去される補正処理が含まれて構わないし、第１検査判定用には上述した前処理は省略されてもよい。データ処理部３６は、第１検査判定用に適したデータ形式とし、例えば入力された形状データに対して統計処理を実行することで、ビードの３次元形状を示す画像データを生成する。なお、データ処理部３６は、第１検査判定用のデータとして、ビードの位置および形状を強調するために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。なお、データ処理部３６は、溶接不良の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、自動リペア溶接による溶接不良の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、検査結果判定部３７は、溶接不良の箇所の位置および溶接不良の種別（例えば、穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、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に送信する。上位装置１に送信さ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。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に送信する。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に送信する。

　また、データ処理部３６は、形状検出制御部３５からワークＷｋの形状に関する入力データ（上述参照）を取得すると、オフライン教示装置５により実行される演算処理に適したデータ形式に変換する。データ形式の変換には、いわゆる前処理として、入力データ（つまり点群データ）に含まれる不要な点群データ（例えばノイズ）が除去される補正処理が含まれてもよいし、ワークＷｋあるいはセンサ４のスキャン有効領域の３Ｄモデルを生成する処理であってもよい。また、データ処理部３６は、ワークＷｋの位置および形状を強調、ワークＷｋの周縁部分を強調したエッジ強調補正を行ってもよい。データ処理部３６は、変換後のワークＷｋの形状に関する入力データを、通信部３０を介して、オフライン教示装置５に送信する。

　検査結果判定部３７は、合計Ｎ（Ｎ：２以上の整数）種類のビード外観検査（例えば、上述した第１検査判定および第２検査判定のそれぞれ）を実行可能である。具体的には、検査結果判定部３７は、第１検査判定部３７１、第２検査判定部３７２～第Ｎ検査判定部３７Ｎを有する。図２の説明を分かり易く簡易化するため、Ｎ＝２として説明するが、Ｎ＝３以上の整数であっても同様である。

　第１検査判定部３７１は、第１検査判定（つまり、センサ４により取得された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）を行い、ビードの形状信頼性（例えば直線状あるいは曲線状の溶接線に沿っているか否か）、ビード欠け、およびビード位置ずれを検査する。第１検査判定部３７１は、第１検査判定用にデータ処理部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）を行う。このため、第１検査判定部３７１は、ビードの形状信頼性、ビード欠け、およびビード位置ずれを高精度に検査することができる。第１検査判定部３７１は、ビードの形状信頼性、ビード欠けおよびビード位置ずれの検査結果を示す検査スコアを算出し、この検査スコアの算出値を第１検査結果として作成する。さらに、第１検査判定部３７１は、作成された第１検査結果とメモリ３２に記憶された第１検査結果用の閾値とを比較する。第１検査判定部３７１は、比較した比較結果の情報（つまり、取得された第１検査結果がビード外観検査に合格あるいは不合格であるか）を含む第１検査結果を第２検査判定部３７２～第Ｎ検査判定部３７Ｎに出力する。

　第２検査判定部３７２～第Ｎ検査判定部３７Ｎは、第２検査判定（つまり、ｋ＝（Ｎ－１）種類の人工知能によるニューラルネットワークをそれぞれ形成し、センサ４により取得されたビードの形状に関する入力データ、あるいはその入力データがデータ処理部３６によって前処理された後の入力データを対象としたＡＩに基づく溶接不良の有無を判別するビード外観検査）を行い、ビードの穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起の有無を検査する。ビードの穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起はあくまで例示的に列挙されたものであり、第Ｎ検査判定部３７Ｎにより検査される不良種別はこれらに限定されない。第２検査判定部３７２～第Ｎ検査判定部３７Ｎのそれぞれは、該当する種別の溶接不良を検知したと判定した場合には、その溶接不良が検知されたビードの位置を特定する。第２検査判定部３７２～第Ｎ検査判定部３７Ｎのそれぞれは、事前に溶接不良の種別ごとあるいは溶接不良の種別のグループごとに学習処理によって得られた学習モデル（ＡＩ）を用いて、それぞれの溶接不良の有無を判別する。これにより、第２検査判定部３７２～第Ｎ検査判定部３７Ｎのそれぞれは、例えばビードの穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起の有無を高精度に検査することができる。なお、第２検査判定部３７２～第Ｎ検査判定部３７Ｎのそれぞれは、第１検査判定部３７１で実行されるビードの形状信頼性、ビード欠け、およびビード位置ずれの検査は実行しない。第２検査判定部３７２～第Ｎ検査判定部３７Ｎは、ビードの穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起の検査結果（言い換えると、発生確率を示す検査スコア）を算出し、この検査スコアの算出値を第２検査判定結果として作成する。

　なお、検査結果判定部３７は、上述した第１検査結果あるいは第２検査結果に含まれる検査結果（検査スコア）に基づいて、溶接ロボットＭＣ１によるリペア溶接が可能であるか否か（言い換えると、溶接ロボットＭＣ１によるリペア溶接がよいか、あるいは人手によるリペア溶接がよいか）を判定し、その判定結果を上述した外観検査報告に含めて出力してよい。

　リペア溶接プログラム作成部３８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。

　リペア溶接プログラム作成部３８は、検査結果判定部３７によるワークＷｋ（例えばワークあるいはリペアワーク）の外観検査報告とワーク情報（例えばワークあるいはリペアワークの溶接不良の検出点の位置を示す座標等の情報）とを用いて、溶接ロボットＭＣ１により実行されるべきワークＷｋ（例えばワークあるいはリペアワーク）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。

　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あるいはワークＷｋ上の溶接箇所の形状を特定可能な複数の点群データを取得する。センサ４は、取得された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に送信する。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おらず、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から送信されたワークＷｋあるいは溶接箇所の位置情報に基づいて、ワークＷｋあるいはワーク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、ワークＷｋあるいは溶接箇所の周辺を含む撮像領域を撮像可能に配置され、ワークＷｋあるいは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ワークＷｋあるいは溶接箇所の形状データ（言い換えると、ワークＷｋあるいはビードの画像データ）を検査制御装置３に送信する。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。

　オフライン教示装置５は、ロボット制御装置２、検査制御装置３、モニタＭＮ３、および入力装置ＵＩ３との間でそれぞれデータ通信可能に接続される。オフライン教示装置５は、入力装置ＵＩ３から送信された溶接線の位置情報、溶接動作設定情報、スキャン動作設定情報等の各種データ、溶接線の位置情報に基づいて、ワークＷｋの溶接動作の教示プログラムとスキャン動作の教示プログラムとを作成する。オフライン教示装置５は、通信部５０と、プロセッサ５１と、メモリ５２と、入出力部５３と、を含んで構成される。

　なお、実施の形態１におけるオフライン教示装置５は、溶接動作およびスキャン動作の教示プログラムのそれぞれを作成する例について説明するが、溶接動作の教示プログラムの作成は必須でなく、省略されてもよい。オフライン教示装置５は、センサ４を備え、このセンサ４によりスキャン動作（つまり、ビード外観検査）を実行可能なロボット用のスキャン動作の教示プログラムを作成可能であればよい。

　通信部５０は、ロボット制御装置２、検査制御装置３、入力装置ＵＩ３、およびモニタＭＮ３との間でそれぞれデータの通信が可能に接続される。通信部５０は、作成された溶接動作およびスキャン動作のそれぞれの教示プログラムと、溶接動作およびスキャン動作の教示プログラムのそれぞれの作成に用いられた各種データ（例えば、溶接線の位置情報、溶接動作設定情報、スキャン動作設定情報、ワークＷｋのワーク情報等）とを関連付けて、ロボット制御装置２に送信する。

　プロセッサ５１は、例えばＣＰＵまたはＦＰＧＡを用いて構成され、メモリ５２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５１は、メモリ５２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、３Ｄ演算部５４およびプログラム作成部５５を機能的に実現する。

　メモリ５２は、例えばプロセッサ５１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５１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５１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５１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５２は、プログラム作成部５５により作成された溶接動作の教示プログラムと、スキャン動作の教示プログラムと、ワーク情報とを関連付けて記憶する。

　また、メモリ５２は、溶接線情報と、センサ情報と、障害物情報とをそれぞれ記憶する。溶接線情報は、溶接が行われるワークＷｋ上の溶接線を示す情報である。センサ情報は、溶接に基づいてワーク上に形成されるビードの外観形状を計測するセンサ４の計測領域（例えばスキャン有効領域ＶＬＤ０，ＶＬＤ１）を示す情報である。障害物情報は、センサ４とワークＷｋとの間に配置される障害物ＯＢＳの位置を少なくとも有する情報である。なお、障害物情報は、障害物ＯＢＳの位置だけでなく、障害物の形状および寸法の情報を含んでよい。

　入力部および取得部の一例としての入出力部５３は、入力装置ＵＩ３から送信された実行指令、ワークＷｋあるいはセンサ４のスキャン有効領域の３Ｄモデル、溶接動作設定情報およびスキャン動作設定情報のそれぞれと、ロボット制御装置２、検査制御装置３、あるいは入力装置ＵＩ３から送信された溶接線の位置情報とを取得して、プロセッサ５１に出力する。また、入出力部５３は、３Ｄ演算部５４により生成された仮想的な生産設備（例えば、仮想溶接ロボット、仮想ワーク、仮想ステージ等）の画像、オフライン教示装置５から送信された仮想的な生産設備の画像上にセンサ４の動作軌跡あるいは溶接トーチ４００の動作軌跡等を重畳した画像をモニタＭＮ３に送信する。

　生成部の一例としての３Ｄ演算部５４は、例えば、ワークＷｋあるいはビードの形状に関する入力データ（つまり、３次元形状のデータ）、ワークＷｋあるいはセンサ４のスキャン有効領域の３Ｄモデルのデータ、ワークＷｋのワーク情報、生産設備に関するデータ（例えば、ステージＳＴＧの位置情報、溶接ロボットＭＣ１のロボット情報あるいは位置情報）等に基づいて、ワークＷｋの溶接工程および外観検査工程のそれぞれを実行するために必要な生産設備を仮想的に構成する。３Ｄ演算部５４は、仮想的に構成された生産設備のデータを画像データに変換して入出力部５３に出力し、モニタＭＮ３に表示させる。

　また、３Ｄ演算部５４は、プログラム作成部により作成された溶接動作の教示プログラムに含まれる１つ以上の教示点、溶接トーチ４００の動作軌跡（具体的には、空走区間、溶接区間等）等を仮想的に生産設備上に重畳した画像データを生成する。３Ｄ演算部５４は、プログラム作成部により作成されたスキャン動作の教示プログラムに含まれる１つ以上の教示点、センサ４の動作軌跡（具体的には、アプローチ動作、リトラクト動作、回避動作等の各種動作を示す動作軌跡、空走区間、スキャン区間等）等を仮想的に生産設備上に重畳した画像データを生成する。３Ｄ演算部５４は、各種教示プログラムに含まれるデータが重畳された仮想的な生産設備のデータを画像データに変換して入出力部５３に出力し、モニタＭＮ３に表示させる。なお、３Ｄ演算部５４は、溶接動作およびスキャン動作の教示プログラムのそれぞれに基づいて、溶接動作およびスキャン動作のそれぞれの教示点、溶接トーチ４００およびセンサ４の動作軌跡（具体的には、空走区間、溶接区間、スキャン区間等）等をまとめて仮想的な生産設備上に重畳した画像データを生成してもよい。

　また、取得部の一例としての３Ｄ演算部５４は、溶接が行われるワークＷｋ上の溶接線（図５参照）を示す溶接線情報と、溶接に基づいてワークＷｋ上に形成されるビードの外観形状を計測するセンサ４の計測領域（例えば図３に示すスキャン有効領域ＶＬＤ０）を示すセンサ情報と、センサ４とワークＷｋとの間に配置される障害物ＯＢＳの位置を少なくとも有する障害物情報とをメモリ５２から取得する。

　また、演算部の一例としての３Ｄ演算部５４は、メモリ５２から取得された溶接線情報とセンサ情報と障害物情報とに基づいて、センサ４による計測中に障害物ＯＢＳにより外観形状の計測が不可とならない計測可能溶接線（図５参照）の割合を示す包含率（後述参照）を演算し、包含率の演算結果を入出力部５３に送る。

　プログラム作成部５５は、溶接線の位置情報（例えば、ワークＷｋあるいはセンサ４のスキャン有効領域の３Ｄモデルのデータ、ワークＷｋあるいはビードの形状に関する入力データ、溶接線の開始点および終了点のそれぞれの座標情報）と、溶接動作設定情報と、スキャン動作設定情報と、に基づいて、溶接動作の教示プログラムおよびスキャン動作のそれぞれの教示プログラムを作成する。プログラム作成部５５は、溶接動作作成部５５１と、スキャン動作作成部５５２とを含んで構成される。

　溶接動作作成部５５１は、入力された溶接線の位置情報と、溶接動作設定情報とに基づいて、ワークＷｋに溶接工程を実行するための溶接動作の教示プログラムを作成する。また、ここでいう溶接動作設定情報は、溶接の各種溶接条件、溶接開始前および溶接終了後のそれぞれの溶接トーチ４００の退避位置等の溶接動作に必要な各種パラメータ群であればよい。

　スキャン動作作成部５５２は、入力された溶接動作の動作軌跡、ワークＷｋの表面上で溶接が施される範囲を示す溶接線の位置情報（溶接線情報）、３Ｄモデル、３Ｄモデル上に配置された１つ以上のスキャン有効領域のそれぞれ、スキャン動作設定情報等に基づいて、ワークＷｋ上に形成されたビードあるいは他の外観検査箇所の外観検査工程を実行するためのスキャン動作の教示プログラムを作成する。また、ここでいうスキャン動作設定情報は、センサ４とワークＷｋとの間の距離（図３参照）、センサ４の仕様に関するセンサ情報（例えば、スキャンの計測領域（図３に示す断面ＳＥＣ）、センサ４の計測領域に相当するスキャン有効領域ＶＬＤ０（図３参照），ＶＬＤ１（図４参照）等）、測定レンジ、アプローチ情報（例えば、アプローチ開始位置およびアプローチ終了位置の情報、アプローチを指示する指示情報等）、スキャンの助走区間、スキャン区間、リトラクト情報（例えば、リトラクト開始位置およびリトラクト終了位置の情報、リトラクトを指示する指示情報等）、回避情報（例えば、回避開始位置および回避終了位置の情報、回避すべき障害物であるワーク、治具等の位置情報）等のビード、あるいは他の外観検査対象のスキャン動作に必要な各種パラメータ群であればよい。なお、スキャン動作作成部５５２は、入力された溶接動作の動作軌跡、溶接線の位置情報（溶接線情報）、３Ｄモデル、３Ｄモデル上に配置された１つ以上のスキャン有効領域のそれぞれ、スキャン動作設定情報（上述参照）に加えて、障害物ＯＢＳの位置を少なくとも有する障害物情報も参照してスキャン動作の教示プログラムを作成してもよい。

　次に、センサ４の計測領域およびスキャン有効領域について、図３および図４を参照して説明する。図３は、センサ４のスキャン有効領域例を示す図である。図４は、図３のセンサ４のスキャン有効領域内に障害物ＯＢＳが配置された場合のセンサ４のスキャン有効領域例を示す図である。図４の説明において、図３中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。

　図３および図４では、オフライン教示装置５により仮想的に３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が構築され、その３次元座標系においてセンサ４が仮想的に配置された例が示されている。

　センサ４は、例えば線状のレーザ光（レーザ光線）を－Ｚ方向に照射可能である。センサ４から照射される光線は線状になっており、センサ４は、その線状のセンサ検知ラインＬＬＲＨ上の位置とその位置における高さとの２次元情報を計測結果として取得できる。より具体的には、センサ４は、センサ４の仕様により定まる距離ｈ_１の所定ピッチごとに、センサ検知ラインＬＬＲＨ上の位置とその位置における高さとの２次元情報を取得できる。つまり、センサ４がある高さの位置で停止している時、その停止位置におけるセンサ４の計測領域は台形状の断面ＳＥＣとなる。

　図３に示すように、センサ４は、実際の外観検査の間、溶接ロボットＭＣ１によってスキャン方向ＳＣＤＲ１に沿って移動する。したがって、センサ４の計測領域（言い換えると、スキャン有効領域）は、２次元の台形状を有する断面ＳＥＣの面積がセンサ４のスキャン方向ＳＣＤＲ１に沿った移動距離の分ほど積分されて得られた３次元形状を有するスキャン有効領域ＶＬＤ０となる。

　なお、センサ４はその仕様上、計測範囲が決まっている。このため、センサ４は、対象物がセンサ４からあまりに近くに存在する場合あるいは遠くに存在する場合には計測不可となる。例えば図３および図４の例では、センサ４から距離ｈ_２未満の距離以内に存在する対象物の計測は仕様上不可であり、センサ４の計測が可能となるスキャン有効領域ＶＬＤ０に対し、センサ４の計測が不可となる中間領域ＭＩＤが設けられる。つまり、光線の経路（言い換えると、スキャン有効領域）に対する障害物ＯＢＳの影響（例えば干渉の有無）を可視化する上では、スキャン有効領域だけではなく、上述した中間領域ＭＩＤ（つまり、センサ４とスキャン有効領域ＶＬＤ０との間にあるスキャン有効領域外の領域）と障害物ＯＢＳとの干渉も考慮する必要がある。

　図４に示すように、センサ４とワークＷｋとの間に障害物ＯＢＳ（例えば治具、他のワーク）が配置される場合、センサ４の計測領域（言い換えると、スキャン有効領域）が減少する。つまり、正味のスキャン有効領域ＶＬＤ１は、図３に示す台形柱状のスキャン有効領域ＶＬＤ０の体積から図４に示す領域ＮＶＬＤ１の体積を減少した体積を有する領域となる。領域ＮＶＬＤ１は、センサ４のスキャン有効領域ＶＬＤ０と障害物ＯＢＳとの干渉によってセンサ４が計測不可となる領域である。

　例えば、Ｘ方向の幅Ｗ_ｕを有する直方体状の障害物ＯＢＳがスキャン有効領域ＶＬＤ０の幅広底面から高さｈ_３の位置でＹ方向の長さｄ_ｕだけスキャン有効領域ＶＬＤ０と重なり、センサ４のスキャン有効領域ＶＬＤ０と障害物ＯＢＳとの間で干渉が生じている状態を想定する。この時、上述した領域ＮＶＬＤ１の体積は、３Ｄ演算部５４により、高さｈ_３、長さｄ_ｕ、幅Ｗ_ｕ、スキャン有効領域ＶＬＤ０の幅広底面のうち障害物ＯＢＳの影となる長方形状の部分のＹ方向の長さｄ_ｄ、Ｘ方向の幅Ｗ_ｄ、に基づいて幾何学的に算出可能となる。

　ここで、３Ｄ演算部５４は、障害物ＯＢＳの位置を少なくとも有する障害物情報から、高さｈ_３、長さｄ_ｕ、幅Ｗ_ｕを特定可能である。同様に、３Ｄ演算部５４は、センサ情報（例えばスキャン有効領域ＶＬＤ０の体積）と障害物情報とから、スキャン有効領域ＶＬＤ０の幅広底面のうち障害物ＯＢＳの影となる長方形状の部分の長さｄ_ｄ、幅Ｗ_ｄを算出可能となる。

　長さｄ_ｕは、障害物ＯＢＳによって、スキャン有効領域ＶＬＤ０の幅狭上面（Ｚ方向上側）においてセンサ４による計測が不可となるＹ方向の長さ（干渉長）を示す。幅Ｗ_ｄは、障害物ＯＢＳによって、スキャン有効領域ＶＬＤ０の幅狭上面（Ｚ方向上側）においてセンサ４による計測が不可となるＸ方向の幅（干渉長）を示す。高さｈ_３は、障害物ＯＢＳがセンサ４のスキャン有効領域ＶＬＤ０と重なるように配置された時のスキャン有効領域ＶＬＤ０の幅広底面（Ｚ方向下側）から高さを示す。なお、高さｈ_３は、高さｈ_１（図３参照）と同一であってもよい。

　長さｄ_ｄは、障害物ＯＢＳによって、スキャン有効領域ＶＬＤ０の幅広底面（Ｚ方向下側）においてセンサ４による計測が不可となるＹ方向の長さ（干渉長）を示す。幅Ｗ_ｄは、障害物ＯＢＳによって、スキャン有効領域ＶＬＤ０の幅広底面（Ｚ方向下側）においてセンサ４による計測が不可となるＸ方向の幅（干渉長）を示す。

　３Ｄ演算部５４は、例えば「１００＊（スキャン有効領域ＶＬＤ１の体積／スキャン有効領域ＶＬＤ０）」の式にしたがって（＊：乗算を示す演算子）、包含率（上述参照）を演算する。ここで、包含率は、障害物ＯＢＳがセンサ４とワークＷｋとの間の領域（例えばスキャン有効領域ＶＬＤ０、中間領域ＭＩＤ、あるいは、スキャン有効領域ＶＬＤ０および中間領域ＭＩＤの両方に跨った領域）に配置されたことに基づいてセンサ４のスキャン有効領域が減少したことで、センサ４によるビード（言い換えると、溶接線）の外観形状の計測が不可とならない計測可能溶接線（図５参照）の長さと障害物ＯＢＳが配置されていない場合の外観検査の対象となるべき溶接線の長さとの割合を示す。

　なお、外観検査の対象となるのは溶接によりワークＷｋの表面上に形成されるビードであるが、ビードが本来形成されるのは溶接工程中に溶接トーチ４００（図２参照）がワークＷｋの表面上に接触する軌跡を示す溶接線にしたがうことに着目し、ここでは包含率は上述した計測可能溶接線の長さと障害物ＯＢＳが配置されていない場合の外観検査の対象となるべき溶接線の長さとの比率（割合）として算出可能としている。

　次に、オフライン教示装置５に接続されるモニタＭＮ３に表示されるスキャン有効領域画面ＷＤ１について、図５および図６を参照して説明する。図５は、スキャン有効領域画面ＷＤ１の第１例を示す図である。図６は、図５のスキャン有効領域ＶＬＤ１のＸＹ投影面を示す図である。スキャン有効領域画面ＷＤ１は、オフライン教示装置５のプロセッサ５１により作成されてモニタＭＮ３に表示される。図５および図６の説明において、図３あるいは図４中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。

　図５に示すように、スキャン有効領域画面ＷＤ１は、オフライン教示装置５のプロセッサ５１により仮想的に構築される３次元座標系、ワーク（図示略）に施される溶接の溶接線、その３次元座標系に配置されるセンサ４、センサ４とワーク（図示略）の表面との間に配置される障害物ＯＢＳ、センサ４のスキャン有効領域ＶＬＤ１および中間領域ＭＩＤ、包含率表示欄ＰＰ１を少なくとも表示する。センサ４、障害物ＯＢＳ、スキャン有効領域ＶＬＤ１、中間領域ＭＩＤのそれぞれは、例えば図４に示したものと同じである。

　なお、ユーザ（例えばスキャン動作の教示プログラムを作成する作業者）にセンサ４の計測範囲が障害物ＯＢＳによって減少していることを視覚的に表示するために、オフライン教示装置５のプロセッサ５１は、スキャン有効領域ＶＬＤ１をスキャン有効領域画面ＷＤ１に表示してよいし、障害物ＯＢＳによってセンサ４のスキャン有効領域の減少した部分（図４参照）に対応するワーク（図示略）の表面に影を投影して表示してもよい。

　ここで、センサ４によるスキャン動作の教示においては、センサ４から照射される光線（例えばレーザ光）の経路と障害物ＯＢＳとの干渉が直接的に外観検査の結果に悪影響を及ぼすのではなく、干渉が生じることによって外観検査の対象部位（例えばビードあるいは溶接線）が正しく計測できなくなる場合に問題が発生する。

　そこで、オフライン教示装置５では、プロセッサ５１（例えば３Ｄ演算部５４）は、ワーク（図示略）に施される溶接の溶接線の位置を示す溶接線情報とセンサ４のスキャン有効領域ＶＬＤ０の情報を有するセンサ情報と障害物ＯＢＳの位置を有する障害物情報とをメモリ５２から取得し、これらの溶接線情報とセンサ情報と障害物情報とを用いて、溶接線ＷＬＤ１，ＷＬＤ２と溶接線ＮＷＬＤ１とを区別可能な態様で表示する。溶接線は、障害物ＯＢＳによる干渉の影響を受けずにセンサ４による計測が可能となる（つまり、スキャン有効領域ＶＬＤ１内に含まれる）溶接線ＷＬＤ１，ＷＬＤ２と、障害物ＯＢＳによる干渉の影響を受けてセンサ４による計測が不可となる（つまり、スキャン有効領域ＶＬＤ１内に含まれない）溶接線ＮＷＬＤ１とにより構成される。

　例えば、プロセッサ５１は、溶接線ＷＬＤ１，ＷＬＤ２をセンサ４による計測が可能となるように青色で表示し、溶接線ＮＷＬＤ１をセンサ４による計測が不可となるように赤色で表示する。あるいは、プロセッサ５１は、溶接線ＷＬＤ１，ＷＬＤ２をセンサ４による計測が可能となるように太い実線で表示し、溶接線ＮＷＬＤ１をセンサ４による計測が不可となるように細い破線で表示する（図６参照）。なお、太い実線、細い破線はあくまで表示形態の一例であり、これらの表示態様に限定されなくてよい。図５において、センサ４のスキャン有効領域ＶＬＤ１は、溶接線ＷＬＤ１，ＷＬＤ２をスキャン有効領域ＶＬＤ１の底面から少し浮いて位置するように内包している。なお、スキャン有効領域ＶＬＤ１は、その底面に接するように溶接線ＷＬＤ１，ＷＬＤ２を内包してもよいし、図５に示すようにその底面から溶接線ＷＬＤ１，ＷＬＤ２が少し浮くように内包してもよい。

　図６に示すように、幅広底面ＢＦＣ１は、センサ４のスキャン有効領域ＶＬＤ１をＸＹ平面で－Ｚ方向に見た場合のワーク（図示略）の表面と接する側の底面である。溶接線ＷＬＤ１，ＷＬＤ２（図５参照）のそれぞれがＸＹ平面に投影された投影溶接線ＷＬＤ１ｐｊ，ＷＬＤ２ｐｊ（図６参照）は、センサ４のスキャン有効領域ＶＬＤ１内に含まれ、具体的には、スキャン有効領域ＶＬＤ１の幅広底面ＢＦＣ１上に位置している。溶接線ＮＷＬＤ１（図５参照）がＸＹ平面に投影された投影溶接線ＮＷＬＤ１ｐｊは、センサ４のスキャン有効領域ＶＬＤ１外に配置される。

　包含率表示欄ＰＰ１は、例えばプロセッサ５１の３Ｄ演算部５４による個別包含率および全体包含率の算出結果を示すサブ画面である。個別包含率は、１つのセンサ４のスキャン有効領域ＶＬＤ１内に包含される溶接線（言い換えると、センサ４による計測中に障害物ＯＢＳにより外観形状の計測が不可とならない計測可能溶接線）の元々溶接工程で予定されている溶接線の長さ全体に占める割合を示す。つまり、個別包含率は、ある１つのセンサ４によるスキャン動作がそのスキャン動作が対象としているビード（溶接線）をどの程度包含しているかを示す。一方、全体包含率は、単一のセンサが向きを変えて配置される等して複数回のスキャン動作がなされることを前提とした場合に、各スキャン動作に応じたスキャン有効領域が設けられる場合に、それぞれのスキャン有効領域に対応して算出される個別包含率の加算結果を示す。つまり、予定されている単一のセンサによる異なる方向からのスキャン動作がそれぞれのスキャン動作が対象としているビード（溶接線）を全体的にどの程度包含しているかを示す。図５の例では、個別包含率および全体包含率は上述した定義にしたがって３Ｄ演算部５４によって算出された結果であるが、センサ４によるスキャン動作は１つのみであるため、個別包含率と全体包含率とは同一値となっている。

　外観検査において特に重要なのは溶接線の全体が可能な限り漏れなく検査されることである。このため、個別包含率よりも全体包含率の方がスキャン動作の教示が完了したかどうかを判断するための指標として有効かつ適切である。なお、全体包含率を向上させるには、新たなスキャン動作を追加し、正味の計測範囲であるスキャン有効領域の総和を増加させることが有効であるが、外観検査の時間増加にもつながるため、個別包含率もなるべく高い値になることが好ましい。

　図７は、スキャン有効領域画面ＷＤ２の第２例を示す図である。スキャン有効領域画面ＷＤ２は、スキャン有効領域画面ＷＤ１と同様に、オフライン教示装置５のプロセッサ５１により作成されてモニタＭＮ３に表示される。図７の説明において、図３、図４あるいは図５中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。

　図７に示すように、スキャン有効領域画面ＷＤ２は、オフライン教示装置５のプロセッサ５１により仮想的に構築される３次元座標系、ワーク（図示略）に施される溶接の溶接線、その３次元座標系に配置されるセンサ４，４Ａ、センサ４とワーク（図示略）の表面との間に配置される障害物ＯＢＳ、センサ４のスキャン有効領域ＶＬＤ１および中間領域ＭＩＤ、センサ４Ａのスキャン有効領域ＶＬＤ２および中間領域、包含率表示欄ＰＰ２を少なくとも表示する。センサ４Ａは、同一のセンサ４が、レーザ光線の照射方向が－Ｚ方向と平行になる配置位置と異なるように向きを変えて（例えば斜め上からＸＹ平面に向けてレーザ光線を照射するように）仮想的に配置された位置のセンサである。つまり、センサ４とセンサ４Ａとは、同一のセンサが３次元座標系に仮想的に配置される位置が異なることを区別するために符号を異ならせている。センサ４、障害物ＯＢＳ、スキャン有効領域ＶＬＤ１、中間領域ＭＩＤ、溶接線ＷＬＤ１，ＷＬＤ２、溶接線ＮＷＬＤ１のそれぞれは、例えば図４あるいは図５に示したものと同じである。

　図７には、図５と異なり全体包含率を向上させるためにセンサ４がセンサ４Ａの位置に配置された場合の新たなスキャン動作を追加した例が示されている。具体的には、図５に示したセンサ４によるスキャン動作に対応して算出された個別包含率Ｒ１は６０％であり、図７に示したセンサ４Ａの位置にセンサ４が配置された時の新たなスキャン動作に対応して算出された個別包含率Ｒ２は５０％である。つまり、センサ４によるスキャン動作では溶接線全体の長さのうち６０％しか外観検査の対象として包含されず、センサ４Ａの位置にセンサ４が配置された時のスキャン動作では溶接線全体の長さのうち５０％しか外観検査の対象として包含されない。

　ところが、例えば３Ｄ演算部５４の算出結果として溶接線ＮＷＬＤ１（つまり、センサ４によるスキャン動作では包含されない部分の溶接線）がセンサ４Ａの位置にセンサ４が配置された時の新たなスキャン動作で包含されることが分かった場合、３Ｄ演算部５４は、個別包含率Ｒ１と個別包含率Ｒ２とを加味して本来溶接されるべき溶接線全体の長さがセンサ４，４Ａの位置に応じたそれぞれのスキャン動作を行うことで包含されることを示す「全体包含率＝１００％」を算出できる。なお、センサ４，４Ａの位置によるスキャン動作に基づくスキャン有効領域あるいは溶接線の視覚情報は、スキャン動作の教示あるいは設定変更に合わせて動的に変化することが好ましい。ユーザは、オフライン教示装置５を用いて、これらの視覚情報を参考にして最適なスキャン動作の教示プログラムを作成できる。

（オフライン教示装置の動作）
　次に、オフライン教示装置５による障害物ＯＢＳによる干渉の影響を視覚的に表示する動作手順について、図８を参照して説明する。図８は、実施の形態１に係るオフライン教示装置５の動作手順を示すフローチャートである。図８に示す各処理（ステップ）は、主にオフライン教示装置５のプロセッサ５１により実行される。

　図８において、プロセッサ５１は、メモリ５２からセンサ情報、溶接線情報、障害物情報（いずれも上述参照）を読み出して取得し（Ｓｔ１）、これらの各種情報を用いて仮想的な３次元座標系を構築するとともに、その３次元座標系にセンサ４、溶接線、ワーク（図示略）、障害物ＯＢＳを配置してスキャン有効領域画面ＷＤ１，ＷＤ２に表示する（図４または図５参照）。プロセッサ５１は、センサ４によるスキャン動作のスキャン領域と障害物ＯＢＳとの干渉の程度（例えばスキャン有効領域ＶＬＤ０と障害物ＯＢＳとが３次元的に重なる部分の体積）を幾何学的に算出し、正味のスキャン領域と言えるスキャン有効領域ＶＬＤ１を算出する（Ｓｔ２）。

　プロセッサ５１は、ステップＳｔ２の算出結果を用いて、スキャン有効領域ＶＬＤ１における溶接線（つまり、スキャン有効領域ＶＬＤ１内に包含される溶接線）の包含率（個別包含率および全体包含率）を算出する（Ｓｔ３）。プロセッサ５１は、包含率の算出結果を用いて、包含率表示欄ＰＰ１，ＰＰ２をスキャン有効領域画面ＷＤ１，ＷＤ２に表示し、さらに、仮想的に配置された溶接線のうちスキャン有効領域ＶＬＤ１内に包含される部分と包含されない部分とを区別可能な態様（例えば線種、線色）を視覚的に表示したり、その表示を更新したりする（Ｓｔ４）。

　ここで、ステップＳｔ４によって表示されたスキャン有効領域画面の内容を確認したユーザが固定的に配置されている障害物ＯＢＳとの位置関係でセンサ４のスキャン有効領域がユーザの要求（例えばセンサ４によるスキャン有効領域）が満たされているか否かの判断結果が入力される（Ｓｔ５）。ユーザの要求が満たされている旨の入力がなされた場合には（Ｓｔ５、ＹＥＳ）、プロセッサ５１は、現在仮想的に配置されているセンサ４のスキャン有効領域ＶＬＤ１に基づいて、スキャン動作の教示プログラムを生成してロボット制御装置２に送る（Ｓｔ６）。

　一方、ユーザの要求が満たされている旨の入力がなされない場合には（Ｓｔ５、ＮＯ）、プロセッサ５１は、現在仮想的に配置されているセンサ４のスキャン有効領域ＶＬＤ１に対してユーザによるスキャン動作の編集操作（例えば、スキャン動作に伴うセンサ４の走査区間の分割、移動、削除等）を受け付け（Ｓｔ７）、その編集操作に基づいて、センサ４によるスキャン有効領域を生成して３次元座標系に配置する。この後、プロセッサ５１の処理はステップＳｔ２に戻る。つまり、プロセッサ５１は、編集操作によって修正された新たなスキャン有効領域について、障害物ＯＢＳとの干渉の程度（例えば編集操作後のスキャン有効領域と障害物ＯＢＳとが３次元的に重なる部分の体積）を幾何学的に算出し、正味のスキャン領域と言えるスキャン有効領域ＶＬＤ１を算出する（Ｓｔ２）。

　以上により、実施の形態１に係るオフライン教示装置５は、溶接が行われるワークＷｋ上の溶接線を示す溶接線情報と、溶接に基づいてワークＷｋ上に形成されるビードの外観形状を計測するセンサ４の計測領域（例えばスキャン有効領域ＶＬＤ０）を示すセンサ情報と、センサ４とワークＷｋとの間に配置される障害物ＯＢＳの位置を少なくとも有する障害物情報とを取得する取得部（例えば３Ｄ演算部）と、溶接線情報とセンサ情報と障害物情報とに基づいて、センサ４による計測中に障害物ＯＢＳにより外観形状の計測が不可とならない計測可能溶接線（例えば溶接線ＷＬＤ１，ＷＬＤ２）の割合を示す包含率を演算する演算部（例えば３Ｄ演算部）と、包含率の演算結果を生成してスクリーン（例えばスキャン有効領域画面ＷＤ１）に出力する出力部（例えば入出力部５３）と、を備える。

　これにより、オフライン教示装置５は、溶接ロボットＭＣ１により実行されるセンサ４のスキャン領域（例えばスキャン有効領域ＶＬＤ０）内に障害物ＯＢＳが配置される場合、そのスキャン領域と障害物ＯＢＳとの干渉（例えば、センサ４からの光線の経路と障害物ＯＢＳとの干渉）を可視化できる。したがって、オフライン教示装置５は、ユーザによるオフラインでの外観検査向けのセンサ４の適切なスキャン動作の教示を支援できる。

　また、計測領域は、計測中のセンサ４の走査距離に基づいて構成される３次元形状（例えば台形柱）を有する（図３参照）。演算部（例えば３Ｄ演算部５４）は、計測領域と障害物ＯＢＳとの重なりに基づく有効計測領域（例えばスキャン有効領域ＶＬＤ１）を特定し、有効計測領域と溶接線情報とに基づいて、包含率を演算する。これにより、オフライン教示装置５は、障害物ＯＢＳとセンサ４からの光線の経路との干渉によって外観検査の際に溶接線のどの程度が計測できなくなるかを判定できる。

　また、出力部（例えば入出力部５３）は、包含率の算出値をスクリーン（例えばスキャン有効領域画面ＷＤ１）に出力する。これにより、ユーザは、障害物ＯＢＳとセンサ４からの光線の経路との干渉によって外観検査の際に溶接線のどの程度が計測できなくなるかを視覚的に認識できる。

　また、出力部（例えば入出力部５３）は、溶接線のうち有効計測領域（例えばスキャン有効領域ＶＬＤ１）内に位置する第１の溶接線（例えば溶接線ＷＬＤ１および溶接線ＷＬＤ２）と有効計測領域外に位置する第２の溶接線（例えば溶接線ＮＷＬＤ１）とを区別可能な態様でスクリーン（例えばスキャン有効領域画面ＷＤ１）に出力する。これにより、ユーザは、溶接線の中でどこの部分が障害物ＯＢＳとセンサ４からの光線の経路との干渉によって外観検査ができないかを視覚的に認識できる。

　また、センサの計測領域は、センサ４の第１の配置位置（例えば図７に示すセンサ４の位置）による第１の計測領域（例えばスキャン有効領域ＶＬＤ１）とセンサ４の第２の配置位置（例えば図７に示すセンサ４Ａの位置）による第２の計測領域（例えばスキャン有効領域ＶＬＤ２）とを少なくとも有する。演算部（例えば３Ｄ演算部５４）は、第１の計測領域の計測中に障害物ＯＢＳにより外観形状の計測が不可とならない第１の計測可能溶接線（例えば溶接線ＷＬＤ１および溶接線ＷＬＤ２）の割合を示す第１の包含率（例えば個別包含率Ｒ１）と、第２の計測領域の計測中に障害物ＯＢＳにより外観形状の計測が不可とならない第２の計測可能溶接線（例えば溶接線ＮＷＬＤ１）の割合を示す第２の包含率（例えば個別包含率Ｒ２）と、第１の計測可能溶接線および第２の計測可能溶接線の総和と溶接線との比率を示す全体包含率ＲＷとを演算する。これにより、オフライン教示装置５は、センサが仮想的に異なる位置に配置された場合のその位置を起点としたセンサによるそれぞれのスキャン有効領域を組み合わせることで、障害物ＯＢＳとセンサ４，４Ａからの光線の経路との干渉によって外観検査の際に溶接線のどの程度が計測できなくなるかを個別または総合的に判定できる。

　また、出力部（例えば入出力部５３）は、第１の包含率（例えば個別包含率Ｒ１）と第２の包含率（例えば個別包含率Ｒ２）と全体包含率ＲＷとを包含率の演算結果としてスクリーン（例えばスキャン有効領域画面ＷＤ２）に出力する。これにより、ユーザは、障害物ＯＢＳとセンサ４，４Ａからの光線の経路との干渉によって外観検査の際に溶接線のどの程度が計測できなくなるかの影響を個別または総合的であってかつ視覚的に認識できる。

　また、実施の形態１に係るオフライン教示装置は、１つ以上のコンピュータを含んで構成されたオフライン教示装置５を用いて行うものであって、溶接が行われるワーク上の溶接線を示す溶接線情報をコンピュータに入力し、溶接に基づいてワーク上に形成されるビードの外観形状を計測するセンサの計測領域を示すセンサ情報をコンピュータに入力し、センサ４とワークＷｋとの間に配置される障害物ＯＢＳの位置を少なくとも有する障害物情報をコンピュータに入力し、溶接線情報とセンサ情報と障害物情報とに基づいて、センサ４による計測中に障害物により外観形状の計測が不可とならない計測可能溶接線の割合を示す包含率の演算結果を生成してスクリーンに出力する。これにより、ユーザは、オフライン教示装置５を用いることで、オフラインでの外観検査向けのセンサ４の適切なスキャン動作の教示の支援を受けることができ、ユーザの利便性が向上する。

　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、２０２１年１２月８日出願の日本特許出願（特願２０２１－１９９６８０）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、溶接ロボットにより実行されるセンサのスキャン領域内に障害物が配置される場合、スキャン領域と障害物との干渉を可視化し、適切なスキャン動作の教示を支援するオフライン教示装置およびオフライン教示方法として有用である。

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
５　オフライン教示装置
１０，２０，３０，５０　通信部
１１，２１，３１，５１　プロセッサ
１２，２２，３２，５２　メモリ
５３　入出力部
５４　３Ｄ演算部
５５　プログラム作成部
５５１　溶接動作作成部
５５２　スキャン動作作成部
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
ＭＣ１　溶接ロボット
ＭＮ１，ＭＮ２，ＭＮ３　モニタ
Ｗｋ　ワーク

Claims

　溶接が行われるワーク上の溶接線を示す溶接線情報と、前記溶接に基づいて前記ワーク上に形成されるビードの外観形状を計測するセンサの計測領域を示すセンサ情報と、前記センサと前記ワークとの間に配置される障害物の位置を少なくとも有する障害物情報とを取得する取得部と、
　前記溶接線情報と前記センサ情報と前記障害物情報とに基づいて、前記センサによる前記計測中に前記障害物により前記外観形状の計測が不可とならない計測可能溶接線の割合を示す包含率を演算する演算部と、
　前記包含率の演算結果を生成してスクリーンに出力する出力部と、を備える、
　オフライン教示装置。
　前記計測領域は、前記計測中の前記センサの走査距離に基づいて構成される３次元形状を有し、
　前記演算部は、前記計測領域と前記障害物との重なりに基づく有効計測領域を特定し、前記有効計測領域と前記溶接線情報とに基づいて、前記包含率を演算する、
　請求項１に記載のオフライン教示装置。
　前記出力部は、前記包含率の算出値を前記スクリーンに出力する、
　請求項２に記載のオフライン教示装置。
　前記出力部は、前記溶接線のうち前記有効計測領域内に位置する第１の溶接線と前記有効計測領域外に位置する第２の溶接線とを区別可能な態様で前記スクリーンに出力する、
　請求項２に記載のオフライン教示装置。
　前記センサの計測領域は、前記センサの第１の配置位置による第１の計測領域と前記第１の計測領域とは異なる前記センサの第２の配置位置による第２の計測領域とを少なくとも有し、
　前記演算部は、前記第１の計測領域の計測中に前記障害物により前記外観形状の計測が不可とならない第１の計測可能溶接線の割合を示す第１の包含率と、前記第２の計測領域の計測中に前記障害物により前記外観形状の計測が不可とならない第２の計測可能溶接線の割合を示す第２の包含率と、前記第１の計測可能溶接線および前記第２の計測可能溶接線の総和と前記溶接線との比率を示す全体包含率とを演算する、
　請求項１に記載のオフライン教示装置。
　前記出力部は、前記第１の包含率と前記第２の包含率と前記全体包含率とを前記包含率の演算結果として前記スクリーンに出力する、
　請求項５に記載のオフライン教示装置。
　１つ以上のコンピュータを含んで構成されたオフライン教示装置が行うオフライン教示方法であって、
　溶接が行われるワーク上の溶接線を示す溶接線情報と、前記溶接に基づいて前記ワーク上に形成されるビードの外観形状を計測するセンサの計測領域を示すセンサ情報と、前記センサと前記ワークとの間に配置される障害物の位置を少なくとも有する障害物情報とを取得し、
　前記溶接線情報と前記センサ情報と前記障害物情報とに基づいて、前記センサによる前記計測中に前記障害物により前記外観形状の計測が不可とならない計測可能溶接線の割合を示す包含率を演算し、
　前記包含率の演算結果を生成してスクリーンに出力する、
　オフライン教示方法。
　１つ以上のコンピュータを含んで構成されたオフライン教示装置を用いて行うオフライン教示方法であって、
　溶接が行われるワーク上の溶接線を示す溶接線情報を前記コンピュータに入力し、
　前記溶接に基づいて前記ワーク上に形成されるビードの外観形状を計測するセンサの計測領域を示すセンサ情報を前記コンピュータに入力し、
　前記センサと前記ワークとの間に配置される障害物の位置を少なくとも有する障害物情報を前記コンピュータに入力し、
　前記溶接線情報と前記センサ情報と前記障害物情報とに基づいて、前記センサによる前記計測中に前記障害物により前記外観形状の計測が不可とならない計測可能溶接線の割合を示す包含率の演算結果を生成してスクリーンに出力する、
　オフライン教示方法。